专题五 解析几何 课时16 圆锥曲线的定义、方程及性质(课件 学案 练习)2026届高中数学(通用版)二轮专题复习

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专题五 解析几何 课时16 圆锥曲线的定义、方程及性质(课件 学案 练习)2026届高中数学(通用版)二轮专题复习

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课后限时练16 圆锥曲线的定义、方程及性质
1.(2025·湖北鄂州一模)椭圆C:=1(a>b>0)经过(,0)和(0,2)两点,则椭圆C的焦距为(  )
A.2 B.4 C. D.2
                                   
                                    
2.(2025·全国一卷)已知双曲线C的虚轴长是实轴长的倍,则C的离心率为(  )
A. B.2 C. D.2
                                   
                                    
3.(2025·河北保定一模)已知抛物线y2=2px的焦点为F,点A,B,C在抛物线上,F为△ABC的重心,且满足||+||+||=12,则p的值为(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
                                   
                                    
4.(2022·全国甲卷)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,A1,A2分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若·=-1,则C的方程为(  )
A.=1 B.=1
C.=1 D.+y2=1
                                   
                                    
5.(2025·湖北九师联盟二模)已知点F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,点A在C的准线l上,点B在C上,若∠AFB=90°,且|BF|=2|AF|=10,则p=(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
                                   
                                    
6.(多选)(2025·山西吕梁模拟)已知椭圆C:=1的左、右焦点分别为F1,F2,P为椭圆上任意一点,则下列结论正确的是(  )
A.||||的最大值为9
B.cos ∠F1PF2的最大值为
C.||||+·=10
D.椭圆C上存在点P,使得·=4
                                   
                                    
7.(2025·湖南长沙二模)已知圆N:x2+y2-6y+5=0,圆M与圆N外切,且与直线y=-1相切,则点M的轨迹方程为________.
                                   
                                    
8.(2025·山东济南三模)双曲线C:=1的左焦点为F,点A(0,4),若P为C右支上的一个动点,则|PA|+|PF|的最小值为________.
                                   
                                    
9.[高考真题改编]已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点A,B在椭圆上,且满足=2·=0,则椭圆C的离心率为________.
                                   
                                    
课后限时练16
1.D [由题意可得解得a=,b=2,则c=,
因此,椭圆C的焦距为2c=2.故选D.]
2.D [依题意知2b=×2a,又c2=a2+b2,所以c2=a2+(a)2=8a2,即c=2a,故e=2.故选D.]
3.B [由题意知F,设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),
由抛物线定义知,|=12,
又F为△ABC的重心,所以x1+x2+x3=3×,所以3p=12,p=4.故选B.]
4.B [因为离心率e=,b2=a2.
由题意A1,A2分别为C的左、右顶点,
则A1,A2,
B为上顶点,则B(0,b),
=(-a,-b),=(a,-b).
因为·=-1,
所以-a2+b2=-1,将b2=a2代入,解得a2=9,b2=8,故椭圆C的方程为=1.故选B.]
5.D [如图,过B作BB1⊥l于B1,
由抛物线的定义知|BB1|=|BF|=10,
又∠AFB=90°,则Rt△AFB≌Rt△AB1B,
设∠FBA=α,则∠B1BA=α,
因为|BF|=2|AF|=10,则|AB|=,
所以sin α=.
因为BB1∥x轴,所以∠BFx=∠B1BF=2α,
则cos∠BFx=cos 2α=1-2sin2α=,
则|BF|cos∠BFx=6,
所以p+6=|BB1|=10,则p=4.
故选D.]
6.ACD [已知椭圆C:=1的左、右焦点分别为F1,F2,P为椭圆上任意一点,
则a=3,b=,c=2,|PF1|+|PF2|=6.
对于A,||≤2=9,当且仅当||=3时取等号,即A正确;
对于B,当P为右顶点时,∠F1PF2=0,
此时cos∠F1PF2=1,即B错误;
对于C,由余弦定理可得||2=16,
则(||)2-2|·=16,
则|·=10,即C正确;
对于D,由椭圆的性质可得||∈[1,5],
由选项C可知,·|·||,又||=(6-||)||=-(||-3)2+9∈[5,9],
则·∈[1,5],故D正确.
故选ACD.]
7.x2=12y [由题意设直线l:y=-1,圆N:x2+(y-3)2=4,
设圆M的半径为r,则点M到l':y=-3与点M到点N的距离相等,都是r+2,
故点M的轨迹是以N为焦点,以l'为准线的抛物线,故方程为x2=12y.]
8.9 [设双曲线C:=1的右焦点为F2.
对于双曲线C:=1,可得a2=4,则a=2.
因为点P在双曲线的右支上,所以|PF|-|PF2|=2a=4,即|PF|=|PF2|+4.
则|PA|+|PF|=|PA|+|PF2|+4.
根据三角形三边关系:两边之和大于第三边,可得|PA|+|PF2|≥|AF2|,当且仅当A,P,F2三点共线时取等号.
已知F2(3,0),A(0,4),根据两点间距离公式,可得|AF2|==5.
所以|PA|+|PF|=|PA|+|PF2|+4≥|AF2|+4=5+4=9,即|PA|+|PF|的最小值为9. ]
9. [设,
所以=m.又因为·=0,=2c,
所以.
又因为,且|AF1|+|AF2|==2a,
所以2m+2,
所以m+2,
所以m2+4c2-4m2+4m=4c2+5m2,
所以c2=5m2,所以c=m.
又因为2a=2m+2=6m,所以a=3m,
所以e=.]
1/2课时16 圆锥曲线的定义、方程及性质
[备考指南] 在高考中,圆锥曲线的定义、方程及性质常命制一道多选题和一道填空题,难度中等或偏上.备考时要立足圆锥曲线的定义和标准方程,融合几何图形的性质,提升转化与化归及数形结合的解题能力.
命题点1 圆锥曲线的定义、标准方程
【典例1】 (1)(2025·全国二卷)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点A在C上,过A作C的准线的垂线,垂足为B.若直线BF的方程为y=-2x+2,则|AF|=(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
(2)已知椭圆C1与双曲线C2有共同的焦点F1(-,0),F2(,0),离心率分别为e1,e2,点P为椭圆C1与双曲线C2在第一象限的公共点,且∠F1PF2=,若e2=,则椭圆C1的方程为(  )
A.=1 B.=1
C.=1 D.+y2=1
(3)(多选)已知圆M:(x+1)2+y2=1和点A(a,0),点P是圆M上的动点,若线段PA的中垂线交直线PM于点Q,关于点Q的轨迹叙述正确的是(  )
A.当a=-1时,点Q的轨迹为圆
B.当a=0时,点Q的轨迹为抛物线
C.当-1D.当a>0时,点Q的轨迹为双曲线
[听课记录]                                    
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                    
反思领悟
1.求圆锥曲线标准方程 “先定型,后计算”
(1)定型:确定圆锥曲线焦点的位置.
(2)计算:利用待定系数法求出方程中的a2,b2或p.
2.涉及圆锥曲线上的点到焦点的距离时,一般运用定义处理.
1.(2025·天津和平区三模)已知双曲线C的上、下焦点分别为点F1,F2,若C的实轴长为1,且C上点P满足PF1⊥PF2,|PF1|·|PF2|=4,则C的方程为(  )
A.y2-=1 B.y2-=1
C.4y2-=1 D.4y2-=1
2.(多选)已知椭圆C:=1(m>0)的焦点为F1,F2,上顶点为A,直线AF1与C的另一个交点为B,若∠F1AF2=,则(  )
A.C的焦距为2
B.C的短轴长为2
C.C的离心率为
D.△ABF2的周长为8
3.(多选)已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,A,B是抛物线上两动点,且|AF|的最小值为1,M是线段AB的中点,P(2,3)是平面内一定点,则(  )
A.p=2
B.若|AF|+|BF|=8,则M到x轴的距离为4
C.若=2,则||=
D.|AP|+|AF|的最小值为4
命题点2 圆锥曲线的几何性质
【典例2】 (1)(2025·黑龙江一模)已知圆C1:x2+y2=b2与椭圆C2:=1(a>b>0),若在椭圆C2上存在一点P,过P点能作圆C1的两条切线,切点为A,B,且∠APB=,则椭圆C2的离心率的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
(2)(2025·天津高考)双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,以右焦点F2为焦点的抛物线y2=2px(p>0)与双曲线在第一象限的交点为P,若|PF1|+|PF2|=3|F1F2|,则双曲线的离心率e=(  )
A.2        B.5
C. D.
(3)(多选)(2025·全国一卷)已知抛物线C:y2=6x的焦点为F,过F的一条直线交C于A,B两点,过A作直线l:x=-的垂线,垂足为D,过F且与直线AB垂直的直线交l于点E,则(  )
A.|AD|=|AF| B.|AE|=|AB|
C.|AB|≥6 D.|AE|·|BE|≥18
[听课记录]                                    
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                    
反思领悟
1.确定椭圆和双曲线的离心率的取值或范围,其关键是充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等确立一个关于a,b,c的方程(组)或不等式(组).
2.双曲线=1(a>0,b>0)的离心率e与其渐近线的斜率k满足关系式e2=1+k2.
3.涉及抛物线的焦半径、准线等问题时,可适当添加辅助线,借助几何图形求解.
1.(2025·广东佛山二模)已知F1,F2是双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点,A,B为双曲线C上的两点,若=3,且以F1F2为直径的圆恰好过点A,则双曲线C的离心率为(  )
A. B. C. D.
2.(2025·湖南长沙模拟)如图所示,用一个与圆柱底面成θ的平面截圆柱,截面是一个椭圆.若圆柱的底面圆的半径为1,θ=,则下列结论正确的是(  )
A.椭圆的长轴长等于2
B.椭圆的离心率为
C.椭圆的方程可以是+x2=1
D.椭圆上的点到一个焦点的距离的最小值为4-2
3.(多选)过抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点F作倾斜角为θ的直线交E于A,B两点,经过点A和原点O的直线交抛物线的准线于点D,则下列说法正确的是(  )
A.BD∥OF
B.OA⊥OB
C.以AF为直径的圆与y轴相切
D.|AF||BF|=
课时16 圆锥曲线的定义、方程及性质
典例1 (1)C (2)A (3)ACD [(1)根据直线y=-2x+2得F(1,0),所以C的准线方程为x=-1,C的方程为y2=4x,所以B(-1,4),A(4,4),所以|AF|=|AB|=5.
(2)由题意知椭圆C1与双曲线C2共同的焦点为F1(-,0),F2(,0),所以c1=c2=.
因为双曲线C2的离心率e2=,
所以a2==1,b2=,所以双曲线C2的方程为x2-=1.
根据双曲线的定义知|PF1|-|PF2|=2a2=2,
由余弦定理得
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos∠F1PF2,
得12=|PF1|2+|PF2|2-|PF1|·|PF2|,
所以|PF2|=2,|PF1|=4.
根据椭圆的定义知:|PF1|+|PF2|=2a1=6,所以a1=3,b1=,所以椭圆C1的方程为=1.故选A.
(3)圆M的圆心为M(-1,0),半径r=1.
对于A选项,如图1所示.
当a=-1时,点A与圆心M重合,此时点Q为线段PM的中点,由题意可知|MQ|=,此时点Q的轨迹是以点M为圆心,为半径的圆,A正确;
对于B选项,当a=0时,点A与原点重合,如图2所示.
因为|PM|=|MO|,由中垂线的性质可知,点Q与点M重合,此时点Q的轨迹为圆心M,B错误;
对于C选项,当-1此时点Q在线段PM上,由中垂线的性质可得|QA|=|QP|,所以|QM|+|QA|=|QM|+|QP|=|PM|=1>|AM|,
由椭圆的定义可知,此时点Q的轨迹是以点M,A为焦点的椭圆,C正确;
对于D选项,当a>0时,点A在圆M外,如图4所示.
此时,点Q在直线PM上(除去线段PM),由中垂线的性质可得|QA|=|QP|,
则||QA|-|QM||=||QP|-|QM||=1<|AM|,
此时点Q的轨迹是以点A,M为焦点的双曲线,D正确.
故选ACD.]
考教衔接
1.D [由题意设双曲线方程为=1,
由题意可知a=,
由于PF1⊥PF2,|PF1|·|PF2|=4,
故解得c=,故b=,
故双曲线C的方程为4y2-=1.
故选D.]
2.ABD [因为∠F1AF2=,所以∠F1AO=∠OAF2=,
故cos∠F1AO=cos,
因此,故m2=3,
所以椭圆C:=1,a=2,b=,c=1.
对于A,焦距2c=2,故A正确;
对于B,短轴长2b=2,B正确;
对于C,离心率e=,C错误;
对于D,△ABF2的周长为4a=8,D正确.
故选ABD.]
3.ACD [因为抛物线x2=2py(p>0)上的点A到抛物线焦点F的距离的最小值为1,则有=1,解得p=2,A正确;抛物线的方程为x2=4y,焦点F(0,1),准线l:y=-1,设A(x1,y1),B(x2,y2),对于B,点M,由抛物线的定义知,|AF|+|BF|=y1+1+y2+1=8,
则y1+y2=6,所以M到x轴的距离=3,B错误;
对于C,=(-x1,1-y1),=(x2,y2-1),
由,得1-y1=2(y2-1),即y1+2y2=3,
又||,即y1+1=2(y2+1),则y1-2y2=1,解得y1=2,y2=,
于是得|AB|=|AF|+|BF|=y1+1+y2+1=,C正确;
对于D,抛物线x2=4y中,当x=2时,y=1<3,
因此点P(2,3)在抛物线x2=4y上方,
过点P作PP'⊥l于P',交抛物线于点Q,连接QF,
过A作AA'⊥l于A',连接AF,AP,PA',如图,
显然|AP|+|AF|=|AP|+|AA'|≥|PA'|≥|PP'|=|PQ|+|QP'|=|PQ|+|QF|,
当且仅当点A与Q重合时取等号,
所以(|AP|+|AF|)min=|PP'|=3-(-1)=4,D正确.
故选ACD.]
典例2 (1)B (2)A (3)ACD [(1)由对称性可知,∠APB=2∠APO,
因为sin∠APO=,∠APO∈,
所以当点P位于长轴端点时∠APO最小,
由题可知,在椭圆C2上存在一点P,使得∠APB=,
只需当点P位于长轴端点时,∠APO≤,故e=,又0(2)由题意知c=,所以抛物线方程为y2=4cx.因为|PF1|+|PF2|=3|F1F2|,|F1F2|=2c,
所以|PF1|+|PF2|=6c,又点P在双曲线上且在第一象限,由双曲线的定义可得|PF1|-|PF2|=2a,所以|PF1|=3c+a,|PF2|=3c-a,如图所示,过点P作抛物线准线的垂线,垂足为P',因为点P在抛物线上,所以|PF2|=|PP'|=xP+c=3c-a,所以xP=2c-a,yP=,把点P的坐标代入抛物线方程,可得(2)2=4c(2c-a),化简得=2.故选A.
(3)直线l为抛物线的准线,由抛物线的定义,可知|AD|=|AF|,故A正确;
当AB⊥x轴时,令A,B,-3,则E,|AB|=6,|AE|=3,此时|AE|≠|AB|,故B错误;
易知直线AB的斜率不为0,设直线AB:x=my+,A(x1,y1),B(x2,y2),由得y2-6my-9=0,Δ>0,则y1+y2=6m,y1y2=-9,x1+x2=m(y1+y2)+3=6m2+3,|AB|=x1+x2+3=6m2+6≥6,故C正确;
由C项可知,当m=0,即AB⊥x轴时,|AE|=|BE|=3,|AE|·|BE|=18.当m≠0时,直线EF:x=-,E,|EF|=,S△AEB=|AE|·|BE|sin∠AEB=|AB|·|EF|=(6+6m2)·=9(1+m2>9,所以|AE|·|BE|>>18.综上,|AE|·|BE|≥18,故D正确.故选ACD.]
考教衔接
1.C [如图所示,连接AF1,AF2,BF1,BF2,延长BF2交双曲线C于A'点,连接A'F1,
因为,且以F1F2为直径的圆恰好过点A,
所以由对称性可知A'点也在圆上,且四边形AF1A'F2为矩形.
设|AF1|=m,则|A'F2|=m,|BF2|=3m,|BA'|=4m,
因为点A',B都在双曲线C右支上,所以由双曲线的定义可知,|A'F1|-|A'F2|=2a,|BF1|-|BF2|=2a,
所以|A'F1|=2a+m,|BF1|=2a+3m,
所以在直角△A'F1F2,△A'F1B中,由勾股定理可得,
解得 所以双曲线C的离心率e=.故选C.]
2.C [设椭圆的长半轴长为a,短半轴长为b,半焦距为c,椭圆长轴在圆柱底面上的投影为圆柱底面圆的直径,则由截面与圆柱底面所成锐二面角θ=得2a==4,解得a=2,故A错误;
显然b=1,则c=,离心率e=,故B错误;
当以椭圆长轴所在直线为y轴,短轴所在直线为x轴建立平面直角坐标系时,
椭圆的方程为+x2=1,故C正确;
椭圆上的点到焦点的距离的最小值为a-c=2-,故D错误.故选C.]
3.ACD [由题意可设过点F的直线l的方程为x=,设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立得方程组消去x整理得y2-2p=0,
即y2-2py-p2=0,
所以y1y2=-p2,y1+y2=2p,
x1+x2=+p,
所以x1x2=·,所以kOA·kOB==-4≠-1,故B错误;
设D(x3,y3),直线AO的方程为y=x,令x3=-,所以y3=-·,
y2-y3=y2+·=0,
所以直线BD的斜率kBD==0,
所以BD∥OF,故A正确;
因为|AF|=x1+,所以以AF为直径的圆的圆心坐标为,
所以圆心到y轴的距离为,所以以AF为直径的圆与y轴相切,故C正确;
由抛物线的定义知|BF|=x2+,
所以|AF||BF|=x1+x2+=x1x2+(x1+x2)+
=·,故D正确.
故选ACD.]
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专题五 解析几何
课时16 圆锥曲线的定义、方程及性质
[备考指南] 在高考中,圆锥曲线的定义、方程及性质常命制一道多选题和一道填空题,难度中等或偏上.备考时要立足圆锥曲线的定义和标准方程,融合几何图形的性质,提升转化与化归及数形结合的解题能力.
命题点1 圆锥曲线的定义、标准方程
【典例1】 (1)(2025·全国二卷)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点A在C上,过A作C的准线的垂线,垂足为B.若直线BF的方程为y=-2x+2,则|AF|=(  )
A.3 B.4 C.5 D.6

(2)已知椭圆C1与双曲线C2有共同的焦点F1(-,0),F2(,0),离心率分别为e1,e2,点P为椭圆C1与双曲线C2在第一象限的公共点,且∠F1PF2=,若e2=,则椭圆C1的方程为(  )
A.=1 B.=1
C.=1 D.+y2=1

(3)(多选)已知圆M:(x+1)2+y2=1和点A(a,0),点P是圆M上的动点,若线段PA的中垂线交直线PM于点Q,关于点Q的轨迹叙述正确的是(  )
A.当a=-1时,点Q的轨迹为圆
B.当a=0时,点Q的轨迹为抛物线
C.当-1D.当a>0时,点Q的轨迹为双曲线



(1)C (2)A (3)ACD [(1)根据直线y=-2x+2得f (1,0),所以C的准线方程为x=-1,C的方程为y2=4x,所以B(-1,4),A(4,4),所以|AF|=|AB|=5.
(2)由题意知椭圆C1与双曲线C2共同的焦点为F1(-,0),F2(,0),所以c1=c2=.
因为双曲线C2的离心率e2=,
所以a2==1,b2==,所以双曲线C2的方程为x2-=1.
根据双曲线的定义知|PF1|-|PF2|=2a2=2,
由余弦定理得
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos ∠F1PF2,
得12=|PF1|2+|PF2|2-|PF1|·|PF2|,
所以|PF2|=2,|PF1|=4.
根据椭圆的定义知:|PF1|+|PF2|=2a1=6,所以a1=3,b1==,所以椭圆C1的方程为=1.故选A.
(3)圆M的圆心为M(-1,0),半径r=1.
对于A选项,如图1所示:
当a=-1时,点A与圆心M重合,
此时点Q为线段PM的中点,
由题意可知|MQ|=|PM|=,
此时点Q的轨迹是以点M为圆心,为半径的圆,A正确;
对于B选项,当a=0时,点A与原点重合,
如图2所示:
因为|PM|=|MO|,由中垂线的性质可知,
点Q与点M重合,此时点Q的轨迹为圆心M,
B错误;
对于C选项,当-1此时点Q在线段PM上,
由中垂线的性质可得|QA|=|QP|,
所以|QM|+|QA|=|QM|+|QP|=|PM|=1>|AM|,
由椭圆的定义可知,此时点Q的轨迹是以点M,
A为焦点的椭圆,C正确;
对于D选项,当a>0时,点A在圆M外,如图4所示:
此时,点Q在直线PM上(除去线段PM),
由中垂线的性质可得|QA|=|QP|,
则||QA|-|QM||=||QP|-|QM||=1<|AM|,
此时点Q的轨迹是以点A,M为焦点的双曲线,D正确.
故选ACD.]
反思领悟
1.求圆锥曲线标准方程 “先定型,后计算”
(1)定型:确定圆锥曲线焦点的位置.
(2)计算:利用待定系数法求出方程中的a2,b2或p.
2.涉及圆锥曲线上的点到焦点的距离时,一般运用定义处理.
1.(2025·天津和平区三模)已知双曲线C的上、下焦点分别为点F1,F2,若C的实轴长为1,且C上点P满足PF1⊥PF2,|PF1|·|PF2|=4,则C的方程为(  )
A.y2-=1 B.y2-=1
C.4y2-=1 D.4y2-=1

D [由题意设双曲线方程为=1,
由题意可知a=,由于PF1⊥PF2,|PF1|·|PF2|=4,
故解得c=,
故b==,
故双曲线C的方程为4y2-=1.故选D.]
2.(多选)已知椭圆C:=1(m>0)的焦点为F1,F2,上顶点为A,直线AF1与C的另一个交点为B,若∠F1AF2=,则(  )
A.C的焦距为2
B.C的短轴长为2
C.C的离心率为
D.△ABF2的周长为8



ABD [因为∠F1AF2=,所以∠F1AO=∠OAF2=,
故cos ∠F1AO=cos ====,
因此==,故m2=3,
所以椭圆C:=1,a=2,b=,c=1.
对于A,焦距2c=2,故A正确;
对于B,短轴长2b=2,B正确;
对于C,离心率e==,C错误;
对于D,△ABF2的周长为4a=8,D正确.故选ABD.]
3.(多选)已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,A,B是抛物线上两动点,且|AF|的最小值为1,M是线段AB的中点,P(2,3)是平面内一定点,则(  )
A.p=2
B.若|AF|+|BF|=8,则M到x轴的距离为4
C.若=2,则||=
D.|AP|+|AF|的最小值为4



ACD [因为抛物线x2=2py(p>0)上的点A到抛物线焦点F的距离的最小值为1,则有=1,解得p=2,A正确;抛物线的方程为x2=4y,焦点f (0,1),准线l:y=-1,设A(x1,y1),B(x2,y2),对于B,点M,由抛物线的定义知,|AF|+|BF|=y1+1+y2+1=8,
则y1+y2=6,所以M到x轴的距离=3,B错误;
对于C,=(-x1,1-y1),=(x2,y2-1),
由=2,得1-y1=2(y2-1),即y1+2y2=3,又||=2||,即y1+1=2(y2+1),则y1-2y2=1,解得y1=2,y2=,
于是得|AB|=|AF|+|BF|=y1+1+y2+1=,C正确;
对于D,抛物线x2=4y中,当x=2时,y=1<3,
因此点P(2,3)在抛物线x2=4y上方,
过点P作PP′⊥l于P′,交抛物线于点Q,连接QF,
过A作AA′⊥l于A′,连接AF,AP,PA′,如图,
显然|AP|+|AF|=|AP|+|AA′|≥|PA′|≥|PP′|=|PQ|+|QP′|=|PQ|+|QF|,
当且仅当点A与Q重合时取等号,
所以(|AP|+|AF|)min=|PP′|=3-(-1)=4,D正确.
故选ACD.]
【教用·备选题】
1.已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,P为C上一点,且∠F1PF2=120°,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为(  )
A. B. C. D.

A [因为|PF1|=3|PF2|,由椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=4|PF2|=2a,
所以|PF2|=,|PF1|=,
因为∠F1PF2=120°,由余弦定理可得
|F1F2|2=
所以4c2=a2+a2+2×,
整理可得4c2=,所以e2==,即e=.
故选A.]
2.(多选)若方程=1所表示的曲线为C,则下列说法正确的是(  )
A.若t=2,则曲线C的长度为2π
B.若C为双曲线,则t<1或t>3
C.若C为椭圆,且焦点在x轴上,则2D.若C为椭圆,则焦距为4


AB [对于A,当t=2时,曲线C:x2+y2=1是圆心在原点,半径为1的圆,轨迹长度为2π,A正确;
对于B,若C为双曲线,则(3-t)(t-1)<0,解得t<1或t>3,B正确;
对于C,若C为椭圆,且焦点在x轴上,则3-t>t-1>0,解得1对于D,若C为焦点在x轴上的椭圆,则焦距为2c=2=2<4,D错误.故选AB.]
3.(2024·天津高考)已知双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是双曲线右支上一点,且直线PF2的斜率为2,△PF1F2是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为(  )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=1

C [如图,由题意可知,点P必落在第四象限,∠F1PF2=90°,
设|PF2|=m,∠PF2F1=θ1,∠PF1F2=θ2,由=tan θ1=2,所以sin θ1=.
因为∠F1PF2=90°,所以=-1,
则=-,即tan θ2=,sin θ2=,由正弦定理可得,|PF1|∶|PF2|∶|F1F2|=sin θ1∶sin θ2∶sin 90°=2∶1∶,
则由|PF2|=m,得|PF1|=2m,|F1F2|=2c=m,
由=|PF1|·|PF2|=·2m·m=8,得m=2,
则|PF2|=2,|PF1|=4,|F1F2|=2c=2,c=,
由双曲线的定义可得,|PF1|-|PF2|=2a=2,所以a=,b==2,
所以双曲线的方程为=1.故选C.]
4.(多选)已知椭圆M:=1的左、右焦点分别为F1(-,0),F2(,0),过点F2的直线与该椭圆相交于A,B两点,点P在该椭圆上,且≥1,则下列说法正确的是(  )
A.存在点P,使得∠F1PF2=90°
B.满足△F1PF2为等腰三角形的点P有2个
C.若∠F1PF2=60°,则=
D.的取值范围为[-2,2]



ACD [根据题意可得c=的最小值为1,所以=1,又c2=a2-b2,所以a=2,b=1,所以椭圆M的方程为+y2=1.
当点P为该椭圆的上顶点时,tan ∠OPF2=,所以∠OPF2=60°,此时∠F1PF2=120°,所以存在点P,使得∠F1PF2=90°,所以选项A正确;
当点P在椭圆的上、下顶点时,满足△F1PF2为等腰三角形.又因为2-≤2+=2,所以满足=的点P有两个,同理满足=的点P有两个,所以选项B不正确;
若∠F1PF2=60°,=4,=2,由余弦定理得=+-2··cos ∠F1PF2,即+-·=12,又++2·=16,所以·=,所以=·sin ∠F1PF2=,所以选项C正确;
对于选项D,==2-4,分析可得∈[2-,2+],所以∈[-2,2],所以选项D正确.故选ACD.]
5.已知P是双曲线E:-y2=1上一点,F1,F2分别是双曲线E的左、右焦点,△PF1F2的周长为12+2,则cos ∠F1PF2=________,△PF1F2的面积为________.
 [在双曲线E中,a=2,b=1,则c==.
 
根据对称性,不妨设点P在双曲线E的右支上,则=4.
因为=2c=2,△PF1F2的周长为12+2,所以=12,所以=8,=4.
在△PF1F2中,cos ∠F1PF2==,
则sin ∠F1PF2===,
所以=sin∠F1PF2=×8×4×=.]
6.[教材母题改编]已知抛物线y2=2px(p>0)经过点A(2,2),F是抛物线的焦点,以Fx为始边,FM为终边的角∠xFM=60°(如图所示),则抛物线的标准方程为________; |FM|=________.
y2=4x
4
y2=4x 4 [把A(2,2)代入y2=2px得8=4p,所以p=2,即抛物线的方程为y2=4x.
如图,过M作MN垂直于准线,垂足为N,过F作FK⊥MN,垂足为K,由定义知|MN|=|MF|,所以|MF|=|MK|+|KN|,
因为∠xFM=60°,所以|MK|=|MF|,
又|KN|=2|OF|=2,所以|MF|=|MF|+2,
所以|MF|=4.]
命题点2 圆锥曲线的几何性质
【典例2】 (1)(2025·黑龙江一模)已知圆C1:x2+y2=b2与椭圆C2:=1(a>b>0),若在椭圆C2上存在一点P,过P点能作圆C1的两条切线,切点为A,B,且∠APB=,则椭圆C2的离心率的取值范围为(  )
A. B.
C. D.

(2)(2025·天津高考)双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,以右焦点F2为焦点的抛物线y2=2px(p>0)与双曲线在第一象限的交点为P,若|PF1|+|PF2|=3|F1F2|,则双曲线的离心率e=(  )
A.2 B.5
C. D.

(3)(多选)(2025·全国一卷)已知抛物线C:y2=6x的焦点为F,过F的一条直线交C于A,B两点,过A作直线l:x=-的垂线,垂足为D,过F且与直线AB垂直的直线交l于点E,则(  )
A.|AD|=|AF| B.|AE|=|AB|
C.|AB|≥6 D.|AE|·|BE|≥18



(1)B (2)A (3)ACD [(1)由对称性可知,∠APB=2∠APO,
因为sin ∠APO==,∠APO∈,
所以当点P位于长轴端点时∠APO最小,
由题可知,在椭圆C2上存在一点P,使得∠APB=,
只需当点P位于长轴端点时,∠APO≤,即,故e=,又0(2)由题意知c=,所以抛物线方程为y2=4cx.因为|PF1|+|PF2|=3|F1F2|,|F1F2|=2c,
所以|PF1|+|PF2|=6c,又点P在双曲线上且在第一象限,由双曲线的定义可得|PF1|-|PF2|=2a,所以|PF1|=3c+a,|PF2|=3c-a,如图所示,过点P作抛物线准线的垂线,垂足为P′,因为点P在抛物线上,所以|PF2|=|PP′|=xP+c=3c-a,所以xP=2c-a,yP===2,把点P的坐标代入抛物线方程,
可得(2)2=4c(2c-a),化简得=2.故选A.
(3)直线l为抛物线的准线,由抛物线的定义,可知|AD|=|AF|,故A正确;
当AB⊥x轴时,令A,B,
则E,|AB|=6,|AE|=3,此时|AE|≠|AB|,故B错误;
易知直线AB的斜率不为0,设直线AB:x=my+,A(x1,y1),B(x2,y2),
由得y2-6my-9=0,Δ>0,则y1+y2=6m,y1y2=-9,
x1+x2=m(y1+y2)+3=6m2+3,|AB|=x1+x2+3=6m2+6≥6,故C正确;
由C项可知,当m=0,即AB⊥x轴时,|AE|=|BE|=3,|AE|·|BE|=18.当m≠0时,直线EF:x=-y+,E,|EF|=,S△AEB=|AE|·|BE|sin ∠AEB=|AB|·|EF|=(6+6m2)·=9>9,所以|AE|·|BE|>>18.综上,|AE|·|BE|≥18,故D正确.故选ACD.]
反思领悟
1.确定椭圆和双曲线的离心率的取值或范围,其关键是充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等确立一个关于a,b,c的方程(组)或不等式(组).
2.双曲线=1(a>0,b>0)的离心率e与其渐近线的斜率k满足关系式e2=1+k2.
3.涉及抛物线的焦半径、准线等问题时,可适当添加辅助线,借助几何图形求解.
1.(2025·广东佛山二模)已知F1,F2是双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点,A,B为双曲线C上的两点,若=3,且以F1F2为直径的圆恰好过点A,则双曲线C的离心率为(  )
A. B. C. D.

C [如图所示,连接AF1,AF2,BF1,BF2,延长BF2交双曲线C于A′点,连接A′F1,
因为=3,且以F1F2为直径的圆恰好过点A,
所以由对称性可知A′点也在圆上,且四边形AF1A′F2为矩形.
设|AF1|=m,则|A′F2|=m,|BF2|=3m,|BA′|=4m,
因为点A′,B都在双曲线C右支上,所以由双曲线的定义可知,|A′F1|-|A′F2|=2a,|BF1|-|BF2|=2a,
所以|A′F1|=2a+m,|BF1|=2a+3m,
所以在直角△A′F1F2,△A′F1B中,由勾股定理可得,
解得
所以双曲线C的离心率e==.
故选C.]
2.(2025·湖南长沙模拟)如图所示,用一个与圆柱底面成θ的平面截圆柱,截面是一个椭圆.若圆柱的底面圆的半径为1,θ=,则下列结论正确的是(  )
A.椭圆的长轴长等于2
B.椭圆的离心率为
C.椭圆的方程可以是+x2=1
D.椭圆上的点到一个焦点的距离的最小值为4-2

C [设椭圆的长半轴长为a,短半轴长为b,半焦距为c,椭圆长轴在圆柱底面上的投影为圆柱底面圆的直径,则由截面与圆柱底面所成锐二面角θ=得2a==4,解得a=2,故A错误;
显然b=1,则c==,离心率e==,故B错误;
当以椭圆长轴所在直线为y轴,短轴所在直线为x轴建立平面直角坐标系时,椭圆的方程为+x2=1,故C正确;
椭圆上的点到焦点的距离的最小值为a-c=2-,故D错误.故选C.]
3.(多选)过抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点F作倾斜角为θ的直线交E于A,B两点,经过点A和原点O的直线交抛物线的准线于点D,则下列说法正确的是(  )
A.BD∥OF
B.OA⊥OB
C.以AF为直径的圆与y轴相切
D.|AF||BF|=



ACD [由题意可设过点F的直线l的方程为x=,设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立得方程组
消去x整理得y2-2p=0,
即y2-2py-p2=0,所以y1y2=-p2,y1+y2=2p,
x1+x2====2p+p,
所以x1x2==,所以kOA·kOB==-4≠-1,故B错误;
设D(x3,y3),直线AO的方程为y=x,令x3=-,所以y3=-·,
y2-y3=y2+·===
==0,
所以直线BD的斜率kBD==0,所以BD∥OF,故A正确;
因为|AF|=x1+,所以以AF为直径的圆的圆心坐标为,半径为=,所以圆心到y轴的距离为,所以以AF为直径的圆与y轴相切,故C正确;
由抛物线的定义知|BF|=x2+,
所以|AF||BF|==x1x2+(x1+x2)+
=·=p2+p2=,故D正确.
故选ACD.]
【教用·备选题】
1.(2025·广东广州模拟)已知直线y=kx(k≠0)与椭圆E:=1(a>b>0)交于A,B两点,椭圆E的右焦点为F,直线AF与E的另外一个交点为C,若BF⊥AC,|BF|=3|CF|,则E的离心率为(  )
A. B. C. D.

C [设椭圆的左焦点为F1,连接AF1,BF1,CF1,
设|FC|=m,由对称性可知|AF1|=|BF|=3m,
由定义得|AF|=2a-3m,|CF1|=2a-m,则|AC|=2a-2m,
又AF1∥BF,BF⊥AC,所以AF1⊥AC,
在Rt△AF1C中,由|AF1|2+|AC|2=|CF1|2,
即9m2+(2a-2m)2=(2a-m)2,解得m=.
在Rt△AF1F中,|AF1|2+|AF|2=|FF1|2,
即9m2+(2a-3m)2=(2c)2,
把m=代入整理得=,由02.(多选)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线与双曲线的右支交于A,B两点,若|AF1|=|BF2|=2|AF2|,则(  )
A.∠AF1B=∠F1AB
B.双曲线C的离心率e=
C.双曲线C的渐近线方程为y=±x
D.原点O在以F2为圆心,|AF2|为半径的圆上



ABC [如图,设|AF1|=|BF2|=2|AF2|=2m,
则|AB|=|AF2|+|BF2|=3m,
由双曲线的定义知,|AF1|-|AF2|=2m-m=2a,
即m=2a.
|BF1|-|BF2|=2a,即|BF1|-2m=2a,
∴|BF1|=3m=|AB|,∴∠AF1B=∠F1AB,故A正确;
在△ABF1中,由余弦定理的推论知,
cos∠AF1B===,
在△AF1F2中,由余弦定理的推论知,
cos ∠F1AB===cos ∠AF1B=,
化简整理,得12c2=11m2=44a2,
∴离心率e===,故B正确;
双曲线C的渐近线方程为y=±x=±x=±x=±x,故C正确;
若原点O在以F2为圆心,|AF2|为半径的圆上,则c=m=2a,与=不符,故D错误.
故选ABC.]
3.(2021·全国乙卷)设B是椭圆C:=1(a>b>0)的上顶点,若C上的任意一点P都满足|PB|≤2b,则C的离心率的取值范围是(  )
A.      B.
C. D.

C [依题意,B(0,b),设椭圆上一点P(x0,y0),则=1,可得=,则|PB|2=+(y0-b)2=-2by0+b2=-2by0+a2+b2≤4b2.因为当y0=-b时,|PB|2=4b2,所以-≤-b,得2c2≤a2,所以离心率e=,即C的离心率的取值范围是.故选C.
4.圆锥曲线有良好的光学性质,光线从椭圆的一个焦点发出,被椭圆反射后会经过椭圆的另一个焦点(如图1);光线从双曲线的一个焦点发出,被双曲线反射后的反射光线等效于从另一个焦点发出(如图2).封闭曲线E(如图3)是由椭圆C1:=1和双曲线C2:=1在y轴右侧的一部分(实线)围成.光线从椭圆C1上一点P0发出,经过点F2,然后在曲线E内多次反射,反射点依次为P1,P2,P3,P4,…,若P0 ,P4重合,则光线从P0到P4所经过的路程为________.
图1 图2 图3
4
4 [椭圆C1中a1=4,b1=2,c=2;双曲线C2中a2=3,b2=,c=2,双曲线和椭圆的焦点重合.
根据双曲线的定义有=6,=6,
所以-6=-6=,
根据椭圆的定义,有=8,=8,
所以路程
=-6+-6+
=+(|P3F1|+|P3P0|+|P0F2|)-12=8+8-12=4.]
课后限时练16 圆锥曲线的定义、方程及性质
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9

1.(2025·湖北鄂州一模)椭圆C:=1(a>b>0)经过(,0)和(0,2)两点,则椭圆C的焦距为(  )
A.2 B.4 C. D.2
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D [由题意可得解得a=,b=2,
则c==,
因此,椭圆C的焦距为2c=2.故选D.]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9

2.(2025·全国一卷)已知双曲线C的虚轴长是实轴长的倍,则C的离心率为(  )
A. B.2
C. D.2
D [依题意知2b=×2a,又c2=a2+b2,所以c2=a2+(a)2=8a2,即c=2a,故e=2.故选D.]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9

3.(2025·河北保定一模)已知抛物线y2=2px的焦点为F,点A,B,C在抛物线上,F为△ABC的重心,且满足||+||+||=12,则p的值为(  )
A.3 B.4
C.5 D.6
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B [由题意知F,设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),
由抛物线定义知,||+||+||=x1++x2++x3+=x1+x2+x3+=12,
又F为△ABC的重心,所以x1+x2+x3=3×,所以3p=12,p=4.故选B.]
4.(2022·全国甲卷)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,A1,A2分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若·=
-1,则C的方程为(  )
A.=1 B.=1
C.=1 D.+y2=1
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9

题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B [因为离心率e===,所以=,b2=a2.
由题意A1,A2分别为C的左、右顶点,
则A1,A2,B为上顶点,则B(0,b),
=(-a,-b),=(a,-b).
因为·=-1,
所以-a2+b2=-1,将b2=a2代入,解得a2=9,b2=8,故椭圆C的方程为=1.故选B.]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
5.(2025·湖北九师联盟二模)已知点F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,点A在C的准线l上,点B在C上,若∠AFB=90°,且|BF|=2|AF|=10,则p=(  )
A.1 B.2 C.3 D.4

题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D [如图,过B作BB1⊥l于B1,
由抛物线的定义知|BB1|=|BF|=10,
又∠AFB=90°,则Rt△AFB≌Rt△AB1B,
设∠FBA=α,则∠B1BA=α,
因为|BF|=2|AF|=10,
则|AB|==5,
所以sin α==.
因为BB1∥x轴,所以∠BFx=∠B1BF=2α,
则cos ∠BFx=cos 2α=1-2sin2α=,
则|BF|cos∠BFx=6,
所以p+6=|BB1|=10,则p=4.
故选D.]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9

6.(多选)(2025·山西吕梁模拟)已知椭圆C:=1的左、右焦点分别为F1,F2,P为椭圆上任意一点,则下列结论正确的是(  )
A.||||的最大值为9
B.cos ∠F1PF2的最大值为
C.||||+·=10
D.椭圆C上存在点P,使得·=4


题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
ACD [已知椭圆C:=1的左、右焦点分别为F1,F2,P为椭圆上任意一点,
则a=3,b=,c=2,|PF1|+|PF2|=6.
对于A,||||≤=9,当且仅当||=||=3时取等号,即A正确;
对于B,当P为右顶点时,∠F1PF2=0,
此时cos ∠F1PF2=1,即B错误;
对于C,由余弦定理可得||2+||2-2||||cos ∠F1PF2=||2=16,则(||+||)2-2||||-2·=16,
则||||+·==10,即C正确;
对于D,由椭圆的性质可得||∈[1,5],
由选项C可知,·=10-||||,
又||||=(6-||)||=-(||-3)2+9∈[5,9],
则·∈[1,5],故D正确.故选ACD.]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
7.(2025·湖南长沙二模)已知圆N:x2+y2-6y+5=0,圆M与圆N外切,且与直线y=-1相切,则点M的轨迹方程为________.
x2=12y 
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
x2=12y [由题意设直线l:y=-1,圆N:x2+=4,设圆M的半径为r,则点M到l′:y=-3与点M到点N的距离相等,都是r+2,
故点M的轨迹是以N为焦点,以l′为准线的抛物线,故方程为x2=12y.]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
8.(2025·山东济南三模)双曲线C:=1的左焦点为F,点A(0,4),若P为C右支上的一个动点,则|PA|+|PF|的最小值为___.
9 [设双曲线C:=1的右焦点为F2.
对于双曲线C:=1,可得a2=4,则a=2.
因为点P在双曲线的右支上,所以|PF|-|PF2|=2a=4,即|PF|=|PF2|+4.
9
题号
1
3
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2
4
6
8
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9
则|PA|+|PF|=|PA|+|PF2|+4.
根据三角形三边关系:两边之和大于第三边,可得|PA|+|PF2|≥|AF2|,当且仅当A,P,F2三点共线时取等号.
已知F2(3,0),A(0,4),根据两点间距离公式,可得|AF2|==5.
所以|PA|+|PF|=|PA|+|PF2|+4≥|AF2|+4=5+4=9,即|PA|+|PF|的最小值为9.]
题号
1
3
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2
4
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7
9
9.[高考真题改编]已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点A,B在椭圆上,且满足=2·=0,则椭圆C的离心率为________.
 [设=2m,因为=2,
所以=m.又因为·=0,=2c,
所以==2.
 
题号
1
3
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2
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6
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9
又因为==,且|AF1|+|AF2|==2a,
所以2m+2=m+,
所以m+2=,
所以m2+4c2-4m2+4m=4c2+5m2,
所以c2=5m2,所以c=m.
又因为2a=2m+2=6m,所以a=3m,
所以e===.]
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