1、 圆锥曲线常见题型归纳一、基础题 涉及圆锥曲线的基本概念、几 何性质,如求圆锥曲线的标准方程,求准线或渐近线方程,求顶点或焦点坐标,求与有关的值,求与焦半径或长(短)轴或实(虚)轴有关的角和三角形面积。此类题在考试中最常见,解此类题应注意:(1)熟练掌握圆锥曲线的图形结构,充分利用图形来解题;注意离心率与曲线形状的关系;(2)如未指明焦点位置,应考虑焦点在 轴和 轴的两种(或四种)情况;xy(3)注意 , , , 的区别及其几何背景、出现位置的不同,椭圆中2,a2,b2,c,p,双曲线中 ,离心率 ,准线方程 ;2bcacacecax2例题:(1)已知定点 ,在满足下列条件的平面上动点 P 的
2、轨迹中是椭圆的是 ( ))0,3(,21FA B C D (答:4P621P1021F1221PFC);(2)方程 表示的曲线是_ (答:双曲线的左支)2(6)(6)8xyxy(3)已知点 及抛物线 上一动点 P(x,y),则 y+|PQ|的最小值是_ (答:2)0,Q42(4)已知方程 表示椭圆,则 的取值范围为 _ (答: ); 123kyxk 1(3,)(,)(5)双曲线的离心率等于 ,且与椭圆 有公共焦点,则该双曲线的方程_(答: );51492yx 214xy(6)设中心在坐标原点 ,焦点 、 在坐标轴上,离心率 的双曲线 C 过点 ,则 C 的方程为O1F2 2e)10,(P_(答
3、: )26xy二、定义题 对圆锥曲线的两个定义的考查,与动点到定点的距离(焦半径)和动点到定直线(准线)的距离有关,有时要用到圆的几何性质。此类题常用平面几何的方法来解决,需要对圆锥曲线的(两个)定义有深入、细致、全面的理解和掌握。常用到的平面几何知识有:中垂线、角平分线的性质,勾股定理,圆的性质,解三角形(正弦余弦定理、三角形面积公式),当条件是用向量的形式给出时,应由向量的几何形式而用平面几何知识;涉及圆的解析几何题多用平面几何方法处理;圆锥曲线的几何性质:(1)椭圆(以 ( )为例):12byax0a范围: ; 焦点:两个焦点 ;,(,0)c对称性:两条对称轴 ,一个对称中心(0,0),
4、四个顶点 ,其中长轴长为0, (,0)ab2 ,短轴长为 2 ; 准线:两条准线 ;a 2ax离心率: ,椭圆 , 越小,椭圆越圆; 越大,椭圆越扁。cea1eepecba,例:(1)若椭圆 的离心率 ,则 的值是_(答:3 或 );152myx510em325(2)以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为 1 时,则椭圆长轴的最小值为_(答: )(2)双曲线(以 ( )为例):21xyab0,ab范围: 或 ;焦点:两个焦点 ;x,R(,0)c对称性:两条对称轴 ,一个对称中心(0,0),两个顶点 ,其中实轴长为 2 ,(,0)aa虚轴长为 2 ,特别地,当实轴和虚轴的长相等时,
5、称为等轴双曲线,其方程可设为b;准线:两条准线 ; 两条渐近线: 。2,0xyk2axcbyx离心率: ,双曲线 ,等轴双曲线 , 越小,开口越小, 越大,开口越大;cea1e2ee例:(3)双曲线的渐近线方程为 y=3x/4,则双曲线的离心率为_ (4)双曲线 的离心率为 ,则 = (答:4 或 ); 21xby5:ab1(5)设双曲线 (a0,b0 )中,离心率 e ,2,则两条渐近线夹角 的取值范围是a 2_(答: ); ,32(3)抛物线(以 为例):(0)ypx范围: ;焦点:一个焦点 ,其中 的几何意义是:焦点到准线的距离;0,xR(,)2p对称性:一条对称轴 ,没有对称中心,只有
6、一个顶点(0,0);准线:一条准线 ; 离心率: ,抛物线 。2pcea1e(4)点 和椭圆 ( )的关系:(1)点 在椭圆外0(,)Pxy12byax00(,)Pxy; 2)点 在椭圆上 1;(3)点 在椭圆内201xyab0(,)Px20byax0(,)20例:(6) 设 ,则抛物线 的焦点坐标为_(答: );165yxRa,024xy )16,(a(7)已知椭圆上一点 P 到椭圆左焦点的距离为 3,则点 P 到右准线的距离为_(答: );35(8)已知抛物线方程为 ,若抛物线上一点到 轴的距离等于 5,则它到抛物线的焦点的距离xy82 y等于_;(9)若该抛物线上的点 到焦点的距离是 4
7、,则点 的坐标为_(答: );MM7,(24)(10)点 P 在椭圆 上,它到左焦点的距离是它到右焦点距离的两倍,则点 P 的横坐标为1925yx_(答: );1三、直线与圆锥曲线的关系题 (1)写直线方程时,先考虑斜率 存在,把直线方程设为 的形式,但随后应对斜率 不存kbkxyk在的情况作出相应说明,因为 不存在的情况很特殊,一般是验证前面的结论此时是否成立;(2)联立直线方程和圆锥曲线方程,消去 或消去 ,得到方程 或x 02ca,此方程是后一切计算的基础,应确保不出错。0cbya(3)当方程或的二次项系数 时,方程是一次方程,只有唯一解,不能用判别式,这种情况0a是直线与双曲线的渐近线
8、平行或直线与抛物线的对称轴平行;(过抛物线外一点作与抛物线只有一个公共点的直线有三条,过双曲线含中心的区域内一点(不在渐近线上)作与双曲线只有一个公共点的直线有四条;)(4)当方程或的二次项系数 时,判别式 、 、 ,与之相对应的是,直线00与圆锥曲线分别相离、相切、相交。如直线与圆锥曲线有公共点,应用 来求斜率 的范围;k例题:(1)过点 作直线与抛物线 只有一个公共点,这样的直线有_(答:2); )4,2( xy82(2)过点(0,2) 与双曲线 有且仅有一个公共点的直线的斜率的取值范围为_(答:1692x);5,3(3)直线 ykx1=0 与椭圆 恒有公共点,则 m 的取值范围是_(答:
9、1,5)215xym(5,+); (4)过双曲线 的右焦点直线交双曲线于 A、B 两点,若AB4,则这样的直线有12x_条(答:3);(5)直线与圆锥曲线相交成弦(前提 , ),记为 ,其中 , ,0a),(1yxA),(2yxB的坐标可由方程或求得,一般是由方程求出 ,再代入直线方程求 ,或由方程AB 21,x求出 ,再代入直线方程求 。21,y21,x(6)涉及弦长问题,可用韦达定理,由方程 求出 ,02cbxa211,x, 在直线 上, , ,),(1yxA),(2yxBkxky1bky2,221ky 22121 )()()( xA。 4)(121212xxkak)(2请注意,如果联立直
10、线和圆锥曲线方程,消去 ,得到 ,继而用韦达定理,求x02cbya出 , ,211,y)(1221ykx 2122121 )()()( ykAB;4)(yka(6)若抛物线 的焦点弦为 AB, ,则 ;2(0)px12(,)(,)xyB12|ABxp211,4pxy(7)若 OA、OB 是过抛物线 顶点 O 的两条互相垂直的弦,则直线 AB 恒经过定点2(0)ypx(,0)(7)涉及弦中点问题,可用韦达定理,由方程 求出 ,设弦02cbxa21x),(1yxA的中点为 ,则 , 点也在直线 上, 。),(2yxB),(0yxM210xMbkxybky0如果问题仅仅与弦中点和弦的斜率 有关,而不
11、涉及弦长,则可把弦 的坐标 , 直k AB),(1x),(2y接代入曲线方程,然后相减,因式分解,所得的式子中只有 、 、 、)(21x(21,这些都与弦中点坐标和弦的斜率 有关。 (点差法))(21yk(8)弦 满足有关的向量的条件,如 ( 为原点),则 , AB0OBA021yx, , .bkxy1bkxy2 )()1()( 212212 bkxbkxx又如过椭圆 的右焦点 的直线 与该椭圆交于 两点,且 ,求Fl,MN3621MF直线 的方程。l特别提醒:因为 是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解有关弦长、对称问题时,0务必别忘了检验 !例:(1)抛物线 上的两点 A、B 到焦
12、点的距离和是 5,则线段 AB 的中点到 轴的距离为xy2 y_(答:2);(2)如果椭圆 弦被点 A(4,2)平分,那么这条弦所在的直线方程是 (答:21369);80xy(3)已知直线 y=x+1 与椭圆 相交于 A、B 两点,且线段 AB 的中点在直线21(0)xyabL:x2y=0 上,则此椭圆的离心率为 _(答: );2(1)双曲线 的渐近线方程为 ;12byax 02byax(2)以 为渐近线(即与双曲线 共渐近线)的双曲线方程为 为参1 (2byax数, 0)。如(4)与双曲线 有共同的渐近线,且过点 的双曲线方程为_(答:1692yx )32,()219xy(5)经过双曲线 的
13、右焦点 F2 作倾斜角为 30的弦 AB,132yx(1)求|AB|(2)求三角形 的周长,( F1 是左焦点)ABF1(6)已知抛物线 与直线 y=k(x+1)相交于 A、 B 两点xy2(1)求证: OBA(2)当 ,求 k 的值。10S(7)已知动直线 与椭圆 相交于 、 两点,已知点 (1)ykx2:153xyCAB, 求证: 为定值.7(,0)3MAMB解: 将 代入 中得 (1)ykx2153y22(3)6350kxk, 422236()480k,1221x2351kx所以 2121277(,)(,)()3MAByxy 13xk2221249()()kxk2 225761()33k
14、。422649k(8)过椭圆 内一点 引一条弦,使弦被 点平分,求这条弦所在直线的方程。1462yx)1,2(MM四、关于圆锥曲线的最值(1)圆锥曲线上的动点到一个定点的距离的最值。设动点的坐标 ,用两点间的距离公式),(0yx表示距离 ,利用点 的坐标 满足圆锥曲线方程,消去 (或消去 ),把 表示成d),(0yx 0 2d(或 )的二次函数,因为 (或 )有一个取值范围(闭区间或半开半闭区间),所以问题0x0y转化为:求二次函数在闭区间上的最值。有时须针对二次函数的对称轴与闭区间的关系进行分类讨论。(2)圆锥曲线上的动点到一条定直线的距离的最值。作圆锥曲线与定直线平行的切线,切点即为所求的
15、点,切线与定直线的距离即为所求最值。例:(1)椭圆 x2/3+y2=1 上的点到直线 x-y+4=0 的最短距离;五、求动点的轨迹方程(1)求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围;注意:不重合的两条直线 与 , 的法向量为:0:11CyBxA 0:22CyBxA1,方向向量为 ,),(11BAn ),(,(ke11 且 ;2122121(2)求轨迹方程的常用方法:直接法:直接利用条件建立 之间的关系 ;,xy(,)0Fxy(1)已知动点 P 到定点 F(1,0)和直线 的距离之和等于 4,求 P 的轨迹方程(答:3或 );21(4)3)yx24(0)待定系数法:已知所求曲线的类
16、型,求曲线方程先根据条件设出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数。(2)线段 AB 过 x 轴正半轴上一点 M(m,0) ,端点 A、B 到 x 轴距离之积为 2m,以 x 轴)0(为对称轴,过 A、O、B 三点作抛物线,则此抛物线方程为 (答: ); 2y定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程;(3)由动点 P 向圆 作两条切线 PA、PB,切点分别为 A、B,APB=60 0,则动点 P 的轨迹方21xy程为 (答: );24xy(4)点 M 与点 F(4,0)的距离比它到直线 的距离小于 1,则点 M 的轨迹方程是_ (答:05xl:);2
17、16y(5) 一动圆与两圆M: 和N: 都外切,则动圆圆心的轨迹为12 0282y(答:双曲线的一支);代入转移法:动点 依赖于另一动点 的变化而变化,并且 又在某已知(,)Pxy0(,)Qxy0(,)Qxy曲线上,则可先用 的代数式表示 ,再将 代入已知曲线得要求的轨迹方程;,0,(6)动点 P 是抛物线 上任一点,定点为 ,点 M 分 所成的比为 2,则 M 的轨迹方程12)1(A PA为_(答: );36xy(7)AB 是圆 O 的直径,且|AB|=2 a,M 为圆上一动点,作 MNAB,垂足为 N,在 OM 上取点 ,使P,求点 的轨迹。(答: );|MN2|xya(8)若点 在圆 上
18、运动,则点 的轨迹方程是_(答:),(1yxP12y),(11yxQ);2|2y(9)过抛物线 的焦点 F 作直线 交抛物线于 A、B 两点,则弦 AB 的中点 M 的轨迹方程是4l_(答: );xy(14 全国卷)20.(本小题满分 12 分)已知点 (0,-2 ),椭圆 : 的离心率为 , 是椭圆的焦点,AE21(0)xyab32F直线 的斜率为 , 为坐标原点.AF23O()求 的方程;E()设过点 的直线 与 相交于 两点,当 的面积最大时,求 的方程.lE,PQOPl20.(本小题满分 12 分)解:()设 ,由条件知, ,得 ,(,0)Fc23cc又 ,所以32a22,1ab故 的
19、方程为 5 分E214xy()当 轴时不合题意,故设 , ,将 代入 得l:2lykx12(,)(,)PyQx2ykx214y2(14)60当 ,即 时,216(43)0k23k21,28431kx从而 21224|PQx又点 到直线 的距离 ,所以 的面积OPQ21dkOPQ9 分243|1OPkS设 ,则 ,243kt02Qtt因为 ,当且仅当 ,即 时等号成立,且满足tt7k0所以当 的面积最大时, 的方程为OPQl或 12 分72yx72yx答案一:1.C 2.双曲线的左支3y=x2/4 即 x2=4y焦点 F 为(0,1)准线:y=-1过点 P 作 PMy=-1 于 MPM=PFy+
20、|PQ|=PM+|PQ|-1=PF+|PQ|-1当 F,P,Q 三点共线时PF+|PQ|最小(PF+|PQ|)min=(22)2+1=3(y+|PQ|)min=(PF+|PQ|-1)min=3-1=24. ); 5. ; 6.1(3,)(,2)214xy26xy二:1. 3 或 52.设焦点在 x 轴上,则椭圆上的一点和两个焦点为顶点的三角形,底边长为 2c,面积最大时,底边上的高最大,即该动点必须位于椭圆与 y 轴的交点上,即此时高为 b,即 2c*b/2=1,bc=1,c=1/b而 c2= a2-b2 =(1/b)2 即 a2= b2 +(1/b)2 2a2 长轴 2a223.(1)焦点在
21、 x 轴上,渐近线 y=(b/a)x b/a=3/4 b=3t, a=4t c=5t e=c/a=5/4(2)焦点在 y 轴上,渐近线 y=(a/b)x a/b=3/4 a=3t, b=4t c=5t e=c/a=5/3 4. 4 或15. e=c/a2,2,cos(-)/2=a/c1/2,1/2, (-)/2/4,/3,-/2,2/3, 的取值范围是/3,/2.6. 7. 8. 7 9. ( ) 10. )16,0(a357,(24)251三: 1、2 2. 4,显然该抛物线焦点是(2,0)这个点在 x=5 上.解方程组 x=5,y=8x ,则 x=5,y=210.该点坐标为(5,210).
22、用公式算得该点至抛物线距离为 7.2.设直线为 y=kx+a,过(0,2)点,可得 a=2y=kx+2 与 x2/9-y2/16=1 有且只有一个公共点也就是方程组 x2/9-y2/16=1;y=kx+2只有一组解将 y=kx+2 代入 x2/9-y2/16=1 得到:(16-9k2)x2-18kx-180=0就此讨论:当 16-9k2=0 时,方程只有一组解,也就是 k=(4/3)时,方程只有一组解当 16-9k2 不等于 0 时,一元二次方程有且只有唯一解的条件也就是 b2-4ac=0,可以得到另一组 k 的值3:椭圆 , 且 ,直线 恒过定点 ,欲使其与椭圆恒有公共点,只需让 落在椭圆内
23、或者椭圆上,即: , ,选 C.4. X2 - Y2/2 =1 c=1+2=3 F(3,0)过 F 且垂直 x 轴的直线是 x=3 代入则 y=4 y=2所以此时 AB=2-(-2)=4 所以这里有一条且 AB 都在右支时其他的直线则 AB 都大于 4 所以 AB 都在右支只有 1 条直线 L 交双曲线于 A,B 两点,A、B 分别在两支时, 顶点是(-1,0),(1,0)顶点距离是 24 所以也有两条,关于 x 轴对称 所以共有 3 条1. 2 2. 3. 4. 280xy2249xy56、(1)将 y=k(x+1)代入 y2=-x, 设 A(X1,y1),B(X2,y2)易得 X1+X2=
24、-(2k2+1)/k2,X1*X2=1y1*y2=k2(X1+1)(X2+1)=-10A 斜率 K1 为 y1/X1,0B 斜率 K2 为 y2/X2,所以 K1*K2=-1 得证(2)1/2(根 x12+y12*根下 x22+yx2)=根 10 (x12+y12)*(x22+yx2)=40x12x22+(x12+y22+x22y12)=40 2-(x12x2+x22x1)=40x1x2(x1+x2)=-38 (2k2+1)/-k2=-38 k2=1/36 k=-1/67、7、解: 将 代入 中得 (1)ykx2153y22(3)6350kxk, 422236()480k,1221x2531k
25、x所以 2121277(,)(,)()3MAByxy 13xk222112749()()3kxkxk2 2256()3。42231649kk8.设直线与椭圆的交点为 、),(1yxA),(2yB为 的中点 )1,2(MB421又 、 两点在椭圆上,则 ,A621yx64yx两式相减得 0)(4)(2121yx于是 )22 x24)(42121 yxy即 ,故所求直线的方程为 ,即 。ABk )2(1xy04y四、 1.解:将直线 L 向椭圆方向平移至直线 L:x-y+c=0,使直线 L与椭圆恰好相切,切点为P,把 x=y-c 代入椭圆方程 x2/3+y2=1(1),得 (y-c)2/3+y2=
26、1整理得:4y2-2cy+c2-3=0 由=0 得 4c2-44(c2-3)=0c=2 即直线 L方程为:x-y2=0 方程为:x-y+2=0(2) 符合题意解(1)、(2)得 P 点坐标为(-3/2,1/2)。点 P 到直线 L:x-y+4=0 的距离的最小值为:d=|-3/2-1/2+4|/2=2/2。五、1. 或 );21(4)3)yx24(03)yx2. 3. 4. 5.双曲线的一支2216yx6. 7. 362xy2x20.(本小题满分 12 分)解:()设 ,由条件知, ,得 ,(,0)Fc3cc又 ,所以32ca22,1abc故 的方程为 5 分E214xy()当 轴时不合题意,故设 , ,将 代入 得l:2lykx12(,)(,)PyQx2ykx214y2(14)60当 ,即 时,216(43)0k23k21,28431kx从而 21224|PQx又点 到直线 的距离 ,所以 的面积O2dkOPQ9 分2143|1OPQkS设 ,则 ,243kt02tt因为 ,当且仅当 ,即 时等号成立,且满足tt7k0所以当 的面积最大时, 的方程为OPQl或 12 分72yx72yx