高中数学文科圆锥曲线与方程_例题与练习

第二章 圆锥曲线与方程

知识体系总览

§2.1椭圆

1、椭圆及其标准方程

(1).椭圆的定义:椭圆的定义中,平面内动点与两定点F1、F2的距离的和大于|F1F2|这个条件不可忽视.若这个距离之和小于|F1F2|,则这样的点不存在;若距离之和等于|F1F2|,则动点的轨迹是线段F1F2.

x2y2y2x2

(2).椭圆的标准方程:221 221(a>b>0)

abab

(3).椭圆的标准方程判别方法:判别焦点在哪个轴只要看分母的大小:如果x项的分母大于y项的分母,

则椭圆的焦点在x轴上,反之,焦点在y轴上.

2、椭圆的简单几何性质(a>b>0).

22

(1).椭圆的几何性质:设椭圆方程xy1, 线段A1A2、B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴.它们的长

22

22

ab

分别等于2a和2b,

c

(2).离心率: e 0<e<1.e越接近于1时,椭圆越扁;反之,e越接近于0时,椭圆就越接近

a

于圆.

(3)椭圆的焦半径: MF1aex,MF2aex.a=b+c

22

x0y0x2y2

(4).椭圆的的内外部点P(x0,y0)在椭圆221(ab0)的内部221

abab

2

2

2

(5).焦点三角形PF、三角形面积公式将有关线段PF11F2经常利用余弦定理...........合起来,建立PF1PF2§2.1.1椭圆及其标准方程

典例剖析

题型一 椭圆的定义应用

例1:

、PF2、2c,有关角F1PF2结

、PF1PF2

等关系.面积公式:.....SF1PF2btan2

2

第 1 页 共 30 页

评析: 点P在椭圆上这个条件的转化常有两种方法:一是点P椭圆的定义,二是点P满足椭圆的方程,应该认真领会椭圆定义

题型二 椭圆标准方程的求法

例2:已知椭圆的两个焦点为(-2,0),(2,0)且过点(,),求椭圆的标准方程

5

232

x2y2

解法1 因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为221(ab0),

ab

由椭圆的定义可知:2a

x2y2222

1 ac2,bac6所以所求的标准方程为

106

53x2y22222

1,将点(,

)代人解得:解法2 c2,baca4,所以可设所求的方程为22

22aa4

x2y2

1 a 所以所求的标准方程为

106

评析 求椭圆的标准方程总结有两种方法:其一是由定义求出长轴与短轴长,根据条件写出方程;其二是先确定标准方程的类型,并将其用有关参数a,b表示出来然后结合条件建立a,b所满足的等式,求得a,b的值,再代人方程 备选题

22

例3:设点P是圆xy4上的任一点,定点D的坐标为(8,0),若点M满足PM2MD.当点P在圆上运动时,求点M的轨迹方程.

解 设点M的坐标为x,y,点P的坐标为x0,y0,由PM2MD, 得xx0,yy028x,y,即x03x16,y03y.

22

因为点Px0,y0在圆xy4上,所以x02y024.即3x163y4,

2

2

416

即xy2,这就是动点M的轨迹方程.

39

22

评析 本题中的点M与点P相关,我们得到x03x16,y03y是关键,利用点P在xy4上的条件,

进而便求得点M的轨迹方程,此法称为代人法. 点击双基 1、.中心在原点,焦点在横轴上,长轴长为4,短轴长为2,则椭圆方程是(C )

2

x2y2x2y2x2y222

y1 D. x1 1 B. 1 C. A.

444334

2若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,一个焦点的坐标是(3,0),则椭圆的标准方程为(B )

x2y2x2y2x2y2x2y2

1 B 1 C 1 D 1

[**************]2

3.与椭圆9x+4y=36有相同焦点,且短轴长为4的椭圆方程是(B )

x2y2x2y2x2y2x2y2

A 1B1C1D1

[***********]

4、椭圆5xky5的一个焦点坐标是(0,2),那么k1

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5、椭圆的焦点为F1(0,5),F2(0,5),点P(3,4)是椭圆上的一个点,则椭圆的方程为169y2x2

1,a240,1解:焦点为F,可设椭圆方程为;点在椭圆上,P(3,4)(0,5),F(0,5)122222

aa25aa25

y2x2

1 所以椭圆方程为

4015

课外作业 一、选择题

x2y2

1上的一点P到椭圆一个焦点的距离为3,则P到另一焦点距离为(D ) 1.已知椭圆

2516

2 B 3 C 5 D 7

2.若椭圆的两焦点为(-2,0)和(2,0),且椭圆过点(,),则椭圆方程是 ( D )

222222

B.yx1 C.yx1 D.xy1

1064884106

22

3.若方程x+ky=2表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围为 ( D ) A.(0,+∞) B.(0,2) C.(1,+∞) D.(0,1)

4.若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,焦距为6,则椭圆的方程为(C ) 22

A.yx1

5232

x2y2x2y2x2y2x2y2

1 B.1或1 C.1 D.以上都不对 A.

[**************]

5.椭圆的两个焦点是F1(-1, 0), F2(1, 0),P为椭圆上一点,且|F1F2|是|PF1|与|PF2|的等差中项,则该椭圆方程

是( C )。

y2y2y2y2x2x2x2x2 A +=1 B +=1 C +=1 D +=1

[1**********]

22

6、椭圆mxnymn0(mn0)的焦点坐标为(C )

A、0,mn B、0,mn C、0,m D、0,nm

x22

7.已知△ABC的顶点B、C在椭圆+y=1上,顶点A是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC边

3

上,则△ABC的周长是 ( C )

(A)3 (B)6 (C)43 (D)12

9

8.设定点F1(0,-3)、F2(0,3),动点P满足条件PF1PF2a(a0),则点P的轨迹是(A )

a

A.椭圆 B.线段 C.不存在 D.椭圆或线段 二 、填空题



x2y2

9方程1表示焦点在y轴的椭圆时,实数m的取值范围是_______m(1,3)(3,1)

|m|12

x2y2

10.与椭圆4 x + 9 y = 36 有相同的焦点,且过点(-3,2)的椭圆方程为________1.

1510

2

2

11、如果M(x,y)在运动过程中,总满足关系式

x2(y3)2x2(y3)210,则M的轨迹方程是

x2y2

1 1625

三、解答题

12.将圆xy4上的点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的一半,求所得曲线的方程,并说明它是什么曲线.

答案:xy21,椭圆

4

2

22

13.答案:14.

第 3 页 共 30 页

思悟小结

1. 要灵活运用椭圆的定义来解决问题,一般情况下涉及焦点问题则应首先考虑定义。 2. 要求椭圆的标准方程包括“定位”和“定量”两个方面。“定位”是指确定椭圆与坐标系的相对位置,在

中心是原点的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以判断方程的形式;“定量”是指的 a与b具体数

2

2

x2y2

1(m0,n0),也可以设方程值,常用待定系数法.当椭圆的焦点位置不明确时,可设方程为

mn

为Ax2By21(A0,B0),避免讨论和繁杂的计算

§2.1.2椭圆的简单的几何性质(第一课时)

典例剖析

题型一 求椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、顶点坐标等. 例1 已知椭圆x2(m3)y2m(m

0)的离心率e顶点坐标.

m的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、m0,m

mmm(m2)

0m,

m3m3m3

x2y2

1,解 把椭圆的方程写成:

m

m3

mm1, a2m,b2,ce

m

3

y211a1,b,c,故椭圆的长轴长为2,短轴长为1

,两焦点坐标分别为椭圆的标准方程为:x

124

11F1(F2,四个顶点坐标分别为A1(1,0),A2(1,0),B1(0,),B1(0,).

2222

2

评析: 解决此类问题的关键是将所给的方程正确地化成椭圆的标准方程,然后判断焦点在哪个坐标轴上,准

确的求出a,b,进而求出其他有关性质

题型二 椭圆的几何性质简单应用 例2 设椭圆的两个焦点分别为F1、、F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )

A

1 B

. C

.2 D

1

22

分析 利用椭圆的几何性质和定义

b2a2c2x2y

2

2c,即2c,即解一 设椭圆方程为221,依题意,显然有PF2F1F2,则aab

e22e10,解得e1.选D.

解二 ∵△F1PF2为等腰直角三角形,∴PF2F1F22c,PF122c.

∵PF1PF22a,∴22cc2a,∴

c

a

121

21.故选D.

2b2

评析 解法一中的2PF2是椭圆的通径,它是椭圆经过焦点的所有弦中最短的一条题型

a

备选题

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bx2y2

例3: 椭圆221(a>b>0)的左焦点F到过顶点A(-a, 0), B(0,b)的直线的距离等于,求该椭圆的离

ab心率.

解本题条件不易用平面几何知识转化,因而过A、B的方程为

xy

1,左焦点F(-c,0),则ab

c0|1|b

c1522

117,化简,得5a-14ac+8c=0 得, 或(舍)22a24ab2

22222

abcbac

x2y2

评析: 应熟悉各方程的标准形式及各参数之间的关系和几何意义.若题面改为“双曲线221(a>b>0)”,

ab

22222

则由“a>b>0”这个隐含条件可知离心率e的范围限制,即a>b>0,∴ a>b, ∴a>c-a 从而1e2.

点击双基

1中心在原点,焦点在x轴上,焦距等于6,离心率等于

3

,则椭圆的方程是( C ) 5

x2y2x2y2x2y2x2y2

1 B.1 C.1 D.1

A.

[**************]59

2

答案:

x2y20

1的两个焦点,A为椭圆上一点,且∠AF F1 、F2是椭圆则ΔAF面积( ) 1F245,1F2的97

777A7 B C D

422

x2y2

1上的点M到焦点F1的距离是2,N是MF1的中点,则|ON|为 4 4..椭圆

259yym(a>0,y≠0)表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是 m<-1 5、若方程

xaxa

课外作业 一、选择题

1.已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,且长轴长为12,离心率为

1

,则椭圆的方程是(D ) 3

x2y2x2y2x2y2A.+=1 B.+=1 C.+=1 [1**********]236

2

x2y2D.+=1 3632

答案

x2y2x2y2

3.椭圆221和22kk0具有 ( A )

abab

A.相同的离心率 B.相同的焦点 C.相同的顶点 D.相同的长、短轴 4.若椭圆短轴上的两顶点与一焦点的连线互相垂直,则离心率等于( B )

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bx2y2

例3: 椭圆221(a>b>0)的左焦点F到过顶点A(-a, 0), B(0,b)的直线的距离等于,求该椭圆的离

ab心率.

解本题条件不易用平面几何知识转化,因而过A、B的方程为

xy

1,左焦点F(-c,0),则ab

c0|1|b

c1522

117,化简,得5a-14ac+8c=0 得, 或(舍)22a24ab2

22222

abcbac

x2y2

评析: 应熟悉各方程的标准形式及各参数之间的关系和几何意义.若题面改为“双曲线221(a>b>0)”,

ab

22222

则由“a>b>0”这个隐含条件可知离心率e的范围限制,即a>b>0,∴ a>b, ∴a>c-a 从而1e2.

点击双基

1中心在原点,焦点在x轴上,焦距等于6,离心率等于

3

,则椭圆的方程是( C ) 5

x2y2x2y2x2y2x2y2

1 B.1 C.1 D.1

A.

[**************]59

2

答案:

x2y20

1的两个焦点,A为椭圆上一点,且∠AF F1 、F2是椭圆则ΔAF面积( ) 1F245,1F2的97

777A7 B C D

422

x2y2

1上的点M到焦点F1的距离是2,N是MF1的中点,则|ON|为 4 4..椭圆

259yym(a>0,y≠0)表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是 m<-1 5、若方程

xaxa

课外作业 一、选择题

1.已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,且长轴长为12,离心率为

1

,则椭圆的方程是(D ) 3

x2y2x2y2x2y2A.+=1 B.+=1 C.+=1 [1**********]236

2

x2y2D.+=1 3632

答案

x2y2x2y2

3.椭圆221和22kk0具有 ( A )

abab

A.相同的离心率 B.相同的焦点 C.相同的顶点 D.相同的长、短轴 4.若椭圆短轴上的两顶点与一焦点的连线互相垂直,则离心率等于( B )

1

B.

C. D. 2 22x2y2

1上一点P与椭圆的两个焦点F1、F2的连线互相垂直,则△PF1F2的面积为 5. 椭圆

4924

A.

(D )

A 21 B 22 C 23 D 24

22

6.椭圆xy1上的点到直线x2y20的最大距离是

164

(D )

D.

A.3 B. C.22

7.椭圆两焦点为 F1(4,0),P在椭圆上,若 △PF则椭圆方程为( B ) F2(4,0) ,1F2的面积的最大值为12,

x2y2x2y2x2y2x2y2

1 C . 1 D . 1 A. 1 B .

[1**********]69

x2

8.过点M(-2,0)的直线m与椭圆P2,线段P1P2的中点为P,设直线m的斜率为k(,k10)y21交于P1,1

2

直线OP的斜率为k2,则k1k2的值为 ( D )

A.2 二 、填空题

B.-2 C.

1

2

D.-

1 2

x2y2

9.已知点(0, 1)在椭圆+ = 1 内,则m的取值范围是[1, 5)(5,+∞).

5m

15x2y2

1的离心率为,则k的值为___________4,或. 10.椭圆

24k89

c2k891c29k81522

,k4;当k89时,e2,k 解:当k89时,e2

ak84a944x2y2

11.设AB是椭圆221的不垂直于对称轴的弦,M为AB的中点,O为坐标原点,则

abb2

kABkOM____2.

a

xx2y1y2

,), 解:设A(x1,y1),B(x2,y2),则中点M(122

y2y1y2y1y22y12

得kAB,kABkOM2 ,kOM2

x2x1x2x1x2x1

y22y12b2

2 bxayab,bx2ay2ab,得b(x2x)a(y2y)0,即2

x2x12a

22

1

221

22

2

2

2

2

22

2

2

21

2

2

21

三解答题 12.答案:

13已知椭圆的对称轴为坐标轴,离心率e

b45

2

,短轴长为85,求椭圆的方程. 3

解 :由

c2e

a3

a12y2x2x2y2

,∴椭圆的方程为:1或1. c[1**********]

a2b2c2

22xy14椭圆21a>b>0与直线xy1交于P、Q两点,且OPOQ,其中O为坐标原点.(1)2ab

11≤e≤2,求椭圆长轴的取值范围. 的值;(2)若椭圆的离心率满足e

a2b232

解:设P(x1,y1),P(x2,y2),由OP ⊥ OQ  x 1 x 2 + y 1 y 2 = 0

y11x1,y21x2,代入上式得:2x1x2(x1x2)10 ①又将y1x代入

a2(1b2)x2y22a2222222

1

(a

b

)x2axa(1b)0,0,x1x22,x1x22

a2b2ab2ab2代入①化简得 112.

22

a

b

a2c2b21b211b222

(2) e212122,又由(1)知b2

322a32a1aaa

2

1125356

,∴长轴 2a ∈ [5,6]. a2a2

22a134222

思悟小结

1.要准确把握椭圆的标准方程的结构特征以及“标准”的含义,能从椭圆的标准方程读出几何性质,更要能

a2

够利用标准方程解决问题,在解题时要深刻理解椭圆中的几何量a,b,c,e,等之间的关系及每个量的本质含

c

义,并能熟练地应用于解题。

2.要能熟练地应用几何性质来分析问题,特别是离心率作为几何性质之一,必须重点突破。

§2.1.2椭圆的简单的几何性质(第二课时)

典例剖析

题型一 直线与椭圆

例1 已知椭圆C的焦点F1(-22,0)和F2(22,0),长轴长6,设直线yx2交椭圆C于A、B两点,

求线段AB的中点坐标. 解:由已知条件得椭圆的焦点在x轴上,其中c=22,a=3,从而b=1,所以其标准方程是:

x22

xy122

y1.联立方程组9,消去y得, 10x36x270. 9yx2

18xx29

 设A(x1,y1),B(x2,y2),AB线段的中点为M(x0,y0)那么: x1x2,x0=1

255

191

所以y0=x0+2=.也就是说线段AB中点坐标为(-,).

555

2

评析 直线与椭圆的公共点、弦长、弦的中点问题常转化为对应方程联立的方程组的解得问题,进而转化为一

元二次方程的问题.

题型二 求椭圆弦长、中点、垂直、最值等问题

例2

评析 “点差法”的要点是巧代斜率,与弦中点有关的问题有三类:平行弦的中点轨迹,过定点的弦中点轨迹,过定点且被定点平分的弦的所在的直线方程 备选题

例3.在ABC中,BC=24,AC、AB边上的中线长之和等于39,求ABC的重

心的轨迹方程。

解 如图所示,以线段BC所在直线为x轴、线段BC的中垂线为y轴建立直角

坐标系。 设M为ABC的重心,BD是AC边上的中线,CE是AB边上的中线,由

22|BD||CM||CE|,,于是33

2222

|MB||MC||BD||CE|=(|BD||CE|)=3926.根据椭圆的定义知,点M的轨迹是以B、C为

3333

|BM|

焦点的椭圆.

2a|MB||MC|26,a13,又2c|BC|24,c12,b2a2c213212225,故所求的

x2y21(y0). 椭圆方程为

16925

评析 有一定长线段BC,两边上的中线长也均与定点B、C和ABC的重心有关,因此需考虑以BC的中点为坐标原点建立直角坐标系。但需注意点A不能在BC的所在的直线上。 在求点的轨迹时,要特点注意所求点轨迹的几

x2y2

1(y0) 何意义,在本题中,所求的椭圆方程为

16925

点击双基

1 答案:

答案:

x2y2

1上的点,F1、F2是椭圆的左、右焦点,则△PF1F2的周长是( B ) 3.点P是椭圆95

(A)12

(B)10

(C)8

(D)6

4

. 5

4.已知椭圆E的短轴长为6,焦点F到长轴的一个端点的距离等于9,则椭圆E的离心率等于_________x2y2

5.已知Px,y是椭圆1上的点,则xy的取值范围是____________[13,13].

14425

课外作业 一、选择题

答案:D

2.椭圆xmy1的焦点在y轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m的值为( A )

A.

2

2

11

B. C. 2 42

D.4

3、若椭圆经过点P(2,3),且焦点为F1(-2,0),F2(2,0),则这个椭圆的离心率等于( C )

2113A. B. C. 2322

22xy

4.已知椭圆方程为+ ,焦点在x轴上,则其焦距等于 ( A )

8m(A)8–m (B)22–|m| (C)m–8 (D)|m|–22

x2y21

5.若椭圆 + = 1的离心率为, 则m的值等于 ( )

16m[1**********]28

(A)18 (B)18或 (C)16或 (D)16或

9999

x2y2

6.已知F是椭圆221(a>b>0)的左焦点, P是椭圆上的一点, PF⊥x

ab

离心率是 ( A ) (A)

221

(B) (C) (D) 2422

x2y2

1上一点,F1、F2为其焦点,则cos∠F1PF27.若P是椭圆94

A.

111 B.-1 C. D. 299

x2y29

1上三个不同的点,则“AF,BF,CF 成8设A(x1,y1),B(4,),C(x2,y2)是右焦点为F的椭圆

5259

等差数列”是“x1x28”的( A. ).

A.充要条件 B.必要不充分条件 C.充分不必要条件 D.既非充分也非必要

4449

.由焦半径公式可得|AF|=5-x1,|BF|=5-×4=,|CF|5555

4449

=5-x2,故AF,BF,CF成等差数列(5-x1)+(5-x2)=2×x1x28,

5555

解:a=5,b=3,∴c=4,F(4,0), e=

二 、填空题

x2y2

9.椭圆+ = 1 的焦距为2,则m的值为或3

m4

10.椭圆的焦点在y轴上,一个焦点到长轴的两端点的距离之比是1∶4, 短轴长为8, 则椭圆的标准方程

x2y2

是 . + = 1

162511、长为3的线段AB的端点A、B分别在x、y轴上移动,动点C(x,y)满足AC2CB,则动点C的轨

迹方程是 . 答案:x

2

12

y1 4

三、解答题

12已知椭圆的对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点组成一个等边三角形,焦点到同侧顶点的距离为

3,求椭圆的方程。

x2y2

1(m0,n0,mn) 解:设椭圆的标准方程mn

5232

()()22xy1,解得 m6,n 则有 

nm610

()2()2

1

nm

x2

y21交于不同两点A和B,且OAOB1(其中O为坐标原点)13.直线ykx,求k的3

值.

x2

y21,得(13k2)x230. 解:将ykx3

由直线与椭圆交于不同的两点,得

2

113k0,2

即. k222

3)12(13k)12(3k1)0.

设A(xA,yA),B(xB,yB),则.由OAOB1,得xAxByAyB1.

而xAxByAyBxAxB(kxA2)(kxB2)(k21)xAxB2k(xAxB)2

53k2353k2

1.于是.解得 k(k1)2222

3k11

3k1

故k的值为.

14已知椭圆G的中心在坐标原点,长轴在x轴上,离心率为,两个焦点分别为F1和F2,椭圆G上一点到F1和F2

2

的距离之和为12,圆Ck:x2y22kx4y210(kR)的圆心为点Ak.

2

(1)求椭圆

G的方程;(2)求AkF1F2的面积;(3)问是否存在圆Ck包围椭圆G? 请说明理由

.

x2y2

解(1)设椭圆G的方程为:221 (ab0)半焦距为c;

ab

2a1222a

6222 则解得 , bac36279 所求椭圆G的方程为:xy1. c369

c

a

11

(2)点AK的坐标为K,2, SVAKF1F2F1F222

22

22

(3)若k0,由6012k0211512k0可知点(6,0)在圆Ck外,

若k0,由(6)20212k0211512k0可知点(-6,0)在圆Ck外;

思悟小结

1,在直线与椭圆的位置关系问题中,要注意弦长问题,垂直问题、中点弦问题等,解决的一般思路是联立直线与椭圆的方程组,消去一个未知量,通过题意找到根与系数的关系,利用韦达定理列式求解。

x2y22

2把椭圆方程221(ab0)

与直线方程ykxb联立消去y,整理成形如AxBxC0的形式,对

ab

此一元二次方程有:

(1)0,直线与椭圆有两个公共点P,Q,此时的弦长的求法:①求两点P,Q的坐标,利用两点间的距离公式;②由韦达定理得到弦长公式PQpxq,涉及弦长问题,常用“韦达定理”设而不求计算弦长。

(2)0,直线与椭圆有一个公共点,相切 (3)0,直线与椭圆有无公共点,相离

§2.2双曲线

知识梳理

1、双曲线及其标准方程

(1)双曲线的定义:平面内与两个定点F1、F2的距离的差的绝对值等于常数2a(小于|F1F2|)的动点M的轨迹叫做双曲线.在这个定义中,要注意条件2a<|F1F2|,这一条件可以用“三角形的两边之差小于第三边”加以理解.若2a=|F1F2|,则动点的轨迹是两条射线;若2a>|F1F2|,则无轨迹.

若MF1<MF2时,动点M的轨迹仅为双曲线的一个分支,又若MF1>MF2时,轨迹为双曲线的另一支.而双曲线是由两个分支组成的,故在定义中应为“差的绝对值”.

(2)

.双曲线的标准方程判别方法是:如果x项的系数是正数,则焦点在x轴上;如果y项的系数是正数,则焦点在y轴上.对于双曲线,a不一定大于b,因此不能像椭圆那样,通过比较分母的大小来判断焦点在哪一条坐标轴上.

2、双曲线的简单几何性质

x2y2c(1).双曲线221实轴长为2a,虚轴长为2b,离心率e离心率e越大,开口越大.

aba

bx2y2x2y2

(2).双曲线221的渐近线方程为yx或表示为220.若已知双曲线的渐近线方程是

aabab

22

y

m

x,即mxny0,那么双曲线的方程具有以下形式:m2x2n2y2k,其中k是一个不为零的常数. n

a2a2

(3)焦半径公式PF1|e(x)|,PF2|e(x)|.

cc

(4)双曲线的方程与渐近线方程的关系

x2y2x2y2b

①若双曲线方程为221渐近线方程:220yx;②若渐近线方程为

abaab

xyx2y2x2y2b

yx0双曲线可设为22;③若双曲线与221有公共渐近线,可设为

abaabab

x2y2x2y2

2(0,焦点在x轴上,0,焦点在y轴上).④双曲线221(a,b0)焦点三角形面积:2abab

SF1PF2bcot

2

2

,高h

b2cot

c

§2.2.1双曲线的定义与标准方程

典例剖析

题型一 双曲线标准方程的判断

题型二 求双曲线标准方程

例2 已知双曲线过M(1,1),N(2,5)两点,求双曲线的标准方程

x2y2

解法1 当双曲线的焦点在x轴上时,设双曲线的方程为:221(a0,b0),因为M(1,1),N(2,5)在

ab

1118

18x2y2a2b2a27

1 双曲线上,所以, 解得:;所求的双曲线方程为:

42511771a2b2b27

y2x2

当双曲线的焦点在Y轴上时,设双曲线的方程为:221(a0,b0),因为M(1,1),N(2,5)在双曲线

ab

1111

18x2y2a2b2a27

1 上,所以, 解得:;(不合舍去)综上:所求的双曲线方程为:77182541

7b2a2b2

22

解法2 因为双曲线的焦点位置不定,所以设双曲线的方程为:mxny(1mn0)

8mmn18x2y27

1 因为点M(1,1),N(2,5)在双曲线上,解得所求的双曲线方程为:

1774m25n1n7

评析 解法1采用了通法,因为无法判断焦点所在的位置,分两种情况讨论。解法2将双曲线的方程设为

mx2ny2(1mn0),运算比较简便。

备选题

例3:

评析 确定一个双曲线的标准方程需要三个条件a,b,两个定形条件,一个定位条件:焦点坐标。 点击双基

1、命题甲:动点P到两定点A、B的距离之差的绝对值等于2a(a>0);命题乙: 点P的轨迹是双曲线。则命题甲是命题乙的( B )

(A) 充要条件 (B) 必要不充分条件 (C) 充分不必要条件 (D) 不充分也不必要条件

x2y2

2、圆C过双曲线1的一个顶点和一个焦点,且圆心在该双曲线上,则圆心到该双曲线的中心的距离是

916(D )

416A. B

C.5 D.

33

3、设x,yR,且2y是1x和1x的等比中项,则动点x,y的轨迹为除去x轴上点的(D ) A.一条直线 B.一个圆 C.双曲线的一支 D.一个椭圆

x2y2

1表示双曲线,则k的取值范围是 (,4)(1,) 4.若曲线

4k1k

5、设ABC的顶点A(4,0),B(4,0),且sinAsinB

1

sinC,则第三个顶点C的轨迹方程是________. 2

x2y2

1(x2) 答案:

412

课外作业

一、选择题

1动点P到点M(1,0)及点N(3,0)的距离之差为2,则点P的轨迹是(D )

双曲线 B 双曲线的一支 C 两条射线 D 一条射线

x2y2

2.方程( D ) 1表示双曲线,则k的取值范围是

1k1k

A.1k1 B.k0 C.k0 D.k1或k1

x2y2

3. 双曲线2( C ) 1的焦距是

m124m2

A.4 B.22 C.8 D.与m有关

x2

4 如果双曲线-y2=1的两个焦点为F1、F2,A是双曲线上一点,且|AF1|=5,那么|AF2|

9

等于( D )

A.5+ B.5+2 C.8 D.11

x2y2

1左焦点F1的弦AB长为6,则ABF2(F2为右焦点)的周长是( A ) 5.过双曲线

169

A.28 B.22 C.14 D.12

x2y2

已知ABP的顶点A、B分别为双曲线C1的左右焦点,顶点P在双

1696、

sinA-sinB

曲线C上,则的值等于

sinP

A.

45

B C

D. 542

答案 A

y2

1的左右焦点.若点P在双曲线上,且PF1PF20 7、设F1,F2分别是双曲线x9

则PF1PF2=(B )

A.

B. 2 C. D. 2

8已知F1,F2是双曲线的两个焦点,Q是双曲线上任一点(不是顶点),从某一焦点引F1QF2的平分线的垂线,垂足为P,则点P的轨迹是 ( B )

A 直线 B 圆 C 椭圆 D 双曲线 二、填空题

y2x2

9 过点A(-2,42)、B(3,-2)的双曲线的标准方程为-=1

416y2x222

10. 与双曲线16x-9y=-144有共同焦点,且过点(0,2)的双曲线方程为-=1

214

x2y2

11.方程+=1表示的曲线为C,给出下列四个命题:

4kk1

①曲线C不可能是圆; ②若14;④若曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,则1

5

.其中正确的命题是__________.③④ 255

解析:当4-k=k-1,即k=时表示圆,否定命题①,显然k=∈(1,4),

22

∴否定命题②;若曲线C为双曲线,则有(4-k)(k-1)

上的椭圆,则4-k>k-1>0,解得1

5

,说明命题④正确. 答案:③④ 2

x

2y2

1有相同焦点,且经过点,求其方程。 12.双曲线与椭圆

2736y2x2y2x2

1的焦点为(0,3),c3,设双曲线方程为21过点, 解:椭圆23627a9

a1615y2x2222

1,得a4,或36,而a9,a4,双曲线方程为1. 则2

a9a245

9

(3,,5),,P

13.已知双曲线的焦点在y轴上,并且双曲线上两点P坐标分别为求双曲线的标准方程. 12

4

y2x2

解:因为双曲线的焦点在y轴上,所以设所求双曲线的标准方程为221(a0,b0)①;

ab

∵点P1,P2在双曲线上,∴点P1,P2的坐标适合方程①.

(232

212

ab9

将(3,

,5)分别代入方程①中,得方程组: 92425()

221

ba

11211y2x2a216a16

1. 将2和2看着整体,解得,∴2即双曲线的标准方程为

ab169b911

b29

14如图,某农场在P处有一堆肥,今要把这堆肥料沿道路PA或PB送到庄稼地ABCD中去,已知PA=100 m,

PB=150 m,∠APB=60°.能否在田地ABCD中确定一条界线,使位于界线一侧的点,沿道路PA送肥较近;而另一侧的点,沿道路PB送肥较近?如果能,请说出这条界线是一条什么曲线,并求出其方程

解:设M是这种界线上的点,则必有|MA|+|PA|=|MB|+|PB|, C 即|MA|-|MB|=|PB|-|PA|=50. ∴这种界线是以A、B为焦点的双曲线靠近B点的一支.建立以AB为x轴,AB中点O为

x2y21

原点的直角坐标系,则曲线为-=1,其中a=25,c=|AB|.

ab2

P

x2y2222

∴c=257,b=c-a=3750.∴所求曲线方程为-=1(x≥25,y≥0).

6253750

思悟小结

由给定条件求双曲线的方程常用待定系数法。首先是根据焦点的位置设出方程的形式(含参数),再由题设条件确定参数的值,应特别注意焦点位置不确定时,方程可能有两种形式,应防止遗漏。

B

§2.2.2双曲线的简单的几何性质(第一课时)

典例剖析

题型一 双曲线的性质

x2y2141共焦点,它们的离心率之和为,求双曲线方程. 例1已知双曲线与椭圆

9255

4

解 由于椭圆焦点为F(0,4),离心率为e=,所以双曲线的焦点为F(0,4),离心率为2,

5

y2x2

1. 从而

所以求双曲线方程为:

412

评析 关于双曲线离心率、渐近线问题常常是考察的重点,主要寻找a,b,c三元素之间的关系

题型二 有共同渐近线的双曲线方程的求法

x2y2



1有共同的渐近线,并且经过点4)的双曲线方程. 例2 求与双曲线93

x2y2

0

解 由题意可设所求双曲线方程为:93

双曲线经过点4)

(4)2

5 3

y2x2

所求双曲线方程为:1

1545xyx2y2x2y2

评析 渐近线为0的双曲线方程可设为22(0),若与221有共同的渐近线也可以

abababx2y2

设出双曲线系22(0),再把已知点代入,即可求出.

ab

备选题

y2

1上两点A、B,AB中点M(1,2) 例3 设双曲线x2

2

⑴求直线AB方程;

⑵如果线段AB的垂直平分线与双曲线交于C、D两点,那么A、B、C、D是否共圆,为什么?

ykx2k2222解法一:显然AB斜率存在设AB:y-2=k(x-1) 由得:(2-k)x-2k(2-k)x-k+4k-6=0 y2

1x

2xxk(2k)

当△>0时,设A(x1,y1),B(x2,y2) 则12∴ k=1,满足△>0∴ 直线AB:y=x+1

22k2

2y12x1112 法二:设A(x1,y1),B(x2,y2)则两式相减得:(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2)

22x2y2122

y221y1y22(x1x2)2

1 ∴ AB:y=x+1代入x1得:△>0 ∵ x1≠x2∴ ∴ kAB

22x1x2y1y2

评注:法一为韦达定理法,法二称为点差法,当涉及到弦的中点时,常用这两种途径处理。在利用点差法时,必须

检验条件△>0是否成立。

(2)设A、B、C、D共圆于⊙OM,因AB为弦,故M在AB垂直平分线即CD上;又CD为弦,故圆心M为CD中点。因此只需证CD中点M满足|MA|=|MB|=|MC|=|MD|

yx1由得:A(-1,0),B(3,4)又CD方程:y=-x+3 y22

1x

2yx32由得:x2+6x-11=0设C(x3,y3),D(x4,y4),CD中点M(x0,y0) y2

1x

2

xx4

3,y0x036∴ M(-3,6) 则x03

2

1

|CD|=2又|MA|=|MB|=2∴ |MA|=|MB|=|MC|=|MD| 2

∴ A、B、C、D在以CD中点,M(-3,6)为圆心,2为半径的圆上

评析:此类探索性命题通常肯定满足条件的结论存在,然后求出该结论,并检验是否满足所有条件.本题应着重分析圆的几何性质,以定圆心和定半径这两定为中心,充分分析平面图形的几何性质可以使解题思路更清晰,在学习中必须引起足够重视. 点击双基

∴ |MC|=|MD|=

1、若双曲线x2ky21的离心率是2,则实数k的值是(B ) A.3 B.  C. 3

13

D.

1 3

x2y2

2、若双曲线221(a0,b0)的两个顶点三等分焦距,则该双曲线的渐近线方程是( D )

ab2

A.yx B.y2x C.yx D.y22x

2

x2y2

1表示双曲线的( A ) 3、若kR,则k3是方程

k3k3

A.充分不必要条件

B.必要不充分条件 C.充要条件

D.既充分也不必要条件

x2y2

P到x轴的距离为 1 的两个焦点为F1、F2,点P在该双曲线上,若PF4、双曲线1PF20,则点

916

第 15 页 共 30 页

16. 5

y2x2

5、若双曲线2-2=1的渐近线与方程为(x2)2y23的圆相切,则此双曲线的离心率

ab

为 2.

课外作业

一、选择题

22

1.方程mx+ny+mn=0(m

A (0,

x2

2.焦点为0,6,且与双曲线(B ) y21有相同的渐近线的双曲线方程是

2

x2y2y2x2y2x2x2y2

A.B.C.D.1 1 1 1

[**************]2

x2y2x2y2

3.若0ka,双曲线2( D ) 1与双曲线221有

akb2kab

A.相同的虚轴 B.相同的实轴 C.相同的渐近线 D. 相同的焦点

xx2y2

4、若双曲线221的一条渐近线方程为y0.则此双曲线的离心率为(B )

3ab

A

B

C

.D

x2

y21有相同渐近线的双曲线的方程是(D ) 5、过点(2,-2)且与双曲线2

x2y2y2x2x2y2y2x2

1 (B)1 (C)1 (D)1 (A)42422424

2222yxxy

6、双曲线221(a,b0)的一条渐近线与椭圆221(ab0)交于点M、

abbaN,则MN=(C)

A. a+b

22

B. 2a C. 2(ab)

22

D. 2(ab)

x2

y21(n1)的两焦点为F1,F2,P在双曲线上,

且满足PF1PF27、双曲线n

则PF1F2的面积为(A )

1

(A)1 (B) (C)2 (D)4

2

解:假设PF

1PF2,

由双曲线定义PF1PF2

PF1PF2解得PF1PF2

F1F2S

2

2

PF1F2

1

PF1PF21 2

x2x22

8、给出下列曲线:①4x+2y-1=0; ②x+y=3; ③y1 ④y21,其中与直线

22

y=-2x-3有交点的所有曲线是 ( D ) A.①③ B.②④ C.①②③ D.②③④ 二填空题

x2y2

1a0的一条渐近线方程为3x2y0,则a=__________.2 9若双曲线29a

455x2y2

1的一条渐近线方程为yx,则该双曲线的离心率e为或 10已知双曲线

334mn

第 16 页 共 30 页

x2y2

11.直线y

x1与双曲线1相交于A,B两点,则AB=______ 46

23

三解答题

12.求适合下列条件的双曲线的标准方程:

35

;(2)顶点间的距离为6,渐近线方程为yx.

24

2b12,

x2y2

(1)解:焦点在x轴上,设所求双曲线的方程为22=1.由题意,得c5 解得a8,c10.∴

ab.a4

x2y2222

1. bca1006436.所以焦点在x轴上的双曲线的方程为

6436

x2y2

(2)解1:当焦点在x轴上时,设所求双曲线的方程为22=1

ab

2a12,

x2y29

1. 由题意,得b3 解得a3,b.所以焦点在x轴上的双曲线的方程为

819.2a24

y2x2

1. 同理可求当焦点在y轴上双曲线的方程为94

3x2y2

(0) 解2:设以yx为渐近线的双曲线的方程为

249

x2y29

1. 当>0时,246,解得,=. 此时,所要求的双曲线的方程为

8194

4y2x2

1 当<0时,296,解得,=-1.此时,所要求的双曲线的方程为94

(1)焦点在 x轴上

,虚轴长为12,离心率为

13.

14.

思悟小结

1.由已知双曲线方程求基本量,注意首先将方程化为标准形式,再计算,并要特别注意焦点位置。

xyx2y2

2渐近线是刻划双曲线的一个重要概念。渐近线为0的双曲线方程可设为22(0),若与

abab

第 17 页 共 30 页

x2y2x2y2

1有共同的渐近线也可以设出双曲线系22(0)

aba2b2

§2.2.2双曲线的简单的几何性质(第二课时)

典例剖析

题型一 应用双曲线的定义及性质解题

例1 求证:等轴双曲线上任一点到中心的距离是它到两焦点的距离的比例中项. 证明:设等轴双曲线的方程为x2y2a2,双曲线上任一点P的坐标为x1,y1 则P到中心的距离

,等轴双曲线的离心率

是,所以点P到两焦点的距离分别

|1a|,|1a|,所以|PF1||PF2||

1a||1a||

2x12a2||x12y12||PO|2

评析:涉及双曲线上的点到两个焦点的距离问题,常常要双曲线的定义,P到两焦点的距离分别为

|1a|,|1a|即为焦半径公式,请同学们自行推导

题型二 直线与双曲线的位置关系

2

例 已知不论b取何实数,直线y=kx+b与双曲线x-2y2=1总有公共点,试求实数k的取值范围. 分析 联立方程组,结合数形讨论

ykxb222

联立方程组2消去y得(2k—1)x+4kbx+2b+1=0,

2

x2y1当2k10k2

(1)当b0时,有一个交点;

(2)当b0时,没有交点,所以不合题意.

=(4kb)

2—4(2k2—1)(2b2+1)=—4(2k2—2b2

—1)≥0,对所有实数b

恒成立,∴2k2—1≤0,得 所以 kk

2222

当2k10

k2

评析 利用数形结合法或将它们的方程组成的方程组转化为一元二次方程,利用判别式、韦达定理来求解或证

明.注意:与双曲线只有一个公共点的直线有两种.一种是与渐近线平行的两条与双曲线交于一点的直线.另一种是与双曲线相切的直线也有两条. 备选题

22

例3: k代表实数,讨论方程kx2y80所表示的曲线.

y2x2

1为焦点在y轴的双曲线; 解: 当k0时,曲线

84k2

当k0时,曲线2y80为两条平行于x轴的直线y2或y2;

x2y2

1为焦点在x轴的椭圆; 当0k2时,曲线84k22

当k2时,曲线xy4为一个圆;

y2x2

1为焦点在y轴的椭圆 当k2时,曲线

84k

评析:针对k的各种情形进行分类讨论

.

点击双基

x2y2

1的焦距为(.D )

1.双曲线

10

2

A. B. C.D.第 18 页 共 30 页

1x2y2

2若双曲线221(a0,b0)的一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的,则该双曲线的渐近线方程是

4ab

(C )

A、x2y0 B、2xy0 C

、x0 D

y0

b1x2y2

,

解:对于双曲线221(a0,b0)的一个焦点到一条渐近线的距离因为b,而

2c4ab

1b因此bc,a

,因此其渐近线方程为x0. ,

2a2

3.已知双曲线方程为x2y1,过P(1,0)的直线L与双曲线只有一个公共点,则L的条数共有(B )

4

A.4条 B.3条 C.2条 D.1条

5x2y2

4、与双曲线1有共同的渐近线,且焦点在y轴上的双曲线的离心率为

4916

x2y25、已知双曲线221(a0,b

0)的两条渐近线方程为yx,若顶点到渐近线的距离为1,

abx23y2

则双曲线方程为 .1

44

课外作业

一、选择题

1.下列各对曲线中,即有相同的离心率又有相同渐近线的是 D

x22y2

A -y=1和

3922xC y-=1和x2-32

x2x222x-=1 B -y=1和y-=1 333

x2y2y2x22

=1 D -y=1和-=1

9333

2.已知双曲线9y2m2x21(m0)的一个顶点到它的一条渐近线的距离为 A.1

B.2

C.3

D.4

1

,则m(D ) 5

x2y2

1有共同的渐近线,且经过点A(3,23}的双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离是 3.与双曲线

916

(C )

A 8 B 4 C 2 D 1

4.双曲线kx2+4y2=4k的离心率小于2,则k的取值范围是 ( C ) A (-∞,0) B (-3,0) C (-12,0) D (-12,1)

5已知平面内有一固定线段AB,其长度为4,动点P满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值为 (D) (A)1.5 (B)3 (C)0.5 (D)3.5

x2y2

6如果双曲线=1上一点P到双曲线右焦点的距离是2,那么点P到y轴的距离是(A ) 42

(A)

4 3

(B)

26

3

(C)2

(D)2

x2y2

7、设F1,F2分别是双曲线22的左、右焦点,若双曲线上存在点A,使F1AF290

ab

且AF13AF2,则双曲线的离心率为(B )

A

2

B

2

C

2

D

x2y2

1的左右焦点分别为F1,F2,P为C的右支上一点,且PF2F1F2,则PF1F28.已知双曲线C:

916

的面积等于(C )

第 19 页 共 30 页

(A)24 (B)36 (C)48 (D)96 填空题

x2y2

1的离心率e∈

(1, 2),则

k的取值范围是 .(12,0) 9.

双曲线

4k

10、若双曲线x2-y2=1右支上一点P(a, b)到直线y=xa+b的值是 .

1 2

x2y223

11.已知双曲线221(a0,b0)的离心率的取值范围是e[,2],则两渐近线夹角

3ab



的取值范围是 . [,]

32

三、解答题12.

13.答案:

14.设椭圆与双曲线有共同焦点F1(─4,0),F2(4,0), 并且椭圆长轴长是双曲线实轴长的2倍,试求椭圆与双曲线的交点的轨迹.

解法1:设交点为P(x,y),双曲线的实半轴长为a (2

由半焦距为4, 得它们的方程分别为:

2

x2a2

y216a2

1 (1) 和

x24a2

y24a216

=1 (2)

(a24)(16a2)

(2)4─(1)得:y (3),代入(1)得:a2=2|x|

422

再代入(3)化简得:(x─5)+y=9 或(x+5)2+y2=9 .

解法2:用定义法求解. |F1P|+|F2P|=2||F1P|─F2P||, 解得:|F1P|=3 |F2P| 或3 |F1P|=|F2P| .即:

(x4)2y23(x4)2y2或 (x4)2y23(x4)2y2,

化简得:(x─5)2+y2=9 或(x+5)2+y2=9. 思悟小结

1涉及双曲线上的点P到两个焦点F 1、F2的距离问题为aex0,即为焦半径公式,请同学们可以尝试推导。2解决直线与双曲线的位置关系问题时,对于消元后的一元二次方程,必须讨论二次项的系数和判别式,有时借助图形的几何性质更方便。

§2.3抛物线

知识梳理

1.抛物线的概念

平面内与一定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线(定点F不在定直线l上).定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线.

方程y2px

2

p0叫做抛物线的标准方程.

pp,0),它的准线方程是x; 22

注意:它表示的抛物线的焦点在x轴的正半轴上,焦点坐标是F(

2.抛物线的性质

一条抛物线,由于它在坐标系的位置不同,方程也不同,有四种不同的情况,所以抛物线的标准方程还有其他

几种形式:y2

2px,2,

2.这四种抛物线的图形、标准方程、焦点坐标以及准线方程如下表:

有一个顶点,一个焦点,一条准线,一条对称轴,无对称中心,没有渐近线;(3)注意强调p的几何意义:是焦点到准线的距离.

§2.3.1抛物线及其标准方程

典例剖析

题型二:求抛物线的标准方程

例2 已知抛物线的焦点在x轴上,抛物线上的点M(—3,m)到焦点的距离等于5,求抛物线的标准方程和m的值.

解1 设抛物线方程y2=—2px(p>0),则焦点F(—

m26p

p4p4

,解得 或p22m26m2m(3)5

2

p

,0),由题设可得: 2

故抛物线的方程为y2=—8x,m的值为±解2 设抛物线方程为y2=—2px(p>0),则焦点F(—

pp,0),准线方程为x=. 22

p

+3=5, 2

∴p=4.因此抛物线方程为y2=—8x,又点M(—3,m)在抛物线上,于是m2=24,∴m=±根据抛物线的定义,M到焦点的距离等于5,也就是M到准线的距离等于5,则评析 比较两种解法,可看出运用定义方法的简捷. 备选题

例3如图所示,点A(1,0).点R在y轴上运动,T在x轴上,N为动点,

且RTRA0,RNRT0,设动点N的轨迹为曲线C,求曲线C的方程; 解:设N(x,y),由RNRT0知:R是TN的中点, 则T(x,0),R(0,),RTRA0(X,)(1,)0

y

2y2y2

则y4x就是点N的轨迹曲线C的方程

评析 此问题是平面解析几何和向量知识的结合,以向量为背景求圆锥曲线方程是命题的一种方向。 点击双基

1、 顶点在原点,焦点是(0,2)的抛物线方程是(B )

(A)x2=8y (B)x2= 8y (C)y2=8x (D)y2=8x

2

2.、抛物线y4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是( B ) 17157

(A) (B) (C) (D)0 16168

2

3、过点P(0,1)与抛物线y=x有且只有一个交点的直线有(B )

(A)4条 (B)3条 (C)2条 (D)1条 解:过P可作抛物线的切线两条,还有一条与x轴平行的直线也满足要求

4抛物线y24ax(a0)的焦点坐标是_____________; (a,0)

5、动圆M过点F(0,2)且与直线y=-2相切,则圆心M的轨迹方程是. x2=8y 课外作业 一、选择题

1.抛物线y2x2的焦点坐标是 ( C )

1

C.(0,)

84

2.抛物线y210x的焦点到准线的距离是( B )

A.(1,0) B.(1,0) D. (0,1)

4

A.

515

B.5 C. D.10 22

3.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,其上的点P(m,3)到焦点的距离为5, 则抛物线方程为( D )

A.x28y B.x24y C.x24y D.x28y 4.抛物线y2=ax(a≠0)的准线方程是 ( A )

|a|aa|a|

B x= C x D x=

44443

5.过抛物线y2=4x的焦点F作倾斜角为的直线交抛物线于A、B两点,则AB的长是( C )

4

A

B 4 C 8 D 2

A.x

6.抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,其上的点P(m,3)到焦点的距离为5,则抛物线方程为(D ) A.x28y B.x24y

C.x24y

D.x28y

7若点A的坐标为(3,2),F为抛物线y2=2x的焦点,点P在抛物线上移动,为使|PA|+|PF|取最小值,P点的坐标为( B )

(A)(3,3) (B)(2,2) (C)(

2

1

,1) 2

(D)(0,0)

8过抛物线yax(a>0)的焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF与FQ的长分别为p、q,则等于(C )

(A)2a (B)

11pq

14 (C)4a (D) 2aa

解:作为选择题可采用特殊值法,取过焦点,且垂直于对称轴的直线与抛物线相交所形成线段分别为p,q,则

1122

p=q=|FK|而|FK|1,4a

2apqp

(

2a

)

二、填空题

2

9.顶点在原点,焦点在y轴上,且过点P(4,2)的抛物线方程是 x=8y

10.平面上的动点P到点A(0,-2)的距离比到直线l:y=4的距离小2,则动点P的轨迹方程是

2

x=-8y

12

11.抛物线y2x上到其准线和顶点距离相等的点的坐标为 _______(,).

84

三、解答题

12.求经过点P2,4的抛物线的标准方程.

解:由于点P在第三象限,所以抛物线方程可设为:y22px或x22py

在第一种情形下,求得抛物线方程为:y28x;在第二种情形下,求得抛物线方程为:x2y; 13在抛物线y2=2x上求一点P,使P到焦点F与到点A(3,2)的距离之和最小. 解:如图,设抛物线的点P到准线的距离为|PQ|,由抛物线定义可知:|PF|=|PQ| ∴|PF|+|PA|=|PQ|+|PA|,显然当P、Q、A三点共线时,|PQ|+|PA|最小. ∵A(3,2),可设P(x0,2)代入y2=2x得x0=2.故点P的坐标为(2,2).

14.已知圆x2y29x0与顶点原点O,焦点在x轴上的抛物线交于A、B两 △AOB的垂心恰为抛物线的焦点,求抛物线C的方程.

点,

解:设所求抛物线y22px,因为△AOB的垂心恰为抛物线的焦点,所以AB⊥X轴,则可设

pp

Ax1,y1,Bx1,y2,F,0.而OAx1,y1,FBx1,y2,由题意OAFB0,可得

22

22p5y1x19x102

x1x12px10,即x1p.又A点既在圆上又在抛物线上所以2得x192p所以

22y12px

5

p92p,p2,y24x 2

思悟小结

1.重视定义在解题中的应用;灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离相等的转化。

2注意确定四种标准方程的条件,明确抛物线的焦距、焦顶距、通径与抛物线标准方程中的系数的关系。 §2.3.2抛物线的简单的几何性质(第一课时)

典例剖析

题型一 利用定义和几何图形的性质求解.

例1 求证:以抛物线y2 = 2px过焦点的弦为直径的圆,必与此抛物线的准线相切. 证明 如图,过A,B分别作AC,BD垂直于l,垂足为C,D.据抛物线定义有:|AC| =|AF|,|BD| = |BF|,所以|AB|=|AC|+|BD|.

又由ACDB是梯形,据梯形中位线性质知:|MH|

11

(|AC||BD|)|AB| 22

即|MH|为圆的半径,而准线过半径MH的外端且与半径垂直,故本题得证.

评析

题型二:焦点弦问题

例2 斜率为1的直线经过抛物线y2=4x的焦点,与抛物线交于两点A、B,求线段AB的长.

解1 如图所示,由抛物线的标准方程可知,焦点F(1,0),准线方程x=—1.

由题可知,直线AB的方程为y=x—1,代入抛物线方程y2=4x,整理得:x2—6x+1=0 解上述方程得x1

x2=3—

y

y2=2—即A、B的坐标分别为(,(3—2—

∴|AB|=(322322)

22(222222)28 解2 设A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2=6,x1·x2=1

∴|ABx1—x2|2(x1x2)24x1x226248

解3 设A(x1,y1)、B(x2,y2),由抛物线定义可知,|AF|等于点A到准线x=—1的距离|AA′|

即|AF|=|AA′|=x1+1;同理|BF|=|BB′|=x2

+1 ∴|AB|=|AF

|+|BF|=x1+x2+2=8

评析: 解2是利用韦达定理根与系数的关系,设而不求,是解析几何中求弦长的一种普遍适用的方法;解3充分利用了抛物线的定义,解法简洁,值得引起重视. 备选题

例3在抛物线y

4

x上求一点,使这点到直线y4x5的距离最短。 解:设点P(t,4t),距离为d,d

2

2

2, 

当t

11

时,d取得最小值,此时P(,1)为所求的点。 22

评析,此问题可以设点P(t,4t2),利用抛物线标点法求解;也可以设y4xb与y4x2相切,求出切点的坐标 点击双基

1从抛物线y24x上一点P引抛物线准线的垂线,垂足为M,且|PM|=5,设抛物线的焦点为F,

则△MPF的面积为( B )

A.5

B.10

C.20 D.

2 过抛物线y22px(p0)焦点的直线交抛物线于A、B两点,则AB的最小值为(C )

p

B p 2p D 无法确定 2

3、若抛物线y24x的焦点是F,准线是l,则经过点F、M(4,4)且与l相切的圆共有( C ).

A

A.0个 B.1个 C.2个 D.4个

4、过抛物线y4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2),若x1x26,那么AB等于 5、过抛物线y=2px的焦点的一条直线和抛物线交于两点,设这两点的纵坐标为y1、y2,则y1y2=__-p

课外作业 一、选择题

1.焦点是F(2,0)的抛物线的标准方程是(A )

(A)y28x (B)y28x

2

2

2

2

2

(C)x28y

2

2

(D)x28y

2

2.抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,点(-

到焦点距离是6,则抛物线的方程为(D ) (A)y4x (B)y2x (C)y2x (D)y4x或y36x

3.一个正三角形的顶点都在抛物线y4x上,其中一个顶点在原点,则这个三角形的面积是( A ) (A

)(B

)(C

) (D

)92

4.过抛物线y4x的焦点作直线交抛物线于Ax1,y1,Bx2,y2两点,如果x1x26, 那么|AB|=( B )

(A)10 (B)8 (C)6 (D)4

5.已知M为抛物线y4x上一动点,F为抛物线的焦点,定点P3,1,则|MP||MF|的最小值为( B ) (A)3 (B)4 (C)5 (D)6

6.抛物线y212x截直线y2x1所得弦长等于 ( A )

2

2

A. (B)2 (C)

2

2

(D)15

7动点P在抛物线y=-6x上运动,定点A(0,1),线段PA中点的轨迹方程是(C )

2222

(A)(2y+1)=-12x(B)(2y+1)=12x (C)(2y-1)=-12x(D)(2y-1)=12x 8、如图,过抛物线y2px(p0)的焦点F的直线l交抛物线于点A、B,其准线于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为(B )

A.y

2

2

3x 2

2

B.y3x C.y

2

9

x D.y29x 2

二、填空题

2

9.抛物线y6x的焦点的坐标是,0, 准线方程是

32

3x.

2

10.已知圆x2y26x70,与抛物线y22px(p0)的准线相切,则p _______2_.

11.过抛物线y4x焦点F的直线l它交于A、B两点,则弦AB的中点的轨迹方程是

______

2

y22x1 )

三、解答题

12已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为x轴,且与圆x+y=4相交的公共弦长等于2,求这抛物线的方程.

2

2

解:设抛物线方程为y22pxp0或y22pxp0.

当p0时,根据对称性设Ax0,,Bx0,,代入圆方程得x01,2p3, 求得抛物线方程为y23x.同理可得y23x



1

x相交于A点,动点B的坐标是(0,3a),求线段AB中点M的轨迹的方程. 2

xa22

解:设M的坐标为(x,y),A(2a,a),又B(0,3a)得 

y2a

y22

消去a,得轨迹方程为x,即y4x

4

13.动直线y =a,与抛物线y

2

14.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,抛物线上的点M(-3,m)到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m的值.

m26pp2

解:设抛物线方程为x2py(p0),则焦点F(,0),由题意可得  p222m(3)5

2

m26m262

解之得或, 故所求的抛物线方程为x8y,m的值为2

p4p4

思悟小结

1要重视抛物线“定义的应用”、“回归定义”有时使问题变得简捷明确。

2焦点弦的性质:设直线过焦点F与抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,l的倾斜角为,

2pp2

则有:y1y2p;x1x2;通经的长度为2p;ABx1x2p 2

Sin4

2

§2.3.2抛物线的简单的几何性质(第二课时)

典例剖析

题型一 焦半径问题

r

例1 已知半圆的直径AB为2r,半圆外的直线l与BA的延长线垂直且交于G点,AG=2a,(2a

2

上有相异两点M和N.它们与直线l的距离分别为d1、d2,,d1 ==MA,d2=NA,

求证:AM+AN=2r.

分析

证明 以AG的中点为原点,垂直于AB的直线为y222

则圆的方程为(x—a—r)+y=r,又由已知可知点M、N在以Al为准线的抛物线线y2=4ax上, 设M(x1,y1),N(x2,y2),将抛物线线的方程代入圆方程可得:2

x+2(a—r)x+a2—2ar=0,

NA= 从而有:x1+x2=2(r—a);又由抛物线的焦半径公式可得:MA=x1p

x2+=x2+a;所以AM+AN= x1+a ,+ x2+a=x1+x2+2a=2(r—a)+2a=2r 2

评析 由抛物线的定义导出的焦半径公式常是解决几何问题的有力工具. 题型二 直线与抛物线的位置关系

例2 焦点在y轴上的抛物线被直线x—2y—1=0.

分析 焦点是在y轴正半轴上还是在y轴负半轴上?本题没有指明,应当有两种情况,可以分两种情况来解,但我们可以统一地设抛物线方程x2=ay(a≠0).

x2ay

解 设抛物线方程为:x=ay(a≠0),由方程组消去y得:2x2—ax+a=0,∵直线与抛物线有两个交

x2y10

2

点.∴Δ=(—a)2—4×2×a>0,即a<0或a>8

设两交点坐标为A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2=

1a

aa,x1·x2=, 22

2

5(a28a)=,即a—∴|AB|=(1k2)(x1x2)2(1)()245(a28a),∵|AB|=,∴44224

a11

8a—48=0,解得a=—4或a=12.∴所求抛物线标准方程为:x2=—4y或x2=12y

评析 此类问题将直线和抛物线方程联立整理为关于x或y的二次方程,结合韦达定理求解. 备选题

例3 A、B是抛物线y22px(p>0)上的两点,满足OAOB, (1)求证:A,B两点的横坐标之积,纵坐标之积分别为定值;(2)求证:直线AB过定点. (3)求AB中点M的轨迹方程.

分析 依题意可设出A、B的两点坐标,然后根据条件OAOB求之.

22222

y12y2y1y2y2y12

解 (1)设A(,y1),B(,y2),由OAOB得:+y1·y2=0;即y1·y2=-4p,从而x1·x2=4p2 22p2p2p2p4p

(2)由两点式方程可得AB的方程为:(y1+y2)y=2px+y1·y2;即(y1+y2)y=2px-4p2令y=0,得x=2p;即直线AB过定点E(2p,0)

22y1y2

22

yy2y2(y1y2)22y1y22p2py1

(3)设AB的中点为M(x,y),则x;y1 

24p4p2

消去y1y2,得AB中点M的轨迹方程:y2px2p2 (x≥2p)

评析 此题的方法很多,上面给出的解法不失为一种最为基础的好方法,其它的方法请同学们自己尝试. 点击双基 1准线是y

3

的抛物线的标准方程是(D ) 2

(C)x26y

2

2

2

2

(A)y26x (B)y26x

2

2

(D)x26y

2

2

2

2 以坐标轴为对称轴,以原点为顶点且过圆xy2x6y90的圆心的抛物线的方程是(D )

y3x或y3x B y3x C y9x或y3x D y3x或y9x

x2y2

1a0右焦点与抛物线y216x的焦点重合,则该双曲线的离心率等于(D) 3、已知双曲线29a

54847

A. B. C. D.

45557

322

4、 以抛物线x23y的焦点为圆心,通径长为半径的圆的方程是_____________.x(y)9

4

2

5.设斜率为1的直线l经过抛物线y4x的焦点,与抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,

则 OAOB = -3 课外作业 一、选择题

1.如果抛物线y 2=ax的准线是直线x=-1,那么它的焦点坐标为 A.(1, 0) B.(2, 0) C.(3, 0) D.(-1, 0)

2

2.抛物线yx上一点到直线2xy40的距离最短的点的坐标是

( A )

( A )

A.(1,1) B.(

11

,) 24

C.(,)

3924

D.(2,4)

3.一抛物线形拱桥,当水面离桥顶2m时,水面宽4m,若水面下降1m,则水面宽为(B ) A.6m B. 26m C.4.5m D.9m

4.平面内过点A(-2,0),且与直线x=2相切的动圆圆心的轨迹方程是

( C )

A. y 2=-2x B. y 2=-4x C.y 2=-8x D.y 2=-16x

5.过抛物线y =ax2(a>0)的焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF与FQ的长分别

11

等于( C ) pq

14

A.2a B. C.4a D.

2aa

6、已知抛物线y2a(x1)的焦点是坐标原点,则以抛物线与坐标轴的三个交点为顶点的三角形的面积为

是p、q,则

(B )

A.1 B.2 C.3 7抛物线y2=4x截直线y2xk所得弦长为35,则k的值是(D ) (A)2 (B)-2 (C)4 (D)-4

8.已知抛物线y22px(p0)的焦点为F,点P,y1),P2(x2,y2),P,y3)在抛物线上, 1(x13(x3且2x2x1x3, 则有( C

2

2

D.4

FPA.FP1FP21FP2FP3 B.二、填空题

FP2FPFP3 FP3C.2FP12FP1FP3 D.

22

x2y2

1的左焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为 y24x 9.抛物线的焦点为椭圆94

2

10.抛物线y=4x的弦AB垂直于x轴,若AB的长为43,则焦点到AB的距离为 2.

11.P是抛物线y=4x上一动点,以P为圆心,作与抛物线准线相切的圆,则这个圆一定经过一个定点Q,点Q

的坐标是 (1,0). 三、解答题 12解:

2

2

13.定长为3的线段AB的端点A、B在抛物线yx上移动,求AB中点M到y轴距离的最小值,并求出此时AB中点M解:M

52

 , M到y轴距离的最小值为5 ,424

2

14如图,O为坐标原点,过点P(2,0)且斜率为k的直线l交抛物线y=2x

M(x1,y1),N(x2, y2)两点.(1)求x1x2与y1y2的值;(2)求证:OM⊥ON.

(Ⅰ)解:直线l的方程为 yk(x2)(k0) ①

代入y=2x消去y可得kx2(k1)x4k0. ② 点M,N的横坐标x1与 x2是②的两个根,

2

2222

4k2

由韦达定理得x1x224.由y122x1,y222x2

k

得(y1y2)24x1x24416,注意到y1y20,所以y1y24.

(Ⅱ)证明;设OM,ON的斜率分别为k1, k2,

则k1

y1yyy4,k22.相乘得k1k2121,所以OMON. x1x2x1x24

思悟小结

1.涉及到直线被抛物线截得弦的中点问题时,常用一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理),这样可以直接得到两交点的坐标之和,也可以用点差法找到两交点的坐标之和,直接与中点建立联系。

2.涉及焦点弦问题可以利用焦半径公式,焦半径公式可由抛物线的定义直接导出。

章末测试

一、选择题(本大题共10小题,第小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符是合题目要求的.)

1.如果实数x,y满足等式(x2)2y23,那么A、

y

的最大值是( D ) x

331

B、 C、 D、3

322

2.若直线(1a)xy10与圆x2y22x0相切,则a的值为( D ) A、1,1 B、2,2 C、1 D、1

x2y2

1(a5)的两个焦点为F1、F2,且|F1F2|8,弦AB过点F1,则△ABF2的周长为3.已知椭圆225a

( D )(A)10 (B)20 (C)241(D) 441

x2y2

1上的点P到它的左准线的距离是10,那么点P 到它的右焦点的距离是( B ) 4.椭圆

10036

(A)15 (B)12 (C)10 (D)8

x2y2

1的焦点F1、F2,P为椭圆上的一点,已知PF1PF2,则△F1PF2的面积为( A )5.椭圆(A)259

9 (B)12 (C)10 (D)8

x2y2

1上的点到直线x2y20的最大距离是(D ) 6.椭圆

164

(A)3(B)(C)22(D)

7.以坐标轴为对称轴、渐近线互相垂直、两准线间距离为2的双曲线方程是(D ) (A)x2y22 (B)y2x22

(C)x2y24或y2x24(D)x2y22或y2x22

8.过双曲线x2y28的右焦点F2有一条弦PQ,|PQ|=7,F1是左焦点,那么△F1PQ的周长为( C ) (A)28 (B)1482(C)1482(D)82

9.双曲线虚轴上的一个端点为M,两个焦点为F1、F2,F1MF2120,则双曲线的离心率为( B)

63(C)(D) 233x2y2

1的弦被点(4,2)平分,则这条弦所在的直线方程是( D ) 10.如果椭圆

369

(A)x2y0(B)x2y40(C)2x3y120(D)x2y80

(A)(B)

二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分.把答案填在题中横线上.)

x2y2x2y2

1具有相同的离心率且过点(2,

-)的椭圆的标准方程是1或11.与椭圆43863y24x2

1. 2525

12.已知椭圆中心在原点,一个焦点为(

,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程

x2

y21 是 .4

2

13.过抛物线y2px(p>0)的焦点F作一直线l与抛物线交于P、Q两点,作PP1、QQ1垂直于抛物线的准线,

垂足分别是P1、Q1,已知线段PF、QF的长度分别是a、b,那么|P1Q1

|=

14.若直线l过抛物线yax(a>0)的焦点,并且与y轴垂直,若l被抛物线截得的线段长为4,则2

1 4

x2y2

15已知双曲线221(a,bR)的离心率e[2,2],则一条渐近线与实轴所构成的角的取值范围是

ab

bccabbππ

14_________.[,]. 解析:

2,∴224,即2,∴,

得1343aaa2aa2

2222

4



3

三、解答题(本大题共5小题,共50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)

16.(本题10分)已知椭圆C的焦点F1(-22,0)和F2(2,0),长轴长6,设直线yx2交椭圆C

于A、B两点,求线段AB的中点坐标.

解:由已知条件得椭圆的焦点在x轴上,其中c=22,a=3,从而b=1,所以其标准方程是:

x22

xy122

y1.联立方程组9,消去y得, 10x36x270. 9yx2

18xx29

 设A(x1,y1),B(x2,y2),AB线段的中点为M(x0,y0)那么: x1x2,x0=1

255

191

所以y0=x0+2=.也就是说线段AB中点坐标为(-,).

555

x2y2141共焦点,它们的离心率之和为,求双曲线方程. 17.(本题10分)已知双曲线与椭圆

9255

4

解:由于椭圆焦点为F(0,4),离心率为e=,所以双曲线的焦点为F(0,4),离心率为2,

5

y2x2

1. 从而

所以求双曲线方程为:

412

2

18.(本题10分)椭圆的两个焦点F1、F2在x轴上,以|F1F2|为直径的圆与椭圆的一个交点为(3,4),求椭圆的标准方程.

解:设P(3,4),则圆心为F1F2中点(原点),|F1F2|=2|OP|=10, ∴ c=5,∴ F1(-5,0),F2(5,0)

∴ 2a=|PF1|+|PF2|=824222426,∴ a=45,

2

x2y2

1 ∴ b=a-c=20,∴ 所求椭圆方程

4520

2

2

2

2

19(本题10分)抛物线y2x上的一点P(x , y)到点A(a,0)(a∈R)的距离的最小值记为f(a),求f(a)的表达式

2

解:由于y2x,而

其中x0

(1)a1时,当且仅当x=0时, f(a)=|PA|min=|a|.

(2)a>时, 当且仅当x=a-1时, f(a)=|PA|min

.所以f

(a)=|a|,a1

.

a1

20.(本题10分)求两条渐近线为x2y0且截直线xy30所得弦长为

2

2

8的双曲线方程. 3

x2-4y2=2

解:设双曲线方程为x-4y=.联立方程组得: ,消去y得,3x-24x+(36+)=0

xy30

x1x28

36

设直线被双曲线截得的弦为AB,且A(x1,y1),B(x2,y2),那么: x1x2

32

2412(36)0

第二章 圆锥曲线与方程

知识体系总览

§2.1椭圆

1、椭圆及其标准方程

(1).椭圆的定义:椭圆的定义中,平面内动点与两定点F1、F2的距离的和大于|F1F2|这个条件不可忽视.若这个距离之和小于|F1F2|,则这样的点不存在;若距离之和等于|F1F2|,则动点的轨迹是线段F1F2.

x2y2y2x2

(2).椭圆的标准方程:221 221(a>b>0)

abab

(3).椭圆的标准方程判别方法:判别焦点在哪个轴只要看分母的大小:如果x项的分母大于y项的分母,

则椭圆的焦点在x轴上,反之,焦点在y轴上.

2、椭圆的简单几何性质(a>b>0).

22

(1).椭圆的几何性质:设椭圆方程xy1, 线段A1A2、B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴.它们的长

22

22

ab

分别等于2a和2b,

c

(2).离心率: e 0<e<1.e越接近于1时,椭圆越扁;反之,e越接近于0时,椭圆就越接近

a

于圆.

(3)椭圆的焦半径: MF1aex,MF2aex.a=b+c

22

x0y0x2y2

(4).椭圆的的内外部点P(x0,y0)在椭圆221(ab0)的内部221

abab

2

2

2

(5).焦点三角形PF、三角形面积公式将有关线段PF11F2经常利用余弦定理...........合起来,建立PF1PF2§2.1.1椭圆及其标准方程

典例剖析

题型一 椭圆的定义应用

例1:

、PF2、2c,有关角F1PF2结

、PF1PF2

等关系.面积公式:.....SF1PF2btan2

2

第 1 页 共 30 页

评析: 点P在椭圆上这个条件的转化常有两种方法:一是点P椭圆的定义,二是点P满足椭圆的方程,应该认真领会椭圆定义

题型二 椭圆标准方程的求法

例2:已知椭圆的两个焦点为(-2,0),(2,0)且过点(,),求椭圆的标准方程

5

232

x2y2

解法1 因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为221(ab0),

ab

由椭圆的定义可知:2a

x2y2222

1 ac2,bac6所以所求的标准方程为

106

53x2y22222

1,将点(,

)代人解得:解法2 c2,baca4,所以可设所求的方程为22

22aa4

x2y2

1 a 所以所求的标准方程为

106

评析 求椭圆的标准方程总结有两种方法:其一是由定义求出长轴与短轴长,根据条件写出方程;其二是先确定标准方程的类型,并将其用有关参数a,b表示出来然后结合条件建立a,b所满足的等式,求得a,b的值,再代人方程 备选题

22

例3:设点P是圆xy4上的任一点,定点D的坐标为(8,0),若点M满足PM2MD.当点P在圆上运动时,求点M的轨迹方程.

解 设点M的坐标为x,y,点P的坐标为x0,y0,由PM2MD, 得xx0,yy028x,y,即x03x16,y03y.

22

因为点Px0,y0在圆xy4上,所以x02y024.即3x163y4,

2

2

416

即xy2,这就是动点M的轨迹方程.

39

22

评析 本题中的点M与点P相关,我们得到x03x16,y03y是关键,利用点P在xy4上的条件,

进而便求得点M的轨迹方程,此法称为代人法. 点击双基 1、.中心在原点,焦点在横轴上,长轴长为4,短轴长为2,则椭圆方程是(C )

2

x2y2x2y2x2y222

y1 D. x1 1 B. 1 C. A.

444334

2若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,一个焦点的坐标是(3,0),则椭圆的标准方程为(B )

x2y2x2y2x2y2x2y2

1 B 1 C 1 D 1

[**************]2

3.与椭圆9x+4y=36有相同焦点,且短轴长为4的椭圆方程是(B )

x2y2x2y2x2y2x2y2

A 1B1C1D1

[***********]

4、椭圆5xky5的一个焦点坐标是(0,2),那么k1

第 2 页 共 30 页

5、椭圆的焦点为F1(0,5),F2(0,5),点P(3,4)是椭圆上的一个点,则椭圆的方程为169y2x2

1,a240,1解:焦点为F,可设椭圆方程为;点在椭圆上,P(3,4)(0,5),F(0,5)122222

aa25aa25

y2x2

1 所以椭圆方程为

4015

课外作业 一、选择题

x2y2

1上的一点P到椭圆一个焦点的距离为3,则P到另一焦点距离为(D ) 1.已知椭圆

2516

2 B 3 C 5 D 7

2.若椭圆的两焦点为(-2,0)和(2,0),且椭圆过点(,),则椭圆方程是 ( D )

222222

B.yx1 C.yx1 D.xy1

1064884106

22

3.若方程x+ky=2表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围为 ( D ) A.(0,+∞) B.(0,2) C.(1,+∞) D.(0,1)

4.若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,焦距为6,则椭圆的方程为(C ) 22

A.yx1

5232

x2y2x2y2x2y2x2y2

1 B.1或1 C.1 D.以上都不对 A.

[**************]

5.椭圆的两个焦点是F1(-1, 0), F2(1, 0),P为椭圆上一点,且|F1F2|是|PF1|与|PF2|的等差中项,则该椭圆方程

是( C )。

y2y2y2y2x2x2x2x2 A +=1 B +=1 C +=1 D +=1

[1**********]

22

6、椭圆mxnymn0(mn0)的焦点坐标为(C )

A、0,mn B、0,mn C、0,m D、0,nm

x22

7.已知△ABC的顶点B、C在椭圆+y=1上,顶点A是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC边

3

上,则△ABC的周长是 ( C )

(A)3 (B)6 (C)43 (D)12

9

8.设定点F1(0,-3)、F2(0,3),动点P满足条件PF1PF2a(a0),则点P的轨迹是(A )

a

A.椭圆 B.线段 C.不存在 D.椭圆或线段 二 、填空题



x2y2

9方程1表示焦点在y轴的椭圆时,实数m的取值范围是_______m(1,3)(3,1)

|m|12

x2y2

10.与椭圆4 x + 9 y = 36 有相同的焦点,且过点(-3,2)的椭圆方程为________1.

1510

2

2

11、如果M(x,y)在运动过程中,总满足关系式

x2(y3)2x2(y3)210,则M的轨迹方程是

x2y2

1 1625

三、解答题

12.将圆xy4上的点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的一半,求所得曲线的方程,并说明它是什么曲线.

答案:xy21,椭圆

4

2

22

13.答案:14.

第 3 页 共 30 页

思悟小结

1. 要灵活运用椭圆的定义来解决问题,一般情况下涉及焦点问题则应首先考虑定义。 2. 要求椭圆的标准方程包括“定位”和“定量”两个方面。“定位”是指确定椭圆与坐标系的相对位置,在

中心是原点的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以判断方程的形式;“定量”是指的 a与b具体数

2

2

x2y2

1(m0,n0),也可以设方程值,常用待定系数法.当椭圆的焦点位置不明确时,可设方程为

mn

为Ax2By21(A0,B0),避免讨论和繁杂的计算

§2.1.2椭圆的简单的几何性质(第一课时)

典例剖析

题型一 求椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、顶点坐标等. 例1 已知椭圆x2(m3)y2m(m

0)的离心率e顶点坐标.

m的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、m0,m

mmm(m2)

0m,

m3m3m3

x2y2

1,解 把椭圆的方程写成:

m

m3

mm1, a2m,b2,ce

m

3

y211a1,b,c,故椭圆的长轴长为2,短轴长为1

,两焦点坐标分别为椭圆的标准方程为:x

124

11F1(F2,四个顶点坐标分别为A1(1,0),A2(1,0),B1(0,),B1(0,).

2222

2

评析: 解决此类问题的关键是将所给的方程正确地化成椭圆的标准方程,然后判断焦点在哪个坐标轴上,准

确的求出a,b,进而求出其他有关性质

题型二 椭圆的几何性质简单应用 例2 设椭圆的两个焦点分别为F1、、F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )

A

1 B

. C

.2 D

1

22

分析 利用椭圆的几何性质和定义

b2a2c2x2y

2

2c,即2c,即解一 设椭圆方程为221,依题意,显然有PF2F1F2,则aab

e22e10,解得e1.选D.

解二 ∵△F1PF2为等腰直角三角形,∴PF2F1F22c,PF122c.

∵PF1PF22a,∴22cc2a,∴

c

a

121

21.故选D.

2b2

评析 解法一中的2PF2是椭圆的通径,它是椭圆经过焦点的所有弦中最短的一条题型

a

备选题

第 4 页 共 30 页

bx2y2

例3: 椭圆221(a>b>0)的左焦点F到过顶点A(-a, 0), B(0,b)的直线的距离等于,求该椭圆的离

ab心率.

解本题条件不易用平面几何知识转化,因而过A、B的方程为

xy

1,左焦点F(-c,0),则ab

c0|1|b

c1522

117,化简,得5a-14ac+8c=0 得, 或(舍)22a24ab2

22222

abcbac

x2y2

评析: 应熟悉各方程的标准形式及各参数之间的关系和几何意义.若题面改为“双曲线221(a>b>0)”,

ab

22222

则由“a>b>0”这个隐含条件可知离心率e的范围限制,即a>b>0,∴ a>b, ∴a>c-a 从而1e2.

点击双基

1中心在原点,焦点在x轴上,焦距等于6,离心率等于

3

,则椭圆的方程是( C ) 5

x2y2x2y2x2y2x2y2

1 B.1 C.1 D.1

A.

[**************]59

2

答案:

x2y20

1的两个焦点,A为椭圆上一点,且∠AF F1 、F2是椭圆则ΔAF面积( ) 1F245,1F2的97

777A7 B C D

422

x2y2

1上的点M到焦点F1的距离是2,N是MF1的中点,则|ON|为 4 4..椭圆

259yym(a>0,y≠0)表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是 m<-1 5、若方程

xaxa

课外作业 一、选择题

1.已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,且长轴长为12,离心率为

1

,则椭圆的方程是(D ) 3

x2y2x2y2x2y2A.+=1 B.+=1 C.+=1 [1**********]236

2

x2y2D.+=1 3632

答案

x2y2x2y2

3.椭圆221和22kk0具有 ( A )

abab

A.相同的离心率 B.相同的焦点 C.相同的顶点 D.相同的长、短轴 4.若椭圆短轴上的两顶点与一焦点的连线互相垂直,则离心率等于( B )

第 5 页 共 30 页

bx2y2

例3: 椭圆221(a>b>0)的左焦点F到过顶点A(-a, 0), B(0,b)的直线的距离等于,求该椭圆的离

ab心率.

解本题条件不易用平面几何知识转化,因而过A、B的方程为

xy

1,左焦点F(-c,0),则ab

c0|1|b

c1522

117,化简,得5a-14ac+8c=0 得, 或(舍)22a24ab2

22222

abcbac

x2y2

评析: 应熟悉各方程的标准形式及各参数之间的关系和几何意义.若题面改为“双曲线221(a>b>0)”,

ab

22222

则由“a>b>0”这个隐含条件可知离心率e的范围限制,即a>b>0,∴ a>b, ∴a>c-a 从而1e2.

点击双基

1中心在原点,焦点在x轴上,焦距等于6,离心率等于

3

,则椭圆的方程是( C ) 5

x2y2x2y2x2y2x2y2

1 B.1 C.1 D.1

A.

[**************]59

2

答案:

x2y20

1的两个焦点,A为椭圆上一点,且∠AF F1 、F2是椭圆则ΔAF面积( ) 1F245,1F2的97

777A7 B C D

422

x2y2

1上的点M到焦点F1的距离是2,N是MF1的中点,则|ON|为 4 4..椭圆

259yym(a>0,y≠0)表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是 m<-1 5、若方程

xaxa

课外作业 一、选择题

1.已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,且长轴长为12,离心率为

1

,则椭圆的方程是(D ) 3

x2y2x2y2x2y2A.+=1 B.+=1 C.+=1 [1**********]236

2

x2y2D.+=1 3632

答案

x2y2x2y2

3.椭圆221和22kk0具有 ( A )

abab

A.相同的离心率 B.相同的焦点 C.相同的顶点 D.相同的长、短轴 4.若椭圆短轴上的两顶点与一焦点的连线互相垂直,则离心率等于( B )

1

B.

C. D. 2 22x2y2

1上一点P与椭圆的两个焦点F1、F2的连线互相垂直,则△PF1F2的面积为 5. 椭圆

4924

A.

(D )

A 21 B 22 C 23 D 24

22

6.椭圆xy1上的点到直线x2y20的最大距离是

164

(D )

D.

A.3 B. C.22

7.椭圆两焦点为 F1(4,0),P在椭圆上,若 △PF则椭圆方程为( B ) F2(4,0) ,1F2的面积的最大值为12,

x2y2x2y2x2y2x2y2

1 C . 1 D . 1 A. 1 B .

[1**********]69

x2

8.过点M(-2,0)的直线m与椭圆P2,线段P1P2的中点为P,设直线m的斜率为k(,k10)y21交于P1,1

2

直线OP的斜率为k2,则k1k2的值为 ( D )

A.2 二 、填空题

B.-2 C.

1

2

D.-

1 2

x2y2

9.已知点(0, 1)在椭圆+ = 1 内,则m的取值范围是[1, 5)(5,+∞).

5m

15x2y2

1的离心率为,则k的值为___________4,或. 10.椭圆

24k89

c2k891c29k81522

,k4;当k89时,e2,k 解:当k89时,e2

ak84a944x2y2

11.设AB是椭圆221的不垂直于对称轴的弦,M为AB的中点,O为坐标原点,则

abb2

kABkOM____2.

a

xx2y1y2

,), 解:设A(x1,y1),B(x2,y2),则中点M(122

y2y1y2y1y22y12

得kAB,kABkOM2 ,kOM2

x2x1x2x1x2x1

y22y12b2

2 bxayab,bx2ay2ab,得b(x2x)a(y2y)0,即2

x2x12a

22

1

221

22

2

2

2

2

22

2

2

21

2

2

21

三解答题 12.答案:

13已知椭圆的对称轴为坐标轴,离心率e

b45

2

,短轴长为85,求椭圆的方程. 3

解 :由

c2e

a3

a12y2x2x2y2

,∴椭圆的方程为:1或1. c[1**********]

a2b2c2

22xy14椭圆21a>b>0与直线xy1交于P、Q两点,且OPOQ,其中O为坐标原点.(1)2ab

11≤e≤2,求椭圆长轴的取值范围. 的值;(2)若椭圆的离心率满足e

a2b232

解:设P(x1,y1),P(x2,y2),由OP ⊥ OQ  x 1 x 2 + y 1 y 2 = 0

y11x1,y21x2,代入上式得:2x1x2(x1x2)10 ①又将y1x代入

a2(1b2)x2y22a2222222

1

(a

b

)x2axa(1b)0,0,x1x22,x1x22

a2b2ab2ab2代入①化简得 112.

22

a

b

a2c2b21b211b222

(2) e212122,又由(1)知b2

322a32a1aaa

2

1125356

,∴长轴 2a ∈ [5,6]. a2a2

22a134222

思悟小结

1.要准确把握椭圆的标准方程的结构特征以及“标准”的含义,能从椭圆的标准方程读出几何性质,更要能

a2

够利用标准方程解决问题,在解题时要深刻理解椭圆中的几何量a,b,c,e,等之间的关系及每个量的本质含

c

义,并能熟练地应用于解题。

2.要能熟练地应用几何性质来分析问题,特别是离心率作为几何性质之一,必须重点突破。

§2.1.2椭圆的简单的几何性质(第二课时)

典例剖析

题型一 直线与椭圆

例1 已知椭圆C的焦点F1(-22,0)和F2(22,0),长轴长6,设直线yx2交椭圆C于A、B两点,

求线段AB的中点坐标. 解:由已知条件得椭圆的焦点在x轴上,其中c=22,a=3,从而b=1,所以其标准方程是:

x22

xy122

y1.联立方程组9,消去y得, 10x36x270. 9yx2

18xx29

 设A(x1,y1),B(x2,y2),AB线段的中点为M(x0,y0)那么: x1x2,x0=1

255

191

所以y0=x0+2=.也就是说线段AB中点坐标为(-,).

555

2

评析 直线与椭圆的公共点、弦长、弦的中点问题常转化为对应方程联立的方程组的解得问题,进而转化为一

元二次方程的问题.

题型二 求椭圆弦长、中点、垂直、最值等问题

例2

评析 “点差法”的要点是巧代斜率,与弦中点有关的问题有三类:平行弦的中点轨迹,过定点的弦中点轨迹,过定点且被定点平分的弦的所在的直线方程 备选题

例3.在ABC中,BC=24,AC、AB边上的中线长之和等于39,求ABC的重

心的轨迹方程。

解 如图所示,以线段BC所在直线为x轴、线段BC的中垂线为y轴建立直角

坐标系。 设M为ABC的重心,BD是AC边上的中线,CE是AB边上的中线,由

22|BD||CM||CE|,,于是33

2222

|MB||MC||BD||CE|=(|BD||CE|)=3926.根据椭圆的定义知,点M的轨迹是以B、C为

3333

|BM|

焦点的椭圆.

2a|MB||MC|26,a13,又2c|BC|24,c12,b2a2c213212225,故所求的

x2y21(y0). 椭圆方程为

16925

评析 有一定长线段BC,两边上的中线长也均与定点B、C和ABC的重心有关,因此需考虑以BC的中点为坐标原点建立直角坐标系。但需注意点A不能在BC的所在的直线上。 在求点的轨迹时,要特点注意所求点轨迹的几

x2y2

1(y0) 何意义,在本题中,所求的椭圆方程为

16925

点击双基

1 答案:

答案:

x2y2

1上的点,F1、F2是椭圆的左、右焦点,则△PF1F2的周长是( B ) 3.点P是椭圆95

(A)12

(B)10

(C)8

(D)6

4

. 5

4.已知椭圆E的短轴长为6,焦点F到长轴的一个端点的距离等于9,则椭圆E的离心率等于_________x2y2

5.已知Px,y是椭圆1上的点,则xy的取值范围是____________[13,13].

14425

课外作业 一、选择题

答案:D

2.椭圆xmy1的焦点在y轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m的值为( A )

A.

2

2

11

B. C. 2 42

D.4

3、若椭圆经过点P(2,3),且焦点为F1(-2,0),F2(2,0),则这个椭圆的离心率等于( C )

2113A. B. C. 2322

22xy

4.已知椭圆方程为+ ,焦点在x轴上,则其焦距等于 ( A )

8m(A)8–m (B)22–|m| (C)m–8 (D)|m|–22

x2y21

5.若椭圆 + = 1的离心率为, 则m的值等于 ( )

16m[1**********]28

(A)18 (B)18或 (C)16或 (D)16或

9999

x2y2

6.已知F是椭圆221(a>b>0)的左焦点, P是椭圆上的一点, PF⊥x

ab

离心率是 ( A ) (A)

221

(B) (C) (D) 2422

x2y2

1上一点,F1、F2为其焦点,则cos∠F1PF27.若P是椭圆94

A.

111 B.-1 C. D. 299

x2y29

1上三个不同的点,则“AF,BF,CF 成8设A(x1,y1),B(4,),C(x2,y2)是右焦点为F的椭圆

5259

等差数列”是“x1x28”的( A. ).

A.充要条件 B.必要不充分条件 C.充分不必要条件 D.既非充分也非必要

4449

.由焦半径公式可得|AF|=5-x1,|BF|=5-×4=,|CF|5555

4449

=5-x2,故AF,BF,CF成等差数列(5-x1)+(5-x2)=2×x1x28,

5555

解:a=5,b=3,∴c=4,F(4,0), e=

二 、填空题

x2y2

9.椭圆+ = 1 的焦距为2,则m的值为或3

m4

10.椭圆的焦点在y轴上,一个焦点到长轴的两端点的距离之比是1∶4, 短轴长为8, 则椭圆的标准方程

x2y2

是 . + = 1

162511、长为3的线段AB的端点A、B分别在x、y轴上移动,动点C(x,y)满足AC2CB,则动点C的轨

迹方程是 . 答案:x

2

12

y1 4

三、解答题

12已知椭圆的对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点组成一个等边三角形,焦点到同侧顶点的距离为

3,求椭圆的方程。

x2y2

1(m0,n0,mn) 解:设椭圆的标准方程mn

5232

()()22xy1,解得 m6,n 则有 

nm610

()2()2

1

nm

x2

y21交于不同两点A和B,且OAOB1(其中O为坐标原点)13.直线ykx,求k的3

值.

x2

y21,得(13k2)x230. 解:将ykx3

由直线与椭圆交于不同的两点,得

2

113k0,2

即. k222

3)12(13k)12(3k1)0.

设A(xA,yA),B(xB,yB),则.由OAOB1,得xAxByAyB1.

而xAxByAyBxAxB(kxA2)(kxB2)(k21)xAxB2k(xAxB)2

53k2353k2

1.于是.解得 k(k1)2222

3k11

3k1

故k的值为.

14已知椭圆G的中心在坐标原点,长轴在x轴上,离心率为,两个焦点分别为F1和F2,椭圆G上一点到F1和F2

2

的距离之和为12,圆Ck:x2y22kx4y210(kR)的圆心为点Ak.

2

(1)求椭圆

G的方程;(2)求AkF1F2的面积;(3)问是否存在圆Ck包围椭圆G? 请说明理由

.

x2y2

解(1)设椭圆G的方程为:221 (ab0)半焦距为c;

ab

2a1222a

6222 则解得 , bac36279 所求椭圆G的方程为:xy1. c369

c

a

11

(2)点AK的坐标为K,2, SVAKF1F2F1F222

22

22

(3)若k0,由6012k0211512k0可知点(6,0)在圆Ck外,

若k0,由(6)20212k0211512k0可知点(-6,0)在圆Ck外;

思悟小结

1,在直线与椭圆的位置关系问题中,要注意弦长问题,垂直问题、中点弦问题等,解决的一般思路是联立直线与椭圆的方程组,消去一个未知量,通过题意找到根与系数的关系,利用韦达定理列式求解。

x2y22

2把椭圆方程221(ab0)

与直线方程ykxb联立消去y,整理成形如AxBxC0的形式,对

ab

此一元二次方程有:

(1)0,直线与椭圆有两个公共点P,Q,此时的弦长的求法:①求两点P,Q的坐标,利用两点间的距离公式;②由韦达定理得到弦长公式PQpxq,涉及弦长问题,常用“韦达定理”设而不求计算弦长。

(2)0,直线与椭圆有一个公共点,相切 (3)0,直线与椭圆有无公共点,相离

§2.2双曲线

知识梳理

1、双曲线及其标准方程

(1)双曲线的定义:平面内与两个定点F1、F2的距离的差的绝对值等于常数2a(小于|F1F2|)的动点M的轨迹叫做双曲线.在这个定义中,要注意条件2a<|F1F2|,这一条件可以用“三角形的两边之差小于第三边”加以理解.若2a=|F1F2|,则动点的轨迹是两条射线;若2a>|F1F2|,则无轨迹.

若MF1<MF2时,动点M的轨迹仅为双曲线的一个分支,又若MF1>MF2时,轨迹为双曲线的另一支.而双曲线是由两个分支组成的,故在定义中应为“差的绝对值”.

(2)

.双曲线的标准方程判别方法是:如果x项的系数是正数,则焦点在x轴上;如果y项的系数是正数,则焦点在y轴上.对于双曲线,a不一定大于b,因此不能像椭圆那样,通过比较分母的大小来判断焦点在哪一条坐标轴上.

2、双曲线的简单几何性质

x2y2c(1).双曲线221实轴长为2a,虚轴长为2b,离心率e离心率e越大,开口越大.

aba

bx2y2x2y2

(2).双曲线221的渐近线方程为yx或表示为220.若已知双曲线的渐近线方程是

aabab

22

y

m

x,即mxny0,那么双曲线的方程具有以下形式:m2x2n2y2k,其中k是一个不为零的常数. n

a2a2

(3)焦半径公式PF1|e(x)|,PF2|e(x)|.

cc

(4)双曲线的方程与渐近线方程的关系

x2y2x2y2b

①若双曲线方程为221渐近线方程:220yx;②若渐近线方程为

abaab

xyx2y2x2y2b

yx0双曲线可设为22;③若双曲线与221有公共渐近线,可设为

abaabab

x2y2x2y2

2(0,焦点在x轴上,0,焦点在y轴上).④双曲线221(a,b0)焦点三角形面积:2abab

SF1PF2bcot

2

2

,高h

b2cot

c

§2.2.1双曲线的定义与标准方程

典例剖析

题型一 双曲线标准方程的判断

题型二 求双曲线标准方程

例2 已知双曲线过M(1,1),N(2,5)两点,求双曲线的标准方程

x2y2

解法1 当双曲线的焦点在x轴上时,设双曲线的方程为:221(a0,b0),因为M(1,1),N(2,5)在

ab

1118

18x2y2a2b2a27

1 双曲线上,所以, 解得:;所求的双曲线方程为:

42511771a2b2b27

y2x2

当双曲线的焦点在Y轴上时,设双曲线的方程为:221(a0,b0),因为M(1,1),N(2,5)在双曲线

ab

1111

18x2y2a2b2a27

1 上,所以, 解得:;(不合舍去)综上:所求的双曲线方程为:77182541

7b2a2b2

22

解法2 因为双曲线的焦点位置不定,所以设双曲线的方程为:mxny(1mn0)

8mmn18x2y27

1 因为点M(1,1),N(2,5)在双曲线上,解得所求的双曲线方程为:

1774m25n1n7

评析 解法1采用了通法,因为无法判断焦点所在的位置,分两种情况讨论。解法2将双曲线的方程设为

mx2ny2(1mn0),运算比较简便。

备选题

例3:

评析 确定一个双曲线的标准方程需要三个条件a,b,两个定形条件,一个定位条件:焦点坐标。 点击双基

1、命题甲:动点P到两定点A、B的距离之差的绝对值等于2a(a>0);命题乙: 点P的轨迹是双曲线。则命题甲是命题乙的( B )

(A) 充要条件 (B) 必要不充分条件 (C) 充分不必要条件 (D) 不充分也不必要条件

x2y2

2、圆C过双曲线1的一个顶点和一个焦点,且圆心在该双曲线上,则圆心到该双曲线的中心的距离是

916(D )

416A. B

C.5 D.

33

3、设x,yR,且2y是1x和1x的等比中项,则动点x,y的轨迹为除去x轴上点的(D ) A.一条直线 B.一个圆 C.双曲线的一支 D.一个椭圆

x2y2

1表示双曲线,则k的取值范围是 (,4)(1,) 4.若曲线

4k1k

5、设ABC的顶点A(4,0),B(4,0),且sinAsinB

1

sinC,则第三个顶点C的轨迹方程是________. 2

x2y2

1(x2) 答案:

412

课外作业

一、选择题

1动点P到点M(1,0)及点N(3,0)的距离之差为2,则点P的轨迹是(D )

双曲线 B 双曲线的一支 C 两条射线 D 一条射线

x2y2

2.方程( D ) 1表示双曲线,则k的取值范围是

1k1k

A.1k1 B.k0 C.k0 D.k1或k1

x2y2

3. 双曲线2( C ) 1的焦距是

m124m2

A.4 B.22 C.8 D.与m有关

x2

4 如果双曲线-y2=1的两个焦点为F1、F2,A是双曲线上一点,且|AF1|=5,那么|AF2|

9

等于( D )

A.5+ B.5+2 C.8 D.11

x2y2

1左焦点F1的弦AB长为6,则ABF2(F2为右焦点)的周长是( A ) 5.过双曲线

169

A.28 B.22 C.14 D.12

x2y2

已知ABP的顶点A、B分别为双曲线C1的左右焦点,顶点P在双

1696、

sinA-sinB

曲线C上,则的值等于

sinP

A.

45

B C

D. 542

答案 A

y2

1的左右焦点.若点P在双曲线上,且PF1PF20 7、设F1,F2分别是双曲线x9

则PF1PF2=(B )

A.

B. 2 C. D. 2

8已知F1,F2是双曲线的两个焦点,Q是双曲线上任一点(不是顶点),从某一焦点引F1QF2的平分线的垂线,垂足为P,则点P的轨迹是 ( B )

A 直线 B 圆 C 椭圆 D 双曲线 二、填空题

y2x2

9 过点A(-2,42)、B(3,-2)的双曲线的标准方程为-=1

416y2x222

10. 与双曲线16x-9y=-144有共同焦点,且过点(0,2)的双曲线方程为-=1

214

x2y2

11.方程+=1表示的曲线为C,给出下列四个命题:

4kk1

①曲线C不可能是圆; ②若14;④若曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,则1

5

.其中正确的命题是__________.③④ 255

解析:当4-k=k-1,即k=时表示圆,否定命题①,显然k=∈(1,4),

22

∴否定命题②;若曲线C为双曲线,则有(4-k)(k-1)

上的椭圆,则4-k>k-1>0,解得1

5

,说明命题④正确. 答案:③④ 2

x

2y2

1有相同焦点,且经过点,求其方程。 12.双曲线与椭圆

2736y2x2y2x2

1的焦点为(0,3),c3,设双曲线方程为21过点, 解:椭圆23627a9

a1615y2x2222

1,得a4,或36,而a9,a4,双曲线方程为1. 则2

a9a245

9

(3,,5),,P

13.已知双曲线的焦点在y轴上,并且双曲线上两点P坐标分别为求双曲线的标准方程. 12

4

y2x2

解:因为双曲线的焦点在y轴上,所以设所求双曲线的标准方程为221(a0,b0)①;

ab

∵点P1,P2在双曲线上,∴点P1,P2的坐标适合方程①.

(232

212

ab9

将(3,

,5)分别代入方程①中,得方程组: 92425()

221

ba

11211y2x2a216a16

1. 将2和2看着整体,解得,∴2即双曲线的标准方程为

ab169b911

b29

14如图,某农场在P处有一堆肥,今要把这堆肥料沿道路PA或PB送到庄稼地ABCD中去,已知PA=100 m,

PB=150 m,∠APB=60°.能否在田地ABCD中确定一条界线,使位于界线一侧的点,沿道路PA送肥较近;而另一侧的点,沿道路PB送肥较近?如果能,请说出这条界线是一条什么曲线,并求出其方程

解:设M是这种界线上的点,则必有|MA|+|PA|=|MB|+|PB|, C 即|MA|-|MB|=|PB|-|PA|=50. ∴这种界线是以A、B为焦点的双曲线靠近B点的一支.建立以AB为x轴,AB中点O为

x2y21

原点的直角坐标系,则曲线为-=1,其中a=25,c=|AB|.

ab2

P

x2y2222

∴c=257,b=c-a=3750.∴所求曲线方程为-=1(x≥25,y≥0).

6253750

思悟小结

由给定条件求双曲线的方程常用待定系数法。首先是根据焦点的位置设出方程的形式(含参数),再由题设条件确定参数的值,应特别注意焦点位置不确定时,方程可能有两种形式,应防止遗漏。

B

§2.2.2双曲线的简单的几何性质(第一课时)

典例剖析

题型一 双曲线的性质

x2y2141共焦点,它们的离心率之和为,求双曲线方程. 例1已知双曲线与椭圆

9255

4

解 由于椭圆焦点为F(0,4),离心率为e=,所以双曲线的焦点为F(0,4),离心率为2,

5

y2x2

1. 从而

所以求双曲线方程为:

412

评析 关于双曲线离心率、渐近线问题常常是考察的重点,主要寻找a,b,c三元素之间的关系

题型二 有共同渐近线的双曲线方程的求法

x2y2



1有共同的渐近线,并且经过点4)的双曲线方程. 例2 求与双曲线93

x2y2

0

解 由题意可设所求双曲线方程为:93

双曲线经过点4)

(4)2

5 3

y2x2

所求双曲线方程为:1

1545xyx2y2x2y2

评析 渐近线为0的双曲线方程可设为22(0),若与221有共同的渐近线也可以

abababx2y2

设出双曲线系22(0),再把已知点代入,即可求出.

ab

备选题

y2

1上两点A、B,AB中点M(1,2) 例3 设双曲线x2

2

⑴求直线AB方程;

⑵如果线段AB的垂直平分线与双曲线交于C、D两点,那么A、B、C、D是否共圆,为什么?

ykx2k2222解法一:显然AB斜率存在设AB:y-2=k(x-1) 由得:(2-k)x-2k(2-k)x-k+4k-6=0 y2

1x

2xxk(2k)

当△>0时,设A(x1,y1),B(x2,y2) 则12∴ k=1,满足△>0∴ 直线AB:y=x+1

22k2

2y12x1112 法二:设A(x1,y1),B(x2,y2)则两式相减得:(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2)

22x2y2122

y221y1y22(x1x2)2

1 ∴ AB:y=x+1代入x1得:△>0 ∵ x1≠x2∴ ∴ kAB

22x1x2y1y2

评注:法一为韦达定理法,法二称为点差法,当涉及到弦的中点时,常用这两种途径处理。在利用点差法时,必须

检验条件△>0是否成立。

(2)设A、B、C、D共圆于⊙OM,因AB为弦,故M在AB垂直平分线即CD上;又CD为弦,故圆心M为CD中点。因此只需证CD中点M满足|MA|=|MB|=|MC|=|MD|

yx1由得:A(-1,0),B(3,4)又CD方程:y=-x+3 y22

1x

2yx32由得:x2+6x-11=0设C(x3,y3),D(x4,y4),CD中点M(x0,y0) y2

1x

2

xx4

3,y0x036∴ M(-3,6) 则x03

2

1

|CD|=2又|MA|=|MB|=2∴ |MA|=|MB|=|MC|=|MD| 2

∴ A、B、C、D在以CD中点,M(-3,6)为圆心,2为半径的圆上

评析:此类探索性命题通常肯定满足条件的结论存在,然后求出该结论,并检验是否满足所有条件.本题应着重分析圆的几何性质,以定圆心和定半径这两定为中心,充分分析平面图形的几何性质可以使解题思路更清晰,在学习中必须引起足够重视. 点击双基

∴ |MC|=|MD|=

1、若双曲线x2ky21的离心率是2,则实数k的值是(B ) A.3 B.  C. 3

13

D.

1 3

x2y2

2、若双曲线221(a0,b0)的两个顶点三等分焦距,则该双曲线的渐近线方程是( D )

ab2

A.yx B.y2x C.yx D.y22x

2

x2y2

1表示双曲线的( A ) 3、若kR,则k3是方程

k3k3

A.充分不必要条件

B.必要不充分条件 C.充要条件

D.既充分也不必要条件

x2y2

P到x轴的距离为 1 的两个焦点为F1、F2,点P在该双曲线上,若PF4、双曲线1PF20,则点

916

第 15 页 共 30 页

16. 5

y2x2

5、若双曲线2-2=1的渐近线与方程为(x2)2y23的圆相切,则此双曲线的离心率

ab

为 2.

课外作业

一、选择题

22

1.方程mx+ny+mn=0(m

A (0,

x2

2.焦点为0,6,且与双曲线(B ) y21有相同的渐近线的双曲线方程是

2

x2y2y2x2y2x2x2y2

A.B.C.D.1 1 1 1

[**************]2

x2y2x2y2

3.若0ka,双曲线2( D ) 1与双曲线221有

akb2kab

A.相同的虚轴 B.相同的实轴 C.相同的渐近线 D. 相同的焦点

xx2y2

4、若双曲线221的一条渐近线方程为y0.则此双曲线的离心率为(B )

3ab

A

B

C

.D

x2

y21有相同渐近线的双曲线的方程是(D ) 5、过点(2,-2)且与双曲线2

x2y2y2x2x2y2y2x2

1 (B)1 (C)1 (D)1 (A)42422424

2222yxxy

6、双曲线221(a,b0)的一条渐近线与椭圆221(ab0)交于点M、

abbaN,则MN=(C)

A. a+b

22

B. 2a C. 2(ab)

22

D. 2(ab)

x2

y21(n1)的两焦点为F1,F2,P在双曲线上,

且满足PF1PF27、双曲线n

则PF1F2的面积为(A )

1

(A)1 (B) (C)2 (D)4

2

解:假设PF

1PF2,

由双曲线定义PF1PF2

PF1PF2解得PF1PF2

F1F2S

2

2

PF1F2

1

PF1PF21 2

x2x22

8、给出下列曲线:①4x+2y-1=0; ②x+y=3; ③y1 ④y21,其中与直线

22

y=-2x-3有交点的所有曲线是 ( D ) A.①③ B.②④ C.①②③ D.②③④ 二填空题

x2y2

1a0的一条渐近线方程为3x2y0,则a=__________.2 9若双曲线29a

455x2y2

1的一条渐近线方程为yx,则该双曲线的离心率e为或 10已知双曲线

334mn

第 16 页 共 30 页

x2y2

11.直线y

x1与双曲线1相交于A,B两点,则AB=______ 46

23

三解答题

12.求适合下列条件的双曲线的标准方程:

35

;(2)顶点间的距离为6,渐近线方程为yx.

24

2b12,

x2y2

(1)解:焦点在x轴上,设所求双曲线的方程为22=1.由题意,得c5 解得a8,c10.∴

ab.a4

x2y2222

1. bca1006436.所以焦点在x轴上的双曲线的方程为

6436

x2y2

(2)解1:当焦点在x轴上时,设所求双曲线的方程为22=1

ab

2a12,

x2y29

1. 由题意,得b3 解得a3,b.所以焦点在x轴上的双曲线的方程为

819.2a24

y2x2

1. 同理可求当焦点在y轴上双曲线的方程为94

3x2y2

(0) 解2:设以yx为渐近线的双曲线的方程为

249

x2y29

1. 当>0时,246,解得,=. 此时,所要求的双曲线的方程为

8194

4y2x2

1 当<0时,296,解得,=-1.此时,所要求的双曲线的方程为94

(1)焦点在 x轴上

,虚轴长为12,离心率为

13.

14.

思悟小结

1.由已知双曲线方程求基本量,注意首先将方程化为标准形式,再计算,并要特别注意焦点位置。

xyx2y2

2渐近线是刻划双曲线的一个重要概念。渐近线为0的双曲线方程可设为22(0),若与

abab

第 17 页 共 30 页

x2y2x2y2

1有共同的渐近线也可以设出双曲线系22(0)

aba2b2

§2.2.2双曲线的简单的几何性质(第二课时)

典例剖析

题型一 应用双曲线的定义及性质解题

例1 求证:等轴双曲线上任一点到中心的距离是它到两焦点的距离的比例中项. 证明:设等轴双曲线的方程为x2y2a2,双曲线上任一点P的坐标为x1,y1 则P到中心的距离

,等轴双曲线的离心率

是,所以点P到两焦点的距离分别

|1a|,|1a|,所以|PF1||PF2||

1a||1a||

2x12a2||x12y12||PO|2

评析:涉及双曲线上的点到两个焦点的距离问题,常常要双曲线的定义,P到两焦点的距离分别为

|1a|,|1a|即为焦半径公式,请同学们自行推导

题型二 直线与双曲线的位置关系

2

例 已知不论b取何实数,直线y=kx+b与双曲线x-2y2=1总有公共点,试求实数k的取值范围. 分析 联立方程组,结合数形讨论

ykxb222

联立方程组2消去y得(2k—1)x+4kbx+2b+1=0,

2

x2y1当2k10k2

(1)当b0时,有一个交点;

(2)当b0时,没有交点,所以不合题意.

=(4kb)

2—4(2k2—1)(2b2+1)=—4(2k2—2b2

—1)≥0,对所有实数b

恒成立,∴2k2—1≤0,得 所以 kk

2222

当2k10

k2

评析 利用数形结合法或将它们的方程组成的方程组转化为一元二次方程,利用判别式、韦达定理来求解或证

明.注意:与双曲线只有一个公共点的直线有两种.一种是与渐近线平行的两条与双曲线交于一点的直线.另一种是与双曲线相切的直线也有两条. 备选题

22

例3: k代表实数,讨论方程kx2y80所表示的曲线.

y2x2

1为焦点在y轴的双曲线; 解: 当k0时,曲线

84k2

当k0时,曲线2y80为两条平行于x轴的直线y2或y2;

x2y2

1为焦点在x轴的椭圆; 当0k2时,曲线84k22

当k2时,曲线xy4为一个圆;

y2x2

1为焦点在y轴的椭圆 当k2时,曲线

84k

评析:针对k的各种情形进行分类讨论

.

点击双基

x2y2

1的焦距为(.D )

1.双曲线

10

2

A. B. C.D.第 18 页 共 30 页

1x2y2

2若双曲线221(a0,b0)的一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的,则该双曲线的渐近线方程是

4ab

(C )

A、x2y0 B、2xy0 C

、x0 D

y0

b1x2y2

,

解:对于双曲线221(a0,b0)的一个焦点到一条渐近线的距离因为b,而

2c4ab

1b因此bc,a

,因此其渐近线方程为x0. ,

2a2

3.已知双曲线方程为x2y1,过P(1,0)的直线L与双曲线只有一个公共点,则L的条数共有(B )

4

A.4条 B.3条 C.2条 D.1条

5x2y2

4、与双曲线1有共同的渐近线,且焦点在y轴上的双曲线的离心率为

4916

x2y25、已知双曲线221(a0,b

0)的两条渐近线方程为yx,若顶点到渐近线的距离为1,

abx23y2

则双曲线方程为 .1

44

课外作业

一、选择题

1.下列各对曲线中,即有相同的离心率又有相同渐近线的是 D

x22y2

A -y=1和

3922xC y-=1和x2-32

x2x222x-=1 B -y=1和y-=1 333

x2y2y2x22

=1 D -y=1和-=1

9333

2.已知双曲线9y2m2x21(m0)的一个顶点到它的一条渐近线的距离为 A.1

B.2

C.3

D.4

1

,则m(D ) 5

x2y2

1有共同的渐近线,且经过点A(3,23}的双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离是 3.与双曲线

916

(C )

A 8 B 4 C 2 D 1

4.双曲线kx2+4y2=4k的离心率小于2,则k的取值范围是 ( C ) A (-∞,0) B (-3,0) C (-12,0) D (-12,1)

5已知平面内有一固定线段AB,其长度为4,动点P满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值为 (D) (A)1.5 (B)3 (C)0.5 (D)3.5

x2y2

6如果双曲线=1上一点P到双曲线右焦点的距离是2,那么点P到y轴的距离是(A ) 42

(A)

4 3

(B)

26

3

(C)2

(D)2

x2y2

7、设F1,F2分别是双曲线22的左、右焦点,若双曲线上存在点A,使F1AF290

ab

且AF13AF2,则双曲线的离心率为(B )

A

2

B

2

C

2

D

x2y2

1的左右焦点分别为F1,F2,P为C的右支上一点,且PF2F1F2,则PF1F28.已知双曲线C:

916

的面积等于(C )

第 19 页 共 30 页

(A)24 (B)36 (C)48 (D)96 填空题

x2y2

1的离心率e∈

(1, 2),则

k的取值范围是 .(12,0) 9.

双曲线

4k

10、若双曲线x2-y2=1右支上一点P(a, b)到直线y=xa+b的值是 .

1 2

x2y223

11.已知双曲线221(a0,b0)的离心率的取值范围是e[,2],则两渐近线夹角

3ab



的取值范围是 . [,]

32

三、解答题12.

13.答案:

14.设椭圆与双曲线有共同焦点F1(─4,0),F2(4,0), 并且椭圆长轴长是双曲线实轴长的2倍,试求椭圆与双曲线的交点的轨迹.

解法1:设交点为P(x,y),双曲线的实半轴长为a (2

由半焦距为4, 得它们的方程分别为:

2

x2a2

y216a2

1 (1) 和

x24a2

y24a216

=1 (2)

(a24)(16a2)

(2)4─(1)得:y (3),代入(1)得:a2=2|x|

422

再代入(3)化简得:(x─5)+y=9 或(x+5)2+y2=9 .

解法2:用定义法求解. |F1P|+|F2P|=2||F1P|─F2P||, 解得:|F1P|=3 |F2P| 或3 |F1P|=|F2P| .即:

(x4)2y23(x4)2y2或 (x4)2y23(x4)2y2,

化简得:(x─5)2+y2=9 或(x+5)2+y2=9. 思悟小结

1涉及双曲线上的点P到两个焦点F 1、F2的距离问题为aex0,即为焦半径公式,请同学们可以尝试推导。2解决直线与双曲线的位置关系问题时,对于消元后的一元二次方程,必须讨论二次项的系数和判别式,有时借助图形的几何性质更方便。

§2.3抛物线

知识梳理

1.抛物线的概念

平面内与一定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线(定点F不在定直线l上).定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线.

方程y2px

2

p0叫做抛物线的标准方程.

pp,0),它的准线方程是x; 22

注意:它表示的抛物线的焦点在x轴的正半轴上,焦点坐标是F(

2.抛物线的性质

一条抛物线,由于它在坐标系的位置不同,方程也不同,有四种不同的情况,所以抛物线的标准方程还有其他

几种形式:y2

2px,2,

2.这四种抛物线的图形、标准方程、焦点坐标以及准线方程如下表:

有一个顶点,一个焦点,一条准线,一条对称轴,无对称中心,没有渐近线;(3)注意强调p的几何意义:是焦点到准线的距离.

§2.3.1抛物线及其标准方程

典例剖析

题型二:求抛物线的标准方程

例2 已知抛物线的焦点在x轴上,抛物线上的点M(—3,m)到焦点的距离等于5,求抛物线的标准方程和m的值.

解1 设抛物线方程y2=—2px(p>0),则焦点F(—

m26p

p4p4

,解得 或p22m26m2m(3)5

2

p

,0),由题设可得: 2

故抛物线的方程为y2=—8x,m的值为±解2 设抛物线方程为y2=—2px(p>0),则焦点F(—

pp,0),准线方程为x=. 22

p

+3=5, 2

∴p=4.因此抛物线方程为y2=—8x,又点M(—3,m)在抛物线上,于是m2=24,∴m=±根据抛物线的定义,M到焦点的距离等于5,也就是M到准线的距离等于5,则评析 比较两种解法,可看出运用定义方法的简捷. 备选题

例3如图所示,点A(1,0).点R在y轴上运动,T在x轴上,N为动点,

且RTRA0,RNRT0,设动点N的轨迹为曲线C,求曲线C的方程; 解:设N(x,y),由RNRT0知:R是TN的中点, 则T(x,0),R(0,),RTRA0(X,)(1,)0

y

2y2y2

则y4x就是点N的轨迹曲线C的方程

评析 此问题是平面解析几何和向量知识的结合,以向量为背景求圆锥曲线方程是命题的一种方向。 点击双基

1、 顶点在原点,焦点是(0,2)的抛物线方程是(B )

(A)x2=8y (B)x2= 8y (C)y2=8x (D)y2=8x

2

2.、抛物线y4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是( B ) 17157

(A) (B) (C) (D)0 16168

2

3、过点P(0,1)与抛物线y=x有且只有一个交点的直线有(B )

(A)4条 (B)3条 (C)2条 (D)1条 解:过P可作抛物线的切线两条,还有一条与x轴平行的直线也满足要求

4抛物线y24ax(a0)的焦点坐标是_____________; (a,0)

5、动圆M过点F(0,2)且与直线y=-2相切,则圆心M的轨迹方程是. x2=8y 课外作业 一、选择题

1.抛物线y2x2的焦点坐标是 ( C )

1

C.(0,)

84

2.抛物线y210x的焦点到准线的距离是( B )

A.(1,0) B.(1,0) D. (0,1)

4

A.

515

B.5 C. D.10 22

3.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,其上的点P(m,3)到焦点的距离为5, 则抛物线方程为( D )

A.x28y B.x24y C.x24y D.x28y 4.抛物线y2=ax(a≠0)的准线方程是 ( A )

|a|aa|a|

B x= C x D x=

44443

5.过抛物线y2=4x的焦点F作倾斜角为的直线交抛物线于A、B两点,则AB的长是( C )

4

A

B 4 C 8 D 2

A.x

6.抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,其上的点P(m,3)到焦点的距离为5,则抛物线方程为(D ) A.x28y B.x24y

C.x24y

D.x28y

7若点A的坐标为(3,2),F为抛物线y2=2x的焦点,点P在抛物线上移动,为使|PA|+|PF|取最小值,P点的坐标为( B )

(A)(3,3) (B)(2,2) (C)(

2

1

,1) 2

(D)(0,0)

8过抛物线yax(a>0)的焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF与FQ的长分别为p、q,则等于(C )

(A)2a (B)

11pq

14 (C)4a (D) 2aa

解:作为选择题可采用特殊值法,取过焦点,且垂直于对称轴的直线与抛物线相交所形成线段分别为p,q,则

1122

p=q=|FK|而|FK|1,4a

2apqp

(

2a

)

二、填空题

2

9.顶点在原点,焦点在y轴上,且过点P(4,2)的抛物线方程是 x=8y

10.平面上的动点P到点A(0,-2)的距离比到直线l:y=4的距离小2,则动点P的轨迹方程是

2

x=-8y

12

11.抛物线y2x上到其准线和顶点距离相等的点的坐标为 _______(,).

84

三、解答题

12.求经过点P2,4的抛物线的标准方程.

解:由于点P在第三象限,所以抛物线方程可设为:y22px或x22py

在第一种情形下,求得抛物线方程为:y28x;在第二种情形下,求得抛物线方程为:x2y; 13在抛物线y2=2x上求一点P,使P到焦点F与到点A(3,2)的距离之和最小. 解:如图,设抛物线的点P到准线的距离为|PQ|,由抛物线定义可知:|PF|=|PQ| ∴|PF|+|PA|=|PQ|+|PA|,显然当P、Q、A三点共线时,|PQ|+|PA|最小. ∵A(3,2),可设P(x0,2)代入y2=2x得x0=2.故点P的坐标为(2,2).

14.已知圆x2y29x0与顶点原点O,焦点在x轴上的抛物线交于A、B两 △AOB的垂心恰为抛物线的焦点,求抛物线C的方程.

点,

解:设所求抛物线y22px,因为△AOB的垂心恰为抛物线的焦点,所以AB⊥X轴,则可设

pp

Ax1,y1,Bx1,y2,F,0.而OAx1,y1,FBx1,y2,由题意OAFB0,可得

22

22p5y1x19x102

x1x12px10,即x1p.又A点既在圆上又在抛物线上所以2得x192p所以

22y12px

5

p92p,p2,y24x 2

思悟小结

1.重视定义在解题中的应用;灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离相等的转化。

2注意确定四种标准方程的条件,明确抛物线的焦距、焦顶距、通径与抛物线标准方程中的系数的关系。 §2.3.2抛物线的简单的几何性质(第一课时)

典例剖析

题型一 利用定义和几何图形的性质求解.

例1 求证:以抛物线y2 = 2px过焦点的弦为直径的圆,必与此抛物线的准线相切. 证明 如图,过A,B分别作AC,BD垂直于l,垂足为C,D.据抛物线定义有:|AC| =|AF|,|BD| = |BF|,所以|AB|=|AC|+|BD|.

又由ACDB是梯形,据梯形中位线性质知:|MH|

11

(|AC||BD|)|AB| 22

即|MH|为圆的半径,而准线过半径MH的外端且与半径垂直,故本题得证.

评析

题型二:焦点弦问题

例2 斜率为1的直线经过抛物线y2=4x的焦点,与抛物线交于两点A、B,求线段AB的长.

解1 如图所示,由抛物线的标准方程可知,焦点F(1,0),准线方程x=—1.

由题可知,直线AB的方程为y=x—1,代入抛物线方程y2=4x,整理得:x2—6x+1=0 解上述方程得x1

x2=3—

y

y2=2—即A、B的坐标分别为(,(3—2—

∴|AB|=(322322)

22(222222)28 解2 设A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2=6,x1·x2=1

∴|ABx1—x2|2(x1x2)24x1x226248

解3 设A(x1,y1)、B(x2,y2),由抛物线定义可知,|AF|等于点A到准线x=—1的距离|AA′|

即|AF|=|AA′|=x1+1;同理|BF|=|BB′|=x2

+1 ∴|AB|=|AF

|+|BF|=x1+x2+2=8

评析: 解2是利用韦达定理根与系数的关系,设而不求,是解析几何中求弦长的一种普遍适用的方法;解3充分利用了抛物线的定义,解法简洁,值得引起重视. 备选题

例3在抛物线y

4

x上求一点,使这点到直线y4x5的距离最短。 解:设点P(t,4t),距离为d,d

2

2

2, 

当t

11

时,d取得最小值,此时P(,1)为所求的点。 22

评析,此问题可以设点P(t,4t2),利用抛物线标点法求解;也可以设y4xb与y4x2相切,求出切点的坐标 点击双基

1从抛物线y24x上一点P引抛物线准线的垂线,垂足为M,且|PM|=5,设抛物线的焦点为F,

则△MPF的面积为( B )

A.5

B.10

C.20 D.

2 过抛物线y22px(p0)焦点的直线交抛物线于A、B两点,则AB的最小值为(C )

p

B p 2p D 无法确定 2

3、若抛物线y24x的焦点是F,准线是l,则经过点F、M(4,4)且与l相切的圆共有( C ).

A

A.0个 B.1个 C.2个 D.4个

4、过抛物线y4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2),若x1x26,那么AB等于 5、过抛物线y=2px的焦点的一条直线和抛物线交于两点,设这两点的纵坐标为y1、y2,则y1y2=__-p

课外作业 一、选择题

1.焦点是F(2,0)的抛物线的标准方程是(A )

(A)y28x (B)y28x

2

2

2

2

2

(C)x28y

2

2

(D)x28y

2

2.抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,点(-

到焦点距离是6,则抛物线的方程为(D ) (A)y4x (B)y2x (C)y2x (D)y4x或y36x

3.一个正三角形的顶点都在抛物线y4x上,其中一个顶点在原点,则这个三角形的面积是( A ) (A

)(B

)(C

) (D

)92

4.过抛物线y4x的焦点作直线交抛物线于Ax1,y1,Bx2,y2两点,如果x1x26, 那么|AB|=( B )

(A)10 (B)8 (C)6 (D)4

5.已知M为抛物线y4x上一动点,F为抛物线的焦点,定点P3,1,则|MP||MF|的最小值为( B ) (A)3 (B)4 (C)5 (D)6

6.抛物线y212x截直线y2x1所得弦长等于 ( A )

2

2

A. (B)2 (C)

2

2

(D)15

7动点P在抛物线y=-6x上运动,定点A(0,1),线段PA中点的轨迹方程是(C )

2222

(A)(2y+1)=-12x(B)(2y+1)=12x (C)(2y-1)=-12x(D)(2y-1)=12x 8、如图,过抛物线y2px(p0)的焦点F的直线l交抛物线于点A、B,其准线于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为(B )

A.y

2

2

3x 2

2

B.y3x C.y

2

9

x D.y29x 2

二、填空题

2

9.抛物线y6x的焦点的坐标是,0, 准线方程是

32

3x.

2

10.已知圆x2y26x70,与抛物线y22px(p0)的准线相切,则p _______2_.

11.过抛物线y4x焦点F的直线l它交于A、B两点,则弦AB的中点的轨迹方程是

______

2

y22x1 )

三、解答题

12已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为x轴,且与圆x+y=4相交的公共弦长等于2,求这抛物线的方程.

2

2

解:设抛物线方程为y22pxp0或y22pxp0.

当p0时,根据对称性设Ax0,,Bx0,,代入圆方程得x01,2p3, 求得抛物线方程为y23x.同理可得y23x



1

x相交于A点,动点B的坐标是(0,3a),求线段AB中点M的轨迹的方程. 2

xa22

解:设M的坐标为(x,y),A(2a,a),又B(0,3a)得 

y2a

y22

消去a,得轨迹方程为x,即y4x

4

13.动直线y =a,与抛物线y

2

14.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,抛物线上的点M(-3,m)到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m的值.

m26pp2

解:设抛物线方程为x2py(p0),则焦点F(,0),由题意可得  p222m(3)5

2

m26m262

解之得或, 故所求的抛物线方程为x8y,m的值为2

p4p4

思悟小结

1要重视抛物线“定义的应用”、“回归定义”有时使问题变得简捷明确。

2焦点弦的性质:设直线过焦点F与抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,l的倾斜角为,

2pp2

则有:y1y2p;x1x2;通经的长度为2p;ABx1x2p 2

Sin4

2

§2.3.2抛物线的简单的几何性质(第二课时)

典例剖析

题型一 焦半径问题

r

例1 已知半圆的直径AB为2r,半圆外的直线l与BA的延长线垂直且交于G点,AG=2a,(2a

2

上有相异两点M和N.它们与直线l的距离分别为d1、d2,,d1 ==MA,d2=NA,

求证:AM+AN=2r.

分析

证明 以AG的中点为原点,垂直于AB的直线为y222

则圆的方程为(x—a—r)+y=r,又由已知可知点M、N在以Al为准线的抛物线线y2=4ax上, 设M(x1,y1),N(x2,y2),将抛物线线的方程代入圆方程可得:2

x+2(a—r)x+a2—2ar=0,

NA= 从而有:x1+x2=2(r—a);又由抛物线的焦半径公式可得:MA=x1p

x2+=x2+a;所以AM+AN= x1+a ,+ x2+a=x1+x2+2a=2(r—a)+2a=2r 2

评析 由抛物线的定义导出的焦半径公式常是解决几何问题的有力工具. 题型二 直线与抛物线的位置关系

例2 焦点在y轴上的抛物线被直线x—2y—1=0.

分析 焦点是在y轴正半轴上还是在y轴负半轴上?本题没有指明,应当有两种情况,可以分两种情况来解,但我们可以统一地设抛物线方程x2=ay(a≠0).

x2ay

解 设抛物线方程为:x=ay(a≠0),由方程组消去y得:2x2—ax+a=0,∵直线与抛物线有两个交

x2y10

2

点.∴Δ=(—a)2—4×2×a>0,即a<0或a>8

设两交点坐标为A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2=

1a

aa,x1·x2=, 22

2

5(a28a)=,即a—∴|AB|=(1k2)(x1x2)2(1)()245(a28a),∵|AB|=,∴44224

a11

8a—48=0,解得a=—4或a=12.∴所求抛物线标准方程为:x2=—4y或x2=12y

评析 此类问题将直线和抛物线方程联立整理为关于x或y的二次方程,结合韦达定理求解. 备选题

例3 A、B是抛物线y22px(p>0)上的两点,满足OAOB, (1)求证:A,B两点的横坐标之积,纵坐标之积分别为定值;(2)求证:直线AB过定点. (3)求AB中点M的轨迹方程.

分析 依题意可设出A、B的两点坐标,然后根据条件OAOB求之.

22222

y12y2y1y2y2y12

解 (1)设A(,y1),B(,y2),由OAOB得:+y1·y2=0;即y1·y2=-4p,从而x1·x2=4p2 22p2p2p2p4p

(2)由两点式方程可得AB的方程为:(y1+y2)y=2px+y1·y2;即(y1+y2)y=2px-4p2令y=0,得x=2p;即直线AB过定点E(2p,0)

22y1y2

22

yy2y2(y1y2)22y1y22p2py1

(3)设AB的中点为M(x,y),则x;y1 

24p4p2

消去y1y2,得AB中点M的轨迹方程:y2px2p2 (x≥2p)

评析 此题的方法很多,上面给出的解法不失为一种最为基础的好方法,其它的方法请同学们自己尝试. 点击双基 1准线是y

3

的抛物线的标准方程是(D ) 2

(C)x26y

2

2

2

2

(A)y26x (B)y26x

2

2

(D)x26y

2

2

2

2 以坐标轴为对称轴,以原点为顶点且过圆xy2x6y90的圆心的抛物线的方程是(D )

y3x或y3x B y3x C y9x或y3x D y3x或y9x

x2y2

1a0右焦点与抛物线y216x的焦点重合,则该双曲线的离心率等于(D) 3、已知双曲线29a

54847

A. B. C. D.

45557

322

4、 以抛物线x23y的焦点为圆心,通径长为半径的圆的方程是_____________.x(y)9

4

2

5.设斜率为1的直线l经过抛物线y4x的焦点,与抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,

则 OAOB = -3 课外作业 一、选择题

1.如果抛物线y 2=ax的准线是直线x=-1,那么它的焦点坐标为 A.(1, 0) B.(2, 0) C.(3, 0) D.(-1, 0)

2

2.抛物线yx上一点到直线2xy40的距离最短的点的坐标是

( A )

( A )

A.(1,1) B.(

11

,) 24

C.(,)

3924

D.(2,4)

3.一抛物线形拱桥,当水面离桥顶2m时,水面宽4m,若水面下降1m,则水面宽为(B ) A.6m B. 26m C.4.5m D.9m

4.平面内过点A(-2,0),且与直线x=2相切的动圆圆心的轨迹方程是

( C )

A. y 2=-2x B. y 2=-4x C.y 2=-8x D.y 2=-16x

5.过抛物线y =ax2(a>0)的焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF与FQ的长分别

11

等于( C ) pq

14

A.2a B. C.4a D.

2aa

6、已知抛物线y2a(x1)的焦点是坐标原点,则以抛物线与坐标轴的三个交点为顶点的三角形的面积为

是p、q,则

(B )

A.1 B.2 C.3 7抛物线y2=4x截直线y2xk所得弦长为35,则k的值是(D ) (A)2 (B)-2 (C)4 (D)-4

8.已知抛物线y22px(p0)的焦点为F,点P,y1),P2(x2,y2),P,y3)在抛物线上, 1(x13(x3且2x2x1x3, 则有( C

2

2

D.4

FPA.FP1FP21FP2FP3 B.二、填空题

FP2FPFP3 FP3C.2FP12FP1FP3 D.

22

x2y2

1的左焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为 y24x 9.抛物线的焦点为椭圆94

2

10.抛物线y=4x的弦AB垂直于x轴,若AB的长为43,则焦点到AB的距离为 2.

11.P是抛物线y=4x上一动点,以P为圆心,作与抛物线准线相切的圆,则这个圆一定经过一个定点Q,点Q

的坐标是 (1,0). 三、解答题 12解:

2

2

13.定长为3的线段AB的端点A、B在抛物线yx上移动,求AB中点M到y轴距离的最小值,并求出此时AB中点M解:M

52

 , M到y轴距离的最小值为5 ,424

2

14如图,O为坐标原点,过点P(2,0)且斜率为k的直线l交抛物线y=2x

M(x1,y1),N(x2, y2)两点.(1)求x1x2与y1y2的值;(2)求证:OM⊥ON.

(Ⅰ)解:直线l的方程为 yk(x2)(k0) ①

代入y=2x消去y可得kx2(k1)x4k0. ② 点M,N的横坐标x1与 x2是②的两个根,

2

2222

4k2

由韦达定理得x1x224.由y122x1,y222x2

k

得(y1y2)24x1x24416,注意到y1y20,所以y1y24.

(Ⅱ)证明;设OM,ON的斜率分别为k1, k2,

则k1

y1yyy4,k22.相乘得k1k2121,所以OMON. x1x2x1x24

思悟小结

1.涉及到直线被抛物线截得弦的中点问题时,常用一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理),这样可以直接得到两交点的坐标之和,也可以用点差法找到两交点的坐标之和,直接与中点建立联系。

2.涉及焦点弦问题可以利用焦半径公式,焦半径公式可由抛物线的定义直接导出。

章末测试

一、选择题(本大题共10小题,第小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符是合题目要求的.)

1.如果实数x,y满足等式(x2)2y23,那么A、

y

的最大值是( D ) x

331

B、 C、 D、3

322

2.若直线(1a)xy10与圆x2y22x0相切,则a的值为( D ) A、1,1 B、2,2 C、1 D、1

x2y2

1(a5)的两个焦点为F1、F2,且|F1F2|8,弦AB过点F1,则△ABF2的周长为3.已知椭圆225a

( D )(A)10 (B)20 (C)241(D) 441

x2y2

1上的点P到它的左准线的距离是10,那么点P 到它的右焦点的距离是( B ) 4.椭圆

10036

(A)15 (B)12 (C)10 (D)8

x2y2

1的焦点F1、F2,P为椭圆上的一点,已知PF1PF2,则△F1PF2的面积为( A )5.椭圆(A)259

9 (B)12 (C)10 (D)8

x2y2

1上的点到直线x2y20的最大距离是(D ) 6.椭圆

164

(A)3(B)(C)22(D)

7.以坐标轴为对称轴、渐近线互相垂直、两准线间距离为2的双曲线方程是(D ) (A)x2y22 (B)y2x22

(C)x2y24或y2x24(D)x2y22或y2x22

8.过双曲线x2y28的右焦点F2有一条弦PQ,|PQ|=7,F1是左焦点,那么△F1PQ的周长为( C ) (A)28 (B)1482(C)1482(D)82

9.双曲线虚轴上的一个端点为M,两个焦点为F1、F2,F1MF2120,则双曲线的离心率为( B)

63(C)(D) 233x2y2

1的弦被点(4,2)平分,则这条弦所在的直线方程是( D ) 10.如果椭圆

369

(A)x2y0(B)x2y40(C)2x3y120(D)x2y80

(A)(B)

二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分.把答案填在题中横线上.)

x2y2x2y2

1具有相同的离心率且过点(2,

-)的椭圆的标准方程是1或11.与椭圆43863y24x2

1. 2525

12.已知椭圆中心在原点,一个焦点为(

,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程

x2

y21 是 .4

2

13.过抛物线y2px(p>0)的焦点F作一直线l与抛物线交于P、Q两点,作PP1、QQ1垂直于抛物线的准线,

垂足分别是P1、Q1,已知线段PF、QF的长度分别是a、b,那么|P1Q1

|=

14.若直线l过抛物线yax(a>0)的焦点,并且与y轴垂直,若l被抛物线截得的线段长为4,则2

1 4

x2y2

15已知双曲线221(a,bR)的离心率e[2,2],则一条渐近线与实轴所构成的角的取值范围是

ab

bccabbππ

14_________.[,]. 解析:

2,∴224,即2,∴,

得1343aaa2aa2

2222

4



3

三、解答题(本大题共5小题,共50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)

16.(本题10分)已知椭圆C的焦点F1(-22,0)和F2(2,0),长轴长6,设直线yx2交椭圆C

于A、B两点,求线段AB的中点坐标.

解:由已知条件得椭圆的焦点在x轴上,其中c=22,a=3,从而b=1,所以其标准方程是:

x22

xy122

y1.联立方程组9,消去y得, 10x36x270. 9yx2

18xx29

 设A(x1,y1),B(x2,y2),AB线段的中点为M(x0,y0)那么: x1x2,x0=1

255

191

所以y0=x0+2=.也就是说线段AB中点坐标为(-,).

555

x2y2141共焦点,它们的离心率之和为,求双曲线方程. 17.(本题10分)已知双曲线与椭圆

9255

4

解:由于椭圆焦点为F(0,4),离心率为e=,所以双曲线的焦点为F(0,4),离心率为2,

5

y2x2

1. 从而

所以求双曲线方程为:

412

2

18.(本题10分)椭圆的两个焦点F1、F2在x轴上,以|F1F2|为直径的圆与椭圆的一个交点为(3,4),求椭圆的标准方程.

解:设P(3,4),则圆心为F1F2中点(原点),|F1F2|=2|OP|=10, ∴ c=5,∴ F1(-5,0),F2(5,0)

∴ 2a=|PF1|+|PF2|=824222426,∴ a=45,

2

x2y2

1 ∴ b=a-c=20,∴ 所求椭圆方程

4520

2

2

2

2

19(本题10分)抛物线y2x上的一点P(x , y)到点A(a,0)(a∈R)的距离的最小值记为f(a),求f(a)的表达式

2

解:由于y2x,而

其中x0

(1)a1时,当且仅当x=0时, f(a)=|PA|min=|a|.

(2)a>时, 当且仅当x=a-1时, f(a)=|PA|min

.所以f

(a)=|a|,a1

.

a1

20.(本题10分)求两条渐近线为x2y0且截直线xy30所得弦长为

2

2

8的双曲线方程. 3

x2-4y2=2

解:设双曲线方程为x-4y=.联立方程组得: ,消去y得,3x-24x+(36+)=0

xy30

x1x28

36

设直线被双曲线截得的弦为AB,且A(x1,y1),B(x2,y2),那么: x1x2

32

2412(36)0


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