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文档简介

专题019圆锥曲线的二级结论

目录

第一部分研·考情精析锁定靶心高效备考

第二部分理·方法技巧梳理知识总结技巧与方法

第三部分攻·题型速解典例精析+变式巩固

【题型01】圆锥曲线的通径

【题型02】焦点三角形的面积

【题型03】圆锥曲线的轨迹问题

【题型04】圆锥曲线的焦比公式

【题型05】抛物线的焦点弦性质

【题型06】点差法推导中点弦公式

【题型07】阿基米德三角形

【题型08】圆锥曲线的光学性质

【题型09】圆锥曲线的离心率

【题型10】双曲线焦点到渐近线的距离为b

【题型11】圆锥曲线的定义求距离和、差最值

【题型12】圆锥曲线焦半径公式

【题型13】圆锥曲线的切线方程和蒙日圆

第四部分练·决胜冲刺精选好题+通关训练

圆锥曲线是高中数学解析几何的核心内容,也是高考的重难点。在备考中,除了掌

握基本定义、标准方程和几何性质外,熟练运用“二级结论”能有效提高解题速度和准确

率。

考向聚焦所谓的“二级结论”,是指由圆锥曲线基本性质推导出的、在特定条件下可以直接应

用的结论。这些结论通常简洁明了,能简化复杂的代数运算。

常见的考向:焦半径,通径,焦点弦性质,中点弦公式,切线,离心率,光学性质,

阿基米德三角形等

圆锥曲线二级结论的解题关键能力在于熟练掌握并灵活运用常见结论,如焦

点弦性质、切线方程、中点弦结论等,能够快速识别题目中的几何特征,将复杂

关键能力问题转化为已知结论的直接应用。同时,需具备较强的代数运算与几何直观结合

能力,善于通过数形结合简化计算。此外,理解二级结论的推导过程,能帮助在

新情境中自主推导变式结论,提升解题效率与准确率,避免死记硬背导致的误用。

理解推导:不要死记硬背,要理解这些结论是如何由基本定义推导出来的。

灵活应用:在选择题、填空题中可以直接使用二级结论快速得出答案;在解答题中,

通常需要写出推导过程或作为辅助思路。

备考策略注意条件:使用二级结论时,务必确认题目条件是否满足该结论的应用前提。

熟练掌握这些二级结论,能够帮助你在面对圆锥曲线的复杂问题时,迅速找到突破口,

实现高效解题。

方法技巧01圆锥曲线二级结论的的常用方法和解题技巧

、椭圆

1、椭圆的定义:平面内与两个定点F1、F2的距离的和等于常数2a(大于|F1F2|2c)的点的轨迹叫椭

圆,两个定点叫椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.

①若ac,则集合P为椭圆;②若ac,则集合P为线段;③若ac,则集合P为空集.

2、椭圆的基本性质:

焦点的位置焦点在x轴上焦点在y轴上

图形

x2y2y2x2

标准方程1ab01ab0

a2b2a2b2

范围axa且bybbxb且aya

A1a,0、A2a,0A10,a、A20,a

顶点

B10,b、B20,bB1b,0、B2b,0

对称性关于x轴、y轴对称,关于原点中心对称

焦点F1c,0、F2c,0F10,c、F20,c

焦距长轴长:2a,短轴长:2b,焦距:2c.

a,b,c关系c2a2b2

cb2

离心率e1(0e1)

aa2

2

通径过焦点且垂直于长轴的弦叫通径:2b

a

3、焦点三角形:PF1F2,F1PF2,P(x0,y0),r为PF1F2内切圆半径

21

CPFF2a2c;Sbtanc|y||PF||PF|sin(ac)r

12PF1F220212

当P为上、下顶点时,角度最大.

4、焦半径:|PF1|aex0,|PF2|aex0

xacos

5、椭圆参数方程:,其中为参数.

ybsin

6、中点弦公式

x2y2b2

(1)已知A,B是椭圆C:1(ab0)上的两个点,M为AB重点,则kk.

a2b2ABOMa2

x2y2

(2)已知M,N是椭圆C:1(ab0)(xa)上的两动点,P是椭圆上异于M,N的一点,

a2b2

b2

若M,N两点关于原点对称kk.

PMPNa2

7、焦半径倾斜式及焦比公式:过左焦点,倾斜角为的直线交椭圆于P,Q两点;

22|PF|1

bb,若1,则焦比公式:

|PF1|,|QF1||ecos|.

accosaccos|QF1|1

,,,,=

8、弦长公式:设直线与椭圆有两个公共点M(x1y1)N(x2y2)则弦长公式为MN

1

(1k2)[(xx)24xx]或MN=(1)[(yy)24yy].

1212k21212

二、双曲线

、双曲线的定义:平面内与两个定点、的距离差的绝对值等于常数(小于)的点的

1F1F22a|F1F2|2c

轨迹叫双曲线,两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.

①若ac,则集合P为椭圆;②若ac,则集合P为两条射线.

2、双曲线的基本性质:

焦点的位置焦点在x轴上焦点在y轴上

图形

x2y2y2x2

标准方程1a0,b01a0,b0

a2b2a2b2

范围xa或xa,yRya或ya,xR

顶点A1a,0、A2a,0A10,a、A20,a

轴长实轴的长2a;虚轴的长2b

对称性关于x轴、y轴对称,关于原点中心对称

焦点F1c,0、F2c,0F10,c、F20,c

222

焦距F1F22c(cab)

a,b,c关系c2a2b2

cc2a2b2b2

离心率e1(e1)

aa2a2a2

ba

渐近线方程yxyx

ab

焦点到渐近线

b

距离

2

通径过焦点且垂直于长轴的弦叫通径:2b

a

3、焦点三角形:PF1F2,F1PF2,P(x0,y0),

21

Sb/tanc|y||PF||PF|sin

PF1F220212

4、焦半径:|PF1||ex0a|,|PF2||ex0a|

6、中点弦公式

x2y2b2

(1)已知A,B是双曲线C:1(a0,b0)上的两个点,M为AB重点,则kk.

a2b2ABOMa2

x2y2

(2)已知M,N是双曲线C:1(a0,b0)(xa)上的两动点,P是双曲线上异于M,N的一

a2b2

b2

点,若M,N两点关于原点对称kk.

PMPNa2

7、焦半径倾斜式及焦比公式:过左焦点,倾斜角为的直线交双曲线于P,Q两点,F1在线段PQ上;

22112a|PF|

bb11

|PF1|,|QF1|,2;若,则焦比公式:|ecos|.

accosaccos|PF1||QF1|b|QF1|1

,,,,=

8、弦长公式:设直线与双曲线有两个公共点M(x1y1)N(x2y2)则弦长公式为MN

1

(1k2)[(xx)24xx]或MN=(1)[(yy)24yy].

1212k21212

三、抛物线

1、抛物线的定义:我们把平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做

抛物线;定点F为抛物线的焦点;直线l为抛物线的准线.

2、抛物线的性质

标准方程y22px(p0)y22px(p0)x22py(p0)x22py(p0)

yy

PP

MM

图象

OFxFOx

PFPMPFPMPFPMPFPM

焦点pppp

F(,0)F(,0)F(0,)F(0,)

2222

准线方程pppp

xxyy

2222

范围x0,yRx0,yRxR,y0xR,y0

顶点原点(0,0)

对称轴x轴y轴

通径2p通过抛物线的焦点且垂直于对称轴的直线被抛物线所截得的线段叫做抛物线的通径.

p刻画了抛物线开口的大小,p值越大,开口越宽;p值越小,开口越窄.

设P(x0,y0)为抛物线上一点

焦半径pppp

PFxPFxPFyPFy

02020202

p(p0)的几何意义:p为焦点F到准线l的距离,即焦准距,p越大,抛物线开口越大.

3、焦点弦

过焦点F的直线l(倾斜角为)与抛物线交于A,B两点,A(x1,y1),B(x2,y2),

M(x0,y0)为AB中点,过A,B,M两点,分别做准线的垂线交垂线于A1,B1,N两点,

则有以下结论:

p2

(1)xx;yyp2.

12412

pp

(2)焦半径坐标式:|AF|x,|BF|x,|AB|xxp.

122212

pp2p

(3)焦半径倾斜式:|AF|,|BF|,|AB|,且

1cos1cossin2

112

.

|AF||BF|p

112ppp2

(4)S|AB|dsin

AOB22sin222sin

(5)以弦AB为直径的圆与准线相切,以AF或者BF为直径的圆与y轴相切;

,,,,

(6)AOB1三点共线,BOA1三点共线.

π

(7)AEB90,AFB.

112

(8)kABy0p.

(9)过A,B分别做抛物线的切线,切线交点在准线上,交点为N,且MN与x轴平行.

(10)ANBN,ABNF.

2

(11)SABNp.

题型01圆锥曲线的通径

典|例|精|析

x2y2

典例1.已知椭圆C:1的一个焦点为F,过点F且垂直于椭圆C长轴的直线l与C的一个交点为A,

87

则AF()

7272

A.B.

24

C.42D.22

x2y2

典例2.过双曲线E:1(a0,b0)的右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线E交于A,B两点,与双

a2b2

3

曲线E的渐近线交于C,D两点,若ABCD,则双曲线E的渐近线方程为()

2

A.y2xB.y3x

C.y2xD.y23x

x2y2

典例3.已知椭圆10b3的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线交椭圆于A,B两点,若

9b2

BF2AF2的最大值为10,则b的值是()

A.22B.2

C.3D.6

2b2

混淆公式:椭圆与双曲线的通径长均为,而非2p或其他形式。

a

忽略前提:通径是“过焦点”且“垂直于对称轴”的弦,若条件不满足,不能直接套用通径公式。

抛物线参数:抛物线y22px的通径长为2p,注意p的几何意义及符号。

判别式验证:利用通径性质求参数时,需验证直线与曲线是否相交(0),避免出现无交点的错

解。

变|式|巩|固

x2y2

变式1.已知抛物线y24px(p0)与双曲线1(a0,b0)有相同的焦点F,点A是两曲线的交点,

a2b2

且AFx轴,则双曲线的离心率为()

51

A.B.21

2

221

C.31D.

2

x2y2

变式2.已知双曲线1(a0,b0)的右焦点与抛物线y22px(p0)的焦点重合,抛物线的准线交

a2b2

双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C,D两点,若CD2|AB|.则双曲线的离心率为()

A.2B.3

C.2D.3

x2y2

变式3.在平面直角坐标系中,双曲线C:1a0,b0的左右焦点分别为F1,F2,抛物线Z:

a2b2

2

y2pxp0的焦点恰为F2,点P是双曲线C和抛物线Z的一个交点,且PF2F1F2,则双曲线C的离

心率为()

A.21B.2

C.3D.2

题型02焦点三角形的面积

典|例|精|析

x2y2

典例1.设双曲线C:1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为5.P是C上一点,

a2b2

且F1PF2P.若PF1F2的面积为4,则a()

A.1B.2

C.4D.8

22

xy

典例2.已知椭圆1(a2)的两焦点分别为F1、F2.若椭圆上有一点P,使F1PF2120,

a22

则PF1F2的面积为()

343

A.B.

23

C.3D.23

22

xyπ△

典例3.设椭圆1ab0的焦点为F1,F2,P是椭圆上的一点,且F1PF2,若F1PF2的外接

a2b23

圆和内切圆的半径分别为R,r,当R3r时,椭圆的离心率为()

13

A.B.

25

45

C.D.

53

b2

2S

公式混淆:椭圆面积Sbtan、双曲线,易记混正切与余切,需结合曲线定义区分。

2tan

2

角度范围:θ为两焦半径夹角,椭圆中θ∈(0,π],双曲线中θ∈(0,π),忽视范围会导致三角函数符号错

误。

参数误用:误将a代入公式,牢记核心参数为b;抛物线无焦点三角形面积公式,勿生搬硬套椭圆、

双曲线公式。

几何性质遗漏:忽略焦点三角形与原点、准线的关联,导致面积计算复杂或错误。

变|式|巩|固

x2y2

变式1.已知椭圆C:1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆C上.若F1PF290,则F1PF2的

94

面积为()

A.2B.4

C.8D.9

x2y24

变式2.已知椭圆C:1的左、右焦点分别是F1,F2,M,y0为椭圆C上一点,则下列结论不正

433

确的是()

△△15

A.MF1F2的周长为6B.MF1F2的面积为

3

△15△32

C.MF1F2的内切圆的半径为D.MF1F2的外接圆的直径为

911

x2y2

变式3.设F1,F2是双曲线C:1(a0,b0)的左、右焦点,点P是双曲线C右支上一点,若PF1F2

a2b2

的内切圆G的半径为a(G为圆心),且F1PF290,则双曲线C的离心率为()

A.31B.31

C.31D.423

题型03圆锥曲线的轨迹问题

典|例|精|析

22

典例1.已知曲线C:xy8y0,从C上任意一点P向x轴作垂线段PP,P为垂足,则线段PP的

中点M的轨迹方程为()

x2y2x2y2

A.1y0B.1y0

8284

y2x2y2x2

C.1y0D.1y0

8284

典例2.已知动圆C与圆(x1)2y21外切,同时与圆(x1)2y225内切,则动圆C的圆心轨迹方程为

()

222

xyx2

A.1B.y1

989

x2y2x2

C.1D.y21

252425

典例3.数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微”事实上,很多代数问题可以转化为几何问

22

题加以解决,例如,与xayb相关的代数问题,可以转化为点Ax,y与点Ba,b之间的距离的

几何问题.结合上述观点,可得方程x26x13x26x134的解为()

65

A.B.

55

6535

C.D.

55

定义误用:混淆椭圆、双曲线、抛物线的定义条件,如椭圆忽视“距离和大于焦距”,双曲线遗漏“距

离差绝对值小于焦距”。

参数范围缺失:求轨迹时未剔除不符合条件的点,如与坐标轴交点、虚轨迹部分。

方法选择不当:盲目用坐标法导致计算繁琐,忽略定义法、相关点法的简便性。

轨迹类型误判:将退化轨迹(如点、直线)误判为圆锥曲线,忽视特殊情况验证。

变|式|巩|固

3

变式1.设A,B两点的坐标分别为(2,0),(2,0),直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是,则

4

点M的轨迹方程为()

x2y2x2y2

A.1(x2)B.1(x2)

16121612

x2y2x2y2

C.1(x2)D.1(x2)

4343

2

变式2.已知点A5,0和圆B:x5y236,P是圆B上的动点,直线BP与线段AP的垂直平分线交

于点Q,则点Qx,y所满足的轨迹方程为()

x2y2x2y2

A.1B.1

916169

x2y2x2y2

C.1D.1

916169

变式3.在平面直角坐标系中,一动圆C与x轴切于点A(4,0),分别过点M(5,0)、N(5,0)作圆C的切线

并交于点P(点P不在x轴上),则点P的轨迹方程为()

x2y2x2y2

A.1(x4)B.1(x4)

169169

x2y2x2y2

C.1(x4)D.1(x4)

25162516

【答案】A

变式4.古希腊数学家欧几里得在《几何原本》中描述了圆锥

曲线的共性,并给出了圆锥曲线的统一定义,只可惜对这一定

义欧几里得没有给出证明.经过了500年,到了3世纪,希腊

数学家帕普斯在他的著作《数学汇篇》中,完善了欧几里得关

于圆锥曲线的统一定义,并对这一定义进行了证明.他指出,

到定点的距离与到定直线的距离的比是常数e的点的轨迹叫作

圆锥曲线;当0e1时,轨迹为椭圆;当e1时,轨迹为抛物线;当e1时,轨迹为双曲线.现有方程

2

mx2y22x2y2xy3表示的曲线是双曲线,则m的取值范围为()

A.(0,1)B.(1,)

C.(0,2)D.(2,)

题型04圆锥曲线的焦比公式

典|例|精|析

2

典例1.已知斜率为3的直线过抛物线C:y4x的焦点F,且从上到下与C依次交于A、B两点,AFFB,

则()

4

A.B.2

3

5

C.D.3

2

x2y2

典例2.已知双曲线C:1a0,b0的右焦点为F,过F且斜率为3的直线交C于A、B两点,

a2b2

若AF4FB,则C的离心率为()

56

A.B.

85

79

C.D.

55

x2y23

典例3.已知椭圆C:1(a>b>0)的离心率为,过右焦点F且斜率为k(k>0)的直线与C相交于

a2b22

A、B两点.若AF3FB,则k()

A.1B.2

C.3D.2

公式记混:椭圆、双曲线焦比公式分子分母易颠倒,抛物线焦比与横坐标关联易记错系数。

斜率忽略:未考虑直线斜率不存在的情况(如垂直于x轴的弦),直接套用公式导致漏解。

符号失误:双曲线两支上的点焦比符号不同,忽略符号会造成结果正负错误。

条件遗漏:忘记焦比公式适用前提是直线过焦点,非焦点弦强行套用必出错。

变|式|巩|固

变式1.已知抛物线C:x28y的焦点为F,过点F的直线l与C交于M,N两点,若FM3FN0,则

OMN的面积为()

16383

A.B.

33

C.163D.43

变式2.过P(0,1),倾斜角为的直线l与抛物线C:x24y相交于A,B两点,当AP4BP取得最小值时,

sin的值为()

13

A.B.

33

622

C.D.

33

x2y2

变式3.已知双曲线C:1(a0,b0)的右焦点为F,过F且斜率为3的直线交C于A,B两点,

a2b2

若AF5FB,则C的离心率为()

45

A.B.

33

8

C.2D.

5

x2y2

变式4.已知椭圆C:1的左右焦点分别为F1,F2.过点F1倾斜角为的直线l与椭圆C相交于A,B

43

两点(A在x轴的上方),则下列说法中正确的有()个.

3

①AF

12cos

114

AF1BF13

9sin2

③若点M与点B关于x轴对称,则AMF的面积为

17cos2

π12

④当时,△ABF内切圆的面积为

3225

A.1B.2

C.3D.4

题型05抛物线的焦点弦性质

典|例|精|析

典例1.(多选)已知抛物线C:y28x的焦点为F,过点F的直线l与C交于A,B两点,则下列说法

正确的是()

A.焦点F到抛物线C的准线的距离为8

111

B.

AFBF2

C.若AB的中点的横坐标为3,则AFBF20

.若,则

D2BFAFS△AOF42

典例2.(多选)已知O为坐标原点,过抛物线C:y22px(p0)焦点F的直线与C交于A,B两点,其中

A在第一象限,点M(p,0),若|AF||AM|,则()

A.直线AB的斜率为26B.|OB||OF|

C.|AB|4|OF|D.OAMOBM180

长度公式混淆:混淆不同开口方向的焦点弦长公式,如开口向右时|AB|x1x2p,开口向上时应

为|AB|y1y2p,易漏写参数p;忽略斜率不存在的情况,此时焦点弦为通径,长度是2p,常误代入

一般弦长公式计算。

p2

坐标关系记错:焦点弦端点横、纵坐标之积易记混符号与系数,如开口向右时xx,yyp2,

12412

常把纵坐标之积的负号遗漏,或记错横坐标之积的系数。

几何性质误用:忽视“焦点弦两端点到准线的距离之和等于弦长”这一性质,解题时绕远路;误将

“顶点与焦点弦端点连线垂直”当作普遍性质,实际该结论有特定条件限制。

斜率条件忽略:忽略斜率为0时直线与抛物线只有一个交点,无法构成焦点弦,直接套用斜率存在

时的公式会出现增解;未考虑斜率不存在的垂直弦情况,导致漏解。

变|式|巩|固

2

变式1.(多选)设O为坐标原点,直线y3x1过抛物线C:y2pxp0的焦点,且与C交于M,

N两点,l为C的准线,则().

8

A.p2B.MN

3

C.以MN为直径的圆与l相切D.OMN为等腰三角形

1116

解得x3,x,所以MNxxp32,B选项错误.

1231233

2

变式2.(多选)已知抛物线C:y2pxp0的焦点为F,且抛物线C过点

P1,2,过点F的直线与抛物线C交于A,B两点,A1,B1分别为A,B两点在抛

物线C准线上的投影,M为线段AB的中点,O为坐标原点,则下列结论正确

的是()

A.线段AB长度的最小值为4B.A1FB1的形状为锐角三角形

C.A,O,B1三点共线D.M的坐标可能为3,2

变式3.(多选)已知O为坐标原点,点A(1,1)在抛物线C:x22py(p0)上,过点B(0,1)的直线交C于

P,Q两点,则()

A.C的准线为y1B.直线AB与C相切

2

C.OPOQ|OAD.|BP||BQ||BA|2

题型06点差法推导中点弦公式

典|例|精|析

x2y2

典例1.已知原点为O,椭圆C:1(ab0)与直线l:xy10交于A,B两点,线段AB的中点为

a2b2

1

M,若直线OM的斜率为,则椭圆C的离心率为()

4

13

A.B.

22

516

C.D.

23

典例2..已知抛物线y22px(p0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的中

点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为()

A.x1B.x1

C.x2D.x2

典例3.已知双曲线E的中心为原点,F3,0是E的焦点,过F的直线l与E相交于A,B两点,且AB的中

点为N(12,15),则E的方程式为()

x2y2x2y2

A.1B.1

3645

x2y2x2y2

C.1D.1

6354

b2xb2x

00

公式混淆:椭圆、双曲线中点弦斜率公式k2与k2易记反,抛物线忽视开口对公式的影

ay0ay0

响。

范围遗漏:未验证中点(x0,y0)是否在曲线内部,导致算出不存在的中点弦。

斜率忽视:忽略直线斜率不存在的情况,漏解垂直对称轴的中点弦。

条件误用:非中点弦强行套用公式,或用点差法时忽略二次项系数处理。

变|式|巩|固

2

变式1.已知抛物线C:y2pxp0与直线l:xy30交于A,B两点,且线段AB中点的横坐标为7,

则p()

A.1B.2

C.3D.4

x2y2

变式2.已知直线l:xy30与双曲线C:1(a0,b0)交于A,B两点,点P1,4是弦AB的

a2b2

中点,则双曲线C的渐近线方程是()

1

A.yxB.y2x

4

1

C.yxD.y4x

2

x2y2

变式3.椭圆C:1(a

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