数学期末复习圆锥曲线方程
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圆锥曲线知识点全归纳(精华版)圆锥曲线包括椭圆,双曲线,抛物线。
其统一定义:到定点的距离与到定直线的距离的比e 是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。
当0<e<1时为椭圆:当e=1时为抛物线;当e>1时为双曲线。
一、圆锥曲线的方程和性质:1)椭圆文字语言定义:平面内一个动点到一个定点与一条定直线的距离之比是一个小于1的正常数e。
定点是椭圆的焦点,定直线是椭圆的准线,常数e是椭圆的离心率。
标准方程:1.中心在原点,焦点在x轴上的椭圆标准方程:(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1其中a>b>0,c>0,c^2=a^2-b^2.2.中心在原点,焦点在y轴上的椭圆标准方程:(x^2/b^2)+(y^2/a^2)=1其中a>b>0,c>0,c^2=a^2-b^2.参数方程:X=acosθY=bsinθ(θ为参数,设横坐标为acosθ,是由于圆锥曲线的考虑,椭圆伸缩变换后可为圆此时c=0,圆的acosθ=r)2)双曲线文字语言定义:平面内一个动点到一个定点与一条定直线的距离之比是一个大于1的常数e。
定点是双曲线的焦点,定直线是双曲线的准线,常数e是双曲线的离心率。
标准方程:1.中心在原点,焦点在x轴上的双曲线标准方程:(x^2/a^2)-(y^2/b^2)=1其中a>0,b>0,c^2=a^2+b^2.2.中心在原点,焦点在y轴上的双曲线标准方程:(y^2/a^2)-(x^2/b^2)=1.其中a>0,b>0,c^2=a^2+b^2.参数方程:x=asecθy=btanθ(θ为参数 )3)抛物线标准方程:1.顶点在原点,焦点在x轴上开口向右的抛物线标准方程:y^2=2px 其中 p>02.顶点在原点,焦点在x轴上开口向左的抛物线标准方程:y^2=-2px 其中 p>03.顶点在原点,焦点在y轴上开口向上的抛物线标准方程:x^2=2py 其中 p>04.顶点在原点,焦点在y轴上开口向下的抛物线标准方程:x^2=-2py 其中 p>0参数方程x=2pt^2 y=2pt (t为参数) t=1/tanθ(tanθ为曲线上点与坐标原点确定直线的斜率)特别地,t 可等于0直角坐标y=ax^2+bx+c (开口方向为y轴, a<>0 ) x=ay^2+by+c (开口方向为x轴, a<>0 )圆锥曲线(二次非圆曲线)的统一极坐标方程为ρ=ep/(1-e×cosθ)其中e表示离心率,p为焦点到准线的距离。
圆锥曲线公式及知识点总结圆锥曲线的统一定义:到定点的距离与到定直线的距离的商是常数e的点的轨迹。
数学里有很多公式,为了帮助大家更好的学习数学,小编特地为大家整理了圆锥曲线公式及知识点总结,希望对大家的数学学习有帮助。
圆锥曲线公式:椭圆1、中心在原点,焦点在x轴上的椭圆标准方程:其中x²/a²+y²/b²=1,其中a>b>0,c²=a²-b²2、中心在原点,焦点在y轴上的椭圆标准方程:y²/a²+x²/b²=1,其中a>b>0,c²=a²-b²参数方程:x=acosθ;y=bsinθ(θ为参数,0≤θ≤2π)圆锥曲线公式:双曲线1、中心在原点,焦点在x轴上的双曲线标准方程:x²/a-y²/b²=1,其中a>0,b>0,c²=a²+b².2、中心在原点,焦点在y轴上的双曲线标准方程:y²/a²-x²/b²=1,其中a>0,b>0,c²=a²+b².参数方程:x=asecθ;y=btanθ(θ为参数)圆锥曲线公式:抛物线参数方程:x=2pt²;y=2pt(t为参数)t=1/tanθ(tanθ为曲线上点与坐标原点确定直线的斜率)特别地,t可等于0直角坐标:y=ax²+bx+c(开口方向为y轴,a≠0)x=ay²+by+c(开口方向为x轴,a≠0)离心率椭圆,双曲线,抛物线这些圆锥曲线有统一的定义:平面上,到定点的距离与到定直线的距离的比e是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。
且当01时为双曲线。
圆锥曲线公式知识点总结圆锥曲线椭圆双曲线抛物线标准方程x²/a²+y²/b²=1(a>b>0)x²/a²-y²/b²=1(a>0,b>0)y²=2px(p>0)范围x∈[-a,a]x∈(-∞,-a]∪[a,+∞)x∈[0,+∞)y∈[-b,b]y∈Ry∈R对称性关于x轴,y轴,原点对称关于x轴,y轴,原点对称关于x轴对称顶点(a,0),(-a,0),(0,b),(0,-b)(a,0),(-a,0)(0,0)焦点(c,0),(-c,0)(c,0),(-c,0) (p/2,0)【其中c²=a²-b²】【其中c²=a²+b²】准线x=±a²/cx=±a²/cx=-p/2渐近线——————y=±(b/a)x—————离心率。
圆锥曲线知识点总结圆锥曲线是高中数学中的重要内容,包括椭圆、双曲线和抛物线。
掌握圆锥曲线的相关知识对于解决数学问题和理解数学的应用具有重要意义。
一、椭圆1、定义平面内与两个定点 F1、F2 的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做焦距。
2、标准方程(1)焦点在 x 轴上:\(\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2} = 1\)(\(a > b > 0\)),其中\(a\)为长半轴长,\(b\)为短半轴长,\(c\)为半焦距,满足\(c^2 = a^2 b^2\)。
(2)焦点在 y 轴上:\(\frac{y^2}{a^2} +\frac{x^2}{b^2} = 1\)(\(a > b > 0\))。
3、椭圆的性质(1)对称性:椭圆关于 x 轴、y 轴和原点对称。
(2)范围:\(a \leq x \leq a\),\(b \leq y \leq b\)。
点为\((\pm a, 0)\),\((0, \pm b)\);焦点在 y 轴上时,顶点为\((0, \pm a)\),\((\pm b, 0)\)。
(4)离心率:椭圆的离心率\(e =\frac{c}{a}\)(\(0 < e < 1\)),它反映了椭圆的扁平程度,\(e\)越接近 0,椭圆越接近于圆;\(e\)越接近 1,椭圆越扁。
二、双曲线1、定义平面内与两个定点 F1、F2 的距离之差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线。
这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做焦距。
2、标准方程(1)焦点在 x 轴上:\(\frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} =1\),其中\(a\)为实半轴长,\(b\)为虚半轴长,\(c\)为半焦距,满足\(c^2 = a^2 + b^2\)。
(2)焦点在 y 轴上:\(\frac{y^2}{a^2} \frac{x^2}{b^2} =1\)。
高中数学圆锥曲线知识点总结及公式大全一、圆锥曲线的基本概念圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线,它们是高中数学中重要的知识点之一。
圆锥曲线是由平面与圆锥的交线所形成的曲线,其基本概念包括焦点、准线和离心率等。
1. 焦点:圆锥曲线的焦点是到曲线的两个顶点距离相等的点,焦点到曲线的顶点的距离称为焦距。
椭圆和双曲线的焦点位于其对称轴上,而抛物线的焦点则位于其准轴上。
2. 准线:圆锥曲线的准线是与焦点垂直的直线,准线与曲线有两个交点。
在椭圆和双曲线中,准线是与主轴垂直的直线,而在抛物线中,准线是与主轴平行的直线。
3. 离心率:圆锥曲线的离心率是焦点到顶点的距离与准线到顶点的距离之比,离心率的大小可以反映曲线的形状。
椭圆的离心率在0和1之间,双曲线的离心率大于1,抛物线的离心率等于1。
二、圆锥曲线的公式1. 椭圆的标准方程及性质标准方程:$\frac{x^{2}}{a^{2}} + \frac{y^{2}}{b^{2}} = 1$ (a>b>0)性质:椭圆的范围、对称性、顶点、焦点、离心率等性质可以参照教材或辅导书。
2. 双曲线的标准方程及性质标准方程:$\frac{x^{2}}{a^{2}} - \frac{y^{2}}{b^{2}} =1$ (a>0, b>0)性质:双曲线的范围、对称性、顶点、焦点、离心率等性质可以参照教材或辅导书。
3. 抛物线的标准方程及性质标准方程:$y^{2} = 2px$ ($p > 0$)或$x^{2} = 2py$ ($p > 0$) 性质:抛物线的范围、对称性、顶点、焦点、离心率等性质可以参照教材或辅导书。
三、圆锥曲线的应用1. 椭圆的应用:椭圆在光学、机械、工程等领域有着广泛的应用。
例如,椭圆镜片可以纠正近视和远视,椭圆形状的机械零件可以减少振动和提高稳定性。
2. 双曲线应用:双曲线在热学、光学、工程等领域有着广泛的应用。
例如,双曲线冷却塔可以优化散热效果,双曲线形状的桥梁可以增强承受能力。
圆锥曲线方程知识点总结一、圆锥曲线的基本方程椭圆的标准方程如下:$$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1. (a > b > 0)$$其中椭圆的长轴为$2a$,短轴为$2b$,焦距为$\sqrt{a^2 - b^2}$,离心率为$c/a$。
双曲线的标准方程如下:$$\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1. (a > 0, b > 0)$$其中双曲线的两个分支的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 + b^2}$。
抛物线的标准方程如下:$$x^2 = 4ay. (a > 0)$$其中抛物线的焦点为$(0, a)$,顶点为$(0, 0)$。
二、圆锥曲线的参数方程圆锥曲线还可以用参数方程表示。
以椭圆为例,其参数方程为:$$\begin{cases}x = a \cos \theta, \\y = b \sin \theta. \\\end{cases}$$其中$\theta$的取值范围为$[0, 2\pi]$。
双曲线和抛物线的参数方程也可以类似地表示。
三、圆锥曲线的极坐标方程圆锥曲线还可以用极坐标方程表示。
以椭圆为例,其极坐标方程为:$$r = \frac{ab}{\sqrt{a^2 \sin^2 \theta + b^2 \cos^2 \theta}}.$$其中$r$为极径,$\theta$为极角。
双曲线和抛物线的极坐标方程也可以类似地表示。
四、圆锥曲线的性质1. 圆锥曲线关于坐标轴的对称性:- 椭圆关于$x$轴和$y$轴都对称;- 双曲线关于$x$轴和$y$轴都对称;- 抛物线关于$y$轴对称。
2. 圆锥曲线的焦点、直径、离心率等:- 椭圆的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 - b^2}$,离心率为$e = c/a$;- 双曲线的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 + b^2}$,离心率为$e = c/a$;- 抛物线的焦点到中心的距离为$c = a$,离心率为$e = 1$。
圆锥曲线知识点总结_高三数学知识点总结圆锥曲线是高中数学的重要知识点,主要包括圆锥曲线的定义、性质、方程和参数方程、焦点、直线和曲线的位置关系等内容。
下面对圆锥曲线的相关知识点进行总结:一、圆锥曲线的定义圆锥曲线是平面上一个点到一定直线上一点的距离与另一定点(称为焦点)到这一定直线上一点的距离的比等于一个常数的几何图形。
根据这个定义,圆锥曲线可以分为椭圆、双曲线和抛物线三种。
1. 椭圆:椭圆是平面上到两定点F1和F2的距离之和等于定长2a的点P的轨迹。
即|PF1| + |PF2| = 2a。
椭圆对应的方程为\(\frac{x^2} {a^2} + \frac{y^2} {b^2} = 1\)。
3. 抛物线:抛物线是平面上到一个定点F和一条直线L的距离相等的点P的轨迹。
即|PF| = |PM|,其中M是直线L上的一点。
抛物线对应的方程为\(y^2 = 2px\)。
二、圆锥曲线的性质1. 椭圆的性质:A. 椭圆的长半轴是轴的两焦点的距离的2a,短半轴是2b。
B. 椭圆的离心率e的范围为0<e<1。
C. 椭圆的离心率e与半长轴a和半短轴b的关系为\(e = \frac{\sqrt{a^2 -b^2}}{a}\)。
3. 抛物线的性质:A. 抛物线的焦点为定点F。
B. 抛物线的离心率e=1。
C. 抛物线的焦点F到直线L的垂直距离等于抛物线的焦点到抛物线顶点的距离。
三、圆锥曲线的方程和参数方程1. 椭圆的方程:\( \frac{x^2} {a^2} + \frac{y^2} {b^2} = 1\),参数方程为\(x = a\cos{t}, y = b\sin{t}\)。
2. 双曲线的方程:\(\frac{x^2} {a^2} - \frac{y^2} {b^2}= 1\),参数方程为\(x = a\sec{t}, y = b\tan{t}\)。
3. 抛物线的方程:\(y^2 = 2px\),参数方程为\(x = at^2, y = 2at\)。
圆锥曲线与方程知识点总结圆锥曲线是一种二维的曲线,它的形状类似于圆锥。
圆锥曲线的方程通常用参数方程的形式表示,其中包含两个参数t和k。
t是曲线上的点的横坐标,k是圆锥曲线的焦点到顶点的距离。
圆锥曲线的一般形式方程为:x = k * t * cos(t)y = k * t * sin(t)其中t是参数,k是圆锥曲线的焦点到顶点的距离。
圆锥曲线的特殊形式有:圆锥曲线的标准形式方程:x = ty = k * t^2圆锥曲线的极坐标形式方程:x = k * cos(t)y = k * sin(t)圆锥曲线的泊松形式方程:x = k * cosh(t)y = k * sinh(t)圆锥曲线的双曲线形式方程:x = k * cosh(t)y = k * sinh(t)圆锥曲线的性质:圆锥曲线是闭合的,即曲线的起点和终点重合。
圆锥曲线是对称的,即关于y轴对称。
圆锥曲线的顶点在y轴上。
圆锥曲线的焦点在x轴上。
圆锥曲线的焦点到顶点的距离称为焦距。
圆锥曲线的形状取决于焦距的大小。
当焦距大于0时,圆锥曲线的形状类似于圆锥,称为双曲圆锥曲线。
当焦距等于0时,圆锥曲线的形状类似于椭圆,称为椭圆圆锥曲线。
当焦距小于0时,圆锥曲线的形状类似于倒圆锥,称为凹圆锥曲线。
圆锥曲线的应用:圆锥曲线常用于几何图形的绘制,如圆锥体、圆柱体、圆台体等。
圆锥曲线还可以用于机械设计、建筑设计等领域。
总结:圆锥曲线是一种二维的曲线,其形状类似于圆锥,可以用参数方程、标准形式方程、极坐标形式方程、泊松形式方程和双曲线形式方程来表示。
圆锥曲线有若干性质,如闭合、对称、顶点在y轴上、焦点在x轴上等,并且其形状取决于焦距的大小。
圆锥曲线常用于几何图形的绘制,并在机械设计、建筑设计等领域得到广泛应用。
圆锥曲线知识点汇总在数学的世界里,圆锥曲线如同璀璨的明珠,闪耀着独特的魅力。
圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线,它们在数学、物理以及工程等领域都有着广泛的应用。
接下来,让我们一同深入探索圆锥曲线的奥秘。
一、椭圆椭圆是平面内到定点 F1、F2 的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的动点 P 的轨迹。
椭圆的标准方程有两种形式:当焦点在 x 轴上时,椭圆的标准方程为:\(\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2} = 1\)(\(a > b > 0\)),其中\(a\)表示椭圆的长半轴,\(b\)表示椭圆的短半轴,\(c\)(\(c^2 = a^2 b^2\))表示半焦距,焦点坐标为\((\pm c, 0)\)。
当焦点在 y 轴上时,椭圆的标准方程为:\(\frac{y^2}{a^2} +\frac{x^2}{b^2} = 1\)(\(a > b > 0\)),焦点坐标为\((0, \pm c)\)。
椭圆的性质包括:1、对称性:椭圆关于 x 轴、y 轴和原点对称。
(b \leq y \leq b\);对于焦点在 y 轴上的椭圆,\(b \leq x \leqb\),\(a \leq y \leq a\)。
3、离心率:椭圆的离心率\(e =\frac{c}{a}\)(\(0 < e< 1\)),它反映了椭圆的扁平程度,\(e\)越接近 0,椭圆越接近于圆;\(e\)越接近 1,椭圆越扁。
二、双曲线双曲线是平面内到两个定点 F1、F2 的距离之差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的动点 P 的轨迹。
双曲线的标准方程也有两种形式:焦点在 x 轴上时,双曲线的标准方程为:\(\frac{x^2}{a^2}\frac{y^2}{b^2} =1\),其中\(a\)表示双曲线的实半轴,\(b\)表示双曲线的虚半轴,\(c\)(\(c^2 = a^2 + b^2\))表示半焦距,焦点坐标为\((\pm c, 0)\)。
章末复习一、圆锥曲线的定义及标准方程 1.求圆锥曲线方程的常用方法(1)直接法:动点满足的几何条件本身就是几何量的等量关系,只需把这种关系“翻译”成含x ,y 的等式就得到曲线的轨迹方程.(2)定义法:动点满足已知曲线的定义,可先设定方程,再确定其中的基本量.(3)代入法:动点满足的条件不便用等式列出,但动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的.如果相关点所满足的条件是明显的,或是可分析的,这时我们可以用动点坐标表示相关点坐标,根据相关点所满足的方程即可求得动点的轨迹方程.(4)待定系数法:根据条件能确定曲线的类型,可设出方程形式,再根据条件确定待定的系数. 2.求圆锥曲线方程体现了逻辑推理和数学运算、直观想象的数学素养.例1 (1)已知动点M 的坐标满足方程5x 2+y 2=|3x +4y -12|,则动点M 的轨迹是( ) A .椭圆 B .双曲线 C .抛物线 D .以上都不对答案 C解析 把轨迹方程5x 2+y 2=|3x +4y -12|写成x 2+y 2=|3x +4y -12|5.∴动点M 到原点的距离与它到直线3x +4y -12=0的距离相等.∴点M 的轨迹是以原点为焦点,直线3x +4y -12=0为准线的抛物线.(2)在圆x 2+y 2=4上任取一点P ,设点P 在x 轴上的正投影为点D .当点P 在圆上运动时,动点M 满足PD →=2MD →,动点M 形成的轨迹为曲线C .求曲线C 的方程.解 方法一 由PD →=2MD →,知点M 为线段PD 的中点,设点M 的坐标为(x ,y ),则点P 的坐标为(x ,2y ).因为点P 在圆x 2+y 2=4上, 所以x 2+(2y )2=4,所以曲线C 的方程为x 24+y 2=1.方法二 设点M 的坐标为(x ,y ),点P 的坐标是(x 0,y 0), 由PD →=2MD →,得x 0=x ,y 0=2y , 因为点P (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=4上, 所以x 20+y 20=4,(*)把x 0=x ,y 0=2y 代入(*)式,得x 2+4y 2=4, 所以曲线C 的方程为x 24+y 2=1.反思感悟 (1)应用定义解题时注意圆锥曲线定义中的限制条件.(2)涉及椭圆、双曲线上的点与两个定点构成的三角形问题时,常用定义结合解三角形的知识来解决.(3)在求有关抛物线的最值问题时,常利用定义把到焦点的距离转化为到准线的距离,结合几何图形,利用几何意义去解决.跟踪训练1 (1)已知抛物线y 2=8x 的准线过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点,且双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为________. 答案 x 2-y 23=1解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧c =2,ca=2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,c =2,则b 2=c 2-a 2=3,因此双曲线方程为x 2-y 23=1.(2)点P 是抛物线y 2=8x 上的任意一点,F 是抛物线的焦点,点M 的坐标是(2,3),求|PM |+|PF |的最小值,并求出此时点P 的坐标.解 抛物线y 2=8x 的准线方程是x =-2,那么点P 到焦点F 的距离等于它到准线x =-2的距离,过点P 作PD 垂直于准线x =-2,垂足为D ,那么|PM |+|PF |=|PM |+|PD |.如图所示,根据平面几何知识,当M ,P ,D 三点共线时,|PM |+|PF |的值最小, 且最小值为|MD |=2-(-2)=4, 所以|PM |+|PF |的最小值是4.此时点P 的纵坐标为3,所以其横坐标为98,即点P 的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫98,3. 二、圆锥曲线的几何性质1.本类问题主要有两种考查类型:(1)已知圆锥曲线的方程研究其几何性质,其中以求椭圆、双曲线的离心率为考查重点. (2)已知圆锥曲线的性质求其方程,基本方法是待定系数法,其步骤可以概括为“先定位、后定量”.2.圆锥曲线的性质的讨论和应用充分体现了直观想象和逻辑推理的数学素养.例2 (1)如图,F 1,F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1,C 2在第二、四象限的公共点.若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A. 2B. 3C.32D.62答案 D解析 由椭圆可知|AF 1|+|AF 2|=4,|F 1F 2|=2 3.因为四边形AF 1BF 2为矩形, 所以|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2=12,所以2|AF 1||AF 2|=(|AF 1|+|AF 2|)2-(|AF 1|2+|AF 2|2)=16-12=4, 所以(|AF 2|-|AF 1|)2=|AF 1|2+|AF 2|2-2|AF 1|·|AF 2|=12-4=8, 所以|AF 2|-|AF 1|=22,因此对于双曲线有a =2,c =3, 所以C 2的离心率e =c a =62.(2)已知a >b >0,椭圆C 1的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,双曲线C 2的方程为x 2a 2-y 2b2=1,C 1与C 2的离心率之积为32,则C 2的渐近线方程为________. 答案 x ±2y =0解析 设椭圆C 1和双曲线C 2的离心率分别为e 1和e 2,则e 1=a 2-b 2a ,e 2=a 2+b 2a.因为e 1·e 2=32,所以a 4-b 4a 2=32,即⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 4=14,所以b a =22. 故双曲线的渐近线方程为y =±ba x =±22x , 即x ±2y =0.反思感悟 求解离心率的三种方法(1)定义法:由椭圆(双曲线)的标准方程可知,不论椭圆(双曲线)的焦点在x 轴上还是y 轴上都有关系式a 2-b 2=c 2(a 2+b 2=c 2)以及e =c a,已知其中的任意两个参数,可以求其他的参数,这是基本且常用的方法.(2)方程法:建立参数a 与c 之间的齐次关系式,从而求出其离心率,这是求离心率的十分重要的思路及方法.(3)几何法:求与过焦点的三角形有关的离心率问题,根据平面几何性质以及椭圆(双曲线)的定义、几何性质,建立参数之间的关系,通过画出图形,观察线段之间的关系,使问题更形象、直观.跟踪训练2 (1)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的半焦距是c ,A ,B 分别是长轴、短轴的一个端点,O 为原点,若△ABO 的面积是3c 2,则此椭圆的离心率是( ) A.12 B.32 C.22 D.33 答案 A解析 12ab =3c 2,即a 2(a 2-c 2)=12c 4,所以(a 2+3c 2)(a 2-4c 2)=0,所以a 2=4c 2,a =2c ,故e =c a =12.(2)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的焦距为2c ,右顶点为A ,抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F .若双曲线截抛物线的准线所得线段长为2c ,且|FA |=c ,则双曲线的渐近线方程为_________.答案 x ±y =0 解析 c 2=a 2+b 2,①由双曲线截抛物线的准线所得线段长为2c 知, 双曲线过点⎝⎛⎭⎪⎫c ,-p 2,即c 2a 2-p 24b2=1.② 由|FA |=c ,得c 2=a 2+p 24,③由①③得p 2=4b 2.④将④代入②,得c 2a 2=2.∴a 2+b 2a 2=2,即ba=1,故双曲线的渐近线方程为y =±x ,即x ±y =0. 三、直线与圆锥曲线的位置关系1.直线与圆锥曲线的位置关系,可以通过讨论直线方程与曲线方程组成的方程组的实数解的个数来确定,通常消去方程组中变量y (或x )得到关于变量x (或y )的一元二次方程,考虑该一元二次方程的判别式.2.借用直线与圆锥曲线问题培养数学运算的数学核心素养.例 3 已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点(0,3),离心率为12,左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0).(1)求椭圆的方程;(2)若直线l :y =-12x +m 与椭圆交于A ,B 两点,与以F 1F 2为直径的圆交于C ,D 两点,且满足|AB ||CD |=534,求直线l 的方程. 解 (1)由题设知⎩⎪⎨⎪⎧b =3,c a =12,b 2=a 2-c 2,解得a =2,b =3,c =1, ∴椭圆的方程为x 24+y 23=1. (2)由(1)知,以F 1F 2为直径的圆的方程为x 2+y 2=1,∴圆心到直线l 的距离d =2|m |5, 由d <1得|m |<52.(*) ∴|CD |=21-d 2=21-45m 2=255-4m 2. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由⎩⎪⎨⎪⎧y =-12x +m ,x 24+y 23=1,得x 2-mx +m 2-3=0,由根与系数的关系可得x 1+x 2=m ,x 1x 2=m 2-3. ∴|AB |=⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+⎝ ⎛⎭⎪⎫-122[m 2-4m 2-3]=1524-m 2. 由|AB ||CD |=534,得 4-m25-4m2=1, 解得m =±33,满足(*). ∴直线l 的方程为y =-12x +33或y =-12x -33.反思感悟 (1)直线与圆锥曲线的位置关系可以通过代数法判断. (2)一元二次方程的判别式Δ、弦长公式是代数法解决问题的常用工具.跟踪训练3 已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),其焦点为F 1,F 2,离心率为22,直线l :x +2y-2=0与x 轴,y 轴分别交于点A ,B .(1)若点A 是椭圆E 的一个顶点,求椭圆的方程;(2)若线段AB 上存在点P 满足|PF 1|+|PF 2|=2a ,求a 的取值范围. 解 (1)由椭圆的离心率为22,得a =2c , 由A (2,0),得a =2, ∴c =2,b =2, ∴椭圆方程为x 24+y 22=1.(2)由e =22,设椭圆方程为x 2a 2+2y2a2=1,联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2+2y 2a2=1,x +2y -2=0,得6y 2-8y +4-a 2=0,若线段AB 上存在点P 满足|PF 1|+|PF 2|=2a ,则线段AB 与椭圆E 有公共点,等价于方程6y 2-8y +4-a 2=0在y ∈[0,1]上有解. 设f (y )=6y 2-8y +4-a 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0,f 0≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2≥43,4-a 2≥0,∴43≤a 2≤4, 故a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤233,2. 四、圆锥曲线的综合问题1.圆锥曲线的综合问题包括位置关系证明及定值、最值问题,解决的基本思路是利用代数法,通过直线与圆锥曲线的方程求解.2.圆锥曲线的综合问题的解决培养学生的逻辑推理和数学运算素养.例4 已知抛物线C :y 2=2px (p >0)经过点P (2,2),A ,B 是抛物线C 上异于点O 的不同的两点,其中O 为原点.(1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (2)若OA ⊥OB ,求△AOB 面积的最小值.解 (1)由抛物线C :y 2=2px 经过点P (2,2)知4p =4,解得p =1. 则抛物线C 的方程为y 2=2x .抛物线C 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,准线方程为x =-12.(2)由题意知,直线AB 不与y 轴垂直,设直线AB :x =ty +a ,由⎩⎪⎨⎪⎧x =ty +a ,y 2=2x ,消去x ,得y 2-2ty -2a =0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2t ,y 1y 2=-2a . 因为OA ⊥OB ,所以x 1x 2+y 1y 2=0,即y 21y 224+y 1y 2=0,解得y 1y 2=0(舍去)或y 1y 2=-4. 所以-2a =-4,解得a =2.所以直线AB :x =ty +2. 所以直线AB 过定点(2,0).S △AOB =12×2×||y 1-y 2=y 21+y 22-2y 1y 2=y 21+y 22+8≥2||y 1y 2+8=4. 当且仅当y 1=2,y 2=-2或y 1=-2,y 2=2时,等号成立. 所以△AOB 面积的最小值为4.反思感悟 (1)解决最值问题常见的题型,可用建立目标函数的方法求解.(2)圆锥曲线的综合问题可以从分析问题的数量关系入手,利用直线系或曲线系方程或函数方程思想,通过联想与类比,使问题获解.跟踪训练4 已知动圆P 与圆O 1:x 2-x +y 2=0内切,且与直线x =-1相切,设动圆圆心P 的轨迹为曲线C . (1)求曲线C 的方程;(2)过曲线C 上一点M (2,y 0)(y 0>0)作两条直线l 1,l 2与曲线C 分别交于不同的两点A ,B ,若直线l 1,l 2的斜率分别为k 1,k 2,且k 1k 2=1.证明:直线AB 过定点.(1)解 由题意可知,动圆圆心P 到点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0的距离与到直线x =-12的距离相等,所以点P 的轨迹是以⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0为焦点,直线x =-12为准线的抛物线,所以曲线C 的方程为y 2=2x .(2)证明 易知M (2,2),设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为x =my +b ,联立⎩⎪⎨⎪⎧x =my +b ,y 2=2x ,得y 2-2my -2b =0,所以⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=2m ,y 1y 2=-2b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2m 2+2b ,x 1x 2=b 2,因为k 1k 2=y 1-2x 1-2·y 2-2x 2-2=1, 即y 1y 2-2(y 1+y 2)=x 1x 2-2(x 1+x 2), 所以b 2-2b -4m 2+4m =0, 所以(b -1)2=(2m -1)2, 所以b =2m 或b =-2m +2.当b =-2m +2时,直线AB 的方程为x =my -2m +2过定点(2,2)与M 重合,舍去; 当b =2m 时,直线AB 的方程为x =my +2m 过定点(0,-2),所以直线AB 过定点(0,-2).1.(2019·全国Ⅰ)双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C 的离心率为( ) A .2sin 40° B .2cos 40° C.1sin 50°D.1cos 50°答案 D解析 由题意可得-b a=tan 130°, 所以e =1+b 2a2=1+tan 2130° =1+sin 2130°cos 2130° =1|cos 130°|=1cos 50°.2.(2019·全国Ⅱ)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆x 23p +y 2p=1的一个焦点,则p 等于( )A .2B .3C .4D .8 答案 D解析 由题意知,抛物线的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p2,0,椭圆的焦点坐标为(±2p ,0), 所以p2=2p ,解得p =8,故选D.3.(2019·全国Ⅰ)已知椭圆C 的焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若|AF 2|=2|F 2B |,|AB |=|BF 1|,则C 的方程为( ) A.x 22+y 2=1 B.x 23+y 22=1 C.x 24+y 23=1 D.x 25+y 24=1 答案 B解析 由题意设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),连接F 1A ,令|F 2B |=m ,则|AF 2|=2m ,|BF 1|=3m .由椭圆的定义知,4m =2a ,得m =a2,故|F 2A |=a =|F 1A |,则点A 为椭圆C 的上顶点或下顶点.令∠OAF 2=θ(O 为坐标原点),则sin θ=c a=1a.在等腰三角形ABF 1中,cos 2θ=2m2+3m 2-3m 22×2m ·3m=13,因为cos 2θ=1-2sin 2θ,所以13=1-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 2,得a 2=3.又c 2=1,所以b 2=a 2-c 2=2,椭圆C 的方程为x 23+y 22=1,故选B.4.(2019·北京)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1的右焦点为(1,0),且经过点A (0,1).(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为原点,直线l :y =kx +t (t ≠±1)与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N .若|OM |·|ON |=2,求证:直线l 经过定点. (1)解 由题意,得b 2=1,c =1, 所以a 2=b 2+c 2=2.所以椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)证明 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), 则直线AP 的方程为y =y 1-1x 1x +1. 令y =0,得点M 的横坐标x M =-x 1y 1-1.又y 1=kx 1+t ,从而|OM |=|x M |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 1kx 1+t -1.同理,|ON |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2kx 2+t -1.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +t ,x 22+y 2=1,得(1+2k 2)x 2+4ktx +2t 2-2=0,则x 1+x 2=-4kt 1+2k 2,x 1x 2=2t 2-21+2k 2.所以|OM |·|ON |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 1kx 1+t -1·⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2kx 2+t -1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 1x 2k 2x 1x 2+k t -1x 1+x 2+t -12=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+t 1-t .又|OM |·|ON |=2,所以2⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+t 1-t =2.解得t =0,所以直线l 经过定点(0,0).。
§8.圆锥曲线方程 知识要点一、椭圆方程.1. 椭圆方程的第一定义:为端点的线段以无轨迹方程为椭圆21212121212121,2,2,2F F F F a PF PF F F a PF PF F F a PF PF ==+=+=+ ⑴①椭圆的标准方程:i. 中心在原点,焦点在x 轴上:)0(12222 b a by ax=+. ii. 中心在原点,焦点在y 轴上:)0(12222b a b x a y=+.②一般方程:)0,0(122 B A By Ax =+.③椭圆的标准方程:12222=+b y a x 的参数方程为⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x (一象限θ应是属于20πθ ).⑵①顶点:),0)(0,(b a ±±或)0,)(,0(b a ±±.②轴:对称轴:x 轴,y 轴;长轴长a 2,短轴长b 2.③焦点:)0,)(0,(c c -或),0)(,0(c c -.④焦距:2221,2b a c c F F -==.⑤准线:c a x 2±=或ca y 2±=.⑥离心率:)10( e ace =.⑦焦点半径:i. 设),(00y x P 为椭圆)0(12222b a b y a x =+上的一点,21,F F 为左、右焦点,则ii.设),(00y x P 为椭圆)0(12222 b a a y b x =+上的一点,21,F F 为上、下焦点,则由椭圆第二定义可知:)0()(),0()(0002200201 x a ex x ca e pF x ex a c a x e pF -=-=+=+=归结起来为“左加右减”.注意:椭圆参数方程的推导:得→)sin ,cos (θθb a N 方程的轨迹为椭圆. ⑧通径:垂直于x 轴且过焦点的弦叫做通经.坐标:,(2222a b c a b d -=和,(2ab c ⑶共离心率的椭圆系的方程:椭圆)0(12222 b a b y a x =+的离心率是)(22b a c ace -==,方程t t b y a x (2222=+是大于0的参数,)0 b a 的离心率也是ac e =我们称此方程为共离心率的椭圆系方程.⑸若P 是椭圆:12222=+b y a x 上的点.21,F F 为焦点,若θ=∠21PF F ,则21F PF ∆的面积为2tan2θb (用⇒-=+=0201,ex a PF ex a PF ⇒-=+=0201,ey a PF ey a PF二、双曲线方程.1. 双曲线的第一定义:以无轨迹方程为双曲线21212121212121,222F F F F a PF PF F Fa PF PF F F a PF PF ==-=-=- ⑴①双曲线标准方程:)0,(1),0,(122222222 b a b x a y b a b y a x =-=-.一般方程:)0(122 AC Cy Ax =+.⑵①i. 焦点在x 轴上:顶点:)0,(),0,(a a - 焦点:)0,(),0,(c c - 准线方程c a x 2±= 渐近线方程:0=±b y a x 或02222=-by a x ii. 焦点在y 轴上:顶点:),0(),,0(a a -.焦点:),0(),,0(c c -.准线方程:ca y 2±=.渐近线方程:0=±bxa y 或02222=-b x a y ,参数方程:⎩⎨⎧==θθtan sec b y a x 或⎩⎨⎧==θθsec tan a y b x .②轴y x ,为对称轴,实轴长为2a , 虚轴长为2b ,焦距2c. ③离心率ace =.④准线距c a 22(两准线的距离);通径ab 22.⑤参数关系ac e b a c =+=,222. ⑥焦点半径公式:对于双曲线方程12222=-b y a x (21,F F 分别为双曲线的左、右焦点或分别为双曲线的上下焦点)“长加短减”原则:(与椭圆焦半径不同,椭圆焦半径要带符号计算,而双曲线不带符号)aex MF a ex MF -=+=0201 构成满足a MF MF 221=-M a ex F M '--='01aey F M aey F M aey MF aey MF -'-='+'-='+=-=02010201 ⑶等轴双曲线:双曲线222a y x ±=-称为等轴双曲线,其渐近线方程为y asin α,)bsin α)N 的轨迹是椭圆λ=-2222b y a x 与λ-=-2222b y a x 互为共轭双曲线,它们具有共同的渐近线:02222=-by a x .⑸共渐近线的双曲线系方程:)0(2222≠=-λλb y a x 的渐近线方程为02222=-b y a x 如果双曲线的渐近线为0=±b ya x 时,它的双曲线方程可设为)0(2222≠=-λλby a x .例如:若双曲线一条渐近线为x y 21=且过21,3(-p 解:令双曲线的方程为:)0(422≠=-λλy x ,代入)21,3(-得2822=-y x ⑹直线与双曲线的位置关系:区域①:无切线,2条与渐近线平行的直线,合计2条;区域②:即定点在双曲线上,1条切线,2区域③:2条切线,2条与渐近线平行的直线,合计4条;区域④:即定点在渐近线上且非原点,1条切线,1条与渐近线平行的直线,合计2条;区域⑤:即过原点,无切线,无与渐近线平行的直线.小结:1.过定点作直线与双曲线有且仅有一个交点,可以作出的直线数目可能有0、2、3、4条.2.若直线与双曲线一支有交点,交点为二个时,求确定直线的斜率可用代入”“∆法与渐近线求交和两根之和与两根之积同号.⑺若P 在双曲线12222=-by a x ,则常用结论1:从双曲线一个焦点到另一条渐近线的距离等于b.2:P 到焦点的距离为m = n ,则P 到两准线的距离比为m ︰n. 简证:ePF e PF d d 2121= = n m .h i ng 三、抛物线方程.3. 设0 p ,抛物线的标准方程、类型及其几何性质:注:①x c by ay =++2顶点)244(2aba b ac --.②)0(22≠=p px y 则焦点半径2P x PF +=;)0(22≠=p py x 则焦点半径为2P y PF +=.③通径为2p ,这是过焦点的所有弦中最短的.④px y 22=(或py x 22=)的参数方程为⎩⎨⎧==pt y pt x 222(或⎩⎨⎧==222pt y ptx )(t 为参数).四、圆锥曲线的统一定义..4. 圆锥曲线的统一定义:平面内到定点F 和定直线l 的距离之比为常数e 的点的轨迹.当10 e 时,轨迹为椭圆;当1=e 时,轨迹为抛物线;当1 e 时,轨迹为双曲线;当0=e 时,轨迹为圆(ace =,当b a c ==,0时).5. 圆锥曲线方程具有对称性. 例如:椭圆的标准方程对原点的一条直线与双曲线的交点是关于原点对称的.因为具有对称性,所以欲证AB=CD, 即证AD 与BC 的中点重合即可.注:椭圆、双曲线、抛物线的标准方程与几何性质椭圆双曲线抛物线1.到两定点F 1,F 2的距离之和为定值2a(2a>|F 1F 2|)的点的轨迹1.到两定点F 1,F 2的距离之差的绝对值为定值2a(0<2a<|F 1F 2|)的点的轨迹定义2.与定点和直线的距离之比为定值e 的点的轨迹.(0<e<1)2.与定点和直线的距离之比为定值e 的点的轨迹.(e>1)与定点和直线的距离相等的点的轨迹.标准方程12222=+b y a x (b a >>0)12222=-b y a x (a>0,b>0)y 2=2px方程参数方程为离心角)参数θθθ(sin cos ⎩⎨⎧==b y a x 为离心角)参数θθθ(tan sec ⎩⎨⎧==b y a x ⎩⎨⎧==pt y pt x 222(t 为参数)范围─a ≤x ≤a ,─b ≤y ≤b|x| ≥ a ,y ∈R x ≥0中心原点O (0,0)原点O (0,0)顶点(a,0), (─a,0), (0,b) , (0,─b)(a,0), (─a,0)(0,0)对称轴x 轴,y 轴;长轴长2a,短轴长2bx 轴,y 轴;实轴长2a, 虚轴长2b.x 轴焦点F 1(c,0), F 2(─c,0)F 1(c,0), F 2(─c,0))0,2(p F 焦距2c (c=22b a -)2c (c=22b a +)离心率)10(<<=e ace )1(>=e ace e=1准线x=c a 2±x=ca 2±2p x -=渐近线y=±ab x 焦半径exa r ±=p通径ab 22a b 222p焦参数c a 2ca 2P1.方程y 2=ax 与x 2=ay 的焦点坐标及准线方程.2.共渐近线的双曲线系方程.。
圆锥曲线公式大全1、椭圆的定义、椭圆的标准方程、椭圆的性质2、判断椭圆是 x 型还是y 型只要看2x 对应的分母大还是2y 对应的分母大,若2x 对应的分母大则x 型,若2y 对应的分母大则y 型.3、求椭圆方程一般先判定椭圆是x 型还是y 型,若为x 型则可设为12222=+b y a x ,若为y型则可设为12222=+bx a y ,若不知什么型且椭圆过两点,则设为稀里糊涂型:221mx ny +=4、双曲线的定义、双曲线的标准方程、椭圆的性质12222=-b y a x F 1(-c, 0 ), F 2( c, 0 )2、判断双曲线是 x 型还是y 型只要看2x 前的符号是正还是2y 前的符号是正,若2x 前的符号为正则x 型,若2y 前的符号为正则y 型,同样的,哪个分母前的符号为正,则哪个分母就为2a3、求双曲线方程一般先判定双曲线是x 型还是y 型,若为x 型则可设为12222=-b y a x ,若为y 型则可设为12222=-bx a y ,若不知什么型且双曲线过两点,则设为稀里糊涂型:221(0)mx ny mn -=<6、若已知双曲线一点坐标和渐近线方程y mx =,则可设双曲线方程为222(0)y m x λλ-=≠,而后把点坐标代入求解7、椭圆、双曲线、抛物线与直线:l y kx b =+的弦长公式:AB == 8、椭圆、双曲线、抛物线与直线问题出现弦的中点往往考虑用点差法 9、椭圆、双曲线、抛物线与直线问题的解题步骤:(1)假化成整(把分式型的椭圆方程化为整式型的椭圆方程),联立消y 或x (2)求出判别式,并设点使用伟大定理 (3)使用弦长公式1、抛物线的定义:平面内有一定点F 及一定直线l (F 不在l 上)P 点是该平面内一动点,当且仅当点P 到F 的距离与点P 到直线l 距离相等时,那么P 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的一条抛物线.————见距离想定义!!!2、(1)抛物线标准方程左边一定是x 或y 的平方(系数为1),右边一定是关于x 和y 的一次项,如果抛物线方程不标准,立即化为标准方程!(2)抛物线的一次项为x 即为x 型,一次项为y 即为y 型!(3)抛物线的焦点坐标为一次项系数的四分之一,准线与焦点坐标互为相反数!一次项为x ,则准线为”x=多少”, 一次项为y ,则准线为”y=多少”!(4)抛物线的开口看一次项的符号,一次项为正,则开口朝着正半轴,一次项为负,则开口朝着负半轴!(5)抛物线的题目强烈建议画图,有图有真相,无图无真相!3、求抛物线方程,如果只知x 型,则设它为2y ax = (0)a ≠,a>o,开口朝右;a<0,开口朝左;如果只知y 型,则设它为2(0)x ay a =≠,a>o,开口朝上;a<0,开口朝下。
2019高考数学复习常用圆锥曲线公式总结圆锥曲线包括圆,椭圆,双曲线,抛物线。
以下是常用圆锥曲线公式总结,请考生及时学习。
抛物线:y = ax *+ bx + c就是y等于ax 的平方加上bx再加上ca 0时开口向上a 0时开口向下c = 0时抛物线经过原点b = 0时抛物线对称轴为y轴还有顶点式y = a(x+h)* + k就是y等于a乘以(x+h)的平方+k-h是顶点坐标的xk是顶点坐标的y一般用于求最大值与最小值抛物线标准方程:y^2=2px它表示抛物线的焦点在x的正半轴上,焦点坐标为(p/2,0) 准线方程为x=-p/2由于抛物线的焦点可在任意半轴,故共有标准方程y^2=2px y^2=-2px x^2=2py x^2=-2py圆:体积=4/3(pi)(r^3)面积=(pi)(r^2)周长=2(pi)r圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2 注:(a,b)是圆心坐标圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0 注:D2+E2-4F0语文课本中的文章都是精选的比较优秀的文章,还有不少名家名篇。
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圆锥曲线与方程知识点详细圆锥曲线是高中数学中的重要内容,包括椭圆、双曲线和抛物线。
它们在数学、物理等领域都有着广泛的应用。
接下来,让我们详细了解一下圆锥曲线与方程的相关知识点。
一、椭圆1、定义平面内与两个定点$F_1$、$F_2$的距离之和等于常数(大于$|F_1F_2|$)的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距。
2、标准方程焦点在$x$轴上:$\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2} =1$($a > b > 0$),其中$a$为椭圆的长半轴长,$b$为椭圆的短半轴长,$c =\sqrt{a^2 b^2}$为半焦距。
焦点在$y$轴上:$\frac{y^2}{a^2} +\frac{x^2}{b^2} =1$($a > b > 0$)。
3、椭圆的性质(1)范围:对于焦点在$x$轴上的椭圆,$a \leq x \leq a$,$b \leq y \leq b$;对于焦点在$y$轴上的椭圆,$b \leq x \leq b$,$a \leq y \leq a$。
(2)对称性:椭圆关于$x$轴、$y$轴和原点对称。
(3)顶点:焦点在$x$轴上的椭圆的顶点为$(\pm a, 0)$,$(0, \pm b)$;焦点在$y$轴上的椭圆的顶点为$(0, \pm a)$,$(\pm b, 0)$。
(4)离心率:$e =\frac{c}{a}$($0 < e < 1$),离心率反映了椭圆的扁平程度,$e$越接近$0$,椭圆越圆;$e$越接近$1$,椭圆越扁。
二、双曲线1、定义平面内与两个定点$F_1$、$F_2$的距离之差的绝对值等于常数(小于$|F_1F_2|$)的点的轨迹叫做双曲线。
这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距。
2、标准方程焦点在$x$轴上:$\frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} = 1$,其中$a > 0$,$b > 0$,$c =\sqrt{a^2 + b^2}$。
第三章圆锥曲线的方程(知识归纳+题型突破)1.了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用;2.经历从具体情境中抽象出椭圆的过程,掌握椭圆的定义、标准方程和简单几何性质;3.了解抛物线与双曲线的定义、几何图形和标准方程,以及它们的简单几何性质;4.通过圆锥曲线与方程的学习,进一步体会数形结合的思想;5.了解椭圆、抛物线的简单应用.一、椭圆的定义、方程、图形及性质平面内与两个定点12,F F 的距离之和等于常数2a (122||a F F >)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距,记作2c ,定义用集合语言表示为:{}1212|||||2(2||20)P PF PF a a F F c +=>=>注意:当22a c =时,点的轨迹是线段;当22a c <时,点的轨迹不存在.椭圆的方程、图形与性质所示.焦点的位置焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程()222210x y a b a b +=>>()222210y x a b a b +=>>统一方程221(m 0,n 0,)mx ny m n +=>>≠为参数(③212212min =max =P r r b P r r a ⎧⎪⎨⎪⎩当点在长轴端点时,()当点在短轴端点时,()焦点三角形中一般要用到的关系是1212122221212221211|)|||222si |1||||2|||||2||||c s n o PF F S PF PF F PF F F P MF MF c F PF F a a P PF F PF ∆+=>⎪=∠=+⎪-∠⎧⎪⎨⎪⎩()平面内与两个定点12,F F 的距离的差的绝对值.....等于常数(大于零且小于12F F )的点的轨迹叫做双曲线(这两个定点叫双曲线的焦点).用集合表示为{}12122(02)MMF MF a a F F -=<<.注意:(1)若定义式中去掉绝对值,则曲线仅为双曲线中的一支.(2)当122a F F =时,点的轨迹是以1F 和2F 为端点的两条射线;当20a =时,点的轨迹是线段12F F 的垂直平分线.(3)122a F F >时,点的轨迹不存在.在应用定义和标准方程解题时注意以下两点:①条件“122F F a >”是否成立;②要先定型(焦点在哪个轴上),再定量(确定2a ,2b 的值),注意222a b c +=的应用.知识点二:双曲线的方程、图形及性质双曲线的方程、图形及性质A 222121sin sin 21cos tan F r r b θθθ==⋅=-三、抛物线的定义、方程、图形及性质平面内与一个定点F 和一条定直线()l F l ∉的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点F 叫抛物线的焦点,定直线l 叫做抛物线的准线.注:若在定义中有F l ∈,则动点的轨迹为l 的垂线,垂足为点F .抛物线的标准方程有4种形式:22y px =,22y px =-,22x py =,22(0)x py p =->,其中一次项与对称轴一致,一次项系数的符号决定开口方向四、直线与曲线的联立(1)椭圆22221(0)x y a b a b+=>>与直线:l y kx m =+相交于AB 两点,设11()A x y ,,22()B x y ,22221x y ab y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,222222222()20b k a x a kmx a m a b +++-=椭圆22221(00)x y a b a b+=>>,与过定点(0)m ,的直线l 相交于AB 两点,设为x ty m =+,如此消去x ,保留y ,构造的方程如下:22221x y a b x ty m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,222222222()20a tb y b tmy b m a b +++-=注意:①如果直线没有过椭圆内部一定点,是不能直接说明直线与椭圆有两个交点的,一般都需要摆出0∆>,满足此条件,才可以得到韦达定理的关系.②焦点在y 轴上的椭圆与直线的关系,双曲线与直线的关系和上述形式类似,不在赘述.(2)抛物线22(0)y px p =>与直线x ty m =+相交于A B 、两点,设11()A x y ,,22()B x y ,联立可得22()y p ty m =+,0∆>时,121222y y pt y y pm+=⎧⎨=-⎩特殊地,当直线AB 过焦点的时候,即2p m =,222212121212224y y y y pm p x x p p p =-=-=⋅=,,因为AB 为通径的时候也满足该式,根据此时A 、B 坐标来记忆.抛物线22(0)x py p =>与直线y kx m =+相交于C D 、两点,设11C()x y ,,22D()x y ,联立可得22()x p kx m =+,0∆>时,121222x x pkx x pm+=⎧⎨=-⎩注意:在直线与抛物线的问题中,设直线的时候选择形式多思考分析,往往可以降低计算量.开口向上选择正设;开口向右,选择反设;注意不可完全生搬硬套,具体情况具体分析.总结:韦达定理连接了题干条件与方程中的参数,所以我们在处理例如向量问题,面积问题,三点共线问题,角度问题等常考内容的时候,要把题目中的核心信息,转化为坐标表达,转化为可以使用韦达定理的形式,这也是目前考试最常考的方式.根的判别式和韦达定理22221(0)x y a b a b +=>>与y kx m =+联立,两边同时乘上22a b 即可得到22222222()2()0a k b x kma x a m b +++-=,为了方便叙述,将上式简记为20Ax Bx C ++=.该式可以看成一个关于x 的一元二次方程,判别式为2222224()a b a k b m ∆=+-可简单记2224()a b A m -.同理22221(0)x y a b a b+=>>和x ty m =+联立222222222()20a t b y b tmy b m a b +++-=,为了方便叙述,将上式简记为20Ay By C ++=,2222224()a b a t b m =+-∆,可简记2224()a b A m -.l 与C 相离0⇔∆<;l 与C 相切0⇔∆=;l 与C 相交0⇔∆>.注意:(1)由韦达定理写出12B x x A +=-,12Cx x A=,注意隐含条件0∆>.(2)求解时要注意题干所有的隐含条件,要符合所有的题意.(3)如果是焦点在y 轴上的椭圆,只需要把2a ,2b 互换位置即可.(4)直线和双曲线联立结果类似,焦点在x 轴的双曲线,只要把b 2换成-b 2即可;焦点在y 轴的双曲线,把a 2换成-b 2即可,b 2换成a 2即可.(5)注意二次曲线方程和二次曲线方程往往不能通过联立消元,利用∆判断根的关系,因为此情况下往往会有增根,根据题干的隐含条件可以舍去增根(一般为交点横纵坐标的范围限制),所以在遇到两条二次曲线交点问题的时候,使用画图的方式分析,或者解方程组,真正算出具体坐标.五、弦长问题设11()M x y ,,22()N x y ,根据两点距离公式||MN =.(1)若M N 、在直线y kx m =+上,代入化简,得12||MN x =-;(2)若M N 、所在直线方程为x ty m =+,代入化简,得12||MN y =-(3)构造直角三角形求解弦长,||MN 2121|||||cos ||sin |x x y y αα--==.其中k 为直线MN 斜率,α为直线倾斜角.注意:(1)上述表达式中,当为0k ≠,0m ≠时,1mk =;(2)直线上任何两点距离都可如上计算,不是非得直线和曲线联立后才能用.(3)直线和曲线联立后化简得到的式子记为20(0)Ax Bx C A ++=≠,判别式为24B AC ∆=-,0∆>时,12x x -=4A =A=,利用求根公式推导也很方便,使用此方法在解题化简的时候可以大大提高效率.(4)直线和圆相交的时候,过圆心做直线的垂线,利用直角三角形的关系求解弦长会更加简单.(5)直线如果过焦点可以考虑焦点弦公式以及焦长公式.中点弦问题(1)AB 是椭圆()22221.0x y a b a b +=>(a >b >0)的一条弦,中点()00,M x y ,则AB 的斜率为2020b x a y -,运用点差法求AB 的斜率;设()11,A x y ,()()2212,B x y x x ≠,A ,B 都在椭圆上,所以22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得22221212220x x y y a b --+=所以()()()()1212121222x x x x y y y y a b +-+-+=即()()()()22121202212120y y b x x b x x x a y y a y -+=-=--+,故202ABb x k a y =-(2)运用类似的方法可以推出;若AB 是双曲线()22221.0x y a b a b-=>(a >b >0)的弦,中点()00,M x y ,则2020ABb x k a y =;若曲线是抛物线()220y px p =>,则0AB pk y =.题型一圆锥曲线的定义及方程【答案】3【分析】本题主要考查圆锥曲线的定义,易得到1C ,2C ,3C 是椭圆,5C ,6C ,7C ,8C 是双曲线,从而根据题意可得{}1,2,3m ∈,{}5,6,7,8n ∈.再结合椭圆与双曲线的定义与12PF PF ⊥即可得8m n+=,从而得到答案.【详解】由题意得1C ,2C ,3C 是椭圆,5C ,6C ,7C ,8C 是双曲线,结合椭圆与双曲线的几何性质可知本题中的任意两椭圆与两双曲线均无公共点,从而m n <时,存在两条曲线m C 、n C 有交点P,必然有{}1,2,3m ∈,{}5,6,7,8n ∈.设11PF d =,22PF d =,则由椭圆与双曲线的定义可得12d d +=12d d -=且12PF PF ⊥,12F F =,故221220d d +=,即()()21212212122023648202364d d d d m m n d d d d n⎧+=+=-⎪⇒+=⎨-=-=-⎪⎩,所以存在两条曲线m C 、n C ,且17m n =⎧⎨=⎩,26m n =⎧⎨=⎩,35m n =⎧⎨=⎩.故答案为:3.【答案】4-【分析】根据三角形三边之间的不等关系可得||||1MN ME ≥-,再结合椭圆定义将1MN MF -化为2||||MN MF +-||||1MN ME ≥-以及图形的几何性质即可求得答案.【详解】由题意知M 为椭圆22:132x y C +=上任意一点,N 为圆E :22(5)(3)1x y -+-=上任意一点,故()()23,,105,F E ,故12||||||||1MF MF MN ME+=≥-,当且仅当,,M N E 共线时取等号,所以()12||||M M M N MF N F -=-222||||||||1||1MN MF ME MF EF =+-≥+-≥-,当且仅当2,,,M N E F 共线时取等号,而2||5EF =,故1MN MF -的最小值为514--=-,故答案为:4-反思总结求椭圆的方程问题,一般有如下两种解决途径:(1)定义法:根据椭圆定义,确定a 2,b 2的值,再结合焦点位置,直接写出椭圆方程.(2)待定系数法:根据椭圆焦点是在x 轴还是y 轴上,设出相应形式的标准方程,然后根据条件列出a ,b ,c 的方程组,解出a 2,b 2,从而求得标准方程.求双曲线的方程问题,一般有如下两种解决途径:(1)在已知方程类型的前提下,根据题目中的条件求出方程中的参数a ,b ,c ,即利用待定系数法求方程.(2)根据动点轨迹满足的条件,来确定动点的轨迹为双曲线,然后求解方程中的参数,即利用定义法求方程.求抛物线的标准方程的步骤为:(1)先根据题设条件及抛物线定义判断它为抛物线并确定焦点位置:(2)根据题目条件列出p 的方程(3)解方程求出p ,即得标准方程巩固训练:【答案】1【分析】根据等腰三角形三线合一性质可确定Q 为1MF 中点,结合椭圆定义和三角形中位线性质可确定Q 点轨迹为以O 为圆心,6为半径的圆,进而确定当Q 位于y 轴时取得最近距离.【详解】由题意知:1PQ QF ⊥,设1FQ 的延长线交2F P 的延长线于点M ,1∴=PM PF,Q ∴为线段1MF 中点,由椭圆定义知:1212PF PF +=,221212MF PM PF PF PF ∴=+=+=,,O Q 分别为12F F 和1MF 中点,2162OQ MF ∴==,Q ∴点轨迹是以O 为圆心,6为半径的圆,由椭圆方程知:短轴端点为()0,5±,∴当点Q 在y 轴上时,其到临近的短轴端点的距离最近,最近距离为651-=.故答案为:1.【分析】令(,)P x y 且33x -≤≤,应用两点距离公式及点在椭圆上得到||PA 关于x 的函数,即可求最值.【详解】令(,)P x y 且33x -≤≤,则||PA而2219x y =-,故||PA =,所以,当94x =时,min ||2PA =.【答案】C【分析】利用椭圆的定义转化为PA PF '-的最值问题,数形结合即可求解.【详解】由题意,设椭圆的右焦点为(1,0)F ',连接PF ',则()()44PA PF PA PF PA PF +=+='--'+,如图:当点P 在位置M 时,PA PF '-取到最大值AF ',当点P 在位置N 时,PA PF '-取到最小值AF -',所以PA PF '-的取值范围是,AF AF ⎦''⎡⎤-⎣,即[1,1]-,所以||||PA PF +的最大值max D =5,||||PA PF +最小值min D =3,所以max min 8D D +=.故选:C.【答案】B【分析】根据MA MB +为定值,且定值大于AB 时轨迹才是椭圆,从而得到答案.【详解】当MA MB +为定值时,若定值大于AB 时,点M 轨迹是椭圆,若定值等于AB ,点M 轨迹是线段,若定值小于AB ,则轨迹不存在;当点M 的轨迹是以A ,B 为焦点的椭圆时,MA MB +必为定值;所以p q ⇒/,但q p ⇒,故p 为q 的必要不充分条件.故选:B【答案】(1)1167x y +=(2)221204y x +=【分析】(1)根据椭圆定义以及焦点坐标可计算出4a =,3c =,即可求得椭圆方程;(2)由焦点坐标可知4c =且在y 轴上,设出标准方程代入计算即可.【详解】(1)由已知得28a =,因此4a =.又因为3c =,所以22222437b a c =-=-=,易知椭圆的焦点在x 轴上,所以所求椭圆的标准方程为221167x y +=.(2)因为椭圆的焦点在y 轴上,设它的标准方程为22221(0)y x a b a b+=>>.由已知得4c =,又因为222c a b =-,所以2216a b =+.因为点1+,即22531a b +=.从而有2253116b b+=+,解得24b =或212b =-(舍去).因此241620a =+=,从而所求椭圆的标准方程为221204y x +=.题型二圆锥曲线中的焦点三角形【答案】ACD【分析】对A ,根据题意可得3a c +=,1a c -=即可求解;对B ,根据椭圆的定义判断即可;对C ,根据余弦定理结合椭圆的定义判断即可;对D ,根据余弦定理与椭圆的定义求解即可.【详解】对A ,由题意3a c +=,1a c -=,故2,1a c ==,故A 正确;对B ,21PF F 的周长为226a c +=,故B 错误;对C ,若2160F PF ∠=︒,则()222221121212122cos 603F F PF PF PF PF PF PF PF PF =+-︒=+-⋅,即()()2212223c a PF PF =-⋅,故124PF PF ⋅=,故21121sin 602PF F S PF PF =⋅︒= C 正确;对D ,由余弦定理222211211222cos F F PF PF PF PF F PF =+-⋅∠()()121212221cos F PF PF P P F F F P =∠+-⋅+,即()21416241cos F PF =-⨯∠+,解得212co 1s F PF ∠=,故2160F PF ∠=︒,故D 正确;故选:ACD【答案】C【分析】延长2F Q ,交1PF 于点T ,则可得2||||PT PF =,再结合双曲线的定义得1||2FT =,连接OQ ,则11||||12OQ FT ==,而AO 为定值,所以由图可知QA OQ AO ≤+,从而可求得结果.【详解】如图所示,延长2F Q ,交1PF 于点T ,则因为PQ 平分12F PF ∠,2PQ F Q ⊥,所以2||||PT PF =,2TQ F Q =,因为P 在双曲线2213y x -=上,所以12||||2PF PF -=,所以1||2FT =,连接OQ ,则11||||12OQ FT ==,因为2AO =,所以213QA OQ AO ≤+=+=,当,,A O Q 三点共线时取等号,即点(A 和点Q 距离的最大值为3,故选:C【点睛】关键点点睛:此题考查双曲线的几何性质的应用,解题的关键是利用已知条件结合双曲线的性质可得||1OQ =,QA OQ AO ≤+,考查数形结合的思想,属于中档题.反思总结焦点三角形的问题常用定义与解三角形的知识来解决,对于涉及椭圆上点到椭圆两焦点将距离问题常用定义,即|PF 1|+|PF 2|=2a .对于题中涉及双曲线上点到双曲线两焦点距离问题常用定义,即||PF 1|-|PF 2||=2a ,在焦点三角形面积问题中若已知角,则用S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|sin θ,||PF 1|-|PF 2||=2a 及余弦定理等知识;若未知角,则用S △PF 1F 2=12·2c ·|y 0|.巩固训练A .射线n 所在直线的斜率为k ,则30,4k ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭B .当m n ⊥时,1236PF PF ⋅=C .当n 过点()7,5Q 时,光线由2F 到P 再到Q 所经过的路程为5【答案】ACD【分析】求出双曲线渐近线方程,可判断A 选项;利用勾股定理以及双曲线的定义可判断B 选项;利用双曲线的定义可判断C 选项;利用角平分线定理结合双曲线的定义可判断D 选项.【详解】在双曲线221169x y -=中,4a =,3b =,则5c =,故()15,0F -、()25,0F ,设1PF u =,2PF v =,对于A 选项,因为双曲线221169x y -=的渐近线方程为34y x =±,当点P 在第一象限内运动时,随着0x 的增大,射线n 慢慢接近于直线34y x =,此时304k <<,同理可知当点P 在第四象限内运动时,304k -<<,当点P 为双曲线的右顶点时,0k =,综上所述,30,4k ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,A 对;对于B 选项,当m n ⊥时,28u v a -==,()2222264210u v u v uv uv +=-+=+=,所以1218PF PF uv ⋅==,B 错;对于C 选项,113FQ ==,故n 过点()7,5Q 时,光由2F 到P 再到Q 所经过的路程为211285PF PQ PF a PQ F Q +=-+=-=,C 对;对于D 选项,若()1,0T ,126,4FT F T ==,因为121111222211sin sin 2211sin sin 22PF T PF TPF PT F PT FT PT FTP S S PF PT F PT F T PT F TP ∠∠==∠∠ ,且1212,πF PT F PT FTP F TP ∠=∠∠+∠=,所以11226342PF FT PF F T ===,即22832PF PF +=,解得216PF =,D 对.故选:ACD.【点睛】关键点点睛:掌握双曲线的定义及理解双曲线的下光学性质是解决本题的关键.【答案】4【分析】设直线方程,联立方程组,根据根与系数的关系及弦长公式化简,利用均值不等式求解.【详解】如图,由椭圆方程可知,()2,1,1,0a c F ==-,当直线斜率不为0时,设直线1l x my =-:,()()1122,,,A x y B x y ,联立22134120x my x y =-⎧⎨+-=⎩,得:()2234690m y my +--=,122122634934m y y m y y m ⎧+=⎪⎪+∴⎨⎪=⎪+⎩,弦长12121||||||()AB x x y y k m=--=,11||||||||||||||||||AF BF AB AF BF AFBF AF BF+∴+===1243=,()31134||||||4||||4||54||||4||||BF AF AF BF AF BF AF BF AF BF ⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭327544⎛≥⨯+= ⎝,当且仅当4||||||||BF AF AF BF =,即9498AF BF ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩时,等号成立,所以4AF BF +的最小值为274;当直线斜率为0时,274()4()112134AF BF a c a c +=-++=+=>.综上,4AF BF +的最小值为274.故答案为:274【答案】【分析】求出双曲线的方程,根据12AF F △与12BF F △的内心性质得到关系式122RF RF a -=和点,M N 的横坐标,设出直线AB 的倾斜角,得到MN的表达式,即可求出MN 的取值范围,则得到其最小值.【详解】由题意,()2222:10,0x y C a b a b-=>>,已知焦点到渐近线的距离为3,由对称性,不妨设焦点为1F ,渐近线by x a=,即0bx ay -=,则焦点1F (,0)c -到渐近线0bx ay -=3bcb c===,又 离心率为2,∴2c e a ====,解得a =∴c =,∴双曲线的方程为22:139x y C -=.记12AF F △的内切圆在边1AF ,2AF ,12F F 上的切点分别为,,P Q R ,则M ,R 横坐标相等,且AP AQ =,11F P F R =,22F Q F R =,由122AF AF a -=,即()122AP PF AQ QF a +-+=,得212a QF PF -=,即122RF RF a -=,由双曲线定义知点R 双曲线右支上,且在x 轴上,则(,0)R a ,即内心M 的横坐标为a .同理内心N 的横坐标也为a ,故MN ⊥x 轴.设直线AB 的倾斜角为θ,则22OF N θ∠=,2902MF O θ∠=-(O 为坐标原点),在2MF N 中,()tan 90tan 22MN MR RN c a θθ⎡⎤⎛⎫=+=--+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ ()cos sin 22sin cos 22c a θθθθ⎛⎫ ⎪=-⋅+ ⎪ ⎪⎝⎭()2sin c a θ=-⋅=由于直线AB 与双曲线C 的右支交于两点,且C的一条渐近线的斜率为ba=60 ,∴60120θ<<sin 1θ<≤,∴MN的范围是)⎡⎣,当90θ= 时,即直线AB 垂直于x轴时,取到最小值故答案为:【点睛】双曲线焦点三角形内切圆问题结论点睛:双曲线上一点与两焦点若构成三角形,则焦点三角形12PF F △的内切圆与实轴相切于实轴顶点,当P 点在双曲线左支时,切点为左顶点,且当P 点在双曲线右支时,切点为右顶点.上任意一点,N【答案】5/5-+【分析】根据椭圆定义可将1MN MF -转化为2||||4MN MF +-,再根据||||1MN ME ≥-可得1MN MF -的最小值为2||5EF -,结合两点间距离公式即得答案.【详解】由题意椭圆C :22143x y +=,M 为椭圆C 上任意一,N 为圆E :()()22321x y -+-=上任意一点,故12||||4||||1,MF MF MN ME +=≥-,当且仅当,,M N E 共线时等号成立,故()122||||||4||||||4|MN MF MN MF MN MF -=--=+-22||||5||5ME MF EF ≥+-≥-,当且仅当2,,,M N E F 共线时等号成立,而()()22,,10,3F E ,故2||EF =,即1MN MF -的最小值为5,故答案为:5【答案】(1)2(2)⎛ ⎝⎭【分析】(1)代入法求得m 值,然后求出焦点坐标后可得三角形面积;(2)由余弦定理可得.【详解】(1)因为点M (1,m )在椭圆上,所以2114m +=,因为m >0,所以m =,因为a =2,b =1,所以c ==1(F,2F ,所以12121132222F MF S m F F ==⨯= (2)因为点M 在椭圆上,所以-2≤x 0≤2,由余弦定理得cos ∠F 1MF 2=22212122||||||2||||MF MF F F MF MF +-⋅=((22220000112122|||x y x y MF F +++-,因为∠F 1MF 2是钝角,所以22220000((120x y x y +++-<,又因为220014x y =-,所以2083x <,解得033x -<<,故横坐标x 0的范围为⎛ ⎝⎭.【答案】48【分析】过点2F 作1PF 边上的高2AF ,根据所给条件结合双曲线的定义可求出三角形的高,即可求出三角形的面积.【详解】如图,由22:1916x y C -=可得,3,4,5a b c ===,()()125,05,0F F ∴-,,212PF F F = ,12||2||61016PF a PF ∴=+=+=,过点2F 作1PF 边上的高2AF ,则1||8AF =,2||6AF ∴==,所以12PF F △的面积为1211||||1664822S PF AF =⋅=⨯⨯=.题型三圆锥曲线的性质A .16B .18【答案】B【分析】设椭圆的右焦点为F ',且2a =,根据椭圆的定义和椭圆的对称性,即可求解.【详解】因为把椭圆22143x y +=的长轴AB 分成10等份,过每个分点作x 轴的垂线分别交椭圆的上半部分于点1P ,2P ,…,9P ,设椭圆的右焦点为F ',且24a =,可得2a =,由椭圆的定义及椭圆的对称性,可得119218317,,,PF P F PF P F P F P F '''=== ,所以()()()12999885519182PF P F P F P F P F P F P F P F P F a '''+++=+++++== .故选:B.反思总结圆锥曲线的性质是其自身固有的本质属性,涉及元素多,包括点(中心、顶点、焦点)、直线(对称轴、渐近线﹑准线等)取值范围、离心率等,公式多,关系杂,其中离心率问题是高考考查的热点之一-。
§8.圆锥曲线方程 知识要点一、椭圆方程.1. 椭圆方程的第一概念:为端点的线段以无轨迹方程为椭圆21212121212121,2,2,2F F F F a PF PF F F a PF PF F F a PF PF ==+=+=+⑴①椭圆的标准方程:i. 中心在原点,核心在x 轴上:)0(12222 b a by ax =+.ii. 中心在原点,核心在y 轴上:)0(12222 b a bx ay=+.②一般方程:)0,0(122 B A By Ax =+. ③椭圆的标准方程:12222=+b y a x 的参数方程为⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x (一象限θ应是属于20πθ ). ⑵①极点:),0)(0,(b a ±±或)0,)(,0(b a ±±.②轴:对称轴:x 轴,y 轴;长轴长a 2,短轴长b 2.③核心:)0,)(0,(c c -或),0)(,0(c c -. ④焦距:2221,2b a c c F F -==. ⑤准线:ca x 2±=或c a y 2±=.⑥离心率:)10( e ace =. ⑧通径:垂直于x 轴且过核心的弦叫做通经.坐标:),(2222a b c a b d -=和),(2ab c⑶共离心率的椭圆系的方程:椭圆)0(12222 b a b y a x =+的离心率是)(22b a c ace -==,方程t t b y a x (2222=+是大于0的参数,)0 b a 的离心率也是ace =咱们称此方程为共离心率的椭圆系方程. ⑸若P 是椭圆:12222=+by ax 上的点.21,F F 为核心,若θ=∠21PF F ,则21F PF ∆的面积为2tan2θb (用余弦定理与a PF PF 221=+可得). 若是双曲线,则面积为2cot 2θ⋅b .二、双曲线方程.1. 双曲线的第一概念:以无轨迹方程为双曲线21212121212121,222F F F F a PF PF F F a PF PF F F a PF PF ==-=-=- asin α,)bsin α)N 的轨迹是椭圆⑴①双曲线标准方程:)0,(1),0,(122222222 b a b x a y b a b y a x =-=-.一般方程:)0(122 AC Cy Ax =+.⑵①i. 核心在x 轴上:极点:)0,(),0,(a a - 核心:)0,(),0,(c c - 准线方程c a x 2±= 渐近线方程:0=±b ya x 或02222=-by a xii. 核心在y 轴上: 极点:),0(),,0(a a -. 核心:),0(),,0(c c -. 准线方程:c a y 2±=. 渐近线方程:0=±b x a y 或02222=-bx a y ,参数方程:⎩⎨⎧==θθtan sec b y a x 或⎩⎨⎧==θθsec tan a y b x .②轴y x ,为对称轴,实轴长为2a , 虚轴长为2b ,焦距2c. ③离心率ace =. ④准线距c a 22(两准线的距离);通径ab 22.⑤参数关系ace b a c =+=,222. ⑶等轴双曲线:双曲线222a y x ±=-称为等轴双曲线,其渐近线方程为x y ±=,离心率2=e . ⑷共轭双曲线:以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线,叫做已知双曲线的共轭双曲线.λ=-2222b y a x 与λ-=-2222b y a x 互为共轭双曲线,它们具有一路的渐近线:02222=-b y a x .⑸共渐近线的双曲线系方程:)0(2222≠=-λλby ax 的渐近线方程为02222=-by ax 若是双曲线的渐近线为0=±b ya x 时,它的双曲线方程可设为)0(2222≠=-λλby a x . 例如:若双曲线一条渐近线为x y 21=且过)21,3(-p解:令双曲线的方程为:)0(422≠=-λλy x ,代入)21,3(-得2822=-y x ⑹直线与双曲线的位置关系:区域①:无切线,2条与渐近线平行的直线,合计2条;区域②:即定点在双曲线上,1条切线,2区域③:2条切线,2条与渐近线平行的直线,合计4条;区域④:即定点在渐近线上且非原点,1条切线,1条与渐近线平行的直线,合计2条; 区域⑤:即过原点,无切线,无与渐近线平行的直线.小结:1.过定点作直线与双曲线有且仅有一个交点,可以作出的直线数量可能有0、二、3、4条.2.若直线与双曲线一支有交点,交点为二个时,求肯定直线的斜率可用代入”“∆法与渐近线求交和两根之和与两根之积同号. ⑺若P 在双曲线12222=-b y a x ,则常常利用结论1:从双曲线一个核心到另一条渐近线的距离等于b.2:P 到核心的距离为m = n ,则P 到两准线的距离比为m ︰n. 简证:ePF e PF d d 2121= =n m.三、抛物线方程.3. 设0 p ,抛物线的标准方程、类型及其几何性质:注:①x c by ay =++2极点)244(2aba b ac --.②)0(22≠=p px y 则核心半径2P x PF +=;)0(22≠=p py x 则核心半径为2P y PF +=.③通径为2p ,这是过核心的所有弦中最短的.④px y 22=(或py x 22=)的参数方程为⎩⎨⎧==pt y pt x 222(或⎩⎨⎧==222pt y ptx )(t 为参数).四、圆锥曲线的统一概念..4. 圆锥曲线的统一概念:平面内到定点F 和定直线l 的距离之比为常数e 的点的轨迹.当10 e 时,轨迹为椭圆;当1=e 时,轨迹为抛物线;当1 e 时,轨迹为双曲线;当0=e 时,轨迹为圆(a ce =,当b a c ==,0时).圆锥曲线一.大体概念练习:1、已知点P 在抛物线y 2= 4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线核心距离之和取得最小值时,点P 的坐标为2、已知点P 是抛物线22y x =上的一个动点,则点P 到点(0,2)的距离与P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为3、抛物线2(0)y ax a =≠的核心坐标是 ,准线方程是 。
备战2019年高考数学二轮复习常用的圆锥曲线
公式总结
圆锥曲线包括圆, 椭圆, 双曲线, 抛物线。
以下是常用的圆锥曲线公式总结, 请考生及时学习。
抛物线: y = ax *+ bx + c
就是y等于ax 的平方加上 bx再加上 c
a 0时开口向上
a 0时开口向下
c = 0时抛物线经过原点
b = 0时抛物线对称轴为y轴
还有顶点式y = a(x+h)* + k
就是y等于a乘以(x+h)的平方+k
-h是顶点坐标的x
k是顶点坐标的y
一般用于求最大值与最小值
抛物线标准方程:y^2=2px
它表示抛物线的焦点在x的正半轴上,焦点坐标为(p/2,0) 准线方程为x=-p/2
由于抛物线的焦点可在任意半轴,故共有标准方程y^2=2px y^2=-2px x^2=2py x^2=-2py
圆: 体积=4/3(pi)(r^3)
面积=(pi)(r^2)
周长=2(pi)r
圆的标准方程 (x-a)2+(y-b)2=r2 注: (a,b)是圆心坐标
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高三数学总复习高考复习科目:数学 高中数学总复习(八)复习内容:高中数学第八章-圆锥曲线方程 复习范围:第八章I. 基础知识要点一、椭圆方程.1. 椭圆方程的第一定义:为端点的线段以无轨迹方程为椭圆21212121212121,2,2,2F F F F a PF PF F F a PF PF F F a PF PF ==+=+=+πφ⑴①椭圆的标准方程:i. 中心在原点,焦点在x 轴上:)0(12222φφb a b y a x =+. ii. 中心在原点,焦点在y 轴上:)0(12222φφb a bx a y =+.②一般方程:)0,0(122φφB A By Ax =+.③椭圆的标准参数方程:12222=+b y a x 的参数方程为⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x (一象限θ应是属于20πθππ).⑵①顶点:),0)(0,(b a ±±或)0,)(,0(b a ±±.②轴:对称轴:x 轴,y 轴;长轴长a 2,短轴长b 2.③焦点:)0,)(0,(c c -或),0)(,0(c c -.④焦距:2221,2b a c c F F -==.⑤准线:c a x 2±=或ca y 2±=.⑥离心率:)10(ππe ace =.⑦焦点半径: i. 设),(00y x P 为椭圆)0(12222φφb a by ax =+上的一点,21,F F 为左、右焦点,则 由椭圆方程的第二定义可以推出. ii.设),(00y x P 为椭圆)0(12222φφb a ay bx =+上的一点,21,F F 为上、下焦点,则 由椭圆方程的第二定义可以推出.由椭圆第二定义可知:)0()(),0()(0002200201φπx a ex x ca e pF x ex a c a x e pF -=-=+=+=归结起来为“左加右减”.注意:椭圆参数方程的推导:得→)sin ,cos (θθb a N 方程的轨迹为椭圆. ⑧通径:垂直于x 轴且过焦点的弦叫做通经.坐标:),(2222a b c a b d -=和),(2ab c⑶共离心率的椭圆系的方程:椭圆)0(12222φφb a b y a x =+的离心率是)(22b a c a ce -==,方程t t b y a x (2222=+是大于0的参数,)0φφb a 的离心率也是ace =我们称此方程为共离心率的椭圆系方程. ⑸若P 是椭圆:12222=+b y a x 上的点.21,F F 为焦点,若θ=∠21PF F ,则21F PF ∆的面积为2tan2θb (用⇒-=+=0201,ex a PF ex a PF ⇒-=+=0201,ey a PF ey a PFasin α,)α)的轨迹是椭圆余弦定理与a PF PF 221=+可得). 若是双曲线,则面积为2cot2θ⋅b .二、双曲线方程. 1. 双曲线的第一定义:的一个端点的一条射线以无轨迹方程为双曲线21212121212121,222F F F F a PF PF F F a PF PF F F a PF PF ==-=-=-φπ⑴①双曲线标准方程:)0,(1),0,(122222222φφb a bx ay b a by ax =-=-. 一般方程:)0(122πAC Cy Ax =+.⑵①i. 焦点在x 轴上:顶点:)0,(),0,(a a - 焦点:)0,(),0,(c c - 准线方程c a x 2±= 渐近线方程:0=±b ya x 或02222=-by a xii. 焦点在y 轴上:顶点:),0(),,0(a a -. 焦点:),0(),,0(c c -. 准线方程:ca y 2±=. 渐近线方程:0=±b xa y 或02222=-b x a y ,参数方程:⎩⎨⎧==θθtan sec b y a x 或⎩⎨⎧==θθsec tan a y b x . ②轴y x ,为对称轴,实轴长为2a , 虚轴长为2b ,焦距2c. ③离心率ace =. ④准线距c a 22(两准线的距离);通径a b 22. ⑤参数关系a c e b a c =+=,222. ⑥焦点半径公式:对于双曲线方程12222=-b y a x (21,F F 分别为双曲线的左、右焦点或分别为双曲线的上下焦点)“长加短减”原则:aex MF a ex MF -=+=0201 构成满足a MF MF 221=-aex F M a ex F M +-='--='0201(与椭圆焦半径不同,椭圆焦半径要带符号计算,而双曲线不带符号)aey F M a ey F M a ey MF a ey MF -'-='+'-='+=-=02010201⑶等轴双曲线:双曲线222a y x ±=-称为等轴双曲线,其渐近线方程为x y ±=,离心率2=e .⑷共轭双曲线:以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线,叫做已知双曲线的共轭双曲线.λ=-2222b y a x 与λ-=-2222b y a x 互为共轭双曲线,它们具有共同的渐近线:02222=-by a x . ⑸共渐近线的双曲线系方程:)0(2222≠=-λλb y a x 的渐近线方程为02222=-b y a x 如果双曲线的渐近线为0=±b ya x 时,它的双曲线方程可设为)0(2222≠=-λλby a x . 例如:若双曲线一条渐近线为x y 21=且过)21,3(-p ,求双曲线的方程?解:令双曲线的方程为:)0(422≠=-λλy x ,代入)21,3(-得12822=-y x . ⑹直线与双曲线的位置关系:区域①:无切线,2条与渐近线平行的直线,合计2条;区域②:即定点在双曲线上,1条切线,2条与渐近线平行的直线,合计3条; 区域③:2条切线,2条与渐近线平行的直线,合计4条;区域④:即定点在渐近线上且非原点,1条切线,1条与渐近线平行的直线,合计2条; 区域⑤:即过原点,无切线,无与渐近线平行的直线.小结:过定点作直线与双曲线有且仅有一个交点,可以作出的直线数目可能有0、2、3、4条.(2)若直线与双曲线一支有交点,交点为二个时,求确定直线的斜率可用代入”“∆法与渐近线求交和两根之和与两根之积同号. ⑺若P 在双曲线12222=-by ax ,则常用结论1:P 到焦点的距离为m = n ,则P 到两准线的距离比为m ︰n.简证:ePF e PF d d 2121= =nm. 常用结论2:从双曲线一个焦点到另一条渐近线的距离等于b. 三、抛物线方程.3. 设0φp ,抛物线的标准方程、类型及其几何性质:注:①x c by ay =++2顶点)244(2aba b ac --.②)0(22≠=p px y 则焦点半径2P x PF +=;)0(22≠=p py x 则焦点半径为2P y PF +=.③通径为2p ,这是过焦点的所有弦中最短的.④px y 22=(或py x 22=)的参数方程为⎩⎨⎧==pt y pt x 222(或⎩⎨⎧==222pt y ptx )(t 为参数). 四、圆锥曲线的统一定义..4. 圆锥曲线的统一定义:平面内到定点F 和定直线l 的距离之比为常数e 的点的轨迹. 当10ππe 时,轨迹为椭圆; 当1=e 时,轨迹为抛物线; 当1φe 时,轨迹为双曲线; 当0=e 时,轨迹为圆(ace =,当b a c ==,0时). 5. 圆锥曲线方程具有对称性. 例如:椭圆的标准方程对原点的一条直线与双曲线的交点是关于原点对称的. 因为具有对称性,所以欲证AB=CD, 即证AD 与BC 的中点重合即可.。
圆锥曲线与方程 单元测试 时间:90分钟 分数:120分一、选择题(每小题5分,共60分) 1.椭圆122=+my x 的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的两倍,则m 的值为()A .41 B .21 C .2 D .42.过抛物线x y 42=的焦点作直线l 交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 中点的横坐标为3,则||AB 等于( )A .10B .8C .6D .4 3.若直线y =kx +2与双曲线622=-y x的右支交于不同的两点,则k 的取值范围是()A .315(-,)315 B .0(,)315 C .315(-,)0 D .315(-,)1-4.(理)已知抛物线x y 42=上两个动点B 、C 和点A (1,2)且∠BAC =90°,则动直线BC 必过定点()A .(2,5)B .(-2,5)C .(5,-2)D .(5,2) (文)过抛物线)0(22>=p px y 的焦点作直线交抛物线于1(x P ,)1y 、2(x Q ,)2y 两点,若p x x 321=+,则||PQ 等于()A .4pB .5pC .6pD .8p 5.已知两点)45,4(),45,1(--N M ,给出下列曲线方程:①0124=-+y x ;②322=+y x ;③1222=+y x ;④1222=-y x .在曲线上存在点P 满足|MP|=|NP|的所有曲线方程是( ) (A )①③ (B )②④ (C )①②③ (D )②③④6.已知双曲线12222=-by a x (a >0,b >0)的两个焦点为1F 、2F ,点A 在双曲线第一象限的图象上,若△21F AF 的面积为1,且21tan 21=∠F AF ,2tan 12-=∠F AF ,则双曲线方程为( )A .1351222=-y x B .1312522=-y x C .1512322=-y x D .1125322=-y x 7.圆心在抛物线)0(22>=y x y 上,并且与抛物线的准线及x 轴都相切的圆的方程是()A .041222=---+y x y x B .01222=+-++y x y xC .01222=+--+y x y xD .041222=+--+y x y x8.双曲线的虚轴长为4,离心率26=e ,1F 、2F 分别是它的左、右焦点,若过1F 的直线与双曲线的右支交于A 、B 两点,且||AB 是||2AF 的等差中项,则||AB 等于()A .28B .24C .22D .8.9.(理)已知椭圆22221a y x =+(a >0)与A (2,1),B (4,3)为端点的线段没有公共点,则a 的取值范围是( ) A .2230<<a B .2230<<a 或282>aC .223<a 或 282>a D .282223<<a(文)抛物线)2(2)2(2+-=-m y x 的焦点在x 轴上,则实数m 的值为()A .0B .23C .2D .310.已知双曲线中心在原点且一个焦点为)0,7(F ,直线1-=x y 与其相交于N M ,两点, MN 中点横坐标为32-,则此双曲线的方程是( ) (A) 14322=-y x (B) 13422=-y x (C) 12522=-y x (D) 15222=-y x 11.将抛物线342+-=x x y 绕其顶点顺时针旋转090,则抛物线方程为( )(A )x y-=+2)1(2 (B )2)1(2-=+x y (C )x y -=-2)1(2 (D )2)1(2-=-x y12.若直线4=+ny mx 和⊙O ∶422=+y x 没有交点,则过),(n m 的直线与椭圆14922=+y x 的交点个数( )A .至多一个B .2个C .1个D .0个 二、填空题(每小题4分,共16分)13.椭圆198log 22=+y x a 的离心率为21,则a =________.14.已知直线1+=x y 与椭圆122=+ny mx )0(>>n m 相交于A ,B 两点,若弦AB 的中点的横坐标等于31-,则双曲线12222=-n y m x 的两条渐近线的夹角的正切值等于________.15.长为l (0<l <1)的线段AB 的两个端点在抛物线2x y =上滑动,则线段AB 中点M 到x 轴距离的最小值是________.16.某宇宙飞船的运行轨道是以地球中心F 为焦点的椭圆,测得近地点A 距离地面)km (m ,远地点B 距离地面)km (n ,地球半径为)km (R ,关于这个椭圆有以下四种说法: ①焦距长为m n -;②短轴长为))((R n R m ++;③离心率Rn m mn e 2++-=;④若以AB 方向为x 轴正方向,F 为坐标原点,则与F 对应的准线方程为)())((m n R n R m x -++2-=,其中正确的序号为________.三、解答题(共44分)17.(本小题10分)已知椭圆的一个顶点为A (0,-1),焦点在x 轴上.若右焦点到直线022=+-y x 的距离为3.(1)求椭圆的方程; (2)设椭圆与直线)0(≠+=k m kx y 相交于不同的两点M 、N.当ANAM =时,求m 的取值范围.18.(本小题10分)双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的右支上存在与右焦点和左准线等距离的点,求离心率e 的取值范围.19.(本小题12分)如图,直线l 与抛物线x y =2交于),(,),(2211y x B y x A 两点,与x 轴相交于点M ,且121-=y y .(1)求证:M 点的坐标为)0,1(; (2)求证:OB OA ⊥; (3)求AOB ∆的面积的最小值.20.(本小题12分)已知椭圆方程为1822=+y x ,射线x y 22=(x ≥0)与椭圆的交点为M ,过M 作倾斜角互补的两条直线,分别与椭圆交于A 、B 两点(异于M ). (1)求证直线AB 的斜率为定值;(2)求△AMB 面积的最大值.圆锥曲线单元检测答案1. A2.B 3 D 4 理C 文A 5 D 6 A 7 D 8A 9 理B 文B 10 D 11 B 12 B13.24或69 14.3415.42l 16.①③④17.(1)依题意可设椭圆方程为 1222=+y ax ,则右焦点F (0,12-a )由题设322212=+-a 解得32=a 故所求椭圆的方程为1322=+y x ………………….4分 (2)设P 为弦MN 的中点,由⎪⎩⎪⎨⎧=++=1322y x mkx y 得 0)1(36)13(222=-+++m mkx x k由于直线与椭圆有两个交点,,0>∆∴即 1322+<k m ①………………6分13322+-=+=∴k mkx x x N M p 从而132+=+=k m m kx y p p mkk m x y k pp Ap 31312++-=+=∴ 又MN AP AN AM ⊥∴=,,则 kmk k m 13132-=++- 即 1322+=k m ②…………………………8分把②代入①得 22m m > 解得 20<<m 由②得 03122>-=m k 解得21>m .故所求m 的取范围是(2,21)……………………………………10分 18.设M )(0,0y x 是双曲线右支上满足条件的点,且它到右焦点F 2的距离等于它到左准线的距离2MN ,即MNMF =2,由双曲线定义可知e MF MF e MNMF =∴=211……5分由焦点半径公式得000x eaex aex ∴=-+ee e a -+=2)1(…………………………7分 而a ee e a a x ≥-+∴≥2)1( 即 0122≤--e e 解得1221+≤≤-e 但 1211+≤<∴>e e ……………………………………10分19. (1 ) 设M 点的坐标为)0,(0x , 直线l 方程为0x my x +=, 代入x y =2得002=--x my y ① 21,y y 是此方程的两根,∴1210=-=y y x ,即M 点的坐标为(1, 0).(2 ) ∵121-=y y∴ 0)1(21212122212121=+=+=+y y y y y y y y y y x x∴ OB OA ⊥.(3)由方程①,m y y =+21, 121-=y y , 且 1||0==x OM ,于是=-=∆||||2121y y OM S AOB 212214)(21y y y y -+=4212+m ≥1,∴ 当0=m 时,AOB ∆的面积取最小值1.20.解析:(1)∵ 斜率k 存在,不妨设k >0,求出M (22,2).直线MA 方程为)22(2-=-x k y ,直线AB 方程为)22(2--=-x k y . 分别与椭圆方程联立,可解出2284222-+-=k k k x A ,2284222-++=k k k x B . ∴22)(=--=--BA B A B A B A x x x x k x x y y . ∴ 22=AB k (定值).(2)设直线AB 方程为m x y +=22,与1822=+y x 联立,消去y 得 mx x 24162+0)8(2=-+m .由0>∆得44<<-m ,且0≠m ,点M 到AB 的距离为3||m d =. 设AMB ∆的面积为S .∴2)216(321)16(321||41222222=≤-==⋅m m d AB S . 当22±=m 时,得2max =S .圆锥曲线课堂小测时间:45分钟 分数:60分 命题人:郑玉亮一、选择题(每小题4分共24分) 1.0≠c 是方程 c y ax =+22 表示椭圆或双曲线的 ( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .不充分不必要条件2.与曲线1492422=+y x 共焦点,而与曲线1643622=-y x 共渐近线的双曲线方程为 ( ) A .191622=-x yB .191622=-y xC .116922=-x yD .116922=-y x3.我国发射的“神舟3号”宇宙飞船的运行轨道是以地球的中心2F 为一个焦点的椭圆,近地点A 距地面为m 千米,远地点B 距地面为n 千米,地球半径为R 千米,则飞船运行轨道的短轴长为( )A .))((2R n R m ++B .))((R n R m ++C .mnD .2mn4.若椭圆)1(122>=+m y m x 与双曲线)0(122>=-n y nx 有相同的焦点F 1、F 2,P 是两曲线的一个交点,则21PF F ∆的面积是 ( )A .4B .2C .1D .215.圆心在抛物线x y 22=上,且与x 轴和该抛物线的准线都相切的一个圆的方程是( )A .041222=---+y x y xB .01222=+-++y x y xC .01222=+--+y x y xD .041222=+--+y x y x6.已知双曲线12222=-by a x 的离心率2[∈e ,]2.双曲线的两条渐近线构成的角中,以实轴为角平分线的角记为θ,则θ的取值范围是( ). A .6π[,]2π B .3π[,]2π C .2π[,]32π D .32π[,π] 二、填空题(每小题4分共16分)7.若圆锥曲线15222=++-k y k x 的焦距与k 无关,则它的焦点坐标是__________. 8.过抛物线x y 42=的焦点作直线与此抛物线交于P ,Q 两点,那么线段PQ 中点的轨迹方程是 .9.连结双曲线12222=-b y a x 与12222=-ax b y (a >0,b >0)的四个顶点的四边形面积为1S ,连结四个焦点的四边形的面积为2S ,则21S S 的最大值是________.10.对于椭圆191622=+y x 和双曲线19722=-y x 有下列命题: ① 椭圆的焦点恰好是双曲线的顶点; ② 双曲线的焦点恰好是椭圆的顶点; ③ 双曲线与椭圆共焦点;④ 椭圆与双曲线有两个顶点相同. 其中正确命题的序号是 . 三、解答题(20分)11.(本小题满分10分)已知直线l 与圆0222=++x y x相切于点T ,且与双曲线122=-y x 相交于A 、B 两点.若T 是线段AB 的中点,求直线l 的方程.12.(10分)已知椭圆2222b y a x +(a >b >0)的离心率36=e ,过点),0(b A -和)0,(a B 的直线与原点的距离为23. (1)求椭圆的方程.(2)已知定点)0,1(-E ,若直线)0(2≠+=k kx y 与椭圆交于C 、D 两点.问:是否存在k 的值,使以CD 为直径的圆过E 点?请说明理由.参考答案1 B2 A3 A4 C5 D6 C 7.(0,7±)8.222-=x y 9.2110.①② 11.解:直线l 与x 轴不平行,设l 的方程为 a ky x+= 代入双曲线方程 整理得012)1(222=-++-a kay y k ……………………3分 而012≠-k ,于是122--=+=k ak y y y B A T 从而12--=+=k a a ky x T T 即 )1,1(22k ak ak T --……5分点T 在圆上 012)1()1(22222=-+-+-∴kak a k ak 即22+=a k ① 由圆心)0,1(-'O .l T O ⊥' 得 1-=⋅'l T O k k 则 0=k 或 122+=a k当0=k 时,由①得 l a ∴-=,2的方程为 2-=x ;当122+=a k时,由①得 1=a l K ∴±=,3的方程为13+±=y x .故所求直线l 的方程为2-=x 或 13+±=y x …………………………10分12.解:(1)直线AB 方程为:0=--ab ay bx .依题意⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=233622ba ab ac ,解得⎩⎨⎧==13b a ,∴ 椭圆方程为1322=+y x . (2)假若存在这样的k 值,由⎩⎨⎧=-++=033222y x kx y ,得)31(2k+09122=++kx x .∴0)31(36)12(22>+-=∆k k .①设1(x C ,)1y 、2(x D ,)2y ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=+⋅2212213193112k x x k k x x ,②而4)(2)2)(2(212122121+++=++=⋅x x k x x k kx kx y y .要使以CD 为直径的圆过点E (-1,0),当且仅当C E ⊥DE 时,则1112211-=++⋅x y x y ,即0)1)(1(2121=+++x x y y .∴05))(1(2)1(21212=+++++x x k x x k .③将②式代入③整理解得67=k .经验证,67=k ,使①成立. 综上可知,存在67=k ,使得以CD 为直径的圆过点E .圆锥曲线与方程 单元测试 A 组题(共100分)一.选择题(每题7分)1.已知椭圆1162522=+y x 上的一点P 到椭圆一个焦点的距离为3,则P 到另一焦点距离为( ) A. 2 B. 3C. 5D. 72. 若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,一个焦点的坐标是(3,0),则椭圆的标准方程为( )A.116922=+y x B. 1162522=+y x C. 1251622=+y x D. 191622=+y x 3. 动点P 到点)0,1(M 及点)0,3(N 的距离之差为2,则点P 的轨迹是( )A. 双曲线B. 双曲线的一支C. 两条射线D. 一条射线 4. 中心在原点,焦点在x 轴上,焦距等于6,离心率等于53,则椭圆的方程是( ) A.13610022=+y x B.16410022=+y x C.1162522=+y x D.192522=+y x 5. 抛物线x y 102=的焦点到准线的距离是( )A.25 B. 5 C. 215D. 10 二.填空(每题6分) 6. 抛物线x y 62=的准线方程为_____.7.双曲线的渐近线方程为20x y ±=,焦距为10,这双曲线的方程为_______________.8. 若曲线1122=++ky k x 表示椭圆,则k 的取值范围是 .9.若椭圆221xmy +=,则它的半长轴长为_______________.三.解答题(13+14+14) 10.k 为何值时,直线2y kx =+和曲线22236x y +=有两个公共点?有一个公共点?没有公共点?11. 已知顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线与直线21y x =+交于P 、Q 两点,|PQ|=15,求抛物线的方程.12.椭圆的焦点为12(0,5),(0,5)F F -,点(3,4)P 是椭圆上的一个点,求椭圆的方程.B 组题(共100分)一.选择题(每题7分)1. 以椭圆1162522=+y x 的焦点为顶点,离心率为2的双曲线的方程( ) A.1481622=-y x B. 127922=-y xC. 1481622=-y x 或127922=-y x D. 以上都不对 2. 过双曲线的一个焦点2F 作垂直于实轴的直线,交双曲线于P 、Q ,1F 是另一焦点,若∠21π=Q PF ,则双曲线的离心率e 等于( )A.12- B. 2 C. 12+ D. 22+3. 1F 、2F 是椭圆17922=+y x 的两个焦点,A 为椭圆上一点,且∠02145=F AF ,则 Δ12AF F 的面积为( )A. 7B.47 C. 27D. 2574. 以坐标轴为对称轴,以原点为顶点且过圆096222=++-+y x y x 的圆心的抛物线的方程是( ) A.23x y =或23x y -= B. 23x y = C. x y 92-=或23x y = D. 23x y -=或x y 92=5. 过抛物线)0(22>=p px y 焦点的直线交抛物线于A 、B 两点,则AB 的最小值为( )A.2pB.p C. p 2 D. 无法确定二.填空:(每题6分) 6.椭圆5522=+ky x的一个焦点坐标是)2,0(,那么=k ________.7.已知双曲线的顶点到渐近线的距离为2,焦点到渐近线的距离为6,则该双曲线的离心率为 . 8.若直线2=-y x 与抛物线x y 42=交于A 、B 两点,则线段AB 的中点坐标是_______.9. 椭圆1244922=+y x 上一点P 与椭圆的两个焦点1F 、2F 的连线互相垂直,则△21F PF 的面积为________________________. 三.解答题(13+14+14)10.已知点(,)P x y 在曲线2221(0)4x y b b+=>上,求22x y +的最大值.11. 双曲线与椭圆1362722=+y x 有相同焦点,且经过点4),求双曲线的方程.12. k 代表实数,讨论方程22280kx y +-=所表示的曲线.圆锥曲线与方程 A 组题(共100分)一.选择题:1.D2.B 3.D 4.C 5.B二.填空:6.32x =-7.221205x y -=± 8.0>k9. 1,2或三.解答题:10. 解:由222236y kx x y =+⎧⎨+=⎩,得2223(2)6x kx ++=,即22(23)1260k x kx +++=22214424(23)7248k k k ∆=-+=-当272480k ∆=->,即k k ><或当272480k ∆=-=,即k k ==或当272480k ∆=-<,即k <<. 11. 解:设抛物线的方程为22y px =,则22,21y pxy x ⎧=⎨=+⎩消去y 得 21212214(24)10,,24p x p x x x x x ---+=+==12AB x =-===,24120,2,6p p p =--==-或22412y x y x ∴=-=,或12. 解: 焦点为12(0,5),(0,5)F F -,可设椭圆方程为2222125y x a a +=-; 点(3,4)P 在椭圆上,2221691,4025a a a +==-,所以椭圆方程为2214015y x +=.B 组题(共100分)一.选择题:1.B 2.C 3.C 4.D 5.C二.填空:6.1 7.3 8. (4, 2) 9.24三.解答题:10. 解:由22214x y b +=得2224(1)y x b=-令22T x y=+代入得22442y T yb=-+即22224()444b b T y b =--++(1)当222max 044444b b b b b x y ≤<≤==+即时(2)2max 424bb b x b y b >>==当时即时22max4,04(2)42,4b b x y b b ⎧+<≤⎪∴+=⎨⎪>⎩11.解:12(0,3)(0,3)F F -由题意知双曲线焦点为,可设双曲线方程为222219y x a a-=-,点4)在曲线上,代入得22436()a a ==或舍22145y x ∴-=双曲线的方程为 12.解:当0k <时,曲线22184y x k-=-为焦点在y 轴的双曲线; 当0k=时,曲线2280y -=为两条平行于x 轴的直线22y y ==-或;当02k <<时,曲线22184x y k+=为焦点在x 轴的椭圆; 当2k=时,曲线224x y +=为一个圆; 当2k>时,曲线22184y x k+=为焦点在y 轴的椭圆.。