高考数学圆锥曲线知识点总结

合集下载

高考数学圆锥曲线部分知识点梳理

高考数学圆锥曲线部分知识点梳理

高考数学圆锥曲线部分知识点梳理一、方程的曲线:在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线。

点与曲线的关系:若曲线C 的方程是f(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)=0;点P 0(x 0,y 0)不在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)≠0。

两条曲线的交点:若曲线C 1,C 2的方程分别为f 1(x,y)=0,f 2(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)是C 1,C 2的交点⇔{0),(0),(002001==y x f y x f 方程组有n个不同的实数解,两条曲线就有n 个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有交点。

二、圆:1、定义:点集{M ||OM |=r },其中定点O 为圆心,定长r 为半径.2、方程:(1)标准方程:圆心在c(a,b),半径为r 的圆方程是(x-a)2+(y-b)2=r 2圆心在坐标原点,半径为r 的圆方程是x 2+y 2=r 2(2)一般方程:①当D 2+E 2-4F >0时,一元二次方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程,圆心为)2,2(ED --半径是2422F E D -+。

配方,将方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0化为(x+2D )2+(y+2E )2=44F -E D 22+②当D 2+E 2-4F=0时,方程表示一个点(-2D ,-2E );③当D 2+E 2-4F <0时,方程不表示任何图形.(3)点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M 的坐标为(x 0,y 0),则|MC |<r ⇔点M 在圆C 内,|MC |=r ⇔点M 在圆C 上,|MC |>r ⇔点M 在圆C 内,其中|MC |=2020b)-(y a)-(x +。

高考数学中的常见圆锥曲线

高考数学中的常见圆锥曲线

高考数学中的常见圆锥曲线圆锥曲线是高中数学中重要的一章内容,也是高考中经常出现的考点之一。

圆锥曲线是平面解析几何的基础,对于学习解析几何和进一步学习微积分等数学课程具有重要的意义。

在高考数学中,常见的圆锥曲线有椭圆、双曲线和抛物线。

接下来,我们将对每种圆锥曲线进行详细的介绍。

一、椭圆椭圆是圆锥曲线中的一种,其定义为到定点F1和F2的距离之和等于定长2a的点P的轨迹。

其中,F1和F2是称为焦点的点,2a称为椭圆的长轴。

椭圆的其他要素有:1. 焦距:定义为焦点之间的距离,记作2c。

2. 离心率:定义为焦距与长轴之比,记作e。

在椭圆中,离心率小于1。

3. 扁压比:定义为短轴与长轴之比,记作b/a。

在椭圆中,扁压比小于1。

椭圆的方程可以通过坐标系中点P(x,y)到焦点F1、F2的距离之和等于定长2a来表示。

椭圆的标准方程为:(x-x0)^2/a^2 + (y-y0)^2/b^2 = 1在高考中,关于椭圆的考点主要包括椭圆的性质和椭圆的方程与图像等方面的题目。

二、双曲线双曲线是圆锥曲线中的另一种,其定义为到定点F1和F2的距离之差等于定常2a的点P的轨迹。

其中,F1和F2是称为焦点的点,2a称为双曲线的距。

双曲线的其他要素有:1. 焦距:定义为焦点之间的距离,记作2c。

2. 离心率:定义为焦距与距之比,记作e。

在双曲线中,离心率大于1。

3. 长半轴:定义为从顶点到较远焦点的距离,记作a。

4. 短半轴:定义为从顶点到双曲线与x轴或y轴的交点的距离,记作b。

在双曲线中,短半轴小于距。

双曲线的标准方程为:(x-x0)^2/a^2 - (y-y0)^2/b^2 = 1在高考中,关于双曲线的考点主要包括双曲线的性质和双曲线的方程与图像等方面的题目。

三、抛物线抛物线是圆锥曲线中的最后一种,其定义为点P到定直线(直矩)的距离等于点P到定直线(焦准)的距离。

抛物线的定直线称为准线,定直线的焦点称为焦点,焦距的两倍称为抛物线的焦距。

高考数学中的圆锥曲线基本概念及相关性质

高考数学中的圆锥曲线基本概念及相关性质

高考数学中的圆锥曲线基本概念及相关性质圆锥曲线是高中数学中非常重要的一个概念,与其相关的知识点在高考中也是经常出现的考点。

本文将介绍圆锥曲线的基本概念以及其相关性质,希望能对正在备考高考数学的同学有所帮助。

一、圆锥曲线的基本概念圆锥曲线是由圆锥面和一个平面相交而形成的曲线。

根据平面与圆锥面相交的位置和方向不同,可以分为四种圆锥曲线,分别是椭圆、抛物线、双曲线和圆。

1. 椭圆椭圆是圆锥曲线中比较常见的一种曲线。

它可以由一个平面沿着圆锥面的两个平行直母线截取而成。

椭圆有两个焦点和一条长轴和短轴,其特点是离焦点的距离之和等于常数,即椭圆的离心率小于1。

2. 抛物线抛物线是另一种常见的圆锥曲线。

它可以由一个平面沿着圆锥面的一条直母线截取而成。

抛物线有一个焦点和一条准轴,其特点是离焦点的距离等于离准轴的距离。

3. 双曲线双曲线和椭圆和抛物线不同,它可以由一个平面沿着圆锥面的两个非平行直母线截取而成。

双曲线有两个焦点和两条渐近线,其特点是离焦点的距离之差等于常数,即双曲线的离心率大于1。

4. 圆圆是圆锥曲线中最简单的一种曲线,它可以由一个平面与圆锥面的一个直母线相交而得到。

圆是只有一个焦点的特殊情况,它的离心率等于0。

二、圆锥曲线的相关性质除了基本概念之外,圆锥曲线还有一些重要的性质,在高考中也是需要掌握的知识点。

1. 椭圆的性质(1)椭圆的两个焦点与中心三点共线;(2)椭圆的长轴与短轴的长度之比等于焦距之和与焦距之差的比;(3)椭圆的离心率等于焦距之长除以长轴的长度。

2. 抛物线的性质(1)抛物线的对称轴垂直于准轴;(2)抛物线的焦点在准轴上的中点。

3. 双曲线的性质(1)双曲线的两条渐近线一定是不相交的;(2)双曲线的离心率等于距离两个焦点最远的点与焦点之间的距离之比。

4. 圆的性质(1)圆的任何直径经过圆心;(2)圆的内切和外切线垂直于半径并且相切于切点。

总结圆锥曲线作为高中数学中的一个重要概念,其基本概念和相关性质都需要仔细掌握。

高考数学中的圆锥曲线知识

高考数学中的圆锥曲线知识

高考数学中的圆锥曲线知识高考数学中的圆锥曲线是一道重要的考题,也是很多学生容易失分的一道难题。

圆锥曲线是指平面上坐标系中的一种特殊的曲线,也是数学的重要分支之一。

本文将介绍圆锥曲线的基本概念,分类和应用,希望能对广大考生有所帮助。

一、圆锥曲线的基本概念1.圆锥圆锥是一个由一个圆绕着它的直径周而复始地旋转而成的立体物体,其中:该直径是铅锤线,圆锥的底面是这个圆,圆锥的顶点是铅锤线的另一端。

2.圆锥曲线的概念在平面直角坐标系中,将一个固定的点F(称为焦点)与一个固定的直线L(称为直角准线)连接。

在平面上,连结点P到直线L的距离为PF和P到点F的距离的比等于定值e(e>0)。

这样得到的曲线称为圆锥曲线。

圆锥曲线分为三种情况:椭圆、双曲线和抛物线。

二、圆锥曲线的分类1.椭圆椭圆是平面上与两个焦点F1,F2的距离之和等于定值2a(a>0)的点P的轨迹。

椭圆是圆锥曲线中最简单的一种形式。

椭圆可以通过平移、伸缩、旋转对平面上的圆形进行简单的变换。

2. 双曲线双曲线是平面上与两个焦点F1,F2的距离之差等于定值2a (a>0)的点P的轨迹。

双曲线有两条渐进线,即切射线和渐进线。

3. 抛物线抛物线是平面上焦点F到直线L的距离等于点P到焦点F的距离的平方与定值a(a>0)成正比例的点P的轨迹。

抛物线的形状像一个平翻的碗,有上凸抛物和下凸抛物两种。

三、圆锥曲线的应用1. 物理学圆锥曲线在物理学中得到广泛的应用。

例如,在宇宙空间中,行星的轨迹可以用椭圆来描述。

在天体力学中,利用双曲线描绘有关天体的相对运动情况。

抛物线则可用于描述抛体的轨迹。

2. 工程学圆锥曲线在工程学中也有重要的应用,特别是在光学的设计中。

例如,望远镜的光学系统用到的镜面都是椭圆形的;飞机的机翼、车轮和机器的轮子都是利用圆锥的形状进行设计的。

3. 数学研究圆锥曲线在数学研究中的应用也是相当广泛的,例如,利用双曲线求解微积分中的积分问题;还可以用抛物线中的特殊几何性质证明三次方程有一个实根。

高考数学高中数学知识点圆锥曲线中的定值k1k2

高考数学高中数学知识点圆锥曲线中的定值k1k2

圆锥曲线中的定值k1k2=-b^2/a^2模型
1、数论是人类知识
最古
老的一个分支,然而他的一些最深奥的秘密与其最平凡的真理是密切相连的。

2、数学是研究现实生活中数量关系和空间形式的数学。

3、我总是尽我的精力和才能来摆脱那种繁重而单调的计算。

4、一个数学家越超脱越好。

5、数学是各式各样的证明技巧。

6、数学是锻炼思想的体操。

7、整数的简单构成,若干世纪以来一直是使数学获得新生的源泉。

8、数学是研究抽象结构的理论。

9、历史使人贤明,诗造成气质高雅的人,数学使人高尚,自然哲学使人深沉,道德使人稳重,而伦理学和修辞学则使人善于争论。

10、数学方法渗透并支配着一切自然科学的理论分支。

它愈来愈成为衡量科学成就的主要标志了。

高考数学中的圆锥曲线

高考数学中的圆锥曲线

高考数学中的圆锥曲线圆锥曲线是代数几何中的重要概念,也是高中数学中比较难的一部分。

它包含了直线、双曲线、抛物线和椭圆四种曲线类型。

在高考数学中,圆锥曲线是一个难点,但是掌握了这个知识点,不仅有助于理解高数中其他知识点,也有助于应对高考成绩。

一、圆锥曲线的定义和概念圆锥曲线是在平面直角坐标系中的解析几何概念,它是二次方程x²+y²+Dx+Ey+F=0(D,E,F均为常数,且D²+E²≠0)的图形。

其中的四种曲线类型如下:1. 直线:当圆锥曲线的系数D=E=0时,圆锥曲线变成直线。

直线可以看成是一个不确定的椭圆,它有两个焦点(即两个充电电荷)、两个半轴(即极值)。

2. 双曲线:当圆锥曲线的系数D²-E²>0时,圆锥曲线变成双曲线。

双曲线有两个焦点和两个渐近线。

3. 抛物线:当圆锥曲线的系数D=0,E≠0时,圆锥曲线变成抛物线。

抛物线有一个焦点和一个顶点。

4. 椭圆:当圆锥曲线的系数D²-E²<0时,圆锥曲线变成椭圆。

椭圆有两个焦点和两个半轴。

二、实例探究:直线与圆锥曲线我们以直线为例,来看一下圆锥曲线与直线的关系。

首先,我们知道当圆锥曲线系数D=E=0时,可以变成一个直线。

而对于直线y=kx+b(k和b均为常数),可以加入一个令y=mx,那么k和b就是D和E,即圆锥曲线的系数。

例如,圆锥曲线x²-6x+y²+4y+9=0,我们可以将它转换为(x-3)²+(y+2)²=4。

这是一个半径为2,圆心在(3,-2)处的圆。

我们可以绘制它的图像,然后再绘制直线y=x-1的图像。

从图像来看,直线y=x-1穿过了圆心,因此它一定与这个圆有交点。

我们可以通过解方程,求出直线y=x-1与圆的交点:(x-3)²+(y+2)²=4;y=x-1.解得:x²-5x+9=0,因此x=(5±√5)/2,代入y=x-1,得到y=(3±√5)/2。

(完整版)高三圆锥曲线知识点总结

(完整版)高三圆锥曲线知识点总结

第八章 《圆锥曲线》专题复习一、椭圆方程.1. 椭圆的第一定义: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 ==+=+=+2.椭圆的方程形式: ①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(12222 b a bx ay =+.②一般方程:)0,0(122B A By Ax =+.③椭圆的参数方程:2222+b y a x ⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x (一象限θ应是属于20πθ ). 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. 3.椭圆的性质: ①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:ca x 2±=或c a y 2±=.⑥离心率:)10( e ace =.⑦焦半径: i. 设),(00y x P 为椭圆)0(12222 b a by ax =+上的一点,21,F F 为左、右焦点,则:证明: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”.ii.设),(00y x P 为椭圆)0(12222 b a ay bx =+上的一点,21,F F 为上、下焦点,则:⑧通径:垂直于x 轴且过焦点的弦叫做通径: 222b d a=;坐标:22(,),(,)b b c c a a -4.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 =我们称此方程为共离心率的椭圆系方程. 5.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 (用余弦定理与a PF PF 221=+可得). 若是双曲线,则面积为2cot2θ⋅b .1020,PF a ex PF a ex=+=-1020,PF a ey PF a ey =+=-asin α,)α)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 ==-=-=-2.双曲线的方程:①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 =+.3.双曲线的性质:①i. 焦点在x 轴上: 顶点:)0,(),0,(a a - 焦点:)0,(),0,(c c - 准线方程ca x 2±= 渐近线方程:0=±b ya x 或02222=-b y 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:c a y 2±=. 渐近线方程:0=±b x a 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a ce =. ④准线距c a 22(两准线的距离);通径a b 22. ⑤参数关系ace b a c =+=,222. ⑥焦半径公式: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aey F M a ey F M a ey MF a ey MF -'-='+'-='+=-=020102014. 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 . 5.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-=-2222by a x 互为共轭双曲线,它们具有共同的渐近线:02222=-by ax .6.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 . 7.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区域⑤:即过原点,无切线,无与渐近线平行的直线.注意:⑴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.⑵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.⑶若P 在双曲线12222=-b y a x ,则常用结论1:P 到焦点的距离为m 与n ,则P 到两准线的距离比为m ︰n. 简证:ePF e PF d d 2121= =nm. ⑷: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.设0 p ,抛物线的标准方程、类型及其几何性质:注意:⑴x c by ay =++2顶点)244(2aba b ac --.⑵)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 +=.⑶通径为2p ,这是过焦点的所有弦中最短的.⑷px y 22=(或py x 22=)的参数方程为⎩⎨⎧==pt y pt x 222(或⎩⎨⎧==222pty ptx )(t 为参数). ⑸关于抛物线焦点弦的几个结论:设AB 为过抛物线 y 2=2px (p>0 )焦点的弦,A(x 1 ,y 1)、B (x 2 ,y 2 ) ,直线AB 的倾斜角为θ,则:① x 1x 2=24p , y 1y 2=-p 2; ② |AB|=22sin p θ;③以AB 为直径的圆与准线相切;④焦点F 对A 、B 在准线上射影的张角为900;⑤112||||FA FB P+=. 四、圆锥曲线的统一定义.1. 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). 2. 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.3. 当椭圆的焦点位置不明确,而无法确定其标准方程时,可设方程为22x y m n+ =1(m>0,n>0且m ≠n ),这样可以避免讨论和繁杂的运算,椭圆与双曲线的标准方程均可用简单形式 mx 2+ny 2=1(mn ≠0)来表示,所不同的是:若方程表示椭圆,则要求m>0,n>0且m ≠n ; 若方程表示双曲线,则要求mn<0,利用待定系数法求标准方程时,应注意此方法的合理使用,以避免讨论。

高考数学圆锥曲线知识点

高考数学圆锥曲线知识点

圆锥曲线一.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 1,F 2的距离的和等于常数2a ,且此常数2a 一定要大于21F F ,当常数等于21F F 时,轨迹是线段F 1F 2,当常数小于21F F 时,无轨迹;双曲线中,与两定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数2a ,且此常数2a 一定要小于|F 1F 2|,定义中的“绝对值”与2a <|F 1F 2|不可忽视。

若2a =|F 1F 2|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a ﹥|F 1F 2|,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e 。

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。

练习:1.已知定点)0,3(),0,3(21F F -,在满足下列条件的平面上动点P 的轨迹中是椭圆的是(答:C ); A .421=+PF PF B .621=+PF PF C .1021=+PF PF D .122221=+PF PF2.方程2222(6)(6)8x y x y -+-++=表示的曲线是_____(答:双曲线的左支)3.已知点)0,22(Q 及抛物线42x y =上一动点P (x ,y ),则y+|PQ|的最小值是_____(答:2)二.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x 轴上时12222=+b y a x (0a b >>)⇔{cos sin x a y b ϕϕ==(参数方程,其中ϕ为参数),焦点在y 轴上时2222bx a y +=1(0a b >>)。

方程22Ax By C +=表示椭圆的充要条件是什么?(ABC≠0,且A ,B ,C 同号,A ≠B )。

高中数学圆锥曲线知识点总结

高中数学圆锥曲线知识点总结

高考数学圆锥曲线部分知识点梳理一、方程的曲线:在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线。

点与曲线的关系:若曲线C 的方程是f(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)=0;点P 0(x 0,y 0)不在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)≠0。

两条曲线的交点:若曲线C 1,C 2的方程分别为f 1(x,y)=0,f 2(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)是C 1,C 2的交点⇔{),(0),(002001==y x f y x f 方程组有n 个不同的实数解,两条曲线就有n 个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有交点。

二、圆:1、定义:点集{M ||OM |=r },其中定点O 为圆心,定长r 为半径.2、方程:(1)标准方程:圆心在c(a,b),半径为r 的圆方程是(x-a)2+(y-b)2=r 2圆心在坐标原点,半径为r 的圆方程是x 2+y 2=r 2 (2)一般方程:①当D 2+E 2-4F >0时,一元二次方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程,圆心为)2,2(E D--半径是2422FE D -+。

配方,将方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0化为(x+2D )2+(y+2E)2=44F-E D 22+②当D 2+E 2-4F=0时,方程表示一个点(-2D ,-2E); ③当D 2+E 2-4F <0时,方程不表示任何图形.(3)点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M 的坐标为(x 0,y 0),则|MC |<r ⇔点M 在圆C 内,|MC |=r ⇔点M 在圆C 上,|MC |>r ⇔点M 在圆C 内,其中|MC |=2020b)-(y a)-(x +。

高考数学《圆锥曲线》(考纲要求)

高考数学《圆锥曲线》(考纲要求)

第八章圆锥曲线方程考试内容:椭圆及其标准方程.椭圆的简单几何性质.了解椭圆的参数方程.双曲线及其标准方程.双曲线的简单几何性质.抛物线及其标准方程.抛物线的简单几何性质.考试要求:(1)掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,了解椭圆的参数方程.(2)掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质.(3)掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质.(4)了解圆锥曲线的初步应用.基本方法和数学思想1.求轨迹方程的基本方法有两大类,即直接法和间接法。

其中直接法包括:直译法,定义法,待定系数法,公式法等。

间接法包括:转移法,参数法(k参数、t参数,θ参数及多个参数)等。

2.本节解题时用到的主要数学思想方法有:(1)函数方程思想。

求平面曲线的轨迹方程,其解决问题的最终落脚点就是将几何条件(性质)表示为动点坐标x、y的方程或函数关系(参数法)。

(2)数形结合思想。

解题时重视方程的几何意义和图形的辅助作用是非常必要的。

即将对几何图形的研究,转化为对代数式的研究,同时又要理解代数问题的几何意义。

(3)等价转化思想。

在解决问题的过程中往往需要将一个问题等价转化为另一个较为简单的问题去求解。

3.避免繁复运算的基本方法可以概括为:回避,选择,寻求。

所谓回避,就是根据题设的几何特征,灵活运用曲线的有关定义、性质等,从而避免化简方程、求交点、解方程等繁复的运算。

所谓选择,就是选择合适的公式,合适的参变量,合适的坐标系等,一般以直接性和间接性为基本原则。

因为对普通方程运算复杂的问题,用参数方程可能会简单;在某一直角坐标系下运算复杂的问题,通过移轴可能会简单;在直角坐标系下运算复杂的问题,在极坐标系下可能会简单“所谓寻求”。

热点分析高考圆锥曲线试题一般有3题(1个选择题, 1个填空题, 1个解答题), 共计22分左右, 考查的知识点约为20个左右. 其命题一般紧扣课本, 突出重点, 全面考查. 选择题和填空题考查以圆锥曲线的基本概念和性质为主, 难度在中等以下,一般较容易得分,解答题常作为数学高考中的压轴题,综合考查学生数形结合、等价转换、分类讨论、逻辑推理等诸方面的能力,重点考查圆锥曲线中的重要知识点, 通过知识的重组与链接, 使知识形成网络, 着重考查直线与圆锥曲线的位置关系, 往往结合平面向量进行求解,在复习应充分重视。

高考数学圆锥曲线常用8大结论

高考数学圆锥曲线常用8大结论

高考数学圆锥曲线常用8大结论1. 椭圆的性质椭圆的标准方程为:$\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$其中,a为椭圆的长半轴,b为椭圆的短半轴。

椭圆具有以下性质:(1) 光滑性:椭圆是一个连续的、光滑的曲线。

(2) 对称轴:椭圆具有两条对称轴,分别与长半轴和短半轴垂直并交于中心点。

(3) 焦点:椭圆有两个焦点F1和F2,且满足F1F2=2a。

(4) 直线:椭圆上的直线方程一般为$Ax+By+C=0$,其中,$A=\dfrac{a^2y^2}{b^2}+\dfrac{b^2x^2}{a^2}$,$B=-2\dfrac{a^2y}{b^2}$,$C=\dfrac{a^2y^2}{b^2}-a^2$。

(5) 参数方程:椭圆的参数方程为$x=a\cos\theta$,$y=b\sin\theta$,其中,$0\leq\theta<2\pi$。

2. 双曲线的性质(4) 渐进线:双曲线的渐进线是直线方程为$y=\pm\dfrac{b}{a}x$的两条直线。

$y=ax^2+bx+c$其中,a不等于0。

(2) 对称轴:抛物线的对称轴是$y=-\dfrac{b}{2a}$。

(3) 焦点:抛物线具有一个焦点F,满足到该点的距离等于焦距。

(5) 参数方程:抛物线的参数方程为$x=t$,$y=at^2+bt+c$。

5. 双曲线方程的标准形式其中,(h,k)为双曲线的中心点坐标,a为双曲线的半轴长,b为双曲线的半轴短。

7. 拋物線切线式拋物線的方程式為因此,在拋物線上一點$(x_0, y_0)$的斜率為則該點的切線方程為$y-y_0 = k(x-x_0)$8. 判别式公式判別式公式可以判別二次曲線的形状,公式如下:$D = \begin{vmatrix} A & B/2 \\ B/2 & C \end{vmatrix}$若$D>0$,則方程表示的圖形是双曲线;。

高考数学专题复习-完美版圆锥曲线知识点总结

高考数学专题复习-完美版圆锥曲线知识点总结

高考数学专题复习-完美版圆锥曲线知识点总结1.椭圆的概念椭圆是平面内与两个定点F1、F2的距离的和等于常数2a (大于|F1F2|)的点的轨迹。

这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离2c叫椭圆的焦距。

若M为椭圆上任意一点,则有|MF1|+|MF2|=2a。

椭圆的标准方程为:x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0,焦点在x轴上)或x^2/b^2+y^2/a^2=1(a>b>0,焦点在y轴上)。

2.椭圆的性质①范围:由标准方程得知,椭圆位于直线x=±a,y=±b所围成的矩形里。

②对称性:椭圆关于x轴、y轴和原点对称。

这时,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是对称中心,椭圆的对称中心叫椭圆的中心。

③顶点:椭圆与坐标轴的交点有四个,这四个交点叫做椭圆的顶点。

同时,线段A1A2、B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别为2a和2b,a和b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。

④离心率:椭圆的焦距与长轴的比e=c/a。

其中,c表示焦距,a表示长半轴长。

椭圆的离心率可以通过长轴和短轴的长度计算得出。

由于长轴大于短轴,因此离心率e的值介于0和1之间。

当离心率接近1时,短轴b的长度会越来越小,导致椭圆变得越扁;反之,当离心率接近0时,短轴b的长度会越来越接近长轴a的长度,此时椭圆会趋向于圆形。

当长轴和短轴的长度相等时,椭圆的两个焦点重合,这时椭圆就变成了圆形,其方程为x+y=a。

双曲线是平面上距离两个定点距离之差绝对值等于常数2a的动点轨迹。

需要注意的是,这里的距离差的绝对值是小于焦距F1F2的。

当距离差等于2a时,得到的是双曲线的一支;当距离差等于-2a时,得到的是双曲线的另一支(含F1的一支)。

当距离差等于0时,得到的是两条射线;当距离差大于2a时,得不到任何图形。

双曲线的焦点是F1和F2,焦距为F1F2.双曲线的标准方程为x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1.由此可以看出,双曲线在坐标系中的范围为两条直线x=±a的外侧。

高考数学圆锥曲线知识点总结

高考数学圆锥曲线知识点总结

高考数学圆锥曲线知识点总结高考数学里啊,圆锥曲线可是个让不少同学头疼的“大怪兽”。

但别怕,咱们今天就来好好把它“解剖”一下,把它的知识点都理清楚!先来说说椭圆。

椭圆就像是被压扁了的圆,它的定义是平面内到两个定点的距离之和等于常数(大于两定点间的距离)的动点的轨迹。

打个比方,想象一下你在操场上跑步,有两个固定的杆子,你跑的路线使得你到这两个杆子的距离加起来总是不变的,这跑出来的轨迹可能就是个椭圆。

椭圆的标准方程有两种形式,焦点在 x 轴上时是\(\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2} = 1\),焦点在 y 轴上时则是\(\frac{y^2}{a^2} +\frac{x^2}{b^2} = 1\)。

这里的 a 和 b 都有特别的含义,a 表示椭圆长半轴的长度,b 表示短半轴的长度。

而且还有个关键的关系\(c^2 = a^2 b^2\),其中 c 是椭圆的半焦距。

再来说说双曲线。

双曲线长得有点像两个背靠背的抛物线,它的定义是平面内到两个定点的距离之差的绝对值等于常数(小于两定点间的距离)的动点的轨迹。

比如说,你想象有两个机器人,一个在前面跑,一个在后面追,它们之间的距离差始终不变,那它们跑的轨迹可能就是双曲线。

双曲线的标准方程也有两种,焦点在 x 轴上时是\(\frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} = 1\),焦点在 y 轴上时是\(\frac{y^2}{a^2} \frac{x^2}{b^2} = 1\)。

同样有\(c^2 = a^2 + b^2\)。

然后是抛物线。

抛物线就像一个抛出去的物体的轨迹。

它的定义是平面内到一个定点和一条定直线的距离相等的动点的轨迹。

比如你拿着喷壶浇水,水喷出来形成的曲线就可能是抛物线。

抛物线的标准方程也有多种,比如\(y^2 = 2px\)、\(y^2 =-2px\)、\(x^2 = 2py\)、\(x^2 =-2py\),这里的 p 表示焦点到准线的距离。

圆锥曲线知识点总结大全

圆锥曲线知识点总结大全

圆锥曲线知识点总结大全终于要学习圆锥曲线知识点了,高二数学本身的知识体系而言,它主要是对数学知识的深入学习和新知识模块的补充。

圆锥曲线知识点总结有哪些你知道吗?一起来看看圆锥曲线知识点总结,欢迎查阅!圆锥曲线知识点大全圆锥曲线的应用【考点透视】一、考纲指要1.会按条件建立目标函数研究变量的最值问题及变量的取值范围问题,注意运用数形结合、几何法求某些量的最值.2.进一步巩固用圆锥曲线的定义和性质解决有关应用问题的方法.二、命题落点1.考查地理位置等特殊背景下圆锥曲线方程的应用,修建公路费用问题转化为距离最值问题数学模型求解,如例1;2.考查直线、抛物线等基本知识,考查运用解析几何的方法分析问题和解决问题的能力,如例2;3.考查双曲线的概念与方程,考查考生分析问题和解决实际问题的能力,如例3.【典例精析】例1:(2004?福建)如图,B地在A地的正东方向4km 处,C地在B地的北偏东300方向2km处,河流的沿岸PQ(曲线)上任意一点到A的距离比到B的距离远2km.现要在曲线PQ上选一处M建一座码头,向B、C两地转运货物.经测算,从M到B、M到C修建公路的费用分别是a万元/km、2a万元/km,那么修建这两条公路的总费用最低是( )A.(2-2)a万元B.5a万元C. (2+1)a万元D.(2+3)a万元解析:设总费用为y万元,则y=a?MB+2a?MC∵河流的沿岸PQ(曲线)上任意一点到A的距离比到B的距离远2km.,∴曲线PG是双曲线的一支,B 为焦点,且a=1,c=2.过M作双曲线的焦点B对应的准线l的垂线,垂足为D(如图).由双曲线的第二定义,得=e,即MB=2MD.∴y= a?2MD+2a?MC=2a?(MD+MC)≥2a?CE.(其中CE是点C到准线l的垂线段).∵CE=GB+BH=(c-)+BC?cos600=(2-)+2×=. ∴y≥5a(万元).答案:B.例2:(2004?北京,理17)如图,过抛物线y2=2px(p0)上一定点P(x0,y0)(y00),作两条直线分别交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2).(1)求该抛物线上纵坐标为的点到其焦点F的距离;(2)当PA与PB的斜率存在且倾斜角互补时,求的值,并证明直线AB的斜率是非零常数.解析:(1)当y=时,x=.又抛物线y2=2px的准线方程为x=-,由抛物线定义得,所求距离为.(2)设直线PA的斜率为kPA,直线PB的斜率为kPB.由y12=2px1,y02=2px0,相减得:,故.同理可得,由PA、PB倾斜角互补知, 即,所以, 故.设直线AB的斜率为kAB, 由,,相减得, 所以.将代入得,所以kAB是非零常数.例3:(2004?广东)某中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告:正西、正北两个观测点同时听到了一声巨响,正东观测点听到的时间比其他两观测点晚4s.已知各观测点到该中心的距离都是1020m,试确定该巨响发生的位置.(假定当时声音传播的速度为340m/s,相关各点均在同一平面上)解析:如图,以接报中心为原点O,正东、正北方向为x轴、y轴正向,建立直角坐标系.设A、B、C分别是西、东、北观测点,则A(-1020,0),B(1020,0),C(0,1020).设P(x,y)为巨响发生点,由A、C同时听到巨响声,得|PA|=|PC|,故P在AC的垂直平分线PO上,PO的方程为y=-x,因B点比A点晚4s听到爆炸声,故|PB|-|PA|=340×4=1360.由双曲线定义知P点在以A、B为焦点的双曲线上,依题意得a=680,c=1020,∴b2=c2-a2=10202-6802=5×3402,故双曲线方程为.用y=-x代入上式,得x=±680,∵|PB||PA|,∴x=-680,y=680,即P(-680,680),故PO=680.答:巨响发生在接报中心的西偏北450距中心680 m处.【常见误区】1.圆锥曲线实际应用问题多带有一定的实际生活背景, 考生在数学建模及解模上均不同程度地存在着一定的困难, 回到定义去, 将实际问题与之相互联系,灵活转化是解决此类难题的关键;2.圆锥曲线的定点、定量、定值等问题是隐藏在曲线方程中的固定不变的性质, 考生往往只能浮于表面分析问题,而不能总结出其实质性的结论,致使问题研究徘徊不前,此类问题解决需注意可以从特殊到一般去逐步归纳,并设法推导论证.【基础演练】1.(2005?重庆) 若动点()在曲线上变化,则的最大值为( )A. B.C. D.22.(2002?全国)设,则二次曲线的离心率的取值范围为( )A. B.C. D.3.(2004?精华教育三模)一个酒杯的轴截面是一条抛物线的一部分,它的方程是x2=2y,y∈[0,10] 在杯内放入一个清洁球,要求清洁球能擦净酒杯的最底部(如图),则清洁球的最大半径为( )A. B.1 C. D.24. (2004?泰州三模)在椭圆上有一点P,F1、F2是椭圆的左右焦点,△F1PF2为直角三角形,则这样的点P有( )A.2个B.4个C.6个D.8个5.(2004?湖南) 设F是椭圆的右焦点,且椭圆上至少有21个不同的点Pi(i=1,2,3,...),使|FP1|,|FP2|, |FP3|,...组成公差为d的等差数列,则d的取值范围为.6.(2004?上海) 教材中坐标平面上的直线与圆锥曲线两章内容体现出解析几何的本质是.7.(2004?浙江)已知双曲线的中心在原点,右顶点为A(1,0),点P、Q在双曲线的右支上,点M(m,0)到直线AP的距离为1,(1)若直线AP 的斜率为k,且|k|?[],求实数m的取值范围;(2)当m=+1时,△APQ的内心恰好是点M,求此双曲线的方程.8. (2004?上海) 如图, 直线y=x与抛物线y=x2-4交于A、B两点, 线段AB的垂直平分线与直线y=-5交于Q点.(1)求点Q的坐标;(2)当P为抛物线上位于线段AB下方(含A、B) 的动点时, 求ΔOPQ面积的最大值.9.(2004?北京春) 2003年10月15日9时,神舟五号载人飞船发射升空,于9时9分50秒准确进入预定轨道,开始巡天飞行.该轨道是以地球的中心为一个焦点的椭圆.选取坐标系如图所示,椭圆中心在原点.近地点A距地面200km,远地点B 距地面350km.已知地球半径R=6371km.(1)求飞船飞行的椭圆轨道的方程;(2)飞船绕地球飞行了十四圈后,于16日5时59分返回舱与推进舱分离,结束巡天飞行,飞船共巡天飞行了约,问飞船巡天飞行的平均速度是多少km/s?(结果精确到1km/s)(注:km/s即千米/秒)关于双曲线知识点总结双曲线方程1. 双曲线的第一定义:⑴①双曲线标准方程:. 一般方程:.⑵①i. 焦点在x轴上:顶点:焦点:准线方程渐近线方程:或ii. 焦点在轴上:顶点:. 焦点:. 准线方程:. 渐近线方程:或,参数方程:或.②轴为对称轴,实轴长为2a, 虚轴长为2b,焦距2c. ③离心率. ④准线距(两准线的距离);通径. ⑤参数关系. ⑥焦点半径公式:对于双曲线方程(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:构成满足(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)⑶等轴双曲线:双曲线称为等轴双曲线,其渐近线方程为,离心率.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.与互为共轭双曲线,它们具有共同的渐近线:.⑸共渐近线的双曲线系方程:的渐近线方程为如果双曲线的渐近线为时,它的双曲线方程可设为.例如:若双曲线一条渐近线为且过,求双曲线的方程?解:令双曲线的方程为:,代入得.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,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:=.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.双曲线方程知识点在高考中属于比较重要的考察点,希望考生认真复习,深入掌握。

高考数学中的圆锥曲线知识点总结

高考数学中的圆锥曲线知识点总结

高考数学中的圆锥曲线知识点总结圆锥曲线是高中数学中比较重要和难度较大的一部分内容,也是高考数学必考的一个知识点。

它是由圆锥(一种立体图形)与平面相交所得到的一类曲线,在空间中可以表现为椭圆、双曲线和抛物线三种不同形态。

下面本文将对这一知识点进行总结,帮助同学们更好地掌握和应用这一重要知识点。

一、椭圆1. 定义椭圆是平面上到两个确定点F1和F2的距离的和等于定值2a 的所有点的轨迹。

2. 公式椭圆的标准方程为:(x² / a²) + (y² / b²) = 1其中,a、b均为正数,a代表椭圆短轴一半长度,b代表椭圆长轴一半长度。

3. 性质(1)椭圆的长轴和短轴分别是椭圆的最长直径和最短直径;(2)椭圆的两个焦点F1和F2在椭圆的长轴上,且满足距离为2a;(3)椭圆的离心率e的值在[0,1)之间;(4)椭圆的对称轴分别是椭圆的长轴和短轴;(5)椭圆的直径有两个对称轴,有四个半轴;(6)椭圆的周长为4aE(e),其中E(e)为第二类完全椭圆积分,用数值表或计算器可得。

二、双曲线1. 定义双曲线是平面上到两个确定点F1和F2的距离的差为定值2a 的所有点的轨迹。

2. 公式双曲线的标准方程为:(x² / a²) - (y² / b²) = 1其中,a、b均为正数,a代表双曲线的距离两点的差的一半,b 代表双曲线离心率的倒数。

3. 性质(1)双曲线有两个相交且交点为对称中心的对称轴;(2)双曲线的长轴是对称轴之间的距离,短轴是横截距;(3)双曲线的离心率e的值在(1,+∞)之间;(4)双曲线的渐近线是与双曲线无限靠近但不相交的直线。

三、抛物线1. 定义抛物线是平面上到一个定点F到直线L的距离等于点P到直线L距离的平方的一半的所有点的轨迹。

2. 公式抛物线的标准方程有两种:(1)矩形坐标系下为:y = ax²(2)平面直角坐标系下为:(x - h)² = 4p(y - k)其中,a、p均为正数,a代表抛物线开口的方向,p代表抛物线的几何意义。

【高考数学】圆锥曲线的常用结论-突破满分数学之圆锥曲线

【高考数学】圆锥曲线的常用结论-突破满分数学之圆锥曲线
圆锥曲线的常用结论—满分突破数学之圆锥曲线
焦点的位置 图形
焦点在 x 轴上
y M
cc
F1 O
F2 x
一、椭圆
焦点在 y 轴上
y
F2 c
M
Oc
x
F1
标准方程 范围 顶点 轴长 焦点 焦距 对称性 离心率
+ =1(a>b>0)
+ =1(a>b>0)
−a≤x≤a 且−b≤y≤b A1(−a,0)、A2(a,0)、B1(0,−b)、B2(0,b)
−b≤x≤b 且−a≤y≤a A1(0,−a)、A2(0,a)、B1(−b,0)、B2(b,0)
短轴的长=2b F1(−c,0)、F2(c,0)
|F1F2|=2c(c2=a2−b2)
长轴的长=2a F1(0,−c)、F2(0,c)
关于 x 轴、y 轴、原点对称
e= =
(0<e<1) e 越小,椭圆越圆;e 越大,椭圆越扁
.
13. 已知 A、B 是椭圆上的两点,线段 AB 的垂直平分线与 x 轴相交于点 P(x0,0),


a2
− b2 a
<x0<
a2
− b2 a
.
14.
离心率 e= c =
a
1

b a
2
、e2=1−
b a
2
15.
2b2
过焦点且垂直于长轴的弦叫通经,其长度为
.
a
16. 从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线必经过椭圆的另一个焦点.
.
1
(2)焦点三角形的面积:S
∆PF1F2
=c|yP|=b2tan

高考数学圆锥曲线知识点归纳总结

高考数学圆锥曲线知识点归纳总结

高考数学圆锥曲线知识点归纳总结在高考数学中,圆锥曲线是一个重要的知识点,准确理解和掌握圆锥曲线的相关概念和性质对于解题至关重要。

本文将对圆锥曲线的知识进行归纳总结,帮助同学们更好地复习和应对高考数学考试。

一、圆锥曲线的基本概念在正式介绍圆锥曲线的各个具体曲线之前,我们首先需要了解圆锥曲线的基本概念。

圆锥曲线是由一个平面与一个圆锥相交而形成的曲线。

相交的平面可以与圆锥的两个交点、一条交线或者圆锥的某一侧相切,由此得到不同类型的圆锥曲线。

二、椭圆椭圆是圆锥曲线中最基础的一类曲线。

椭圆是一个闭合的曲线,其定义可以通过焦点和离心率进行描绘。

离心率小于1的椭圆称为狭椭圆,离心率等于1的椭圆称为圆形,离心率大于1的椭圆称为宽椭圆。

椭圆的一些性质和公式:1. 椭圆的离心率e满足0<e<1。

2. 椭圆的焦点到直径的距离之和等于常数2a,即F1F2 = 2a。

3. 椭圆的长半轴长度为a,短半轴长度为b,焦距为c。

满足a^2 =b^2 + c^2。

4. 椭圆的标准方程为(x^2/a^2) + (y^2/b^2) = 1。

三、双曲线双曲线是圆锥曲线中的另一类曲线。

与椭圆不同,双曲线是开放的曲线,其两个分支无限延伸。

同样可以通过焦点和离心率来定义双曲线。

双曲线的一些性质和公式:1. 双曲线的离心率e满足e大于1。

2. 双曲线的焦点到直归的距离之差等于常数2a,即F1F2 = 2a。

3. 双曲线的长轴长度为2a,短轴长度为2b,焦距为c。

满足a^2 =b^2 + c^2。

4. 双曲线的标准方程为(x^2/a^2) - (y^2/b^2) = 1。

四、抛物线抛物线也是圆锥曲线的一种,与椭圆和双曲线不同,抛物线是开放的曲线,其只有一个分支。

抛物线的形状类似于开口向上或向下的弓。

抛物线的一些性质和公式:1. 抛物线的离心率e等于1。

2. 抛物线的焦点与直线的距离相等,即F1F2 = PF。

3. 抛物线的焦点与顶点的距离为a,焦点的坐标为(a,0)。

高考数学总复习考点知识专题讲解16 圆锥曲线光学性质

高考数学总复习考点知识专题讲解16 圆锥曲线光学性质

高考数学总复习考点知识专题讲解专题16 圆锥曲线光学性质知识点一:光学性质概念椭圆的光学性质:从一个焦点发出的照射到椭圆上其反射光线会经过另一个焦点。

双曲线有一个光学性质:从一个焦点发出的照射到双曲线上其反射光线的反向延长线会经过另一个焦点。

抛物线有一个光学性质:从焦点发出的照射到抛物线上其反射光线平行于抛物线开口方向。

知识点二:光学性质定理定理1点P 为椭圆上任一点,1F 、2F 为椭圆的两焦点,则椭圆在P 点处的切线与12F PF ∠的平分线垂直.由于本题证明方法很多,如果是解决小题,我们按照小题小作来解读,根据物理学的反射原理,反射光线等于入射光线,即把椭圆上的点P 处切线看成镜面,那么法线就是12F PF ∠的平分线,所以它们垂直就自然而然了,同理也能推导双曲线.推论1:设椭圆22221x y a b+=(0a >,0b >)的两焦点为1F ,2F ,00(,)P x y (0x ,00y ≠)为椭圆上一点,则12F PF ∠的角平分线所在直线l 的方程为22220000(0)a y x b x y a b x y ---=.根据光学性质可知00(,)P x y 处切线方程为12020=+b yy a xx ,由于P 点处的切线与12F PF ∠的平分线垂直,故12F PF ∠的角平分线所在直线l 的方程为000022()a y b x y y x x =--,即22220000(0)a y x b x ya b x y ---=.【例1】已知点P 为椭圆上任一点,1F 、2F 为椭圆的两焦点,求证椭圆在P 点处的切线与12F PF ∠的平分线垂直.定理2点P 为双曲线上任一点.1F 、2F 为双曲线的两焦点,则双曲线在P 点处的切线与12F PF ∠的平分线重合.推论2 设双曲线22221x y a b-=±(0a >,0b >)的两焦点为1F ,2F ,00(,)P x y (0x ,00y ≠)为双曲线上一点,则12F PF ∠的角平分线所在直线l 的方程.为222200b x x a y y a b -=±. 【例2】已知点P 为双曲线上任一点,1F 、2F 为椭圆的两焦点,求证双曲线在P 点处的切线与12F PF ∠的平分线重合.定理3点P 为抛物线上任一点,F 为拋物线的焦点,过P 作拋物线的准线的垂线,垂足为P ',则拋物线在点P 处的切线与FPP ∠'的平分线重合.证明:设拋物线的方程为22y px =,200(,)2y P y p.利用导数知识易得抛物线在P 点处的切线斜率存在时为0PQ P k y =.又(,0)2pF ,则02202PP py k y p'=-,0PP k '=.由夹角公式可得:0tan ||||1PP PQ PP PQk k PQPP k k y ∠''-=+'=,0220002202tan ||||121PP PQ PP PQ py pk k y y p FPQ py p k k y y p ''---∠==++⋅-2222232000022222220000021||||()2py p py y p p py y y y p y p p y p -----=⋅=⋅--++22022000()1||||p p y p y y y p -+=⋅=+. 即有tan tan QPP FPQ ∠∠'=,所以PQ 为FPP ∠'的平分线.【例3】(2011年高考全国卷II 理15)已知1F 、2F 分别为双曲线C :221927x y -=的左、右焦点,点A C ∈,点M 的坐标为(2,0),AM 为12F AF ∠的平分线.则2||AF =________.【例4】(2023•东莞市期末)如图,从椭圆的一个焦点1F 发出的光线射到椭圆上的点P ,反射后光线经过椭圆的另一个焦点2F ,事实上,点0(P x ,0)y 处的切线00221xx yy a b+=垂直于12F PF ∠的角平分线.已知椭圆22:143x y C +=的两个焦点是1F ,2F ,点P 是椭圆上除长轴端点外的任意一点,12F PF ∠的角平分线PT 交椭圆C 的长轴于点(,0)T t ,则t 的取值范围是.【例5】(2023•老唐说题教师群探讨)如图,椭圆焦点三角形的1290F AF ∠=︒,AB 为12F AF ∠的角平分线且2AB BD =,则椭圆离心率为.【例6】(2023•广东期末)我国首先研制成功的“双曲线新闻灯”,如图,利用了双曲线的光学性质:1F 、2F 是双曲线的左、右焦点,从2F 发出的光线m 射在双曲线右支上一点P ,经点P 反射后,反射光线的反向延长线过1F ;当P 异于双曲线顶点时,双曲线在点P 处的切线平分12F PF ∠.若双曲线C 的方程为221916x y -=,则下列结论不正确的是()A .射线n 所在直线的斜率为k ,则44(,)33k ∈-B .当m n ⊥时,12||||32PF PF ⋅= C .当n 过点(7,5)Q 时,光线由2F 到P 再到Q 所经过的路程为13 D .若点T 坐标为(1,0),直线PT 与C 相切,则2||12PF =【例7】(2023•阳信期末)已知椭圆22143x y +=上一点P 位于第一象限,左、右焦点分别为1F ,2F ,左、右顶点分别为1A ,2A ,12F PF ∠的角平分线与x 轴交于点G ,与y 轴交于点1(0,)2H -,则()A .四边形12HF PF 的周长为4+.直线1A P ,2A P 的斜率之积为34- C .12||:||3:2FG F G =D .四边形12HF PF 的面积为2【例8】(2023•天河区期末)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,沿平行于抛物线对称轴的方向射出.反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线2:C y x =,O 为坐标原点.一束平行于x 轴的光线1l 从点(P m ,1)(1)m >射入,经过C 上的点1(A x ,1)y 反射后,再经C 上另一点2(B x ,2)y 反射后,沿直线2l 射出,经过点Q ,则()A .121y y =-B .延长AO 交直线14x =-于点D ,则D ,B ,Q 三点共线 C .25||16AB =D .若PB 平分ABQ ∠,则4116m =知识点三:光学定理与内心旁心 定理一:椭圆焦点三角形内心如图,I 为12PF F △内切圆的圆心,PI 和12F F 相交于点N (区分切点M ),则①INe IP=.②121212IF F PF F IF F S e S S =-△△△证明:法一(利用角平分线定理+等比定理):1212121222F N F N F N F N IN c e IP F P F P F P F P a+=====+. 法二:(光学定理+中垂线)PI 是)(00y x P ,处切线(切点弦)的中垂线(考虑极限情况,切点看为两个交点的中点),根据中垂线截距定理202ax c x N =,再根据角平分线定理可知e ex a c a x c P F N F IP IN =++==020211,根据等面积法,121212IF F N N P NP NPF F IF F S y c y IN IPy y c y y S S ===---△△△.中垂线截距定理:若B A 、关于直线PQ 对称,可以知道线段AB 被直线PQ 垂直平分,其中(0)P n ,,(0)Q m ,则能得出以下定理(不妨设焦点在x 轴上): 202y c m b =-(椭圆),202y c m b =(双曲线);202x c n a =(椭圆),202x c n a=(双曲线).因为22AB OM b k ak =-⋅(点差法),1AB PQ k k =-⋅,所以22OMPQb a k k =,故220000b a y x y m x =-,即202y c m b =-;同理220000b a y x y x n=-,即202x c n a =.定理二:双曲线焦点三角形旁心旁心定理:I 是12PF F △的旁心,1F I 、2F I 分别是1PF D ∠、2PF D ∠的角平分线.如图,则:ID e IP =,11IF D PF IS e S =△△.证明:法一:(利用外角平分线定理+等比定理):111212121222DIF PIF S ID DF F D DF F D ce S PIPF PF PF PF a -======-△△,法二:(光学定理+中垂线)PD 是)(00y x P ,处切线(切点弦)的中垂线,根据中垂线截距定理202ax c x D =,再根据角平分线定理可知,e a ex c a x c PF DF IP ID =--==020222 【例9】(2023•思明区期末)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1(,0)F c -和2(,0)F c,1(M x 为C 上一点,且△12MF F 的内心为2(I x ,1),则椭圆C 的离心率为()A .35B .25C .13D .12【例10】(2023哈三中高三一模16题)如图,椭圆)0(12222>>=+b a by a x与双曲线)00(12222>>=-n m ny m x ,有公共焦点)0(1,c F -,)0(2,c F ,椭圆的离心率为1e ,双曲线的离心率为2e ,点P 为两曲线的一个公共点,︒=∠6021PF F ,则=+222131e e ;I 为21F PF ∆的内心,G I F 、、1三点共线,且0=⋅IP GP ,x 轴上点A 、B 满足IP AI λ=,GP BG μ=,则22μλ+的最小值为.知识点四:光学定理与大圆小圆问题1. 椭圆的大圆焦点作椭圆切线的垂线,垂足轨迹是以长轴为直径的圆.这个圆我们称之为大圆.如图,已知椭圆()222210x y a b a b+=>>上点P 处的切线为l ,则过焦点12F F 、作直线l 的垂线,垂足H 的轨迹是以长轴为直径的圆,即为222x y a +=.证明: 如图,作2F H l ⊥,1F H l '⊥.当点P 不在长轴的两个端点时,延长1F P 交2F H 于点Q ,根据椭圆的光学性质可知:切线l 平分2F PQ ∠,故2PQF △是等腰三角形,点H是线段2F Q 的中点.因此,在12F F Q 中,1112222FQ F P PQF P PF OH a ++====,故点H 的轨迹是222()x y a x a +=≠±,同理,H`的轨迹也符合此轨迹方程,当点P 在长轴的两个端点时,此时的射影点(,0)a ±亦满足上述方程.【例11】(2023•连城县月考)如图所示,已知1F ,2F 是椭圆2222:1(0)x y a b a bΓ+=>>的左,右焦点,P 是椭圆Γ上任意一点,过2F 作12F PF ∠的外角的角平分线的垂线,垂足为Q ,则点Q 的轨迹为()A .直线B .圆C .椭圆D .双曲线2.大圆性质拓展如图,已知椭圆()222210x y C a b a b+=>>:上点P 处的切线为l ,且焦点12F F 、在直线l 上的垂足分别为G 、H ,设12F PF θ∠=,椭圆的上顶点为B ,左右顶点分别为1A 、2A ,则:(1) 212FG F H b =; (2)直角梯形12F F GH 的面积的为2sin S a θ=,又12F BF θ≤∠,故212max12,22,02a F BF S bc F BF ⎧π⎛⎫∠≥ ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨π⎛⎫⎪<∠< ⎪⎪⎝⎭⎩;证明(1) 法一:设1F P m =,2F P n =,则2cos 11θPF G F =,2cos 22θPF H F =222222212411cos ()42cos 2224m n c m n c mn FG F H mn mn mn b θθ+-+++-=====.法二延长1MF 交大圆222x y a +=于点I ,根据对称性,有21F H F I =,再利用相交弦定理,则212111112()()FG F H FG F I A F F A a c a c b ===-+=.(2) 利用椭圆的光学性质,如图所示,延长1F P 交2F H 于点N ,过点N 作//GH MN 交G F 1延长线于点M,因此,2121111111()()sin cos 222222S FG F H MN FG MG MN F M MN F N θθ=+=+==,又1122F N F P PF a =+=,则2214sin cos sin 222S a a θθθ==. 注意:大题在证明光学性质时比较麻烦,建议参考例题方式书写大题,那样其实也不难.【例12】已知椭圆22143x y +=,圆224x y +=,直线2y x =与椭圆交于点A ,过A 作椭圆的切线交圆于M 、N 两点(M 在N 的左侧),则12MF NF =.【例13】(2023•南充模拟)设点1(,0)F c -,2(,0)F c 分别是椭圆222:1(1)x C y a a+=>的左、右焦点,P 为椭圆C 上任意一点,且12PF PF ⋅的最小值为0. (1)求椭圆C 的方程;(2)如图,动直线:l y kx m =+与椭圆C 有且仅有一个公共点,点M ,N 是直线l 上的两点,且1F M l ⊥,2F N l ⊥,求四边形12F MNF 面积S 的最大值.3.双曲线的小圆焦点在双曲线切线上的垂足轨迹是以实轴为直径的圆,我们称之为小圆.如图,已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上点P 处的切线为l ,则焦点12F F 、在直线l上的射影点H 的轨迹是以实轴为直径的圆,即为222x y a +=.【例14】已知双曲线221916x y -=的两焦点分别为12F F 、,P 为双曲线上一动点,过点1F 作12F PF ∠平分线所在直线的垂线,则垂足M 的轨迹方程为( ).A .229x y +=B .2216x y +=C .229x y -=D .2216x y -=【例15】(多选)设双曲线22:14x C y -=左右焦点分别为1F ,2F ,设右支上一点P 与2F 所连接的线段为直径的圆为圆1O ,以实轴为直径的圆为圆2O ,则下列结论正确的有() A .圆1O 与圆2O 始终外切B .若2F P 与渐近线垂直,则2F P 与圆2O 相切 C .12F PF ∠的角平分线与圆1O 相切D .三角形12F PF 的内心和外心最短距离为2【例16】(2023•江苏模拟)已知椭圆22:143y x C +=,点0(P x ,0)y 为椭圆C 在第一象限的点,12F F 为椭圆的左、右焦点,点P 关于原点的对称点为Q . (1)设点Q 到直线1PF ,2PF 的距离分别为1d ,2d ,求12d d 取值范围; (2)已知椭圆在0(P x ,0)y 处的切线l 的方程为:00143x x y y+=,射线1QF 交l 于点R .求证:11F RP RPF ∠=∠.【例17】(2022•湖北21校)平面直角坐标系xOy 中,已知点(2,0)M -,(2,0)N 点A 满足||||AM AN -=A 的轨迹C . (1)求C 的方程;(2)设点T 与点A 关于原点O 对称,MTN ∠的角平分线为直线l ,过点A 作l 的垂线,垂足为H ,交C 于另一点B ,求:||||AH BH 的最大值.【例18】(2023•闵行区期中)如图,一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分.过对称轴的截口BAC 是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点1F 上,片门位于该椭圆的另一个焦点2F 上.椭圆有光学性质:从一个焦点出发的光线,经过椭圆面反射后经过另一个焦点,即椭圆上任意一点P 处的切线与直线1PF 、2PF 的夹角相等.已知12BC F F ⊥,垂足为1F ,1||3F B m =,12||4F F cm =,以12F F 所在直线为x 轴,线段12F F 的垂直平分线为y 轴,建立如图的平面直角坐标系. (1)求截口BAC 所在椭圆C 的方程;(2)点P 为椭圆C 上除长轴端点和短轴端点外的任意一点.①是否存在m ,使得P 到2F 和P 到直线x m =的距离之比为定值,如果存在,求出的m 值,如果不存在,请说明理由;②若12F PF ∠的角平分线PQ 交y 轴于点Q ,设直线PQ 的斜率为k ,直线1PF 、2PF 的斜率分别为1k ,2k ,请问21k kk k +是否为定值,若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.【例19】(2023•上海模拟)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是点1F ,2F ,过点1F 且垂直于x 轴的直线被椭圆C 截得的线段长为1,点2F 与短轴两个顶点构成等边三角形.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知过椭圆上点0(M x ,0)y 的椭圆的切线方程为00221xx yy a b+=.求证:过椭圆C 上任一点0(M x ,0)y 的切线与直线1MF 和2MF 所成角都相等;(3)点P 是椭圆C 上除长轴端点外的任一点连接1PF ,2PF ,设12F PF ∠的角平分线PQ 交C 的长轴于点(,0)Q q ,求q 的取值范围.同步训练1.(2022•怀化二模)若点P 是椭圆22221(0)4x y b b b+=>上的点,且点I 是焦点三角形△12PF F 的内心,12F PF ∠的角平分线交线段12F F 于点M ,则||PIIM等于()A C .122.(2023•贵州模拟)根据圆锥曲线的光学性质:从双曲线的一个焦点发出的光线,经双曲线反射后,反射光线的反向延长线过双曲线的另一个焦点.由此可得,过双曲线上任意一点的切线,平分该点与两焦点连线的夹角.请解决下面问题:已知1F ,2F 分别是双曲线22:12y C x -=的左、右焦点,若从点2F 发出的光线经双曲线右支上的点0(A x ,2)反射后,反射光线为射线AM ,则2F AM ∠的角平分线所在的直线的斜率为() A..CD3.(2022•南昌三模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是1F ,2F ,P 是椭圆上的动点,I 和G 分别是△12PF F 的内心和重心,若IG 与x 轴平行,则椭圆的离心率为() A .12B3.(2022•焦作一模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,M 为C 上一点,且△12MF F 的内心为0(I x ,2),若△12MF F 的面积为4b ,则1212||||(||MF MF F F +=) A .32B .53C.434.(2023•建邺区期中)已知抛物线24y x =的焦点为F ,直线l 过点F 且与抛物线交于A ,B 两点,过点A 作抛物线准线的垂线,垂足为M ,MAF ∠的角平分线与抛物线的准线交于点P ,线段AB 的中点为Q .若||16AB =,则||(PQ =) A .2B .4C .6D .85.(2022•衡阳二模)圆锥曲线的光学性质:从双曲线的一个焦点发出的光线,经双曲线反射后,反射光线的反向延长线过双曲线的另一个焦点、由此可得,过双曲线上任意一点的切线,平分该点与两焦点连线的夹角、请解决下面问题:已知1F ,2F 分别是双曲线22:12y C x -=的左、右焦点,点P 为C 在第一象限上的点,点M 在1F P 延长线上,点Q的坐标为,且PQ 为12F PF ∠的平分线,则下列正确的是() A .12||2||PF PF =B .12||23PF PF +=C .点P到x .2F PM ∠的角平分线所在直线的倾斜角为150︒6.(2023•阳信县期末)已知椭圆22143x y +=上一点P 位于第一象限,左、右焦点分别为1F ,2F ,左、右顶点分别为1A ,2A ,12F PF ∠的角平分线与x 轴交于点G ,与y 轴交于点1(0,)2H -,则()A .四边形12HFPF 的周长为4+.直线1A P ,2A P 的斜率之积为34- C .12||:||3:2FG F G =D .四边形12HF PF 的面积为2 7.(2023•佛山期末)圆锥曲线具有丰富的光学性质,从椭圆的一个焦点发出的光线,经过椭圆反射后,反射光线过椭圆的另一个焦点.如图,胶片电影放映机的聚光灯有一个反射镜.它的形状是旋转椭圆.为了使影片门(电影胶片通过的地方)处获得最强的光线,灯丝2F ,与影片门1F 应位于椭圆的两个焦点处.已知椭圆22:143x y C +=,椭圆的左右焦点分别为1F ,2F ,一束光线从2F 发出,射向椭圆位于第一象限上的P 点后反射光线经过点1F ,且124tan 3F PF ∠=,则12F PF ∠的角平分线所在直线方程为.8.(2023•诸暨市期末)圆锥曲线有着令人惊奇的光学性质,这些性质均与它们的焦点有关.如:从椭圆的一个焦点处出发的光线照射到椭圆上,经过反射后通过椭圆的另一个焦点;从抛物线的焦点处出发的光线照射到抛物线上,经反射后的光线平行于抛物线的轴.某次科技展览中某展品的一个截面由抛物线的一部分1C 和一个“双孔”的椭圆2C 构成(小孔在椭圆的右上方).如图,椭圆22212:1,,43x y C F F +=为2C 的焦点,B 为下顶点,2F 也为1C 的焦点,若由1F 发出一条光线经过点B 反射后穿过一个小孔再经抛物线上的点D 反射后平行于x 轴射出,由1F 发出的另一条光线经由椭圆2C 上的点P 反射后穿过另一个小孔再经抛物线上的点E 反射后平行于x轴射出,若两条平行光线间隔,则1cos BF P ∠=.11.已知P是双曲线221168x y -=右支上一点,12F F 、分别是双曲线的左、右焦点,O 为坐标原点,1(0)F P PM λλ=>,22PF PM PN PM PF μ⎛⎫⎪=+⎪⎝⎭,20PN F N =.若22PF =,则ON =.12.已知双曲线22221x y a b-=的左右焦点分别为12F F 、,O 为双曲线的中心,P 是双曲线右支上的点,12PF F △的内切圆的圆心为I ,且圆I 与x 轴相切于点A ,过2F 作直线PI 的垂线,垂足为B ,若e 为双曲线的离心率,则( ).A .OB e OA =B .OA e OB=C .OA OB =D .OA 与OB 关系不确定。

高考数学复习:圆锥曲线

高考数学复习:圆锥曲线

高考数学复习:圆锥曲线考点一:椭圆、双曲线、抛物线知识点1椭圆1、椭圆的定义(1)平面内与两个定点F 1,F 2的距离的和等于常数(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)集合P ={M ||MF 1|+|MF 2|=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a ,c 为常数且a >0,c >0.①当2a >|F 1F 2|时,M 点的轨迹为椭圆;②当2a =|F 1F 2|时,M 点的轨迹为线段F 1F 2;③当2a <|F 1F 2|时,M 点的轨迹不存在.2、椭圆的标准方程和几何性质标准方程x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)图形性质范围-a ≤x ≤a -b ≤y ≤b-b ≤x ≤b -a ≤y ≤a对称性对称轴:坐标轴;对称中心:原点顶点A 1(-a,0),A 2(a,0),B 1(0,-b ),B 2(0,b )A 1(0,-a ),A 2(0,a ),B 1(-b,0),B 2(b,0)离心率e =ca,且e ∈(0,1)a ,b ,c 的关系c 2=a 2-b 23、椭圆中的几个常用结论(1)过椭圆焦点垂直于长轴的弦是最短的弦,长为2b2a ,过焦点最长弦为长轴.(2)过原点最长弦为长轴长2a ,最短弦为短轴长2b .(3)与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)有共同焦点的椭圆方程为x 2a 2+λ+y 2b 2+λ=1(λ>-b 2).(4)焦点三角形:椭圆上的点P (x 0,y 0)与两焦点F 1,F 2构成的△PF 1F 2叫做焦点三角形.若r 1=|PF 1|,r 2=|PF 2|,∠F 1PF 2=θ,△PF 1F 2的面积为S ,则在椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)中:①当r 1=r 2,即点P 为短轴端点时,θ最大;②S =12|PF 1||PF 2|sin θ=c |y 0|,当|y 0|=b ,即点P 为短轴端点时,S 取得最大值,最大值为bc ;③△PF 1F 2的周长为2(a +c ).知识点2双曲线1、双曲线的定义(1)平面内与两个定点F 1,F 2(|F 1F 2|=2c >0)的距离之差的绝对值为非零常数2a (2a <2c )的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点.(2)集合P ={M |||MF 1|-|MF 2||=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a ,c 为常数且a >0,c >0.①当2a <|F 1F 2|时,M 点的轨迹是双曲线;②当2a =|F 1F 2|时,M 点的轨迹是两条射线;③当2a >|F 1F 2|时,M 点不存在.2、双曲线的标准方程和几何性质标准方程x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)图形性质范围x ≥a 或x ≤-a ,y ∈Ry ≤-a 或y ≥a ,x ∈R对称性对称轴:坐标轴,对称中心:原点顶点A 1(-a,0),A 2(a,0)A 1(0,-a ),A 2(0,a )渐近线y =±b axy =±a bx离心率e =ca,e ∈(1,+∞)实、虚轴线段A 1A 2叫做双曲线的实轴,它的长|A 1A 2|=2a ;线段B 1B 2叫做双曲线的虚轴,它的长|B 1B 2|=2b ;a 叫做双曲线的实半轴长,b 叫做双曲线的虚半轴长a ,b ,c 的关系c 2=a 2+b 2(c >a >0,c >b >0)3、双曲线中的几个常用结论(1)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b .(2)若P 是双曲线右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF 1|min =a +c ,|PF 2|min =c -a .(3)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为2b2a ,异支的弦中最短的为实轴,其长为2a .(4)设P ,A ,B 是双曲线上的三个不同的点,其中A ,B 关于原点对称,直线PA ,PB 斜率存在且不为0,则直线PA 与PB 的斜率之积为b 2a2.(5)P 是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为∠F 1PF 2.(6)等轴双曲线①定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.②性质:a =b ;e =2;渐近线互相垂直;等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项.(7)共轭双曲线①定义:若一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线.②性质:它们有共同的渐近线;它们的四个焦点共圆;它们的离心率的倒数的平方和等于1.知识点3抛物线1、抛物线的定义:满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线:(1)在平面内;(2)动点到定点F 的距离与到定直线l 的距离相等;(3)定点不在定直线上.2、抛物线的标准方程与几何性质焦半径(其中P (x 0,y 0))|PF |=x 0+p 2|PF |=-x 0+p 2|PF |=y 0+p 2|PF |=-y 0+p23、抛物线中的几何常用结论(1)设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦.①以弦AB 为直径的圆与准线相切.②以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.③通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p ,通径是过焦点最短的弦.(2)过x 2=2py 的准线上任意一点D 作抛物线的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 【题型1圆锥曲线的定义及应用】容易忽视圆锥曲线定义的限制条件,在椭圆的定义中,对常数加了一个条件,即常数大于12F F 。

高考数学圆锥曲线

高考数学圆锥曲线

高考数学圆锥曲线
高考数学圆锥曲线不要标题,且文中不能有标题相同的文字
(非标题文字)
圆锥曲线是高考数学中的一个重要知识点,它包括椭圆、双曲线和抛物线三种类型。

在这三种曲线中,根据其数学定义和性质,我们可以研究它们的方程、焦点、准线等信息。

首先是椭圆,椭圆是离心率小于1的闭曲线,其方程形式为
(x-h)²/a² + (y-k)²/b² = 1。

其中(h,k)为椭圆的中心,a和b分别为
椭圆在x轴和y轴上的半轴长度。

椭圆的焦点在x轴和y轴上,且在椭圆的中心点左右对称。

准线是通过焦点并垂直于椭圆的方向的直线。

其次是双曲线,双曲线是离心率大于1的开曲线,其方程形式有两种:(x-h)²/a² - (y-k)²/b² = 1或(x-h)²/a² - (y-k)²/b² = -1。

同样,(h,k)是双曲线的中心,a和b分别是横轴和纵轴上的半轴长度。

双曲线的焦点在x轴和y轴上,准线也通过焦点且垂直于双曲线的方向。

最后是抛物线,抛物线是离心率等于1的曲线,其方程形式为
y² = 2px或x² = 2py。

抛物线的焦点在抛物线的对称轴上,准
线是垂直于对称轴并过焦点的直线。

通过对圆锥曲线的研究,我们可以得到它们的性质,如焦点与准线的关系、离心率的计算等。

掌握圆锥曲线的知识,可以在高考数学中灵活运用,解决与曲线相关的问题。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高考数学圆锥曲线知识点总结 方程的曲线:在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线。

点与曲线的关系:若曲线C 的方程是f(x,y)=0,则点P0(x0,y0)在曲线C 上⇔f(x0,y 0)=0;点P0(x0,y0)不在曲线C 上⇔f(x0,y0)≠0。

两条曲线的交点:若曲线C1,C2的方程分别为f1(x,y)=0,f2(x,y)=0,则点P0(x0,y0)是C1,C2的交点⇔{0),(0),(002001==y x f y x f 方程组有n 个不同的实数解,两条曲线就有n 个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有交点。

二、圆:1、定义:点集{M ||OM |=r },其中定点O 为圆心,定长r 为半径.2、方程:(1)标准方程:圆心在c(a,b),半径为r 的圆方程是(x-a)2+(y-b)2=r2 圆心在坐标原点,半径为r 的圆方程是x2+y2=r2(2)一般方程:①当D2+E2-4F >0时,一元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程,圆心为)2,2(ED --半径是2422FE D -+。

配方,将方程x2+y2+Dx+Ey+F=0化为(x+2D )2+(y+2E )2=44F -E D 22+②当D2+E2-4F=0时,方程表示一个点(-2D ,-2E);③当D2+E2-4F <0时,方程不表示任何图形.点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M 的坐标为(x0,y0),则|MC |<r ⇔点M 在圆C 内,|MC |=r ⇔点M 在圆C 上,|MC |>r ⇔点M 在圆C 内,其中|MC |=2020b)-(y a)-(x +。

直线和圆的位置关系:①直线和圆有相交、相切、相离三种位置关系:直线与圆相交⇔有两个公共点;直线与圆相切⇔有一个公共点;直线与圆相离⇔没有公共点。

②直线和圆的位置关系的判定:(i)判别式法;(ii)利用圆心C(a,b)到直线Ax+By+C=0的距离22B A C Bb Aa d +++=与半径r 的大小关系来判定。

三、圆锥曲线的统一定义:平面内的动点P(x,y)到一个定点F(c,0)的距离与到不通过这个定点的一条定直线l 的距离之 比是一个常数e(e >0),则动点的轨迹叫做圆锥曲线。

其中定点F(c,0)称为焦点,定直线l 称为准线,正常数e 称为离心率。

当0<e <1时,轨迹为椭圆;当e=1时,轨迹为抛物线;当e >1时,轨迹为双曲线。

四、椭圆、双曲线、抛物线:定义1.到两定点F1,F2的距离之和为定值2a(2a>|F1F2|)的点的轨迹2.与定点和直线的距离之比为定值e 的点的轨迹.(0<e<1)1.到两定点F1,F2的距离之差的绝对值为定值2a(0<2a<|F1F2|)的点的轨迹 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.轨迹条件点集:({M ||MF1+|MF2|=2a,|F 1F2|<2a} 点集:{M ||MF1|-|MF2|. =±2a,|F2F2|>2a}. 点集{M | |MF |=点M 到直线l 的距离}. 图形方程标准方程 12222=+b y a x (b a >>0) 12222=-b y a x (a>0,b>0)px y 22=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 ─ax a ,─b y b|x| a ,yRx 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2b x 轴,y 轴;实轴长2a, 虚轴长2b. x 轴焦点F1(c,0), F2(─c,0)F1(c,0), F2(─c,0))0,2(p F 准 线x=±c a 2准线垂直于长轴,且在椭圆外.x=±c a 2准线垂直于实轴,且在两顶点的内侧.x=-2p准线与焦点位于顶点两侧,且到顶点的距离相等. 焦距2c (c=22b a -)2c (c=22b a +)离心率 )10(<<=e a ce)1(>=e a cee=1⑶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=-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0=±b y a x 如果双曲线的渐近线为0=±b y a x 时,它的双曲线方程可设为)0(2222≠=-λλb y ax .【备注2】抛物线:(1)抛物线2y =2px(p>0)的焦点坐标是(2p ,0),准线方程x=-2p,开口向右;抛物线2y =-2px(p>0)的焦点坐标是(-2p ,0),准线方程x=2p ,开口向左;抛物线2x =2py(p>0)的焦点坐标是(0,2p ),准线方程y=-2p,开口向上;抛物线2x =-2py (p>0)的焦点坐标是(0,-2p ),准线方程y=2p,开口向下.(2)抛物线2y =2px(p>0)上的点M(x0,y0)与焦点F 的距离20px MF +=;抛物线2y =-2px(p>0)上的点M(x0,y0)与焦点F 的距离02x p MF -=(3)设抛物线的标准方程为2y =2px(p>0),则抛物线的焦点到其顶点的距离为2p ,顶点到准线的距离2p,焦点到准线的距离为p.(4)已知过抛物线2y =2px(p>0)焦点的直线交抛物线于A 、B 两点,则线段AB 称为焦点弦,设A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长AB =21x x ++p 或α2sin 2pAB =(α为直线AB 的倾斜角),221p y y -=,2,41221p x AF p x x +==(AF 叫做焦半径).五、坐标的变换:(1)坐标变换:在解析几何中,把坐标系的变换(如改变坐标系原点的位置或坐标轴的方向)叫做坐标变换.实施坐标变换时,点的位置,曲线的形状、大小、位置都不改变,仅仅只改变点的坐标与曲线的方程.(2)坐标轴的平移:坐标轴的方向和长度单位不改变,只改变原点的位置,这种坐标系的变换叫做坐标轴的平移,简称移轴。

(3)坐标轴的平移公式:设平面内任意一点M ,它在原坐标系xOy 中的坐标是9x,y),在新坐标系x ′O ′y ′中的坐标是),(''y x .设新坐标系的原点O ′在原坐标系xOy 中的坐标是(h,k),则 k y y hx x +=+=''或 k y y hx x -=-='' 叫做平移(或移轴)公式.点P 处的切线PT 平分△PF1F2在点P 处的外角.PT 平分△PF1F2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.以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离.以焦点半径PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.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 +=.若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=外,则过0P 作椭圆的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是00221x x y ya b +=.椭圆22221x y a b += (a >b >0)的左右焦点分别为F1,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∆=.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 ).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.过椭圆一个焦点F 的直线与椭圆交于两点P 、Q, A1、A2为椭圆长轴上的顶点,A1P 和A2Q 交于点M ,A2P 和A1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.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 -=。

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 +=+; 【推论】:1、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 yx y a b a b +=+。

椭圆22221x y a b +=(a>b >o )的两个顶点为1(,0)A a -,2(,0)A a ,与y 轴平行的直线交椭圆于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是22221x y a b -=.2、过椭圆22221x y a b += (a >0, b >0)上任一点00(,)A x y 任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于B,C 两点,则直线BC 有定向且2020BCb x k a y =(常数).3、若P 为椭圆22221x y a b +=(a >b >0)上异于长轴端点的任一点,F1, F 2是焦点, 12PF F α∠=, 21PF F β∠=,则tan t22a c co a cαβ-=+. 4、设椭圆22221x y a b +=(a >b >0)的两个焦点为F1、F2,P (异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在△PF1F2中,记12F PF α∠=, 12PF F β∠=,12F F P γ∠=,则有sin sin sin cea αβγ==+.5、若椭圆22221x y a b +=(a >b >0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L ,则当0<e1时,可在椭圆上求一点P ,使得PF1是P 到对应准线距离d 与PF2的比例中项.6、P 为椭圆22221x y a b +=(a >b >0)上任一点,F1,F2为二焦点,A 为椭圆内一定点,则2112||||||2||a AF PA PF a AF -≤+≤+,当且仅当2,,A F P三点共线时,等号成立.7、椭圆220022()()1x x y y a b --+=与直线0Ax By C ++=有公共点的充要条件是2222200()A a B b Ax By C +≥++.8、已知椭圆22221x y a b +=(a >b >0),O 为坐标原点,P 、Q 为椭圆上两动点,且OP OQ ⊥.(1)22221111||||OP OQ a b +=+;(2)|OP|2+|OQ|2的最大值为22224a b a b +;(3)OPQ S ∆的最小值是2222a b a b +.9、过椭圆22221x y a b +=(a >b >0)的右焦点F 作直线交该椭圆右支于M,N 两点,弦MN 的垂直平分线交x 轴于P ,则||||2PF e MN =.10、已知椭圆22221x y a b +=( a >b >0) ,A 、B 、是椭圆上的两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴相交于点0(,0)P x , 则22220a b a b x a a ---<<. 11、设P 点是椭圆22221x y a b +=( a >b >0)上异于长轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记12F PF θ∠=,则(1)2122||||1cos b PF PF θ=+.(2) 122tan2PF F S b γ∆=. 12、设A 、B 是椭圆22221x y a b +=( a >b >0)的长轴两端点,P 是椭圆上的一点,PAB α∠=,PBA β∠=,BPA γ∠=,c 、e 分别是椭圆的半焦距离心率,则有(1)22222|cos |||s ab PA a c co αγ=-.(2)2tan tan 1e αβ=-.(3)22222cot PABa b S b a γ∆=-.13、已知椭圆22221x y a b +=( a >b >0)的右准线l 与x 轴相交于点E ,过椭圆右焦点F 的直线与椭圆相交于A 、B两点,点C 在右准线l 上,且BC x ⊥轴,则直线AC 经过线段EF 的中点.14、过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.15、过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直. 16、椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率). (注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.) 17、椭圆焦三角形中,内心将内点与非焦顶点连线段分成定比e. 18、椭圆焦三角形中,半焦距必为内、外点到椭圆中心的比例中项. 七、双曲线的常用结论:1、点P 处的切线PT 平分△PF1F2在点P 处的内角.2、PT 平分△PF1F2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PF1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 y a 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P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是00221x x y y a b -=.7、双曲线22221x y a b -=(a >0,b >o )的左右焦点分别为F1,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122t2F 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=--。

相关文档
最新文档