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专题五 解析几何第2讲圆锥曲线的方程与性质(小题)


热点二 圆锥曲线的几何性质
1.椭圆、双曲线中a,b,c之间的关系 (1)在椭圆中:a2=b2+c2,离心率为 e=ac= 1-ba2. (2)在双曲线中:c2=a2+b2,离心率为 e=ac= 1+ba2. 2.双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)的渐近线方程为 y=±bax.注意离心率 e 与渐近线的斜 率的关系.
因为t2>0,所以0<d<1, 综合两种情况可知点P到直线l的距离的最小值的取值范围是(0,1].
2
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1.(2018·全国Ⅱ,文,6)双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)的离心率为 3,则其渐近线方程为
√A.y=± 2x
B.y=± 3x
C.y=±
2 2x
D.y=±
设与直线l平行且与抛物线C相切的直线方程为x-ty+m=0, 代入抛物线方程,得y2-4ty+4m=0,
所以Δ=16t2-16m=0,解得m=t2, 所以与直线l平行且与抛物线C相切的直线方程为x-ty+t2=0, 所以点P到直线l的距离的最小值为直线x-ty+t2+1=0与直线x-ty+t2=0的距离, 即 d=|t2+121+-tt22|= 11+t2,
2 2.
(2)(2019·内江、眉山等六市模拟)设点P是抛物线C:y2=4x上的动点,Q是C的准
线上的动点,直线l过Q且与OQ(O为坐标原点)垂直,则点P到l的距离的最小值的
取值范围是 A.(0,1)
√B.(0,1]
C.[0,1]
D.(0,2]
解析 抛物线C的准线方程是x=-1, 若点Q的坐标为(-1,0),此时直线l的方程为x=-1, 显然点P到直线l的距离的最小值是1, 若点Q的坐标为(-1,t),其中t≠0, 则直线 OQ 的斜率为 kOQ=-t-1-0 0=-t, 直线 l 的斜率为 kl=-kOQ1=1t , 直线 l 的方程为 y-t=1t (x+1),即 x-ty+t2+1=0,
由圆的切线长定理知,|PM|=|PN|,|F1M|=|F1H|,|F2N|=|F2H|, 故|MF1|-|NF2|=2 3, 即|HF1|-|HF2|=2 3, 设内切圆的圆心横坐标为x,即点H的横坐标为x, 故(x+ 7)-( 7-x)=2 3, ∴x= 3.
跟踪演练1 (1)(2019·银川质检)已知P是抛物线y2=4x上一动点,定点A(0,2 2 ), 过点P作PQ⊥y轴于点Q,则|PA|+|PQ|的最小值是__2__.
B.1,2+3
7
D.1,2
解析 根据正弦定理可知ssiinn∠ ∠PPFF12FF21=||PPFF21||, 所以||PPFF21||=3ac,即|PF2|=3ac|PF1|,PF1-PF2=2a,
所以1-3acPF1=2a,解得PF1=36c-aca,
而PF1>a+c,即36c-aca>a+c,
(2)(2019·六安模拟)双曲线ax22-by22=1(a>b>0)的左焦点为 F,离心率为 e,过点 F 且斜 率为 1 的直线交双曲线的渐近线于 A,B 两点,AB 中点为 M,若|FM|等于半焦距,
则 e2 等于 A. 3
√B. 2
C. 3或 2
D.3- 3
解析 设双曲线的左焦点F(-c,0), 则过F点且斜率为1的直线方程为y=x+c, 与渐近线方程 y=±bax 联立可得 Ab-aca,b-bca,B-ba-c a,--b-bca, 故 AB 中点坐标为 Mb2a-2ca2,b2b-2ca2, 则有|FM|= b2a-2ca2+c2+b2b-2ca22=a22-b2bc2=c, 即 a2=(1+ 2)b2,b2=( 2-1)a2, c2=a2+b2= 2a2,e2=ac22= 2.
热点三 圆锥曲线与圆、直线的综合问题
圆锥曲线与圆、直线的综合问题的注意点: (1)注意使用圆锥曲线的定义; (2)引入参数,注意构建直线与圆锥曲线的方程组; (3)注意用好平面几何性质; (4)涉及中点弦问题时,也可用“点差法”求解.
例 3 (1)(2019·六安联考)已知双曲线 C:ax22-by22=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别
|AB|2=|AF2|2+|BF2|2-2|AF2||BF2|cos∠AF2B, ∴(4k)2=(2a-3k)2+(2a-k)2-65(2a-3k)(2a-k),
化简可得(a+k)(a-3k)=0,而a+k>0,故a-3k=0,a=3k,
∴|AF2|=|AF1|=3k,|BF2|=5k, ∴|BF2|2=|AF2|2+|AB|2, ∴AF1⊥AF2,∴△AF1F2是等腰直角三角形.
又因点P在双曲线的右支上, 所以|PF1|-|PF2|=2a, 因为|PF1|=2|PF2|, 所以|PF2|=2a; 因此 c2-2ac=2a,即 c2-2ac=4a2, 所以 e2-2e-4=0,解得 e=1± 5, 因为 e>1,所以 e=1+ 5.
(2)(2019·南充模拟)已知直线 x+y=1 与椭圆ax22+by22=1(a>b>0)交于 P,Q 两点, 且 OP⊥OQ(其中 O 为坐标原点),若椭圆的离心率 e 满足 33≤e≤ 22,则椭圆长
为 F1,F2,右顶点为 A,以 A 为圆心,OA(O 为坐标原点)为半径的圆与双曲线 C
在第一象限的交点为 P,若 PF2⊥PA,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线 C 的离心率为
√A.1+ 5
B.1+ 3
C. 5
D. 3
解析 由题意可得|OA|=a,|AF2|=c-a,
因为 PF2⊥PA,所以|PF2|= c-a2-a2= c2-2ac,
整理得 3e2-4e-1<0,解得2-3
7 2+ <e< 3
7 .
又因为离心率
e>1,所以
2+ 1<e< 3
7 .
跟踪演练 2 (1)(2019·北京市海淀区模拟)椭圆 C1:x42+y2=1 与双曲线 C2:ax22-
by22=1 的离心率之积为 1,则双曲线 C2 的两条渐近线的倾斜角分别为
A.π6,-π6
解析 由抛物线y2=4x可知,其焦点坐标为F(1,0),准线x=-1, 设点P到其准线的距离为d,根据抛物线的定义, 可得d=|PF|, 则点P到y轴的距离为|PQ|=|PF|-1, 且|FA|= 12+2 22=3, 则|PA|+|PQ|=|PA|+|PF|-1≥|FA|-1=2(当且仅当A,P,F三点共线时取等号), 所以|PA|+|PQ|的最小值为2.
∴c=
22a,椭圆的离心率
e=ac=
2 2.
(2)已知双曲线 M:ax22-by22=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为 F1,F2,F1F2= 2c.若双曲线 M 的右支上存在点 P,使sin∠aPF1F2=sin∠3PcF2F1,则双曲线 M 的
离心率的取值范围为
√A.1,2+3
7
C.(1,2)
例 2 (1)设 F1,F2 分别是椭圆 E:ax22+by22=1(a>b>0)的左、右焦点,过点 F1 的直线 交椭圆 E 于 A,B 两点,若△AF1F2 的面积是△BF1F2 面积的三倍,cos∠AF2B=35,
则椭圆 E 的离心率为
1 A.2
2 B.3
3 C. 2
√2 D. 2
解析 设|F1B|=k(k>0),依题意可得|AF1|=3k,|AB|=4k, ∴|AF2|=2a-3k,|BF2|=2a-k. ∵cos∠AF2B=35,在△ABF2 中,由余弦定理可得
(2)(2019·南充模拟)P是双曲线 x32-y42=1的右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、 右焦点,则△PF1F2的内切圆的圆心横坐标为
√A. 3
B.2
C. 7
D.3
解析 如图所示 F1(- 7,0),F2( 7,0), 设内切圆与x轴的切点是点H,与PF1,PF2的切点分别为M,N, 由双曲线的定义可得|PF1|-|PF2|=2a=2 3,
∴椭圆长轴的取值范围是[ 5, 6].
跟踪演练 3 (1)(2019·合肥质检)已知椭圆ax22+by22=1(a>b>0)的左、右焦点分别为
F1,F2,右顶点为 A,上顶点为 B,以线段 F1A 为直径的圆交线段 F1B 的延长线于
点 P,若 F2B∥AP,则该椭圆的离心率是
3 A. 3
2 B. 3
3 C. 2
√2 D. 2
解析 因为点P在以线段F1A为直径的圆上,
所以AP⊥PF1,
又因为F2B∥AP,
所以F2B⊥BF1,
又因为|F2B|=|BF1|,
所以△F1F2B是等腰直角三角形,
因为|OB|=b,|OF2|=c,
所以b=c,|F2B|2=c2+b2=a2=2c2,
所以该椭圆的离心率
e=ac=
例且1F到双(1)曲(2线01C9·的梅渐州近质线检的)已距知离双为曲1,线则C:双ax曲22-线byC22 的=方1(a程>0为,_bx_3>2_-0_)_y一_2_=个__1焦_.点为F(2,0),
解析 根据题意,双曲线C的中心为原点,点F(2,0)是双曲线C的一个焦点, 即双曲线的焦点在x轴上,且c=2, 双曲线 C:ax22-by22=1(a>0,b>0), 其渐近线方程为 y=±bax,即 ay±bx=0, 又点 F 到渐近线的距离为 1,则有|-ab2+×b22|=1, 解得b=1,则a2=c2-b2=3, 所以双曲线的方程为x32-y2=1.
解析几何
主要内容 热点分类突破
真题押题精练
1
热点一 圆锥曲线的定义与标准方程
热点二 圆锥曲线的几何性质
热点三 圆锥曲线与圆、直线的综合问题
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