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1、高中数学专题演练(历年真题+考点预测)椭圆、抛物线、双曲线1.圆锥曲线的方程与几何性质是高考的重点;2直线与圆锥曲线的位置关系是命题的热点,尤其是有关弦长计算及存在性问题;3.数学运算(数的运算、代数式运算)也是这里的考查要求之一1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|MF1|MF2|2a(2a|F1F2|);(2)双曲线:|MF1|MF2|2a(2a|F1F2|);(3)抛物线:|MF|d(d为M点到准线的距离).2.圆锥曲线的标准方程(1)椭圆:1(ab0)(焦点在x轴上)或1(ab0)(焦点在y轴上);(2)双曲线:1(a0,b0)(焦点在x轴上)或1(a0,b0)(焦点在y轴上);(3)抛物线
2、:y22px,y22px,x22py,x22py(p0).3.圆锥曲线的重要性质(1)椭圆、双曲线中a,b,c之间的关系在椭圆中:a2b2c2;离心率为e.在双曲线中:c2a2b2;离心率为e.(2)双曲线的渐近线方程与焦点坐标双曲线1(a0,b0)的渐近线方程为yx;焦点坐标F1(c,0),F2(c,0).双曲线1(a0,b0)的渐近线方程为yx,焦点坐标F1(0,c),F2(0,c).(3)抛物线的焦点坐标与准线方程抛物线y22px(p0)的焦点F,准线方程x.抛物线x22py(p0)的焦点F,准线方程y.4.弦长问题(1)直线与圆锥曲线相交的弦长设而不求,利用根与系数的关系,进行整体代入
3、.即当斜率为k,直线与圆锥曲线交于A(x1,y1),B(x2,y2)时,|AB|x1x2|.(2)过抛物线焦点的弦长抛物线y22px(p0)过焦点F的弦AB,若A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,y1y2p2,弦长|AB|x1x2p.热点一圆锥曲线的几何性质【例1】 (2017山东卷)在平面直角坐标系xOy中,双曲线1(a0,b0)的右支与焦点为F的抛物线x22py(p0)交于A,B两点,若|AF|BF|4|OF|,则该双曲线的渐近线方程为_.解析设A(x1,y1),B(x2,y2),联立方程:消去x得a2y22pb2ya2b20,由根与系数的关系得y1y2p,又|AF|BF|4|
4、OF|,y1y24,即y1y2p,pp,即.双曲线渐近线方程为yx.答案yx探究提高1.分析圆锥曲线中a,b,c,e各量之间的关系是求解圆锥曲线性质问题的关键.2.确定椭圆和双曲线的离心率的值及范围,其关键就是确立一个关于a,b,c的方程(组)或不等式(组),再根据a,b,c的关系消掉b得到a,c的关系式.建立关于a,b,c的方程(组)或不等式(组),要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.3.求双曲线渐近线方程关键在于求或的值,也可将双曲线等号右边的“1”变为“0”,然后因式分解得到.【训练1】 (1)(2017全国卷)已知椭圆C:1(ab0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线
5、段A1A2为直径的圆与直线bxay2ab0相切,则C的离心率为()A. B. C. D.(2)(2016北京卷)双曲线1(a0,b0)的渐近线为正方形OABC的边OA,OC所在的直线,点B为该双曲线的焦点,若正方形OABC的边长为2,则a_.解析(1)以线段A1A2为直径的圆是x2y2a2,直线bxay2ab0与圆相切,所以圆心(0,0)到直线的距离da,整理为a23b2,即.e.(2)取B为双曲线右焦点,如图所示.四边形OABC为正方形且边长为2,c|OB|2,又AOB,tan1,即ab.又a2b2c28,a2.答案(1)A(2)2热点二直线与圆锥曲线【例2】 (2016全国卷)在直角坐标系
6、xOy中,直线l:yt(t0)交y轴于点M,交抛物线C:y22px(p0)于点P,M关于点P的对称点为N,连接ON并延长交C于点H.(1)求;(2)除H以外,直线MH与C是否有其它公共点?说明理由.解(1)如图,由已知得M(0,t),P,又N为M关于点P的对称点,故N,故直线ON的方程为yx,将其代入y22px整理得px22t2x0,解得x10,x2,因此H.所以N为OH的中点,即2.(2)直线MH与C除H以外没有其它公共点,理由如下:直线MH的方程为ytx,即x(yt).代入y22px得y24ty4t20,解得y1y22t,即直线MH与C只有一个公共点,所以除H以外,直线MH与C没有其它公共
7、点.探究提高1.判断直线与圆锥曲线的交点个数时,可直接求解相应方程组得到交点坐标,也可利用消元后的一元二次方程的判别式来确定;2.弦长计算公式:直线AB与圆锥曲线有两个交点A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长|AB|,其中k为弦AB所在直线的斜率.3.对于弦的中点问题常用“根与系数的关系”或“点差法”求解,在使用根与系数的关系时,要注意使用条件0,在用“点差法”时,要检验直线与圆锥曲线是否相交.【训练2】 (2017北京卷)已知抛物线C:y22px过点P(1,1),过点作直线l与抛物线C交于不同的两点M,N,过点M作x轴的垂线分别与直线OP,ON交于点A,B,其中O为原点.(1)求抛物线
8、C的方程,并求其焦点坐标和准线方程;(2)求证:A为线段BM的中点.解(1)把P(1,1)代入y22px,得p,所以抛物线C的方程为y2x,焦点坐标为,准线方程为x.(2)证明当直线MN斜率不存在或斜率为零时,显然与抛物线只有一个交点不满足题意,所以直线MN(也就是直线l)斜率存在且不为零.由题意,设直线l的方程为ykx(k0),l与抛物线C的交点为M(x1,y1),N(x2,y2).由消去y得4k2x2(4k4)x10.考虑(4k4)244k216(12k),由题可知有两交点,所以判别式大于零,所以k0,b0)的一条渐近线方程为yx,且与椭圆1有公共焦点,则C的方程为()A.1B.1C.1D
9、.13.(2017全国卷)已知F是抛物线C:y28x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,则|FN|_.4.(2017全国卷)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:y21上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足.(1)求点P的轨迹方程;(2)设点Q在直线x3上,且1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.1.(2016全国卷)设F为抛物线C:y24x的焦点,曲线y(k0)与C交于点P,PFx轴,则k()A.B.1C.D.22.(2017全国卷)已知F是双曲线C:x21的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则APF的面积为()A.B.C
10、.D.3.(2017邯郸质检)已知抛物线C:y28x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点.若4,则|QF|等于_.4.(2017佛山调研)已知椭圆E:1(ab0)的离心率为,右焦点为F(1,0).(1)求椭圆E的标准方程;(2)设点O为坐标原点,过点F作直线l与椭圆E交于M,N两点,若OMON,求直线l的方程.1.(2017新乡模拟)已知双曲线C:1(a0,b0)的右焦点为F,点B是虚轴上的一个顶点,线段BF与双曲线C的右支交于点A,若2,且|4,则双曲线C的方程为()A.1B.1C.1D.12.(2017石家庄三模)已知椭圆C1与双曲线C2有相同的左右焦点F1,F2
11、,P为椭圆C1与双曲线C2在第一象限内的一个公共点,设椭圆C1与双曲线C2的离心率分别为e1,e2,且,若F1PF2,则双曲线C2的渐近线方程为()A.xy0B.xy0C.xy0D.x2y03.(2017潍坊三模)已知抛物线y22px(p0)上的一点M(1,t)(t0)到焦点的距离为5,双曲线1(a0)的左顶点为A,若双曲线的一条渐近线与直线AM平行.则实数a的值为_.4.(2017郴州三模) 在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:1(ab1)过点P(2,1),且离心率e.(1)求椭圆C的方程;(2)直线l的斜率为,直线l与椭圆C交于A,B两点,求PAB面积的最大值.参考答案1.【解题思路】方
12、程1表示双曲线,根据一元二次不等式可知m,n之间的不等关系,进而分别确定m2n和3m2n的正负,当然也可以分类讨论处理.【答案】方程1表示双曲线,(m2n)(3m2n)0,解得m2n3m2.由双曲线性质,知c2(m2n)(3m2n)4m2(其中c是半焦距),焦距2c22|m|4,解得|m|1,1n0),即2,所以k2.故选D.2.【解题思路】(为到的距离).【答案】由c2a2b24得c2,所以F(2,0),将x2代入x21,得y3,所以|PF|3.又A的坐标是(1,3),故APF的面积为3(21).故选D.3.【解题思路】过点Q作l的垂线,利用三角形相似,对应边成比例处理.【答案】过点Q作QQ
13、l交l于点Q,因为4,所以|PQ|PF|34,又焦点F到准线l的距离为4,所以|QF|QQ|3.故填3.4.【解题思路】(1)由离心率和焦点坐标联立方程求出a,b, (2) OMON0,结合韦达定理处理.【答案】解(1)依题意可得解得a,b1.椭圆E的标准方程为y21.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),当MN垂直于x轴时,直线l的方程为x1,不符合题意;当MN不垂直于x轴时,设直线l的方程为yk(x1).联立得方程组消去y得(12k2)x24k2x2(k21)0,x1x2,x1x2.y1y2k2x1x2(x1x2)1.OMON,0.x1x2y1y20,k.故直线l的方程为y(x1).
14、1.【解题思路】由2可确定A点坐标,A点在双曲线上,又|4由勾股定理可得,列方程组解出a,b.【答案】设A(x,y),右焦点为F(c,0),点B(0,b),线段BF与双曲线C的右支交于点A,且2,x,y,代入双曲线方程,得1,且c2a2b2,b.|4,c2b216,a2,b,双曲线C的方程为1.故选D.2.【解题思路】共焦点相同,再再可得椭圆与双曲线的a,b,c的关系,结合定义可得|PF1|,|PF2|.【答案】设椭圆C1:1(ab0),双曲线C2:1,依题意c1c2c,且,则a3m,由圆锥曲线定义,得|PF1|PF2|2a,且|PF1|PF2|2m,|PF1|4m,|PF2|2m.在F1PF
15、2中,由余弦定理,得:4c2|PF1|2|PF2|22|PF1|PF2|cos12m2,c23m2,则n2c2m22m2,因此双曲线C2的渐近线方程为yx,即xy0.故选C.3.【解题思路】利用抛物线定义求出点M的坐标,再两直线平行,斜率相等.【答案】由题设15,p8.不妨设点M在x轴上方,则M(1,4),由于双曲线的左顶点A(a,0),且直线AM平行一条渐近线,则a3.故填3.4.【解题思路】(1)列方程组求解,(2)在涉及弦长的问题中,应熟练地利用根与系数关系,设而不求计算弦长;涉及过焦点的弦的问题,可考虑用圆锥曲线的定义求解.【答案】解(1)e2,a24b2.又1,a28,b22.故所求椭圆C的方程为1.(2)设l的方程为yxm,点A(x1,y1),B(x2,y2),联立消去y得x22mx2m240,判别式164m20,即m24.又x1x22m,x1x22m24,则|AB|,点P到直线l的距离d.因此SPABd|AB|2,当且仅当m22时上式等号成立,故PAB面积的最大值为2.第 16 页 共 16 页
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