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重難點專題42圓錐曲線焦點弦二級結(jié)論十大題型匯總題型1圓錐曲線通徑二級結(jié)論 1題型2橢圓焦點弦三角形周長二級結(jié)論 5題型3雙曲線焦點弦周長二級結(jié)論(同支) 12題型4雙曲線焦點弦周長問題二級結(jié)論(不同支) 19題型5橢圓傾斜角式焦點弦長二級結(jié)論 23題型6雙曲線傾斜角式焦點弦長二級結(jié)論 29題型7拋物線傾斜角式焦點弦長二級結(jié)論 33題型8橢圓、雙曲線點坐標(biāo)式焦半徑公式二級結(jié)論 40題型9拋物線點坐標(biāo)式焦半徑公式二級結(jié)論 44題型10焦點弦定比分點求離心率二級結(jié)論 46題型1圓錐曲線通徑二級結(jié)論橢圓,雙曲線的通徑長AB=【例題1】(2022·全國·高三專題練習(xí))過橢圓的焦點的弦中最短弦長是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】由過橢圓焦點的最短弦所在直線不垂直y軸,設(shè)出其方程并與橢圓方程聯(lián)立求出直線被橢圓所截弦長即可推理作答.【詳解】顯然過橢圓焦點的最短弦所在直線l不垂直y軸,設(shè)l的方程為:x=my+c,由消去x并整理得:,設(shè)直線l與橢圓交于點,則有,則有,當(dāng)且僅當(dāng)時取“=”,于是,當(dāng),即直線l垂直于x軸時,,所以過橢圓的焦點的最短弦是與焦點所在坐標(biāo)軸垂直的弦,最短弦長是.故選:A【變式1-1】1.(2021秋·河北邯鄲·高三??茧A段練習(xí))已知過橢圓x2a2+y2b2=1(A.53 B.32 C.22【答案】D【分析】把x=-c代入橢圓方程求得P的坐標(biāo),進(jìn)而根據(jù)∠F1PF2【詳解】由題意知點P的坐標(biāo)為(-c,b∵∠F∴2cb即2ac=∴3e∴e=33故選D.【點睛】】本題主要考查了橢圓的簡單性質(zhì),考查了考生綜合運用橢圓的基礎(chǔ)知識和分析推理的能力,屬中檔題.【變式1-1】2.(2023秋·四川內(nèi)江·高三期末)橢圓的焦點為、,點在橢圓上且軸,則到直線的距離為(
)A. B.3 C. D.【答案】A【分析】先求出、的坐標(biāo),再由軸,可求出,再由勾股定理可求出,然后利用等面積法可求得結(jié)果.【詳解】由,得,所以,所以,,當(dāng)時,,解得,因為軸,所以,所以,設(shè)到直線的距離為,因為,所以,解得,故選:A【變式1-1】3.(2022·全國·高三專題練習(xí))過雙曲線的一個焦點且與雙曲線的實軸垂直的弦叫做雙曲線的通徑,則雙曲線的通徑長是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)雙曲線的通徑長公式計算.【詳解】由已知,雙曲線的通徑長,故選:B.【變式1-1】4.(2022·全國·高三專題練習(xí))拋物線的通徑(過拋物線的焦點且與其對稱軸垂直的弦)的長為.【答案】【分析】先求出拋物線的焦點坐標(biāo),然后求解過焦點且與對稱軸垂直的弦長得到答案.【詳解】拋物線的焦點(1,0),當(dāng)時,可得:,解得.所以過焦點且與對稱軸垂直的弦的兩個端點坐標(biāo)為所以過拋物線的焦點且與其對稱軸垂直的弦長為4.故答案為:4.【變式1-1】5.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知拋物線C:x2=2py的焦點為F,過F且垂直于y軸的直線與C相交于A,B兩點,若△AOB(O為坐標(biāo)原點)的面積為18,則p=.【答案】6【分析】首先根據(jù)條件求點的坐標(biāo),再代入面積公式,即可求解.【詳解】拋物線C:x2=2py(p>0)的焦點為F(0,),將y=代入x2=2py可得x=±p,即有A(p,),B(-p,),所以=2p,所以S△AOB=××2p=18,解得p=6.故答案為:6【變式1-1】6.(2023·全國·高三專題練習(xí))過橢圓的左焦點作直線和橢圓交于A、B兩點,且,則這樣直線的條數(shù)為(
)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】B【分析】先求過左焦點的通徑長度,由橢圓的性質(zhì):過左焦點的弦長最短為通徑長,最長為長軸長,結(jié)合已知弦長判斷直線的條數(shù)即可.【詳解】左焦點為,若直線垂直x軸,則直線為,代入橢圓方程得,可得,此時通徑長,所以,由橢圓性質(zhì)知:的直線有僅只有一條.故選:B題型2橢圓焦點弦三角形周長二級結(jié)論1.F1?,?F2為橢圓C:x2a2.F1?,?F2為橢圓C:x2a注意:橢圓的焦點弦三角形周長為定值,即長軸長的2倍,與過焦點的直線的傾斜角無關(guān).【例題2】(2022·全國·高三專題練習(xí))如圖,橢圓C:x24+y23=1的左焦點為【答案】8【分析】確定a=2,利用橢圓的定義可推得△ABF2的周長為【詳解】由x24+由橢圓定義可得|AF1故△ABF=2a所以△ABF【變式2-1】1.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C的中心為原點,焦點F1,F(xiàn)2在x軸上,離心率為22,過F1作直線l交C于A,B兩點,且ΔABF【答案】x【詳解】試題分析:依題意:4a=16,即a=4,又e=ca=22,∴c=22,∴∴橢圓C的方程為x【變式2-1】2.橢圓焦點為F1,F(xiàn)2,過F1的最短弦PQ長為10,ΔPA.33 B.13 C.23【答案】C【詳解】試題分析:設(shè)橢圓方程為x2a2+P、Q坐標(biāo)為:M(-c,b2a),N(-c,-所以,2·b2a=10,△PF2Q的周長為|PF2|=|F2Q|=a2=b2所以(a-9)(a+4)=0因為a>0,所以,a=9,橢圓的離心率為23,故選C考點:本題主要考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何性質(zhì).點評:過F1的最短弦PQ垂直于x軸,另外,由橢圓的對稱性,△PF2【變式2-1】3.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1、A.4 B.5 C.16 D.32【答案】C【分析】根據(jù)短軸長得出b值,再根據(jù)離心率得到a值,再利用橢圓定義則得到三角形周長.【詳解】由題意,橢圓x2a2+y2所以c2a2=a2-b所以△ABF2故選:C.【變式2-1】4.(2020下·四川內(nèi)江·高三威遠(yuǎn)中學(xué)校校考階段練習(xí))橢圓E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F2,過點F1的直線交橢圓于A.x25+y24=1 B.【答案】A【分析】根據(jù)橢圓的定義及△F2AB的周長為45,可求出a=5,根據(jù)F1,C是線段AB的三等分點,利用中點坐標(biāo)公式可先求出點【詳解】由橢圓的定義,得AF△F2AB的周長A所以橢圓E:不妨令點C是F1A的中點,點A在第一象限,因為所以點A的橫坐標(biāo)為c,所以c25+y2由中點坐標(biāo)公式可得B(-2c,-b24c25+b420所以5-c2=20-16c2所以,橢圓的方程為x2故選:A.【點睛】本題主要考查橢圓的定義,中點坐標(biāo)公式,關(guān)鍵是利用中點坐標(biāo)求相應(yīng)點的坐標(biāo),用點在曲線上求出b2【變式2-1】5.(2014·全國·高考真題)已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右焦點為F1,F2離心率為33A.x23+y22=1 B.【答案】A【詳解】若△AF1B的周長為43,由橢圓的定義可知4a=43∵e=c∴b所以方程為x23考點:橢圓方程及性質(zhì)【變式2-1】6.古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德用“逼近法”得到橢圓面積的4倍除以圓周率等于橢圓的長軸長與短軸長的積.已知橢圓C的中心在原點,焦點F1,F(xiàn)2在y軸上,其面積為43π,過點F1的直線l與橢圓C交于點A,B且△F2A.y216+xC.x216+【答案】A【分析】由題中所給結(jié)論得ab=43,由△F2AB的周長為【詳解】依題意得4×43ππ由△F2AB的周長為16結(jié)合橢圓定義可得4a=16又橢圓焦點在y軸上,故橢圓方程為y2故選:A.【變式2-1】7.(2014·安徽·高考真題)設(shè)F1,F2分別是橢圓E:x2a2+yb(1)若|AB|=4,ΔABF2(2)若cos∠AF2【答案】(1)5;(2)22【詳解】試題分析:(1)由題意|AF1|=3|F1B|,|AB|=4可以求得|AF1|=3,|F1B|=1,而ΔABF2的周長為16,再由橢圓定義可得4a=16,|AF1|+|AF2|=2a=8.故|A(1)由|AF1|=3|F1B|,|AB|=4,得|A(2)設(shè)|F1B|=k,則k>0在ΔABF2中,由余弦定理可得|AB|2=|AF2|2+|BF2|2-2|AF2|?|BF2|考點:1.橢圓的定義;2.橢圓的離心率求解.【變式2-1】8.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知直線l經(jīng)過橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦點(1,0),交橢圓C于點A,B(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若直線m與直線l的傾斜角互補,且交橢圓C于點M,N,MN2=4|AB|,求證:直線m與直線【答案】(1)x(2)證明見解析【分析】(1)根據(jù)橢圓定義與右焦點坐標(biāo)可得到橢圓方程;(2)設(shè)直線與橢圓聯(lián)立,利用弦長公式得到|MN|2與AB的表達(dá)式,根據(jù)兩者關(guān)系解出t值,最后聯(lián)立兩直線解得橫坐標(biāo)為定值1【詳解】(1)由已知,得c=14a=8,∴∴橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2(2)證明:若直線l的斜率不存在,則直線m的斜率也不存在,這與直線m與直線l相交于點P矛盾,∴直線l的斜率存在,又因為兩直線傾斜角互補,所以直線l斜率不為0.設(shè)l:y=AxA,yA,B將直線m的方程代入橢圓方程y=-k(∴xM+∴|MN同理,|AB|=1+k2?4即k2t2=0,此時,Δ=64k4t2聯(lián)立直線l方程解得P12,-12【點睛】橢圓中弦長公式在圓錐曲線難題中經(jīng)常用,對于互補的直線可以采取換元,用-k換k代換直接得到另一弦長公式,有時候定直線問題可以采取先猜后證的方法題型3雙曲線焦點弦周長二級結(jié)論(同支)同支問題:F1?,?F2為雙曲線C:x2a2-證明:由雙曲線的第一定義知,AF2-AF1=2a由①②③,得AF2+BF2【例題3】(2022·全國·高三專題練習(xí))橢圓y249+x224=1與雙曲線y【答案】24【分析】根據(jù)橢圓與雙曲線方程得到橢圓與雙曲線具有共同的焦點F10,5,從而得到P與雙曲線兩焦點的距離之和PF1+P【詳解】由已知得橢圓與雙曲線具有共同的焦點F10,5,由橢圓定義可知:PF故P與雙曲線兩焦點的距離之和為14,又F1因此P與雙曲線兩焦點連線構(gòu)成三角形的周長為14+10=24.故答案為:24【變式3-1】1.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線的左、右焦點分別為F1、F2,在左支上過F1的弦AB的長為5,若2a=8,那么△ABF2的周長是(
)A.26 B.21 C.16 D.5【答案】A【分析】根據(jù)雙曲線的定義求|AF2|+|BF2|,由此可求△ABF2的周長.【詳解】解析:|AF2|-|AF1|=2a=8,|BF2|-|BF1|=2a=8,∴|AF2|+|BF2|-(|AF1|+|BF1|)=16,∴|AF2|+|BF2|=16+5=21,∴△ABF2的周長為|AF2|+|BF2|+|AB|=21+5=26.故選:A.【變式3-1】2.如圖雙曲線C:x2-y23=1的焦點為F1?F(1)求弦長AB的值;(2)求△AB【答案】(1)3(2)3【分析】(1)聯(lián)立直線l與橢圓的方程,消元整理得8x(2)根據(jù)雙曲線的定義可求得三角形的周長.【詳解】(1)解:因為雙曲線C:x2-y設(shè)Ax聯(lián)立y=33∴AB(2)解:記△ABF2的周長為C∵BF2=x∴BF2=2同理:點A在左支,∴A∴∴【變式3-1】3.已知雙曲線的左、右焦點分別為F1?F2,在左支上F1的弦AB的長為5,若2a=8,那么△A.26 B.21 C.16 D.5【答案】A【分析】根據(jù)雙曲線的定義求|AF2|+|BF2|,由此可求△ABF2的周長.【詳解】解析:|AF2|-|AF1|=2a=8,|BF2|-|BF1|=2a=8,∴|AF2|+|BF2|-(|AF1|+|BF1|)=16,∴|AF2|+|BF2|=16+5=21,∴△ABF2的周長為|AF2|+|BF2|+|AB|=21+5=26.故選:A.【變式3-1】4.如果F1、F2分別是雙曲線x216-y29【答案】28【分析】本題涉及到雙曲線上的點和兩焦點構(gòu)成的三角形問題,可用定義處理,由定義知AF2-AF1=8①【詳解】解:由題意知:a=4,b=3由雙曲線的定義知AF2-AF①+②得:AF2+所以△ABF2故答案為:28.【點睛】本題考查雙曲線的定義的應(yīng)用,涉及到雙曲線上的點和兩焦點構(gòu)成的三角形問題,一般用定義處理.【變式3-1】5.(2022·全國·高三專題練習(xí))若F1,F2分別是雙曲線x2m-y27=1的左、右焦點,AB【答案】9【分析】根據(jù)雙曲線定義得到AF2+BF2=4m【詳解】由題意得m>0根據(jù)雙曲線定義得AF2上述兩式相加得AF即AF2+∴AF∴△ABF2周長=故答案為:9.【變式3-1】6.已知雙曲線x2-y23=1的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)(1)AB的長;(2)△F【答案】(1)3(2)3+3【分析】(1)設(shè)A(x1,y1),B(x(2)求出A,B的坐標(biāo),由兩點的距離,即可得到△F2【詳解】(1)解:∵雙曲線的左焦點為F1(-2,0),設(shè)A(x1,y則直線AB的方程為y=代入方程x2-y∴x1+∴|AB(2)解:F2(2,0),不妨設(shè)由(1)可得A(1+334,3+33則△F2AB【變式3-1】7.已知雙曲線C經(jīng)過點P3,2,它的兩條漸近線分別為x+(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)設(shè)雙曲線C的左?右焦點分別為F1?F2,過左焦點F1作直線l交雙曲線的左支于A?B兩點,求【答案】(1)x(2)16【分析】(1)設(shè)雙曲線C的方程為x2-3(2)當(dāng)直線l的斜率不存在時l:x=-2,可得A?B的坐標(biāo)及△ABC的周長;當(dāng)直線l的斜率存在,設(shè)直線l的方程為y=k(x+2),與雙曲線方程聯(lián)立,【詳解】(1)設(shè)雙曲線C的方程為x2代入點P(3,2)所以雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2(2)雙曲線C的左焦點為F1設(shè)A(x1①若直線l的斜率不存在,則l:x=-2,得A?B的坐標(biāo)分別為(-2,此時△ABC的周長為16②若直線l的斜率存在,設(shè)直線l的方程為y=由{y=k因為直線l交雙曲線的左支于A?B兩點,所以{1-3得k設(shè)△ABF2z=4=4=43設(shè)t=3k2-1z=43+4所以z∈(綜上,由①②可得△ABF2題型4雙曲線焦點弦周長問題二級結(jié)論(不同支)雙曲線異支焦點弦三角形周長【結(jié)論3】如圖,F(xiàn)1?,?F2為雙曲線C:x2a2-y2b證明:令A(yù)F2=u?,?BF2=又cos∠AF∴b2-auu=b2+avv?,?∴b2u-【例題4】(2021·浙江·統(tǒng)考一模)如圖所示,F(xiàn)1,F(xiàn)2是雙曲線C:x2a2-y2b2=1(a>0A.2B.15C.13D.3【答案】C【分析】不妨令A(yù)B=3,|BF2|=4,|AF【詳解】∵|AB|:|BF2∵|AB|2又由雙曲線的定義得:BF1-∴AF∴|BF1在Rt△BF又|F1F2∴雙曲線的離心率e=故選;C【變式4-1】1.(2021下·安徽安慶·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線x2a2-y2b2=1a>0,b>0的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2A.23 B.33 C.43【答案】A【分析】利用雙曲線的定義求出a=1,進(jìn)而得出AF【詳解】∵BF1-B∵AF2=4,因為AF2-AF∴S△故選:A【變式4-1】2.(2021·高三課時練習(xí))已知雙曲線C:x2-y23=1的右焦點為F,P是雙曲線A.2+42 B.C.32 D.【答案】A【分析】設(shè)雙曲線C的左焦點為F1,則PF-PF1=2a,則由題意可得△PFM的周長為MF+【詳解】設(shè)雙曲線C的左焦點為F1,則PF-PF1∴PF=2+PF1,∴MF=22,△PFM∵當(dāng)M,P,F(xiàn)1三點共線時,MP+P∴△PFM的周長的最小值為2+4故選:A【變式4-1】3.已知F1、F2分別是雙曲線x23-y26=1(Ⅰ)求線段AB的長;(Ⅱ)求△A【答案】(1)1653;(2)【分析】(1)運用聯(lián)立方程法結(jié)合弦長公式求解即可;(2)根據(jù)(1)中的結(jié)果,結(jié)合雙曲線的定義,列等式可求解三角形的周長.【詳解】解:(1)由雙曲線的方程得F1(-3,0),F(xiàn)直線AB的方程為y將其代入雙曲線方程消去y得,5x2+6∴|AB(2)由題意不妨設(shè)點A在雙曲線的左支上,則△ABl△根據(jù)雙曲線的定義,Al由方程①解得點A的坐標(biāo)為(-3,-23∴題型5橢圓傾斜角式焦點弦長二級結(jié)論二級結(jié)論1.圓錐曲線的角度式焦半徑公式與焦點弦公式設(shè)直線l過圓錐曲線焦點F且交圓錐曲線于A?,?B兩點,不妨設(shè)AF>BF,若已知直線AF=即圓錐曲線的焦半徑公式與焦點弦公式分別為:AF=二級結(jié)論2.橢圓的傾斜角式焦點弦長公式:(1)F1?,?F2為橢圓C:x2a2+y(2)F1?,?F2為橢圓C:y2a2+x說明:特殊情形,當(dāng)傾斜角為θ=90°時,即為橢圓的通徑,通徑長AB圓錐曲線統(tǒng)一的傾斜角式焦點弦長公式:設(shè)直線l過圓錐曲線焦點F且交圓錐曲線于A?,?B兩點,若已知直線l傾斜角為θ,設(shè)圓錐曲線通徑為【例題5】(2022·全國·高三專題練習(xí))如圖,F(xiàn)1?,?F2為橢圓C:x2a2+y【答案】2【分析】由橢圓定義,結(jié)合余弦定理即可得出.【詳解】連結(jié)F2A,F2B,由橢圓定義得F2A=2在△AF1F2則a-ccos同理在△BF1則弦長AB=【變式5-1】1.經(jīng)過橢圓x22+y2=1的左焦點F1作傾斜角為60°的直線l,直線l與橢圓相交于A【答案】8【解析】求出橢圓的左焦點F1(-1,0),根據(jù)點斜式設(shè)出AB方程,聯(lián)立直線方程與橢圓方程消去y,利用根與系數(shù)的關(guān)系和弦長公式即可算出弦【詳解】∵橢圓方程為x2∴焦點分別為F1(-1,0),∵直線AB過左焦點F1傾斜角為60°∴直線AB的方程為y=將AB方程與橢圓方程消去y,得7設(shè)A(x1,y1)x1+∴|因此,|AB故答案為:8【點睛】本題主要考查直線和橢圓的位置關(guān)系,考查弦長的計算,意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平和計算能力.【變式5-1】5.(2022上·全國·高二專題練習(xí))已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的離心率為3【答案】鈍角三角形【分析】由橢圓的離心率可求得b2=2a23,從而可表示出橢圓方程,求出右焦點坐標(biāo),則可表示出直線l【詳解】由橢圓的離心率可得a2-則橢圓的方程為x橢圓的右焦點為F33a,由x2a設(shè)Ax1則y===-則OA?所以∠AOB所以△AOB(其中O為原點)故答案為:鈍角三角形【變式5-1】3.(2022上·全國·高三專題練習(xí))橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點分別是F1,F2,斜率為【答案】[【分析】設(shè)A(x1,y1),B(【詳解】如圖示,由橢圓定義可得|A則△ABF2的周長為4a,設(shè)△ABF2內(nèi)切圓半徑為r,△故2π=2πr由題意得12×4
得y1-y2=所以由AB=1+1故答案為:8【變式5-1】4.(2022·全國·高三專題練習(xí))過橢圓3x2+4y2=48橢圓的左焦點引直線交橢圓于【答案】3x+2【分析】設(shè)直線AB的傾斜角為θ,由焦點弦公式可得斜率,即可得解.【詳解】橢圓3x2+4y2=設(shè)直線AB的傾斜角為θ,則由焦點弦弦長公式可得|AB|=2所以該直線的傾斜角為tanθ則直線AB:y=32即3x+2y【變式5-1】5.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓x29+y28=1的左右焦點分別為F1?,?F【答案】24【分析】設(shè)出直線方程,求出點F2到直線AB的距離,再根據(jù)結(jié)論求出|AB【詳解】直線PF1的方程為y=-2x-2,設(shè)其傾斜角為θ,則k=-2由橢圓方程x29+y28=1,可得a=3,F(xiàn)2到直線AB的距離h=2×1+0+222+1所以△ABF2【變式5-1】6.(2023·四川廣安·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知拋物線C:y2=2pxp>0的焦點F與橢圓x225+y216=1的右焦點重合.斜率為kk>0直線A.3x-yC.3x-y【答案】A【分析】根據(jù)橢圓方程求得F,寫出直線l的方程并與拋物線方程聯(lián)立,化簡寫出根與系數(shù)關(guān)系,結(jié)合拋物線的定義求得k,由此求得直線l的方程.【詳解】橢圓x225+y216=1,c=25-16設(shè)Ax1,y1聯(lián)立y=k(x-3)則x1∵|AF∵∵因此直線l的方程是3x故選:A.題型6雙曲線傾斜角式焦點弦長二級結(jié)論二級結(jié)論:曲線的傾斜角式焦點弦長公式:(1)F1?,?F2為雙曲線C:x2a2-y(2)F1?,?F2為雙曲線C:y2a2-x說明:特殊情形,當(dāng)傾斜角為θ=90°時,即為雙曲線的通徑,通徑長2圓錐曲線統(tǒng)一的傾斜角式焦點弦長公式:設(shè)直線l過圓錐曲線焦點F且交圓錐曲線于A?,?B兩點,若已知直線l傾斜角為θ,設(shè)圓錐曲線通徑為【例題6】(2022·全國·高三專題練習(xí))設(shè)雙曲線x2a2-y2b2=1a>0?,?b>0,其中兩焦點坐標(biāo)為【答案】答案見解析【分析】分別討論當(dāng)直線與雙曲線的交點在同一支上或在兩支上時的焦半徑長度,結(jié)合焦點三角形的性質(zhì)可得解.【詳解】當(dāng)arctanba<θ<π-arctanb連接F2A,F(xiàn)2B,設(shè)由雙曲線定義可得F2A=2由余弦定理可得m2+2c2則可求得弦長AB=當(dāng)0≤θ<arctanba或π-arctanba連接F2A,F(xiàn)2B,設(shè)由雙曲線定義可得F2A=2由余弦定理可得m2+2同理n2+2則可求得弦長AB=因此焦點在x軸的焦點弦長公式:AB=【變式6-1】1.(2022·全國·高三專題練習(xí))過雙曲線x24-y28=1的右焦點F【答案】AB【分析】利用公式AB=【詳解】解:雙曲線x24-y28=1利用公式AB=2a【變式6-1】2.(2022·全國·高三專題練習(xí))過雙曲線x2-y2=4的右焦點F作傾斜角為150°【答案】8【分析】利用雙曲線的焦點弦長公式,根據(jù)已知條件直接得出弦長.【詳解】由雙曲線x2-y2所以AB=【變式6-1】3.(2022·全國·高三專題練習(xí))過雙曲線x24-y28=1的右焦點F【答案】AB【分析】利用公式AB=【詳解】解:雙曲線x24-y28=1利用公式AB=2a【變式6-1】4.(2022·全國·高三專題練習(xí))過雙曲線x2-y2=4的右焦點F作傾斜角為30°的直線,交雙曲線于A【答案】8【分析】利用雙曲線的焦點弦長公式,根據(jù)已知條件直接得出弦長.【詳解】由雙曲線x2-y2所以AB=【變式6-1】5.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線x23-y22=1的左右焦點分別為F1,F(xiàn)2,若過點P(0,-2)及F1【答案】12【分析】求出直線方程,求出點F2到直線AB的距離,再根據(jù)結(jié)論求出|AB【詳解】x23-y2所以直線AB方程為y+20+2=點F25,0到直線AB又|AB所以S△題型7拋物線傾斜角式焦點弦長二級結(jié)論二級結(jié)論:1.拋物線的焦點弦長:AB=2.過拋物線y2=2px(p>0)焦點的直線交拋物線于A,B兩點,則:引伸:M(a,0)(a>0)在拋物線Ax1,3.|AB|=2psin2α(α是直線AB與焦點所在軸的夾角)=x1+x2+p4.AF=λBF,則有cosθ【例題7】(2022·全國·高三專題練習(xí))如圖,拋物線y2=2pxp>0與過焦點Fp2,0的直線l相交于【答案】AB【分析】設(shè)FA=m,F(xiàn)B=n,可得xA=p2【詳解】設(shè)FA=m,F(xiàn)B=n,則由拋物線定義知:FA=xA∴m=p∴AB【變式7-1】1.(2020·山東·統(tǒng)考高考真題)斜率為3的直線過拋物線C:y2=4x的焦點,且與C交于A,B兩點,則AB=.【答案】16【分析】先根據(jù)拋物線的方程求得拋物線焦點坐標(biāo),利用點斜式得直線方程,與拋物線方程聯(lián)立消去y并整理得到關(guān)于x的二次方程,接下來可以利用弦長公式或者利用拋物線定義將焦點弦長轉(zhuǎn)化求得結(jié)果.【詳解】∵拋物線的方程為y2=4x,∴拋物線的焦點F又∵直線AB過焦點F且斜率為3,∴直線AB的方程為:y代入拋物線方程消去y并化簡得3x解法一:解得x1所以|解法二:Δ設(shè)A(x1過A,B分別作準(zhǔn)線x=-1的垂線,設(shè)垂足分別為|AB|=|故答案為:16【點睛】本題考查拋物線焦點弦長,涉及利用拋物線的定義進(jìn)行轉(zhuǎn)化,弦長公式,屬基礎(chǔ)題.【變式7-1】2.已知F為拋物線C:y2=4x的焦點,過F作兩條互相垂直的直線l1,l2,直線l1與C交于A,B兩點,直線A.16 B.14 C.12 D.10【答案】A【分析】設(shè)l1的方程為x=my+1,Ax1,y1,Bx2【詳解】因為兩條互相垂直的直線l1,l2所以設(shè)l1的方程為x=my+1,聯(lián)立y2=4xx=則|AB同理|PQ|AB|+|PQ|=42+m2故選:A【點睛】關(guān)鍵點點睛:有關(guān)直線與拋物線的弦長問題,要注意直線是否過拋物線的焦點,若過拋物線的焦點,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不過焦點,則必須用一般弦長公式.【變式7-1】3.(2021上·江西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))過拋物線y2=2pxp>0的焦點F作傾斜角為θθ≠π2的直線,交拋物線于A(1)求拋物線的方程;(2)試問在x軸上是否存在異于F點的定點P,使得FA?PB=FB【答案】(1)y2=4x;(2)存在點P【分析】(1)根據(jù)平面幾何性質(zhì)求得A2+p(2)設(shè)直線FA的方程與拋物線的方程聯(lián)立,進(jìn)而用y1,y2分別表示出FA,PB【詳解】(1)設(shè)FA的中點為C,過C作CE⊥x軸于E,連接CT,因為以FA為直徑的圓與y軸相切于點T0,3,所以CT⊥y于T,故CE=OT=3,因為θ=π3,即∠CFE=π(2)設(shè)Px0,0,且F1,0,由題意可知直線FA斜率不為0,故設(shè)直線FA:x=my+1,所以x=my+1y2=4x,聯(lián)立得y2-4my-4=0,設(shè)Ax1,y1,Bx2,y2,則【點睛】求定值(定點)問題常見的方法有兩種:(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個值(點)與變量無關(guān).(2)直接推理、計算,并在計算推理的過程中消去變量,從而得到定值(定點).【變式7-1】4.(2020·四川遂寧·統(tǒng)考二模)過拋物線y2=2pxp>0的焦點F作直線交拋物線于M,N兩點(M,N的橫坐標(biāo)不相等),弦MN的垂直平分線交x軸于點H,若MNA.14 B.16 C.18 D.20【答案】D【分析】利用點差法,得到弦所在直線的斜率與弦中點縱坐標(biāo)的關(guān)系式,再結(jié)合拋物線的定義即求.【詳解】設(shè)Mx1,y1,Nx2則y1所以y12-則kMN所以弦MN的垂直平分線為y-令y=0,則xH=又MN=所以HF=20故選:D.【變式7-1】5.設(shè)拋物線C:y2=4x的焦點為F,直線l過F且與C交于A,B兩點.若|AF|=3|BF|,則l的方程為A.y=x-1或y=-x+1B.y=33(X-1)或y=-33C.y=3(x-1)或y=-3(x-1D.y=22(x-1)或y=-22【答案】C【詳解】設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),又F(1,0),則AF=(1-x1,-y1),FB=(x2-1,y2),由題意知AF=3FB,因此{(lán)即{又由A、B均在拋物線上知{解得{直線l的斜率為±233因此直線l的方程為y=3(x-1)或y=-3(x-1).故選C.【變式7-1】6.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知點F和直線l是離心率為e的雙曲線C的焦點和對應(yīng)準(zhǔn)線,焦準(zhǔn)距(焦點到對應(yīng)準(zhǔn)線的距離)為p.過點F的弦AB與曲線C的焦點所在的軸的夾角為θ0°<θ≤90°,則有【答案】答案見解析【分析】結(jié)合雙曲線的定義,通過討論焦點F內(nèi)分、外分弦AB兩種情況,即可證明.【詳解】設(shè)點A,B,F(xiàn)在準(zhǔn)線l上的射影分別為A1,B1,H,l與曲線C的焦點所在的軸交于點H.過點F作HF的垂線交直線AA1于點M,交直線BB1于點(1)當(dāng)焦點F內(nèi)分弦AB時,如圖,AA1=A1M+因此AFe=p所以焦半徑AF=ep1-所以AB=(2)當(dāng)焦點F外分弦AB時,如圖,AA1=BB1=所以AFe=AF焦半徑AF=epe所以AB=綜合(1)(2)知,AB=題型8橢圓、雙曲線點坐標(biāo)式焦半徑公式二級結(jié)論一.橢圓的焦半徑及其應(yīng)用:1.焦半徑公式:Px0,y0是橢圓x2a2+y2b2Px0,y0是橢圓y2a2+x2b22.橢圓的坐標(biāo)式焦點弦長公式:(1)橢圓x2AB=2a+exA(2)橢圓y2AB=2a-ey二.雙曲線的焦半徑及其應(yīng)用:1:定義:雙曲線上任意一點M與雙曲線焦點的連線段,叫做雙曲線的焦半徑.2.當(dāng)點P在雙曲線上時的焦半徑公式,(其中F1?為左焦點,F(xiàn)2為右焦點)它是由第二定義導(dǎo)出的,其中a是實半軸長,e是離心率,x0當(dāng)焦點在x軸,P在左支時:PF1=-當(dāng)焦點在x軸,P在右支時:PF1=當(dāng)焦點在y軸:P在上支時:PF1當(dāng)焦點在y軸:P在下支時:PF1三.雙曲線的坐標(biāo)式焦點弦長公式:(1)雙曲線x2同支弦AB=exA+(2)雙曲線y2同支弦AB=eyA+【例題8】(2022·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓x2a2+y【答案】AB=2a+【分析】由焦半徑公式即可得焦點弦公式【詳解】設(shè)Ax1,?y1?【點睛】(1)只需要兩根和,即可求得弦長.(2)橢圓x2|AB|=2a+e橢圓y2AB=2a-【變式8-1】1.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓x22+y21=1的左右焦點分別為F1,F(xiàn)2,若過點P【答案】AB【分析】由橢圓的焦點弦長公式可得AB=2a+e(x【詳解】由題意,a=2,則直線AB的方程為x-1+令A(yù)(x1,y直線方程與橢圓方程聯(lián)立y=-2x-2x2所以AB=【點睛】(1)從橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程看出焦點的位置,合理選擇橢圓的焦點弦長公式.(2)一般弦長公式對橢圓的焦點弦長仍然適用,但是計算繁瑣,直接利用橢圓的焦點弦長公式就更為簡捷.【變式8-1】2.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓x249+y213=1,若過左焦點的直線交橢圓于A,B兩點,且A【答案】AB【分析】利用橢圓焦半徑公式求得焦點弦長.【詳解】由已知得a=7,b=13,所以離心率e=AB=【變式8-1】3.(2022·全國·高三專題練習(xí))設(shè)雙曲線x2a2-y2b2=1(【答案】答案見解析【分析】討論弦AB所在直線的斜率k存在,以及直線與同支、異支相交,結(jié)合第二定義即可得到弦長.【詳解】(1)當(dāng)弦AB所在直線的斜率k存在時,設(shè)直線AB為y=k(x-c),雙曲線方程x2a2-將直線y=k(x-c)代入①整理得,-a設(shè)A(x當(dāng)k>ba時,弦AB的兩個端點同在右支曲線上(如圖1)∴|AB當(dāng)0≤k<ba時,弦AB的兩個端點在左右兩支曲線上(如圖|AB(2)當(dāng)弦AB所在直線的斜率k不存在時,弦AB與x軸垂直,|AB題型9拋物線點坐標(biāo)式焦半徑公式二級結(jié)論拋物線的坐標(biāo)式焦點弦長公式:(1)拋物線y2=2px(2)拋物線y2=-2px(3)拋物線x2=2py(4)拋物線x2=-2py【例題9】(2021·河北·高三專題練習(xí))過拋物線y2=2pxp>0的焦點F作傾斜角為45°的直線交拋物線于A,B兩點,若線段【答案】2【詳解】設(shè)點A,B的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F且傾斜角為45°的直線方程為y=x-p2,把y=x-p2代入y2=2px,得x2-3px+14p2=0,∴x1+x2=3p,∵|AB|=x1+x2+p=4p=8,∴p【變式9-1】1.(2023·北京·人大附中校考三模)已知拋物線的焦點為F,過點F的直線與該拋物線交于A,B兩點,,AB的中點橫坐標(biāo)為4,則.【答案】【分析】根據(jù)拋物線定義有,結(jié)合已知即可求參數(shù)p的值.【詳解】由拋物線定義知:,而AB的中點橫坐標(biāo)為4,即,所以,即.故答案為:【變式9-1】2.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知拋物線的焦點為,則過點且斜率為的直線截拋物線所得弦長為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】求出直線的方程,與拋物線方程聯(lián)立,根據(jù)韋達(dá)定理以及拋物線的定義可求出結(jié)果.【詳解】由可得,準(zhǔn)線方程為,直線,聯(lián)立,消去并整理得,,設(shè)直線與拋物線的兩個交點為,,則,所以直線截拋物線所得弦長為.故選:B題型10焦點弦定比分點求離心率二級結(jié)論1.點F是橢圓的焦點,過F的弦AB與橢圓焦點所在軸的夾角為θ,θ?(0,π2),k為直線AB的斜率,且當(dāng)曲線焦點在y軸上時,e=1+注:λ=AFBF或者λ=BFAF,而不是2.過F弦AB與雙曲線焦點所在軸夾角為θ,θ?(0,π2),k為直線AB斜率,且當(dāng)曲線焦點在y軸上時,e=1+【例題10】(23·24高三上·云南·階段練習(xí))已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過點F2且傾斜角為60°的直線l與【答案】2【分析】由△AF1F2的面積是△BF1F2面積的2倍,得到AF2=2【詳解】如圖,由△AF1F2的面積是△不妨設(shè)AF2=2x,BF2=在△AF1F2中,得4x2+4c在△BF1F2中,得x2+4c2①+②×2得x=3a整理得c2-a故C的離心率為23故答案為:2【點睛】難點點睛:解答本題的難點在于找到a,c之間的關(guān)系,解答時要注意利用△AF1F2的面積是△BF1F2【變式10-1】1.(2022上·遼寧鞍山·高三鞍山一中??计谥校┮阎獧E圓C:x2a2+y2b2=1的左焦點為F,過F斜率為3的直線l與橢圓C相交于【答案】25【分析】設(shè)Ax1,y1,Bx2,y【詳解】因為直線AB過F(-c,0)且斜率為3,所以直線AB與橢圓C:x2a2+y設(shè)Ax1因為AFBF=32消去y2并化簡整理得:24將b2=a2-因此,該雙曲線的離心率e=故答案為:25【變式10-1】2.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的右焦點為F,過FA.58 B.65 C.75【答案】B【分析】設(shè)雙曲線C:x2a2-y2b2=1的右準(zhǔn)線為l,過A、B分別作AM⊥l于M,BN⊥l于N,BD⊥【詳解】設(shè)雙曲線C:x2過A、B分別作AM⊥l于M,BN⊥l于N,如圖所示:因為直線AB的斜率為3,所以直線AB的傾斜角為60°,∴∠BAD=60°,由雙曲線的第二定義得:AM-又∵AF=4∴3e∴e故選:B【點睛】本題主要考查雙曲線的第二定義的應(yīng)用以及離心率的求法,還考查了數(shù)形結(jié)合的思想和運算求解的能力,屬于中檔題.【變式10-1】3.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)(1)求橢圓的離心率;(2)若|AB【答案】(1)2(2)x【分析】(1)由圓錐曲線焦點弦的重要公式ecosθ(2)由圓錐曲線焦點弦的弦長公式|AB|=【詳解】(1)圓錐曲線焦點弦的重要公式ecosθ=λ-1λ所以θ=60°所以ecos60°(2)將e=|AB|=2ep1-因為p=a2c-所以橢圓方程為:x2【變式10-1】4.(2023·貴州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)A.12 B.35 C.22【答案】A【分析】根據(jù)向量關(guān)系得到A,B,F【詳解】因為3AF+5BF=0,所以不妨設(shè)Fc,0,則AF=由3AF+5BF=0故B8將其代入C:x2a2故離心率為12故選:A1.(2023·浙江溫州·樂清市知臨中學(xué)??级#┮阎獧E圓x2a2+y2b2=1的右焦點為FA.12 B.22 C.23【答案】C【分析】根據(jù)題意寫出直線方程,與橢圓方程聯(lián)立,運用韋達(dá)定理與GF2=2F2H構(gòu)建出關(guān)于a【詳解】設(shè)F2c,0,Gx1,y1,直線方程為y=3x可得a2根據(jù)韋達(dá)定理:y1+y因為GF2=2F2所以y1即4c23a2可得4a2=9故選:C.2.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的離心率為【答案】3【分析】由題意設(shè)雙曲線的方程為x2a2-3聯(lián)立方程,設(shè)Ax1,y1【詳解】因為ca所以3b2=13設(shè)過左焦點F且斜率為k>0的直線為x=1與雙曲線x2a2設(shè)Ax1,因為|FA所以y1所以4y消去y2得169×64×3化簡得1213-3k2因為k>0所以k=故答案為:33.(多選)(2022·遼寧沈陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知雙曲線x2a2-y2b2=1a>0,b>0的離心率為e,左、右焦點分別為FA.PFB.eC.若P在以F1FD.若PF1=Q【答案】AD【分析】根據(jù)雙曲線的定義求解判斷A,由由雙曲線的性質(zhì)PF2≥c-a求解判斷B,利用勾股定理求得ba【詳解】由雙曲線定義知PF1-由雙曲線的性質(zhì)PF2≥c-a(P為右頂點時取等號),本題中所以e∈(1,3),B若P在以F1F2為直徑的圓上,即PF1所以(4a)2+(2a)2=(2c若PF1=QF△PF1F2△QF1cos∠PF2F1+cos∠PF2F1=所以tan∠PF2F1=故選:AD.4.(2021·四川成都·石室中學(xué)??既#┮阎本€經(jīng)過拋物線y2=2pxp>0的焦點F并交拋物線于A,B兩點,則AF=4,且在拋物線的準(zhǔn)線上的一點【答案】2【分析】由所給向量關(guān)系可得點C在直線AB上,過點A,B分別作拋物線準(zhǔn)線的垂線,結(jié)合拋物線定義求出∠ACN=【詳解】過點A,B作拋物線y2=2pxp>0準(zhǔn)線x=-p2的垂線,垂足分別為
則有|AN|=|AF|,|BM|=|BF|,因點于是有|CB|=2|BM|,得∠ACN=30而FK//AN,則有|FK|=所以p=2故答案為:25.(2020·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)(1)求C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過F1且斜率為kk>0的直線l與橢圓C交于P,Q兩點,點D在y軸上,且滿足PD=QD【答案】(1)x26+y2【分析】(1)由△A1B1F1與(2)設(shè)直線l的方程為y=k(x+2)(k>0),聯(lián)立橢圓方程,由根與系數(shù)關(guān)系求x1+x【詳解】(1)設(shè)F1(-c整理得ca=將(3,1)代入C的方程,得由①②及a2=b2+故C的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2(2)由(1)知F1(-2,0),則直線l的方程為聯(lián)立直線l與橢圓C的方程,得x2消去y可得3k2+1設(shè)Px1,則x1+x所以|1+k易知點E(0,-2)到直線l的距離d設(shè)線段PQ的中點為N,則xN即N-所以線段PQ垂直平分線的方程為y-因為|PD|=|QD|,所以點令x=0,得y=-所以Skk+當(dāng)且僅當(dāng)k=1k故△EPQ與△A2【點睛】方法點睛:解決圓錐曲線最值問題的常用方法有三種:一是轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題,先引入變量,構(gòu)建與待求量有關(guān)的函數(shù),然后求最值;二是轉(zhuǎn)化為基本不等式問題,利用不等關(guān)系構(gòu)建不等式并求解;三是利用圓錐曲線的幾何性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合法求解.如本題第(2)問,先建立關(guān)于面積比值的表達(dá)式,然后對其進(jìn)行轉(zhuǎn)化,最后利用基本不等式求解.6.(2021·江西新余·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)和圓O:x2+y2(1)求圓O和橢圓C的方程(2)若點M是圓O上一點,求當(dāng)AF2,【答案】(1)x24+y【分析】(1)由直線被圓截得的弦長為14,運用垂徑定理建立關(guān)于a,(2)求直線P
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