1、=【 ;精品教育资源文库 】 = 高考专题突破五 高考中的圆锥曲线问题 【考点自测】 1 (2017 全国 ) 已知双曲线 C: x2a2y2b2 1(a0, b0)的一条渐近线方程为 y52 x,且与椭圆 x212y23 1 有公共焦点,则 C 的方程为 ( ) A.x28y210 1 B.x24y25 1 C.x25y24 1 D.x24y23 1 答案 B 解析 由 y 52 x,可得 ba 52 . 由椭圆 x212y23 1 的焦点为 (3,0), ( 3,0), 可得 a2 b2 9. 由 可得 a2 4, b2 5. 所以 C 的方程为 x24y25 1.故选 B. 2 (201
2、7 全国 ) 已知椭圆 C: x2a2y2b2 1(ab0)的左、右顶点分别为 A1, A2,且以线段 A1A2为直径的圆与直线 bx ay 2ab 0 相切,则 C 的离心率为 ( ) A. 63 B. 33 C. 23 D.13 答案 A 解析 由题意知,以 A1A2为直径的圆的圆心为 (0,0),半径为 a.又直线 bx ay 2ab 0 与圆相切, 圆心到直线的距离 d 2aba2 b2 a,解得 a 3b, ba 13, e ca a2 b2a 1 ?ba2 1?132 63 . 故选 A. 3 (2017 全国 ) 已知 F 为抛物线 C: y2 4x 的焦点,过 F 作两条互相垂
3、直的直线 l1, l2,=【 ;精品教育资源文库 】 = 直线 l1与 C 交于 A, B 两点,直线 l2与 C 交于 D, E 两点,则 |AB| |DE|的最小值为 ( ) A 16 B 14 C 12 D 10 答案 A 解析 因为 F 为 y2 4x 的焦点, 所以 F(1,0) 由题意知直线 l1, l2的斜率均存在,且不为 0,设 l1的斜率为 k,则 l2的斜率为 1k,故直线 l1, l2的方程分别为 y k(x 1), y 1k(x 1) 由? y k?x 1?,y2 4x, 得 k2x2 (2k2 4)x k2 0. 显然,该方程必有两个不等实根 设 A(x1, y1),
4、 B(x2, y2),则 x1 x2 2k2 4k2 , x1x2 1, 所以 |AB| 1 k2| x1 x2| 1 k2 ?x1 x2?2 4x1x2 1 k2 ? ?2k2 4k22 4 4?1 k2?k2 . 同理可得 |DE| 4(1 k2) 所以 |AB| |DE| 4?1 k2?k2 4(1 k2) 4? ?1k2 1 1 k2 8 4? ?k2 1k2 8 42 16, 当且仅当 k2 1k2,即 k 1 时,取得等号 故选 A. 4 (2017 北京 )若双曲线 x2 y2m 1 的离心率为 3,则实数 m _. 答案 2 解析 由双曲线的标准方程知 a 1, b2 m, c
5、 1 m, 故双曲线的离心率 e ca 1 m 3, 1 m 3,解得 m 2. 5 (2017 山东 )在平面直角坐标系 xOy 中,双曲线 x2a2y2b2 1(a 0, b 0)的右支与焦点为 F=【 ;精品教育资源文库 】 = 的抛物线 x2 2py(p 0)交于 A, B 两点,若 |AF| |BF| 4|OF|,则该双曲线的渐近线方程为 _ 答案 y 22 x 解析 设 A(x1, y1), B(x2, y2), 由? x2a2y2b2 1,x2 2py,得 a2y2 2pb2y a2b2 0, 显然,方程必有两个不等实根 y1 y2 2pb2a2 .又 | AF| |BF| 4|
6、OF|, y1 p2 y2 p2 4 p2,即 y1 y2 p, 2pb2a2 p,即b2a212, ba22 , 双曲线的渐近线方程为 y 22 x. 题型一 求圆锥曲线的标准方程 例 1 (2018 佛山模拟 )设椭圆 x2a2y2b2 1(ab0)的左、右焦点分别为 F1, F2,上顶点为 B.若 |BF2| |F1F2| 2,则该椭圆的方程为 ( ) A.x24y23 1 B.x23 y2 1 C.x22 y2 1 D.x24 y2 1 答案 A 解析 | BF2| |F1F2| 2, a 2c 2, a 2, c 1, b 3, 椭圆的方程为 x24y23 1. 思维升华 求圆锥曲线
7、的标准方程是高考的必考题型,主要利用圆锥曲线的定义、几何性质,解得标准方程中的参数,从而求得方程 跟踪训练 1 已知双曲线 x2a2y2b2 1(a 0, b 0)的一个焦点为 F(2,0),且双曲线的渐近线与圆 (x 2)2 y2 3 相切,则双曲线的方程为 ( ) =【 ;精品教育资源文库 】 = A.x29y213 1 B.x213y29 1 C.x23 y2 1 D x2 y23 1 答案 D 解析 双曲线 x2a2y2b2 1 的一个焦点为 F(2,0), 则 a2 b2 4, 双曲线的渐近线方程为 y bax, 由题意得 2ba2 b2 3, 联立 解得 b 3, a 1, 所求双
8、曲线的方程为 x2 y23 1,故选 D. 题型二 圆锥曲线的几何性质 例 2 (1)(2018 届辽宁凌源二中联考 )已知圆 E: (x 3)2 (y m 4)2 1(m R),当 m 变化时,圆 E 上的点与原点 O 的最短距离是双曲线 C: x2a2y2b2 1(a0, b0)的离心率,则双曲线C 的渐近线为 ( ) A y 2 x B y 12x C y 3x D y 33 x 答案 C 解析 圆 E 的圆心到原点的距离 d 32 ?4 m?2, 由此可得,当 m 4 时,圆 E 上的点与原点 O 的最短距离是 dmin 3 1 2,即双曲线的离心率为 e ca 2, 由此可得 ba
9、c2 a2a 3, 双曲线 C: x2a2y2b2 1(a0, b0)的渐近线为 y bax 3x.故选 C. (2)(2016 天津 )设抛物线? x 2pt2,y 2pt (t 为参数, p0)的焦点为 F,准线为 l.过抛物线上一点 A 作 l 的垂线,垂足为 B.设 C? ?72p, 0 , AF 与 BC 相交于点 E.若 |CF| 2|AF|,且 ACE=【 ;精品教育资源文库 】 = 的面积为 3 2,则 p 的值 为 _ 答案 6 解析 由? x 2pt2,y 2pt (p0)消去 t 可得抛物线方程为 y22px(p0), F? ?p2, 0 , 又 |CF| 2|AF|且
10、|CF| ? ?72p p2 3p, | AB| |AF| 32p, 可得 A(p, 2p) 易知 AEB FEC, |AE|FE| |AB|FC| 12, 故 S ACE 13S ACF 133 p 2p 12 22 p2 3 2, p2 6, p0, p 6. 思维升华 圆锥曲线的几何性质是高考考查的重点,求离心率、准线、双曲线渐近线是常考题型,解决这类问题的关 键是熟练掌握各性质的定义,及相关参数间的联系掌握一些常用的结论及变形技巧,有助于提高运算能力 跟踪训练 2 (2017 全国 ) 若双曲线 C: x2a2y2b2 1(a0, b0)的一条渐近线被圆 (x 2)2y2 4 所截得的
11、弦长为 2,则 C 的离心率为 ( ) A 2 B. 3 C. 2 D.2 33 答案 A 解析 设双曲线的一条渐近线方程为 y bax, 圆的圆心为 (2,0),半径为 2, 由弦长为 2 得出圆心到渐近线的距离为 22 12 3. 根据点到直线的距离公式,得 |2b|a2 b2 3,解得 b2 3a2.所以 C 的离心率 e ca c2a21 b2a2 2. 故选 A. =【 ;精品教育资源文库 】 = 题型三 最值、范围问题 例 3 (2017 浙江 )如图,已知抛物线 x2 y,点 A? ? 12, 14 , B? ?32, 94 ,抛物线上的点 P(x,y)? ? 12 x 32 ,
12、过点 B 作直线 AP 的垂线,垂足为 Q. (1)求直线 AP 斜率的取值范围; (2)求 |PA| PQ|的最大值 解 (1)由 P(x, y),即 P(x, x2) 设直线 AP 的斜率为 k,则 kx2 14x 12 x 12, 因为 12 x 32. 所以直线 AP 斜率的取值范围为 ( 1,1) (2)联立直线 AP 与 BQ 的方程? kx y 12k 14 0,x ky 94k 32 0,解得点 Q 的横坐标是 xQ k2 4k 32?k2 1? . 因为 |PA| 1 k2? ?x 12 1 k2(k 1), |PQ| 1 k2(xQ x) ?k 1?k 1?2k2 1 ,
13、所以 |PA| PQ| (k 1)(k 1)3, 令 f(k) (k 1)(k 1)3, 因为 f( k) (4k 2)(k 1)2, 所以 f(k)在区间 ? ? 1, 12 上单调递增, ? ?12, 1 上 单调递减因此当 k 12时, |PA| PQ|取得最大值 2716. 思维升华 圆锥曲线中的最值、范围问题解决方法一般分两种:一是代数法,从代数的角度考=【 ;精品教育资源文库 】 = 虑,通过建立函数、不等式等模型,利用二次函数法和基本不等式法、换元法、导数法等方法求最值;二是几何法,从圆锥曲线的几何性质的角度考虑,根据圆锥曲线的几何意义求最值与范围 跟踪训练 3 (2016 山东
14、 )平面直角坐标系 xOy 中,椭圆 C: x2a2y2b21(ab0)的离心率是 32 ,抛物线 E: x2 2y 的焦点 F 是 C 的一个顶点 (1)求椭圆 C 的方程; (2)设 P 是 E 上的动点,且位于第一象限, E 在点 P 处的切线 l 与 C 交于不同的两点 A, B,线段 AB 的中点为 D.直线 OD 与过 P 且垂直于 x 轴的直线交于点 M. 求证:点 M 在定直线上; 直线 l 与 y 轴交于点 G,记 PFG 的面积为 S1, PDM 的面积为 S2,求 S1S2的最大值及取得最大值时点 P 的坐标 (1)解 由题意知 a2 b2a 32 ,可得 a2 4b2,
15、因为抛物线 E 的焦点为 F?0, 12 ,所以 b12,a 1,所以椭圆 C 的方程为 x2 4y2 1. (2) 证明 设 P? ?m, m22 (m0),由 x2 2y,可得 y x,所以直线 l 的斜率为 m,因此直线 l 的方程为 y m22 m(x m) 即 y mx m22. 设 A(x1, y1), B(x2, y2), D(x0, y0) 联立方程? x2 4y2 1,y mx m22,得 (4m2 1)x2 4m3x m4 1 0. 由 0,得 0|MN| 2, 点 P 的轨迹 C 是以 M, N 为焦点的椭圆, 2 a 4,2c 2, b a2 c2 3, 点 P 的轨迹 C 的方程为 x24y23 1. =【 ;精品教育资源文库 】 = (2)设 A(x1, y1), B(x2, y2), G(m,0)( 20,得 k2m29b2 9m2, 又 b m k3m,所以 k2m29? ?m k3m 2 9m2, 得 k2k2 6k,所以 k0. 所以 l 不过原点且与 C 有两个交点