基本信息
文件名称:03 母题必读 命题区间15 圆锥曲线的方程与性质.docx
文件大小:97.98 KB
总页数:5 页
更新时间:2025-06-14
总字数:约2.31千字
文档摘要

圆锥曲线的方程与性质

圆锥曲线的定义与标准方程

以椭圆、双曲线和抛物线为载体,通过其定义,进行标准方程的求解及相关运算.

典例1(2023·天津卷T9)双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2.过F2作其中一条渐近线的垂线,垂足为P.已知|PF2|=2,直线

A.x28-y24=1

C.x24-y22=1

命题立意:本题以双曲线为载体,考查双曲线的标准方程和简单几何性质,体现了数学运算、逻辑推理等核心素养,属于课程学习情境.

思维拆解

解题思路

名师点拨

第1步:求点P的坐标.

第2步:根据|PF2|=2,求出b.

第3步:根据直线PF1的斜率为24,求出a

第4步:求出双曲线的方程.

解:不妨取渐近线y=bax,此时直线PF2的方程为y=-ab(x-c),与y=bax联立并解得x=a

因为直线PF2与渐近线y=bax垂直,所以PF2的长度即为点F2(c,0)到直线y=bax(即bx-ay=0)的距离,由点到直线的距离公式得|PF2|=bca2+b2=bc

因为F1(-c,0),Pa2c,abc,且直线PF1的斜率为24,所以abca2c+c=24,化简得aba2+c2=24,又b=2,c2=a2+b2,所以2a2a2+4=24,整理得a

所以双曲线的方程为x22-y24

(1)求圆锥曲线的标准方程,一般用解析法,即把题目中的每一个几何条件都用方程或代数式逐一表示出来,然后再运算即可.

(2)易错①:椭圆与双曲线中的关系式弄混致错,椭圆中的关系式为c2=a2-b2,双曲线中的关系式为c2=a2+b2.

(3)易错②:确定圆锥曲线方程时要注意焦点位置.

归纳总结:求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”,所谓“定型”,就是确定曲线焦点所在坐标轴的位置;所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p的值.

典例2(2023·全国甲卷文T7)设F1,F2为椭圆C:x25+y2=1的两个焦点,点P在C上,若PF1·PF2=0,则|PF1|·

A.1B.2C.4D.5

命题立意:本题以椭圆方程为载体,考查椭圆定义,体现了逻辑推理、数学运算等核心素养,属于课程学习情境.

思维拆解

解题思路

名师点拨

方法一:根据焦点三角形面积公式,求出△PF1F2的面积,即可解出.

方法二:根据椭圆定义及勾股定理即可解出.

解:法一:因为PF1·PF2=0,所以∠F

从而S△PF1F2=b2tan45°=1=12×|PF1|·|PF2|,所以|PF1|·|

故选B.

法二:因为PF1·PF2=0,所以∠F1PF2=90°,由椭圆方程可知,c2=5-1=

所以|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=42=16,

又|PF1|+|PF2|=2a=25,

平方得|PF1|2+|PF2|2+2|PF1||PF2|=16+2|PF1||PF2|=20,所以|PF1|·|PF2|=2.

故选B.

(1)涉及“焦半径”问题,常利用|MF1|+|MF2|=2a实现等量转化.

(2)通常将椭圆定义和余弦定理(勾股定理)结合使用,求解关于焦点三角形的周长和面积问题.

归纳总结:椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点构成的△PF1F2叫做焦点三角形.如图,设∠F1PF2=θ.

(1)当P为短轴端点时,θ最大,S△

2S△F1PF2=12|PF1||PF2|sinθ=b2tan

(3)|PF1|max=a+c,|PF1|min=a-c.

(4)|PF1|·|PF2|≤PF1+P

(5)4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cosθ.

圆锥曲线的几何性质

命题角度:(1)椭圆、双曲线的几何性质;(2)抛物线的几何性质.

典例3(2024·新高考Ⅰ卷T12)设双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2作平行于y轴的直线交C于A,B两点,若|F1A|=13,|AB

命题立意:本题以双曲线方程为载体,考查双曲线的定义、几何性质,考查运算求解能力,属于课程学习情境.本题源自人教A版选择性必修第一册P124练习T1.

思维拆解

解题思路

名师点拨

方法一:直接法

第1步:画出大致图象(图略),由|AB|=10及双曲线的对称性求出|AF2|.

第2步:由双曲线定义求出a.

第3步:由勾股定理,求出c.

第4步:求离心率.

方法二:二级结论法.

解:法一:由|AB|=10及双曲线的对称性得|AF2|=AB2=5

因为|AF1|=13,所以2a=|AF1|-|AF2|=8,所以a=4,

2c=AF12-AF22=

所以C的离心率e=ca=64=

法二:由题可知A,B,F2三点横坐标相等,设A在第一象限,将x=c代入x2a2-y2