2022年高三数学一轮总复习专题圆锥曲线与方程 .pdf
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1、专题十二、圆锥曲线与方程抓住 3 个高考重点重点 1 椭圆及其性质1椭圆的定义:椭圆的第一定义:对椭圆上任意一点M都有1212|2|2MFMFaF Fc椭圆的第二定义:对椭圆上任意一点M都有|,(01)MFeed2求椭圆的标准方程的方法(1)定义法:根据椭圆定义,确定22,ab的值,再结合焦点位置,直接写出椭圆的标准方程(2) 待定系数法: 根据椭圆焦点是在x轴还是在y轴上,设出相应形式的标准方程,然后根据条件确定关于, ,a b c的方程组,解出22,ab,从而写出椭圆的标准方程3求椭圆的标准方程需要注意以下几点?( 1)如果 椭圆的焦点位置不能确定,可设方程为221(0,0,)AxByAB
2、AB或22221xymn(2)与椭圆2222221()xymnmn共焦点的椭圆方程可设为2222221(,)xykmknmknk(3)与椭圆22221(0)xyabab有相同离心率的椭圆方程可设为22122xykab(10k,焦点在x轴上)或22222yxkab(20k,焦点在y轴上)4椭圆的几何性质的应用策略(1)与几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形:若涉及顶点、 焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量,则要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的联系,求解自然就不难了(2) 椭圆的离心率221cbeaa是刻画椭圆性质的不变量,当e越接近于1 时,椭圆越扁, 当e
3、越接近于0时,椭圆越接近于圆,求椭圆的标准方程需要两个条件,而求椭圆的离心率只需要根据一个条件得到关于, ,a b c的齐次方程,再结合222abc即可求出椭圆的离心率 高考常考角度 角度 1 若椭圆12222byax的焦点在x轴上,过点)21, 1(作圆122yx的切线,切点分别为A,B,直线AB恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是14522yx. 解析 : 方法一:设过点)21, 1(的直线方程为:当斜率存在时,1(1)2yk x,即22120kxyk精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页由题意,2|12|3
4、1444kkk,由22331(1)542415xyxyxy,切点为3 4(,)5 5B,又当斜率不存在时,直线方程为1x,切点为(1,0)A,故直线:220ABxy, 则与y轴的交点即为上顶点坐标(2,0)2b,与x轴的交点即为焦点1c,2225abc,即椭圆方程为14522yx(说明:如果设切点00(,)B xy,则过切点的切线方程为001x xy y,与3134(1)14255yxxy比较,也可求出切点3 4(,)5 5B)方法二:(数形结合)设点1(1, )2P,则有直线1:2OPyx,作图分析可得2ABk,又切点(1,0)A故直线:2(1)AB yx,即220 xy,则AB与y轴的交点
5、即为上顶点坐标(2,0)2b,与x轴的交点即为右焦点1c,2225abc,故 椭圆方程为14522yx角度 2 在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心为原点,焦点12,FF在x轴上,离心率为22. 过1F的直线l交C于,A B两点,且2ABF的周长为16,那么C的方程为 . 解析:可设椭圆方程为22221(0)xyabab,22cea, 2ABF的周长为24164,2 28aacb, 故椭圆C的方程为221168xy角度 3 已知椭圆2222:1(0)xyEabab, 直线l为圆222:O xyb的一条切线,记椭圆E的离心率为e若直线l的倾斜角为3,且恰好经过椭圆的右顶点,则e的大小为 _.
6、解析:本题考查直线与圆的位置关系,椭圆的离心率等知识如图所示,设直线l与圆O相切于C点,椭圆的右顶点为D,则由题意,知OCD为直角三角形,且|,|,3OCb ODaODC22221|cos32cCDODOCabcea重点 2 双 曲线及其性质1双曲线的定义:双曲线的第一定义:对双曲线上任意一点M都有1212|2| 2MFMFaF Fc精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页双曲线的第二定义:对双曲线上任意一点M都有|,(1)MFe ed2求双曲线的标准方程的方法(1)定义法(2)待定系数法3求双曲线方程需要注意以下几点:
7、(1)双曲线与椭圆的标准方程均可记为221(0)mxnymn,其中,0m且0n,且mn时表示椭圆;0mn时表示双曲线,合理使用这种形式可避免讨论(2)常见双曲线设法:已知ab的双曲线设为22(0)xy;已知过两点的双曲线可设为221(0)AxByAB;已知渐近线0 xymn的双曲线方程可设为2222(0)xymn4. 双曲线的几何性质的应用策略(1)关于双曲缉的渐近线求法:求双曲线22221(0,0)xyabab的渐近线的方法是令22220 xyab,即得两渐近线方程00 xybxayab两条渐近线的倾斜角互补,斜率互为相反数,且关于x轴、y轴对称 . 与22221(0,0)xyabab共渐近
8、线的双曲线方程可设为2222(0)xyab. (2)求双曲线的离心率双曲线的离心率221cbeaa,求双曲线的离心率只需根据一个条件得到关于, ,a b c的齐次方程,再结合222cab即可求出 . 高考常考角度 角度1 已知双曲线22221(0,0)xyabab的两条渐近线均和圆22:650Cxyx相切,且双曲线的右焦点为圆C的圆心,则该双曲线的方程为()A.22154xy B.22145xy C.22136xy D.22163xy解析:由已知得,圆22:(3)4Cxy,3,c双曲线的渐近线为0bxay,由已知得222232,3bdabab32bc,则22,5ba,故选 A. 角度 2 已知
9、双曲线221412xy的左、右焦点分别是1F、2F,P为右支上一动点,点(1,4)Q,则1|PQPF的最小值为 _. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页解析:由双曲线的定义得1212|2|2|PFPFaPFaPF,又22(4,0),| 5FQF122| | 2| 2549PQPFPQPFaQFa,当且仅当2,FP Q共线时取等号,故1|PQPF的最小值为9角度3 设1F、2F分别为双曲线22221(0,0)xyabab的左、右焦点. 若双曲线右支上存在点P,满足212PFF F,且2F到直线1PF的距离等于双曲线的
10、实轴长,则该双曲线的渐近线方程为()A. 340 xy B. 350 xy C. 430 xy D. 540 xy解析:如图,过2F作21F APF于A,由题意知212|2 ,|2 ,F AaF Fc则11| 2 , | 4 ,AFbPFb而2212| 2 ,4222(2)PFPFabcacbacba2222443babbabaa则 双曲线的渐近线方程为43yx,即430 xy,故选 C 重点 3 抛物线及其性质1求抛物线的标准方程的方法(1)定义法:根据条件确定动点满足的几何特征,从而确定p的值,得到抛物线的标准方程(2)待定系数法:根据条件设出标准方程,再确定参数p的值,这里要注意抛物线的
11、标准方程有四种形式从简单化角度出发,焦点在x轴上的,设为2(0)yax a,焦点在y轴上的,设为2(0)xby b2抛物线定义的应用策略抛物线是到定点和定直线(定点不在定直线上)距离相等的点的轨迹,利用该定义,可有效地实现抛物线上的点到焦点和到准线的距离的转化,将有利于问题的解决3抛物线几何性质的应用策略(1)焦半径:抛物线22(0)ypx p一点00(,)P xy到焦点(,0)2pF的距离0|2pPFx. (2)通径:过焦点(,0)2pF且与x轴垂直的弦AB叫做通径,且|2ABp(3)设过抛物线22(0)ypx p的焦点F的弦为1122,(,),(,)AB A xyB xy,则有弦长:122
12、2|(sinpABxxp为弦AB的倾斜角)221212,4pyypxx112|AFBFp精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页 以弦AB为直径的圆与抛物线的准线相切. 直线AB的方程为()2pyk x(k不存在时弦AB为通径) 高考常考角度 角度 1 已知F是抛物线2yx的焦点,,A B是该抛物线上的两点,| =3AFBF,则线段AB的中点到y轴的距离为()A34B1 C54D74解析:设1122(,),(,)A xyB xy,由抛物线定义,得1212121155|344224xxAFBFxxxx,故线段AB的中点到y
13、轴的距离为54.故选 C 角度 2 设抛物线的顶点在原点,准线方程为2x,则抛物线的方程是()A. 28yx B. 28yx C. 24yx D. 24yx点评:由准线确定抛物线的位置和开口方向是判断的关键解析:由题意可知,抛物线的方程为22(0)ypx p,由准线方程2x得22p, 所以28yx故选 B 角度 3 设抛物线28yx的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PAl,A为垂足如果直线AF的斜率为3,那么|PF( B )A. 4 3B.8 C. 8 3D. 16 解析:方法一:抛物线的焦点(2,0)F,直线AF的方程为3(2)yx,所以得点( 2,4 3)A、(6, 4 3)P,从而
14、| 628PF,故选 B 方法二:如图,,/PAlPAx轴,又0060 ,60AFOFAP,又由抛物线定义得| |,PAPFPAF为等边三角形,令l与x轴的交点为F,则( 2,0)F在Rt AFF中,| 4, | 8, | 8FFAFPF,故选 B 突破 10 个高考难点难点 1 直线与圆锥曲线的位置关系1. 直线与圆锥曲线的位置关系2. 直线与圆锥曲线相交的弦长公式典例如图,设P是圆2225xy上的动点,点D是P在x轴上投影,M为PD上一点,且精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页4|5MDPD()当P在圆上运动时,
15、求点M的轨迹C的方程;()求过点(3,0)且斜率为45的直线被C所截线段的长度点评:()动点M通过点P与已知圆相联系,所以把点P的坐标用点M的坐标表示,然后代入已知圆的方程即可;()直线方程和椭圆方程组成方程组,可以求解,也可以利用根与系数关系;结合两点的距离公式计算解析:()设点M的坐标是( , )x y,P的坐标是(,)ppxy,因为点D是P在x轴上投影,M为PD上一点,且4|5MDPD,所以pxx,且54pyy,P在圆2225xy上,225()254xy,整理得2212516xy,即C的方程是2212516xy()过点(3,0)且斜率为45的直线方程是4(3)5yx,设此直线与C的交点为
16、11(,)A xy,22(,)B xy,由224(3)512516yxxy得222(3)25380 xxxx,则12123,8xxx x221212161641|(1)()4(1)34( 8)25255ABxxx x,直线被C所截线段的长度为415点评:如果直接解方程2380 xx,13412x,23412x,形式复杂,增加运算难度所以线段AB的长度是22212121216|()()(1)()25ABxxyyxx414141255)难点 2 中点弦问题的处理1. 解决圆锥曲线中与弦的中点有关的问题的常规思路有三种:(1)通过方程组转化为一元一次方程,结合一元二次方程根与系数的关系及中点坐标公式
17、进行求解;(2)点差法,设出弦的两端点,利用中点坐标公式求解;(3)中点转移法,先得出一个端点的坐标,再借助于中点坐标公式得出另一个端点的坐标,而后消二次项2对于中点弦问题,常用的解题方法是点差法,其解题步骤为:(1)设点:设出弦的两端点坐标;(2)代入:代入圆锥曲线方程;(3)作差:两式相减,再用平方差公式把式子展开;(4)整理:转化为斜率与中点坐标的关系式,最后求解. 典例已知椭圆2222:1(0)xyGabab的离心率为63,右焦点为(22,0). 斜率为1 的直线l与椭圆G交于,A B两点,以AB为底边作等腰三角形,顶点为( 3,2)P。()求椭圆G的方程;()求PAB的面积。解析:(
18、)由已知得62 2,.3cca解得2 3.a又2224.bac精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页所以椭圆G的方程为221.124xy()设直线l的方程为.mxy由221124yxmxy得. 01236422mmxx设A、B的坐标分别为112212(,),(,),(),A x yB xyxxAB中点为00(,)E xy,则,432210mxxx400mmxy因为AB是等腰PAB的底边,所以PEAB. 所以PE的斜率.143342mmk解得2m,此时方程为. 01242xx解得.0,321xx所以.2, 121yy所以
19、| 3 2AB. 此时,点( 3,2)P到直线:20AB xy的距离,2232|223|d所以19|.22PABSABd难点 3 圆锥曲线中的分点弦典例已知椭圆2222:1(0)xyCabab 的 离心率为32,过右焦点F且斜率为(0)k k的直线与C相交于AB、两点若3AFFB,则k()A. 1B. 2 C. 3 D. 2 解析:设l为椭圆的右准线,e为离心率,过,A B分别作11,AA BB垂直于l,11,A B为垂足,过B作1BEAA于E,由椭圆的第二定义得11|AFAFeAAAAe,11|BFBFeBBBBe由3AFFB,令|FBt,则|3 ,|4AFtABt,112| |tAEAAB
20、Be2|136cossin,tan2|4233tAEeBAEBAEBAEABte即2k,故选 B. 难点 4 圆锥曲线上点的对称问题典例 1 已知椭圆C:221,43xy在椭圆上是否存在两点AB、关于直线4yxm对称,若存在, 求出实数m的取值范围,若不存在,说明理由. 解析:方法一:( 方程组法 ) 设椭圆上存在两点AB、关于直线4yxm对称,由题意,设1:4AByxn精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页由2214143yxnxy2213816480 xnxn,设1122(,),(,)A xyB xy,AB的中点为
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