二次曲线中的万能弦长公式

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高中数学:四大类弦长公式

高中数学:四大类弦长公式

高中数学中的四大类弦长公式一、平面直角坐标中的全场通用弦长公式1、已知两点坐标:()11,y x A ,()22,y x B ,则()()221221y y x x AB -+-=2、已知直线上两点:若()11,y x A ,()22,y x B 两点在直线b kx y +=(直线的斜率存在并且不为0)上,则ak x x k AB ∆+=-+=221211(∆,,21x x 是02=++c bx ax 的两根和判别式) ak y y k AB ∆+=-+=22121111(∆,,21y y 是02=++c by ay 的两根和判别式)注:以上公式适用于直线与曲线相交,将直线与曲线联立但不易求出交点坐标 时,采用设而不求思想的解决弦长问题,以上公式的证明会用到韦达定理)二、平面直角坐标中特殊曲线(例如:圆,抛物线,椭圆)中的弦长公式1、直线0:=++C By Ax l 与圆()()222:r b y a x M =-+-相交于B A ,,则222d r AB -=(其中22BA C Bb Aa d +++=为圆心),(b a M 到直线l 的距离)注:此公式证明需用垂径定理2、抛物线中的焦点弦弦长公式,过抛物线交点F 直线l 与抛物线相交的弦长,BF AF AB += ①α221sin 2p x x p AB =++=(其中抛物线开口向右,方程为px y 22=) ②)(21x x p AB +-=(其中抛物线开口向左,方程为px y 22-=) ③21y y p AB ++=(其中抛物线开口向上,方程为py x 22=) ④)(21y y p AB +-=(其中抛物线开口向下,方程为py x 22-=) 注:此公式的证明需用到抛物线的定义和焦半径公式.3、椭圆中的焦点弦的弦长公式,BF AF AB +=①过椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点)0,(1c F -的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212x x e a AB ++=.②过椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点)0,(2c F 的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212x x e a AB +-=.③过椭圆)0(12222>>=+b a bx a y 的左焦点)0(1c F -,的直线l 与椭圆相交于 ()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212y y e a AB ++=.④过椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点),0(2c F 的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212y y e a AB +-=.注:此公式的证明需用到椭圆的第二定义和焦半径公式.三、直线标准参数方程下的弦长公式过定点),(00y x P ,倾斜角为α的直线l 的参数方程⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数). 参数t 的几何意义为: t 为直线上任一点(,)x y 到定点00(,)x y 的数量;即:直线l 上的动点()()ααsin ,cos ,00t y t x M y x M ++=到点),(00y x P 的距离等于t .设点B A 、对应的参数分别为,,21t t 则有: ①2121,,t t AB t PB t PA -===②AB 中点M 对应的参数为221t t +,则.221t t PM += 证明:∵A 对应的参数分别为1t ∴()ααsin ,cos 1010t y t x A ++,∴ ()()()()1212120102010sin cos sin cos t t t y t y x t x PA =+=-++-+=αααα同理2t PB =,21t t AB -=还有一些可能会用到的公式,他们都可通过以上两个结论+绝对值的运算而得: 例如:③⎩⎨⎧<->+=+=+0,,2121212121t t t t t t t t t t PB PA ;⎩⎨⎧<+>-=-=-0,,2121212121t t t t t t t t t t PB PA④ 若AB 的中点为P ,则021=+t t .(∵AB 中点对应的参数为221t t +,P 对应的参数为0)过定点),(00y x P 的直线l 的参数方程也可表示为:⎩⎨⎧+=+=bt y y atx x 00 (b a ,是常数,t 为参数).设点N M 、对应的参数分别为21,t t ,即()()20201010,,,bt y at x N bt y at x M ++++则有:①122t b a PM +=,222t b a PN +=,()2122t t b a PN PM +=⋅②Aba t tb a MN ∆+=-+=222122(其中21,t t 是方程02=++C Bt At 的两根) ③⎩⎨⎧<->+=+=+0,,2121212121t t t t t t t t t t PN PM ; ⎪⎩⎪⎨⎧<++>-+=-+=-0,0,2121222121222122t t t t b a t t t t b a t t b a PN PM④ 若MN 的中点为P ,则021=+t t .(∵MN 中点对应的参数为221t t +,P 对应的参数为0)四、极坐标系中的弦长公式:()()2211,,,θρθρB A①若21θθ=,则21ρρ-=AB②若21θθ≠,则()21212221cos 2θθρρρρ--+=AB ,()2121sin 21θθρρ-=∆OAB S。

二次曲线的性质及应用

二次曲线的性质及应用

二次曲线的性质及应用----研究性学习报告山东省实验中学2008级23班刘谦益傅明睿陈霖指导教师:王学红摘要二次曲线与我们的生活密切相关,它们的性质在生产、生活中被广泛应用。

本小组成员在此次研究性学习活动中对二次曲线的性质进行了一系列探讨,从二次曲线的定义入手,就二次曲线的方程、光学性质及应用等方面展开说明。

AbstractConics are closely related to our living. Their characters have been widely applied in the producing and our living. The members of our team carried out a series of discussions with the characters of the conics at the research-based learning activities. Starting with the definition of conics, we illuminated with the equation, the optical properties and the application areas of the conics.二次曲线的性质及应用----研究性学习报告山东省实验中学2008级23班 刘谦益 傅明睿 陈霖指导教师:王学红一、绪论在我们的生活中,二次曲线无处不在。

车轮滚滚,留下一路红尘;烈日炎炎,照亮亘古乾坤。

这些都给我们留下圆的形象。

构筑了五彩世界的圆,就是最简单的二次曲线——x 2+y 2=r 2从椭圆方程说起当我们在纸上钉两个图钉,(它们的间距为2c ),将一根长为l 的绳子分别各系在一个图钉上,用笔绷紧绳子绕一圈,就画出了一个椭圆——因为椭圆上任意一点到两焦点的距离和相等,而且不难得出这个椭圆长轴a= ,短轴b=,我们把它放在直角坐标系中,设F 1(c,0),F 2(-c,0),可知椭圆上任意一点p(x,y)满足PF 1+PF 2=l=2a 。

高中数学圆锥曲线有好用的公式

高中数学圆锥曲线有好用的公式

高中数学圆锥曲线有什么好用的公式吗那些考试拿高分的,一定是简单的题目做得又快又对,这样他们才有时间去思考难题。

因此,适当地掌握一些教材中没有提到,但是可以加速解题过程的公式和定理,对提高解题速度,尤其是选择和填空题的解题速度极为有效。

下面就来简单总结一下与圆锥曲线有关的好用公式:1.利用椭圆的焦点三角形快速求离心率通过这一简单的结论,我们可以把一些出现在选择和填空题中的求离心率类的题目迅速解决,只需要画出图,找出角度,代入公式,避免了a,b,c换来换去的繁琐运算,为我们后面的大题节约时间。

我们先证明一下这个公式:通过这一简单的结论,我们可以把一些出现在选择和填空题中的求离心率类的题目迅速解决,只需要画出图,找出角度,代入公式,避免了a,b,c换来换去的繁琐运算,为我们后面的大题节约时间。

【我们先不使用这个定理来解决这个问题】:【在知道公式的情况下】翻译的图像和条件不变:那我们比较这两种做法,显然第一种需要用数学三招去思考,去动点脑筋去想,但如果利用好这个公式,我们几乎不需要思考,只需要熟练的计算即可迅速解出答案!2.利用椭圆的切线方程快速解题只需记下这个简单的结论,在圆锥曲线中椭圆这一章中,遇到切线问题就可以思路更清晰,解题更迅速噢。

【直接记住结论解题】再盯住已经转化过的目标,要求上述式子的最小值,联想有关的定理和定义,我们想到了利用函数的性质或者不等式的方法求最值,所以要把x1•x2,y1•y2,x1+x2换成与m有关的代数式。

利用这个定理,有效的缩短了解题时间,让我们对这一类型的题目处理起来更得心应手。

不仅是椭圆,在圆上这个定理也是成立的:大家记住了吗?3.利用双曲线的焦点三角形快速求离心率通过这一简单的结论,我们可以把一些出现在选择和填空题中的求离心率类的题目迅速解决,只需要画出图,找出角度,代入公式,避免了a,b,c换来换去的繁琐运算,为我们后面的大题节约时间。

我们先证明一下这个公式:因为上次椭圆的已经进行简便性验证了,那么同学们多记这4个字——椭加双减,再加上本身这个公式就很好记,结合三角形对比一下,多记4个字又可以解决一类题,投资回报比是很高的!利用本质教育的第一招翻译,翻译出图形:再利用本质教育的第三招盯住目标立马联想我们背过的公式:椭加双减3.二次曲线弦长万能公式(另外一个类似,可以证明)这就是泽宇老师在录播课中提到的“韦达定理模式”,解大题的时候,把以上证明过程写出来即可。

椭圆双曲线弦长公式

椭圆双曲线弦长公式

椭圆双曲线弦长公式
椭圆和双曲线是常见的数学曲线,它们在物理学、工程学和其他领域中具有广泛的应用。

在研究椭圆和双曲线时,弦长是一个重要的概念。

弦是连接椭圆或双曲线上两个点的线段。

在椭圆上,弦始于一个焦点,结束于另一个焦点,通过椭圆的内部。

在双曲线上,弦同样连接两个点,但它通过双曲线的外部。

我们可以通过弦的长度来描述椭圆或双曲线的形状。

弦长公式是一个用于计算椭圆或双曲线弦长的公式。

下面我们将分别介绍椭圆和双曲线的弦长公式。

1. 椭圆弦长公式:
对于一个椭圆,其长轴长度为2a,短轴长度为2b。

如果我们选择椭圆上两个点,它们的坐标分别为(x, y)和(x, y),那么它们之间的弦长可以通过以下公式计算:
S = 2a * sin(θ/2)
其中,θ是两个点所在的角度。

注意,这里的角度是弧度制。

2. 双曲线弦长公式:
对于一个双曲线,其长轴长度为2a,短轴长度为2b。

同样地,我们
选择双曲线上两个点,它们的坐标为(x, y)和(x, y)。

双曲线上这两个点之间的弦长可以通过以下公式计算:
S = 2a * sinh(d/2)
其中,d是两个点之间的距离,sinh表示双曲正弦函数。

椭圆和双曲线的弦长公式可以帮助我们计算曲线上两个点之间的距离,从而更好地理解和分析这些曲线的性质。

它们在计算机图形学、天体力学、电磁学等领域中有重要的应用。

高中数学:四大类弦长公式

高中数学:四大类弦长公式

高中数学中的四大类弦长公式一、平面直角坐标中的全场通用弦长公式1、已知两点坐标:()11,y x A ,()22,y x B ,则()()221221y y x x AB -+-=2、已知直线上两点:若()11,y x A ,()22,y x B 两点在直线b kx y +=(直线的斜率存在并且不为0)上,则ak x x k AB ∆+=-+=221211(∆,,21x x 是02=++c bx ax 的两根和判别式) ak y y k AB ∆+=-+=22121111(∆,,21y y 是02=++c by ay 的两根和判别式)注:以上公式适用于直线与曲线相交,将直线与曲线联立但不易求出交点坐标 时,采用设而不求思想的解决弦长问题,以上公式的证明会用到韦达定理)二、平面直角坐标中特殊曲线(例如:圆,抛物线,椭圆)中的弦长公式1、直线0:=++C By Ax l 与圆()()222:r b y a x M =-+-相交于B A ,,则222d r AB -=(其中22BA C Bb Aa d +++=为圆心),(b a M 到直线l 的距离)注:此公式证明需用垂径定理2、抛物线中的焦点弦弦长公式,过抛物线交点F 直线l 与抛物线相交的弦长,BF AF AB += ①α221sin 2px x p AB =++=(其中抛物线开口向右,方程为px y 22=)②)(21x x p AB +-=(其中抛物线开口向左,方程为px y 22-=) ③21y y p AB ++=(其中抛物线开口向上,方程为py x 22=) ④)(21y y p AB +-=(其中抛物线开口向下,方程为py x 22-=) 注:此公式的证明需用到抛物线的定义和焦半径公式.3、椭圆中的焦点弦的弦长公式,BF AF AB +=①过椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的左焦点)0,(1c F -的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212x x e a AB ++=.②过椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的左焦点)0,(2c F 的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212x x e a AB +-=.③过椭圆)0(12222>>=+b a b x a y 的左焦点)0(1c F -,的直线l 与椭圆相交于 ()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212y y e a AB ++=.④过椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的左焦点),0(2c F 的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212y y e a AB +-=.注:此公式的证明需用到椭圆的第二定义和焦半径公式.三、直线标准参数方程下的弦长公式过定点),(00y x P ,倾斜角为α的直线l 的参数方程⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数). 参数t 的几何意义为: t 为直线上任一点(,)x y 到定点00(,)x y 的数量;即:直线l 上的动点()()ααsin ,cos ,00t y t x M y x M ++=到点),(00y x P 的距离等于t .设点B A 、对应的参数分别为,,21t t 则有: ①2121,,t t AB t PB t PA -=== ②AB 中点M 对应的参数为221t t +,则.221t t PM += 证明:∵A 对应的参数分别为1t ∴()ααsin ,cos 1010t y t x A ++, ∴ ()()()()1212120102010sin cos sin cos t t t y t y x t x PA =+=-++-+=αααα同理2t PB =,21t t AB -=还有一些可能会用到的公式,他们都可通过以上两个结论+绝对值的运算而得:例如:③⎩⎨⎧<->+=+=+0,,2121212121t t t t t t t t t t PB PA ;⎩⎨⎧<+>-=-=-0,,2121212121t t t t t t t t t t PB PA④ 若AB 的中点为P ,则021=+t t .(∵AB 中点对应的参数为221t t +,P 对应的参数为0)过定点),(00y x P 的直线l 的参数方程也可表示为:⎩⎨⎧+=+=bt y y atx x 00(b a ,是常数,t 为参数).设点N M 、对应的参数分别为21,t t ,即()()20201010,,,bt y at x N bt y at x M ++++则有:①122t b a PM +=,222t b a PN +=,()2122t t b a PN PM +=⋅②Aba t tb a MN ∆+=-+=222122(其中21,t t 是方程02=++C Bt At 的两根)③⎩⎨⎧<->+=+=+0,,2121212121t t t t t t t t t t PN PM ; ⎪⎩⎪⎨⎧<++>-+=-+=-0,0,2121222121222122t t t t b a t t t t b a t t b a PN PM④ 若MN 的中点为P ,则021=+t t .(∵MN 中点对应的参数为221t t +,P 对应的参数为0)四、极坐标系中的弦长公式:()()2211,,,θρθρB A①若21θθ=,则21ρρ-=AB②若21θθ≠,则()21212221cos 2θθρρρρ--+=AB ,()2121sin 21θθρρ-=∆OAB S。

二次曲线的切线与弦长

二次曲线的切线与弦长

二次曲线的切线与弦长李嘉元(大理学院数学系,云南大理671000)【摘要1二次曲线是解析几何研究的重要对象之一,而它的切线与弦的长度是二次曲线的两个非常重要的问题,本文对这两个问题给出相应的计算公式。

【关键词】二次曲线;切线;弦长;计算公式中图分类号:0241.6文献标识码:A文章编号:cN53—1180(2002)04—0021一02l引言在解析几何的讨论和学习过程中,我们经常遇到讨论二次曲线的切线与弦长的问题,而这类问题探讨起来一般情况下计算量较大,比较复杂。

本文将给出相应的计算公式,使问题变得较为简单。

2二次曲线的切线二次曲线的一般方程为F(x,Y)=allf+瓠2xy+妞y2+砜3x+2劫y+曲,=0(1)点(‰,峋)是(1)上的一个点。

下面我们来求通过点(K,y0)且与(1)相切的切线的方程。

设过点()(。

,v0)的切线方程为(Ⅱll凳+2口12xY+毗2铲)亡+2{(q11‰+。

1d。

+Ⅱ】jjx+rm2勘+Ⅱ2m+蚴j列E+r嘞J蔚+瓦J删yo+q22菇+2啦撕+2毗批+锄3,-o(3)为计算方便,我们令nr%,∥=mm+8jm+nⅡ疋f勒,刊=口J2肋+啦啪+蚴,由(x.Y)=知凳+2啦2xY+啦譬则f引可写成西{X,Y)·亡+2、Fl(勒,如)·x+F2《渤.y0)【收稿日期】:2002—06一19【作者简介】:孛嘉元(1%5一),男(白族),云南洱源人讲师,主要从事数学教学研究·Y1‘+F{‰,如)=ot4j要使r2J成为二次曲线f"的切线的条件,当圣f盖,y)≠O时是△=[x—r知,仲j+lRr劫,KJ]2一中rx,¨F(‰.靳l=o{.51焦(靳,枷)在l1)上,‘F(‰,如)=o砒(5》为xFl《靳,№)+YF2《‰,扣)=oi6)当中r五列=D时,直线r2j成为二次曲线r,J的切线的条件除了Fr∞,抑J=0外,唯一的条件仍然是f酬如果nr%,如J与托r∞,肋J不全为零.那么由r6J得:x:Y=F2(‰,vo):(一F1{‰,如)),鼠此过f‰,恂)的切线方程为:fx=‰+Rr勘,川l或写成Iy;y一一f勘,yo)tlx一‰)Fl{%。

弦长公式知识讲解

弦长公式知识讲解

弦长公式弦长=│x1-x2│√(k^2+1)=│y1-y2│√[(1/k^2)+1]其中k为直线斜率,(x1,y1),(x2,y2)为直线与曲线的两交点,"││"为绝对值符号,"√"为根号证明方法如下:假设直线为:Y=kx+b圆的方程为:(x-a)^2+(y-u)^2=r^2假设相交弦为AB,点A为(x1.y1)点B为(X2.Y2) 则有AB=√(x1-x2)^2+(y1-y2)^把y1=kx1+b.y2=kx2+b分别带入,则有:AB=√(x1-x2)^2+(kx1-kx2)^2=√(x1-x2)^2+k^2(x1-x2)^2=√1+k^2*│x1-x2│证明ABy1-y2│√[(1/k^2)+1]的方法也是一样的证明方法二d=√(x1-x2}^2+(y1-y2)^2这是两点间距离公式因为直线y=kx+b所以y1-y2=kx1+b-(kx2+b)=k(x1-x2)将其带入d=√(x1-x2)^2+(y1-y2)^2得到d=√(x1-x2)^2+[k(x1-x2)]^2=√(1+k^2)(x1-x2)^2=√(1+k^2)*√(x1-x2)^2=√(1+k^2)*√(x1+x2)^2-4x1x2公式二抛物线y2=2px,过焦点直线交抛物抛物线线于A(x1,y1)和B(x2,y2)两点,则AB弦长:d=p+x1+x2 y2=-2px,过焦点直线交抛物线于A ﹙x1,y1﹚和B﹙x2,y2﹚两点,则AB弦长:d=p-﹙x1+x2﹚x2=2py,过焦点直线交抛物线于A﹙x1,y1﹚和B﹙x2,y2﹚两点,则AB弦长:d=p+y1+y2 x2=-2py,过焦点直线交抛物线于A﹙x1,y1﹚和B﹙x2,y2﹚两点,则AB弦长:d=p-﹙y1+y2﹚公式三d = √(1+k^2)|x1-x2| = √(1+k^2)[(x1+x2)^2 - 4x1x2] = √(1+1/k^2)|y1-y2| =√(1+1/k^2)[(y1+y2)^2 - 4y1y2]关于直线与圆锥曲线相交求弦长,通用方法是将直线y=kx+b代入曲线方程,化为关于x(或关于y)的一元二次方程,设出交点坐标,利用韦达定理及弦长公式√(1+k^2)[(x1+x2)^2 - 4x1x2]求出弦长,这种整体代换,设而不求的思想方法对于求直线与曲线相交弦长是十分有效的,然而对于过焦点的圆锥曲线弦长求解利用这种方法相比较而言有点繁琐,利用圆锥曲线定义及有关定理导出各种曲线的焦点弦长公式就更为简捷。

高中数学:四大类弦长公式

高中数学:四大类弦长公式

高中数学中的四大类弦长公式一、平面直角坐标中的全场通用弦长公式1、已知两点坐标:()11,y x A ,()22,y x B ,则()()221221y y x x AB -+-=2、已知直线上两点:若()11,y x A ,()22,y x B 两点在直线b kx y +=(直线的斜率存在并且不为0)上,则ak x x k AB ∆+=-+=221211(∆,,21x x 是02=++c bx ax 的两根和判别式) ak y y k AB ∆+=-+=22121111(∆,,21y y 是02=++c by ay 的两根和判别式)注:以上公式适用于直线与曲线相交,将直线与曲线联立但不易求出交点坐标 时,采用设而不求思想的解决弦长问题,以上公式的证明会用到韦达定理)二、平面直角坐标中特殊曲线(例如:圆,抛物线,椭圆)中的弦长公式1、直线0:=++C By Ax l 与圆()()222:r b y a x M =-+-相交于B A ,,则222d r AB -=(其中22BA C Bb Aa d +++=为圆心),(b a M 到直线l 的距离)注:此公式证明需用垂径定理2、抛物线中的焦点弦弦长公式,过抛物线交点F 直线l 与抛物线相交的弦长,BF AF AB += ①α221sin 2px x p AB =++=(其中抛物线开口向右,方程为px y 22=)②)(21x x p AB +-=(其中抛物线开口向左,方程为px y 22-=) ③21y y p AB ++=(其中抛物线开口向上,方程为py x 22=) ④)(21y y p AB +-=(其中抛物线开口向下,方程为py x 22-=) 注:此公式的证明需用到抛物线的定义和焦半径公式.3、椭圆中的焦点弦的弦长公式,BF AF AB +=①过椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点)0,(1c F -的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212x x e a AB ++=.②过椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点)0,(2c F 的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212x x e a AB +-=.③过椭圆)0(12222>>=+b a bx a y 的左焦点)0(1c F -,的直线l 与椭圆相交于 ()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212y y e a AB ++=.④过椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点),0(2c F 的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212y y e a AB +-=.注:此公式的证明需用到椭圆的第二定义和焦半径公式.三、直线标准参数方程下的弦长公式过定点),(00y x P ,倾斜角为α的直线l 的参数方程⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数). 参数t 的几何意义为: t 为直线上任一点(,)x y 到定点00(,)x y 的数量;即:直线l 上的动点()()ααsin ,cos ,00t y t x M y x M ++=到点),(00y x P 的距离等于t .设点B A 、对应的参数分别为,,21t t 则有: ①2121,,t t AB t PB t PA -=== ②AB 中点M 对应的参数为221t t +,则.221t t PM +=证明:∵A 对应的参数分别为1t ∴()ααsin ,cos 1010t y t x A ++, ∴ ()()()()1212120102010sin cos sin cos t t t y t y x t x PA =+=-++-+=αααα同理2t PB =,21t t AB -=还有一些可能会用到的公式,他们都可通过以上两个结论+绝对值的运算而得:例如:③⎩⎨⎧<->+=+=+0,,2121212121t t t t t t t t t t PB PA ;⎩⎨⎧<+>-=-=-0,,2121212121t t t t t t t t t t PB PA④ 若AB 的中点为P ,则021=+t t .(∵AB 中点对应的参数为221t t +,P 对应的参数为0)过定点),(00y x P 的直线l 的参数方程也可表示为:⎩⎨⎧+=+=bt y y atx x 00(b a ,是常数,t 为参数).设点N M 、对应的参数分别为21,t t ,即()()20201010,,,bt y at x N bt y at x M ++++则有:①122t b a PM +=,222t b a PN +=,()2122t t b a PN PM +=⋅②Aba t tb a MN ∆+=-+=222122(其中21,t t 是方程02=++C Bt At 的两根)③⎩⎨⎧<->+=+=+0,,2121212121tt t t t t t t t t PN PM ; ⎪⎩⎪⎨⎧<++>-+=-+=-0,0,2121222121222122t t t t b a t t t t b a t t b a PN PM④ 若MN 的中点为P ,则021=+t t .(∵MN 中点对应的参数为221t t +,P 对应的参数为0)四、极坐标系中的弦长公式:()()2211,,,θρθρB A①若21θθ=,则21ρρ-=AB②若21θθ≠,则()21212221cos 2θθρρρρ--+=AB ,()2121sin 21θθρρ-=∆OAB S。

弦长公式

弦长公式

弦长公式弦长=│x1-x2│√(k^2+1)=│y1-y2│√[(1/k^2)+1]其中k为直线斜率,(x1,y1),(x2,y2)为直线与曲线的两交点,"││"为绝对值符号,"√"为根号证明方法如下:假设直线为:Y=kx+b圆的方程为:(x-a)^2+(y-u)^2=r^2假设相交弦为AB,点A为(点B为则有AB=√(x1-x2)^2+(y1-y2)^把y1=kx1+b.y2=kx2+b分别带入,则有:AB=√(x1-x2)^2+(kx1-kx2)^2=√(x1-x2)^2+k^2(x1-x2)^2=√1+k^2*│x1-x2│证明ABy1-y2│√[(1/k^2)+1]的方法也是一样的证明方法二d=√(x1-x2}^2+(y1-y2)^2这是两点间距离公式因为直线y=kx+b所以y1-y2=kx1+b-(kx2+b)=k(x1-x2)将其带入d=√(x1-x2)^2+(y1-y2)^2得到d=√(x1-x2)^2+[k(x1-x2)]^2=√(1+k^2)(x1-x2)^2=√(1+k^2)*√(x1-x2)^2=√(1+k^2)*√(x1+x2)^2-4x1x2公式二y2=2px,过焦点直线交抛物抛物线线于A(x1,y1)和B(x2,y2)两点,则AB弦长:d=p+x1+x2y2=-2px,过焦点直线交抛物线于A﹙x1,y1﹚和B﹙x2,y2﹚两点,则AB弦长:d=p-﹙x1+x2﹚x2=2py,过焦点直线交抛物线于A﹙x1,y1﹚和B﹙x2,y2﹚两点,则AB弦长:d=p+y1+y2x2=-2py,过焦点直线交抛物线于A﹙x1,y1﹚和B﹙x2,y2﹚两点,则AB弦长:d=p-﹙y1+y2﹚公式三d=√(1+k^2)|x1-x2|=√(1+k^2)[(x1+x2)^2-4x1x2]=√(1+1/k^2)|y1-y2|=√(1+1/k^ 2)[(y1+y2)^2-4y1y2]关于直线与圆锥曲线相交求弦长,通用方法是将直线y=kx+b代入,化为关于x(或关于y)的,设出交点坐标,利用韦达定理及弦长公式√(1+k^2)[(x1+x2)^2-4x1x2]求出弦长,这种整体代换,设而不求的思想方法对于求直线与曲线相交弦长是十分有效的,然而对于过焦点的圆锥曲线弦长求解利用这种方法相比较而言有点繁琐,利用圆锥曲线定义及有关定理导出各种曲线的焦点弦长公式就更为简捷。

弦长公式双曲线

弦长公式双曲线

弦长公式双曲线双曲线是一种广泛存在于数学文献中的曲线,它在大多数研究和应用中发挥着重要作用。

双曲线是一种经典曲线,其参数由给定的弦长公式决定。

弦长公式,也称为双曲线公式,提供了一种从双曲线的弦长和其他参数中计算给定双曲线的非常有用的方法。

它有助于研究双曲线的特性和它们在不同条件下的行为。

双曲线曲线由一组满足公式的拟合曲线组成,其中每一条拟合曲线都是一个双曲曲线。

弦长公式允许用户从双曲线的弦长和其他参数中确定特定的双曲线的曲线和参数。

可以根据双曲线的参数确定双曲线的弦长。

在这种情况下,弦长是双曲线拟合中条件最小的参数,它一般表示为 rc。

通过使用弦长公式,用户可以定义任意形状的曲线,包括线性曲线,抛物线等等。

这些参数将用于定义双曲线拟合的弦长及其特性。

通常,每个参数都包含某种形式的系数来控制曲线的行为。

另外,当参数确定时,双曲线的参数和弦长有助于确定曲线的定义、拟合的曲线和参数的显示位置、直线的距离和拐角处的值等等。

它也可以为不同坐标系统中的双曲线提供有用的信息。

弦长公式通常用于确定双曲线的系数。

它由Mbius系数,以及化简为简单修正系数,形成四个部分组成。

其中,Mbius系数用于定义曲线的弧长;修正系数用于定义拐角处的属性,以及拐角处的值;而弦长则决定了双曲线的拟合曲线的长度。

弦长公式用于绘制双曲线,其中通常使用的参数包括曲线的直径、曲率和抛物线的距离。

其中,直径表示弦长;曲率表示双曲线拟合中高度变化的拐角处;而抛物线的距离表示拐角处抛物线的距离。

弦长公式还可以用于研究双曲线的行为,以及双曲线在不同条件下的行为。

其中,曲率和弦长可以用来衡量双曲线拟合中弧长的变化;抛物线距离可用来衡量拐角处抛物线的距离;而弦长公式还可以帮助确定不同轴系和双曲线的参数,并用以研究双曲线的性质和行为。

总之,弦长公式是一种经典的拟合方法,它用于定义双曲线的参数和特性。

它可以用于绘制双曲线,并用于研究双曲线的行为,以及不同条件下的行为。

双曲线弦长公式二级结论

双曲线弦长公式二级结论

双曲线弦长公式二级结论
双曲线的弦长公式是一个重要的数学定理,其二级结论更为深入。

具体地说,对于双曲线上的一对对称点P和P',其弦长公式可以表
示为:SP × SP' = a - b,其中a和b分别是双曲线的两个半轴长度,而SP和SP'则是P和P'与双曲线中心的距离。

进一步地,如果
P和P'分别在双曲线的两个分支上,那么二级结论可以表述为:SP ×SP' = c - a,其中c是双曲线的离心率。

这个公式在数学和物理学
上都有着广泛的应用,特别是在描述光学和电学现象时,常常用到双曲线的性质来分析和解释。

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高中数学:四大类弦长公式

高中数学:四大类弦长公式

高中数学中的四大类弦长公式一、平面直角坐标中的全场通用弦长公式1、已知两点坐标:()11,y x A ,()22,y x B ,则()()221221y y x x AB -+-=2、已知直线上两点:若()11,y x A ,()22,y x B 两点在直线b kx y +=(直线的斜率存在并且不为0)上,则ak x x k AB ∆+=-+=221211(∆,,21x x 是02=++c bx ax 的两根和判别式) ak y y k AB ∆+=-+=22121111(∆,,21y y 是02=++c by ay 的两根和判别式)注:以上公式适用于直线与曲线相交,将直线与曲线联立但不易求出交点坐标 时,采用设而不求思想的解决弦长问题,以上公式的证明会用到韦达定理)二、平面直角坐标中特殊曲线(例如:圆,抛物线,椭圆)中的弦长公式1、直线0:=++C By Ax l 与圆()()222:r b y a x M =-+-相交于B A ,,则222d r AB -=(其中22BA C Bb Aa d +++=为圆心),(b a M 到直线l 的距离)注:此公式证明需用垂径定理2、抛物线中的焦点弦弦长公式,过抛物线交点F 直线l 与抛物线相交的弦长,BF AF AB += ①α221sin 2p x x p AB =++=(其中抛物线开口向右,方程为px y 22=) ②)(21x x p AB +-=(其中抛物线开口向左,方程为px y 22-=) ③21y y p AB ++=(其中抛物线开口向上,方程为py x 22=) ④)(21y y p AB +-=(其中抛物线开口向下,方程为py x 22-=) 注:此公式的证明需用到抛物线的定义和焦半径公式.3、椭圆中的焦点弦的弦长公式,BF AF AB +=①过椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点)0,(1c F -的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212x x e a AB ++=.②过椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点)0,(2c F 的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212x x e a AB +-=.③过椭圆)0(12222>>=+b a bx a y 的左焦点)0(1c F -,的直线l 与椭圆相交于 ()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212y y e a AB ++=.④过椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点),0(2c F 的直线l 与椭圆相交于()11,y x A ,()22,y x B 两点,则()212y y e a AB +-=.注:此公式的证明需用到椭圆的第二定义和焦半径公式.三、直线标准参数方程下的弦长公式过定点),(00y x P ,倾斜角为α的直线l 的参数方程⎩⎨⎧+=+=ααsin cos 00t y y t x x (t 为参数). 参数t 的几何意义为: t 为直线上任一点(,)x y 到定点00(,)x y 的数量;即:直线l 上的动点()()ααsin ,cos ,00t y t x M y x M ++=到点),(00y x P 的距离等于t .设点B A 、对应的参数分别为,,21t t 则有: ①2121,,t t AB t PB t PA -===②AB 中点M 对应的参数为221t t +,则.221t t PM += 证明:∵A 对应的参数分别为1t ∴()ααsin ,cos 1010t y t x A ++,∴ ()()()()1212120102010sin cos sin cos t t t y t y x t x PA =+=-++-+=αααα同理2t PB =,21t t AB -=还有一些可能会用到的公式,他们都可通过以上两个结论+绝对值的运算而得: 例如:③⎩⎨⎧<->+=+=+0,,2121212121t t t t t t t t t t PB PA ;⎩⎨⎧<+>-=-=-0,,2121212121t t t t t t t t t t PB PA④ 若AB 的中点为P ,则021=+t t .(∵AB 中点对应的参数为221t t +,P 对应的参数为0)过定点),(00y x P 的直线l 的参数方程也可表示为:⎩⎨⎧+=+=bt y y atx x 00 (b a ,是常数,t 为参数).设点N M 、对应的参数分别为21,t t ,即()()20201010,,,bt y at x N bt y at x M ++++则有:①122t b a PM +=,222t b a PN +=,()2122t t b a PN PM +=⋅②Aba t tb a MN ∆+=-+=222122(其中21,t t 是方程02=++C Bt At 的两根) ③⎩⎨⎧<->+=+=+0,,2121212121t t t t t t t t t t PN PM ; ⎪⎩⎪⎨⎧<++>-+=-+=-0,0,2121222121222122t t t t b a t t t t b a t t b a PN PM④ 若MN 的中点为P ,则021=+t t .(∵MN 中点对应的参数为221t t +,P 对应的参数为0)四、极坐标系中的弦长公式:()()2211,,,θρθρB A①若21θθ=,则21ρρ-=AB②若21θθ≠,则()21212221cos 2θθρρρρ--+=AB ,()2121sin 21θθρρ-=∆OAB S。

二次曲线中的万能弦长公式

二次曲线中的万能弦长公式

二次曲线中的万能弦长公式王忠全我们把圆、椭圆、双曲线、抛物线称为二次曲线,用设而不求的方法,可得到其弦长公式。

设直线方程为:y=kx+b (特殊情况要讨论k 的存在性),二次曲线为f (x ,y )=0,把直线方程代入二次曲线方程,可化为ax 2+by 2+c=0,(或ay 2+by+c=0),设直线和二次曲线的两交点为A (x 1那么:x 1,x 2是方程ax 2+by 2+c=0的两个解,有x 1+x 2=-a b ,x 1x 2=ac , ()()||k 1x x 4)(k 1))(k (1)()(||22122122212221221221221a x x x x b kx b kx x x y y x x AB ∆+=-+⋅+=-+=--++-=-+-= 同理:若化为关于y 的方程ay 2+by+c=0,则|AB|= ||112a k ∆+. 例、已知过点M (-3,-3)的直线m 被圆x 2+y 2+4y-21=0所截得的弦长为45,求直线m 的方程。

解析:设直线方程m:y+3=k(x+3),即y=kx+3k-3,代入x 2+y 2+4y-21=0,得x 2+k 2x 2+9k 2+9+6k 2x-6kx-18k-21+4kx+12k-12=0, 即(1+k 2)x 2+(6k 2-2k)x+9k 2-6k-24=0,那么032,092,2,210232016162416808096246454196246454|1|96246024364243612122222222342342=+-=++=-==--=--+=+-=++-=++-++-+-+y x y x k k k k ,k k ,k k k ,,kk k k k k k k k k k k或所求直线方程为得两边平方即当k 不存在时,直线m 为x=-3,代入x 2+y 2+4y-21=0,得交点为(-3,2),(-3,-6) |AB|=548≠(不合题意)综上所述: 032,092=+-=++y x y x 或所求直线方程为.变式: 已知过点M (-3,-3)的直线m 被椭圆141622=+y x 所截得的弦长为2,求直线m 的方程。

弦长公式及其运用

弦长公式及其运用

弦长公式在职业高中数学解题中的应用邹志勇摘要:直线与圆锥曲线的位置关系是平面解析几何中的一个重要内容之一,而弦长公式的应用是其中的一个重要知识点,也是高考的热点,如何培养学生的创新思维,找到求解弦长的有效方法,在数学教学中显得尤为重要。

关键词:弦长、弦长公式、弦长公式的应用。

与“求弦长”有关的知识点在职高数学教学中经常遇到,而弦长公式是求弦长的最快捷方法之一,在实际应用中,如何让学生灵活地应用弦长公式求弦长在解题中显得至关重要。

一、弦长:这里指的是直线与圆锥曲线(圆、椭圆、双曲线、抛物线)相交所截的线段。

二、弦长公式:这里指的是弦长计算公式,弦长公式有好几个,而这里所要讲的是简化后的弦长公式(L= a k ∆+21 )(1)弦长公式的推导设直线y=kx+t 与圆锥曲线相交于A (1x ,1y ) B (2x ,2y )两点。

则弦长为AB ,把y=kx+t 代入圆锥曲线方程消去y 化简整理得到一个关于x 的一元二次方程 2x α+bx+c=0 (α≠0)则1x +2x =-a b ,1x 2x =ac ∴ AB =212212)()(y y x x -+-=[]212212)()()(t kx t kx x x +-++-=2122))(1(x x k -+=)1(2k +212214)(x x x x -+ =)1(2k + ac a b ⋅--4)(2=)1(2k + 224a ac b -=a k ∆+21 ∴ 弦长公式为 =ak ∆+21 (其中k 表示直线的斜率,△=2b -4ac ,α表示一元二次方程中2x 的系数)(2)弦长公式的应用①直线与圆相交时,弦长公式的应用举例。

例1:已知直线y=2x-5与圆x 2+y 2=25相交于A ,B 两点,求AB解:把y=2x-5代入x 2+y 2=25化简得x 2—4x=0∴ k=2 α=1 △= 2)4(--4×1×0=16 ∴ AB =ak ∆+21=116212+=45②直线与椭圆相交时,弦长公式的应用例2:已知直线y=x+2与椭圆92x +2y =1相交于A ,B 两点,求AB 解:把y=x+2代入92x + y 2=1化简得10x 2+36x+27=0 ∴ AB =ak ∆+21=1027104361122⨯⨯-+=536 ③直线与双曲线相交时,弦长公式的应用 例3:已知直线y=x-2与双曲线2x —22y =1化简得2x +4x-6=0 ∴ AB =a k ∆+21=1)6(1441122-⨯⨯-+=45 ④直线与抛物线相交时,弦长公式的应用例4:已知直线y=2x+m 与抛物线y 2 =4x 相交于A,B两点,若AB =35,求m的值 解:把y=2x+m 代入y 2 =4x 化简得42x +(4m —4)x +2m =0∵ AB =35 ∴ 444)44(21222m m ⨯⨯--+=35 解得m =—4弦长公式的推导是一个难点,如果弄清了公式的来龙去脉,定能加深对公式的理解和记忆,弦长公式是一个实用性很强的公式,如果能够灵活地应用弦公式,在解题中往往能取到事半功倍的效果。

双曲线焦点弦长公式3个

双曲线焦点弦长公式3个

双曲线焦点弦长公式3个首先给出一个求解问题。

已知抛物线的焦准距为p(焦准距即焦点到准线的距离),过其焦点F的弦AB与其对称轴的夹角为α,求弦长|AB|。

对这个问题,一般都是通过解析几何来解决,不过在解析几何建立之前,这个问题也是可以解决的,我们现在就来看看。

如上图所示,直线l为抛物线的准线,O为抛物线的顶点,F为为焦点,AB为过焦点F的弦,α为其与对称轴x的夹角,E为准线与对称轴的交点。

作AD⊥l于D点,作BC⊥l与C点,由抛物线的第二定义可知:|AF|=|AD|,|BF|=|BC|,这里我们规定α为锐角,即|AF|>|BF|,过F点作l的平行线,交AD与G点,交BC的延长线于H点,过B点作BI⊥AD于I。

根据图上的几何关系,则有:2|EF|=|AD|+|BC|−(|AG|−|BH|),由于∠DAF=∠FBH=α,EF=p,(已知条件)于是在直角△AGF与直角三角形△BHF中有:|AG|=|AF|cosα,|BH|=|BF|cosα,结合|AD|=|AF|,|BC|=|BF|,于是有:2p=|AF|(1+cosα)+|BC|(1−cosα) ……(记为抛物线焦半径和式)在直角△BIA中,由勾股定理得:|AI|2=(|AD|−|BC|)2=(|AF|−|BF|)2,|AI|2+|BI|2=|AB|2,而|BI|=|AB|sinα,即:(|AF|−|BF|)2=|AB|2−(|AB|sinα)2=(|AB|cosα)2,于是可得:|AF|=|AB|2(1−cosα),|BF|=|AB|2(1+cosα),代入抛物线焦半径和式中,化简,可得:2p=|AB|sin2α,即:|AB|=2psin2α这就是抛物线焦点弦长公式。

我们可以看到,使用纯几何的办法来求解抛物线的弦长是十分麻烦的,所以解析几何的创立才有了它的必要性,下面就来看看解析几何的办法。

如上图所示,以抛物线顶点为O点,对称轴为x轴,建立直角坐标系xOy,于是抛物线的方程为y2=2px,其焦点坐标为F(p2,0),由于AB与x轴的夹角为α,所以直线AB的斜率为tanα,其方程则由点斜式确定为y=tanα(x−p2)。

弦长公式双曲线

弦长公式双曲线

弦长公式双曲线弦长公式双曲线(Chordlengthformulahyperbola)是由19世纪晚期的德国数学家GeorgCantor发现的双曲线之一。

弦长公式双曲线也被称为Cantor双曲线,它可以描述各种不同类型的双曲线,并且可以精确地描述双曲线的特征。

弦长公式双曲线的数学表达式可以表示如下:frac{x^2}{a^2} - frac{y^2}{b^2} = 1在上面的数学表达式中,a和b是正实数,它们表示了双曲线两个轴的长度。

我们可以通过调整这两个参数来改变双曲线的形状。

弦长公式双曲线的另一个重要性质是它的曲率,它是由两个参数c和d来决定的。

这两个参数可以表示为:frac{c^2}{a^2} + frac{d^2}{b^2} = 1它们决定了双曲线的曲率,也就是双曲线的弯曲程度。

我们可以通过调整这两个参数来改变双曲线的形状。

弦长公式双曲线在几何学上有许多有用的特性,这些特性可以用来描述双曲线的特征。

例如:1.长公式双曲线的渐近线是直线,它的两个渐近线分别为:y = axb (x (∞,∞))和x = cy d (y (∞,∞))。

2.长公式双曲线的两个焦点在x轴上是对称的,即它们在x轴上满足:x1 + x2 = 2c。

3.长公式双曲线的曲线长度和曲率是互相独立的,即它们不依赖于另一个参数。

4.长公式双曲线的两个焦点在y轴上也是对称的,即它们在y轴上满足:y1 + y2 = 2d。

5.从一个焦点到另一个焦点的路径上,所经过的距离与两个焦点之间的距离之和的差异很小。

6.长公式双曲线的凸度(Curvature)是由c和d两个参数决定的,它们可以用来衡量双曲线的弯曲程度。

7.长公式双曲线的曲线下方有一个局部最小值(在它的焦点处)和一个局部最大值(在它的两个轴上)。

由于它的特性,弦长公式双曲线被广泛应用于工程和科学领域,例如电子学和力学,它们可以被用来描述双曲线元素上的各种特性,是一种非常有用的数学工具。

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二次曲线中的万能弦长公式
王忠全
我们把圆、椭圆、双曲线、抛物线称为二次曲线,用设而不求的方法,可得到其弦长公式。

设直线方程为:y=kx+b (特殊情况要讨论k 的存在性),二次曲线为f (x ,y )=0,把直线方程代入二次曲线方程,可化为ax 2+by 2+c=0,(或ay 2+by+c=0),设直线和二次曲线的两交点为A (x 1,y
),B (x ,y )
那么:x 1,x 2是方程ax +by +c=0的两个解,有
x 1+x 2=-a b ,x 1x 2=a
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21221a x x x x b kx b kx x x y y x x AB ∆
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|112a k ∆+. 例、已知过点M (-3,-3)的直线m 被圆x 2+y 2+4y-21=0所截得的弦长为45,求直线m 的方程。

解析:设直线方程m:y+3=k(x+3),
即y=kx+3k-3,代入x 2+y 2+4y-21=0,得x 2+k 2x 2+9k 2+9+6k 2x-6kx-18k-21+4kx+12k-12=0, 即(1+k 2)x 2+(6k 2-2k)x+9k 2-6k-24=0,那么
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或所求直线方程为得两边平方即
当k 不存在时,直线m 为x=-3,代入x 2+y 2+4y-21=0,得交点为(-3,2),(-3,-6) |AB|=548≠(不合题意)
综上所述: 032,092=+-=++y x y x 或所求直线方程为.
变式: 已知过点M (-3,-3)的直线m 被椭圆14
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2=+y x 所截得的弦长为2,求直线m 的方程。

评析:用公式解决弦长问题,计算量大,容易出错,这正是高考考查学生计算能力的一个重要方面,这种“设而不求”的思想,在处理圆锥曲线相关问题中占有重要地位。

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