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專(zhuān)題四 解析幾何
[析考情明重點(diǎn)]
小題考情分析
大題考情分析
常考點(diǎn)
1.雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)、離心率及焦點(diǎn)問(wèn)題(5年4考)
2.橢圓的離心率問(wèn)題,橢圓與直線(xiàn)、雙曲線(xiàn)的綜合問(wèn)題(5年3考)
直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)解答題是高考的熱點(diǎn)也是重點(diǎn)部分,主要涉及以下兩種考法:
(1)直線(xiàn)與橢圓有關(guān)范圍、最值的綜合問(wèn)題;
(2)直線(xiàn)與拋物線(xiàn)有關(guān)范圍、最值的綜合問(wèn)題.
偶考點(diǎn)
1.圓與不等式的交匯問(wèn)題
2.拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)、準(zhǔn)線(xiàn)問(wèn)題
第一講 小題考法——直線(xiàn)與圓
考點(diǎn)(一)
直 線(xiàn) 的 方 程
主要考查直線(xiàn)方程、兩條直線(xiàn)的位置關(guān)系及三個(gè)距離公式的應(yīng)用.
[典例感悟]
[典例] (1)已知直線(xiàn)l1:x+2ay-1=0,l2:(a+1)x-ay=0,若l1∥l2,則實(shí)數(shù)a的值為( )
A.- B.0
C.-或0 D.2
(2)已知點(diǎn)A(-1,0),B(1,0),C(0,1),直線(xiàn)y=ax+b(a>0)將△ABC分割為面積相等的兩部分,則b的取值范圍是( )
A.(0,1) B.
C. D.
(3)過(guò)直線(xiàn)l1:x-2y+3=0與直線(xiàn)l2:2x+3y-8=0的交點(diǎn),且到點(diǎn)P(0,4)距離為2的直線(xiàn)方程為_(kāi)________________________________________________________________.
[解析] (1)由l1∥l2得1(-a)=2a(a+1),即2a2+3a=0,解得a=0或a=-.經(jīng)檢驗(yàn),當(dāng)a=0或a=-時(shí)均有l(wèi)1∥l2,故選C.
(2)易知BC所在直線(xiàn)的方程是x+y=1,由消去x,得y=,當(dāng)a>0時(shí),直線(xiàn)y=ax+b與x軸交于點(diǎn),結(jié)合圖形(圖略)知=,化簡(jiǎn)得(a+b)2=a(a+1),則a=.∵a>0,∴>0,解得b<.
考慮極限位置,即當(dāng)a=0時(shí),易得b=1-,故b的取值范圍是.
(3)由得∴l(xiāng)1與l2的交點(diǎn)為(1,2).當(dāng)所求直線(xiàn)斜率不存在,即直線(xiàn)方程為x=1時(shí),顯然不滿(mǎn)足題意.
當(dāng)所求直線(xiàn)斜率存在時(shí),設(shè)所求直線(xiàn)方程為y-2=k(x-1),即kx-y+2-k=0,
∵點(diǎn)P(0,4)到直線(xiàn)的距離為2,
∴2=,∴k=0或k=.
∴直線(xiàn)方程為y=2或4x-3y+2=0.
[答案] (1)C (2)B (3)y=2或4x-3y+2=0
[方法技巧]
解決直線(xiàn)方程問(wèn)題的2個(gè)關(guān)注點(diǎn)
(1)求解兩條直線(xiàn)平行的問(wèn)題時(shí),在利用A1B2-A2B1=0建立方程求出參數(shù)的值后,要注意代入檢驗(yàn),排除兩條直線(xiàn)重合的情況.
(2)求直線(xiàn)方程時(shí)應(yīng)根據(jù)條件選擇合適的方程形式,同時(shí)要考慮直線(xiàn)斜率不存在的情況是否符合題意.
[演練沖關(guān)]
1.已知直線(xiàn)l的傾斜角為,直線(xiàn)l1經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3,2),B(-a,1),且l1與l垂直,直線(xiàn)l2:2x+by+1=0與直線(xiàn)l1平行,則a+b=( )
A.-4 B.-2
C.0 D.2
解析:選B 由題知,直線(xiàn)l的斜率為1,則直線(xiàn)l1的斜率為-1,所以=-1,所以a=-4.又l1∥l2,所以-=-1,b=2,所以a+b=-4+2=-2,故選B.
2.(2018浙江名師預(yù)測(cè)卷)“m=-1”是“直線(xiàn)l1:mx+(2m-1)y+1=0與直線(xiàn)l2:3x+my+3=0垂直”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
解析:選A 若直線(xiàn)l1:mx+(2m-1)y+1=0與直線(xiàn)l2:3x+my+3=0垂直,
則3m+m(2m-1)=0,即2m(m+1)=0,
解得m=0或m=-1,
則“m=-1”是“直線(xiàn)l1:mx+(2m-1)y+1=0與直線(xiàn)l2:3x+my+3=0垂直”的充分不必要條件.故選A.
3.若直線(xiàn)l1:x+ay+6=0與l2:(a-2)x+3y+2a=0平行,則l1與l2間的距離為( )
A. B.
C. D.
解析:選B 由l1∥l2,得(a-2)a=13,且a2a≠36,解得a=-1,所以l1:x-y+6=0,l2:x-y+=0,所以l1與l2間的距離為d==.
考點(diǎn)(二)
圓 的 方 程
主要考查圓的方程的求法,常涉及弦長(zhǎng)公式、直線(xiàn)與圓相切等問(wèn)題.
[典例感悟]
[典例] (1)已知三點(diǎn)A(1,0),B(0,),C(2,),則△ABC外接圓的圓心到原點(diǎn)的距離為( )
A. B.
C. D.
(2)(2018廣州模擬)若一個(gè)圓的圓心是拋物線(xiàn)x2=4y的焦點(diǎn),且該圓與直線(xiàn)y=x+3相切,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是______________.
[解析] (1)設(shè)△ABC外接圓的一般方程為x2+y2+Dx+Ey+F=0,
∴∴
∴△ABC外接圓的一般方程為x2+y2-2x-y+1=0,圓心為,故△ABC外接圓的圓心到原點(diǎn)的距離為 =.
(2)拋物線(xiàn)x2=4y的焦點(diǎn)為(0,1),即圓心為(0,1),設(shè)該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是x2+(y-1)2=r2(r>0),因?yàn)樵搱A與直線(xiàn)y=x+3,即x-y+3=0相切,所以r==,故該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是x2+(y-1)2=2.
[答案] (1)B (2)x2+(y-1)2=2
[方法技巧]
圓的方程的2種求法
幾何法
通過(guò)研究圓的性質(zhì)、直線(xiàn)和圓、圓與圓的位置關(guān)系,進(jìn)而求得圓的基本量和方程
代數(shù)法
用待定系數(shù)法先設(shè)出圓的方程,再由條件求得各系數(shù)
[演練沖關(guān)]
1.圓(x-2)2+y2=4關(guān)于直線(xiàn)y=x對(duì)稱(chēng)的圓的方程是( )
A.(x-)2+(y-1)2=4
B.(x-)2+(y-)2=4
C.x2+(y-2)2=4
D.(x-1)2+(y-)2=4
解析:選D 圓與圓關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),則圓的半徑相同,只需求圓心(2,0)關(guān)于直線(xiàn)y=x對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)的坐標(biāo)即可.設(shè)所求圓的圓心坐標(biāo)為(a,b),則解得所以圓(x-2)2+y2=4的圓心關(guān)于直線(xiàn)y=x對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,),從而所求圓的方程為(x-1)2+(y-)2=4,故選D.
2.已知圓C的圓心是直線(xiàn)x-y+1=0與x軸的交點(diǎn),且圓C與直線(xiàn)x+y+3=0相切,則圓C的方程是( )
A.(x+1)2+y2=2 B.(x+1)2+y2=8
C.(x-1)2+y2=2 D.(x-1)2+y2=8
解析:選A 根據(jù)題意,直線(xiàn)x-y+1=0與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(-1,0),即圓心為(-1,0).因?yàn)閳AC與直線(xiàn)x+y+3=0相切,所以半徑r==,則圓C的方程為(x+1)2+y2=2,故選A.
3.圓心在直線(xiàn)x-2y=0上的圓C與y軸的正半軸相切,圓C截x軸所得弦的長(zhǎng)為2,則圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為_(kāi)_______________.
解析:設(shè)圓心坐標(biāo)為(a,b),半徑為r.由已知又圓心(a,b)到y(tǒng)軸、x軸的距離分別為|a|,|b|,所以|a|=r,|b|2+3=r2.綜上,解得a=2,b=1,r=2,所以圓心坐標(biāo)為(2,1),圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+(y-1)2=4.
答案:(x-2)2+(y-1)2=4
考點(diǎn)(三)
直線(xiàn)(圓)與圓的位置關(guān)系
主要考查直線(xiàn)(圓)與圓位置關(guān)系的判斷、根據(jù)直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系解決參數(shù)問(wèn)題或與圓有關(guān)的軌跡問(wèn)題.
[典例感悟]
[典例] (1)已知圓M:x2+y2-2ay=0(a>0)截直線(xiàn)x+y=0所得線(xiàn)段的長(zhǎng)度是2,則圓M與圓N:(x-1)2+(y-1)2=1的位置關(guān)系是( )
A.內(nèi)切 B.相交
C.外切 D.相離
(2)(2018麗水、衢州、湖州高三聯(lián)考)已知直線(xiàn)l1:2x-y+1=0,直線(xiàn)l2:4x-2y+a=0,圓C:x2+y2-2x=0.若圓C上任意一點(diǎn)P到兩直線(xiàn)l1,l2的距離之和為定值2,則實(shí)數(shù)a=________.
[解析] (1)由題知圓M:x2+(y-a)2=a2(a>0),圓心(0,a)到直線(xiàn)x+y=0的距離d=,所以2=2,解得a=2,即圓M的圓心為(0,2),半徑為2.又圓N的圓心為(1,1),半徑為1,則圓M,圓N的圓心距|MN|=,兩圓半徑之差為1,半徑之和為3,1<<3,故兩圓相交.
(2)由題可知l1∥l2,若圓C上任意一點(diǎn)到兩直線(xiàn)的距離之和為定值2,則兩平行線(xiàn)之間的距離為2,且位于圓的兩側(cè).
因?yàn)橹本€(xiàn)l1:2x-y+1=0,直線(xiàn)l2:2x-y+=0,
所以l1與l2之間的距離d==2,解得a=-18或a=22,當(dāng)a=22時(shí),兩條直線(xiàn)在圓的同側(cè),此時(shí)圓C上的點(diǎn)到兩直線(xiàn)的距離之和大于2,舍去,故a=-18.
[答案] (1)B (2)-18
[方法技巧]
1.直線(xiàn)(圓)與圓位置關(guān)系問(wèn)題的求解思路
(1)研究直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系主要通過(guò)將圓心到直線(xiàn)的距離同半徑做比較實(shí)現(xiàn),兩圓位置關(guān)系的判斷依據(jù)是兩圓心距離與兩半徑差與和的比較.
(2)直線(xiàn)與圓相切時(shí)利用“切線(xiàn)與過(guò)切點(diǎn)的半徑垂直,圓心到切線(xiàn)的距離等于半徑”建立關(guān)于切線(xiàn)斜率的等式,所以求切線(xiàn)方程時(shí)主要選擇點(diǎn)斜式.過(guò)圓外一點(diǎn)求解切線(xiàn)段長(zhǎng)的問(wèn)題,可先求出圓心到圓外點(diǎn)的距離,再結(jié)合半徑利用勾股定理計(jì)算.
2.直線(xiàn)截圓所得弦長(zhǎng)的求解方法
(1)根據(jù)平面幾何知識(shí)構(gòu)建直角三角形,把弦長(zhǎng)用圓的半徑和圓心到直線(xiàn)的距離表示,即l=2(其中l(wèi)為弦長(zhǎng),r為圓的半徑,d為圓心到直線(xiàn)的距離).
(2)根據(jù)公式:l=|x1-x2|求解(其中l(wèi)為弦長(zhǎng),x1,x2為直線(xiàn)與圓相交所得交點(diǎn)的橫坐標(biāo),k為直線(xiàn)的斜率).
(3)求出交點(diǎn)坐標(biāo),用兩點(diǎn)間的距離公式求解.
[演練沖關(guān)]
1.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線(xiàn)y=2x+1與圓x2+y2=4相交于A,B兩點(diǎn),則cos∠AOB=( )
A. B.-
C. D.-
解析:選D 因?yàn)閳Ax2+y2=4的圓心為O(0,0),半徑為2,所以圓心O到直線(xiàn)y=2x+1的距離d==,所以弦長(zhǎng)|AB|=2=2.在△AOB中,由余弦定理得cos∠AOB===-.
2.(2018浙江名師預(yù)測(cè)卷)已知圓C的方程為x2+y2=1,直線(xiàn)l的方程為x+y=2,過(guò)圓C上任意一點(diǎn)P作與l夾角為45的直線(xiàn),交l于點(diǎn)A,則|PA|的最小值為( )
A. B.1
C.-1 D.2-
解析:選D 由題意可知,直線(xiàn)PA平行于坐標(biāo)軸,或與坐標(biāo)軸重合.不妨設(shè)直線(xiàn)PA∥y軸,
設(shè)P(cos α,sin α),則A(cos α,2-cos α),
∴|PA|=|2-cos α-sin α|=|2-sin(α+45)|,
∴|PA|的最小值為2-.故選D.
3.已知?jiǎng)訄AC過(guò)A(4,0),B(0,-2)兩點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M(1,-2)的直線(xiàn)交圓C于E,F(xiàn)兩點(diǎn),當(dāng)圓C的面積最小時(shí),|EF|的最小值為_(kāi)_______.
解析:依題意得,動(dòng)圓C的半徑不小于|AB|=,即當(dāng)圓C的面積最小時(shí),AB是圓C的一條直徑,此時(shí)圓心C是線(xiàn)段AB的中點(diǎn),即點(diǎn)C(2,-1),又點(diǎn)M的坐標(biāo)為(1,-2),且|CM|==<,所以點(diǎn)M位于圓C內(nèi),所以當(dāng)點(diǎn)M為線(xiàn)段EF的中點(diǎn)時(shí),|EF|最小,其最小值為2=2.
答案:2
(一) 主干知識(shí)要記牢
1.直線(xiàn)方程的五種形式
點(diǎn)斜式
y-y1=k(x-x1)(直線(xiàn)過(guò)點(diǎn)P1(x1,y1),且斜率為k,不能表示y軸和平行于y軸的直線(xiàn))
斜截式
y=kx+b(b為直線(xiàn)在y軸上的截距,且斜率為k,不能表示y軸和平行于y軸的直線(xiàn))
兩點(diǎn)式
=(直線(xiàn)過(guò)點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2),且x1≠x2,y1≠y2,不能表示坐標(biāo)軸和平行于坐標(biāo)軸的直線(xiàn))
截距式
+=1(a,b分別為直線(xiàn)的橫、縱截距,且a≠0,b≠0,不能表示坐標(biāo)軸、平行于坐標(biāo)軸和過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn))
一般式
Ax+By+C=0(其中A,B不同時(shí)為0)
2.點(diǎn)到直線(xiàn)的距離及兩平行直線(xiàn)間的距離
(1)點(diǎn)P(x0,y0)到直線(xiàn)Ax+By+C=0的距離為d=.
(2)兩平行線(xiàn)l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0間的距離為d=.
3.圓的方程
(1)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:(x-a)2+(y-b)2=r2.
(2)圓的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0).
(3)圓的直徑式方程:(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0(圓的直徑的兩端點(diǎn)是A(x1,y1),B(x2,y2)).
4.直線(xiàn)與圓位置關(guān)系的判定方法
(1)代數(shù)方法(判斷直線(xiàn)與圓方程聯(lián)立所得方程組的解的情況):Δ>0?相交,Δ<0?相離,Δ=0?相切.
(2)幾何方法(比較圓心到直線(xiàn)的距離與半徑的大小):設(shè)圓心到直線(xiàn)的距離為d,則d
r?相離,d=r?相切.
5.圓與圓的位置關(guān)系
已知兩圓的圓心分別為O1,O2,半徑分別為r1,r2,則
(1)當(dāng)|O1O2|>r1+r2時(shí),兩圓外離;
(2)當(dāng)|O1O2|=r1+r2時(shí),兩圓外切;
(3)當(dāng)|r1-r2|<|O1O2|<r1+r2時(shí),兩圓相交;
(4)當(dāng)|O1O2|=|r1-r2|時(shí),兩圓內(nèi)切;
(5)當(dāng)0≤|O1O2|<|r1-r2|時(shí),兩圓內(nèi)含.
(二) 二級(jí)結(jié)論要用好
1.直線(xiàn)l1:A1x+B1y+C1=0與直線(xiàn)l2:A2x+B2y+C2=0的位置關(guān)系
(1)平行?A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0;
(2)重合?A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1=0;
(3)相交?A1B2-A2B1≠0;
(4)垂直?A1A2+B1B2=0.
[針對(duì)練1] 若直線(xiàn)l1:mx+y+8=0與l2:4x+(m-5)y+2m=0垂直,則m=________.
解析:∵l1⊥l2,∴4m+(m-5)=0,∴m=1.
答案:1
2.若點(diǎn)P(x0,y0)在圓x2+y2=r2上,則圓過(guò)該點(diǎn)的切線(xiàn)方程為:x0x+y0y=r2.
[針對(duì)練2] 過(guò)點(diǎn)(1,)且與圓x2+y2=4相切的直線(xiàn)l的方程為_(kāi)___________.
解析:∵點(diǎn)(1,)在圓x2+y2=4上,
∴切線(xiàn)方程為x+y=4,即x+y-4=0.
答案:x+y-4=0
(三) 易錯(cuò)易混要明了
1.易忽視直線(xiàn)方程的幾種形式的限制條件,如根據(jù)直線(xiàn)在兩坐標(biāo)軸上的截距相等設(shè)方程時(shí),忽視截距為0的情況,直接設(shè)為+=1;再如,忽視斜率不存在的情況直接將過(guò)定點(diǎn)P(x0,y0)的直線(xiàn)設(shè)為y-y0=k(x-x0)等.
[針對(duì)練3] 已知直線(xiàn)過(guò)點(diǎn)P(1,5),且在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,則此直線(xiàn)的方程為_(kāi)_________________.
解析:當(dāng)截距為0時(shí),直線(xiàn)方程為5x-y=0;
當(dāng)截距不為0時(shí),設(shè)直線(xiàn)方程為+=1,代入P(1,5),得a=6,∴直線(xiàn)方程為x+y-6=0.
答案:5x-y=0或x+y-6=0
2.討論兩條直線(xiàn)的位置關(guān)系時(shí),易忽視系數(shù)等于零時(shí)的討論導(dǎo)致漏解,如兩條直線(xiàn)垂直時(shí),一條直線(xiàn)的斜率不存在,另一條直線(xiàn)斜率為0.如果利用直線(xiàn)l1:A1x+B1y+C1=0與l2:A2x+B2y+C2=0垂直的充要條件A1A2+B1B2=0,就可以避免討論.
[針對(duì)練4] 已知直線(xiàn)l1:(t+2)x+(1-t)y=1與l2:(t-1)x+(2t+3)y+2=0互相垂直,則t的值為_(kāi)_______.
解析:∵l1⊥l2,∴(t+2)(t-1)+(1-t)(2t+3)=0,解得t=1或t=-1.
答案:-1或1
3.求解兩條平行線(xiàn)之間的距離時(shí),易忽視兩直線(xiàn)系數(shù)不相等,而直接代入公式,導(dǎo)致錯(cuò)解.
[針對(duì)練5] 兩平行直線(xiàn)3x+2y-5=0與6x+4y+5=0間的距離為_(kāi)_______.
解析:把直線(xiàn)6x+4y+5=0化為3x+2y+=0,故兩平行線(xiàn)間的距離d==.
答案:
4.易誤認(rèn)為兩圓相切即為兩圓外切,忽視兩圓內(nèi)切的情況導(dǎo)致漏解.
[針對(duì)練6] 已知兩圓x2+y2-2x-6y-1=0,x2+y2-10x-12y+m=0相切,則m=________.
解析:由x2+y2-2x-6y-1=0,得(x-1)2+(y-3)2=11,由x2+y2-10x-12y+m=0,得(x-5)2+(y-6)2=61-m.當(dāng)兩圓外切時(shí),有=+,解得m=25+10;當(dāng)兩圓內(nèi)切時(shí),有=,解得m=25-10.
答案:2510
A組——10+7提速練
一、選擇題
1.已知直線(xiàn)l:y=k(x+)和圓C:x2+(y-1)2=1,若直線(xiàn)l與圓C相切,則k=( )
A.0 B.
C.或0 D.或0
解析:選D 因?yàn)橹本€(xiàn)l與圓C相切,所以圓心C(0,1)到直線(xiàn)l的距離d==1,解得k=0或k=,故選D.
2.(2018寧波十校高三5月適應(yīng)性考試)已知直線(xiàn)l過(guò)圓(x-1)2+(y-2)2=1的圓心,當(dāng)原點(diǎn)到直線(xiàn)l距離最大時(shí),直線(xiàn)l的方程為( )
A.y=2 B.x-2y-5=0
C.x-2y+3=0 D.x+2y-5=0
解析:選D 設(shè)圓心為M,則M(1,2).
當(dāng)l與OM垂直時(shí),原點(diǎn)到l的距離最大.作出示意圖如圖,
∵kOM=2,∴l(xiāng)的斜率為-.
∴直線(xiàn)l的方程為y-2=-(x-1),即x+2y-5=0.
3.直線(xiàn)l:y=kx+1與圓O:x2+y2=1相交于A,B兩點(diǎn),則“k=1”是“|AB|=”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
解析:選A 依題意,注意到|AB|==等價(jià)于圓心O到直線(xiàn)l的距離等于,即有=,k=1.因此,“k=1”是“|AB|=”的充分不必要條件.
4.若三條直線(xiàn)l1:4x+y=3,l2:mx+y=0,l3:x-my=2不能?chē)扇切危瑒t實(shí)數(shù)m的取值最多有( )
A.2個(gè) B.3個(gè)
C.4個(gè) D.6個(gè)
解析:選C 三條直線(xiàn)不能?chē)扇切?,則至少有兩條直線(xiàn)平行或三條直線(xiàn)相交于同一點(diǎn).若l1∥l2,則m=4;若l1∥l3,則m=-;若l2∥l3,則m的值不存在;若三條直線(xiàn)相交于同一點(diǎn),則m=1或-.故實(shí)數(shù)m的取值最多有4個(gè),故選C.
5.(2018溫州模擬)在直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)A(0,-1),B(2,0),過(guò)A的直線(xiàn)交x軸于點(diǎn)C(a,0),若直線(xiàn)AC的傾斜角是直線(xiàn)AB傾斜角的2倍,則a=( )
A. B.
C.1 D.
解析:選B 設(shè)直線(xiàn)AC的傾斜角為β,直線(xiàn)AB的傾斜角為α,
即有tan β=tan 2α=.
又tan β=,tan α=,
所以=,解得a=.
6.與直線(xiàn)x+y-2=0和曲線(xiàn)x2+y2-12x-12y+54=0都相切的半徑最小的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是( )
A.(x+2)2+(y-2)2=2
B.(x-2)2+(y+2)2=2
C.(x+2)2+(y+2)2=2
D.(x-2)2+(y-2)2=2
解析:選D 由題意知,曲線(xiàn)方程為(x-6)2+(y-6)2=(3)2,過(guò)圓心(6,6)作直線(xiàn)x+y-2=0的垂線(xiàn),垂線(xiàn)方程為y=x,則所求的最小圓的圓心必在直線(xiàn)y=x上,又圓心(6,6)到直線(xiàn)x+y-2=0的距離d==5,故最小圓的半徑為=,圓心坐標(biāo)為(2,2),所以所求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+(y-2)2=2.
7.(2018長(zhǎng)沙模擬)若直線(xiàn)(2λ-1)x+(λ+2)y+λ+2=0(λ∈R)被圓C:(x-1)2+y2=4所截得的弦為MN,則|MN|的最小值是( )
A. B.2
C.2 D.4
解析:選C 直線(xiàn)方程(2λ-1)x+(λ+2)y+λ+2=0(λ∈R)可化為λ(2x+y+1)+(-x+2y+2)=0(λ∈R),若則所以直線(xiàn)恒過(guò)圓C:(x-1)2+y2=4內(nèi)的定點(diǎn)P(0,-1),當(dāng)直線(xiàn)(2λ-1)x+(λ+2)y+λ+2=0(λ∈R)與直線(xiàn)CP垂直時(shí),|MN|最小,此時(shí)|MN|=2=2=2.故選C.
8.(2018合肥質(zhì)檢)設(shè)圓x2+y2-2x-2y-2=0的圓心為C,直線(xiàn)l過(guò)(0,3)且與圓C交于A,B兩點(diǎn),若|AB|=2,則直線(xiàn)l的方程為( )
A.3x+4y-12=0或4x-3y+9=0
B.3x+4y-12=0或x=0
C.4x-3y+9=0或x=0
D.3x-4y+12=0或4x+3y+9=0
解析:選B 由題可知,圓心C(1,1),半徑r=2.當(dāng)直線(xiàn)l的斜率不存在時(shí),直線(xiàn)方程為x=0,計(jì)算出弦長(zhǎng)為2,符合題意;當(dāng)直線(xiàn)l的斜率存在時(shí),可設(shè)直線(xiàn)l的方程為y=kx+3,由弦長(zhǎng)為2可知,圓心到該直線(xiàn)的距離為1,從而有=1,解得k=-,所以直線(xiàn)l的方程為y=-x+3,即3x+4y-12=0.
綜上,直線(xiàn)l的方程為x=0或3x+4y-12=0,故選B.
9.兩個(gè)圓C1:x2+y2+2ax+a2-4=0(a∈R)與C2:x2+y2-2by-1+b2=0(b∈R)恰有三條公切線(xiàn),則a+b的最小值為( )
A.3 B.-3
C.6 D.-6
解析:選B 兩個(gè)圓恰有三條公切線(xiàn),則兩圓外切,兩圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為圓C1:(x+a)2+y2=4,圓C2:x2+(y-b)2=1,所以C1(-a,0),C2(0,b),==2+1=3,即a2+b2=9.
由2≤,得(a+b)2≤18,所以-3≤a+b≤3,當(dāng)且僅當(dāng)“a=b”時(shí)等號(hào)成立.所以a+b的最小值為-3.
10.若圓(x-3)2+(y+5)2=r2上有且只有兩個(gè)點(diǎn)到直線(xiàn)4x-3y-2=0的距離等于1,則半徑r的取值范圍是( )
A.(4,6) B.[4,6]
C.(4,5) D.(4,5]
解析:選A 設(shè)直線(xiàn)4x-3y+m=0與直線(xiàn)4x-3y-2=0之間的距離為1,則有=1,m=3或m=-7.圓心(3,-5)到直線(xiàn)4x-3y+3=0的距離等于6,圓心(3,-5)到直線(xiàn)4x-3y-7=0的距離等于4,因此所求圓半徑的取值范圍是(4,6),故選A.
二、填空題
11.直線(xiàn)l:x+λy+2-3λ=0(λ∈R)恒過(guò)定點(diǎn)________,P(1,1)到直線(xiàn)l的距離的最大值為_(kāi)_______.
解析:直線(xiàn)l:x+λy+2-3λ=0(λ∈R),即λ(y-3)+x+2=0,令解得∴直線(xiàn)l恒過(guò)定點(diǎn)(-2,3).不妨記Q(-2,3),則P(1,1)到直線(xiàn)l的距離的最大值為|PQ|==.
答案:(-2,3)
12.若直線(xiàn)l1:y=x+a和直線(xiàn)l2:y=x+b將圓(x-1)2+(y-2)2=8分成長(zhǎng)度相等的四段弧,則a2+b2=________.
解析:由題意得直線(xiàn)l1和l2截圓所得弦所對(duì)的圓心角相等,均為90,因此圓心到兩直線(xiàn)的距離均為r=2,即==2,得a2+b2=(2+1)2+(1-2)2=18.
答案:18
13.已知點(diǎn)M(2,1)及圓x2+y2=4,則過(guò)M點(diǎn)的圓的切線(xiàn)方程為_(kāi)_______,若直線(xiàn)ax-y+4=0與該圓相交于A,B兩點(diǎn),且|AB|=2,則a=________.
解析:若過(guò)點(diǎn)M的圓的切線(xiàn)斜率不存在,則切線(xiàn)方程為x=2,經(jīng)驗(yàn)證滿(mǎn)足條件.若切線(xiàn)斜率存在,可設(shè)切線(xiàn)方程為y=k(x-2)+1,由圓心到直線(xiàn)的距離等于半徑得=2,解得k=-,故切線(xiàn)方程為y=-(x-2)+1,即3x+4y-10=0.綜上,過(guò)M點(diǎn)的圓的切線(xiàn)方程為x=2或3x+4y-10=0.
由=,得a=.
答案:x=2或3x+4y-10=0
14.已知⊙C的方程為x2-2x+y2=0,直線(xiàn)l:kx-y+x-2k=0與⊙C交于A,B兩點(diǎn),當(dāng)|AB|取最大值時(shí),k=________;當(dāng)△ABC的面積最大時(shí),k=________.
解析:圓的方程可化為(x-1)2+y2=1,圓心C(1,0),半徑為1,當(dāng)直線(xiàn)過(guò)圓心時(shí),弦AB為直徑,|AB|最大,此時(shí)k=1.設(shè)∠ACB=θ,則S△ABC=11sin θ=sin θ,當(dāng)θ=90時(shí),△ABC的面積最大,此時(shí)圓心到直線(xiàn)的距離為,由d==,解得k=0或k=6.
答案:1 0或6
15.已知圓O:x2+y2=r2與圓C:(x-2)2+y2=r2(r>0)在第一象限的一個(gè)公共點(diǎn)為P,過(guò)點(diǎn)P作與x軸平行的直線(xiàn)分別交兩圓于不同兩點(diǎn)A,B(異于P點(diǎn)),且OA⊥OB,則直線(xiàn)OP的斜率是________,r=________.
解析:兩圓的方程相減得,4x-4=0,則點(diǎn)P的橫坐標(biāo)x=1.易知P為AB的中點(diǎn),因?yàn)镺A⊥OB,所以|OP|=|AP|=|PB|,所以△OAP為等邊三角形,所以∠APO=60,因?yàn)锳B∥x軸,所以∠POC=60,所以直線(xiàn)OP的斜率為.設(shè)P(1,y1),則y1=,所以P(1,),代入圓O,解得r=2.
答案: 2
16.(2018浦江模擬)設(shè)A是直線(xiàn)y=x-4上一點(diǎn),P,Q是圓C:x2+(y-2)2=17上不同的兩點(diǎn),若圓心C是△APQ的重心.則△APQ面積的最大值為_(kāi)_______.
解析:如圖,∵圓心C是△APQ的重心,∴AC⊥PQ,
設(shè)C到PQ的距離為x,則PQ=2,
則A到PQ的距離為3x,
∴S△PAQ=23x
=3x≤3=.
當(dāng)且僅當(dāng)=x,即x=時(shí)等號(hào)成立.
∴△APQ面積的最大值為.
答案:
17.定義:若平面點(diǎn)集A中的任一個(gè)點(diǎn)(x0,y0),總存在正實(shí)數(shù)r,使得集合{(x,y)|0};
③{(x,y)||x+y|≤6};④{(x,y)|00)與圓x2+y2=4交于不同的兩點(diǎn)A,B,O是坐標(biāo)原點(diǎn),且有|+|≥||,那么k的取值范圍是( )
A.(,+∞) B.[,+∞)
C.[,2) D.[,2)
解析:選C 當(dāng)|+|=||時(shí),O,A,B三點(diǎn)為等腰三角形AOB的三個(gè)頂點(diǎn),其中OA=OB=2,∠AOB=120,從而圓心O到直線(xiàn)x+y-k=0(k>0)的距離為1,即=1,解得k=;當(dāng)k>時(shí),|+|>||,又直線(xiàn)與圓x2+y2=4有兩個(gè)不同的交點(diǎn),故<2,即k<2.綜上,k的取值范圍為[,2).
3.已知圓C:(x-1)2+y2=r2(r>0).設(shè)條件p:01,即01,即r>3時(shí),直線(xiàn)與圓相交,此時(shí)圓上有4個(gè)點(diǎn)到直線(xiàn)的距離為1.
綜上,當(dāng)0b>0),而拋物線(xiàn)y2=-4x的焦點(diǎn)為(-1,0),所以c=1,又離心率e==,解得a=2,b2=a2-c2=3,所以橢圓方程為+=1.故選A.
[答案] (1)A (2)A
[方法技巧]
1.圓錐曲線(xiàn)的定義
(1)橢圓:|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|);
(2)雙曲線(xiàn):||MF1|-|MF2||=2a(2a<|F1F2|);
(3)拋物線(xiàn):|MF|=d(d為M點(diǎn)到準(zhǔn)線(xiàn)的距離).
[注意] 應(yīng)用圓錐曲線(xiàn)定義解題時(shí),易忽視定義中隱含條件導(dǎo)致錯(cuò)誤.
2.求解圓錐曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程的思路方法
(1)定型,即指定類(lèi)型,也就是確定圓錐曲線(xiàn)的類(lèi)型、焦點(diǎn)位置,從而設(shè)出標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)計(jì)算,即利用待定系數(shù)法求出方程中的a2,b2或p.另外,當(dāng)焦點(diǎn)位置無(wú)法確定時(shí),拋物線(xiàn)常設(shè)為y2=2px或x2=2py(p≠0),橢圓常設(shè)為mx2+ny2=1(m>0,n>0),雙曲線(xiàn)常設(shè)為mx2-ny2=1(mn>0).
[演練沖關(guān)]
1.已知雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)的焦距為4,漸近線(xiàn)方程為2xy=0,則雙曲線(xiàn)的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:選A 易知雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)的焦點(diǎn)在x軸上,所以由漸近線(xiàn)方程為2xy=0,得=2,因?yàn)殡p曲線(xiàn)的焦距為4,所以c=2.結(jié)合c2=a2+b2,可得a=2,b=4,所以雙曲線(xiàn)的方程為-=1.
2.(2018杭二中高三期中)過(guò)雙曲線(xiàn)C:-=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)F的直線(xiàn)l:y=x-4與雙曲線(xiàn)C只有一個(gè)公共點(diǎn),則雙曲線(xiàn)C的焦距為_(kāi)_______,C的離心率為_(kāi)_______.
解析:雙曲線(xiàn)C:-=1(a>0,b>0)的漸近線(xiàn)方程為y=x,因?yàn)檫^(guò)雙曲線(xiàn)C:-=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)F的直線(xiàn)l:y=x-4與雙曲線(xiàn)C只有一個(gè)公共點(diǎn),所以又因?yàn)閍2+b2=c2,所以a=2,b=2,c=4,所以2c=8,e==2.
答案:8 2
3.已知拋物線(xiàn)x2=4y的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線(xiàn)為l,P為拋物線(xiàn)上一點(diǎn),過(guò)P作PA⊥l于點(diǎn)A,當(dāng)∠AFO=30(O為坐標(biāo)原點(diǎn))時(shí),|PF|=________.
解析:法一:令l與y軸的交點(diǎn)為B,在Rt△ABF中,∠AFB=30,|BF|=2,所以|AB|=.設(shè)P(x0,y0),則x0=,代入x2=4y中,得y0=,所以|PF|=|PA|=y(tǒng)0+1=.
法二:如圖所示,∠AFO=30,
∴∠PAF=30,
又|PA|=|PF|,
∴△APF為頂角∠APF=120的等腰三角形,
而|AF|==,
∴|PF|==.
答案:
考點(diǎn)(二)
圓錐曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)
主要考查橢圓、雙曲線(xiàn)的離心率的計(jì)算、雙曲線(xiàn)漸近線(xiàn)的應(yīng)用以及拋物線(xiàn)的有關(guān)性質(zhì).
[典例感悟]
[典例] (1)(2018浙江名師預(yù)測(cè)卷)設(shè)拋物線(xiàn)C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)M在拋物線(xiàn)C上,|MF|=5,若以MF為直徑的圓過(guò)點(diǎn)(0,2),則拋物線(xiàn)C的方程為( )
A.y2=4x或y2=8x B.y2=2x或y2=8x
C.y2=4x或y2=16x D.y2=2x或y2=16x
(2)(2017全國(guó)卷Ⅰ)已知雙曲線(xiàn)C:-=1(a>0,b>0)的右頂點(diǎn)為A,以A為圓心,b為半徑作圓A,圓A與雙曲線(xiàn)C的一條漸近線(xiàn)交于M,N兩點(diǎn).若∠MAN=60,則C的離心率為_(kāi)_______.
[解析] (1)因?yàn)閽佄锞€(xiàn)C的方程為y2=2px(p>0),
所以焦點(diǎn)F.
設(shè)M(x,y),由拋物線(xiàn)的性質(zhì)可得|MF|=x+=5,
所以x=5-.
因?yàn)閳A心是MF的中點(diǎn),所以根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得圓心橫坐標(biāo)為,又由已知可得圓的半徑也為,故可知該圓與y軸相切于點(diǎn)(0,2),故圓心縱坐標(biāo)為2,則點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為4,所以M.將點(diǎn)M的坐標(biāo)代入拋物線(xiàn)方程,得p2-10p+16=0,所以p=2或p=8,所以?huà)佄锞€(xiàn)C的方程為y2=4x或y2=16x,故選C.
(2)雙曲線(xiàn)的右頂點(diǎn)為A(a,0),一條漸近線(xiàn)的方程為y=x,即bx-ay=0,則圓心A到此漸近線(xiàn)的距離d==.又因?yàn)椤螹AN=60,圓的半徑為b,所以bsin 60=,即=,所以e==.
[答案] (1)C (2)
[方法技巧]
1.橢圓、雙曲線(xiàn)的離心率(離心率范圍)的求法
求橢圓、雙曲線(xiàn)的離心率或離心率的范圍,關(guān)鍵是根據(jù)已知條件確定a,b,c的等量關(guān)系或不等關(guān)系,然后把b用a,c代換,求的值.
2.雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)的求法及用法
(1)求法:把雙曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程等號(hào)右邊的1改為零,分解因式可得.
(2)用法:①可得或的值;②利用漸近線(xiàn)方程設(shè)所求雙曲線(xiàn)的方程.
[演練沖關(guān)]
1.已知雙曲線(xiàn)C:-=1(a>0,b>0)的兩條漸近線(xiàn)的夾角為60,則雙曲線(xiàn)C的離心率為( )
A. B.
C.或 D.或2
解析:選D ∵兩條漸近線(xiàn)的夾角為60,且兩條漸近線(xiàn)關(guān)于坐標(biāo)軸對(duì)稱(chēng),∴=tan 30=或=tan 60=.
由=,得==e2-1=,∴e=(舍負(fù));由=,得==e2-1=3,∴e=2(舍負(fù)).故選D.
2.(2017全國(guó)卷Ⅰ)設(shè)A,B是橢圓C:+=1長(zhǎng)軸的兩個(gè)端點(diǎn).若C上存在點(diǎn)M滿(mǎn)足∠AMB=120,則m的取值范圍是( )
A.(0,1]∪[9,+∞) B.(0, ]∪[9,+∞)
C.(0,1]∪[4,+∞) D.(0, ]∪[4,+∞)
解析:選A 當(dāng)0<m<3時(shí),焦點(diǎn)在x軸上,要使C上存在點(diǎn)M滿(mǎn)足∠AMB=120,則≥tan 60=,即≥,解得0<m≤1.當(dāng)m>3時(shí),焦點(diǎn)在y軸上,要使C上存在點(diǎn)M滿(mǎn)足∠AMB=120,則≥tan 60=,即≥,解得m≥9.故m的取值范圍為(0,1]∪[9,+∞).
3.如圖,拋物線(xiàn)y2=4x的一條弦AB經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)F,取線(xiàn)段OB的中點(diǎn)D,延長(zhǎng)OA至點(diǎn)C,使|OA|=|AC|,過(guò)點(diǎn)C,D作y軸的垂線(xiàn),垂足分別為點(diǎn)E,G,則|EG|的最小值為_(kāi)_______.
解析:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),則y3=2y1,y4=y(tǒng)2,|EG|=y(tǒng)4-y3=y(tǒng)2-2y1.因?yàn)锳B為拋物線(xiàn)y2=4x的焦點(diǎn)弦,所以y1y2=-4,所以|EG|=y(tǒng)2-2=y(tǒng)2+≥2=4,當(dāng)且僅當(dāng)y2=,即y2=4時(shí)取等號(hào),所以|EG|的最小值為4.
答案:4
考點(diǎn)(三)
圓錐曲線(xiàn)與圓、直線(xiàn)的綜合問(wèn)題
主要考查直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系以及圓錐曲線(xiàn)與圓相結(jié)合的問(wèn)題.
[典例感悟]
[典例] (1)已知直線(xiàn)y=kx+t與圓x2+(y+1)2=1相切且與拋物線(xiàn)C:x2=4y交于不同的兩點(diǎn)M,N,則實(shí)數(shù)t的取值范圍是( )
A.(-∞,-3)∪(0,+∞)
B.(-∞,-2)∪(0,+∞)
C.(-3,0)
D.(-2,0)
(2)已知雙曲線(xiàn)C:mx2+ny2=1(mn<0)的一條漸近線(xiàn)與圓x2+y2-6x-2y+9=0相切,則C的離心率為( )
A. B.
C.或 D.或
[解析] (1)因?yàn)橹本€(xiàn)與圓相切,所以=1,即k2=t2+2t.將直線(xiàn)方程代入拋物線(xiàn)方程并整理得x2-4kx-4t=0,于是Δ=16k2+16t=16(t2+2t)+16t>0,解得t>0或t<-3.故選A.
(2)圓x2+y2-6x-2y+9=0的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-3)2+(y-1)2=1,則圓心為M(3,1),半徑r=1.當(dāng)m<0,n>0時(shí),由mx2+ny2=1得-=1,則雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)在y軸上,不妨設(shè)雙曲線(xiàn)與圓相切的漸近線(xiàn)方程為y=x,即ax-by=0,則圓心到直線(xiàn)的距離d==1,即|3a-b|=c,平方得9a2-6ab+b2=c2=a2+b2,即8a2-6ab=0,則b=a,平方得b2=a2=c2-a2,即c2=a2,則c=a,離心率e==;當(dāng)m>0,n<0時(shí),同理可得e=,故選D.
[答案] (1)A (2)D
[方法技巧]
處理圓錐曲線(xiàn)與圓相結(jié)合問(wèn)題的注意點(diǎn)
(1)注意圓心、半徑和平面幾何知識(shí)的應(yīng)用,如直徑所對(duì)的圓周角為直角,構(gòu)成了垂直關(guān)系;弦心距、半徑、弦長(zhǎng)的一半構(gòu)成直角三角形等.
(2)注意圓與特殊線(xiàn)的位置關(guān)系,如圓的直徑與橢圓長(zhǎng)軸(短軸),與雙曲線(xiàn)的實(shí)軸(虛軸)的關(guān)系;圓與過(guò)定點(diǎn)的直線(xiàn)、雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)、拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)的位置關(guān)系等.
[演練沖關(guān)]
1.已知雙曲線(xiàn)C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),P是雙曲線(xiàn)C右支上一點(diǎn),且|PF2|=|F1F2|,若直線(xiàn)PF1與圓x2+y2=a2相切,則雙曲線(xiàn)的離心率為( )
A. B.
C.2 D.3
解析:選B 取線(xiàn)段PF1的中點(diǎn)為A,連接AF2,又|PF2|=|F1F2|,則AF2⊥PF1,∵直線(xiàn)PF1與圓x2+y2=a2相切,∴|AF2|=2a,∵|PF2|=|F1F2|=2c,∴|PF1|=2a+2c,∴|PA|=|PF1|=a+c,則在Rt△APF2中,4c2=(a+c)2+4a2,化簡(jiǎn)得(3c-5a)(a+c)=0,則雙曲線(xiàn)的離心率為.
2.已知橢圓C:9x2+y2=m2(m>0),直線(xiàn)l不過(guò)原點(diǎn)O且不平行于坐標(biāo)軸,l與C有兩個(gè)交點(diǎn)A,B,線(xiàn)段AB的中點(diǎn)為M,則直線(xiàn)OM與直線(xiàn)l的斜率之積為( )
A.-9 B.-
C.- D.-3
解析:選A 設(shè)直線(xiàn)l:y=kx+b(k≠0,b≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM).將y=kx+b代入9x2+y2=m2,得(k2+9)x2+2kbx+b2-m2=0,故xM==-,yM=kxM+b=,故直線(xiàn)OM的斜率kOM==-,所以kOMk=-9,即直線(xiàn)OM與直線(xiàn)l的斜率之積為-9.
(一) 主干知識(shí)要記牢
圓錐曲線(xiàn)的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程和性質(zhì)
名稱(chēng)
橢圓
雙曲線(xiàn)
拋物線(xiàn)
定義
|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|)
||PF1|-|PF2||=2a(2a<|F1F2|)
|PF|=|PM|,點(diǎn)F不在直線(xiàn)l上,PM⊥l于M
標(biāo)準(zhǔn)方程
+=1(a>b>0)
-=1(a>0,b>0)
y2=2px(p>0)
圖形
幾何性質(zhì)
軸
長(zhǎng)軸長(zhǎng)2a,短軸長(zhǎng)2b
實(shí)軸長(zhǎng)2a,虛軸長(zhǎng)2b
離心率
e== (01)
e=1
漸近線(xiàn)
y=x
(二) 二級(jí)結(jié)論要用好
1.橢圓焦點(diǎn)三角形的3個(gè)規(guī)律
設(shè)橢圓方程是+=1(a>b>0),焦點(diǎn)F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),點(diǎn)P的坐標(biāo)是(x0,y0).
(1)三角形的三個(gè)邊長(zhǎng)是|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0,|F1F2|=2c,e為橢圓的離心率.
(2)如果△PF1F2中∠F1PF2=α,則這個(gè)三角形的面積S△PF1F2=c|y0|=b2tan .
(3)橢圓的離心率e=.
2.雙曲線(xiàn)焦點(diǎn)三角形的2個(gè)結(jié)論
P(x0,y0)為雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)上的點(diǎn),△PF1F2為焦點(diǎn)三角形.
(1)面積公式
S△PF1F2=c|y0|=r1r2sin θ=(其中|PF1|=r1,|PF2|=r2,∠F1PF2=θ).
(2)焦半徑
若P在右支上,|PF1|=ex0+a,|PF2|=ex0-a;
若P在左支上,|PF1|=-ex0-a,|PF2|=-ex0+a.
3.拋物線(xiàn)y2=2px(p>0)焦點(diǎn)弦AB的4個(gè)結(jié)論
(1)xAxB=;
(2)yAyB=-p2;
(3)|AB|=(α是直線(xiàn)AB的傾斜角);
(4)|AB|=xA+xB+p.
4.圓錐曲線(xiàn)的通徑
(1)橢圓通徑長(zhǎng)為;
(2)雙曲線(xiàn)通徑長(zhǎng)為;
(3)拋物線(xiàn)通徑長(zhǎng)為2p.
5.圓錐曲線(xiàn)中的最值
(1)橢圓上兩點(diǎn)間的最大距離為2a(長(zhǎng)軸長(zhǎng)).
(2)雙曲線(xiàn)上兩點(diǎn)間的最小距離為2a(實(shí)軸長(zhǎng)).
(3)橢圓焦半徑的取值范圍為[a-c,a+c],a-c與a+c分別表示橢圓焦點(diǎn)到橢圓上的點(diǎn)的最小距離與最大距離.
(4)拋物線(xiàn)上的點(diǎn)中頂點(diǎn)到拋物線(xiàn)準(zhǔn)線(xiàn)的距離最短.
(三) 易錯(cuò)易混要明了
1.利用橢圓、雙曲線(xiàn)的定義解題時(shí),要注意兩種曲線(xiàn)的定義形式及其限制條件.如在雙曲線(xiàn)的定義中,有兩點(diǎn)是缺一不可的:其一,絕對(duì)值;其二,2a<|F1F2|.如果不滿(mǎn)足第一個(gè)條件,動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離之差為常數(shù),而不是差的絕對(duì)值為常數(shù),那么其軌跡只能是雙曲線(xiàn)的一支.
[針對(duì)練1] △ABC的頂點(diǎn)A(-5,0),B(5,0),△ABC的內(nèi)切圓圓心在直線(xiàn)x=3上,則頂點(diǎn)C的軌跡方程是________.
解析:如圖,設(shè)內(nèi)切圓的圓心為P,過(guò)點(diǎn)P作AC,BC的垂線(xiàn)PD,PF,垂足分別為D,F(xiàn),則|AD|=|AE|=8,|BF|=|BE|=2,|CD|=|CF|,∴|CA|-|CB|=|AD|-|BF|=6.
根據(jù)雙曲線(xiàn)定義,所求軌跡是以A,B為焦點(diǎn),實(shí)軸長(zhǎng)為6的雙曲線(xiàn)的右支,方程為-=1(x>3).
答案:-=1(x>3)
2.解決橢圓、雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn)問(wèn)題時(shí),要注意其焦點(diǎn)的位置.
[針對(duì)練2] 若橢圓+=1的離心率為,則k的值為_(kāi)_______.
解析:當(dāng)焦點(diǎn)在x軸上時(shí),a2=8+k,b2=9,e2====,解得k=4.
當(dāng)焦點(diǎn)在y軸上時(shí),a2=9,b2=8+k,e2====,解得k=-.
答案:4或-
3.直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)相交的必要條件是它們構(gòu)成的方程組有實(shí)數(shù)解,消元后得到的方程中要注意:二次項(xiàng)的系數(shù)是否為零,判別式Δ≥0的限制.尤其是在應(yīng)用根與系數(shù)的關(guān)系解決問(wèn)題時(shí),必須先有“判別式Δ≥0”;在解決交點(diǎn)、弦長(zhǎng)、中點(diǎn)、斜率、對(duì)稱(chēng)或存在性問(wèn)題時(shí)都應(yīng)在“Δ>0”下進(jìn)行.
A組——10+7提速練
一、選擇題
1.(2018浙江高考)雙曲線(xiàn)-y2=1的焦點(diǎn)坐標(biāo)是( )
A.(-,0),(,0) B.(-2,0),(2,0)
C.(0,-),(0,) D.(0,-2),(0,2)
解析:選B ∵雙曲線(xiàn)方程為-y2=1,
∴a2=3,b2=1,且雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)在x軸上,
∴c===2,
即得該雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(-2,0),(2,0).
2.雙曲線(xiàn)C:-=1(a>0,b>0)的離心率e=,則它的漸近線(xiàn)方程為( )
A.y=x B.y=x
C.y=x D.y=x
解析:選A 由雙曲線(xiàn)C:-=1(a>0,b>0)的離心率e=,可得=,∴+1=,可得=,故雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為y=x.
3.(2017全國(guó)卷Ⅲ)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,且以線(xiàn)段A1A2為直徑的圓與直線(xiàn)bx-ay+2ab=0相切,則C的離心率為( )
A. B.
C. D.
解析:選A 以線(xiàn)段A1A2為直徑的圓的方程為x2+y2=a2,由圓心到直線(xiàn)bx-ay+2ab=0的距離d==a,得a2=3b2,所以C的離心率e= =.
4.(2018溫州適應(yīng)性測(cè)試)已知雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)的離心率e∈(1,2],則其經(jīng)過(guò)第一、三象限的漸近線(xiàn)的傾斜角的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
解析:選C 因?yàn)殡p曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)的離心率e∈(1,2],所以1<≤2,所以1<≤4,又c2=a2+b2,所以0<≤3,所以≥,所以≥.
因?yàn)椋?(a>0,b>0)經(jīng)過(guò)第一、三象限的漸近線(xiàn)的方程為y=x,設(shè)其傾斜角為α,則tan α=≥,又α∈,所以α∈,故選C.
5.(2017全國(guó)卷Ⅱ)過(guò)拋物線(xiàn)C:y2=4x的焦點(diǎn)F,且斜率為的直線(xiàn)交C于點(diǎn)M(M在x軸的上方),l為C的準(zhǔn)線(xiàn),點(diǎn)N在l上且MN⊥l,則M到直線(xiàn)NF的距離為( )
A. B.2
C.2 D.3
解析:選C 由題意,得F(1,0),
則直線(xiàn)FM的方程是y=(x-1).
由得x=或x=3.
由M在x軸的上方,得M(3,2),
由MN⊥l,得|MN|=|MF|=3+1=4.
又∠NMF等于直線(xiàn)FM的傾斜角,即∠NMF=60,
因此△MNF是邊長(zhǎng)為4的等邊三角形,
所以點(diǎn)M到直線(xiàn)NF的距離為4=2.
6.已知F1,F(xiàn)2分別是橢圓
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