(完整版)圆锥曲线(椭圆,双曲线,抛物线)的定义、方程和性质知识总结,推荐文档
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椭圆的定义、性质及标准方程
1. 椭圆的定义:
⑴第一定义:平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹
12F F 、12F F 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。
⑵第二定义:动点到定点的距离和它到定直线的距离之比等于常数,M F l )10(< M 定点是椭圆的焦点,定直线叫做椭圆的准线,常数叫做椭圆的离心率。 F l e 说明:①若常数等于,则动点轨迹是线段。2a 2c 12F F ②若常数小于,则动点轨迹不存在。2a 2c 2. 椭圆的标准方程、图形及几何性质: 标准方程 中)0(12 2 22>>=+b a b y a x 心在原点,焦点在轴上x )0(12 2 22>>=+b a b x a y 中心在原点,焦点在轴上 y 图形 范围x a y b ≤≤,x b y a ≤≤,顶点 ()()()() 12120000A a A a B b B b --,、,,、,()()()() 12120000A a A a B b B b --,、,,、,对称轴轴、轴; x y 长轴长,短轴长; 2a 2b 焦点在长轴上 轴、轴; x y 长轴长,短轴长; 2a 2b 焦点在长轴上 焦点()()1200F c F c -,、,()()1200F c F c -,、,焦距) 0(221>=c c F F ) 0(221>=c c F F 离心率)10(<<= e a c e )10(<<= e a c e 准线 2 a x c =± 2 a y c =± 参数方程与普通方 程 的参数方程为22 22 1x y a b +=()cos sin x a y b θ θθ=⎧⎨ =⎩为参数的参数方程为22 22 1y x a b +=()cos sin y a x b θ θθ =⎧⎨ =⎩为参数 3. 焦半径公式: 椭圆上的任一点和焦点连结的线段长称为焦半径。 焦半径公式:椭圆焦点在轴上时,设分别是椭圆的左、右焦点,是 x 12F F 、()00P x y ,椭圆上任一点,则 , 。 1 0PF a ex =+2 0PF a ex =-推导过程:由第二定义得 (为点到左准线的距离) ,11 PF e d =1d P 则;同理得。 211000a PF ed e x ex a a ex c ⎛⎫ ==+=+=+ ⎪⎝ ⎭20PF a ex =-简记为:左“+”右“-”。 由此可见,过焦点的弦的弦长是一个仅与它的中点的横坐标有关的数。 ;若焦点在轴上,则为。有时为了运算方便,设22221x y a b +=y 22 221y x a b +=。 ),0(122n m m ny mx ≠>=+双曲线的定义、方程和性质 知识要点:1.定义 (1)第一定义:平面内到两定点F 1、F 2的距离之差的绝对值等于定长2a (小于|F 1F 2|)的点的轨迹叫双曲线。说明: ①||PF 1|-|PF 2||=2a (2a <|F 1F 2|)是双曲线; 若2a=|F 1F 2|,轨迹是以F 1、F 2为端点的射线;2a >|F 1F 2|时无轨迹。 ②设M 是双曲线上任意一点,若M 点在双曲线右边一支上,则|MF 1|>|MF 2|,|MF 1|-|MF 2|=2a ;若M 在双曲线的左支上,则|MF 1|<|MF 2|,|MF 1|-|MF 2|=-2a ,故|MF 1|-|MF 2|=±2a ,这是与椭圆不同的地方。 (2)第二定义:平面内动点到定点F 的距离与到定直线L 的距离之比是常数e (e>1)的点的轨迹叫双曲线,定点叫焦点,定直线L 叫相应的准线。 3.几个概念(1) 等轴双曲线:实、虚轴相等的双曲线。等轴双曲线的渐近线为y=±x ,离心率为。 2(2)共轴双曲线:以已知双曲线的实轴为虚轴,虚轴为实轴的双曲线叫原双曲线的共轴 双曲线,例:的共轴双曲线是。 12222=-b y a x 122 22-=-b y a x ①双曲线及其共轴双曲线有共同的渐近线。但有共同的渐近线的两双曲线,不一定是共 轴双曲线;②双曲线和它的共轴双曲线的四个焦点在同一个圆周上。 抛物线标准方程与几何性质 一、抛物线定义的理解 平面内与一个定点和一条定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点为抛物F l F 线的焦点,定直线为抛物线的准线。 l 注:① 定义可归结为“一动三定”:一个动点设为;一定点(即焦点);一定直 M F 线(即准线);一定值1(即动点到定点的距离与它到定直线的距离之比1) l M F l ② 定义中的隐含条件:焦点不在准线上。若在上,抛物线退化为过且垂直F l F l F 于的一条直线 l ③ 圆锥曲线的统一定义:平面内与一定点和定直线的距离之比为常数的点的轨迹,F l e 当时,表示椭圆;当时,表示双曲线;当时,表示抛物线。 10< 二、抛物线标准方程 1.抛物线标准方程建系特点:以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为一条坐标轴建立直角坐标系,这样使标准方程不仅具有对称性,而且曲线过原点,方程不含常数项,形式更为简单,便于应用。 2.四种标准方程的联系与区别:由于选取坐标系时,该坐标轴有四种不同的方向,因此抛物线的标准方程有四种不同的形式。抛物线标准方程的四种形式为:, ()022 >±=p px y ,其中: ()022>±=p py x ① 参数的几何意义:焦参数是焦点到准线的距离,所以恒为正值;值越大, p p p p 张口越大;等于焦点到抛物线顶点的距离。 2 p ②标准方程的特点:方程的左边是某变量的平方项,右边是另一变量的一次项,方程右边一次项的变量与焦点所在坐标轴的名称相同,一次项系数的符号决定抛物线的开口方向,即对称轴为轴时,方程中的一次项变量就是, 若的一次项前符号为正,则开口向右,x x x 若的一次项前符号为负,则开口向左;若对称轴为轴时,方程中的一次项变量就是, x y y 当的一次项前符号为正,则开口向上,若的一次项前符号为负,则开口向下。 y y 三、求抛物线标准方程 求抛物线方程时,要依据题设条件,弄清抛物线的对称轴和开口方向,正确地选择抛物线标准方程. ① 待定系数法:因抛物线标准方程有四种形式,若能确定抛物线的形式,需一个条件就能解出待定系数,因此要做到“先定位,再定值”。 p 注:当求顶点在原点,对称轴为坐标轴的抛物线时,若不知开口方向,可设为 或,这样可避免讨论。 ax y =2ay x =2② 抛物线轨迹法:若由已知得抛物线是标准形式,可直接设其标准式;若不确定是否是标准式,由已知条件可知曲线的动点的规律,一般用轨迹法求之。 四、抛物线的简单几何性质方程 设抛物线() 022 >=p px y 焦点 范围 对称性顶点离心率准线通径 性质 ⎪⎭ ⎫ ⎝⎛0,2p F 0 ≥x 关于轴对x 称 原点 1=e 2 p x - =p 2注:① 焦点的非零坐标是一次项系数的 ;4 1② 对于不同形式的抛物线,位置不同,其性质也有所不同,应弄清它们的异同点,