第08讲 圆锥曲线中的焦点弦、焦半径及定比分点问题(高阶拓展、竞赛适用)(5类核心考点精讲精练)-备战2024年高考数学一轮复习(新教材新高考)
展开(核心考点精讲精练)
1. 4年真题考点分布
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是新高考卷的常考内容,设题不定,难度中等或偏难,分值为5-12分
【备考策略】1.理解、掌握圆锥曲线的焦点弦及其相关计算
2.理解、掌握圆锥曲线的焦半径及其相关计算
3.理解、掌握圆锥曲线的定比分点及其相关计算
【命题预测】本节内容是新高考卷的常考内容,小题和大题都会作为载体命题,同学们要会结合公式运算,需强化训练复习
知识讲解
椭圆的斜率式焦点弦长公式
(1)为椭圆的左、右焦点,过(或)斜率为的直线与椭圆交于两点,则
(2)为椭圆的下、上焦点,过(或斜率为的直线与椭圆交于两点,则
双曲线的斜率式焦点弦长公式
(1)F1,F2为双曲线C:x2a2−y2b2=1a>0,b>0的左、右焦点,过F1斜率为k的直线l与双曲线交于A,B两点,则
(1)A,B在同支弦,AB=2ab21+k2a2k2−b2
(2)A,B在异支弦,AB=2ab21+k2b2−a2k2
综合(1)(2)可统一为:AB=2ab21+k2a2k2−b2
(2)F1,F2为双曲线C:y2a2−x2b2=1a>0,b>0的上、下焦点,过F1斜率为k的直线l与双曲线交于A,B两点,则
(1)A,B在同支弦,AB=2ab21+k2a2−b2k2
(2)A,B在异支弦,AB=2ab21+k2b2k2−a2
综合(1)(2)可统一为:AB=2ab21+k2a2−b2k2
椭圆的倾斜角式焦点弦长公式
(1)F1,F2为椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的左、右焦点,过F1倾斜角为θ的直线l与椭圆C交于A,B两点,则AB=2ab2a2−c2cs2θ=2ep1−e2cs2θ
其中,焦准距(焦点到相应准线的距离)为p=a2c−c=b2c
(2)F1,F2为椭圆C:y2a2+x2b2=1a>b>0的上、下焦点,过F1倾斜角为θ的直线l与椭圆C交于A,B两点,则AB=2ab2a2−c2sin2θ=2ep1−e2sin2θ
其中,焦准距(焦点到相应准线的距离)为p=a2c−c=b2c
特殊情形,对于焦点在x轴上的椭圆,当倾斜角为θ=90∘时,即为椭圆的通径,通径长AB=2ep=2b2a.
双曲线的倾斜角式焦点弦长公式
(1)F1,F2为双曲线C:x2a2−y2b2=1a>0,b>0的左、右焦点,过F1倾斜角为θ的直线l与双曲线交于A,B两点,则AB=2ab2a2−c2cs2θ=2ep1−e2cs2θ
其中,焦准距(焦点到相应准线的距离)为p=a2c−c=b2c
(2)F1,F2为双曲线C:y2a2−x2b2=1a>0,b>0的上、下焦点,过F1倾斜角为θ的直线l与双曲线交于A,B两点,则AB=2ab2a2−c2sin2θ=2ep1−e2sin2θ
其中,焦准距(焦点到相应准线的距离)为p=a2c−c=b2c
特殊情形,对于焦点在x轴上的双曲线,当倾斜角为θ=90∘时,即为椭圆的通径,通径长AB=2ep=2b2a.
抛物线的的倾斜角式焦点弦长公式
(1) 焦点在 x 轴上, AB=2psin2θ
(2) 焦点在 y 轴上, AB=2pcs2θ
椭圆的角度式焦半径公式
设P是椭圆x2a2+y2b2=1上任意一点,F为它的一个焦点,∠PFO=θ,则PF=b2a−ccsθ
注:上述公式定义∠PFO=θ,P为圆锥曲线上的点,F为焦点
双曲线的角度式焦半径公式
设 P 是双曲线 x2a2−y2b2=1a>0,b>0 上任意一点, F为它的一个焦点, ∠PFO=θ ,则PF=b2ccsθ±a
式中“ 的记忆规律: 同正异负.即当 P 与 F 位于 y 轴的同侧时取正,否则取负.
取 ∠PFO=θ ,无需讨论焦点位置
抛物线的角度式焦半径公式
已知 A 是抛物线 C:y2=2pxp>0 上任意一点, F 为它的一个焦点, ∠AFO=θ ,则AF=p1+csθ
定比分点的定义
若 AP=λPB, 则称点 P 为线段 AB 的定比分点, λ 为点 P 分 AB 的比.
一般地, 设点 Ax1,y1,Bx2,y2, 且 AP=λPB, 则点 P 的坐标为 x1+λx21+λ,y1+λy21+λ.
考点一、椭圆、双曲线、抛物线的通径问题
1.(2023秋·四川内江·高三期末)椭圆的焦点为、,点在椭圆上且轴,则到直线的距离为( )
A.B.3C.D.
2.(2022·全国·高三专题练习)过双曲线的一个焦点且与双曲线的实轴垂直的弦叫做双曲线的通径,则双曲线的通径长是( )
A.B.C.D.
3.(2022秋·江西·高三校联考阶段练习)已知点到抛物线的准线的距离为4,那么抛物线的通径(过焦点并垂直于轴的弦)长是( )
A.8B.8或24C.12D.12或24
4.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别是、,点在椭圆上.若、、是一个直角三角形的三个顶点,则点到轴的距离为( )
A.B.C.D.或
1.(2022·全国·高三专题练习)抛物线的通径(过抛物线的焦点且与其对称轴垂直的弦)的长为 .
2.(2023·全国·模拟预测)已知抛物线C:x2=2py的焦点为F,过F且垂直于y轴的直线与C相交于A,B两点,若△AOB(O为坐标原点)的面积为18,则p= .
3.(2022·全国·高三专题练习)已知抛物线的焦点为F,过F的直线l交抛物线C于AB两点,且,则p的值为 .
4.(2022·全国·高三专题练习)过椭圆的焦点的弦中最短弦长是( )
A.B.C.D.
考点二、椭圆中的焦点弦及焦半径问题
1.(2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测)已知椭圆的左焦点为,离心率为.倾斜角为的直线与交于两点,并且满足,则的离心率为( )
A.B.C.D.
2.(2023秋·浙江·高三校联考期末)已知为坐标原点,椭圆的左、右焦点分别为、,为第一象限内上一点.若,则直线的斜率为( )
A.B.C.D.
3.(2023·全国·高三对口高考)已知、分别是椭圆的左、右焦点,过的直线交椭圆于A、B两点,若,则 .
4.(2023·全国·高三对口高考)如图,把椭圆的长轴分成等份,过每个分点作轴的垂线交椭圆的上半部分于七个点,是椭圆的一个焦点,则___
1.(2023·全国·高三专题练习)设,分别是椭圆的左、右焦点,过点的直线交椭圆E于A,B两点.若,轴,则椭圆E的方程为 .
2.(2022秋·四川乐山·高三期末)设、分别为椭圆:的左、右两个焦点,过作斜率为1的直线,交于、两点,则
3.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别为、,上顶点为,且,若第一象限的点、在上,,,,则直线的斜率为 .
4.(2022秋·上海普陀·高三曹杨二中校考阶段练习)已知F1,F2分别是椭圆的左,右焦点,点A,B是椭圆C上异于长轴端点的两点,且满足,则下列结论错误的是( )
A.△ABF2的周长为定值B.AB的长度最小值为2
C.若AB⊥AF2,则D.λ的取值范围是
考点三、双曲线中的焦点弦及焦半径问题
1.(2022·全国·高三专题练习)过双曲线的右焦点作倾斜角为直线,交双曲线于两点,求弦长.
2.(2021·全国·高三专题练习)分别是双曲线的左、右焦点,过的直线分别交该双曲线的左、右两支于A、B两点,若,则( )
A.2B.C.4D.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线的左、右焦点分别为,,一条渐近线方程为,过双曲线C的右焦点作倾斜角为的直线交双曲线的右支于A,B两点,若的周长为36,则双曲线C的标准方程为( )
A.B.C.D.
4.(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习)(多选)在平面直角坐标系中,已知,过点可作直线与曲线交于,两点,使,则曲线可以是( )
A.B.
C.D.
1.(2022·全国·高三专题练习)已知,为双曲线的左、右焦点,以,为直径的圆与双曲线在第一象限的交点为,,,则双曲线的标准方程为 .
2.(2022·全国·高三专题练习)若分别是双曲线的左、右焦点,是双曲线左支上过点的弦,且,的周长是20,则m= .
3.(2023秋·江西·高三统考开学考试)(多选)已知、是双曲线的左、右焦点,以为圆心,为半径的圆与的一条渐近线切于点,过的直线与交于、两个不同的点,若的离心率,则( )
A.
B.的最小值为
C.若,则
D.若、同在的左支上,则直线的斜率
考点四、抛物线中的焦点弦及焦半径问题
1.(全国·高考真题)已知直线与抛物线相交于A、B两点,F为C的焦点,若,则k=
A.B.C.D.
2.(2023·全国·统考高考真题)(多选)设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( ).
A.B.
C.以MN为直径的圆与l相切D.为等腰三角形
3.(山东·统考高考真题)斜率为的直线过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点,则= .
4.(重庆·高考真题)过抛物线的焦点作直线交抛物线于两点,若则= .
5.(2023·浙江·校联考模拟预测)(多选)如图,已知抛物线,过抛物线焦点的直线自上而下,分别交抛物线与圆于四点,则( ).
A.B.
C.D.
1.(2023·湖南郴州·安仁县第一中学校联考模拟预测)经过抛物线的焦点,作斜率为的直线与抛物线交于两点,若,则( )
A.B.或3C.或2D.3
2.(2023·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测)已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线及其准线分别交于两点,,则直线的斜率为( )
A.B.C.D.
3.(2023·云南昭通·校联考模拟预测)(多选)已知A,B是抛物线:上两动点,为抛物线的焦点,则( )
A.直线AB过焦点F时,最小值为4
B.直线AB过焦点F且倾斜角为时,
C.若AB中点M的横坐标为2,则最大值为5
D.
4.(2023·北京·人大附中校考三模)已知抛物线的焦点为F,过点F的直线与该抛物线交于A,B两点,,AB的中点横坐标为4,则 .
5.(2023·内蒙古赤峰·统考二模)已知抛物线与圆,过圆心的直线与抛物线和圆分别交于,,,,其中,在第一象限,,在第四象限,则最小值是 .
考点五、定比分点问题
1 已知过定点 P0,3 的直线与椭圆 x29+ y24=1 交于两个不同的点 A,B, 且满足 AP=λPB, 求 λ 的取值范围.
解: 设点 Ax1,y1,Bx2,y2, 则由 AP=λPB知点 Px1+λx21+λ,y1+λy21+λ,
又已知点 P0,3, 所以 x1+λx2=0,y1+λy2=31+λ (1).
由点 A,B 在脒圆上得 x129+y124=1,λ2x229+λ2y224=λ2,
两式作差得 x1+λx2x1−λx29+y1+λy2y1−λy24=1− λ22.
于是, 将(1) 代入 (2) 化简得 y1−λy2=43(1− λ).
由 y1+λy2=31+λ 可得 y1=32(1+ λ)+231−λ=136+56λ∈−2,2,
解得 λ∈ −5,−15.
1.(浙江·高考真题)已知点P(0,1),椭圆 (m>1)上两点A,B满足,则当m= 时,点B横坐标的绝对值最大.
【能力提升】
一、单选题
1.(2023秋·高三课时练习)抛物线的通径长为( )
A.8B.4C.D.
2.(2023·全国·模拟预测)已知抛物线的焦点为,则过点且斜率为的直线截抛物线所得弦长为( )
A.B.C.D.
3.(2023秋·陕西西安·高三长安一中校考期末)设经过点的直线与抛物线相交于,两点,若线段中点的横坐标为,则( )
A.B.C.D.
4.(2023·全国·高三专题练习)过椭圆的左焦点作直线和椭圆交于A、B两点,且,则这样直线的条数为( )
A.0B.1C.2D.3
5.(2022·全国·高三专题练习)设为双曲线:上的点,,分别是双曲线的左,右焦点,,则的面积为( )
A.B.C.30D.15
6.(2023秋·高三课时练习)已知抛物线的焦点为,若直线与交于,两点,且,则( )
A.4B.5C.6D.7
7.(2023春·山西吕梁·高三统考阶段练习)已知抛物线 直线与交于,两点,直线 与交于,两点,则||+2||的最小值为( )
A.B.C.D.
8.(2023·全国·高三专题练习)已知为抛物线的焦点,过的直线交抛物线于两点,若,则( )
A.1B.C.3D.4
9.(2023·湖南郴州·安仁县第一中学校联考模拟预测)经过抛物线的焦点,作斜率为的直线与抛物线交于两点,若,则( )
A.B.或3C.或2D.3
10.(2023·湖南长沙·雅礼中学校考模拟预测)已知抛物线:的焦点为F,过F且斜率大于零的直线l与及抛物线:的所有公共点从右到左分别为点A,B,C,则( )
A.4B.6C.8D.10
11.(2021·全国·模拟预测)如图,椭圆的左、右焦点分别为,,过点,分别作弦,.若,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
12.(2023·陕西·校联考三模)已知定点,直线:与抛物线交于两点A,B,若,则( )
A.4B.6C.8D.10
13.(2022·全国·高三专题练习)已知斜率不为0的直线过椭圆的左焦点且交椭圆于,两点,轴上的点满足,则的取值范围为( )
A.,B.,C.,D.,
二、多选题
14.(2022秋·河北衡水·高三校考阶段练习)已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线相交于两点,下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则的最小值为5
C.以线段为直径的圆与直线相切
D.若,则直线的斜率为
15.(2022·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系xOy中,已知F1,F2分别是椭圆的左,右焦点,点A,B是椭圆C上异于长轴端点的两点,且满足,则( )
A.△ABF2的周长为定值B.AB的长度最小值为1
C.若AB⊥AF2,则λ=3D.λ的取值范围是[1,5]
三、填空题
16.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆C的离心率,左右焦点分别为,P为椭圆C上一动点,则的取值范围为 .
17.(2022秋·四川乐山·高三期末)设、分别为椭圆:的左、右两个焦点,过作斜率为1的直线,交于、两点,则
18.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别为、,上顶点为,且,若第一象限的点、在上,,,,则直线的斜率为 .
19.(2022·全国·高三专题练习)已知,分别为双曲线的左、右焦点,点,点的坐标为,为的角平分线,则
20.(2021·全国·高三专题练习)已知,为双曲线的左、右焦点,以,为直径的圆与双曲线在第一象限的交点为,,,则双曲线的标准方程为 .4年考情
考题示例
考点分析
关联考点
2023年新Ⅱ卷,第10题,5分
抛物线焦点弦有关的几何性质
抛物线定义的理解
根据焦点或准线写出抛物线的标准方程
求直线与抛物线的交点坐标
2020年新I卷,第13题,5分
求抛物线焦点弦长
无
2020年新Ⅱ卷,第14题,5分
求抛物线焦点弦长
无
第19讲 圆锥曲线中的光学性质(高阶拓展、竞赛适用)(3类核心考点精讲精练)-备战2024年高考数学一轮复习(新教材新高考): 这是一份第19讲 圆锥曲线中的光学性质(高阶拓展、竞赛适用)(3类核心考点精讲精练)-备战2024年高考数学一轮复习(新教材新高考),共2页。试卷主要包含了 命题规律及备考策略, 双曲线的光学性质等内容,欢迎下载使用。
第18讲 圆锥曲线中的极点极线问题(高阶拓展、竞赛适用)(1类核心考点精讲精练)-备战2024年高考数学一轮复习(新教材新高考): 这是一份第18讲 圆锥曲线中的极点极线问题(高阶拓展、竞赛适用)(1类核心考点精讲精练)-备战2024年高考数学一轮复习(新教材新高考),共2页。试卷主要包含了 命题规律及备考策略,求证等内容,欢迎下载使用。
第17讲 圆锥曲线中的阿基米德三角形(高阶拓展、竞赛适用)(7类核心考点精讲精练)-备战2024年高考数学一轮复习(新教材新高考): 这是一份第17讲 圆锥曲线中的阿基米德三角形(高阶拓展、竞赛适用)(7类核心考点精讲精练)-备战2024年高考数学一轮复习(新教材新高考),共2页。