资源简介 双曲线1.双曲线的定义(1)平面内与两个定点F1,F2的距离之差的绝对值(|F1F2|=2c>0)为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫作双曲线.这两个定点叫作双曲线的焦点,两焦点间的距离叫作焦距.(2)集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.①当2a<|F1F2|时,M点的轨迹是双曲线;②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹是两条射线;③当2a>|F1F2|时,M点不存在.2.双曲线的标准方程与几何性质图形标准方程-=1(a>0,b>0)-=1(a>0,b>0)续表性质范围x≥a或x≤-ay≤-a或y≥a对称性对称轴:坐标轴;对称中心:原点对称轴:坐标轴;对称中心:原点顶点顶点坐标:A1(-a,0),A2(a,0)顶点坐标:A1(0,-a),A2(0,a)渐近线y=±xy=±x离心率e=,e∈(1,+∞)实、虚轴线段A1A2叫作双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a;线段B1B2叫作双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;a叫作双曲线的实半轴长,b叫作双曲线的虚半轴长a,b,c间的关系c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)1.在双曲线的定义中,|MF1|-|MF2|=2a,表示靠近F2的一支,|MF2|-|MF1|=2a,表示靠近F1的一支.2.双曲线的焦点到渐近线的距离等于其虚半轴长.3.方程-=1(mn>0)表示的曲线(1)当m>0,n>0时,表示焦点在x轴上的双曲线.(2)当m<0,n<0时,则表示焦点在y轴上的双曲线.4.方程的常见设法(1)与双曲线-=1共渐近线的方程可设为-=λ(λ≠0).(2)若渐近线的方程为y=±x,则可设双线曲方程为-=λ(λ≠0).[四基自测]1.(基础点:双曲线的标准方程)以椭圆+=1的焦点为顶点,顶点为焦点的双曲线方程为( )A.x2-=1 B.-y2=1C.x2-=1D.-=1答案:A2.(基础点:双曲线的定义)若双曲线E:-=1的左、右焦点分别为F1、F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=3,则|PF2|等于( )A.11 B.9 C.5 D.3答案:B3.(基础点:双曲线的渐近线)双曲线x2-=1的渐近线方程为________.答案:y=±x4.(基础点:双曲线的焦距)双曲线-=1的焦距为________.答案:2167页考点一 双曲线的定义及应用挖掘1 利用定义求双曲线方程/自主练透[例1] (1)已知两圆C1:(x+4)2+y2=2,C2:(x-4)2+y2=2,动圆M与两圆C1,C2都相切,则动圆圆心M的轨迹方程是( )A.x=0 B.-=1(x≥)C.-=1D.-=1或x=0[解析] 动圆M与两圆C1,C2都相切,有四种情况:①动圆M与两圆都外切;②动圆M与两圆都内切;③动圆M与圆C1外切、与圆C2内切;④动圆M与圆C1内切、与圆C2外切.在①②情况下,显然,动圆圆心M的轨迹方程为x=0;在③的情况下,设动圆M的半径为r,则|MC1|=r+,|MC2|=r-.故得|MC1|-|MC2|=2;在④的情况下,同理得|MC2|-|MC1|=2.由③④得|MC1|-|MC2|=±2.已知|C1C2|=8,根据双曲线定义,可知点M的轨迹是以C1(-4,0),C2(4,0)为焦点的双曲线,且a=,c=4,b2=c2-a2=14,其方程为-=1.故选D.[答案] D(2)已知动圆M与圆C1:(x+4)2+y2=2外切,与圆C2:(x-4)2+y2=2内切,则动圆圆心M的轨迹方程为( )A.-=1(x≥)B.-=1(x≤-)C.+=1(x≥)D.+=1(x≤-)[解析] 设动圆的半径为r,由题意可得|MC1|=r+,|MC2|=r-,所以|MC1|-|MC2|=2=2a,故由双曲线的定义可知动点M在以C1(-4,0),C2(4,0)为焦点,实轴长为2a=2的双曲线的右支上,即a=,c=4?b2=16-2=14,故动圆圆心M的轨迹方程为-=1(x≥).[答案] A挖掘2 利用定义求点到焦点的距离/互动探究[例2] (1)(2020·陕西师大附中模拟)设过双曲线x2-y2=9右焦点F2的直线交双曲线的左支于点P,Q,若|PQ|=7,则△F2PQ的周长为( )A.19 B.26C.43D.50[解析] 如图所示,由双曲线的定义可得①+②得|PF2|+|QF2|-|PQ|=4a,∴△F2PQ的周长为|PF2|+|QF2|+|PQ|=4a+|PQ|+|PQ|=4×3+2×7=26.[答案] B(2)(2020·河南郑州一模)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,实轴长为6,渐近线方程为y=±x,动点M在双曲线左支上,点N为圆E:x2+(y+)2=1上一点,则|MN|+|MF2|的最小值为( )A.8B.9C.10D.11[解析] 由题意知2a=6,则a=3,又由=得b=1,所以c==,则F1(-,0).根据双曲线的定义知|MF2|=2a+|MF1|=|MF1|+6,所以|MN|+|MF2|=|MN|+|MF1|+6=|EN|+|MN|+|MF1|+5≥|F1E|+5=+5=9,当且仅当F1,M,N,E共线时取等号,故选B.[答案] B(3)已知双曲线C:-=1(b>0),F1、F2分别为C的左、右焦点,过F2的直线l分别交C的左、右支于点A、B,且|AF1|=|BF1|,则|AB|=( )A.4 B.8C.16 D.32[解析] 由双曲线定义知|AF2|-|AF1|=2a,|BF1|-|BF2|=2a,由于|AF1|=|BF1|,所以两式相加可得|AF2|-|BF2|=4a,而|AB|=|AF2|-|BF2|,∴|AB|=4a,由双曲线方程知a=4,∴|AB|=16,故选C.[答案] C[破题技法] 应用双曲线定义时要注意(1)距离之差的绝对值,不能漏掉“绝对值”,否则轨迹是一支.(2)2a<|F1F2|,否则轨迹是射线或不存在.(3)求双曲线方程时,注意标准形式的判断及焦点位置,否则x2与y2的系数会错.(4)注意a、b、c的关系易错易混(c>a>0,c>b>0).考点二 双曲线的方程及性质挖掘1 利用双曲线的性质求方程/自主练透[例1] (1)经过点(2,1),且渐近线与圆x2+(y-2)2=1相切的双曲线的标准方程为( )A.-=1 B.-y2=1C.-=1D.-=1[解析] 法一:设双曲线的渐近线方程为y=kx,即kx-y=0,由渐近线与圆x2+(y-2)2=1相切可得圆心(0,2)到渐近线的距离等于半径1,由点到直线的距离公式可得=1,解得k=±.因为双曲线经过点(2,1),所以双曲线的焦点在x轴上,可设双曲线的方程为-=1(a>0,b>0),将(2,1)代入可得-=1,由得故所求双曲线的标准方程为-=1.故选A.法二:设双曲线的方程为mx2-ny2=1(mn>0),将(2,1)代入方程可得,4m-n=1①.双曲线的渐近线方程为y=±x,圆x2+(y-2)2=1的圆心为(0,2),半径为1,由渐近线与圆x2+(y-2)2=1相切,可得=1,即=3②,由①②可得m=,n=,所以该双曲线的标准方程为-=1.选A.[答案] A(2)若双曲线经过点(3,),且渐近线方程是y=±x,则双曲线的方程是________.[解析] 设双曲线的方程是y2-=λ.因为双曲线过点(3,),所以λ=2-=1.所以双曲线的方程为y2-=1.[答案] y2-=1(3)(2020·成都模拟)设双曲线与椭圆+=1有共同的焦点,且与椭圆相交,一个交点的坐标为(,4),则此双曲线的标准方程是________.[解析] 法一:椭圆+=1的焦点为(0,3)和(0,-3),∴双曲线的焦距为2c=6.由双曲线的定义得-=8-4=4=2a.∴a=2,∴b2=c2-a2=9-4=5,双曲线方程为-=1.法二:设双曲线的方程为+=1(27<λ<36),由于双曲线过点(,4),故+=1,解得λ1=32,λ2=0(舍去).故所求双曲线方程为-=1.[答案] -=1[破题技法] 求双曲线标准方程的方法方法解读题型定义法根据定义求a2和b2,常用到|PF1|-|PF2|=±2a双曲线上有点到焦点的距离条件性质法利用双曲线的性质,如渐近线、焦点等已知双曲线的某些性质挖掘2 求双曲线的离心率或渐近线方程/互动探究[例2] (1)(2019·高考全国卷Ⅱ)设F为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于P,Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为( )A.B.C.2D.[解析] 设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点F的坐标为(c,0).由圆的对称性及条件|PQ|=|OF|可知,PQ是以OF为直径的圆的直径,且PQ⊥OF.设垂足为M,连接OP,如图,则|OP|=a,|OM|=|MP|=.由|OM|2+|MP|2=|OP|2得+=a2,故=,即e=.故选A.[答案] A(2)(2019·高考全国卷Ⅲ)双曲线C:-=1的右焦点为F,点P在C的一条渐近线上,O为坐标原点.若|PO|=|PF|,则△PFO的面积为( )A.B.C.2D.3[解析] 双曲线-=1的右焦点坐标为(,0),一条渐近线的方程为y=x,不妨设点P在第一象限,由于|PO|=|PF|,则点P的横坐标为,纵坐标为×=,即△PFO的底边长为,高为,所以它的面积为××=.故选A.[答案] A[破题技法] 求离心率的方法方法解法题型直接法直接求a,b,c,利用e=或e=适合易求a、b、c构造法构造a、b、c间的等式或不等式的齐次关系可能是a、c或a、b的关系挖掘3 共焦点的椭圆与双曲线/自主练透[例3] (1)已知椭圆C1:+y2=1(m>1)与双曲线C2:-y2=1(n>0)的焦点重合,e1,e2,分别为C1,C2的离心率,则( )A.m>n且e1e2>1 B.m>n且e1e2<1C.m<n且e1e2>1D.m<n且e1e2<1[解析] 设P为椭圆与双曲线在第一象限内的公共点,F1,F2为它们的左、右公共焦点,则|PF1|+|PF2|=2m,|PF1|-|PF2|=2n,∴m>n,由结论一得eq\f(1,e)+eq\f(1,e)=2,法一:(利用均值不等式)∵e1≠e2,∴2=eq\f(1,e)+eq\f(1,e)>,e1e2>1,故选A.法二:(利用三角换元)由eq\f(1,e)+eq\f(1,e)=2,0<e1<1,e2>1,可设=cosθ,=sinθ,0<θ<,则e1e2=>1.法三:(利用消元法)∵eq\f(1,e)+eq\f(1,e)=2,∴eq\f(1,e)=2-eq\f(1,e),eq\f(1,ee)=-eq\f(1,e)+eq\f(2,e)=-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e)-1))eq\s\up12(2)+1,由0<e1<1,e2>1且eq\f(1,e)+eq\f(1,e)=2,得1<eq\f(1,e)<2,令t=eq\f(1,e),f(t)=-(t-1)2+1,则eq\f(1,ee)=f(t),t∈(1,2),f(t)在(1,2)上单调递减,f(1)=1,f(2)=0,故0<eq\f(1,ee)<1,即e1e2>1.[答案] A(2)已知F1,F2为椭圆和双曲线的公共焦点,P为它们的一个公共点,且∠F1PF2=,则该椭圆和双曲线的离心率之积的最小值是( )A.B.C.1D.[解析] 由结论二得eq\f(1,e)+eq\f(3,e)=4,同(1)的三种方法均可得到e1e2≥,故选B.[答案] B[破题技法] 1.已知椭圆C1:eq\f(x2,a)+eq\f(y2,b)=1(其中a1>b1>0)与双曲线C2:eq\f(x2,a)-eq\f(y2,b)=1(其中a2>0,b2>0)的焦点重合,e1,e2分别为C1,C2的离心率,则eq\f(b,e)+eq\f(b,e)=b+b.2.已知F1,F2为椭圆和双曲线的公共焦点,P为它们的一个公共点,且∠F1PF2=θ,e1,e2分别为椭圆和双曲线的离心率,则eq\f(1-cosθ,e)+eq\f(1+cosθ,e)=2.PAGE 抛物线1.抛物线的定义满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线:(1)在平面内.(2)与一个定点F和一条定直线l距离相等.(3)l不经过点F.2.抛物线的标准方程与几何性质标准方程y2=2px(p>0)y2=-2px(p>0)x2=2py(p>0)x2=-2py(p>0)p的几何意义:焦点F到准线l的距离图形顶点O(0,0)对称轴y=0(x轴)x=0(y轴)焦点FFFF离心率e=1准线方程x=-x=y=-y=范围x≥0,y∈Rx≤0,y∈Ry≥0,x∈Ry≤0,x∈R焦半径(其中P(x0,y0))|PF|=x0+|PF|=-x0+|PF|=y0+|PF|=-y0+焦点弦性质设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则(1)x1x2=,y1y2=-p2.(2)弦长|AB|=x1+x2+p=(α为弦AB的倾斜角).(3)+=.(4)以弦AB为直径的圆与准线相切.(5)以AF或BF为直径的圆与y轴相切.(6)通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p.[四基自测]1.(基础点:抛物线定义)若抛物线y=4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是( )A. B. C. D.0答案:B2.(基础点:求抛物线标准方程)以x轴为对称轴,原点为顶点的抛物线上的一点P(1,m)到焦点的距离为3,则其方程是( )A.y=4x2B.y=8x2C.y2=4xD.y2=8x答案:D3.(基础点:抛物线的定义)抛物线y2=8x上到其焦点F距离为5的点P有( )A.0个B.1个C.2个D.4个答案:C4.(易错点:抛物线的性质)已知抛物线的顶点是原点,对称轴为坐标轴,并且经过点P(-2,-4),则该抛物线的标准方程为________.答案:y2=-8x或x2=-y165页考点一 抛物线的定义及应用挖掘 抛物线上点到焦点的距离/自主练透[例] (1)(2020·河北三市联考)过点P(-2,0)的直线与抛物线C:y2=4x相交于A、B两点,且|PA|=|AB|,则点A到抛物线C的焦点的距离为( )A. B.C.D.2[解析] 设A(x1,y1)、B(x2,y2),分别过点A、B作直线x=-2的垂线,垂足分别为点D、E(图略).∵|PA|=|AB|,∴,又eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=4x1,y=4x2)),得x1=,则点A到抛物线C的焦点的距离为1+=.[答案] A(2)已知P为抛物线y2=4x上一个动点,Q为圆x2+(y-4)2=1上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和的最小值是( )A.2-1B.2-2C.-1D.-2[解析] 由题意得圆x2+(y-4)2=1的圆心A(0,4),半径r=1,抛物线的焦点F(1,0).由抛物线的几何性质可得:点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和的最小值是|AF|-r=-1=-1.选C.[答案] C(3)过抛物线y2=4x的焦点的直线交抛物线于A,B两点,若|AB|=10,则AB的中点到y轴的距离等于( )A.1B.2C.3D.4[解析] AB的中点到抛物线准线的距离为=5,所以AB的中点到y轴的距离为5-1=4.[答案] D[破题技法] 利用抛物线的定义可解决的常见问题(1)轨迹问题:用抛物线的定义可以确定动点与定点、定直线距离有关的轨迹是否为抛物线.(2)距离问题:涉及抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离问题时,可以利用定义进行相互转化.考点二 抛物线的方程及性质挖掘 抛物线方程与性质的关系/自主练透[例] (1)(2019·高考全国卷Ⅱ)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆+=1的一个焦点,则p=( )A.2 B.3C.4D.8[解析] 抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标为,椭圆+=1的焦点坐标为(±,0).由题意得=,解得p=0(舍去)或p=8.故选D.[答案] D(2)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,点M,N分别在抛物线C上,且+3=0,直线MN交l于点P,NN′⊥l,垂足为N′.若△MN′P的面积为24,则F到l的距离为( )A.4 B.6 C.8 D.12[解析] 作出图形如图,作MM′⊥l,垂足为M′,设|NF|=m(m>0),则|NN′|=m.由+3=0,得|MF|=3m,则|MM′|=3m,过点N作NG⊥MM′,垂足为G,则|M′G|=m,|MG|=2m,所以∠NMG=60°,所以|MP|=6m,|NP|=2m,|N′P|=m,S△MN′P=·|MM′||N′P|=×3m×m=24,所以m=4.易知F为线段MP的中点,所以F到l的距离为p==6.[答案] B(3)(2020·江西萍乡一模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线l:x=-1,点M在抛物线C上,点M在直线l:x=-1上的射影为A,且直线AF的斜率为-,则△MAF的面积为( )A.B.2C.4D.8[解析] 如图所示,设准线l与x轴交于点N.则|FN|=2.∵直线AF的斜率为-,∴∠AFN=60°.∴∠MAF=60°,|AF|=4.由抛物线的定义可得|MA|=|MF|,∴△AMF是边长为4的等边三角形.∴S△AMF=×42=4.故选C.[答案] C[破题技法] 1.求抛物线标准方程的方法及注意点(1)方法求抛物线的标准方程的主要方法是定义法和待定系数法.若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p),那么只需求出p即可;若题目未给出抛物线的方程,对于焦点在x轴上的抛物线的标准方程可统一设为y2=ax(a≠0),a的正负由题设来定;焦点在y轴上的抛物线的标准方程可设为x2=ay(a≠0),这样就减少了不必要的讨论.(2)注意点①当坐标系已建立时,应根据条件确定抛物线方程属于四种类型中的哪一种;②要掌握抛物线的顶点、对称轴、开口方向与方程之间的对应关系;③要注意参数p的几何意义是焦点到准线的距离,利用它的几何意义来解决问题.2.抛物线性质的应用技巧(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线时,关键是将抛物线方程化成标准方程.(2)要结合图形分析,灵活运用平面图形的性质简化运算.考点三 直线与抛物线的综合问题挖掘1 直线与抛物线相交问题/自主练透[例1] (2018·高考全国卷Ⅰ)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(-2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则·=( )A.5 B.6C.7D.8[解析] 由题意知直线MN的方程为y=(x+2),联立直线与抛物线的方程,得解得或不妨设M为(1,2),N为(4,4).又∵抛物线焦点为F(1,0),∴=(0,2),=(3,4),∴·=0×3+2×4=8.故选D.[答案] D[破题技法] 直线与抛物线交点问题的解题思路(1)求交点问题,通常解直线方程与抛物线方程组成的方程组.(2)与交点相关的问题通常借助根与系数的关系或用向量法解决.挖掘2 抛物线的焦点弦问题/互动探究[例2] (1)经过抛物线C的焦点F作直线l与抛物线C交于A、B两点,如果A、B在抛物线C的准线上的射影分别为A1、B1,那么∠A1FB1等于( )A.B.C.D.[解析] 由抛物线定义可知|BF|=|BB1|,|AF|=|AA1|,故∠BFB1=∠BB1F,∠AFA1=∠AA1F.又∠OFB1=∠BB1F,∠OFA1=∠AA1F,故∠BFB1=∠OFB1,∠AFA1=∠OFA1,所以∠OFA1+∠OFB1=×π=,即∠A1FB1=.[答案] C(2)(2018·高考全国卷Ⅱ)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与C交于A,B两点,|AB|=8.①求l的方程;②求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.[解析] ①由题意得F(1,0),l的方程为y=k(x-1)(k>0).设A(x1,y1),B(x2,y2),由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.Δ=16k2+16>0,故x1+x2=.所以|AB|=|AF|+|BF|=(x1+1)+(x2+1)=.由题设知=8,解得k=-1(舍去)或k=1.因此l的方程为y=x-1.②由①得AB的中点坐标为(3,2),所以AB的垂直平分线方程为y-2=-(x-3),即y=-x+5.设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则解得或因此所求圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144.[破题技法] 解决抛物线的弦及弦中点问题的常用方法(1)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点.若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.(2)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”、“整体代入”等解法.提醒:涉及弦的中点、斜率时一般用“点差法”求解.挖掘3 抛物线与其他曲线的综合/互动探究[例3] (2019·高考全国卷Ⅰ)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|-|MP|为定值?并说明理由.[解析] (1)因为⊙M过点A,B,所以圆心M在AB的垂直平分线上.由已知A在直线x+y=0上,且A,B关于坐标原点O对称,所以M在直线y=x上,故可设M(a,a).因为⊙M与直线x+2=0相切,所以⊙M的半径为r=|a+2|.由已知得|AO|=2.又MO⊥AO,故可得2a2+4=(a+2)2,解得a=0或a=4.故⊙M的半径r=2或r=6.(2)存在定点P(1,0),使得|MA|-|MP|为定值.理由如下:设M(x,y),由已知得⊙M的半径为r=|x+2|,|AO|=2.由于MO⊥AO,故可得x2+y2+4=(x+2)2,化简得M的轨迹方程为y2=4x.因为曲线C:y2=4x是以点P(1,0)为焦点,以直线x=-1为准线的抛物线,所以|MP|=x+1.因为|MA|-|MP|=r-|MP|=x+2-(x+1)=1,所以存在满足条件的定点P.PAGE 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2022届高三数学文北师大版一轮复习学案 双曲线 Word版含答案.doc 2022届高三数学文北师大版一轮复习学案 抛物线 Word版含答案.doc