圆锥曲线的第三定义

圆锥曲线第三定义简介
---------------------------------------------------------------------- 第三定义：
只有椭圆和双曲线有第三定义即椭圆或双曲线上一动点（两顶点除外）与两顶点（a,0）（-a,0）或（0，a）（0，－a）连线的斜率的乘积为定值e＾2－1。

圆锥曲线，是由一平面截二次锥面得到的曲线。

圆锥曲线包括椭圆（圆为椭圆的特例）、抛物线、双曲线。

起源于2000多年前的古希腊数学家最先开始研究圆锥曲线。

圆锥曲线（二次曲线）的（不完整）统一定义：到平面内一定点的距离r与到定直线的距离d之比是常数e=r/d的点的轨迹叫做圆锥曲线。

其中当e>1时为双曲线，当e=1时为抛物线，当0<e<1时为椭圆。

定点叫做该圆锥曲线的焦点，定直线叫做（该焦点相应的）准线，e叫做离心率。

【拓展】
第一定义：
平面内与两定点F1、F2的距离的和等于常数2a（2a≥｜F1F2｜）的动点P的轨迹叫做椭圆。

即：其中两定点F1、F2叫做椭圆的焦点，两焦点的距离｜F1F2｜=2c≤2a叫做椭圆的焦距。

P为椭圆的动点。

第二定义：
椭圆平面内到定点F（c，0）的距离和到定直线l：x=a/c（F不在l上）的距离之比为常数从C/A,（即离心率，0<e<1）的点的轨迹是椭圆。

-1（ a ―0）的长轴长为 例、已知椭圆—2 a ―1直线l 与椭圆相交与 M 、N 两点，记直线 PM 、PN 的斜率分别为kl 、k2。

若k1 k2= - ，4则椭圆的方程为。

变式：1、设点A ，B 的坐标为（-2，0），（ 2，0），点P 是曲线C 上任意一点，且直线 PA 与PB 的1斜率之积为-，则曲线C 的方程为。

42、设点P 是曲线C 上任意一点，坐标原点是 0，曲线C 与X 轴相交于两点 M （-2，0），3N （2，0），直线PM ，PN 的斜率之积为-，贝U OP 的最小值是。

4-8，0），（ 8，0 ），且AC, BC 所在直线斜率之积为 m （ m ≠0 ），求顶点C 的轨迹。

2 24、P 是双曲线 仔-占=1（a 0,b 0）上一点，M,N 分别是双曲线的左右顶点，直线PM ，a b 1PN 的斜率之积为一，则双曲线离心率为。

X 2 2圆锥曲线第三定义在椭圆—2 1（a ― 0）中，A ， B 两点关于原点对称，P 是椭圆上异于 A ， B 两 ― 点的任意一点, k pA , k pB 存在，则 k pA * k PB―2r 。

（反之亦成立） a 在双曲线 2爲=1（a 0, ― ■ 0）中，A ，B 两点关于原点对称, ―2 P 是椭圆上异于A , B 两点的任意一点，若 k PA , k PB 存在，则 kPA *k PB b=。

（反之亦成立）a ★焦点在Y 轴上时,椭圆满足 k PA *k PB —a 2双曲线满足k p A ∙k pBa 2b 2X 2 3、已知 ABC 的两个顶点坐标分别是（4,若点P 是椭圆上任意一点，过原点的2 255、已知椭圆——=1的左右顶点分别是A、B, M是椭圆上异于A、B的动点，求证:3 2k MA *k MB为定值。

6、平面内与两定点A i(-a,0)，A2(a,0) (a 0)连续的斜率之积等于非零常数m的点的轨迹，加上A、A2两点所成的曲线C可以是圆、椭圆成双曲线.求曲线C的方程，并讨论C 的形状与m值得关系；第三定义的应用2例、椭圆y2=1的左右顶点分别是A, B,点S是椭圆上位于X轴上方的动点，直线AS,410BS与直线l : X 分别交于点M、N,求线段MN长度的最小值。

1.圆锥曲线的两个定义：〔1〕第一定义中要重视“括号〞内的限制条件：椭圆中，与两个定点F，F的距离的和等于常数，且此常数一定要大于，当常数等于时，轨迹是线段F F，当常数小于时，无轨迹；双曲线中，与两定点F，F的距离的差的绝对值等于常数，且此常数一定要小于|F F|，定义中的“绝对值〞与＜|F F|不可无视。

假设＝|F F|，那么轨迹是以F，F为端点的两条射线，假设﹥|F F|，那么轨迹不存在。

假设去掉定义中的绝对值那么轨迹仅表示双曲线的一支。

〔2〕第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线，且“点点距为分子、点线距为分母〞，其商即是离心率。

圆锥曲线的第二定义，给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系，要善于运用第二定义对它们进行相互转化。

例题讲解:①定点，在满足以下条件的平面上动点P的轨迹中是椭圆的是( )A． B．C． D．〔〕；②方程表示的曲线是__ __点及抛物线上一动点P〔x,y〕,那么y+|PQ|的最小值是_____2.圆锥曲线的标准方程〔标准方程是指中心〔顶点〕在原点，坐标轴为对称轴时的标准位置的方程〕：〔1〕椭圆：焦点在轴上时〔〕〔参数方程，其中为参数〕，焦点在轴上时＝1〔〕。

方程表示椭圆的充要条件是什么？〔ABC≠0，且A，B，C同号，A≠B〕〔2〕双曲线：焦点在轴上： =1，焦点在轴上：＝1〔〕。

方程表示双曲线的充要条件是什么？〔ABC≠0，且A，B异号〕。

〔3〕抛物线：开口向右时，开口向左时，开口向上时，开口向下时。

例题讲解:①方程表示椭圆，那么的取值范围为____②假设，且，那么的最大值是____，的最小值是___〔①双曲线的离心率等于，且与椭圆有公共焦点，那么该双曲线的方程_______②设中心在坐标原点，焦点、在坐标轴上，离心率的双曲线C过点，那么C的方程为_______3.圆锥曲线焦点位置的判断〔首先化成标准方程，然后再判断〕：〔1〕椭圆：由,分母的大小决定，焦点在分母大的坐标轴上。

高中数学第八章圆锥曲线知识点第八章圆锥曲线是高中数学的一个重要章节，本章内容涵盖了圆锥曲线的基本定义、性质和相关的解题方法。

在本文档中，我们将详细介绍圆锥曲线的相关知识点，帮助同学们更好地理解和掌握这一部分内容。

一、圆锥曲线的基本定义1. 圆锥曲线的定义圆锥曲线是由一个固定点（焦点）和一个动点（在直线上移动）确定的几何图形。

根据焦点的位置和直线与曲线的交点情况，圆锥曲线分为椭圆、双曲线和抛物线三种情况。

2. 椭圆的定义椭圆是平面上与两个固定点的距离之和等于常数的点（焦点），构成的几何图形。

3. 双曲线的定义双曲线是平面上与两个固定点的距离之差等于常数的点（焦点），构成的几何图形。

4. 抛物线的定义抛物线是平面上与一个固定点的距离等于另一个固定点到直线的距离，构成的几何图形。

二、圆锥曲线的性质1. 椭圆的性质椭圆的离心率小于1，焦点在椭圆的内部。

椭圆有两个主轴，相互垂直，长度分别为2a和2b，其中2a是椭圆的长轴，2b是椭圆的短轴。

椭圆的面积为πab。

2. 双曲线的性质双曲线的离心率大于1，焦点在双曲线的外部。

双曲线有两个虚轴和两条实轴，相互垂直。

双曲线的面积无限大。

3. 抛物线的性质抛物线的离心率等于1，焦点在抛物线的内部。

抛物线有一个对称轴，与焦点和顶点的距离相等。

抛物线的面积为2/3 × a × h，其中a是焦点到顶点的距离，h是对称轴的长度。

三、圆锥曲线的解题方法1. 椭圆的解题方法（1）求解椭圆的标准方程，确定椭圆的中心、长轴和短轴；（2）求解椭圆的焦点和离心率；（3）利用椭圆的性质解题，例如求点到椭圆的距离或求椭圆上一点的坐标。

2. 双曲线的解题方法（1）求解双曲线的标准方程，确定双曲线的中心、虚轴和实轴；（2）求解双曲线的焦点和离心率；（3）利用双曲线的性质解题，例如求点到双曲线的距离或求双曲线上一点的坐标。

3. 抛物线的解题方法（1）求解抛物线的标准方程，确定抛物线的顶点、对称轴和焦点；（2）利用抛物线的性质解题，例如求点到抛物线的距离或求抛物线上一点的坐标。

点差法与圆锥曲线第三定义的应用举例尹伟云(贵州省仁怀市周林高中ꎬ贵州仁怀５６４５９９)摘㊀要:点差法是解决圆锥曲线中点弦问题的有效工具ꎬ亦是高考的常考对象.本文从点差法入手ꎬ探究点差法与圆锥曲线第三定义的联系ꎬ给出５个经典结论及其证明ꎬ并以实例阐述其应用.关键词:点差法ꎻ中点弦ꎻ圆锥曲线第三定义中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)１９－００８６－０５收稿日期:２０２３－０４－０５作者简介:严伟云ꎬ从事高中数学教学研究.㊀㊀圆锥曲线中的中点弦和直径问题是高考经常考查的对象.在某些与中点及直径有关的相交弦问题中ꎬ利用点差法或圆锥曲线第三定义可快速得到两直线的斜率之积ꎬ尤其是在小题中ꎬ直接利用结论求解ꎬ可大大地节省解题时间.下面就这些问题进行探讨.１点差法的原理１.１点差法在椭圆中点弦问题中的应用结论１㊀设直线ｌ(不与坐标轴垂直且不过原点)与椭圆ｘ２ａ２＋ｙ２ｂ２＝１(ａ>ｂ>０)相交于Ａ(ｘ１ꎬｙ１)ꎬＢ(ｘ２ꎬｙ２)两点ꎬＰ(ｘ０ꎬｙ０)为弦ＡＢ的中点ꎬ如图１ꎬ则ｋＯＰ ｋＡＢ＝ｙ０ｘ０ ｋＡＢ＝－ｂ２ａ２＝ｅ２－１ꎻ若椭圆方程为ｙ２ａ２＋ｘ２ｂ２＝１(ａ>ｂ>０)ꎬ如图２ꎬ则ｋＯＰ ｋＡＢ＝ｙ０ｘ０ ｋＡＢ＝－ａ２ｂ２＝１ｅ２－１.证明㊀由ｘ２１ａ２＋ｙ２１ｂ２＝１ꎬｘ２２ａ２＋ｙ２２ｂ２＝１ꎬìîíïïïï两式相减ꎬ得图１㊀椭圆焦点在ｘ轴㊀㊀㊀㊀㊀图２㊀椭圆焦点在ｙ轴ｘ２１－ｘ２２ａ２＋ｙ２１－ｙ２２ｂ２＝０.即(ｘ１＋ｘ２)(ｘ１－ｘ２)ａ２＋(ｙ１＋ｙ２)(ｙ１－ｙ２)ｂ２＝０.化为(ｙ１＋ｙ２)/２(ｘ１＋ｘ２)/２ ｙ１－ｙ２ｘ１－ｘ２＝－ｂ２ａ２.所以ｙ０ｘ０ ｋＡＢ＝－ｂ２ａ２.故ｋＯＰ ｋＡＢ＝－ｂ２ａ２＝－ａ２－ｃ２ａ２＝ｅ２－１.如图２ꎬ当椭圆的焦点在ｙ轴上时ꎬ同理得ｋＯＰ ｋＡＢ＝ｙ０ｘ０ ｋＡＢ＝－ａ２ｂ２＝１ｅ２－１.１.２点差法在双曲线中点弦问题中的应用结论２㊀设直线ｌ(不与坐标轴垂直且不过原点)与双曲线ｘ２ａ２－ｙ２ｂ２＝１(ａ>０ꎬｂ>０)相交于Ａ(ｘ１ꎬｙ１)ꎬＢ(ｘ２ꎬｙ２)两点ꎬＰ(ｘ０ꎬｙ０)为弦ＡＢ的中点ꎬ如图３和图４ꎬ仿照结论１的证明方法ꎬ容易得到ｋＯＰ ｋＡＢ＝ｙ０ｘ０ ｋＡＢ＝ｂ２ａ２＝ｅ２－１.若双曲线方程为ｙ２ａ２－ｘ２ｂ２＝１(ａ>０ꎬｂ>０)ꎬ则ｋＯＰ ｋＡＢ＝ｙ０ｘ０ ｋＡＢ＝ａ２ｂ２＝１ｅ２－１.图３㊀双曲线中点弦问题㊀㊀㊀㊀图４㊀双曲线中点弦问题根据结论１和结论２ꎬ容易知道椭圆㊁双曲线中点差法的统一公式:设曲线Ｃ:ｘ２ｍ＋ｙ２ｎ＝１ꎬ其中ｍｎʂ０ꎬ直线ｌ(不与坐标轴垂直且不过原点)与曲线Ｃ相交于Ａ(ｘ１ꎬｙ１)ꎬＢ(ｘ２ꎬｙ２)两点ꎬＰ(ｘ０ꎬｙ０)为弦ＡＢ的中点ꎬ则ｋＯＰ ｋＡＢ＝－ｎｍ.①当ｍ＝ｎ>０时ꎬ方程ｘ２ｍ＋ｙ２ｎ＝１表示圆ꎬ由垂径定理可知ꎬｋＰＡ ｋＰＢ＝－１ꎻ②当ｍʂｎ且ｍ>０ꎬｎ>０时ꎬ方程ｘ２ｍ＋ｙ２ｎ＝１表示椭圆ꎻ③当ｍｎ<０时ꎬ方程ｘ２ｍ＋ｙ２ｎ＝１表示双曲线ꎻ④当ｍ<０ꎬｎ<０时ꎬ方程ｘ２ｍ＋ｙ２ｎ＝１不表示任何曲线.１.３点差法在抛物线中点弦问题中的应用结论３㊀设直线ｌ(不与抛物线对称轴垂直)与抛物线ｙ２＝２ｐｘ(ｐ>０)相交于Ａ(ｘ１ꎬｙ１)ꎬＢ(ｘ２ ｙ２)两点ꎬＰ(ｘ０ꎬｙ０)为弦ＡＢ的中点ꎬ如图５ꎬ则ｙ０ ｋＡＢ＝ｐ.若抛物线方程为ｘ２＝２ｐｙ(ｐ>０)ꎬ则ｘ０ｋＡＢ＝ｐ.图５㊀抛物线中点弦问题证明㊀由ｙ２１＝２ｐｘ１ꎬｙ２２＝２ｐｘ２ꎬ{两式相减ꎬ得ｙ２１－ｙ２２＝２ｐ(ｘ１－ｘ２).化简为ｙ１＋ｙ２２ ｙ１－ｙ２ｘ１－ｘ２＝ｐ.即得ｙ０ ｋＡＢ＝ｐ.若抛物线方程为ｘ２＝２ｐｙ(ｐ>０)ꎬ同理可证ｘ０ｋＡＢ＝ｐ.２圆锥曲线的第三定义已知ＡꎬＢ是ｘ轴上关于原点Ｏ对称的两点ꎬ设｜ＡＢ｜＝２ａ.若平面内异于ＡꎬＢ的动点Ｐ满足ｋＰＡ ｋＰＢ为定值λꎬ则当－１<λ<０时ꎬ点Ｐ的轨迹为椭圆(不含长轴端点ＡꎬＢ)ꎬ设短轴长为２ｂꎬ则λ＝－ｂ２ａ２ꎻ当λ>０时ꎬ点Ｐ的轨迹为双曲线(不含实轴端点ＡꎬＢ)ꎬ设虚轴长为２ｂꎬ则λ＝ｂ２ａ２.由上知ꎬλ＝ｅ２－１ꎬ其中ｅ为对应轨迹的离心率.将圆锥曲线第三定义进行推广ꎬ得到如下结论:结论４㊀如图６ꎬ过原点的直线与椭圆ｘ２ａ２＋ｙ２ｂ２＝１(ａ>ｂ>０)相交于ＡꎬＢ两点ꎬＰ为椭圆上异于ＡꎬＢ的动点ꎬ当直线ＰＡꎬＰＢ的斜率均存在时ꎬ有ｋＰＡ ｋＰＢ＝ｅ２－１＝－ｂ２ａ２.当椭圆的焦点在ｙ轴上时ꎬ有ｋＰＡ ｋＰＢ＝１ｅ２－１＝－ａ２ｂ２.证法１㊀设Ｐ(ｘ０ꎬｙ０)ꎬＡ(ｘ１ꎬｙ１)ꎬ则Ｂ(－ｘ１ꎬ图６㊀结论４图－ｙ１)ꎬ从而直线ＰＡꎬＰＢ的斜率之积为ｋＰＡ ｋＰＢ＝ｙ０－ｙ１ｘ０－ｘ１ｙ０＋ｙ１ｘ０＋ｘ１＝ｙ２０－ｙ２１ｘ２０－ｘ２１＝ｂ２１－(ｘ２０/ａ２)[]－ｂ２１－(ｘ２１/ａ２)[]ｘ２０－ｘ２１＝－ｂ２ａ２.证法２㊀取ＡＰ的中点Ｍꎬ连接ＯＭꎬ由点差法ꎬ得ｋＰＡ ｋＰＢ＝ｋＰＡ ｋＯＭ＝ｅ２－１＝－ｂ２ａ２.当椭圆的焦点在ｙ轴上时ꎬ同理可证ｋＰＡ ｋＰＢ＝１ｅ２－１＝－ａ２ｂ２.结论５㊀如图７ꎬ过原点的直线与双曲线ｘ２ａ２－ｙ２ｂ２＝１(ａ>０ꎬｂ>０)相交于ＡꎬＢ两点ꎬＰ为双曲线上异于ＡꎬＢ的动点ꎬ当直线ＰＡꎬＰＢ的斜率均存在时ꎬ有ｋＰＡ ｋＰＢ＝ｅ２－１＝ｂ２ａ２.图７㊀结论５图当双曲线的焦点在ｙ轴上时ꎬ有ｋＰＡ ｋＰＢ＝１ｅ２－１＝ａ２ｂ２.证法１㊀设Ｐ(ｘ０ꎬｙ０)ꎬＡ(ｘ１ꎬｙ１)ꎬ则Ｂ(－ｘ１ꎬ－ｙ１)ꎬ则ｋＰＡ ｋＰＢ＝ｙ０－ｙ１ｘ０－ｘ１ｙ０＋ｙ１ｘ０＋ｘ１＝ｂ２(ｘ２０/ａ２)－１[]－ｂ２(ｘ２１/ａ２)－１[]ｘ２０－ｘ２１＝ｂ２ａ２.证法２㊀取ＰＡ的中点Ｍꎬ连接ＯＭꎬ由点差法ꎬ得ｋＰＡ ｋＰＢ＝ｋＰＡ ｋＯＭ＝ｅ２－１＝ｂ２ａ２.当椭圆的焦点在ｙ轴上时ꎬ同理可证ｋＰＡ ｋＰＢ＝１ｅ２－１＝ａ２ｂ２.３实例分析例１㊀已知椭圆Ｃ:ｘ２４＋ｙ２＝１上存在两点ＡꎬＢ关于直线ｌ:ｘ＝ｍｙ＋１对称ꎬ则实数ｍ的取值范围是.解析㊀由题意知ꎬ直线ＡＢ与ｌ互相垂直ꎬ所以ｋＡＢ ｋｌ＝－１ꎬ得ｋＡＢ＝－ｍ.设线段ＡＢ的中点为Ｍ(ｘ０ꎬｙ０)ꎬ由点差法ꎬ得ｋＡＢ ｋＯＭ＝－ｂ２ａ２.即(－ｍ)ｙ０ｘ０＝－１４.与ｘ０＝ｍｙ０＋１联立ꎬ得ｘ０＝４３ꎬｙ０＝１３ｍ.ìîíïïïï因为点Ｍ４３ꎬ１３ｍæèçöø÷在椭圆Ｃ的内部ꎬ所以１６４ˑ９＋１３ｍæèçöø÷２<１.解得ｍ>５５ꎬ或ｍ<－５５.所以实数ｍ的取值范围是－¥ꎬ－５５æèçöø÷ɣ５５ꎬ＋¥æèçöø÷.评注㊀在椭圆中ꎬ由点差法得到的式子 ｋＡＢｋＯＭ＝－ｂ２ａ２ 是相交弦中点与原点连线的斜率与弦所在直线斜率的一个等量关系.ｋＡＢ与直线ＡＢ直接相关联ꎬ－ｂ２ａ２与椭圆Ｃ相关联ꎬ因此ꎬ点差法搭建了直线与椭圆之间的桥梁.在本题中ꎬ点差法为弦中点的表示创造了重要条件ꎬ从而通过中点与椭圆的位置关系建立不等关系.例２㊀已知Ｆ１(－ｃꎬ０)ꎬＦ２(ｃꎬ０)分别为双曲线Ｃ:ｘ２ａ２－ｙ２ｂ２＝１(ａ>０ꎬｂ>０)的左㊁右焦点ꎬ直线ｌ:ｘｃ＋ｙｂ＝１与Ｃ交于ＭꎬＮ两点ꎬ线段ＭＮ的垂直平分线与ｘ轴交于点Ｔ(－５ｃꎬ０)ꎬ则Ｃ的离心率为.解析㊀设线段ＭＮ与其垂直平分线交于点Ｐꎬ连接ＯＰꎬ如图８.图８㊀例２解析图则ｋＰＴ ｋＭＮ＝－１ꎬｋＯＰ ｋＭＮ＝ｂ２ａ２.ìîíïïï①②两式相比ꎬ得ｋＰＴｋＯＰ＝－ａ２ｂ２.即ｙ０ｘ０＋５ｃ ｘ０ｙ０＝－ａ２ｂ２ꎬ解得ｘ０＝－５ａ２ｃ.又由①得ｙ０ｘ０＋５ｃ －ｂｃæèçöø÷＝ｙ０－５ａ２/ｃ＋５ｃ －ｂｃæèçöø÷＝－１.解得ｙ０＝５ｂ.将ｘ０＝－５ａ２ｃꎬｙ０＝５ｂꎬìîíïïï代入ｘｃ＋ｙｂ＝１中ꎬ得－５ａ２ｃ２＋５ｂｂ＝１.化简为ｃ２ａ２＝５４.所以ｅ＝ｃａ＝５２.评注㊀求离心率的关键是找到关于ａꎬｂꎬｃ的一个齐次等量关系ꎬ而点差法的结论 ｋＯＰ ｋＭＮ＝ｂ２ａ２ 中恰好含有ａ与ｂ的齐二次关系.对于结论中两直线的斜率ꎬ一般有两种转化途径:一是转化为点的坐标ꎬ二是利用几何图形的特征或位置关系进行转化.本题就是通过点的坐标以及两直线的垂直关系与点的共线关系进行转化.例３㊀抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后ꎬ沿平行于抛物线对称轴的方向射出.今有抛物线Ｃ:ｘ２＝８ｙꎬ如图９ꎬ一平行于ｙ轴的光线从上方射向抛物线上的点Ｐꎬ经抛物线２次反射ꎬ最后从抛物线上的点Ｑ沿平行于ｙ轴方向射出.若直线ｌ:ｙ＝ｘ＋ｍ与抛物线Ｃ交于ＡꎬＢ两点ꎬ在坐标平面内作әＡＢＮꎬ使әＡＢＮ的外接圆圆心的坐标为Ｉ－１２ꎬ１１æèçöø÷ꎬ求弦ＡＢ的长度.图９㊀例３解析图解析㊀设Ａ(ｘ１ꎬｙ１)ꎬＢ(ｘ２ꎬｙ２)ꎬ线段ＡＢ的中点为Ｍ(ｘ０ꎬｙ０)ꎬ则ｘ２１＝８ｙ１ꎬｘ２２＝８ｙ２.两式相减ꎬ得ｘ２１－ｘ２２＝８(ｙ１－ｙ２).化简为ｘ１＋ｘ２２＝４(ｙ１－ｙ２)ｘ１－ｘ２.解得ｘ０＝４ｋＡＢ＝４.即得ｋＡＢ＝１ꎬ从而ｙ０＝４＋ｍ.由垂径定理ꎬ得ＡＢʅＭＩ.所以ｋＡＢ ｋＭＩ＝－１.即１ ４＋ｍ－１１４＋１/２＝－１ꎬ解得ｍ＝５２.联立ｙ＝ｘ＋５２与ｘ２＝８ｙꎬ消去ｙꎬ得ｘ２－８ｘ－２０＝０.从而｜ＡＢ｜＝ｋ２＋１ ｜ｘ１－ｘ２｜＝ｋ２＋１(ｘ１＋ｘ２)２－４ｘ１ｘ２＝１２＋１ ８２－４ˑ(－２０)＝１２２.评注㊀抛物线中点差法的结论ｘ０ｋ＝ｐ 体现了相交弦中点横坐标与弦所在直线斜率的等量关系.本题中ꎬ求直线ｌ方程中ｍ的值是关键.点差法与垂径定理的联合ꎬ将问题转化为点的坐标运算ꎬ从而求出ｍ的值.应注意ꎬ对于解答题ꎬ需写出点差法的推导过程ꎬ即先将弦的两端点坐标代入曲线方程中ꎬ作差后再利用平方差公式和中点坐标公式化为中点坐标与斜率的关系[１].例４㊀已知椭圆Ｃ:ｘ２１６＋ｙ２１２＝１ꎬ点Ａ(－４ꎬ０)ꎬＢ(４ꎬ０)ꎬ点Ｐ和Ｑ分别是椭圆Ｃ和圆Ｍ:ｘ２＋ｙ２＝１６上不同于ＡꎬＢ的两点ꎬ设直线ＰＢꎬＱＢ的斜率分别为ｋ１ꎬｋ２ꎬ且ｋ１＝３４ｋ２ꎬ求证:ＡꎬＰꎬＱ三点共线.解析㊀在椭圆Ｃ中ꎬ由椭圆第三定义ꎬ得ｋＰＢ ｋＰＡ＝－ｂ２ａ２.即ｋ１ ｋＰＡ＝－３４.又ｋ１＝３４ｋ２ꎬ所以３４ｋ２ ｋＰＡ＝－３４ꎬ得ｋＰＡ＝－１ｋ２.在圆Ｍ中ꎬ由ｋＱＡ ｋＱＢ＝－１ꎬ即ｋＱＡ ｋ２＝－１ꎬ得ｋＱＡ＝－１ｋ２.所以ｋＰＡ＝ｋＱＡ.又直线ＰＡ与ＱＡ共点Ａꎬ所以ＡꎬＰꎬＱ三点共线.评注㊀如果圆的弦经过该圆圆心ꎬ则称该弦为该圆的直径ꎬ类似地ꎬ椭圆的弦经过该椭圆的中心ꎬ则称该弦为该椭圆的直径.本题中ꎬ线段ＡＢ是椭圆的直径ꎬ通过椭圆第三定义得到椭圆上一点与另两点连线的两斜率之积.如果把圆看作是特殊的椭圆ꎬ那么在圆中 ｋＱＢ ｋＱＡ＝－１ 可看作是椭圆中ｋＰＢ ｋＰＡ＝－ｂ２ａ２ 的特殊情形ꎬ由这两组斜率关系和条件中的斜率关系推出的新的斜率关系ꎬ恰好达到证明的目的.例５㊀在平面直角坐标系ｘＯｙ中ꎬ已知直线ｌ:３ｘ＋ｙ＋ｍ＝０与双曲线Ｃ:ｘ２ａ２－ｙ２ｂ２＝１(ａ>０ꎬｂ>０)的右支交于ＭꎬＮ两点(点Ｍ在第一象限).若点Ｑ满足ＯＭң＋ＯＱң＝０ꎬ且øＭＮＱ＝３０ʎꎬ则双曲线Ｃ的渐近线方程为.解析㊀由３ｘ＋ｙ＋ｍ＝０ꎬ得ｌ的斜率为－３ꎬ故ｌ的倾斜角为１２０ʎ.又øＭＮＱ＝３０ʎꎬ所以直线ＱＮ的倾斜角为１２０ʎ＋３０ʎ＝１５０ʎꎬ如图１０.图１０㊀例５解析图由ＯＭң＋ＯＱң＝０知ꎬＯ为线段ＭＱ的中点.由双曲线第三定义得ｋＭＮ ｋＱＮ＝ｂ２ａ２.即ｂ２ａ２＝－３ ｔａｎ１５０ʎ＝１ꎬ即ｂａ＝１.所以双曲线Ｃ的渐近线方程为ｙ＝ʃｘ.评注㊀本题由双曲线第三定义快速得到关于ａꎬｂ的齐次分式与ｋＭＮꎬｋＱＮ的等量关系ꎬ再由直线ＭＮ的倾斜角及条件中的已知角求得ｋＱＮꎬ从而得到关于ａꎬｂ的齐次方程ꎬ即得双曲线的渐近线方程.利用双曲线第三定义解题ꎬ首先要寻找过双曲线中心的相交弦ꎬ其次在双曲线上另找一点ꎬ向弦两端点引直线ꎬ再将这两直线的斜率转化为可求的量.参考文献:[１]任栋.圆锥曲线第三定义及点差法的应用[Ｊ].中学数学ꎬ２０１９(１５):４８－４９.[责任编辑:李㊀璟]。

圆锥曲线第三定义内容及推论
圆锥曲线的第三定义是：在平面上取定一个点F（称为焦点）和一条
直线L（称为准线），对于平面上的任意一点P，其到焦点的距离与到准
线的距离之比是一个定值e（称为离心率），即PF/PL=e。

根据这个定义，我们可以得出以下推论：1.离心率e的取值范围是0<e<1。

当e=0时，圆
锥曲线为圆；当e=1时，圆锥曲线为抛物线。

2.对于椭圆和双曲线，焦点
和准线的位置关系不同。

对于椭圆，焦点在准线的中垂线上；对于双曲线，焦点在准线的中线上。

3.椭圆和双曲线的离心率是有关系的。

椭圆的离心
率小于1，双曲线的离心率大于1。

4.圆锥曲线的形状和离心率有关。

离
心率越小，圆锥曲线越接近于圆形；离心率越大，圆锥曲线越扁平。

5.圆
锥曲线的焦点和准线可以确定圆锥曲线的位置和形状。

因此，我们可以通
过给定焦点和准线的位置来确定圆锥曲线的方程。

总之，圆锥曲线的第三
定义是圆锥曲线研究的基础，通过这个定义我们可以得出很多有用的结论，帮助我们更好地理解和应用圆锥曲线。

圆锥曲线知识点总结___________________________________1、圆锥曲线的两个定义：（1）第一定义中要重视“括号”内的限制条件：椭圆中，与两个定点F，F的距离的和等于常数，且此常数一定要大于，当常数等于时，轨迹是线段F F，当常数小于时，无轨迹；双曲线中，与两定点F，F的距离的差的绝对值等于常数，且此常数一定要小于|F F|，定义中的“绝对值”与＜|F F|不可忽视。

若＝|F F|，则轨迹是以F，F为端点的两条射线，若﹥|F F|，则轨迹不存在。

若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。

（2）第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线，且“点点距为分子、点线距为分母”，其商即是离心率。

圆锥曲线的第二定义，给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系，要善于运用第二定义对它们进行相互转化。

Attention：（1）在求解椭圆、双曲线问题时，首先要判断焦点位置，焦点F，F的位置，是椭圆、双曲线的定位条件，它决定椭圆、双曲线标准方程的类型，而方程中的两个参数，确定椭圆、双曲线的形状和大小，是椭圆、双曲线的定形条件；在求解抛物线问题时，首先要判断开口方向；（2）在椭圆中，最大，，在双曲线中，最大，。

4.圆锥曲线的几何性质：（1）椭圆（以（）为例）：①范围：；②焦点：两个焦点；③对称性：两条对称轴，一个对称中心（0,0），四个顶点，其中长轴长为2，短轴长为2；④准线：两条准线；⑤离心率：，椭圆，越小，椭圆越圆；越大，椭圆越扁。

（2）（2）双曲线（以（）为例）：①范围：或；②焦点：两个焦点；③对称性：两条对称轴，一个对称中心（0,0），两个顶点，其中实轴长为2，虚轴长为2，特别地，当实轴和虚轴的长相等时，称为等轴双曲线，其方程可设为；④准线：两条准线；⑤离心率：，双曲线，等轴双曲线，越小，开口越小，越大，开口越大；⑥两条渐近线：。

（3）抛物线（以为例）：①范围：；②焦点：一个焦点，其中的几何意义是：焦点到准线的距离；③对称性：一条对称轴，没有对称中心，只有一个顶点（0,0）；④准线：一条准线；⑤离心率：，抛物线。

空间几何中的圆锥曲线在空间几何中，圆锥曲线是一类重要而且有趣的曲线形状。

它们由一个固定点（焦点）和一个固定直线（准线）确定，具有很多独特的性质和应用。

本文将介绍圆锥曲线的定义、分类和一些重要的特性。

一、圆锥曲线的定义圆锥曲线是由一个动点P和一个定直线l（准线）确定的一类曲线。

点P到准线上所有点的距离与点P到焦点F的距离之比始终保持不变，这个比值称为离心率。

离心率小于1的圆锥曲线是椭圆，离心率等于1的圆锥曲线是抛物线，离心率大于1的圆锥曲线是双曲线。

二、椭圆椭圆是最基本的圆锥曲线之一，由一个固定点F和一个固定线段AB（准线）确定。

椭圆的定义是：对于椭圆上的任意一点P，它到焦点F的距离与到准线AB的距离之和是一个常量。

椭圆具有很多有趣的性质，比如焦准定理（椭圆上的任意一点P，焦点到P的距离之和等于焦准距离）、椭圆的离心率等于焦准距离比等于焦点与准线之间的距离之比等等。

三、抛物线抛物线是另一种常见的圆锥曲线，由一个焦点F和一个准线l确定。

抛物线的定义是：对于抛物线上的任意一点P，它到焦点F的距离等于到准线l的距离。

抛物线具有很多独特的性质，比如焦准定理（对于抛物线上的任意一点P，焦点到P的距离等于焦准距离）、抛物线关于准线对称等等。

四、双曲线双曲线是圆锥曲线中的另一种重要形式，由一个焦点F和一个准线l确定。

双曲线的定义是：对于双曲线上的任意一点P，它到焦点F的距离与到准线l的距离之差是一个常量。

双曲线具有很多有趣的性质，比如焦准定理（双曲线上的任意一点P，焦点到P的距离之差等于焦准距离）、双曲线的离心率等于焦准距离比等等。

五、圆锥曲线的应用圆锥曲线作为几何学的一个重要分支，具有广泛的应用。

在物理学中，椭圆轨道描述了行星和人造卫星在太阳系中的运动；在天文学中，抛物线轨道描述了彗星的运动；在工程学中，圆锥曲线的光学性质被应用于天文望远镜、抛物面反射器等设备的设计。

此外，圆锥曲线还在计算机图形学、建筑设计等领域中有着重要的应用。

高中数学解析几何圆锥曲线的第三定义与斜率乘积是定值模型问题探究 问题与知识提出： 圆锥曲线的第三定义：平面内的动点到两定点1,0A a 2,0A a 的斜率乘积等于常数21e 点的轨迹叫做椭圆或双曲线,其中两个定点为椭圆和双曲线的两个顶点.其中如果常数211e时，轨迹为双曲线，如果211,0e 时，轨迹为椭圆。

圆锥曲线的第三定义的有关结论：1.椭圆方程中有关22b a-的经典结论(1).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⋅=-.(2).椭圆的方程为22221x y a b+=（a ＞b ＞0），,A A 为椭圆的长轴顶点，P 点是椭圆上异于长轴顶点的任一点，则有1222PA PA b K K a=-(3). 椭圆的方程为22221x y a b+=（a ＞b ＞0），,B B 为椭圆的短轴顶点，P 点是椭圆上异于短轴顶点的任一点，则有1222PB PB b K K a=-(4). 椭圆的方程为22221x y a b+=（a ＞b ＞0），过原点的直线交椭圆于,A B 两点，P 点是椭圆上异于,A B 两点的任一点，则有22PA PBb K K a=-2.双曲线方程中有关22b a的经典结论(1)AB 是双曲线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2020ABb x K a y =。

(2)双曲线的方程为22221x y a b-=（a ＞0，b ＞0），,A A 为双曲线的实轴顶点，P 点是双曲线上异于实轴顶点的任一点，则有1222PA PA b K K a= (3)双曲线的方程为22221x y a b-=（a ＞0，b ＞0），,B B 为双曲线的虚轴端点，P 点是双曲线上异于虚轴端点的任一点，则有1222PB PB b K K a= (4) 双曲线的方程为22221x y a b-=（a ＞0，b ＞0），过原点的直线交双曲线于,A B 两点，P点是双曲线上异于,A B 两点的任一点，则有22PA PB b K K a= 典型例题：例1．（2019全国卷2理科数学第21题）已知点A (−2,0)，B (2,0)，动点M (x ,y )满足直线AM与BM 的斜率 之积为−12.记M 的轨迹为曲线C .（1）求C 的方程，并说明C 是什么曲线；（2）过坐标原点的直线交C 于P ，Q 两点，点P 在第一象限，PE ⊥x 轴，垂足为E ，连结QE 并延长交C 于点G .（i ）证明：PQG △是直角三角形； （ii ）求PQG △面积的最大值.例2.已知平行四边形ABCD 内接于椭圆()2222:10x y a b a bΩ+=>>，且AB ， AD 斜率之积的范围为32,43⎛⎫-- ⎪⎝⎭，则椭圆Ω离心率的取值范围是（ ）A. 12⎛ ⎝⎭B. ⎝⎭C. 14⎛ ⎝⎭D. 11,43⎛⎫⎪⎝⎭例3.设椭圆()012222>>=+b a by a x C ：的左右顶点为A,B.P 是椭圆上不同于A,B 的一点，设直线AP,BP 的斜率分别为m,n ，则当()||ln ||ln 32323n m mnmn b a +++⎪⎭⎫ ⎝⎛-取得最小值时，椭圆C 的离心率为（ ）A.51B.22C.54D.23例4.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左,右焦点分别为1F ，2F ，12F F =，经过点1F 的直线（不与x 轴重合）与椭圆C 相交于A ，B 两点，△2ABF 的周长为8. （1）求椭圆C 的方程；（2）经过椭圆C 上的一点Q 作斜率为1k ，2k （10k ≠，20k ≠）的两条直线分别与椭圆C 相交于异于点Q 的M ，N 两点.若M ，N 关于坐标原点对称，求12k k 的值巩固提升：1．已知椭圆C ： 22221(0)x y a b a b+=>>的长轴长为4， A ， B 是其长轴顶点， M 是椭圆上异于A ， B 的动点，且34MA MB k k ⋅=-.（1）求椭圆C 的标准方程；（2）如图，若动点R 在直线6x =上，直线AR ， BR 分别交椭圆C 于P ， Q 两点.请问：直线PQ 是否过定点？若是，求出定点坐标；若不是，请说明理由.2.如图,设点,A B 的坐标分别为()),,直线,AP BP 相交于点P ,且它们的斜率之积为23-． （1）求点P 的轨迹方程；（2）设点P 的轨迹为C ,点M N 、是轨迹为C 上不同于,A B 的两点,且满足//,//AP OM BP ON ,求证：MON ∆的面积为定值．3．已知椭圆C：22 221(0)x ya ba b+=>>的短轴长为25，离心率为32，圆E的圆心在椭圆C上，半径为2，直线1y k x=与直线2y k x=为圆E的两条切线．（1）求椭圆C的标准方程；（2）试问：12*k k是否为定值？若是，求出该值；若不是，说明理由．4．如图，在平面直角坐标系xOy中，椭圆2222:1x yCa b+=(0)a b>>的离心率为12，右准线的方程为4,x=1,F2F分别为椭圆C的左、右焦点，A，B分别为椭圆C的左、右顶点．（1）求椭圆C的标准方程；（2）过(,0)T t()t a>作斜率为k(0)k<的直线l交椭圆C于M，N两点（点M在点N的左侧），且12//F M F N，设直线AM，BN的斜率分别为1,k2k，求12k k⋅的值．5．已知椭圆C ：()222210x y a b a b +=>>()2,1M 在椭圆上，O 为坐标原点．（1）求椭圆C 的标准方程；（2）已知A ､B 为椭圆上不同的两点．①设线段AB 的中点为点T ，证明：直线AB ､OT 的斜率之积为定值；②若A ､B 两点满足()0OA OB OM λλ+=≠，当OAB ∆的面积最大时，求λ的值．6．已知椭圆E ：，直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴，l 与E 有两个交点A ，B ，线段AB 的中点为M ．若，点K 在椭圆E 上，、分别为椭圆的两个焦点，求的范围； 证明：直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值；若l 过点，射线OM 与椭圆E 交于点P ，四边形OAPB 能否为平行四边形？若能，求此时直线l 斜率；若不能，说明理由．2229(0)x y m m +=>()13m =1F 2F 12KF KF ⋅()2()3,3mm ⎛⎫ ⎪⎝⎭高中数学解析几何圆锥曲线的第三定义与斜率乘积是定值模型问题探究 问题与知识提出： 圆锥曲线的第三定义：平面内的动点到两定点1,0A a 2,0A a 的斜率乘积等于常数21e 点的轨迹叫做椭圆或双曲线,其中两个定点为椭圆和双曲线的两个顶点.其中如果常数211e时，轨迹为双曲线，如果211,0e 时，轨迹为椭圆。

数学圆锥曲线总结1、圆锥曲线的两个定义：（1）第一定义中要重视“括号”内的限制条件：椭圆中，与两个定点F，F的距离的和等于常数，且此常数一定要大于，当常数等于时，轨迹是线段F F，当常数小于时，无轨迹；双曲线中，与两定点F，F的距离的差的绝对值等于常数，且此常数一定要小于|F F|，定义中的“绝对值”与＜|F F|不可忽视。

若＝|F F|，则轨迹是以F，F为端点的两条射线，若﹥|F F|，则轨迹不存在。

若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。

（2）第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线，且“点点距为分子、点线距为分母”，其商即是离心率。

圆锥曲线的第二定义，给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系，要善于运用第二定义对它们进行相互转化。

Attention：（1）在求解椭圆、双曲线问题时，首先要判断焦点位置，焦点F，F的位置，是椭圆、双曲线的定位条件，它决定椭圆、双曲线标准方程的类型，而方程中的两个参数，确定椭圆、双曲线的形状和大小，是椭圆、双曲线的定形条件；在求解抛物线问题时，首先要判断开口方向；（2）在椭圆中，最大，，在双曲线中，最大，。

4.圆锥曲线的几何性质：（1）椭圆（以（）为例）：①范围：；②焦点：两个焦点；③对称性：两条对称轴，一个对称中心（0,0），四个顶点，其中长轴长为2，短轴长为2；④准线：两条准线；⑤离心率：，椭圆，越小，椭圆越圆；越大，椭圆越扁。

（2）（2）双曲线（以（）为例）：①范围：或；②焦点：两个焦点；③对称性：两条对称轴，一个对称中心（0,0），两个顶点，其中实轴长为2，虚轴长为2，特别地，当实轴和虚轴的长相等时，称为等轴双曲线，其方程可设为；④准线：两条准线；⑤离心率：，双曲线，等轴双曲线，越小，开口越小，越大，开口越大；⑥两条渐近线：。

（3）抛物线（以为例）：①范围：；②焦点：一个焦点，其中的几何意义是：焦点到准线的距离；③对称性：一条对称轴，没有对称中心，只有一个顶点（0,0）；④准线：一条准线；⑤离心率：，抛物线。

圆锥曲线的第三定义及运用一、 椭圆和双曲线的第三定义1. 椭圆在椭圆()2222C 10x y aba b+=：中，A 、B 是关于原点对称的两点，P 是椭圆上异于A 、B 的一点，若PA PB k k 、存在，则有：222=1=PA PB b k k e a∙--证明：构造△PAB 的PA 边所对的中位线MO ，PA MO k k =，由点差法结论：222=1=MO PB b k k e a∙--知此结论成立。

2. 双曲线在双曲线2222C 1x y a b-=：中，A 、B 是关于原点对称的两点，P 是椭圆上异于A 、B 的一点，若PA PBk k 、存在，则有：222=1=PA PB b k k e a ∙-证明：只需将椭圆中的2b 全部换成2b -就能将椭圆结论转换成双曲线的结论。

二、 与角度有关的问题例题一：已知椭圆()2222C 10x y aba b+=：的离心率2e =，A 、B 是椭圆的左右顶点，为椭圆与双曲线22178x y -=的一个交点，令PAB=APB=αβ∠∠，，则()cos =cos 2βαβ+ .解答：令=PBx γ∠，由椭圆第三定义可知：21tan tan =1=4e αγ∙--()()()cos cos cos cos sin sin 1tan tan 3===cos 2cos cos cos sin sin 1tan tan 5γαβγαγααγαβγαγαγααγ-++∙=+++-∙点评：其实所谓的双曲线方程只是一个障眼法，并不影响题目的解答。

两顶点一动点的模型要很快的联想到第三定义，那么剩下的任务就是把题目中的角转化为两直线的倾斜角，把正余弦转化为正切。

题目中的正余弦化正切是三角函数的常见考点☆。

变式1-1：（石室中学2015级高二下4月18日周末作业）已知双曲线22C 2015x y -=：的左右顶点分别为A 、B ，P 为双曲线右支一点，且=4PAB APB ∠∠，求=PAB ∠ .解答：令=02PAB πα⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦，，=02PBA πβ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦，，则=5βα，由双曲线的第三定义知：2tan tan =tan tan5=1=1e αβαα∙∙-则：1tan ==tan 5=5=tan52212πππαααααα⎛⎫-⇒-⇒ ⎪⎝⎭点评：与例题1采取同样的思路转化角，但对于正切转换的要求较高。