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第2讲 圆锥曲线的方程与性质(小题)
热点一 圆锥曲线的定义与标准方程
1.圆锥曲线的定义
(1)椭圆:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|).
(2)双曲线:||PF1|-|PF2||=2a(0<2a<|F1F2|).
(3)抛物线:|PF|=|PM|,点F不在定直线l上,PM⊥l于点M.
2.求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”
所谓“定型”,就是确定曲线焦点所在的坐标轴的位置;所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p的值.
例1 (1)(2019·石嘴山模拟)已知F1,F2分别为双曲线E:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过右焦点F2的直线l:x+y=c在第一象限内与双曲线E的渐近线交于点P,与y轴正半轴交于点Q,且点P为QF2的中点,△QF1F2的面积为4,则双曲线E的方程为( )
A.x22-y2=1 B.x22-y22=1
C.x24-y24=1 D.x24-y23=1
答案 B
解析 双曲线E:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)过第一象限的渐近线方程为y=bax,
代入直线x+y=c,可得P\a\vs4\al\co1(\f(acbca+b),
且Q(0,c),F2(c,0),
点P为QF2的中点,可得c=2aca+b=2bca+b,
可得a=b,
△QF1F2的面积为4,即12·2c·c=4,
解得c=2,a=b=2,
则双曲线的方程为x22-y22=1.
(2)(2019·南充模拟)P是双曲线x23-y24=1的右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则△PF1F2的内切圆的圆心横坐标为( )
A.3 B.2 C.7 D.3
答案 A
解析 如图所示F1(-7,0),F2(7,0),
设内切圆与x轴的切点是点H,与PF1,PF2的切点分别为M,N,
由双曲线的定义可得|PF1|-|PF2|=2a=23,
由圆的切线长定理知,|PM|=|PN|,|F1M|=|F1H|,|F2N|=|F2H|,
故|MF1|-|NF2|=23,
即|HF1|-|HF2|=23,
设内切圆的圆心横坐标为x,即点H的横坐标为x,
故(x+7)-(7-x)=23,
∴x=3.
跟踪演练1 (1)已知以圆C:(x-1)2+y2=4的圆心为焦点的抛物线C1与圆C在第一象限交于A点,B点是抛物线C2:x2=8y上任意一点,BM与直线y=-2垂直,垂足为M,则|BM|-|AB|的最大值为( )
A.1 B.2 C.-1 D.8
答案 A
解析 因为圆C:(x-1)2+y2=4的圆心为C(1,0),
所以可得以C(1,0)为焦点的抛物线方程为y2=4x,
由y2=4x,x-12+y2=4,)
解得x=1,y=2,)或x=1,y=-2,)所以A(1,2).
抛物线C2:x2=8y的焦点为F(0,2),
准线方程为y=-2,
即有|BM|-|AB|=|BF|-|AB|≤|AF|=1,
当且仅当A,B,F(A在B,F之间)三点共线时,可得最大值1.
(2)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点为F1,F2,左、右顶点为M,N,过F2的直线l交C于A,B两点(异于M,N),△AF1B的周长为43,且直线AM与AN的斜率之积为-23,则C的方程为( )
A.x212+y28=1 B.x212+y24=1
C.x23+y22=1 D.x23+y2=1
答案 C
解析 由△AF1B的周长为43,
可知|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=43,
解得a=3,则M\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\r(3),0),N(3,0).
设点A(x0,y0)(x0≠±3),
由直线AM与AN的斜率之积为-23,
可得y0x0+\r(3)·y0x0-\r(3)=-23,
即y20=-23(x20-3),①
又203+20b2=1,所以y20=b2\a\vs4\al\co1(1-\f(x\o\al(203),②
由①②解得b2=2.
所以C的方程为x23+y22=1.
热点二 圆锥曲线的几何性质
1.椭圆、双曲线中a,b,c之间的关系
(1)在椭圆中:a2=b2+c2,离心率为e=ca=\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(ba)))2.
(2)在双曲线中:c2=a2+b2,离心率为e=ca=\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(ba)))2.
2.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±bax.注意离心率e与渐近线的斜率的关系.
例2 (1)(2019·济南模拟)设F1,F2分别是椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,过F2的直线交椭圆于A,B两点,且→·→=0
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