
? 圓錐曲線的定義、方程與性質(zhì)
圓錐曲線是解析幾何學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容、也是體現(xiàn)解析幾何思想方法的重要載體.高考對(duì)圓錐曲線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程及其幾何性質(zhì)等為必考點(diǎn).題型及考試分值穩(wěn)定,重點(diǎn)考查學(xué)生直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)學(xué)建模和邏輯推理核心素養(yǎng).
一、基礎(chǔ)知識(shí)回顧
1.橢圓:(1)橢圓的定義:平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離的和等于常數(shù)2a(2a>|F1F2|)的動(dòng)點(diǎn)P的軌跡叫作橢圓,這兩個(gè)定點(diǎn)F1,F(xiàn)2叫作橢圓的焦點(diǎn).
(2)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其幾何性質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
范圍
|x|≤a,|y|≤b
|x|≤b,|y|≤a
對(duì)稱性
關(guān)于x軸、y軸對(duì)稱,關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱
頂點(diǎn)坐標(biāo)
(a,0),(-a,0),(0,b),(0,-b)
(b,0),(-b,0),(0,a),(0,-a)
焦點(diǎn)坐標(biāo)
(c,0),(-c,0)
(0,c),(0,-c)
半軸長(zhǎng)
長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為a,短半軸長(zhǎng)為b
離心率
e==(00,b>0)
范圍
|x|≥a,y∈R
|y|≥a,x∈R
對(duì)稱性
對(duì)稱軸:x軸,y軸;對(duì)稱中心:原點(diǎn)
焦點(diǎn)
F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)
F1(0,-c),F(xiàn)2(0,c)
頂點(diǎn)
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
軸
線段A1A2和B1B2分別是雙曲線的實(shí)軸和虛軸;實(shí)軸長(zhǎng)為2a,虛軸長(zhǎng)為2b
焦距
|F1F2|=2c
離心率
e==,e∈(1,+∞)
漸近線
y=±x
y=±x
a,b,c的關(guān)系
a2=c2-b2
3.拋物線:
(1)拋物線的定義:平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線l(點(diǎn)F不在直線l上)的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫作拋物線.定點(diǎn)F叫作拋物線的焦點(diǎn),定直線l叫作拋物線的準(zhǔn)線.
(2)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程及其幾何性質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
圖形
p的幾何意義: 焦點(diǎn)F到準(zhǔn)線l的距離
頂點(diǎn)
O(0,0)
對(duì)稱軸
x軸
y軸
焦點(diǎn)
F
F
F
F
離心率
e=1
準(zhǔn)線方程
x=-
x=
y=-
y=
開(kāi)口方向
向右
向左
向上
向下
范圍
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
焦半徑(其中P(x0,y0))
|PF|=x0+
|PF|=-x0+
|PF|=y0+
|PF|=-y0+
二、圓錐曲線常用結(jié)論
1.橢圓中,長(zhǎng)軸是最長(zhǎng)的弦,過(guò)焦點(diǎn)的所有弦長(zhǎng)中,垂直長(zhǎng)軸的弦長(zhǎng)最短,最短為.距焦點(diǎn)最短的點(diǎn)是相應(yīng)的對(duì)稱軸同側(cè)頂點(diǎn).過(guò)雙曲線的焦點(diǎn)作對(duì)稱軸的垂線,與雙曲線交于A,B兩點(diǎn),|AB|=.過(guò)拋物線的焦點(diǎn)作對(duì)稱軸的垂線,與拋物線交于A,B兩點(diǎn),|AB|=2p.
2.橢圓、雙曲線中,a,b,c之間的關(guān)系
(1)在橢圓中:a2=b2+c2,離心率為e==;
(2)在雙曲線中:c2=a2+b2,離心率為e==.
3.拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F(,0),準(zhǔn)線方程x=-;
拋物線x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)F(0,),準(zhǔn)線方程y=-.
4.(1)與橢圓共焦點(diǎn)的橢圓的方程可設(shè)為.
(2)與橢圓有相同的離心率的橢圓可設(shè)為,.
(3)與有相同焦點(diǎn)的雙曲線方程為
(4)與有相同的漸近線方程為:;
5.橢圓的兩焦點(diǎn)分別為,是橢圓上任意一點(diǎn),則有以下結(jié)論成立:
①;???②;????③;
④焦半徑公式,( , ,).
6.設(shè)P點(diǎn)是橢圓上異于長(zhǎng)軸端點(diǎn)的任一點(diǎn),F(xiàn)1、F2為其焦點(diǎn)記,則
①. ②焦點(diǎn)三角形的面積: .
③當(dāng)P點(diǎn)位于短軸頂點(diǎn)處時(shí), 最大,此時(shí)也最大;
7.雙曲線的兩焦點(diǎn)分別為,是雙曲線上任意一點(diǎn),則有以下結(jié)論成立:
①; ②;
8.設(shè)P點(diǎn)是雙曲線上異于長(zhǎng)軸端點(diǎn)的任一點(diǎn),F(xiàn)1、F2為其焦點(diǎn)記,則
①. ②焦點(diǎn)三角形的面積 .
9.y2=2px(p>0)焦點(diǎn)的弦,,直線的傾斜角為,則
① ②
③???④; ⑤;
名師解讀《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2020年修訂版)
課標(biāo)要求: 能夠掌握平面解析幾何解決問(wèn)題的基本過(guò)程:根據(jù)具體問(wèn)題情境的特點(diǎn),建立平面直角坐標(biāo)系;根據(jù)幾何問(wèn)題和圖形的特點(diǎn),用代數(shù)語(yǔ)言把幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)化成為代數(shù)問(wèn)題;根據(jù)對(duì)幾何問(wèn)題(圖形)的分析,探索解決問(wèn)題的思路,運(yùn)用代數(shù)方法得到結(jié)論,給出代數(shù)結(jié)論合理的幾何解釋,解決幾何問(wèn)題.
內(nèi)容包括:圓錐曲線與方程
①了解圓錐曲線的實(shí)際背景,感受圓錐曲線在刻畫(huà)現(xiàn)實(shí)世界和解決實(shí)際問(wèn)題中的作用.
②經(jīng)歷從具體情境中抽象出橢圓的過(guò)程,掌握橢圓的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程及簡(jiǎn)單幾何性質(zhì).
③了解拋物線與雙曲線的定義、幾何圖形和標(biāo)準(zhǔn)方程,以及它們的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì).
④通過(guò)圓錐曲線與方程的學(xué)習(xí),進(jìn)一步體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想.
⑤了解橢圓、拋物線的簡(jiǎn)單應(yīng)用.
重點(diǎn)提升數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)建模、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng).
圓錐曲線的定義及標(biāo)準(zhǔn)方程
(2022·全國(guó)·高考真題)
1.已知橢圓的離心率為,分別為C的左、右頂點(diǎn),B為C的上頂點(diǎn).若,則C的方程為(????)
A. B. C. D.
(2022·全國(guó)·高考真題)
2.已知橢圓,C的上頂點(diǎn)為A,兩個(gè)焦點(diǎn)為,,離心率為.過(guò)且垂直于的直線與C交于D,E兩點(diǎn),,則的周長(zhǎng)是________________.
(2023·廣西柳州二模)
3.已知橢圓C的焦點(diǎn)為,過(guò)的直線與C交于P,Q兩點(diǎn),若,則橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(????)
A. B.
C. D.
(2023·四川自貢一模)
4.設(shè)是雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)在上且,則的面積為(????)
A. B.3 C. D.2
(2023·福建三明高三調(diào)研)
5.已知為拋物線的焦點(diǎn),過(guò)作垂直軸的直線交拋物線于、兩點(diǎn),以為直徑的圓交軸于,兩點(diǎn),若,則的方程為(????)
A. B. C. D.
1.關(guān)于圓錐曲線定義的應(yīng)用:對(duì)于橢圓、雙曲線如果涉及曲線上的點(diǎn)與焦點(diǎn)的距離,一般要利用定義進(jìn)行轉(zhuǎn)化.對(duì)應(yīng)拋物線涉及曲線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離、到準(zhǔn)線的距離時(shí)需要相互轉(zhuǎn)化.
2.求圓錐曲線標(biāo)準(zhǔn)方程“先定型,后計(jì)算”:所謂“定型”,就是確定曲線焦點(diǎn)所在的坐標(biāo)軸的位置;所謂“計(jì)算”,就是指利用待定系數(shù)法求出方程中的a2,b2,p的值.
?????圓錐曲線的幾何性質(zhì)
(2022·全國(guó)·高考真題)
6.若雙曲線的漸近線與圓相切,則_________.
(2022·全國(guó)·高考真題)
7.橢圓的左頂點(diǎn)為A,點(diǎn)P,Q均在C上,且關(guān)于y軸對(duì)稱.若直線的斜率之積為,則C的離心率為(????)
A. B. C. D.
8.已知橢圓上一點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn),為其右焦點(diǎn),若,設(shè),且,則該橢圓的離心率的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
(2023·安徽安慶高三模擬)
9.已知拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,過(guò)焦點(diǎn)的直線交拋物線于點(diǎn)、(在軸上方),且點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3,是軸正半軸上一點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),的角平分線過(guò)的中點(diǎn),則點(diǎn)的坐標(biāo)為(????)
A. B. C. D.
(多選題) (2023·山西師大附中高三期末)
10.嫦娥奔月是中華民族的千年夢(mèng)想.2020年12月我國(guó)嫦娥五號(hào)“探月工程”首次實(shí)現(xiàn)從月球無(wú)人采樣返回.某校航天興趣小組利用計(jì)算機(jī)模擬“探月工程”,如圖,飛行器在環(huán)月橢圓軌道近月點(diǎn)制動(dòng)(俗稱“踩剎車”)后,以的速度進(jìn)入距離月球表面的環(huán)月圓形軌道(月球的球心為橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)),環(huán)繞周期為,已知遠(yuǎn)月點(diǎn)到月球表面的最近距離為,則(?????)
A.圓形軌道的周長(zhǎng)為
B.月球半徑為
C.近月點(diǎn)與遠(yuǎn)月點(diǎn)的距離為
D.橢圓軌道的離心率為
1.研究圓錐曲線的性質(zhì):要圍繞頂點(diǎn)、準(zhǔn)線、離心率、漸近線及它們之間的關(guān)系,結(jié)合定義、三角形等知識(shí).
2.求橢圓或雙曲線離心率的兩種方法
(1)直接法:若已知a,c,則可直接利用e=求解.
(2)方程(不等式)法:若a,c的值不可求,則可根據(jù)條件建立a,b,c的關(guān)系式,借助a2=b2+c2(或c2=a2+b2)轉(zhuǎn)化為關(guān)于a,c的齊次方程求解.
??運(yùn)用定義求解最值問(wèn)題
(2021·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題)
11.已知,是橢圓:的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)在上,則的最大值為(????)
A.13 B.12 C.9 D.6
(2023·河北邯鄲一模)
12.已知,點(diǎn)P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P向y軸作垂線,垂足記為點(diǎn)N,點(diǎn),則的最小值是(????)
A. B. C. D.
(2023·廣東肇慶·二模)
13.已知為雙曲線的左焦點(diǎn),為其右支上一點(diǎn),點(diǎn),則周長(zhǎng)的最小值為(????)
A. B. C. D.
(2023·山東煙臺(tái)高三調(diào)研)
14.已知一張紙上面有半徑為4的圓O,在圓O內(nèi)有一個(gè)定點(diǎn)A,且OA=2,折疊紙片,使圓O上某一點(diǎn)A′剛好與A點(diǎn)重合,按照這樣的折法,每次折疊都留下一條直線折痕,當(dāng)A′取遍圓上所有點(diǎn)時(shí),所有折痕與OA′的交點(diǎn)形成的曲線記為曲線C,則曲線C上任意兩點(diǎn)的連線中,最長(zhǎng)的長(zhǎng)度是________.
圓錐曲線中,涉及都線段相加減的最值,如果該線段一個(gè)端點(diǎn)是焦點(diǎn),注意可以利用圓錐曲線額定義來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,分析求解.
[素養(yǎng)落地]---數(shù)學(xué)運(yùn)算
1.【解讀素養(yǎng)】
數(shù)學(xué)運(yùn)算是指在明晰運(yùn)算對(duì)象的基礎(chǔ)上,依據(jù)運(yùn)算法則解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的素養(yǎng).主要包括:理解運(yùn)算對(duì)象,掌握運(yùn)算法則,探究運(yùn)算思路,選擇運(yùn)算方法,設(shè)計(jì)運(yùn)算程序,求得運(yùn)算結(jié)果等.?dāng)?shù)學(xué)運(yùn)算是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的基本手段.
數(shù)學(xué)運(yùn)算主要表現(xiàn)為:理解運(yùn)算對(duì)象,掌握運(yùn)算法則,探究運(yùn)算思路,求得運(yùn)算結(jié)果.
通過(guò)高中數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能進(jìn)一步發(fā)展數(shù)學(xué)運(yùn)算能力;有效借助運(yùn)算方法解決實(shí)際問(wèn)題;通過(guò)運(yùn)算促進(jìn)數(shù)學(xué)思維發(fā)展,形成規(guī)范化思考問(wèn)題的品質(zhì),養(yǎng)成一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神.
2.【典例剖析】
(2022·天津·高考真題)
15.已知拋物線分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),拋物線的準(zhǔn)線過(guò)雙曲線的左焦點(diǎn),與雙曲線的漸近線交于點(diǎn)A,若,則雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為(????)
A. B.
C. D.
(2023·山西晉南檢測(cè))
16.拋物線上的點(diǎn)與其焦點(diǎn)的距離的最小值為(????)
A.2 B.1 C. D.
(2023·浙江麗水高三期末聯(lián)考)
17.已知雙曲線與拋物線有共同的焦點(diǎn),且點(diǎn)到雙曲線的漸近線的距離等于1,則雙曲線的方程為(????)
A. B.
C. D.
(2023·安徽蚌埠一模)
18.已知橢圓:與拋物線:交于兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),若的外接圓經(jīng)過(guò)點(diǎn),則等于(????)
A. B. C.2 D.4
(2023·廣西柳州二模)
19.已知、分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),過(guò)作軸的垂線交雙曲線于、兩點(diǎn),若的平分線過(guò)點(diǎn),則雙曲線的離心率為(????)
A. B. C. D.
(多選題) (2023·遼寧葫蘆島一模)
20.已知雙曲線的左?右焦點(diǎn)分別為,,過(guò)點(diǎn)的直線與雙曲線C的兩條漸近線分別交于M,N兩點(diǎn),若,(點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則下列說(shuō)法正確的是(????)
A.雙曲線C的離心率為 B.的面積為
C. D.
(多選題) (2023·江蘇泰州高三調(diào)研)
21.(多選)已知橢圓的左,右焦點(diǎn)分別為直線與橢圓相交于,則(????)
A.當(dāng)時(shí),的面積為
B.不存在使為直角三角形
C.存在使四邊形面積最大
D.存在使周長(zhǎng)最大
(2023·北京大興區(qū)一模)
22.寫出一個(gè)滿足下列條件的雙曲線的方程__________.
①焦點(diǎn)在軸上②漸近線與圓有交點(diǎn)
(2023·福建莆田一中高三期末)
23.某學(xué)習(xí)小組研究一種衛(wèi)星接收天線(如圖①所示),發(fā)現(xiàn)其曲面與軸截面的交線為拋物線,在軸截面內(nèi)的衛(wèi)星波束呈近似平行狀態(tài)射入形為拋物線的接收天線,經(jīng)反射聚焦到焦點(diǎn)處(如圖②所示),已知接收天線的口徑(直徑)為,深度為,則該拋物線的焦點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離為_(kāi)______.
(2023·遼寧大連重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)
24.汽車前照燈主要由光源、反射鏡及配光片三部分組成,其中經(jīng)過(guò)光源和反射鏡頂點(diǎn)的剖面輪廓為拋物線,而光源恰好位于拋物線的焦點(diǎn)處,這樣光源發(fā)出的每一束光線經(jīng)反射鏡反射后均可沿與拋物線對(duì)稱軸平行的方向射出.某汽車前照燈反射鏡剖面輪廓可表示為拋物線.在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)拋物線,拋物線的準(zhǔn)線記為,點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)在拋物線上運(yùn)動(dòng),若點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離等于,且滿足此條件的點(diǎn)有且只有一個(gè),則__________
(2023·湖南岳陽(yáng)一模)
25.已知拋物線的焦點(diǎn)為F,P為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn),當(dāng)?shù)闹荛L(zhǎng)最小時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為_(kāi)_____.
(2023·江西九江一中高三期末)
26.雙曲線的左?右頂點(diǎn)分別為,過(guò)點(diǎn)的直線交該雙曲線于點(diǎn),設(shè)直線的斜率為,直線的斜率為,已知軸時(shí),,則雙曲線的離心率__________;若點(diǎn)在雙曲線右支上,則的取值范圍是__________.
(2023·安徽安慶一模)
27.已知橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為和,短軸的兩個(gè)端點(diǎn)分別為和,點(diǎn)P在橢圓G上,且滿足.當(dāng)b變化時(shí),給出下列三個(gè)命題:
①點(diǎn)P的軌跡關(guān)于y軸對(duì)稱;
②存在b使得橢圓G上滿足條件的點(diǎn)P僅有兩個(gè);
③的最小值為2,其中,所有正確命題的序號(hào)是___________.
參考答案:
1.B
【分析】根據(jù)離心率及,解得關(guān)于的等量關(guān)系式,即可得解.
【詳解】解:因?yàn)殡x心率,解得,,
分別為C的左右頂點(diǎn),則,
B為上頂點(diǎn),所以.
所以,因?yàn)?br />
所以,將代入,解得,
故橢圓的方程為.
故選:B.
2.13
【分析】利用離心率得到橢圓的方程為,根據(jù)離心率得到直線的斜率,進(jìn)而利用直線的垂直關(guān)系得到直線的斜率,寫出直線的方程:,代入橢圓方程,整理化簡(jiǎn)得到:,利用弦長(zhǎng)公式求得,得,根據(jù)對(duì)稱性將的周長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為的周長(zhǎng),利用橢圓的定義得到周長(zhǎng)為.
【詳解】∵橢圓的離心率為,∴,∴,∴橢圓的方程為,不妨設(shè)左焦點(diǎn)為,右焦點(diǎn)為,如圖所示,∵,∴,∴為正三角形,∵過(guò)且垂直于的直線與C交于D,E兩點(diǎn),為線段的垂直平分線,∴直線的斜率為,斜率倒數(shù)為, 直線的方程:,代入橢圓方程,整理化簡(jiǎn)得到:,
判別式,
∴,
∴ , 得,
∵為線段的垂直平分線,根據(jù)對(duì)稱性,,∴的周長(zhǎng)等于的周長(zhǎng),利用橢圓的定義得到周長(zhǎng)為.
故答案為:13.
3.B
【分析】由已知可設(shè)可求出所有線段用表示,在中由余弦定理得從而可求.
【詳解】如圖,由已知可設(shè),又因?yàn)?br />
根據(jù)橢圓的定義,
在中由余弦定理得,所以
故橢圓方程為:
故選:B
4.B
【分析】由是以P為直角直角三角形得到,再利用雙曲線的定義得到,聯(lián)立即可得到,代入中計(jì)算即可.
【詳解】由已知,不妨設(shè),
則,因?yàn)椋?br />
所以點(diǎn)在以為直徑的圓上,
即是以P為直角頂點(diǎn)的直角三角形,
故,
即,又,
所以,
解得,所以
故選:B
【點(diǎn)晴】本題考查雙曲線中焦點(diǎn)三角形面積的計(jì)算問(wèn)題,涉及到雙曲線的定義,考查學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,是一道中檔題.
5.B
【分析】由題意可知圓是以焦點(diǎn)為圓心,為半徑的圓,根據(jù)弦長(zhǎng)公式即得.
【詳解】由題可知,由,可得,
所以,所以以為直徑的圓的半徑是,圓心為,
所以,,
解得,
所以拋物線方程.
故選:B.
6.
【分析】首先求出雙曲線的漸近線方程,再將圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)式,即可得到圓心坐標(biāo)與半徑,依題意圓心到直線的距離等于圓的半徑,即可得到方程,解得即可.
【詳解】解:雙曲線的漸近線為,即,
不妨取,圓,即,所以圓心為,半徑,
依題意圓心到漸近線的距離,
解得或(舍去).
故答案為:.
7.A
【分析】設(shè),則,根據(jù)斜率公式結(jié)合題意可得,再根據(jù),將用表示,整理,再結(jié)合離心率公式即可得解.
【詳解】[方法一]:設(shè)而不求
設(shè),則
則由得:,
由,得,
所以,即,
所以橢圓的離心率,故選A.
[方法二]:第三定義
設(shè)右端點(diǎn)為B,連接PB,由橢圓的對(duì)稱性知:
故,
由橢圓第三定義得:,
故
所以橢圓的離心率,故選A.
8.B
【解析】設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為:,根據(jù),得到四邊形為為矩形,再由,結(jié)合橢圓的定義得到,然后由求解.
【詳解】設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為:,
因?yàn)椋?br />
所以四邊形為為矩形,
所以
因?yàn)椋?br />
所以
由橢圓的定義得:,
所以,
因?yàn)椋?br />
所以,
所以,
所以,
所以,
故選:B
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:橢圓定義的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面:一是確認(rèn)平面內(nèi)與兩定點(diǎn)有關(guān)的軌跡是否為橢圓;二是當(dāng)P在橢圓上時(shí),與橢圓的兩焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2組成的三角形通常稱為“焦點(diǎn)三角形”,利用定義可求其周長(zhǎng);利用定義和余弦定理可求|PF1|·|PF2|;通過(guò)整體代入可求其面積等.
9.D
【分析】設(shè)線段的中點(diǎn)為,作軸于點(diǎn),得,可得,所以,結(jié)合斜率公式即可求解.
【詳解】由可得,故拋物線的方程為,,點(diǎn)
設(shè)線段的中點(diǎn)為,作軸于點(diǎn),作交軸于點(diǎn),交于點(diǎn),
則,故,
過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),又是的角平分線,則,
由垂線段的唯一性知,,兩點(diǎn)重合,可得,所以,
設(shè),則,解得,故點(diǎn)的坐標(biāo)為.
故選:D
10.BC
【分析】根據(jù)題意結(jié)合橢圓定義和性質(zhì)分別求出各量即可判斷.
【詳解】由題,以的速度進(jìn)入距離月球表面的環(huán)月圓形軌道,環(huán)繞周期為,則可得環(huán)繞的圓形軌道周長(zhǎng)為km,半徑為km,故A錯(cuò)誤;
則月球半徑為,故B正確;
則近月點(diǎn)與遠(yuǎn)月點(diǎn)的距離為,故C正確;
設(shè)橢圓方程為,則(為月球的半徑),
,故離心率為,故D錯(cuò)誤.
故選:BC.
【點(diǎn)睛】本題考查橢圓的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是正確理解橢圓的定義.
11.C
【分析】本題通過(guò)利用橢圓定義得到,借助基本不等式即可得到答案.
【詳解】由題,,則,
所以(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立).
故選:C.
【點(diǎn)睛】
12.A
【分析】根據(jù)拋物線的定義所求可轉(zhuǎn)化為,再由三點(diǎn)共線可求最小值.
【詳解】由拋物線知,焦點(diǎn),準(zhǔn)線方程為
過(guò)點(diǎn)P作拋物線準(zhǔn)線的垂線,垂足為Q,如圖,
由拋物線定義知,
當(dāng)F,P,M三點(diǎn)共線時(shí),最小為,
故選:A
13.B
【分析】設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為,由雙曲線方程可求出,b,c的值,利用雙曲線的定義以及三點(diǎn)共線即可求出的周長(zhǎng)的最小值.
【詳解】設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為,由雙曲線的方程可得:,則,
所以,且,所以,
的周長(zhǎng)為,
當(dāng)且僅當(dāng)M,P,A三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào),
則周長(zhǎng)的最小值為.
故選:B.
14.4
【分析】由題意,建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)橢圓的定義與性質(zhì),可得答案.
【詳解】解:以O(shè)A的中點(diǎn)G為坐標(biāo)原點(diǎn),OA所在直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖所示.
易知O(-1,0),A(1,0),連接AA′,設(shè)折痕與OA′和AA′分別交于M,N兩點(diǎn),連接MA,則MN垂直平分AA′,所以|MA′|=|MA|,又|A′O|=|MO|+|A′M|,所以|MO|+|MA|=4,
所以M的軌跡是以O(shè),A為焦點(diǎn),4為長(zhǎng)軸的橢圓,曲線C的方程為.則曲線C上任意兩點(diǎn)的連線中,最長(zhǎng)的是長(zhǎng)軸,長(zhǎng)為4.
故答案為:.
15.C
【分析】由已知可得出的值,求出點(diǎn)的坐標(biāo),分析可得,由此可得出關(guān)于、、的方程組,解出這三個(gè)量的值,即可得出雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【詳解】拋物線的準(zhǔn)線方程為,則,則、,
不妨設(shè)點(diǎn)為第二象限內(nèi)的點(diǎn),聯(lián)立,可得,即點(diǎn),
因?yàn)榍遥瑒t為等腰直角三角形,
且,即,可得,
所以,,解得,因此,雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
故選:C.
16.B
【解析】根據(jù)拋物線的定義可轉(zhuǎn)化為,根據(jù)的范圍求解即可.
【詳解】由題意,的焦點(diǎn),準(zhǔn)線為,
設(shè)拋物線上的動(dòng)點(diǎn),
根據(jù)拋物線的定義可知,,
因?yàn)椋?br />
所以,
故拋物線上的點(diǎn)與其焦點(diǎn)的距離的最小值為1.
故選:B
【點(diǎn)睛】本題主要考查了拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,拋物線的定義,屬于容易題.
17.A
【分析】先求出拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo),則雙曲線焦點(diǎn)可知,則可知,再根據(jù)焦點(diǎn)到漸近線的距離求解出的值,根據(jù)求解出的值,則雙曲線的方程可求.
【詳解】因?yàn)榈慕裹c(diǎn)坐標(biāo)為,所以設(shè)雙曲線方程為:且,
又因?yàn)榈綕u近線的距離為,不妨取漸近線,,
所以焦點(diǎn)到漸近線的距離為,
所以,所以雙曲線方程為,
故選:A.
18.A
【分析】根據(jù)橢圓和拋物線的對(duì)稱性知的外接圓的圓心必在x軸,設(shè)圓心為,結(jié)合圓的性質(zhì)可得、進(jìn)而得,代入橢圓方程計(jì)算即可求解.
【詳解】設(shè),則,.
由題意知,四點(diǎn)共圓,
由橢圓和拋物線的對(duì)稱性,知的外接圓的圓心必在x軸,
設(shè)與x軸相交于點(diǎn)D,則,
在圓D中,有,
即,又,
所以,解得,①
代入,得,②
將①②代入橢圓方程,得,
整理,得,解得.
經(jīng)檢驗(yàn),時(shí),符合題意.
故實(shí)數(shù)p的值為.
故選:A.
19.D
【分析】作出圖形,設(shè),可得,根據(jù)角平分線定理可得,可得出與的等量關(guān)系,再利用勾股定理可得出、的關(guān)系式,進(jìn)而可求得雙曲線的離心率.
【詳解】設(shè),可得,如下圖所示:
由于的平分線過(guò)點(diǎn),則,
即,,,
在中,由勾股定理可得,即,
,因此,橢圓的離心率為.
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查雙曲線離心率的求解,考查了利用雙曲線的定義求解焦點(diǎn)三角形問(wèn)題,考查計(jì)算能力,屬于中等題.
20.BC
【分析】由于,得到,得到,進(jìn)而得到,推得,夾角雙曲線C的離心率定義,可判定A不正確;由的面積為,得到的面積為,可判定B正確;由,結(jié)合,可判定C正確;由,可判定D錯(cuò)誤.
【詳解】由于,故點(diǎn)M為的中點(diǎn),所以,所以,所以,所以,
故,所以,所以,所以,
故,所以雙曲線C的離心率,故A錯(cuò)誤;
因?yàn)?,所以?br />
所以的面積為,故的面積為,故B正確;
由于,
所以,故C正確;
由于,故D錯(cuò)誤.
故選:BC.
21.AC
【分析】對(duì)A,當(dāng)時(shí),解出相應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而解得三角形面積;
對(duì)B,考慮和兩種極端情況,進(jìn)而結(jié)合橢圓的性質(zhì)判斷答案;
對(duì)C,點(diǎn)A,B位于短軸上時(shí)四邊形的面積最大,進(jìn)而判斷答案;
對(duì)D,結(jié)合橢圓的定義,進(jìn)而考慮點(diǎn)A,B,E三點(diǎn)共線時(shí)取得最大值,然后判斷答案.
【詳解】對(duì)于A選項(xiàng),當(dāng)時(shí),直線為,代入橢圓方程得,所以,故A正確.
對(duì)于選項(xiàng)B,當(dāng)時(shí),結(jié)合A,,,當(dāng)時(shí),將代入橢圓解得:,所以,則,根據(jù)橢圓的性質(zhì)可知:存在使為直角三角形,故B錯(cuò)誤.
對(duì)于C選項(xiàng),容易判斷,當(dāng)即點(diǎn)A,B位于短軸上時(shí),四邊形的面積最大,故C正確.
對(duì)于D選項(xiàng),由橢圓的定義得的周長(zhǎng)當(dāng)且僅當(dāng)過(guò)點(diǎn)時(shí)取等號(hào),,即直線過(guò)橢圓的右焦點(diǎn)時(shí),的周長(zhǎng)最大,此時(shí),又,所以不存在使得周長(zhǎng)最大,故D錯(cuò)誤.
故選:AC.
22.(答案不唯一)
【分析】根據(jù)直線與圓有交點(diǎn),確定雙曲線的漸近線方程,進(jìn)而可寫出雙曲線方程.
【詳解】不妨設(shè)雙曲線的漸近線方程為,
的圓心為,半徑為,
因?yàn)闈u近線與圓有交點(diǎn),
所以圓的圓心到這兩直線的距離為,解得,
故取,雙曲線的漸近線方程為,
此時(shí)焦點(diǎn)在軸上的雙曲線方程為,
故答案為:(答案不唯一)
23.
【解析】在接收天線的軸截面所在平面建立直角坐標(biāo)系,使接收天線的頂點(diǎn)(即拋物線的頂點(diǎn))與原點(diǎn)重合,焦點(diǎn)在軸上,根據(jù)題意求得拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,可求得該拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而可得出結(jié)果.
【詳解】如圖所示,在接收天線的軸截面所在平面建立直角坐標(biāo)系,使接收天線的頂點(diǎn)(即拋物線的頂點(diǎn))與原點(diǎn)重合,焦點(diǎn)在軸上,
設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,由已知條件可得,點(diǎn)在拋物線上,
所以,,解得,
所以,所求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,焦點(diǎn)坐標(biāo)為,
因此,該拋物線的焦點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離為.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查拋物線方程的實(shí)際應(yīng)用,考查計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
24.
【分析】設(shè)出,根據(jù)條件可得出,由題意方程只有一個(gè)解,所以其判別式為0,可得出答案.
【詳解】拋物線,則準(zhǔn)線的方程為,焦點(diǎn),設(shè)
由點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離等于,則
所以
化簡(jiǎn)可得:
由滿足此條件的點(diǎn)有且只有一個(gè),時(shí)符合題意,
若不等于1,則
即,則
由,所以
故答案為:
25.##(1,0.25)
【分析】由拋物線的定義把轉(zhuǎn)化為到準(zhǔn)線的距離,然后由三點(diǎn)共線得最小值,從而得點(diǎn)坐標(biāo).
【詳解】如圖,設(shè)是拋物線的準(zhǔn)線,過(guò)作于,作于,
則,,,
,易知當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),最小,且最小值為,
所以的周長(zhǎng)最小值為3,此時(shí),,即.
故答案為:.
26.???? ????
【分析】當(dāng)直線軸時(shí),表達(dá)出P,Q兩點(diǎn)坐標(biāo),從而利用斜率之比求出,求出離心率;(2)設(shè)出直線,聯(lián)立方程,得到兩根之和,兩根之積,表達(dá)出,由漸近線方程求出,進(jìn)而求出的取值范圍.
【詳解】當(dāng)軸時(shí),,
所以,從而,所以;
由題意知,.設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立,整理得:
又
故
所以可知,當(dāng)點(diǎn)在右支運(yùn)動(dòng)時(shí),由漸近線方程為可知:,故.
故答案為:,
27.①③
【解析】運(yùn)用橢圓的定義可得也在橢圓上,分別畫(huà)出兩個(gè)橢圓的圖形,即可判斷①正確;
通過(guò)的變化,可得②不正確;由圖象可得當(dāng)?shù)臋M坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的絕對(duì)值相等時(shí),的值取得最小,即可判斷③.
【詳解】解:橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為
,和,,
短軸的兩個(gè)端點(diǎn)分別為和,
設(shè),點(diǎn)在橢圓上,且滿足,
由橢圓定義可得,,
即有在橢圓上.
對(duì)于①,將換為方程不變,則點(diǎn)的軌跡關(guān)于軸對(duì)稱,
故①正確;
對(duì)于②,由圖象可得軌跡關(guān)于,軸對(duì)稱,且,
則橢圓上滿足條件的點(diǎn)有4個(gè),
不存在使得橢圓上滿足條件的點(diǎn)僅有兩個(gè),故②不正確;
對(duì)于③,點(diǎn)靠近坐標(biāo)軸時(shí)或,越大,點(diǎn)遠(yuǎn)離坐標(biāo)軸時(shí),越小,所以,即時(shí),取得最小值,此時(shí),與
兩方程相加得,即的最小值為 2,故③正確.
故答案為:①③.
【點(diǎn)睛】本題考查橢圓的對(duì)稱性及由橢圓上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離之和等于到短軸的頂點(diǎn)距離之和可得另一個(gè)橢圓,及到定點(diǎn)距離的最值的判斷.
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