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圆锥曲线高考小题解析
一、 考点分析
1. 点、直线、斜率和倾斜角之间的关系;
2. 直线与圆的位置关系判断,以及圆内弦长的求法;
3. 掌握椭圆、双曲线、抛物线基础内容,特别是参数之间的计算关系以及独有的性质;
4. 掌握圆锥曲线内弦长的计算方法(弦长公式和直线参数方程法); 5. 通过研究第二定义,焦点弦问题,中点弦问题加深对图形的理解能力; 6. 动直线过定点问题和动点过定直线问题; 7. 定值问题; 8. 最值问题。 二、 真题解析
1. 直线与圆位置关系以及圆内弦长问题
1.【2018全国1文15】直线yx1与圆x2y22y30交于A,B两点,则
|AB|=___________
解析:xy2y30x(y1)4,圆心坐标为(0,1),半径r2 圆心到直线yx1的距离d222222,由勾股定理得|AB|2r2d222 2.【2018全国2理19文20】设抛物线C:y4x的焦点为F,过F且斜率为k(k0)的直线
l与C交于A,B两点,|AB|8
(1)求l的方程;
(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程。
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解析:(1)直线过焦点,因此属于焦点弦长问题,可以利用焦点弦长公式来求 根据焦点弦长公式可知|AB| 则l的直线方程为yx1
(2)由(1)知AB的中点坐标为(3,2),所以AB的垂直平分线方程为
22psin,则,tan1 822siny2(x3),即yx5
设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则
y0x05 (y0x01)2216(x01)2解得x03x011 或y02y0-62222因此所求圆的方程为(x3)(y2)1或(x11)(y+6)1
通过这个题目注意一个在抛物线中不常用的结论:在抛物线中以焦点弦为直径的圆与准线相切,证明过程如下:
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在上图中过焦点的直线与抛物线交于A,B两点,取AB的中点M,三点分别向准线
作垂线,垂足分别为C,D,N,因为MN1(ACBD),ACAF,BDBF,所以211MN(AFBF)AB,所以AB为直径的圆与准线相切。
223.【2018北京理10】在极坐标中,直线cossina(a0)与圆2cos相切,则
a=__________.
解析:cossina(a0)xya 2cos(x1)y1 直线与圆相切时d22|1a|r1,解得a12 22x1t2(t为参数)与224.【2018天津理12】已知圆xy2x0的圆心为C,直线y32t2该圆相交于A,B两点,则ABC的面积为___________. 解析:xy2x0(x1)y1
22222x1t2 xy2 y32t2圆心(1,0)到直线xy20的距离为d2,所以|AB|2r2d22 2--完整版学习资料分享----
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所以SABC11|AB|d 225.【2018天津文 12】在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1)(2,0)的圆的方程为__. 解析:(0,0),(1,1)两点的中垂线方程为xy10,(0,0),(2,0)两点的中垂线方程为x1,
联立xy10解得圆心坐标为(1,0),半径r1
x122所以圆的方程为(x1)y1
6.【2018江苏选修 C】在极坐标中,直线l的方程为sin(6)2,曲线C的方程为
4cos,求直线l被曲线C截得的弦长。
解析:sin(6)2x3y40
22 4cos(x2)y4,设直线与圆相交于A,B两点 圆心(2,0)到直线x3y40的距离d |AB|2r2d223
21 22. 椭圆,双曲线,抛物线中基础性的计算问题
x2y21的一个焦点为(2,0),则C的离心率为7.【2018全国1 文4】已知椭圆C:2a4___________.
解析:c2,b2所以a2b2c28,ec22 a222x2y28.【2018全国2 理5 文6】双曲线221的离心率为3,则其渐近线方程为___.
abc2b2解析:e23,则令c23,a21则b22,所以渐近线方程为yx2x
aax2y29.【2018全国3 文10】已知双曲线C:221的离心率为2,则点(4,0)到C的
ab渐近线的距离为_________. 解析:ec2,渐近线bxay0 a4ba2b24b c所以点(4,0)到渐近线的距离为d令c2,a1,则bc2a21,d
4ba2b24b22 c--完整版学习资料分享----
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因为求的是比值,因此没必要求出b,c具体的数字,因为无论b,c是多少,其比值都是相同的。
10.【2018北京 文10】已知直线l过点(1,0)且垂直于x轴,若l被抛物线y24ax截得的
线段长为4,则抛物线的焦点坐标为_________.
解析:l:x1,代入到y24ax得y2a,所以4a4,a1(a只能为正数)
x2y251(a0)的离心率为11.【2018北京文 12】若双曲线2,则a=_______.
2a4c2a2b2a2452,解得a4 解析:b2,e222aaa4x2y212.【2018天津理 7】已知双曲线221的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直线
ab与双曲线交于A,B两点,设A,B到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d1,d2,且
d1d26,则双曲线的方程为_______________.
解析:如上图,d1d2为右焦点F到渐近线ybx的距离的2倍,故 a
2bca2b2d1d26,又因为ec2,解得a23,b29 ax2y21 所以双曲线的方程为
39x2y213.【2018江苏8】在平面直角坐标系xoy中,若双曲线221(a0,b0)的右焦点
ab3c,则其离心率的值是_________. F(c,0)到一条渐近线的距离为2bc3解析:双曲线的渐近线为bxay0,dbc
222abc2c2所以e222 2acbx2y21的焦点坐标是_________. 14.【2018浙江2】双曲线3--完整版学习资料分享----
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解析:a23,b21,c2a2b24,且焦点在x轴上,所以焦点坐标为(2,0),(2,0)
x2y21上的动点,则P到该椭圆的两个焦点的距离之15.【2018上海1】设P为椭圆53和为__________.
解析:a25,a5,P到该椭圆的两个焦点的距离之和为2a25 x2y21的渐近线方程为__________. 16.【2018上海6】双曲线4b1解析:a24,b21,所以渐近线方程为yxx
a217.【2018全国1 理8】设抛物线C:y24x的焦点为F,过点(2,0)且斜率为
与C交于M,N两点,则FMFN=__________. 解析:F(1,0),过点(2,0)且斜率为
联立
2的直线3224的直线方程为yx,设M(x1,y1),N(x2,y2),333y24x224x5x40x1x25,x1x24 yx33所以FMFNx1x2(x1x2)14x1x28
18.【2018江苏 12】在平面直角坐标系xoy中,A为直线l:y2x上在第一象限内的点,
B(5,0)以AB为直径的圆C与直线l交于另一点D。若ABCD0,则点A的横坐标为
__________.
解析:因为ADBD,所以|BD|为点B到直线y2x的距离,所以BD为ABD为等腰直角三角形,所以AB1025,因52BD210
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设A(m,2m),所以(m5)2(2m)2210,且m0 解得m3
3. 圆锥曲线的离心率问题
x2y219.【2018全国2 理12】已知F1,F2是椭圆C:221的左右焦点,A是C的左顶点,
ab点P在过点A且斜率为离心率为________.
3的直线上,PF1F2为等腰三角形,F1F2P120,则C 的6
解析:如上图,PF2F1F22c,PF2Q60F2Qc,PQ3c
所以P(2c,3c),因为A(a,0)
所以KAP3c31e
2ca20.【2018全国2 文11】已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,P是C上的一点,若PF1PF2,
且PF2F160,则C的离心率是________.
解析:因为|F1F2|2c,PF1PF2且PF2F160,则|PF2|c,|PF1|3c
所以|PF1||PF2|(13)c2a,解得ec31 ax2y221.【2018全国3 理11】设F1,F2是双曲线C:221的左右焦点,O是坐标原点,过F1作
ab--完整版学习资料分享----
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C的一条渐近线的垂线,垂足为P,若|PF1|6|OP|,则双曲线的离心率为_______.
解析:由题意知:PF2:ya(xc) baa2y(xc)xa2abbc联立,解得,即P(,)
bccabyxyaca2ab2a22ab22|PF1|6|OP|(c)()6[()()]
cccc解得e3 x2y2x2y222.【2018北京理14】已知椭圆M:221(ab0),双曲线N:221.若双曲线
abmnN的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则
椭圆M的离心率为___________;双曲线的N的离心率为____.
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解析:如上图,点P在椭圆上,也在以F1F2为直径的圆上,所以
F1PF290,PF2F130,PF1c,PF23c
e31 所以PF1PF2(13)c2a,解得
在上图中,QOF260,所以
b3e2 a4. 最值和范围问题
23.【2018 全国3 理6文8】直线xy20分别于x轴,y轴交于A,B两点,点P 在圆
(x2)2y22上,则ABP面积的取值范围是___________.
解
析
:
A(2,0),B(0,2),P(22cos,2sin),
AB(2,2),AP(42cos,2sin)
此处用到了三角函数方法和向量法求三角形面积的公式
24.【2018北京理7】在平面直角坐标系中,记d为点P(cos,sin)到直线xmy20的距离,当,m变化时,d的最大值为__________.
解析:题目中如果是按照常规的点到直线距离来算,则要同时面对两个变量,点P在单位圆上,
则d最大时等于圆心(0,0)到直线的距离加半径,这样就可以不用考虑的变化对最值的影响。
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P(cos,sin)是圆x2y21上的点,所以d12m123
x2y2m(m1)上两点A,B满足AP2PB,则当25.【2018浙江17】点P(0,1),椭圆4m=_______时,点B横坐标的绝对值最大。
分析:若设B点横坐标为x0,则题目转化为当m为何值时,x0最大
因此可将x0和m放在同一个等式中且将x0单独分离到一边,含有m的式子放到另
一边,此时含有x0的部分类似于关于m函数的值域,因此题目的关键是找到一个包含m和x0的等式,A,B两点的坐标通过共线产生关联,且A,B均在椭圆上,因此将A,B两点坐标代入椭圆方程,消去y即可得到关于m和x0的等式。 解析:设B(x0,y0),因为AP2PB,则A(2x0,32y0)
x02y02m422联立消去x4y-(32y)3m 00024x0(32y)2m04解得y03m 4x023m2(m5)2162()m,化简得x0所以 444所以当m5时,x0取得最大值。
26.【2018浙江21】如图,已知点P是y轴左侧(不含y轴)一点,抛物线C:y4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上。
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(1) 设AB中点为M,证明:PM垂直于y轴;
y21(x0)上的动点,求PAB面积的取值范围。 (2) 若P是半椭圆x42解析:(1)设P(x0,y0),A(121y1,y1),B(y22,y2) 44y122x0y0y124) )4(AP中点满足:(22y222x0y0y224) )4(BP中点满足:BP:(22y22x0y0y24)即y22yy8xy20的两个根,所以y1,y2是方程()4(00022yy2所以1y0,故PM垂直于y轴。
22(2)由(1)可知y1y22y0,y1y28x0y0
所以|PM|123(y1y22)x0y023x0,|y1y2|22(y024x0) 8431322|PM||y1y2|(y04x0)2 24因此,SPABy021(x00),所以y024x04x024x04[4,5] 因为x042--完整版学习资料分享----
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因此,PAB面积的取值范围是[62,1510] 45. 距离型问题
x2y21,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F27.【2018全国1理11】已知双曲线C:3的直线与C的两条渐近线的交点分别为M,N,若OMN为直角三角形,则
|MN|________.
解析:如上图所示,可得kMN3,MN所在直线方程为y3(x2)
y3(x2)M(3,3)联立3xy3 y3(x2)33N(,) 联立322xy3解得|MN|3
6.定值问题
28.【2018全国3 理16】已知点M(1,1)和抛物线C:y4x,过C的焦点且斜率为k的直线
与抛物线交于A,B两点,若ABM90,则k=________.
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解析:用到结论:在抛物线中以焦点弦为直径的圆与准线相切
所以yNyM1,设N(x0,1),根据焦点弦斜率公式可得
kABkONp12kABkAB2 x0x0x0
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