2023届高三数学一轮复习-圆锥曲线微专题——焦点三角形讲义(含解析)

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2023届高三数学一轮复习-圆锥曲线微专题——焦点三角形讲义(含解析)

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2023届圆锥曲线微专题——焦点三角形
一、焦点三角形定义
1.椭圆焦点为,,P为椭圆上的点,,则;
2.双曲线焦点为F1、F2,为双曲线上的点,,则.
二、典例分析
题型一:焦点三角形的周长
椭圆焦点三角形周长:2a+2c,双曲线的周长利用进行计算
例1若椭圆(其中a>b>0)的离心率为,两焦点分别为F1,F2,M为椭圆上一点,且△F1F2M的周长为16,则椭圆C的方程为(  )
A. B. C. D.
例2.已知双曲线的右焦点为,是双曲线的左支上一点,,则的周长的最小值为( )
A. B.
C. D.
自主练习
1.已知点分别是椭圆的左、右焦点,点在此椭圆上,则的周长等于( )
A.20 B.16 C.18 D.14
2.已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,在左支上过F1的弦AB的长为5,若2a=8,那么△ABF2的周长是( )
A. B. C. D.
题型二:焦点三角形的面积
椭圆中焦点三角形面积公式
双曲线中焦点三角形面积公式
例1.已知椭圆的左、右焦点分别为、,为椭圆上一点,且,若的面积为9,则__________.
例2.已知、为双曲线的左、右焦点,点P在C上,,则的面积为
例3.双曲线的两个焦点为,点在双曲线上,若,则点到轴的距离为 .
自主练习
1.已知椭圆的左、右焦点分别为、,为椭圆上一点,且,若的面积为16,则__________.
2.设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的面积为 ( )
A. B.3 C. D.2
3.已知、为双曲线:的左、右焦点,点在上,=,则到轴的距离为 ( )
A. B. C. D.
4.已知、为双曲线C:的左、右焦点,点P在C上,∠P=,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
题型三:焦点三角形与离心率
椭圆中的离心率
双曲线中的离心率
例1.设椭圆的左、右焦点分别为,是上的点,
,,则的离心率为 ( )
A. B. C. D.
例2.已知双曲线的焦点为,,点为双曲线上一点,若,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
例3.已知分别是椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在点,使,则椭圆的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
自主练习
1.已知点P在以为左,右焦点的椭圆上,在中,若,,则( )
A. B. C. D.
2.已知,是双曲线E:的左、右焦点,点M在E上,与x轴垂直,,则双曲线E的离心率为  
A. B. C.2 D.3
3.已知椭圆:的左右焦点分别为,,若在椭圆上存在点,使得,则椭圆的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型四:焦点三角形与其他知识的综合运用
例1.已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为,,点在双曲线的右支上,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
自主练习
1.设为双曲线上的一点,是该双曲线的两个焦点,若则的面积为 (    )
A. B. C. D.
三、综合练习
1.已知点分别是椭圆的左、右焦点,点在此椭圆上,则的周长等于( )
A.20 B.16 C.18 D.14
2.若椭圆(其中a>b>0)的离心率为,两焦点分别为F1,F2,M为椭圆上一点,且△F1F2M的周长为16,则椭圆C的方程为(  )
A. B. C. D.
3.设分别是双曲线的左、右焦点,若点在双曲线上,且,则 ( )
A. B. C. D.
4.已知F1,F2是椭圆+=1的两焦点,过点F2的直线交椭圆于A,B两点.在△AF1B中,若有两边之和是10,则第三边的长度为 ( )
A.6 B.5 C.4 D.3
5.椭圆的左、右焦点分别为,,椭圆上的点满足:,且,则( )
A.1 B.
C. D.2
6.已知对任意正实数m,n,p,q,有如下结论成立:若,则有成立,现已知椭圆上存在一点P,,为其焦点,在中,,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
7.设椭圆的两焦点为,,若椭圆上存在点,使,则椭圆的离心率的最小值为( )
A. B. C. D.
8.已知点F1,F2分别是椭圆C1和双曲线C2的公共焦点,e1,e2分别是C1和C2的离心率,点P为C1和C2的一个公共点,且,若,则e1的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.已知点是双曲线上一点,,分别为双曲线的左 右焦点,若的外接圆半径为4,且为锐角,则( )
A.15 B.16 C.18 D.20
10.设,分别是双曲线的左右焦点.若点在双曲线上,且,则等于( )
A. B. C. D.
2023届圆锥曲线微专题——焦点三角形解析
一、焦点三角形定义
1.椭圆焦点为,,P为椭圆上的点,,则;
2.双曲线焦点为F1、F2,为双曲线上的点,,则.
二、典例分析
题型一:焦点三角形的周长
椭圆焦点三角形周长:2a+2c,双曲线的周长利用进行计算
例1若椭圆(其中a>b>0)的离心率为,两焦点分别为F1,F2,M为椭圆上一点,且△F1F2M的周长为16,则椭圆C的方程为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】椭圆(其中a>b>0)的两焦点分别为F1,F2,M为椭圆上一点,且△F1F2M的周长为16,可得2a+2c=16,椭圆(其中a>b>0)的离心率为,可得,解得a=5,c=3,则b=4,所以椭圆C的方程为:.故选D.
例2.已知双曲线的右焦点为,是双曲线的左支上一点,,则的周长的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
设双曲线的左焦点为,则.由题可知,,∴,,,∴,的周长为.∵当,,三点共线时,最小,最小值为,∴的周长的最小值为.故选:A
自主练习
1.已知点分别是椭圆的左、右焦点,点在此椭圆上,则的周长等于( )
A.20 B.16 C.18 D.14
【答案】C
【解析】根据椭圆方程可知,根据椭圆的定义可知,的周长为,故选C.
2.已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,在左支上过F1的弦AB的长为5,若2a=8,那么△ABF2的周长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
解析:|AF2|-|AF1|=2a=8,|BF2|-|BF1|=2a=8,∴ |AF2|+|BF2|-(|AF1|+|BF1|)=16,∴ |AF2|+|BF2|=16+5=21,∴ △ABF2的周长为|AF2|+|BF2|+|AB|=21+5=26. 故选:A.
题型二:焦点三角形的面积
椭圆中焦点三角形面积公式
双曲线中焦点三角形面积公式
例1.已知椭圆的左、右焦点分别为、,为椭圆上一点,且,若的面积为9,则__________.
【答案】3
【解析】
例2.已知、为双曲线的左、右焦点,点P在C上,,则的面积为
【答案】
【解析】
例3.双曲线的两个焦点为,点在双曲线上,若,则点到轴的距离为 .
【解析】由等面积得:。
自主练习
1.已知椭圆的左、右焦点分别为、,为椭圆上一点,且,若的面积为16,则__________.
【答案】4
【解析】
2.设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的面积为 ( )
A. B.3 C. D.2
【解析】由,得,选B。
3.已知、为双曲线:的左、右焦点,点在上,=,则到轴的距离为 ( )
A. B. C. D.
【解析】由等面积得:,选B。
4.已知、为双曲线C:的左、右焦点,点P在C上,∠P=,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【解析】由双曲线的定义得①,又,由余弦定理②,由①2-②得,故选B.
题型三:焦点三角形与离心率
椭圆中的离心率
双曲线中的离心率
例1.设椭圆的左、右焦点分别为,是上的点,
,,则的离心率为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,选D。
例2.已知双曲线的焦点为,,点为双曲线上一点,若,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设 ,
, ,解得 ,
, 故选D.
例3.已知分别是椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在点,使,则椭圆的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由椭圆上存在点,使可得以原点为圆心,以c为半径的圆与椭圆有公共点,∴,
∴,∴∴.由,
∴,即椭圆离心率的取值范围为.选B.
自主练习
1.已知点P在以为左,右焦点的椭圆上,在中,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
2.已知,是双曲线E:的左、右焦点,点M在E上,与x轴垂直,,则双曲线E的离心率为  
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【解析】
3.已知椭圆:的左右焦点分别为,,若在椭圆上存在点,使得,则椭圆的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,
(当且仅当时取等号),,
由椭圆定义知:,又,
,,,又,离心率的取值范围为.故选:.
题型四:焦点三角形与其他知识的综合运用
例1.已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为,,点在双曲线的右支上,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】设,,,则由余弦定理得.
又,则,解得,
所以.
因为,所以,,,
所以,所以的取值范围是.故选:B.
自主练习
1.设为双曲线上的一点,是该双曲线的两个焦点,若则的面积为 (    )
A. B. C. D.
【解析】设,则,由双曲线的定义得:,,,,
所以由勾股定理得为焦点直角三角形,所以,选B。
三、综合练习
1.已知点分别是椭圆的左、右焦点,点在此椭圆上,则的周长等于( )
A.20 B.16 C.18 D.14
【答案】C
【解析】根据椭圆方程可知,根据椭圆的定义可知,的周长为,故选C.
2.若椭圆(其中a>b>0)的离心率为,两焦点分别为F1,F2,M为椭圆上一点,且△F1F2M的周长为16,则椭圆C的方程为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】椭圆(其中a>b>0)的两焦点分别为F1,F2,M为椭圆上一点,且△F1F2M的周长为16,可得2a+2c=16,椭圆(其中a>b>0)的离心率为,可得,解得a=5,c=3,则b=4,所以椭圆C的方程为:.
3.设分别是双曲线的左、右焦点,若点在双曲线上,且,则 ( )
A. B. C. D.
【解析】由向量中线定理得:=,选B。
4.已知F1,F2是椭圆+=1的两焦点,过点F2的直线交椭圆于A,B两点.在△AF1B中,若有两边之和是10,则第三边的长度为 ( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】A
【解析】△AF1B的周长公式4a=16,第三边等于16-10=6
5.椭圆的左、右焦点分别为,,椭圆上的点满足:,且,则( )
A.1 B.
C. D.2
【答案】C
【解析】设,,则,
又(1),(2),
式平方减去(2)式得:,得:.故选:C.
6.已知对任意正实数m,n,p,q,有如下结论成立:若,则有成立,现已知椭圆上存在一点P,,为其焦点,在中,,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意得:,
所以,所以,解得.
故选:C
7.设椭圆的两焦点为,,若椭圆上存在点,使,则椭圆的离心率的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当是椭圆的上下顶点时,最大,
∴,∴,∴,
,,∴,
则椭圆的离心率的最小值为.
故选:C.
8.已知点F1,F2分别是椭圆C1和双曲线C2的公共焦点,e1,e2分别是C1和C2的离心率,点P为C1和C2的一个公共点,且,若,则e1的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设椭圆的长半轴长为,双曲线的实半轴长为,焦点坐标为,不妨设P为第一象限的点,做出示意图如下图所示,由椭圆与双曲线的定义得,所以得,
又因为,由余弦定理得 ,所以得 所以得即,
所以,
因为,所以,,,
所以,所以,所以,所以,
故选:D.
9.已知点是双曲线上一点,,分别为双曲线的左 右焦点,若的外接圆半径为4,且为锐角,则( )
A.15 B.16 C.18 D.20
【答案】B
【解析】依题意,.
在三角形中, ,由正弦定理得,
即,由于为锐角,所以.
10.设,分别是双曲线的左右焦点.若点在双曲线上,且,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据题意,分别是双曲线的左、右焦点,点在双曲线上,且,
.故选:D

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