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第八章 进阶篇 圆锥曲线中的综合问题 进阶1 圆锥曲线中的综合问题 椭圆、双曲线中的常见结论及应用.docx

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进阶篇圆锥曲线中的综合问题

进阶1椭圆、双曲线中的常见结论及应用

重点解读椭圆、双曲线是高中数学的重要内容之一,知识的综合性较强,因而解题时需要运用多种基础知识,采用多种数学手段,熟记各种定义、基本公式、法则固然很重要,但要做到迅速、准确地解题,还要掌握一些常用结论,正确灵活地运用这些结论,一些复杂的问题便能迎刃而解.

题型一焦半径公式(第二定义)

例1(1)设F1,F2分别为椭圆C:x236+y220=1的左、右焦点,M为C上一点且在第一象限,若△MF1F2

答案(3,15)

解析方法一△MF1F2为等腰三角形,点M在第一象限?|MF1||MF2|,且|MF2|a=6,

又|F1F2|=8,所以|MF2|≠|F1F2|,

故只能|MF1|=|F1F2|=8,

设M(x0,y0)(x00,y00),

则(x0

所以M(3,15).

方法二△MF1F2为等腰三角形,

点M在第一象限?|MF1||MF2|,且|MF2|a=6,

又|F1F2|=8,

所以|MF2|≠|F1F2|,

故只能|MF1|=|F1F2|=8,

设M(x0,y0)(x00,y00),

由椭圆焦半径公式知|MF1|=6+23x0=8

解得x0=3,代入椭圆方程得y0=15,

故M(3,15).

(2)双曲线x2-y23=1的左、右焦点分别为F1,F2,双曲线上的一点P满足|PF1|=5,则△PF1F2的面积为

答案6或46

解析方法一由题意得a=1,b=3,c=2,e=2,

设P(x0,y0),则|PF1|=|2x0+1|=5,

解得x0=2或x0=-3,

当x0=2时,代入双曲线方程可求得y0=±3,

所以S△PF1F2=12·|F1F2

当x0=-3时,代入双曲线方程可求得y0=±26,

所以S△PF1F2=12·|F1F2|

综上所述,△PF1F2的面积为6或46.

方法二由题意得a=1,b=3,c=2,

所以|F1F2|=4,

当点P在双曲线的右支上时,由双曲线定义可知

|PF1|-|PF2|=2,

又|PF1|=5,所以|PF2|=3,

显然PF

所以PF2⊥F1F2,

从而S△PF1F2=12·|PF2|·|F1F2|

当点P在双曲线的左支上时,由双曲线定义可知|PF2|-|PF1|=2,

又|PF1|=5,所以|PF2|=7,

从而cos∠PF1F2=PF1|

所以sin∠PF1F2=1-cos

从而S△PF1F2=12·|PF1|·|F1F

=12×5×4×265=

综上所述,△PF1F2的面积为6或46.

思维升华(1)如图1,椭圆x2a2+y2b2=1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P(x0,y0)为椭圆上任意点,则椭圆的焦半径|PF

①|PF1|=a+ex0;②|PF2|=a-ex0(记忆:左加右减).

(2)如图2,双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P(x0,y0)为双曲线上任意一点,则双曲线的焦半径|PF

①|PF1|=|ex0+a|;②|PF2|=|ex0-a|(记忆:左加右减).

跟踪训练1(1)双曲线x22-y22=1的左、右焦点分别为F1,F2,双曲线上的一点P满足|PF1|=3|PF2|

答案(2,±2)

解析由题意得a=b=2,c=2,e=2,

设P(x0,y0),则|PF1|=|2x0+2|,

|PF2|=|2x0-2|,

因为|PF1|=3|PF2|,

所以|2x0+2|=3|2x0-2|,

解得x0=2或x0=12

又|x0|≥2,所以x0=2,

代入双曲线方程可求得y0=±2,

即P(2,±2).

(2)椭圆x26+y22=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,则|PF1|·|PF

答案[2,6]

解析由题意得a=6,c=2,e=63

设P(x0,y0),其中-6≤x0≤6,

则|PF1|=6+63x0,|PF2|=6

所以|PF1|·|PF2|=6-23x02,取值范围为[2

圆锥曲线的角度式焦半径公式

设P是圆锥曲线上任意一点,F为它的一个焦点,O为坐标原点,∠PFO=θ,

(1)椭圆:|PF|=b2

(2)双曲线:|PF|=b2

记忆规律:同正异负.即当P与F位于虚轴的同侧时取正,否则取负.

(3)抛物线:|PF|=p1

典例设F1,F2分别是双曲线C:5x2-4y2=m2的左、右焦点,过F2的直线l与双曲线C的右支交于A,B两点,且满足AF2=7F2B,则直线l

答案3或-3

解析如图,设双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点分别为

连接MF2,过点M作右准线x=a2c的垂线MN,记∠MF2O=

则由双曲线的第二定义知,

MF2|

整理得|MF2|=b2

由双曲线C:5x2-4y

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