圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)基础知识及常用结论
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圆锥曲线二级结论大全常用
圆锥曲线是解析几何中的重要概念,包括椭圆、双曲线和抛物线。
以下是一些关于圆锥曲线的常用二级结论:
1. 椭圆:
焦点定理,椭圆上任意一点到两个焦点的距离之和等于常数2a,其中a是椭圆的半长轴长度。
离心率,椭圆的离心率是一个小于1的正数,定义为焦距与半
长轴之比。
焦半径定理,椭圆上任意一点到两个焦点的距离之差等于该点
到两个焦点连线的长度。
2. 双曲线:
焦点定理,双曲线上任意一点到两个焦点的距离之差等于常数
2a,其中a是双曲线的半长轴长度。
离心率,双曲线的离心率是一个大于1的正数,定义为焦距与半长轴之比。
渐近线,双曲线有两条渐近线,这两条线在无穷远处与双曲线趋近于平行。
3. 抛物线:
焦点定理,抛物线上任意一点到焦点的距离等于该点到准线的距离。
对称性,抛物线关于准线对称。
焦半径定理,抛物线上任意一点到焦点的距离等于该点到准线的距离的二倍。
这些是圆锥曲线中的一些常用二级结论,它们可以帮助我们理解和分析圆锥曲线的性质和特点。
请注意,以上只是一些常见的结论,还有很多其他结论和性质可以进一步探索和研究。
圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)知识点综述.双曲线首先,双曲线的定义:1.第一个定义:到两个固定点F1和F2的距离之差的绝对值等于固定长度点(| f1 F2 |)的轨迹((常数))。
这两个固定点被称为双曲线焦点。
注意两点:(1)距离差的绝对值。
(2) 2a | f1 F2 |时,移动点轨迹不存在。
2 .第二个定义:当从移动点到某一点f的距离与其到固定直线l的距离之比是常数e (e(e>1)时,移动点的轨迹就是双曲线的焦点,固定点叫做双曲线的焦点,固定直线l叫做双曲线的准线第二,双曲线的标准方程:(a > 0,b > 0)(聚焦在x轴上);(a > 0,b > 0)(聚焦在y轴上);1.如果项的系数为正,则焦点在X轴上;如果项的系数为正,则焦点在y轴上。
a不一定大于b 2。
具有双曲焦点的双曲系统方程是3。
双曲线方程也可以设置为: 示例:众所周知,双曲线和椭圆有相同的焦点,双曲线的轨迹方程是通过该点得到的。
三、点和双曲线的位置,直线和双曲线的位置:1点和双曲线:点在双曲线内,双曲线外的点在双曲线上2条直线和双曲线上: (代数方法)当设置直线和双曲线时,直线和双曲线相交于两点(一点在左边,一点在右边);当或k不存在时,直线和双曲线之间没有交点;2)当直线和双曲渐近线平行时,直线和双曲在一点相交;如果直线和双曲线相交于两点;当、直线和双曲线分开,且没有交点时;当直线和双曲线有一个交点时;如果它不存在,直线和双曲线之间就没有交点。
直线和双曲线相交于两点。
3.通过固定点的直线和双曲线之间的位置关系:在固定点上设置直线,双曲线1)。
当点在双曲线内时:直线和双曲线各有一个交点;直线平行于双曲线的渐近线,直线和双曲线相交于一点。
或者,当一条直线和一条双曲线的一个分支不存在时,它们之间有两个交点。
2)。
当点在双曲线上时:或者,直线和双曲线只在点相交;直线和双曲线相交于两点(一点在左边,一点在右边);()或()与否,直线和双曲线在一个分支上有两个交点;在那个时候,或者不存在,直线和双曲线只在该点相交;在偶然直线和双曲线的一个分支之间有两个交点。
圆锥曲线常用的二级结论圆锥曲线是平面上一类特殊的曲线,包括椭圆、双曲线和抛物线。
在数学中,对于圆锥曲线,有一些常用的二级结论,它们的推导和应用具有重要意义。
本文将介绍圆锥曲线常用的二级结论,包括离心率和焦点与直径的关系、切线与法线的性质、以及曲线参数方程等。
一、离心率和焦点与直径的关系对于椭圆和双曲线而言,离心率是一个重要的参数,它描述了曲线的扁平程度。
对于椭圆而言,离心率的取值范围是0到1之间,而对于双曲线而言,离心率大于1。
离心率和焦点与直径之间存在着紧密的关系。
对于任意一点P在椭圆或双曲线上,假设焦点为F,直径为D,那么有以下结论:1. 离心率与焦点到点P的距离与直径之间的关系:离心率e等于焦点到点P的距离PF与直径D的比值,即e=PF/AD,其中AD为直径D 的长度;2. 焦点到点P的两条切线的夹角等于直径与椭圆或双曲线的短轴之间的夹角;3. 过焦点F的切线与过点P的切线的交点为曲线上的另一点P',那么点P与点P'到直径D的距离之比等于焦点到点P的距离与焦点到点P'的距离之比。
二、切线与法线的性质曲线上的每一点都可以有一条切线和一条法线,它们有一些重要的性质。
1. 切线与曲线的斜率之积等于-1,即两者是互相垂直的;2. 切线的斜率等于曲线在该点的导数,法线的斜率等于切线的负倒数;3. 曲线上任意一点的切线与法线的交点即为该点在曲线上的坐标。
三、曲线的参数方程曲线的参数方程是描述曲线上每一点的坐标的函数。
对于圆锥曲线而言,它们都可以用参数方程表达。
1. 椭圆的参数方程为:x = a*cosθ,y = b*sinθ,其中a和b分别为椭圆的长轴和短轴的长度,θ为参数;2. 双曲线的参数方程为:x = a*coshθ,y = b*sinhθ,其中a和b分别为双曲线的长轴和短轴的长度,θ为参数;3. 抛物线的参数方程为:x = a*t,y = b*t^2,其中a和b分别为抛物线的参数,t为参数。
高中数学知识点大全—圆锥曲线一、考点(限考)概要:1、椭圆:(1)轨迹定义:①定义一:在平面内到两定点的距离之和等于定长的点的轨迹是椭圆,两定点是焦点,两定点间距离是焦距,且定长2a大于焦距2c。
用集合表示为:;②定义二:在平面内到定点的距离和它到一条定直线的距离之比是个常数e,那么这个点的轨迹叫做椭圆。
其中定点叫焦点,定直线叫准线,常数是离心率用集合表示为:;(2)标准方程和性质:注意:当没有明确焦点在个坐标轴上时,所求的标准方程应有两个。
(3)参数方程:(θ为参数);3、双曲线:(1)轨迹定义:①定义一:在平面内到两定点的距离之差的绝对值等于定长的点的轨迹是双曲线,两定点是焦点,两定点间距离是焦距。
用集合表示为:②定义二:到定点的距离和它到一条定直线的距离之比是个常数e,那么这个点的轨迹叫做双曲线。
其中定点叫焦点,定直线叫准线,常数e是离心率。
用集合表示为:(2)标准方程和性质:注意:当没有明确焦点在个坐标轴上时,所求的标准方程应有两个。
4、抛物线:(1)轨迹定义:在平面内到定点和定直线的距离相等的点的轨迹是抛物线,定点是焦点,定直线是准线,定点与定直线间的距离叫焦参数p。
用集合表示为:(2)标准方程和性质:①焦点坐标的符号与方程符号一致,与准线方程的符号相反;②标准方程中一次项的字母与对称轴和准线方程的字母一致;③标准方程的顶点在原点,对称轴是坐标轴,有别于一元二次函数的图像;二、复习点睛:1、平面解析几何的知识结构:2、椭圆各参数间的关系请记熟“六点六线,一个三角形”,即六点:四个顶点,两个焦点;六线:两条准线,长轴短轴,焦点线和垂线PQ;三角形:焦点三角形。
则椭圆的各性质(除切线外)均可在这个图中找到。
3、椭圆形状与e的关系:当e→0,c→0,椭圆→圆,直至成为极限位置的圆,则认为圆是椭圆在e=0时的特例。
当e→1,c→a椭圆变扁,直至成为极限位置的线段,此时也可认为是椭圆在e=1时的特例。
高中数学圆锥曲线知识点总结专题一:椭圆一、椭圆的定义平面内到两定点21,F F 的距离的和为常数(大于21F F )的动点的轨迹叫椭圆。
即a MF MF 221=+当2a ﹥2c 时,轨迹是椭当2a =2c 时,轨迹是一条线段21F F ,当2a ﹤2c 时,轨迹不存在。
椭圆的几何性质:222b c a +=(符合勾股定理的结构)【补充】过焦点做垂直与实轴且交椭圆的线段叫通径,通径的一半为ab 2专题二:双曲线知识点:1、双曲线的概念:平面内到两定点21,F F 的距离的差的绝对值为常数(小于21F F )的动点的轨迹叫双曲线。
即a MF MF 221=- 当2a ﹤2c 时,轨迹是双曲线 当2a =2c 时,轨迹是两条射线 当2a ﹥2c 时,轨迹不存在【注】有绝对值时是两支,不含绝对值时仅一支. 2、双曲线的标准方程及几何性质:【注】焦点到渐近线的距离为b ;通径为ab 22。
3、常见双曲线的设法:(1)已知b a =的双曲线设为)0(22≠=-λλy x ; (2)已知过两点的双曲线可设为)0(122<=+AB By Ax ;(3)已知渐近线0=±nym x 的双曲线方程可设为)0(2222≠=-λλn y m x .4、两种特殊的双曲线:(1)实轴和虚轴等长的双曲线称为等轴双曲线.等轴双曲线的离心率为2.(2)双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的共轭双曲线方程为12222=-a x b y ,它们有共同的渐近线为x aby ±=,它们的离心率21,e e 满足的关系式为1112221=+e e . 5、焦点三角形:设若双曲线方程为,F 1,F 2分别为它的左右焦点,P 为双曲线上任意一点,则有:若则2tan221θb S PF F =∆;特别地,当时,有。
6、直线与双曲线的位置关系:(注意直线与渐近线平行)思考:平面内任一点P 作直线与双曲线只有一个交点,这样的直线有几条? 几何方法:1、若P 在双曲线内,有2条(分别与渐近线平行);2、若P 在双曲线上,有3条(与渐近线平行的有两条,切线一条);3、若P 在双曲线外:①若P 在渐近线上且P 为原点时,0条;2222x y 1a b-=12FP F ,∠=θ12F P F 90∠=o122FPF S b =V 22221(0,0)x ya b a b-=>>②若P 在渐近线上且P 不为原点时,2条(与另一渐近线平行的一条,切线一条);③若P 不在渐近线上,有4条(与渐近线平行的有两条,切线两条); 代数方法:通过对直线方程与双曲线方程组成的一元二次方程组的求解来讨论它们的位置关系。
解圆锥曲线问题常用方法+椭圆与双曲线的经典结论+椭圆与双曲线的对偶性质总结解圆锥曲线问题常用以下方法:1、定义法(1)椭圆有两种定义。
第一定义中,r 1+r 2=2a 。
第二定义中,r 1=ed 1 r 2=ed 2。
(2)双曲线有两种定义。
第一定义中,a r r 221=-,当r 1>r 2时,注意r 2的最小值为c-a :第二定义中,r 1=ed 1,r 2=ed 2,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与“点到准线距离”互相转化。
(3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。
2、韦达定理法因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。
3、解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为“设而不求法”。
设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设弦的两个端点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),弦AB 中点为M(x 0,y 0),将点A 、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法,具体有:(1))0(12222>>=+b a b y a x 与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有02020=+k b y a x 。
(2))0,0(12222>>=-b a b y a x 与直线l 相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0)则有02020=-k by a x (3)y 2=2px (p>0)与直线l 相交于A 、B 设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有2y 0k=2p,即y 0k=p.椭圆与双曲线的对偶性质总结椭 圆1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角.2. PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离.4. 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.5. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y ya b +=.6. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=外 ,则过Po 作椭圆的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y y a b +=. 7. 椭圆22221x y a b+= (a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上任意一点12F PF γ∠=,则椭圆的焦点角形的面积为122tan2F PF S b γ∆=.8. 椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的焦半径公式:10||MF a ex =+,20||MF a ex =-(1(,0)F c - , 2(,0)F c 00(,)M x y ).9. 设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交 P 、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.10. 过椭圆一个焦点F 的直线与椭圆交于两点P 、Q, A 1、A 2为椭圆长轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.11. AB 是椭圆22221x y a b +=的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则22OM AB b k k a ⋅=-,即0202y a x b K AB -=。
完整版)圆锥曲线知识点归纳总结1.圆锥曲线的定义和构造圆锥曲线是在平面上由一个固定点(焦点)和一个固定直线(准线)决定的点集。
三种经典的圆锥曲线分别为椭圆、抛物线和双曲线。
构造圆锥曲线需要确定焦点和准线的位置以及确定参数值。
2.椭圆的特性椭圆是圆锥曲线中最常见的一种形式,由两个焦点和一个大于等于焦距的参数决定。
椭圆的离心率小于1,且离心率等于焦点到准线的距离除以准线长度。
椭圆的焦缩比为焦点到椭圆上某一点的距离与该点到准线的距离的比值。
重要公式:椭圆的标准方程为(x^2/a^2) + (y^2/b^2) = 1;焦缩比为e = c/a,其中c^2 = a^2 – b^2.3.抛物线的特性抛物线是圆锥曲线中的一种形式,由一个焦点和一个参数决定。
抛物线的离心率为1,焦缩比为1.抛物线的轴是准线,顶点是焦点和准线的交点。
重要公式:抛物线的标准方程为(x^2/4a) = y。
4.双曲线的特性双曲线是圆锥曲线中的一种形式,由两个焦点和一个焦距决定。
双曲线的离心率大于1,离心率等于焦点到准线的距离除以准线长度。
双曲线的焦缩比为c^2 = a^2 + b^2.重要公式:双曲线的标准方程为(x^2/a^2) – (y^2/b^2) = 1.5.圆锥曲线的应用圆锥曲线在数学和物理学中都有广泛的应用。
椭圆的应用包括轨道运动、天体力学以及密码学等领域。
抛物线的应用包括抛物面反射器、人工卫星的轨道设计等。
双曲线的应用包括电磁波的传播、双曲线钟的标定等。
6.圆锥曲线的性质圆锥曲线有许多共同的性质,如对称性、切线性质和焦点性质等。
对称性:椭圆和双曲线关于x轴和y轴都有对称性,抛物线关于y轴有对称性。
切线性质:圆锥曲线上任意一点的切线与焦点到该点的连线垂直。
焦点性质:圆锥曲线上的任意一点到焦点的距离与焦缩比成正比。
此文档总结了圆锥曲线的定义、特性、应用和性质等重要知识点,并提供了相关公式和图示。
熟悉了这些知识后,我们可以更加深入地理解和应用圆锥曲线的概念。
圆锥曲线的常用二级结论圆锥曲线是由平面上一固定点(焦点)和一条固定直线(准线)构成的几何图形。
它们包括椭圆、双曲线和抛物线。
在学习圆锥曲线的过程中,常用的二级结论有以下几个:一、椭圆的性质1. 椭圆的离心率小于1:椭圆是由一个固定点(焦点)到平面上所有点到另一个固定点(焦点)的距离之和等于一个常数的所有点构成的集合。
这个常数就是椭圆的长轴长度,而短轴长度等于长轴长度乘以离心率。
因此,椭圆的离心率小于1。
2. 椭圆的两个焦点在长轴上:椭圆的两个焦点与长轴垂直,并且它们都在长轴上。
3. 椭圆是对称图形:椭圆具有对称性,即如果将它绕着中心旋转180度,它仍然保持不变。
4. 椭圆的周长公式:设椭圆长轴为2a,短轴为2b,则椭圆周长公式为C=π(a+b)。
二、双曲线的性质1. 双曲线的离心率大于1:双曲线是由一个固定点(焦点)到平面上所有点到另一个固定点(焦点)的距离之差等于一个常数的所有点构成的集合。
这个常数就是双曲线的长轴长度,而短轴长度等于长轴长度乘以离心率。
因此,双曲线的离心率大于1。
2. 双曲线有两条渐近线:双曲线有两条渐近线,它们与双曲线趋近于无限远时重合。
3. 双曲线不具有对称性:与椭圆不同,双曲线不具有对称性。
4. 双曲线的渐近线方程:设双曲线方程为x^2/a^2-y^2/b^2=1,则它的两条渐近线方程分别为y=±(b/a)x。
三、抛物线的性质1. 抛物线是对称图形:抛物线具有轴对称性,即如果将它绕着轴旋转180度,它仍然保持不变。
2. 抛物线焦点和准线相等距离:抛物线是由平面上所有点到一条直线(准线)的距离等于这些点到一个固定点(焦点)的距离的所有点构成的集合。
它的焦点和准线相等距离。
3. 抛物线方程:设抛物线方程为y=ax^2+bx+c,则它的焦点坐标为(-b/2a,1/4a),准线方程为y=-1/4a。
4. 抛物线与直线交点坐标:如果抛物线与直线y=kx+m相交,则交点坐标为(x,y)=(k^2a+bk+c-m,-ka^2-kb+m)。
椭圆、双曲线、抛物线--经典结论椭 圆1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角.2. PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离.4. 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.5. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=. 6. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=外 ,则过Po 作椭圆的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b+=.7. 椭圆22221x y a b+= (a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上任意一点12F PF γ∠=,则椭圆的焦点角形的面积为122tan 2F PF S b γ∆=.8. 椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的焦半径公式:10||MF a ex =+,20||MF a ex =-(1(,0)F c - , 2(,0)F c 00(,)M x y ).9. 设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交 P 、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.10. 过椭圆一个焦点F 的直线与椭圆交于两点P 、Q, A 1、A 2为椭圆长轴上的顶点,A 1P 和A 2Q交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.11. AB 是椭圆22221x y a b+=的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则22OM ABb k k a ⋅=-,即0202y a x b K AB -=。
12. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是2200002222x x y y x y a b a b +=+. 13. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是22002222x x y y x y a b a b+=+. 双曲线1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角.2. PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相交.4. 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.(内切:P 在右支;外切:P 在左支)5. 若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上,则过0P 的双曲线的切线方程是00221x x y ya b-=. 6. 若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)外 ,则过Po 作双曲线的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b-=.7. 双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为双曲线上任意一点12F PF γ∠=,则双曲线的焦点角形的面积为122t 2F PF S b co γ∆=. 8. 双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的焦半径公式:(1(,0)F c - , 2(,0)F c当00(,)M x y 在右支上时,10||MF ex a =+,20||MF ex a =-.当00(,)M x y 在左支上时,10||MF ex a =-+,20||MF ex a =--9. 设过双曲线焦点F 作直线与双曲线相交 P 、Q 两点,A 为双曲线长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的双曲线准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF. 10. 过双曲线一个焦点F 的直线与双曲线交于两点P 、Q, A 1、A 2为双曲线实轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.11. AB 是双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB的中点,则0202y a x b K K AB OM =⋅,即0202y a x b K AB =。
高中数学圆锥曲线选知识点总结一、椭圆1、定义:平面内与两个定点1F ,2F 的距离之和等于常数(大于12F F )的点的轨迹称为椭圆.即:|)|2(,2||||2121F F a a MF MF >=+。
这两个定点称为椭圆的焦点,两焦点的距离称为椭圆的焦距. 2、椭圆的几何性质:2222二、双曲线1、定义:平面内与两个定点1F ,2F 的距离之差的绝对值等于常数(小于12F F )的点的轨迹称为双曲线.即:|)|2(,2||||||2121F F a a MF MF <=-。
这两个定点称为双曲线的焦点,两焦点的距离称为双曲线的焦距.2、双曲线的几何性质:22x y 22y x 5、实轴和虚轴等长的双曲线称为等轴双曲线. 三、抛物线1、定义:平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹称为抛物线.定点F 称为抛物线的焦点,定直线l 称为抛物线的准线.2、抛物线的几何性质:3、过抛物线的焦点作垂直于对称轴且交抛物线于A 、B 两点的线段AB ,称为抛物线的“通径”,即2p AB =.4、关于抛物线焦点弦的几个结论:设AB 为过抛物线22(0)y px p =>焦点的弦,1122(,)(,)A x y B x y 、,直线AB 的倾斜角为θ,则⑴ 221212,;4p x x y y p ==- ⑵ 22;sin p AB θ= ⑶ 以AB 为直径的圆与准线相切; ⑷ 焦点F 对A B 、在准线上射影的张角为2π;⑸112.||||FA FB P+= 四、直线与圆锥曲线的位置关系⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧繁琐)利用两点间距离公式(易)利用一般弦长公式(容弦长问题直线与圆锥曲线相交的系)直线与圆锥曲线位置关代数角度(适用于所有)位置关系主要适用于直线与圆的(几何角度关系直线与圆锥曲线的位置直线与圆锥曲线.12.直线与圆锥曲线的位置关系:⑴.从几何角度看:(特别注意)要特别注意当直线与双曲线的渐进线平行时,直线与双曲线只有一个交点;当直线与抛物线的对称轴平行或重合时,直线与抛物线也只有一个交点。
Word-可编辑圆锥曲线目录共分成四大章: 基础知识篇, 技巧套路篇, 题型结论篇, 极点极线篇第一章基础知识篇 .4§1椭圆 .41.1 椭圆的定义(和比积) .41.2 椭圆的方程 .61.3 椭圆的基本参数 .8方程和基本参数 10第一定义 10离心率 .11参数方程 . 12构造椭圆解题 .14综合题 . 15§2双曲线 .232.1 双曲线的定义(和比积) .232.2 双曲线的方程 . 242.3 双曲线的基本参数 .25第一定义 . 26方程和基本参数 .28通径 . 30离心率 .31千里之行,始于足下渐近线 .33渐近线勾股三角形 . 34渐近线与焦点圆的交点 . 40构造双曲线解题 . 41综合题 . 432.4 等轴双曲线 . 492.5 双曲线的渐近线专题 . 53渐近线的常用性质四条 . 53渐近三角形 . 61§ 3 离心率专题 . 653.1 离心率 vs 定值 . 65直译型 . 65直接利用定义 691先补焦点再利用第一定义 .75利用平几知识 .81算两次 .93用尺子量 .96和抛物线混合 .97点差法相关 .99其他类型 .993.2 离心率 vs 范围 104朽木易折,金石可镂利焦半径的有界性 104利用椭圆双曲线坐标的有界性 107双曲线的渐近线 109米勒定理 .110其他类型 .112§4焦点三角形专题 1264.1 椭圆的焦点三角形 . 126面积公式(算多次) . 126张角最大与拓展 129焦点三角形 vs 正弦定理 133焦点三角形 vs 角平分线定理 . 135椭圆焦点三角形外接圆与内切圆的半径比 . 136 4.2 双曲线的焦点三角形 137面积公式(算多次) 137焦点三角形 vs 内切圆(包括相关平几知识补充) 140双焦点三角形 vs 内切圆 1434.3 椭圆焦点三角形的内心和旁心轨迹 1444.4 双曲线的内心轨迹 146§5圆锥曲线的光学性质 1495.1 光学性质 1495.2 焦点在圆雉曲线切线上的射影轨迹 1545.3 以圆雉曲线焦半径为直径的圆 162千里之行,始于足下5.4 光学性质的拓展二 164§6焦半径专题(第二定义) 1676.1 焦半径的代数式 . 1676.2 焦半径的极坐标式 . 1736.3 最短的焦点弦一通径? . 1736.4 焦半径和椭圆的短轴圆 .1746.5 以焦半径为直径的圆 . 1776.6 以焦点弦为直径的圆 . 1786.7 焦半径 vs 焦点弦的综合题 . 178§7 第一二定义与距离和最短 1837.1 三点共线(利用第一定义转化) 1837.2 垂线段最短(利用第二定义转化) 186§ 8 抛物线 .1888.1 抛物线的定义 .1888.2 抛物线的基本参数 .188方程的求解 .189定义的应用 . 191点、直线、抛物线模型 . 195酒杯小球 . 196罗列组合 .200综合题 .2018.3 抛物线的定长动弦 .207朽木易折,金石可镂8.4 抛物线的焦点弦模型 .2108.5 抛物线的点差法一一中点斜率公式 .2198.6 抛物线的等比性质和取负替换性质 .226斜率比值 .2298.7 抛物线的定点三角形面积公式 .2318.8 抛物线的两点式直线方程 .2348.9 抛物线的切线专题(极点极线) .2498.10 抛物线两条切线的交点一双切线模型 .2528.11 阿基米德三角形 .264第一章基础知识篇§1椭圆1.1 椭圆的定义(和比积)1. 第一定义之“和”平面内与两个定点F1、F2的距离的和等于常数2F (大于|F1F2| ) 的点的轨迹; 其中,两个定点称做椭圆的焦点, 焦点间的距离叫做焦距.椭圆方程的推导设F(F,F)是椭圆上随意一点,焦点F1(−F,0)和F2(F,0) ,由上述椭圆的定义可得: √(F+F)2+F2+√(F−F)2+F2=2F ,将这个方程移项,两边平方得: F2−FF=F√(F−F)2+F2 ,两边再平方, 收拾得: F2F2+F2F2=1(F>F>0) .注 (1) 2F>|F1F2|表示椭圆; (2) 2F=|F1F2|表示线段F1F2 ; (3) 2F<|F1F2|不存在轨迹.千里之行,始于足下2. 第二定义之 “比”平面内与一个定点的距离和到一条定直线的距离的比是常数 F (0<F <1) 的点的轨迹,其中,定点为焦 点,定直线叫做准线,常数 F 叫做离心率.椭圆方程的推导 设 F (F ,F ) 是椭圆上随意一点,定点为 F 1(−F ,0) ,定直线为 F =F 2F,常数 F =FF ,由 上述椭圆的定义可得:√(F −F )2+F 2|F 2F−F |=FF ,直译变形即可.例 在平面直角坐标系中,若方程 F (F 2+F 2+2F +1)=(F −2F +3)2 表示的曲线为椭圆,则 F 的取值范 围是 ( ) .A. (0,1)B. (1,+∞)C. (0,5)D. (5,+∞) 答案 选 D.解 将方程变形为:√F 2+(F +1)2|F −2F +3√1+4|=√5F ,此式可看成动点 (F ,F ) 到定点 (0,−1) 与到直线F −2F +3=0 的距离之比为 √5F,按照椭圆的定义,只须 √5F<1 即可.3. 第三定义之 “积”已知坐标轴上关于原点对称的两个定点,那么,到这两定点连线的斜率之积为定值 F 2−1(0<F <1) 的点 的轨迹是椭圆,其中,定点为短轴或长轴顶点. 【求轨迹的话,得去掉两个定点 ! 】椭圆方程的推导 设 F (F ,F ) 是椭圆上随意一点,两个定点为 F 1(−F ,0)、F 2(F ,0) ,定直线为 F =F 2F, 常数 F =FF ,由上述椭圆的定义可得: 将 F 2F 2+F 2F 2=1(F >F >0) ,变形成F 2(F −F )(F +F )=−F 2F 2 ,于是可得,椭 圆上动点到两顶点 (−F ,0)、(F ,0) 的连线的斜率之积等于常数.注 这个定义有 bug, 可以不必深究, 你只需要清晰地知道, 第三定义实质是对称点点差法的一个特 例而已, 后面的双曲线也是类似!朽木易折,金石可镂例 (1)已知圆 (F +2)2+F 2=36 的圆心为 F ,设 F 为圆上任一点,且点 F (2,0) ,线段 FF 的垂直平分 线交 FF 于点 F ,则动点 F 的轨迹是 ( ) .A. 圆B. 椭圆C. 双曲线D. 抛物线(2)已知圆 (F +2)2+F 2=1 的圆心为 F ,设 F 为圆上任一点,且点 F (2,0) ,线段 FF 的垂直平分线交 FF 于点 F ,则动点 F 的轨迹是 ( ) .A. 圆B. 椭圆C. 双曲线D. 抛物线 答案 (1) 选 B; (2)选 C.例 (1) 已知 △FFF 的顶点 F 、F 在椭圆 F 23+F 2=1 上,顶点 F 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一 个焦点在 FF 边上,则 △FFF 的周长是 ( ) .A. 2√3B. 6C. 4√3D. 12(2)(2023年年 四川文理)如图,把椭圆 F 225+F 216=1 的长轴 FF 分成 8 分,过每个分点作 F轴的垂线交椭圆的 上半部分于 F 1、F 2、⋯、F 7 七个点, F 是椭圆的一个焦点,则 |F 1F |+|F 2F |+⋯+|F 7F |= .答案 (1) 选 C; (2)35.解 (1) 利用定义易得 △FFF 的周长是 4F =4√3 . (2) 构造另一个焦点, 利用对称性, 或倒序相加!1.2 椭圆的方程1. 椭圆的标准方程 {F 2F 2+F 2F 2=1(F >F >0)⇔中心在原点,焦点在F 轴上;F2F 2+F 2F 2=1(F >F >0)⇔中心在原点,焦点在F 轴上.千里之行,始于足下例 (1) 已知椭圆F 2F+F 217=1 的焦距为 8,则这个椭圆的方程是 (2) 已知椭圆方程 F 24+F 2F=1 的离心率 F =√33,则 F =解 (1) F >17⇒F =33;F <17⇒F =1 ; (2) 4>F ⇒F =83;4<F ⇒F =6 . 例 (2023年年 湖北理) 设集合 F ={(F ,F )| F 24+F 216=1},F ={(F ,F )∣F =3F } ,则 F ∩F 的子集的个数是 ( ) .A. 4B. 3C. 2D. 1 解 两个交点, 故选 A.例 若方程 (9−F )F 2+(F −4)F 2=1 表示椭圆,则实数 F 的取值范围是 解 4<F <9 且 F ≠132 .2. 椭圆的参数方程 {F 2F 2+F 2F 2=1(F >F >0)⇔{F =F cos FF =F sin F ;F 2F 2+F 2F 2=1(F >F >0)⇔{F =F cos F F =F sin F. 注 (1) 参数方程中的参数 F 不是所谓的 “椭圆心角”,而是物理上的离心角,可结合离心率理解; 同时, 要和圆的参数方程中的圆心角分开.(2) 椭圆的参数方程 vs 标准方程椭圆的参数方程在数据计算上偶尔会有很大的优势, 尤其是求解最值、相关参数的范围判断等相关题 型; 同时, 后面在 “直线与圆锥曲线” 和 “圆锥曲线与圆锥曲线” 章节, 还会有相关的串讲应用.例 (1)求椭圆 F 2F 2+F 2F 2=1(F >F >0) 的内接矩形的面积及周长的最大值. (2) 设点 F (F ,F ) 在椭圆 F 216+F 29=1 ,试求点 F 到直线 F +F −5=0 的距离 F 的最大值和最小值.答案 (1) F max =2FF ,F max =4√F 2+F 2 ; (2) F min =0,F max =2 .朽木易折,金石可镂3. 椭圆的普通式方程 FF 2+FF 2=1(F >0,F >0,F ≠F ) 【括号中的限制亦是 “充要条件” 1 注 (1) 焦点的位置判断 当 F <F 时,焦点在 F 轴上; 当 F >F 时,焦点在 F 轴上.(2) 使用技巧 在求椭圆的标准方程时, 偶尔不知道焦点在哪一个坐标轴上, 此时, 可尝试使用椭圆的 普通式方程,利用用待定系数法求出 F 、F 的值即可; 椭圆的普通式方程可有效的避免焦点位置的分类讨 论, 同时, 也可以简化运算.例 (1) 倘若方程 F 2+FF 2=2 表示焦点在 F 轴上的椭圆,那么实数 F 的取值范围是 (2) 已知方程 (2−F )F 2+FF 2=2F −F 2 表示焦点在 F 轴上的椭圆,则实数 F 的取值范围.答案 (1) (0,1) ; (2) 当 2F −F 2≠0 时,有 F 2F +F 22−F =1 . 因为方程表示焦点在 F 轴上的椭圆,所以 F >2−F >0 ,即 1<F <2 . 故实数 F 的取值范围是 1<F <2 .例 (1) 求过两点 (2,−√2),(−1,√142) ,中央在原点,焦点在坐标轴上的椭圆的方程. (2) 求过两点 F 1(√6,1),F 2(−√3,−√2) ,中央在原点,焦点在坐标轴上的椭圆的方程. 答案 (1) F 28+F 24=1 ; (2) F 29+F 23=1 .4. 椭圆的定义式方程(1)第一定义: √(F +F )2+F 2+√(F −F )2+F 2=2F ; (2)第二定义:√(F −F )2+F 2|F 2F−F |=FF .注 因为有些题目会给出此类定义方程作为条件, 因此, 要熟知其中的参数含义, 并能疾驰转化为标 准方程.5. 椭圆的极坐标方程 见后面 “圆雉曲线之极坐标方程” 的章节!6. 同离心率式的椭圆方程注重一点即可,即离心率相同,但焦点可以在不同的坐标轴; 因此,和椭圆 F 2F 2+F 2F 2=1(F >F >0) 有相 同离心率的椭圆方程可设为: F 2F 2+F 2F 2=F (F >0) 或 F 2F 2+F 2F 2=F (F >0) .千里之行,始于足下例 (1) 求和椭圆 9F 2+F 2=81 有相同离心率且过点 (3,9) 的椭圆方程.(2) 求和椭圆F 2225+F 2125=1 有相同离心率且通径 (过焦点且垂直于长轴的直线与椭圆所交的线段) 长等 于 5 的椭圆方程.(3) 求和椭圆 F 24+F 2=1 有相同离心率,且与直线 3F +2√7F −16=0 相切的椭圆方程. 答案 (1) F 218+F 2162=1 ; (2) 4F 281+4F 245=1 ; (3) 设所求椭圆方程为 F 24+F 2=F (F >0) ,解得F =4 ,故所 求椭圆方程为 F 216+F 24=1 .7. 共焦点式的椭圆方程和椭圆 F 2F 2+F 2F 2=1(F >F >0) 有相同焦点的椭圆方程可设为: F 2F 2−F +F 2F 2−F =1(F 2>F ) (形式(1); F 2F +F 2F −(F 2−F 2)=1(F >F 2−F 2) (形式(2)).注 上述形式相对照较繁琐, 实际上, 直接计算, 列出两个方程求解更容易. 例 (1)求与椭圆 4F 2+9F 2=36 有相同焦点,且过点 (3,−2) 的椭圆的标准方程为 (2) 过点 (√3,−√5) ,且与椭圆 F 225+F 29=1 有相同焦点的椭圆的标准方程为答案 (1) F 215+F 210=1 ; (2) F 220+F 24=1 ;法一 利用第一定义,结合点到直线的距离公式,直接求出 F =2√5 ,又 F =4 ,故 F =2 ; 法二 设椭圆的标准方程为 F 2F 2+F 2F 2=1(F >F >0) ,则 F 2−F 2=16 ,又 (−√5)2F 2+(√3)2F 2=1 ,解这两个方 程组即可!1.3 椭圆的基本参数1. 对称性 标准方程的图形,不仅关于 F 轴和 F 轴轴对称,同时,还关于原点中央对称.2. 顶点 F 1(−F ,0),F 2(F ,0),F 1(0,−F ),F 2(0,F ) ,或 F 1(−F ,0),F 2(F ,0),F 1(0,−F ),F 2(0,F ) .朽木易折,金石可镂3. 长轴和短轴 长轴为 2F ,短轴为 2F ,注重区别长半轴为 F ,短半轴为 F .4. 焦点 F 1(−F ,0),F 2(F ,0) ; 或 F 1(0,−F ),F 2(0,F ) .5. 焦距 |F 1F 2|=2F (F >0) ,同时,半焦距 F 、长半轴为 F 和短半轴为 F 是一组勾股数,满意关系式: F 2=F 2−F 2.注 对于基本概念要扎实控制, 一定要区别长轴、短轴、焦距, 和长半轴、短半轴、半焦距; 尤其在 大题中, 一定要看清!6. 离心率 F =FF (0<F <1) ; 离心率越大,椭圆越扁. 【 cos∠椭圆的离心率是描述椭圆扁平程度的一个重要数据. 因为 F >F >0 ,所以 F 的取值范围是 0<F <1 ; (1 F 越临近 1,则 F 就越临近 F ,从而 F =√F 2−F 2 越小,因此椭圆越扁; (2)反之, F 越临近于 0,F 就越临近 0,从而 F 越临近于 F ,这时椭圆就越临近于圆.注 如图,点 F 位于短轴的顶点,(1)当 F =√22 时,有 ∠F 1FF 2=F2,亦有 F 2=F 2; (2)当 F =√5−12,即黄金分割比时,有 ∠F 1FF =F2 ; 容易证实如下:cos∠FF 1F =F =|FF 1||FF 1|=F F +F =11+F⇒F 2+F −1=0. 例 (2000 年全回联赛)在椭圆 F 2F 2+F 2F 2=1(F >F >0) 中,记左焦点为 F ,右顶点为 F ,短轴上方的端点 为 F . 若该椭圆的离心率为√5−12,则 ∠FFF =千里之行,始于足下答案 90∘ . 7. (1)准线 F =±F 2F; 或 F =±F 2F; (2)焦准距 F =F 2F−F =F 2F; (3)通径 2FF =2F 2F(F 为焦准距),8. 焦半径 椭圆上的点到焦点的距离; 设 F (F 0,F 0) 为椭圆上的一点, F 1 在负半轴, F 2 在正半轴;A. 越临近于圆 B. 越扁C. 先临近于圆后越扁D. 先越扁后临近于圆 答案 选 D.解 因为焦点在 F 轴上,故 4F >F 2+1 ,解得 2−√3<F <2+√3 . 又 −F 2+14F=F 2−1 ,即 4(F 2−1)=−(F +1F ) ,利用对勾函数的性质可知: F (F )=F +1F在 (2−√3,1) 上 ↘ , 在 (1,2+√3) 上 ↗ ,因此, F 关于 F 先增大后减小.例 (2023年年 湖北文理压轴) 如图所示, “嫦娥一号” 探月卫星沿地月转移轨道飞向月球, 在月球附近一点 F 轨进入以月球球心 F 为一个焦点的椭圆轨道 I 绕月翱翔,之后卫星在 F 点第二次变轨进入仍以 F 为一个 焦点的椭圆轨道 II 绕月翱翔,总算卫星在 F 点第三次变轨进入以 F 为圆心的圆形轨道III 绕月翱翔,若用 2F 1 和 2F 2 分离表示椭轨道 I 和 II 的焦距,用 2F 1 和 2F 2 分离表示椭圆轨道 I 和 II 的长轴的长,给出下列式子: (1) F 1+F 1=F 2+F 2 ; (2) F 1−F 1=F 2−F 2 ; (3) F 1F 2>F 1F 2 ; (4) F 1F 1<F2F 2.其中准确式子的序号是 ( ) . A. (1)(3) B. (2)(3) C. (1)(4) D. (2)(4)答案 选 B.朽木易折,金石可镂解 焦点 F 到顶点 F 的距离不变,易知(2)准确; 从轨道 I 、II 、II 可知,椭圆越来越圆,总算变为圆, 结合椭圆的离心率变化逻辑 “越大越扁, 越小越圆”, 显然(3)准确, 故应选 B.参数方程例 (2023年年 上海大压轴) 记椭圆 F 24+FF 24F +1=1 围成的区域(含边界)为 F F (F =1,2,⋯) ,当点 (F ,F ) 分离 在 F 1、F 2、⋯ 上时, F +F 的最大值分离是 F 1、F 2、⋯ ,则 lim F →+∞F F =( ) .A. 0B. 14 C. 2 D. 2√2 答案 选.。
圆锥曲线知识点总结1. 圆锥曲线的定义圆锥曲线是指平面内由圆锥截面形成的曲线。
圆锥曲线包括圆、椭圆、双曲线、抛物线等类型。
它们的定义方式如下:- 圆:如果平面内的一条曲线上到定点的距离恒定,那么这条曲线就是一个圆。
- 椭圆:平面内的一条曲线上到两个定点的距离之和恒定,这条曲线就是椭圆。
- 双曲线:平面内的一条曲线上到两个定点的距离之差恒定,这条曲线就是双曲线。
- 抛物线:平面内的一条曲线上到定点的距离等于到直线的距离,这条曲线就是抛物线。
2. 圆锥曲线的基本性质圆锥曲线具有一些共同的基本性质,对于不同的类型曲线具有不同的特点:- 对称性:圆锥曲线可能具有对称轴,可以对称于直线、坐标轴、原点或其他特定点。
- 过焦点性质:圆锥曲线上的任意一点到焦点的距离与到焦距的距离之和始终是一个固定值。
- 直径性质:圆锥曲线可能有两个焦点,双曲线、椭圆和抛物线有两个焦点,而圆只有一个焦点。
- 渐近线性质:双曲线和椭圆的曲线可能有渐近线,这些渐近线与曲线的某些特定方向趋近的直线。
3. 圆锥曲线的参数方程圆锥曲线可以用参数方程来表示。
参数方程是指用参数来表示一个函数或曲线的方程。
对于椭圆、双曲线等圆锥曲线,它们的参数方程可以表示为:- 椭圆:x=a*cos(t) ,y=b*sin(t) 0≤t≤2π- 双曲线:x=a*cosh(t) , y=b*sinh(t) -∞<t<+∞4. 圆锥曲线的极坐标方程圆锥曲线还可以用极坐标方程来表示。
极坐标方程是指用极坐标来表示一个函数或曲线的方程。
对于椭圆、双曲线等圆锥曲线,它们的极坐标方程可以表示为:- 椭圆:r(t)=a(1-e^2)/(1+e*cos(t))- 双曲线:r(t)=a(1+e*cos(t))5. 圆锥曲线的焦点和直径对于圆锥曲线来说,焦点和直径是它们的重要性质。
焦点是指椭圆、双曲线、抛物线曲线上的两个固定点,直径是指通过焦点的直线。
6. 圆锥曲线的渐近线部分圆锥曲线,如双曲线和椭圆,可能存在渐近线。
圆锥曲线重点知识点总结圆锥曲线是高中数学中一个重要的内容,是解析几何的重点之一。
在学习圆锥曲线时,我们需要掌握一些重要的知识点。
本文将对圆锥曲线的基本概念、方程与性质进行总结。
一、圆锥曲线的基本概念圆锥曲线是由切割一个锥体的过程中所得到的曲线。
根据切割方式的不同,圆锥曲线可分为三类:椭圆、双曲线和抛物线。
1. 椭圆:通过一点F(焦点)到平面上任意一点P的距离之和恒定的点集所构成的曲线称为椭圆。
这个常数称为椭圆的焦距,用c表示。
椭圆还有一个重要的性质是焦点与准线之间的距离等于准线两焦点距离的一半。
2. 双曲线:通过一点F到平面上任意一点P的距离之差恒定的点集所构成的曲线称为双曲线。
这个常数称为双曲线的离心率,用e表示。
双曲线还有一个重要的性质是焦点与准线之间的距离等于准线两焦点距离的一半。
3. 抛物线:通过平面上任意一点P到一个定点F的距离等于点P到一条直线l的距离的点集所构成的曲线称为抛物线。
二、圆锥曲线的方程在解析几何中,我们常常使用方程描述曲线。
圆锥曲线的方程可以用多种形式表示,例如标准方程、一般方程和参数方程等。
1. 椭圆的方程:椭圆的标准方程为x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1 (a > b > 0),其中a和b分别代表椭圆的长半轴和短半轴。
2. 双曲线的方程:双曲线的标准方程为x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1 (a > 0,b > 0),其中a和b分别代表双曲线的距离焦点的距离和离心率。
3. 抛物线的方程:抛物线的标准方程为y^2 = 2px,其中p为抛物线的焦距。
三、圆锥曲线的性质掌握圆锥曲线的性质对于解析几何的问题求解非常重要。
1. 椭圆的性质:a) 椭圆的离心率满足0<e<1,离心率越小,椭圆越圆。
b) 长半轴和短半轴的长度之间的关系是a>b。
c) 椭圆的离心率e满足等于c/a(其中c代表焦距)。
2. 双曲线的性质:a) 双曲线的离心率满足e>1,离心率越大,双曲线越开口。
《圆锥曲线》知识要点及重要结论一、椭圆1 定义 平面内到两定点21,F F 的距离的和等于常数)2(221F F a a >的点P 的轨迹叫做椭圆.若212F F a =,点P 的轨迹是线段21F F .若2120F F a <<,点P 不存在.2 标准方程 )0(12222>>=+b a b y a x ,两焦点为)0,(),0,(21c F c F -.)0(12222>>=+b a bx a y ,两焦点为),0(),,0(21c F c F -.其中222c b a +=. 3 几何性质椭圆是轴对称图形,有两条对称轴. 椭圆是中心对称图形,对称中心是椭圆的中心. 椭圆的顶点有四个,长轴长为a 2,短轴长为b 2,椭圆的焦点在长轴上.若椭圆的标准方程为)0(12222>>=+b a b y a x ,则b y b a x a ≤≤-≤≤-,;若椭圆的标准方程为)0(12222>>=+b a bx a y ,则a y a b x b ≤≤-≤≤-,.二、双曲线1 定义 平面内到两定点21,F F 的距离之差的绝对值等于常数)20(221F F a a <<的点的轨迹叫做双曲线. 若212F F a =,点P 的轨迹是两条射线.若212F F a >,点P 不存在.2 标准方程 )0,0(12222>>=-b a b y a x ,两焦点为)0,(),0,(21c F c F -.)0,0(12222>>=-b a by a x ,两焦点为),0(),,0(21c F c F -.其中222b a c +=. 3 几何性质双曲线是轴对称图形,有两条对称轴;双曲线是中心对称图形,对称中心是双曲线的中心. 双曲线的顶点有两个21,A A ,实轴长为a 2,虚轴长为b 2,双曲线的焦点在实轴上.若双曲线的标准方程为)0,0(12222>>=-b a b y a x ,则R y a x a x ∈≥-≤,或;若双曲线的标准方程为)0,0(12222>>=-b a bx a y ,则R x a y a y ∈≥-≤,或.4 渐近线双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 有两条渐近线x a b y =和x a by -=.即02222=-b y a x双曲线)0,0(12222>>=-b a b x a y 有两条渐近线x b a y =和x bay -=.即02222=-b x a y双曲线的渐进线是它的重要几何特征,每一双曲线都对应确定双曲线的渐进线,但对于同一组渐进线却对应无数条双曲线.与双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 共渐进线的双曲线可表示为)0(2222≠=-λλby a x .直线与双曲线有两个交点的条件,一定要“消元后的方程的二次项系数0≠”和“0>∆”同时成立.5 等轴双曲线:实轴长等于虚轴长的双曲线叫做等轴双曲线.等轴双曲线的标准方程为)0(12222>=-a a y a x 或)0(12222>=-a ax a y .等轴双曲线的渐近线方程为x y ±=.6 共轭双曲线:实轴为虚轴,虚轴为实轴的双曲线互为共轭双曲线.如:)0,0(12222>>=-b a b y a x 的共轭双曲线为)0,0(12222>>=-b a ax b y ,它们的焦点到原点的距离相等,因而在以原点为圆心,22b a +为半径的圆上.且它们的渐近线都是x a b y =和x ab y -=. 三、抛物线1 定义 平面内与一个定点F 和一条定直线F l (不在l 上) 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线. 定点F 叫做抛物线的焦点,定直线l 叫做抛物线的准线.2 标准方程(1) )0(22>=p px y ,焦点为)0,2(p,准线方程为2p x -=,抛物线张口向右.(2) )0(22>-=p px y ,焦点为)0,2(p -,准线方程为2p x =,抛物线张口向左.(3) )0(22>=p py x ,焦点为)2,0(p ,准线方程为2p y -=,抛物线张口向上.(4) )0(22>-=p py x ,焦点为)2,0(p -,准线方程为2p y =,抛物线张口向下.其中p 表示焦点到准线的距离.3 几何性质抛物线是轴对称图形,有一条对称轴.若方程为)0(22>=p px y 或)0(22>-=p px y ,则对称轴是x 轴,若方程为)0(22>=p py x 或)0(22>-=p py x ,则对称轴是y 轴. 若抛物线方程为)0(22>=p px y ,则R y x ∈≥,0. 若抛物线方程为)0(22>-=p px y ,则R y x ∈≤,0. 若抛物线方程为)0(22>=p py x ,则R x y ∈≥,0. 若抛物线方程为)0(22>-=p py x ,则R x y ∈≤,0.圆锥曲线的一些重要结论【几个重要结论】1 已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的两焦点为)0,(),0,(21c F c F -,),(00y x P 为椭圆上一点,则)1()()(2222020201ax b c x y c x PF -++=++=a a cx a a cx a cx a x c +=+=++=020202202)(2 因为a x a ≤≤-0,c a a acxc a c a cx c +≤+≤-<≤≤-000,, 所以a a cx PF +=01. 同理,acxa PF a PF 0122-=-=. 已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点分别为)0,(),0,(21c F c F -,),(00y x P 为双曲线上一点,则a a cx PF +=01,a acxPF -=02. 2 椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的两焦点为21,F F ,P 为椭圆上一点,若θ=∠21PF F ,则21PF F ∆的面积为2tan cos 1sin 22αααb b =+. 解:根据椭圆的定义可得a PF PF 221=+ ①由余弦定理可得αcos 242122212212PF PF PF PF F F c -+== ②由①②得)cos 1(2442122α+=-PF PF c a .从而αcos 12221+=b PF PF 所以,21F PF ∆的面积为2tan cos 1sin sin 212221ααααb b PF PF =+=双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 的两焦点为21,F F ,P 为其上一点,若α=∠21PF F ,则21PF F ∆的面积为2cot cos 1sin sin 212221ααααb b PF PF =-=. 3 已知椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C ,N M ,是C 上关于原点对称的两点,点P 是椭圆上任意一点,当直线PN PM ,的斜率都存在,并记为PN PM k k ,时,那么PM k 与PN k 之积是与点P 位置无关的定值.解:设),(),,(1100y x M y x P ,则),(11y x N --.01010101,x x y y k x x y y k PN PM----=--=,从而2120212001010101x x y y x x y y x x y y k k PN PM --=----⋅--=⋅. 又因为),(),,(1100y x M y x P 都在椭圆上,故1,1221221220220=+=+by a x b y a x .两式相减得,022********=-+-b y y a x x ,因而2221202120ab x x y y -=--即22a b k k PN PM -=⋅.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x .N M ,是C 上关于原点对称的两点,点P 是双曲线上任意一点,当直线PN PM ,的斜率都存在,并记为PN PM k k ,时,那么PM k 与PN k 之积是与点P 位置无关的定值.【常用方法】1 在求轨迹方程时,若条件满足圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义,则可以用定义求轨迹方程,这是常用求轨迹的数学方法,称为定义法.2本章经常会碰到直线l 与圆锥曲线C 相交于两点的问题,若已知l 过定点),(00y x P ,则可设l 的方程为0x x =或)(00x x k y y -=-.然后分两种情况进行研究,一般处理方法是把直线方程代入曲线C 的方程中,整理得到关于x 或y 的一元二次方程(要注意二次项系数是否为零).韦达定理和判别式经常要用到!若l 的条件不明显时,则可设l 的方程为m x =或m kx y +=.3 本章还经常用到“点差法”:设直线l 与圆锥曲线C 交于点),(),,(2211y x B y x A ,则B A ,两点坐标都满足曲线C 的方程,然后把这两个结构相同的式子相减,整理可以得到直线AB 的斜率1212x x y y --的表达式,也经常会出现2121,y y x x ++,这样又可以与线段AB 的中点),(00y x P 联系起来!4 若三点),(),,(),,(002211y x P y x B y x A 满足以线段AB 为直径的圆经过点P 或BP AP ⊥时,常用处理方法有:①根据勾股定理可得222PB PA AB +=; ②根据AP 的斜率与BP 的斜率之积为1-,可得120201010-=--⋅--x x y y x x y y ;③根据),(),,(,002020101y y x x PB y y x x PA PB PA --=--==⋅可得0))(())((02010201=--+--y y y y x x x x .5求轨迹方程的方法常见的有:直接法、定义法、待定系数法、代入法(也叫相关点法).。
圆锥曲线的常用二级结论一、椭圆的特性1. 定义和方程椭圆是平面上到两个定点的距离之和等于常数的点的轨迹,其标准方程为:(x - h)²/a² + (y - k)²/b² = 1其中,(h, k)是椭圆的中心坐标,a和b分别是椭圆在x轴和y轴上的半轴长度。
2. 焦点和焦距椭圆有两个焦点,分别位于椭圆的长轴的两个端点上。
焦距是两个焦点之间的距离,等于2a。
3. 离心率椭圆的离心率定义为焦距与长轴长度之比,即e = c/a,其中c为焦距,a为长轴长度。
4. 直径和短轴椭圆的直径是通过中心并且垂直于长轴的线段,其长度为2b,其中b为短轴长度。
二、双曲线的特性1. 定义和方程双曲线是平面上到两个定点的距离之差等于常数的点的轨迹,其标准方程为:(x - h)²/a² - (y - k)²/b² = 1其中,(h, k)是双曲线的中心坐标,a和b分别是双曲线在x轴和y轴上的半轴长度。
2. 焦点和焦距双曲线有两个焦点,分别位于双曲线的长轴的两个端点上。
焦距是两个焦点之间的距离,等于2a。
3. 离心率双曲线的离心率定义为焦距与长轴长度之比,即e = c/a,其中c为焦距,a为长轴长度。
4. 渐近线双曲线有两条渐近线,分别通过中心并且与双曲线的曲线趋势无限接近。
渐近线的方程为y = ±b/a * x。
5. 银焦点和银直径双曲线的银焦点位于长轴上,两个银焦点与两个实焦点的连线垂直。
银直径是通过中心并且垂直于长轴的线段,其长度为2b,其中b为银直径的长度。
三、抛物线的特性1. 定义和方程抛物线是平面上到一个定点的距离等于到一条直线的距离的点的轨迹,其标准方程为:y = ax² + bx + c其中,a为抛物线的开口方向和形状因子,b为抛物线的横移量,c为抛物线的纵移量。
2. 焦点和焦距抛物线有一个焦点,纵坐标与抛物线的方程有关。
双曲线知识点一、 双曲线的定义:1. 第一定义:到两个定点F 1与F 2的距离之差的绝对值等于定长(<|F 1F 2|)的点的轨迹(21212F F a PF PF <=-(a 为常数))这两个定点叫双曲线的焦点.要注意两点:(1)距离之差的绝对值.(2)2a <|F 1F 2|.当|MF 1|-|MF 2|=2a 时,曲线仅表示焦点F 2所对应的一支; 当|MF 1|-|MF 2|=-2a 时,曲线仅表示焦点F 1所对应的一支;当2a =|F 1F 2|时,轨迹是一直线上以F 1、F 2为端点向外的两条射线;当2a >|F 1F 2|时,动点轨迹不存在.2. 第二定义:动点到一定点F 的距离与它到一条定直线l 的距离之比是常数e (e >1)时,这个动点的轨迹是双曲线这定点叫做双曲线的焦点,定直线l 叫做双曲线的准线二、双曲线的标准方程:12222=-b y a x (a >0,b >0)(焦点在x 轴上);12222=-bx a y (a >0,b >0)(焦点在y 轴上);1. 如果2x 项的系数是正数,则焦点在x 轴上;如果2y 项的系数是正数,则焦点在y 轴上. a 不一定大于b.2. 与双曲线12222=-b y a x 共焦点的双曲线系方程是12222=--+kb y k a x 3. 双曲线方程也可设为:221(0)x y mn m n-=> 例题:已知双曲线C 和椭圆221169x y +=有相同的焦点,且过(3,4)P 点,求双曲线C 的轨迹方程。
三、点与双曲线的位置关系,直线与双曲线的位置关系: 1 点与双曲线:点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的内部2200221x y a b ⇔->点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的外部2200221x y a b ⇔-<点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>上220022-=1x y a b⇔2 直线与双曲线:(代数法)设直线:l y kx m =+,双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 联立解得02)(222222222=----b a m a mkx a x k a b1) 0m =时,b bk a a-<<直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点);b k a ≥,bk a≤-,或k 不存在时直线与双曲线没有交点;2) 0m ≠时,k 存在时,若0222=-k a babk ±=,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;若2220b a k -≠,222222222(2)4()()a mk b a k a m a b ∆=-----2222224()a b m b a k =+-0∆>时,22220m b a k +->,直线与双曲线相交于两点; 0∆<时,22220m b a k +-<,直线与双曲线相离,没有交点;0∆=时22220m b a k +-=,2222m b k a +=直线与双曲线有一个交点; 若k 不存在,a m a -<<时,直线与双曲线没有交点; m a m a ><-或直线与双曲线相交于两点; 3. 过定点的直线与双曲线的位置关系:设直线:l y kx m =+过定点00(,)P x y ,双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x1).当点00(,)P x y 在双曲线内部时:b bk a a-<<,直线与双曲线两支各有一个交点; a bk ±=,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;b k a >或bk a<-或k 不存在时直线与双曲线的一支有两个交点;2).当点00(,)P x y 在双曲线上时:bk a =±或2020b x k a y =,直线与双曲线只交于点00(,)P x y ;b bk a a -<<直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点); 2020b x k a y >(00y ≠)或2020b x b k a a y << (00y ≠)或bk a <-或k 不存在,直线与双曲线在一支上有两个交点; 当00y ≠时,bk a =±或k 不存在,直线与双曲线只交于点00(,)P x y ;b k a >或bk a <-时直线与双曲线的一支有两个交点;b bk a a-<<直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点); 3).当点00(,)P x y 在双曲线外部时: 当()0,0P 时,b bk a a -<<,直线与双曲线两支各有一个交点; b k a ≥或bk a ≤或k 不存在,直线与双曲线没有交点;当点0m ≠时,k =00(,)P x y 的直线与双曲线相切 bk a=±时,直线与双曲线只交于一点;几何法:直线与渐近线的位置关系例:过点(0,3)P 的直线l 和双曲线22:14y C x -=,仅有一个公共点,求直线l 的方程。
第 1 页 圆锥曲线必背口诀(红字为口诀)-椭圆 一、椭圆定义 椭圆三定义,简称和比积. 1、定义1:(和)到两定点的距离之和为定值的点的轨迹叫做椭圆. 定点为焦点,定值为长轴.(定值=2a) 2、定义2:(比)到定点和到定直线的距离之比为定值的点的轨迹叫做椭圆.定点为焦点,定直线为准线,定值为离心率.(定值=e) 3、定义3:(积)到两定点连线的斜率之积为定值的点的轨迹是椭圆. 定点为短轴顶点,定值为负值. (定值2ke1) 二、椭圆的性质定理 长轴短轴与焦距,形似勾股弦定理① 准线方程准焦距,a方、b方除以c② 通径等于 2 ep,切线方程用代替③ 焦三角形计面积,半角正切连乘b④ 注解: 1、长轴短轴与焦距,形似勾股弦定理 长轴2a,短轴2b,焦距2c,则:222abc 2、准线方程准焦距,a方、b方除以c
准线方程:2axc (a方除以c) 准焦距p:焦点到准线的距离:2bpc (b方除以c) 3、通径等于2 ep,切线方程用代替 椭圆的通径d:过焦点垂直于长轴的直线与椭圆的两交点之间的距第 2 页
离称为椭圆的通径.(通径22cb2b2acad2ep) 过椭圆上00xy(,)点的切线方程,用00xy(,)等效代替椭圆方程得到.
等效代替后的是切线方程是:0022xxyy1ab 4、焦三角形计面积,半角正切连乘b 焦三角形:以椭圆的两个焦点12FF,为顶点,另一个顶点P在椭圆上的三角形称为焦三角形.半角是指12FPF的一半.
则焦三角形的面积为:2Sb2tan 证明:设1PFm,2PFn,则mn2a. 由余弦定理: 222mn2mn4ccos
22224a4bmn4b()
即:22mn2mn4bcos,即:22b1mn(cos).
即:2122bmnPFPF1||||cos 故:12FPF1Smn2sin△2212bb211sinsincoscos
又:2
2221222sincossin
tancoscos
所以:椭圆的焦点三角形的面积为122FPFSb2tan. 三、椭圆的相关公式 切线平分焦周角,称为弦切角定理①
1F 2F O
x
y P m n 第 3 页
切点连线求方程,极线定理须牢记② 弦与中线斜率积,准线去除准焦距③ 细看中点弦方程,恰似弦中点轨迹④ 注解: 1、切线平分焦周角,称为弦切角定理 弦切角定理:切线平分椭圆焦周角的外角,平分双曲线的焦周角. 焦周角是焦点三角形中,焦距所对应的角. 弦切角是指椭圆的弦与其切线相交于椭圆上时它们的夹角,当弦为焦点弦时(过焦点的弦),那么切线是两个焦点弦的角平分线. 2、切点连线求方程,极线定理须牢记
若000Pxy(,)在椭圆2222xy1ab外,则过0P作椭圆的两条切线,切点为12PP,,则点0P和切点弦12PP,分别称为椭圆的极点和极线. 切点弦12PP的直线方程即极线方程是0022xxyy1ab(称为极线定理) 3、弦与中线斜率积,准线去除准焦距 弦指椭圆内的一弦AB.中线指弦AB的中点M与原点O的连线,即
OAB得中线.这两条直线的斜率的乘积,等于准线距离2caxc去除
准焦距2bpc,其结果是:2ABOM2cpbkkxa 4、细看中点弦方程,恰似弦中点轨迹
F1 F2 O 切线方程 P T 第 4 页
中点弦AB的方程:在椭圆中,若弦AB的中点为00Mxy(,),弦AB称为中点弦,则中点弦的方程就是2200002222xxyyxyabab,是直线方程. 弦中点M的轨迹方程:在椭圆中,过椭圆内点000Pxy(,)的弦AB,其
中点M的方程就是22002222xxyyxyabab,仍为椭圆. 这两个方程有些相似,要擦亮眼睛,千万不要搞混了. 圆锥曲线必背口诀(红字为口诀)-双曲线 一、双曲线定义 双曲线有四定义,差比交线反比例 1、定义1:(差)平面内,到两个定点12FF,的距离之差的绝对值为定值2a(小于这两个定点间的距离12FF)的点的轨迹称为双曲线。定点
12FF,叫双曲线的焦点。即:12PFPF2a 2、定义2:(比)平面内,到给定一点及一直线的距离之比为定值e1的点的轨迹称为双曲线。定点叫双曲线的焦点,定直线叫双曲线的准线。 3、定义3:(交线)一平面截一圆锥面,当截面与圆锥面的母线不平行,且与圆锥面的两个圆锥都相交时,交线称为双曲线。
4、定义4:(反比例)在平面直角坐标系中,反比例函数kyx的图象称为双曲线。 证明:反比例函数图象是双曲线轨迹经过旋转得到. 第 5 页
证明:因为xyk的对称轴是yx, yx,而2222xy1ab的对称轴是x轴,y轴,所以应该旋转o45. 设旋转的角度为(0,顺时针)(为双曲线渐进线的倾斜角) 则有:Xxycossin,Yxysincos 取o45,则: 2222ooooXYx45y45x45y45cossinsincos
221xyxy2xy2
而xyk,所以,22XY2xy2k 即:22XY12k2k (k0)或 22YX12k2k()() (k0) 由此证得,反比例函数其实就是双曲线的一种形式,只不过是双曲线在平面直角坐标系内的另一种摆放形式. 二、双曲线的性质定理 基本同椭圆,有所区别: 实轴虚轴与焦距,形似勾股弦定理① 准线方程准焦距,a方、b方除以c② 通径等于 2 ep,切线方程用代替③ 焦三角形计面积,半角余切连乘b④ 注解: 1、实轴虚轴与焦距:形似勾股弦定理 实轴2a,虚轴2b,焦距2c,则:222abc 2、准线方程准焦距,a方、b方除以c 第 6 页
准线方程:2axc (a方除以c) 准焦距p:焦点到准线的距离:2bpc (b方除以c) 3、通径等于2 ep,切线方程用代替 双曲线的通径d:过焦点垂直于长轴的直线与双曲线的两交点之间的距离称为双曲线的通径.(通径22cb2b2acad2ep) 过双曲线上000Pxy(,)点的切线方程,用000Pxy(,)等效代替双曲线方程
得到,等效代替后的是切线方程是:0022xxyy1ab 4、焦三角形计面积,半角余切连乘b 焦三角形:以双曲线的两个焦点12FF,为顶点,另一个顶点P在椭圆上的三角形称为焦三角形.半角是指12FPF的一半.
双曲线2222xy1ab的左右焦点分别为12FF,,点P为双曲线上异于顶
点任意一点12FPF,则双曲线的焦点三角形满足:2122bPFPF1cos 其面积为;122FPFSbco2t. 证明:设21PFmPFn,,则mn2a 在12FPF中,由余弦定理得: 222121212PFPF2PFPFFFcos,
即:222mn2mn4ccos22224a4bmn4b() 即:2222mn2mnmn4bcos() 即:22mn2mn4bcos,即:22bmn1(cos) 第 7 页
即:22bmn1cos,即:2122bPFPF1cos 那么,焦点三角形的面积为:
12FPF1Smn2sin212b
21sincos
22
2
2b22b122sincossin
cossin2b2cot
故:122FPFSb2cot 同时:12FPF12PP1SFFycy2,故:2pbyc2cot 双曲线的焦点三角形的面积为:122FPFSbco2t. 三、双曲线的相关公式 切线平分焦周角,称为弦切角定理① 切点连线求方程,极线定理须牢记② 弦与中线斜率积,准线去除准焦距③ 细看中点弦方程,恰似弦中点轨迹④ 注解: 1、切线平分焦周角,称为弦切角定理 弦切角定理:切线平分椭圆焦周角的外角,平分双曲线的焦周角. 焦周角是焦点三角形中,焦距所对应的角. 弦切角是指双曲线的弦与其切线相交于双曲线上时它们的夹角,当弦为焦点弦时(过焦点的弦),那么切线是两
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个焦点弦的角平分线. 如图,12FPF是焦点三角形,12FPF为焦周角,PT为双曲线的切线. 则PT平分12FPF. 2、切点连线求方程,极线定理须牢记 若000Pxy(,)在双曲线2222xy1ab外,以包含焦点的区域为内,不包含焦点的区域为外,则过0P作双曲选的两条切线,切点为1P、2P,则点0P和切点弦12PP
分别称为双曲线的极点和极线,切点弦
12PP的直线方程即极线方程是0022xxyy1ab(称为极线定理) 3、弦与中线斜率积,准线去除准焦距 弦指双曲线内的一弦AB.中线指弦AB的中点M与原点O的连线,即OAB得中线.这两条直线的斜率的乘积,等于准线距离2ca
xc去除准焦距2bpc,其结果是:
2ABOM2
c
pbkkxa
4、细看中点弦方程,恰似弦中点轨迹 中点弦AB的方程:在双曲线中,若弦AB的中点为00Mxy(,),称弦AB
为中点弦,则中点弦的方程就是:2200002222xxyyxyabab,它是直线方程. 弦中点M的轨迹方程:在双曲线中,过双曲线外一点000Pxy(,)的弦
x y 1P
2P 0P O 1F
2F
O x
y B
A M
1F 2
F