中文字幕精品无码一区二区,成全视频在线播放观看方法,大伊人青草狠狠久久,亚洲一区影音先锋色资源

人教A版數學(選擇性必修一講義)第34講拓展三:圓錐曲線的方程(弦長問題)(學生版+解析)

資源下載
  1. 二一教育資源

人教A版數學(選擇性必修一講義)第34講拓展三:圓錐曲線的方程(弦長問題)(學生版+解析)

資源簡介

第09講 圓錐曲線的方程(弦長問題)
一、知識點歸納
知識點一:弦長公式
(最常用公式,使用頻率最高)
知識點二:基本不等式
(當且僅當時等號成立)
二、題型精講
題型01求橢圓的弦長
【典例1】(2023春·四川成都·高二校聯考期末)已知橢圓:的離心率為,且其中一個焦點與拋物線的焦點重合.
(1)求橢圓的方程;
(2)若直線:與橢圓交于不同的A,B兩點,且滿足(為坐標原點),求弦長的值.

【典例2】(2023春·廣西·高二校聯考階段練習)在直角坐標系xOy中已知,P是平面內一動點,且直線PA和直線PB的斜率之積為.記點P的運動軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)若直線l與曲線C相交于M,N兩點.且線段MN的中點為,求.

【變式1】(2023春·黑龍江哈爾濱·高二哈爾濱三中??茧A段練習)已知平面內動點與定點的距離和到定直線的距離的比是常數.
(1)求動點的軌跡方程;
(2)設動點的軌跡為曲線,過定點的直線和曲線交于不同兩點、滿足,求線段的長.
【變式2】(2023秋·新疆巴音郭楞·高二校聯考期末)已知橢圓C的焦點為F1(0,-2)和F2(0,2),長軸長為2,設直線y=x+2交橢圓C于A,B兩點.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)求弦AB的中點坐標及|AB|.
題型02求橢圓的弦長的最值(范圍)
【典例1】(2023秋·浙江寧波·高二校聯考期末)過點的直線與橢圓交于兩點,則的最大值是 .
【典例2】(2023春·福建莆田·高二莆田第十中學校考階段練習)已知橢圓的離心率為,C上的點到其焦點的最大距離為.
(1)求C的方程;
(2)若圓的切線l與C交于點A,B,求的最大值.
【典例3】(2023·全國·高三專題練習)已知橢圓的離心率為,左頂點為,直線與橢圓交于,兩點.
(1)求橢圓的的標準方程;
(2)若直線,的斜率分別為,,且,求的最小值.
【典例4】(2023秋·湖南岳陽·高二湖南省汨羅市第一中學校聯考期末)設橢圓的左右焦點,分別是雙曲線的左右頂點,且橢圓的右頂點到雙曲線的漸近線的距離為.
(1)求橢圓的方程;
(2)是否存在圓心在原點的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓恒有兩個交點,且?若存在,寫出該圓的方程,并求的取值范圍,若不存在,說明理由.
【變式1】(2023·全國·高三專題練習)已知橢圓的離心率為,它的四個頂點構成的四邊形的面積為.
(1)求橢圓的方程;
(2)設過點的直線與圓相切且與橢圓交于、兩點,求的最大值.
【變式2】(2023春·福建泉州·高二福建省永春第一中學??茧A段練習)已知橢圓:()的短軸長為4,離心率為.點為圓:上任意一點,為坐標原點.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)記線段與橢圓交點為,求的取值范圍.
【變式3】(2023·全國·高三專題練習)已知橢圓的兩個焦點,,動點在橢圓上,且使得的點恰有兩個,動點到焦點的距離的最大值為.
(1)求橢圓的方程;
(2)如圖,以橢圓的長軸為直徑作圓,過直線上的動點作圓的兩條切線,設切點分別為,,若直線與橢圓交于不同的兩點,,求弦長的取值范圍.
題型03根據橢圓的弦長求參數
【典例1】(2023春·上海靜安·高二統考期末)在平面直角坐標系中,設,動點滿足:,其中是非零常數,分別為直線的斜率.
(1)求動點的軌跡的方程,并討論的形狀與值的關系;
(2)當時,直線交曲線于兩點,為坐標原點.若線段的長度,的面積,求直線的方程.
【典例2】(2023春·四川成都·高二四川省成都市新都一中校聯考期末)已知在平面直角坐標系中,橢圓的右頂點為,上頂點為,的面積為,離心率.
(1)求橢圓的方程;
(2)若斜率為的直線與圓相切,且與橢圓相交于、兩點,若弦長的取值范圍為,求斜率的取值范圍.
【典例3】(2023春·四川成都·高二四川省成都市新都一中校聯考期末)已知在平面直角坐標系中,橢圓的右頂點為A,上頂點為B,的面積為,離心率.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若斜率為k的直線與圓相切,且l與橢圓C相交于兩點,若弦長的取值范圍為,求的取值范圍.
【變式1】(2023春·上海浦東新·高二統考期末)橢圓C:.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)若、分別是橢圓C的兩個焦點,P是C上的一點,且,求點P的坐標;
(3)如果l:被橢圓C截得的弦長,求該直線的方程.
【變式2】(2023·黑龍江齊齊哈爾·齊齊哈爾市實驗中學校考三模)在平面直角坐標系中,已知橢圓:與橢圓:,且橢圓過橢圓的焦點.過點且不與坐標軸平行或重合的直線與橢圓交于,兩點,與橢圓交于,兩點.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)若存在直線,使得,求實數的取值范圍.
【變式3】(2023春·四川內江·高二四川省內江市第六中學??茧A段練習)橢圓E的方程為,短軸長為2,若斜率為的直線與橢圓E交于兩點,且線段的中點為.
(1)求橢圓E的方程;
(2)若直線l:與圓相切,且與橢圓E交于M,N兩點,且,求直線l的方程.
題型04求雙曲線的弦長
【典例1】(2023·新疆喀什·??寄M預測)已知雙曲線C兩條準線之間的距離為1,離心率為2,直線l經過C的右焦點,且與C相交于A、B兩點.
(1)求C的標準方程;
(2)若直線l與該雙曲線的漸近線垂直,求AB的長度.
【典例2】(2023春·甘肅金昌·高二永昌縣第一高級中學??茧A段練習)已知雙曲線C的漸近線為,且過點.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)若直線與雙曲線C相交于A,B兩點,O為坐標原點,若OA與OB垂直,求a的值以及弦長.
【變式1】(2023秋·廣東湛江·高二統考期末)設第一象限的點是雙曲線上的一點,已知C的一條漸近線的方程是.
(1)求b的值,并證明:;
(2)若直線和曲線C相交于E,F兩點,求.
【變式2】(2023·江蘇·高二專題練習)雙曲線的焦點的坐標分別為和,離心率為,求:
(1)雙曲線的方程及其漸近線方程;
(2)已知直線與該雙曲線交于交于兩點,且中點,求直線AB的弦長.
題型05根據雙曲線的弦長求參數
【典例1】(2023春·上海浦東新·高二上海南匯中學校考期中)已知點,依次為雙曲線的左、右焦點,且,令.
(1)設此雙曲線經過第一、三象限的漸近線為,若直線與直線垂直,求雙曲線的離心率;
(2)若,以此雙曲線的焦點為頂點,以此雙曲線的頂點為焦點得到橢圓C,法向量為的直線與橢圓C交于兩點M,N,且,求直線的一般式方程.
【典例2】(2023秋·重慶渝中·高二重慶巴蜀中學校考期末)已知雙曲線的漸近線方程是,右頂點是.
(1)求雙曲線的離心率;
(2)過點傾斜角為的直線與雙曲線的另一交點是,若,求雙曲線的方程.
【變式1】(2023秋·浙江寧波·高二期末)已知焦點在x軸上的雙曲線C的漸近線方程為,
(1)求雙曲線C的離心率e
(2)若直線與C相交于不同的兩點A,B,且,求雙曲線C的方程.
【變式2】(2023秋·安徽合肥·高三??计谀╇p曲線的中心在原點,右焦點為,漸近線方程為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)過點且斜率為的直線,與雙曲線交于不同的,兩點,若,求直線的方程.
【變式3】(2023春·上海浦東新·高二上海市洋涇中學??茧A段練習)已知雙曲線C:的離心率為,實軸長為2.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)若直線被雙曲線C截得的弦長為,求m的值.
題型06求拋物線焦點弦
【典例1】(2023春·甘肅武威·高二統考開學考試)已知拋物線過點.
(1)求拋物線的標準方程;
(2)過拋物線焦點作直線與拋物線交于兩點,已知線段的中點橫坐標為4,求弦的長度.
【典例2】(2023·全國·高三專題練習)已知拋物線的焦點為.
(1)求;
(2)若直線與交于、兩點,求線段的長.
題型07求拋物線中非焦點弦
【典例1】(2023·四川成都·成都七中??寄M預測)已知橢圓與拋物線的圖象在第一象限交于點P.若橢圓的右頂點為B,且.
(1)求橢圓的離心率.
(2)若橢圓的焦距長為2,直線l過點B.設l與拋物線相交于不同的兩點M、N,且的面積為24,求線段的長度.
【典例2】(2023·廣西·統考模擬預測)已知拋物線的焦點到準線的距離為2.
(1)求的方程;
(2)若為直線上的一動點,過作拋物線的切線為切點,直線與交于點,過作的垂線交于點,當最小時.求.
【變式1】(2023春·內蒙古興安盟·高二烏蘭浩特市第四中學??茧A段練習)已知拋物線C的頂點在原點,對稱軸是坐標軸,它的準線過雙曲線的左焦點.
(1)求拋物線C的方程;
(2)若過點且斜率為1的直線與拋物線C交于M,N兩點,求.
【變式2】(2023秋·湖北·高二統考期末)已知拋物線C:上第一象限的一點到其焦點的距離為2.
(1)求拋物線C的方程和P點坐標;
(2)過點的直線l交拋物線C于A,B兩點,若∠APB的角平分線過拋物線的焦點,求弦AB的長.
題型08根據拋物線弦長求參數
【典例1】(2023秋·湖南邵陽·高二統考期末)在平面直角坐標系中,動點到定點的距離比到軸的距離大1.
(1)求動點的軌跡的方程;
(2)過點的直線交曲線于兩點,若,求直線的方程.
【典例2】(2023秋·河北石家莊·高二石家莊二十三中??计谀┮阎狾為坐標原點,點和點,動點P滿足.
(1)求動點P的軌跡曲線W的方程并說明W是何種曲線;
(2)若拋物線()的焦點F恰為曲線W的頂點,過點F的直線l與拋物線Z交于M,N兩點,,求直線l的方程.
【變式1】(2022春·陜西西安·高二西北工業大學附屬中學??茧A段練習)已知拋物線的焦點為F,點在拋物線C上,且.
(1)求拋物線C的標準方程;
(2)若直線l過拋物線C的焦點F,l與拋物線C相交于A,B兩點,且,求直線l的方程.
【變式2】(2022·全國·高三專題練習)如圖,設拋物線方程為,為直線上任意一點,過引拋物線的切線,切點分別為,.
(1)求證:,,三點的橫坐標成等差數列;
(2)已知當點的坐標為時,,求此時拋物線的方程.
第09講 圓錐曲線的方程(弦長問題)
一、知識點歸納
知識點一:弦長公式
(最常用公式,使用頻率最高)
知識點二:基本不等式
(當且僅當時等號成立)
二、題型精講
題型01求橢圓的弦長
【典例1】(2023春·四川成都·高二校聯考期末)已知橢圓:的離心率為,且其中一個焦點與拋物線的焦點重合.
(1)求橢圓的方程;
(2)若直線:與橢圓交于不同的A,B兩點,且滿足(為坐標原點),求弦長的值.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)由得焦點,則橢圓的焦點為,
因為橢圓離心率為,
所以,解得,則,
所以橢圓的方程為.
(2)設,
由得,,
易得,則,,,
因為,
所以,解得,
所以


【典例2】(2023春·廣西·高二校聯考階段練習)在直角坐標系xOy中已知,P是平面內一動點,且直線PA和直線PB的斜率之積為.記點P的運動軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)若直線l與曲線C相交于M,N兩點.且線段MN的中點為,求.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)設,由題可得,
則.
整理得,
故曲線C的方程為.
(2)(法一)設,
則兩式相減得,則 ,
因為線段MN的中點,所以,所以,
故直線l的方程為,即,
聯立方程組,消去y整理得,
,則,
則.

(法二)易知直線斜率存在,設直線方程為,
聯立方程組,消去y整理得,
,
則 ,
又,
可求得,即有,
則.
【變式1】(2023春·黑龍江哈爾濱·高二哈爾濱三中??茧A段練習)已知平面內動點與定點的距離和到定直線的距離的比是常數.
(1)求動點的軌跡方程;
(2)設動點的軌跡為曲線,過定點的直線和曲線交于不同兩點、滿足,求線段的長.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)解:因為面內動點與定點的距離和到定直線的距離的比是常數,
則,整理可得,
因此,點的軌跡方程為.
(2)解:若直線與軸重合,則、為橢圓長軸的頂點,
若點、,則,,此時,不合乎題意,
若點、,同理可得,不合乎題意,
所以,直線不與軸重合,設直線的方程為,設點、,
聯立可得,,
因為,即,所以,,即,
由韋達定理可得,所以,,
,解得,
因此,
.
【變式2】(2023秋·新疆巴音郭楞·高二校聯考期末)已知橢圓C的焦點為F1(0,-2)和F2(0,2),長軸長為2,設直線y=x+2交橢圓C于A,B兩點.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)求弦AB的中點坐標及|AB|.
【答案】(1)
(2)中點坐標,弦長
【詳解】(1)因為橢圓C的焦點為和 ,長軸長為,
所以橢圓的焦點在軸上,.
所以.
所以橢圓C的標準方程.
(2)設,,AB線段的中點為,
由得,
所以,
所以,,
所以弦AB的中點坐標為,
.
題型02求橢圓的弦長的最值(范圍)
【典例1】(2023秋·浙江寧波·高二校聯考期末)過點的直線與橢圓交于兩點,則的最大值是 .
【答案】
【詳解】①當直線斜率存在時,
設直線方程為:
聯立,
得,
即,
所以,
所以,
令,
則原式,
令,
則原式,
當時取得最大值,
此時,.
②當直線斜率不存在時,
所以的最大值是.
故填:.
【典例2】(2023春·福建莆田·高二莆田第十中學校考階段練習)已知橢圓的離心率為,C上的點到其焦點的最大距離為.
(1)求C的方程;
(2)若圓的切線l與C交于點A,B,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)因為C的離心率為,所以.
因為C上的點到其焦點的最大距離為,
所以,解得,.
因為,所以,故C的方程為.
(2)當l的斜率不存在時,可得.
當時,可得,,則.
當時,同理可得.
當l的斜率存在時,設.
因為l與圓相切,所以圓心到l的距離為,
即.
聯立得.
設,,則,.

令,
則,
當且僅當,即時,等號成立.
因為,所以的最大值為.
【典例3】(2023·全國·高三專題練習)已知橢圓的離心率為,左頂點為,直線與橢圓交于,兩點.
(1)求橢圓的的標準方程;
(2)若直線,的斜率分別為,,且,求的最小值.
【答案】(1)
(2)3
【詳解】(1)由題知,橢圓的離心率為,左頂點為,
所以,解得,
所以橢圓的標準方程為.
(2)由(1)得,,
因為直線與橢圓交于,兩點,
由題可知,直線斜率為0時,,
所以直線的斜率不為0,
所以設直線,
聯立方程,得,
所以,

所以
,解得,
此時恒成立,
所以直線的方程為直線,直線過定點,
此時,
所以

當且僅當時取等號,
所以的最小值為3.
【典例4】(2023秋·湖南岳陽·高二湖南省汨羅市第一中學校聯考期末)設橢圓的左右焦點,分別是雙曲線的左右頂點,且橢圓的右頂點到雙曲線的漸近線的距離為.
(1)求橢圓的方程;
(2)是否存在圓心在原點的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓恒有兩個交點,且?若存在,寫出該圓的方程,并求的取值范圍,若不存在,說明理由.
【答案】(1)
(2)存在,圓的方程為,的取值范圍是
【詳解】(1)由題意得:,
故,
雙曲線漸的近線方程為,
故橢圓右頂點到雙曲線漸近線距離為,
因為,解得:,
故,
所以橢圓方程為;
(2)當直線的斜率存在時,設直線為,
聯立與,得:

由得:,
設,
則,
因為,所以,
其中
,
整理得:,
將代入中,解得:,
又,解得:,綜上:或,
原點到直線的距離為,
則存在圓心在原點的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓恒有兩個交點,且,
該圓的半徑即為,故圓的方程為,
當直線斜率不存在時,此時直線的方程為,
與橢圓的兩個交點為,或,,
此時,滿足要求,
經驗證,此時圓上的切線在軸上的截距滿足或,
綜上:存在圓心在原點的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓恒有兩個交點,且;

將代入上式,
令,則,
因為,則,
所以,
因為,所以,
故當時,取得最大值,最大值為,
又,
當直線的斜率不存在時,此時,
綜上:的取值范圍為.
【變式1】(2023·全國·高三專題練習)已知橢圓的離心率為,它的四個頂點構成的四邊形的面積為.
(1)求橢圓的方程;
(2)設過點的直線與圓相切且與橢圓交于、兩點,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)解:橢圓的四個頂點構成的四邊形的面積為,
由題意可得,解得,.
所以,橢圓的方程為.
(2)解:若直線與軸平行或重合,此時直線與圓相交,不合乎題意,
設直線的方程為,由題意可得,即.
聯立消去得,即,

設、,則,.
所以,

令,則,則,
當且僅當時等號成立,此時,.
故的最大值為.
【變式2】(2023春·福建泉州·高二福建省永春第一中學??茧A段練習)已知橢圓:()的短軸長為4,離心率為.點為圓:上任意一點,為坐標原點.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)記線段與橢圓交點為,求的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)由題意可知:,, ,則,
∴橢圓的標準方程:;
(2)由題意可知:,
設,則,
∴,
由,當時,,當時,,
∴的取值范圍;
【變式3】(2023·全國·高三專題練習)已知橢圓的兩個焦點,,動點在橢圓上,且使得的點恰有兩個,動點到焦點的距離的最大值為.
(1)求橢圓的方程;
(2)如圖,以橢圓的長軸為直徑作圓,過直線上的動點作圓的兩條切線,設切點分別為,,若直線與橢圓交于不同的兩點,,求弦長的取值范圍.
【答案】(1);
(2).
【詳解】(1)設半焦距為,由使得的點恰有兩個可得,
動點到焦點的距離的最大值為,可得,即,
所以橢圓的方程是.
(2)圓的方程為,設直線上動點的坐標為.
設,連接OA,
因為直線為切線,故,否則直線垂直于軸,則與直線平行,
若,則,故,
故直線的方程為:,
整理得到:;
當時,若,直線的方程為:;若,則直線的方程為:,
滿足.
故直線的方程為,同理直線的方程為,
又在直線和上,即,
故直線的方程為.
聯立,消去得,
設,.
則,
從而

又,從而,所以.
題型03根據橢圓的弦長求參數
【典例1】(2023春·上海靜安·高二統考期末)在平面直角坐標系中,設,動點滿足:,其中是非零常數,分別為直線的斜率.
(1)求動點的軌跡的方程,并討論的形狀與值的關系;
(2)當時,直線交曲線于兩點,為坐標原點.若線段的長度,的面積,求直線的方程.
【答案】(1)動點的軌跡的方程為;討論過程見解析
(2)或或或
【詳解】(1)設,
因為,動點滿足:, 分別為直線的斜率,
所以,即,
即動點的軌跡的方程為.
討論的形狀與值的關系如下:
當時,的形狀為雙曲線;
當時,的形狀為焦點位于x軸的橢圓;
當時,的形狀為圓;
當時,的形狀為焦點位于y軸的橢圓;
(2)當時,的形狀為焦點位于y軸的橢圓,方程為.
由題意知,直線斜率存在,
聯立,則,
,
則,
所以,
所以,
設到直線距離為,直線
則,
所以,平方得,
代入上式得,則,
平方得,即,
所以,得,則,
則,所以,
此時成立,
所以直線的方程為,
即或或或.

【典例2】(2023春·四川成都·高二四川省成都市新都一中校聯考期末)已知在平面直角坐標系中,橢圓的右頂點為,上頂點為,的面積為,離心率.
(1)求橢圓的方程;
(2)若斜率為的直線與圓相切,且與橢圓相交于、兩點,若弦長的取值范圍為,求斜率的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)解:由題意可知,可得,,
所以,橢圓的方程為.
(2)解:設直線的方程為,
因為直線與圓相切,且該圓的圓心為原點,半徑為,

則,得,
聯立得,
則,
設、,則,
所以,,
,
因為的取值范圍是,即,
整理可得,又因為,所以,,解得,
因此,的取值范圍是.
【典例3】(2023春·四川成都·高二四川省成都市新都一中校聯考期末)已知在平面直角坐標系中,橢圓的右頂點為A,上頂點為B,的面積為,離心率.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若斜率為k的直線與圓相切,且l與橢圓C相交于兩點,若弦長的取值范圍為,求的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)由題意可知:,可得,,
所以橢圓C的方程為:;
(2)設直線的方程為,,,
由,得,
聯立,得,
恒成立,
則,
所以,
,

因為的取值范圍為,
則,解得,
所以,

因為,則,
所以,
所以的取值范圍為.
【變式1】(2023春·上海浦東新·高二統考期末)橢圓C:.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)若、分別是橢圓C的兩個焦點,P是C上的一點,且,求點P的坐標;
(3)如果l:被橢圓C截得的弦長,求該直線的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【詳解】(1)橢圓C:,

(2)由(1)可知:,
設,,
,
可得,且,
聯立解得:,
所以或或或
(3)設直線l與橢圓的交點分別為,
聯立,整理得:,
;
所以弦長,
解得: ,
所以直線的方程:
【變式2】(2023·黑龍江齊齊哈爾·齊齊哈爾市實驗中學校考三模)在平面直角坐標系中,已知橢圓:與橢圓:,且橢圓過橢圓的焦點.過點且不與坐標軸平行或重合的直線與橢圓交于,兩點,與橢圓交于,兩點.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)若存在直線,使得,求實數的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)因為橢圓過點,所以橢圓的焦點坐標為,則,
所以,即橢圓的標準方程為;
(2)易知直線的斜率存在,設:,
,,,,
聯立直線l與橢圓,,消去y,整理得,
則,即,
,,
聯立直線l與橢圓,,消去y,整理得,
則,即,
,,
所以,
,
因為,所以,
即,平方整理得,
因為,所以,設函數,則,
所以函數在上單調遞增,
所以,
又,所以,
即的取值范圍為.
【變式3】(2023春·四川內江·高二四川省內江市第六中學校考階段練習)橢圓E的方程為,短軸長為2,若斜率為的直線與橢圓E交于兩點,且線段的中點為.
(1)求橢圓E的方程;
(2)若直線l:與圓相切,且與橢圓E交于M,N兩點,且,求直線l的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【詳解】(1)由題意得:,所以,設,
因過點且斜率為-1的直線與相交于兩點,且恰好是的中點,
則,所以.
又A,B兩點在橢圓上,則.
兩式相減得:,所以,
所以,
又,得,所以,故橢圓方程為;
(2)直線l:與圓相切,
故,即,
聯立與得:,
設,則,,
則,
將代入上式得:,解得:,
因為,所以,故,則,
所以直線l的方程為或.
題型04求雙曲線的弦長
【典例1】(2023·新疆喀什·??寄M預測)已知雙曲線C兩條準線之間的距離為1,離心率為2,直線l經過C的右焦點,且與C相交于A、B兩點.
(1)求C的標準方程;
(2)若直線l與該雙曲線的漸近線垂直,求AB的長度.
【答案】(1)=1
(2)3
【詳解】(1)因為直線l經過C的右焦點,
所以該雙曲線的焦點在橫軸上,
因為雙曲線C兩條準線之間的距離為1,
所以有,
又因為離心率為2,
所以有代入中,可得,
∴C的標準方程為:;
(2)
由上可知:該雙曲線的漸近線方程為,
所以直線l的斜率為,由于雙曲線和兩條直線都關于y軸對稱,
所以兩條直線與雙曲線的相交弦相等.
又因為直線斜率的絕對值小于漸近線斜率的絕對值,
所以直線與雙曲線交于左右兩支,因此不妨設直線l的斜率為,
方程為與雙曲線方程聯立為:

設,則有,
【典例2】(2023春·甘肅金昌·高二永昌縣第一高級中學校考階段練習)已知雙曲線C的漸近線為,且過點.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)若直線與雙曲線C相交于A,B兩點,O為坐標原點,若OA與OB垂直,求a的值以及弦長.
【答案】(1)
(2),
【詳解】(1)由雙曲線漸近線方程為,可設雙曲線方程為:,
又雙曲線過點,
雙曲線的方程為:
(2)設,,聯立,化為.
∵直線與雙曲線C相交于A,B兩點,∴,化為.
∴,(*)
∵,∴.∴,
又,,∴,
把(*)代入上式得,化為.滿足.∴.
由弦長公式可得
【變式1】(2023秋·廣東湛江·高二統考期末)設第一象限的點是雙曲線上的一點,已知C的一條漸近線的方程是.
(1)求b的值,并證明:;
(2)若直線和曲線C相交于E,F兩點,求.
【答案】(1),證明見解析
(2)
【詳解】(1)的漸近線方程為,故,
雙曲線方程為,在雙曲線上,所以,
要證,只需證,由于,若,顯然成立,若時,只需要證明,即證,因此只需要證明,由,得,而,故成立,因此
(2)聯立直線與雙曲線方程,
設,則,所以由弦長公式得:,
【變式2】(2023·江蘇·高二專題練習)雙曲線的焦點的坐標分別為和,離心率為,求:
(1)雙曲線的方程及其漸近線方程;
(2)已知直線與該雙曲線交于交于兩點,且中點,求直線AB的弦長.
【答案】(1);
(2)
【詳解】(1)由題意可得,可得=4,且焦點在軸上,
所以,
所以雙曲線的方程為:;漸近線的方程為:;
(2)由于中點不在軸上,根據雙曲線的對稱性可得直線的斜率必存在,
設直線:,,
聯立,
消去得
則,,解得,

題型05根據雙曲線的弦長求參數
【典例1】(2023春·上海浦東新·高二上海南匯中學校考期中)已知點,依次為雙曲線的左、右焦點,且,令.
(1)設此雙曲線經過第一、三象限的漸近線為,若直線與直線垂直,求雙曲線的離心率;
(2)若,以此雙曲線的焦點為頂點,以此雙曲線的頂點為焦點得到橢圓C,法向量為的直線與橢圓C交于兩點M,N,且,求直線的一般式方程.
【答案】(1)
(2)或
【詳解】(1)漸近線,,,則,
直線與直線垂直,則,即,即,
解得,(舍去負值).
(2)直線的法向量為,設直線方程為,
設橢圓方程為,則,,,,
故橢圓方程為,聯立方程,即,
,即,
設,,,
,解得.
故直線方程為或.
【典例2】(2023秋·重慶渝中·高二重慶巴蜀中學??计谀┮阎p曲線的漸近線方程是,右頂點是.
(1)求雙曲線的離心率;
(2)過點傾斜角為的直線與雙曲線的另一交點是,若,求雙曲線的方程.
【答案】(1);
(2)
【詳解】(1)解:因為雙曲線,故漸近線方程是:,又漸近線方程是,故,即,故,
故,;
(2)解:因為直線的傾斜角為,故直線斜率是1,又直線經過,則直線方程為,設,
由,消去得,
故,解得,又,
則,解得,故,,
故雙曲線的方程是.
【變式1】(2023秋·浙江寧波·高二期末)已知焦點在x軸上的雙曲線C的漸近線方程為,
(1)求雙曲線C的離心率e
(2)若直線與C相交于不同的兩點A,B,且,求雙曲線C的方程.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)可設雙曲線C的方程為,則其漸近線方程為,
所以,
所以離心率;
(2)設,則由得,
所以,
因為,
所以,得,
故雙曲線C的方程為.
【變式2】(2023秋·安徽合肥·高三??计谀╇p曲線的中心在原點,右焦點為,漸近線方程為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)過點且斜率為的直線,與雙曲線交于不同的,兩點,若,求直線的方程.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)因為雙曲線的中心在原點,焦點在軸上,
故可設雙曲線的方程是,
又已知,
又,,
所以雙曲線的方程是;
(2)由題意得直線的方程為,
由得,
由題知得且 .
設,則,

解得或,
,
所以直線的方程為.
【變式3】(2023春·上海浦東新·高二上海市洋涇中學??茧A段練習)已知雙曲線C:的離心率為,實軸長為2.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)若直線被雙曲線C截得的弦長為,求m的值.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)雙曲線離心率為,實軸長為2,
,,
解得,,
,
所求雙曲線C的方程為;
(2)設,,
聯立,,,
,.
,
,解得.
題型06求拋物線焦點弦
【典例1】(2023春·甘肅武威·高二統考開學考試)已知拋物線過點.
(1)求拋物線的標準方程;
(2)過拋物線焦點作直線與拋物線交于兩點,已知線段的中點橫坐標為4,求弦的長度.
【答案】(1);
(2)10.
【詳解】(1)因為拋物線過點,則有,解得,
所以拋物線的標準方程為.
(2)由(1)知,拋物線的焦點,準線方程為,
設點的橫坐標分別為,而線段的中點橫坐標為4,則有,
因為點是過拋物線焦點的直線與拋物線的兩個交點,
因此,
所以弦的長度為10.
【典例2】(2023·全國·高三專題練習)已知拋物線的焦點為.
(1)求;
(2)斜率為的直線過點,且與拋物線交于兩點,求線段的長.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)為拋物線的焦點,,解得:.
(2)由(1)知:拋物線;
直線,
由得:,
設,,則,
,.
【典例3】(2023春·新疆塔城·高二統考開學考試)已知拋物線過點.
(1)求拋物線的方程,并求其準線方程;
(2)過該拋物線的焦點,作傾斜角為的直線,交拋物線于兩點,求線段的長度.
【答案】(1),.
(2)
【詳解】(1)拋物線過點,則,
故拋物線的方程為,其準線方程為.
(2)拋物線的方程為,焦點為,
則直線的方程為,
聯立,可得,,
設,則,
由拋物線定義可得,
故.
【變式1】(2023春·四川雅安·高二雅安中學??茧A段練習)已知拋物線的準線的方程為,過點作傾斜角為的直線交該拋物線于兩點,.求:
(1)的值;
(2)弦長
【答案】(1)2;(2)8.
【詳解】解:(1)由準線的方程為,可知:,即
(2)易得直線,與聯立,
消去得,,,,
所以:弦長.
【變式2】(2023秋·湖南懷化·高二統考期末)已知拋物線的準線方程是是拋物線焦點.
(1)求拋物線焦點坐標及其拋物線方程:
(2)已知直線過點,斜率為2,且與拋物線相交于兩點,求.
【答案】(1)焦點是,拋物線的方程為;
(2)5
【詳解】(1)拋物線準線為,因此,所以拋物線的焦點是
故拋物線的方程為
(2)由題意可知直線的方程為,設
聯立,整理得
由韋達定理可得,
所以
【變式3】(2023秋·四川宜賓·高二四川省宜賓市南溪第一中學校校考期末)已知拋物線的頂點在原點,焦點坐標為.
(1)求的標準方程;
(2)若直線與交于、兩點,求線段的長.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)解:設拋物線的標準方程為.
因為的頂點在原點,焦點坐標為,所以,則,
故的標準方程為.
(2)解:拋物線的準線方程為.
設、,因為直線過點,
所以、到準線的距離分別為,.
聯立可得,則,
所以,,因此,.
題型07求拋物線中非焦點弦
【典例1】(2023·四川成都·成都七中校考模擬預測)已知橢圓與拋物線的圖象在第一象限交于點P.若橢圓的右頂點為B,且.
(1)求橢圓的離心率.
(2)若橢圓的焦距長為2,直線l過點B.設l與拋物線相交于不同的兩點M、N,且的面積為24,求線段的長度.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)∵拋物線方程為∴其焦點為,拋物線的準線方程為.
設點,故到準線的距離為.
即,∴
因為點P在第一象限,代入拋物線方程解得.
根據點P在橢圓上,將P點坐標代入橢圓方程,化簡得.
即,所以,則橢圓E的離心率.
故答案為:
(2)因為橢圓的焦距為2,所以,所以,
所以橢圓方程為.
拋物線的方程為.且,.
因為直線l過B且不與坐標軸垂直,不妨設直線l的方程為,,且.
設點,,聯立l與
消去x得:.
所以,.
所以.所以.
故答案為:
【典例2】(2023·廣西·統考模擬預測)已知拋物線的焦點到準線的距離為2.
(1)求的方程;
(2)若為直線上的一動點,過作拋物線的切線為切點,直線與交于點,過作的垂線交于點,當最小時.求.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)由題知,,
的方程為.
(2)拋物線的焦點,
設,過點的拋物線的切線方程為:,
消去得:,①
即,②
此時①可化為,解得
設直線,直線,
則為方程②的兩根,故
且,可得,令點,
由②知,,故,
則直線方程為:,顯然
因為直線與直線垂直,
則直線方程為:,
故,
,當且僅當時,時取等號.此時,.
由(*)得,
【變式1】(2023春·內蒙古興安盟·高二烏蘭浩特市第四中學??茧A段練習)已知拋物線C的頂點在原點,對稱軸是坐標軸,它的準線過雙曲線的左焦點.
(1)求拋物線C的方程;
(2)若過點且斜率為1的直線與拋物線C交于M,N兩點,求.
【答案】(1)
(2)16
【詳解】(1)雙曲線的左焦點為,故拋物線C的準線方程為,
又因為拋物線的頂點在坐標原點,對稱軸為軸,設拋物線C的方程為,
所以,解得,
所以拋物線C的方程為;
(2)因為直線MN過點且斜率為1,
所以直線MN的方程為,即,
聯立方程,消元整理得,,
設,所以,
所以.
【變式2】(2023秋·湖北·高二統考期末)已知拋物線C:上第一象限的一點到其焦點的距離為2.
(1)求拋物線C的方程和P點坐標;
(2)過點的直線l交拋物線C于A,B兩點,若∠APB的角平分線過拋物線的焦點,求弦AB的長.
【答案】(1),P點坐標為
(2)
【詳解】(1)解:由題意得:
設直線的斜率為,則直線的方程為,設,,
由,消去可得,
∴,
記拋物線中,
,∴,解得,
∴直線的方程為或.
【典例2】(2023秋·河北石家莊·高二石家莊二十三中??计谀┮阎狾為坐標原點,點和點,動點P滿足.
(1)求動點P的軌跡曲線W的方程并說明W是何種曲線;
(2)若拋物線()的焦點F恰為曲線W的頂點,過點F的直線l與拋物線Z交于M,N兩點,,求直線l的方程.
【答案】(1)曲線的方程為,它是焦點為的雙曲線的右支.
(2)或.
【詳解】(1)解: 動點滿足,
點的軌跡曲線為雙曲線的一支,由雙曲線的定義有,,

曲線的方程為;
(2)解:由(1)可知曲線的頂點,
,
,
所以拋物線的方程為.
由題意,直線的傾斜角不能為0,
設直線的方程為,設,,,,
代入到消去得:,

,,
,
或,
直線的方程為或.
【變式1】(2022春·陜西西安·高二西北工業大學附屬中學校考階段練習)已知拋物線的焦點為F,點在拋物線C上,且.
(1)求拋物線C的標準方程;
(2)若直線l過拋物線C的焦點F,l與拋物線C相交于A,B兩點,且,求直線l的方程.
【答案】(1)
(2)或
【詳解】(1)根據拋物線的定義得,解得:,
所以拋物線方程是
(2)拋物線的焦點,
直線的斜率不可能為0,設直線:,
與拋物線方程聯立得,
設,則,
,解得:,
所以直線的方程是或.
【變式2】(2022·全國·高三專題練習)如圖,設拋物線方程為,為直線上任意一點,過引拋物線的切線,切點分別為,.
(1)求證:,,三點的橫坐標成等差數列;
(2)已知當點的坐標為時,,求此時拋物線的方程.
【答案】(1)證明見解析
(2)或
【詳解】(1)證明:由題意設.
由得,得,
所以,.
因此直線的方程為,直線的方程為.
所以,①.②
由①、②得,因此,即.
所以,,三點的橫坐標成等差數列;
(2)由(1)知,當時,
將其代入①、②并整理得:,,所以,是方程的兩根,
因此,,又,所以.
由弦長公式得.又,
所以或,因此所求拋物線方程為或.
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑

資源預覽

<pre id="tfb94"><li id="tfb94"></li></pre>

<bdo id="tfb94"><rt id="tfb94"></rt></bdo>
  • <menu id="tfb94"><dl id="tfb94"></dl></menu><i id="tfb94"><acronym id="tfb94"><sub id="tfb94"></sub></acronym></i>

    1. 主站蜘蛛池模板: 安阳县| 邯郸县| 叙永县| 防城港市| 舞阳县| 霍城县| 台中县| 钟山县| 弥勒县| 黎平县| 馆陶县| 安义县| 临城县| 安阳县| 应用必备| 富民县| 黑河市| 沿河| 延边| 五大连池市| 威宁| 兴海县| 广宗县| 肇东市| 集安市| 黔南| 临城县| 兴隆县| 鹤庆县| 冷水江市| 淳安县| 大理市| 福鼎市| 达拉特旗| 城固县| 衡水市| 惠安县| 霞浦县| 应城市| 吴旗县| 灯塔市|