圆锥曲线
圆锥曲线知识点总结
圆锥曲线知识点总结圆锥曲线是解析几何中非常重要的一部分,它包括直角双曲线、抛物线和椭圆。
这些曲线都是由一个平面与一个旋转椭球体相交得到的,具有广泛的应用价值。
以下是对于圆锥曲线的知识点总结:一、直角双曲线直角双曲线由于其特殊的形状和性质,在物理学、工程学和数学等方面都有应用。
直角双曲线的方程可以表示为以下形式:(x^2/a^2) - (y^2/b^2) = 1其中a和b是正实数。
在直角双曲线上,存在两个焦点以及两个称为顶点的特殊点。
双曲线还具有渐近线,与其方程的斜率相关。
二、抛物线抛物线是一种类似于开口向上或开口向下的弧线。
它的方程通常表示为:y = ax^2 + bx + c其中a、b和c是实数且a不等于零。
抛物线的焦点是它的特殊点,而直径称为准线。
抛物线具有对称性质,其形状可以用焦点和准线的位置来确定。
三、椭圆椭圆是圆锥曲线中最常见的类型,它的形状类似于椭圆形。
椭圆的方程可以表示为:(x^2/a^2) + (y^2/b^2) = 1其中a和b是正实数。
椭圆具有两个焦点,椭圆的形状和大小由焦距和长短轴决定。
椭圆还具有较为特殊的直径,它称为主轴。
四、参数方程与极坐标方程除了直角坐标系下的方程表示,圆锥曲线还可以用参数方程和极坐标方程来描述。
参数方程是将x和y表示为参数t的函数,通过参数的变化来确定曲线上的点。
极坐标方程是使用角度和极径来定义曲线上的点。
五、圆锥曲线的性质圆锥曲线具有许多重要性质和性质。
其中一些重要的性质包括:切线的斜率、焦点与直线的关系、曲率和弧长等。
这些性质在求解问题和绘图中都有重要的应用。
总结:圆锥曲线是数学中的重要概念,它包括直角双曲线、抛物线和椭圆。
每种曲线都具有独特的形状和性质,可以通过方程、参数方程或极坐标方程来描述。
了解圆锥曲线的基本知识对于解决实际问题和深入理解数学概念都是非常重要的。
掌握圆锥曲线的知识点,将有助于我们在几何学和解析几何学领域更加灵活和熟练地运用相关概念。
圆锥曲线
圆锥曲线概述圆锥曲线包括椭圆,双曲线,抛物线。
其统一定义:到定点的距离与到定直线的距离的比e 是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。
当0<e<1时为椭圆:当e=1时为抛物线;当e>1时为双曲线。
圆锥曲线的由来两千多年前,古希腊数学家最先开始研究圆锥曲线,并且获得了大量的成果。
古希腊数学家阿波罗尼采用平面切割圆锥的方法来研究这几种曲线。
用垂直于锥轴的平面去截圆锥,得到的是圆;把平面渐渐倾斜,得到椭圆;当平面倾斜到“和且仅和”圆锥的一条母线平行时,得到抛物线;当平面再倾斜一些就可以得到双曲线。
阿波罗尼曾把椭圆叫“亏曲线”,把双曲线叫做“超曲线”,把抛物线叫做“齐曲线”。
事实上,阿波罗尼在其著作中使用纯几何方法已经取得了今天高中数学中关于圆锥曲线的全部性质和结果。
定义几何观点用一个平面去截一个圆锥面,得到的交线就称为圆锥曲线。
通常提到的圆锥曲线包括椭圆,双曲线和抛物线,但严格来讲,它还包括一些退化情形。
具体而言:1) 当平面与圆锥面的母线平行,且不过圆锥顶点,结果为抛物线。
2) 当平面与圆锥面的母线平行,且过圆锥顶点,结果退化为一条直线。
3) 当平面只与圆锥面一侧相交,且不过圆锥顶点,结果为椭圆。
4) 当平面只与圆锥面一侧相交,且不过圆锥顶点,并与圆锥面的对称轴垂直,结果为圆。
5) 当平面只与圆锥面一侧相交,且过圆锥顶点,结果退化为一个点。
6) 当平面与圆锥面两侧都相交,且不过圆锥顶点,结果为双曲线的一支(另一支为此圆锥面的对顶圆锥面与平面的交线)。
7) 当平面与圆锥面两侧都相交,且过圆锥顶点,结果为两条相交直线。
代数观点在笛卡尔平面上,二元二次方程ax^2+bxy+cy^2+dx+ey+f=0的图像是圆锥曲线。
根据判别式的不同,也包含了椭圆,双曲线,抛物线以及各种退化情形。
焦点-准线观点(严格来讲,这种观点下只能定义圆锥曲线的几种主要情形,因而不能算是圆锥曲线的定义。
但因其使用广泛,并能引导出许多圆锥曲线中重要的几何概念和性质。
高中数学圆锥曲线
高中数学圆锥曲线
圆锥曲线是一种几何图形,其特征是给定一定的半径和法线,由一个指定的焦点出发,以改变半径和法线来形成曲线。
又叫旋绕曲线或磁石曲线。
圆锥曲线在几何图形中占有重要的地位,它可以描述出各种各样的形状,甚至极端的形状,如环形、抛物线等。
圆锥曲线的特性是,它的曲线点和直线切线的夹角是固定的,这个夹角叫做它的曲率,它的曲率的大小决定了曲线的半径和法线。
曲率不同,曲线就会不同。
相对于较小的曲率,大曲率的曲率会产生大的弯曲程度,大曲率曲线经常用来描述一些紧凑的或复杂的物体的形状。
圆锥曲线在高中数学中有着重要的应用,比如抛物线,它是一种特殊的圆锥曲线,其方程的系数可以来描述出它的曲率及方向。
还有双曲线,这也是一种圆锥曲线,它的系数可以描述出它的曲率及方向。
圆锥曲线的系上也有很多的应用,比如求最大面积的运动路线,以及求最短路径,等等。
圆锥曲线类型
03
圆锥曲线在实际生活中的应
用
天文学中的应用
彗星轨道
彗星的椭圆轨道是典型的圆锥曲 线,通过观测和研究彗星的轨迹 ,科学家可以了解太阳系的演化 历史和天体的运动规律。
天体测量
在天文学中,利用望远镜等设备 观测天体,可以获得天体的位置 、距离等信息,这些数据可以通 过圆锥曲线进行描述和预测。
物理学中的应用
圆锥曲线在物理学中也有广泛应用,如行星运动轨迹、电磁波的传 播路径等。
圆锥曲线在工程学中的应用
圆锥曲线在工程学中也有广泛应用,如建筑设计、机械制造和航空 航天等领域。
感谢观看
THANKS
02
圆锥曲线在几何学中具有重要地位,是解析几何和代数几何的
重要研究对象。
圆锥曲线在光学中的应用
03
圆锥曲线在光学中有重要应用,如透镜的设计和折射原理等。
பைடு நூலகம்
圆锥曲线的研究现状
圆锥曲线在数学中的研究进展
现代数学家对圆锥曲线的研究已经深入到了代数几何和微分几何等 领域,研究方法也更加多样化和复杂化。
圆锥曲线在物理学中的应用
卫星轨道
人造卫星的轨道是圆锥曲线的一种, 通过精确计算和控制卫星的轨道,可 以实现全球通信、气象观测、地理定 位等功能。
粒子运动
在物理学中,粒子在电场、磁场等作 用力下的运动轨迹通常是圆锥曲线, 研究这些轨迹有助于深入了解粒子的 性质和运动规律。
工程学中的应用
桥梁设计
在桥梁设计中,桥梁的曲线形状常常需要用到圆锥曲线的知识,如圆弧拱桥、 抛物线拱桥等,利用圆锥曲线可以优化桥梁的结构设计,提高其稳定性和安全 性。
圆锥曲线的代数定义
01
圆锥曲线可以通过代数方程来表示。对于椭圆,其一般方程为 $frac{x^2}{a^2} + frac{y^2}{b^2} = 1$,其中 $a$ 和 $b$ 是
圆锥曲线的基本概念与性质
圆锥曲线的基本概念与性质1. 圆锥曲线的基本概念与性质圆锥曲线是高中数学中非常重要的一个概念,它是由平面与圆锥相交而产生的曲线。
本文将详细介绍圆锥曲线的基本概念和性质。
1.1 椭圆椭圆是圆锥曲线的一种,它是平面与圆锥不垂直于母线的相交曲线。
椭圆具有以下性质:- 椭圆是一个闭曲线,即从椭圆上的任意一点到椭圆的另一点的距离之和是一个常数,即椭圆的周长。
- 椭圆有两个焦点,对于椭圆上的任意一点,到两个焦点的距离之和等于一个常数。
- 椭圆是一个中心对称图形,它的中心是圆心。
1.2 双曲线双曲线也是圆锥曲线的一种,它是平面与圆锥不垂直于母线的相交曲线。
双曲线具有以下性质:- 双曲线是一个开曲线,即从双曲线上的任意一点到双曲线的另一点的距离之差等于一个常数的绝对值,即双曲线的离心率。
- 双曲线有两个焦点,对于双曲线上的任意一点,到两个焦点的距离之差等于一个常数。
- 双曲线是一个中心对称图形,它的中心是圆锥的顶点。
1.3 抛物线抛物线也是圆锥曲线的一种,它是平面与圆锥平行于母线的相交曲线。
抛物线具有以下性质:- 抛物线是一个开曲线,它有一个焦点和一个直线称为准线。
- 抛物线的焦点到任意一点的距离等于准线到该点的距离。
- 抛物线是一个轴对称图形,它的轴对称于对称轴。
2. 圆锥曲线的应用圆锥曲线在几何学以及其他学科领域中都有广泛的应用。
2.1 几何学在几何学中,圆锥曲线被广泛用于描述平面上的点与直线之间的关系。
例如,在解决两点之间的最短路径问题时,可以利用椭圆的性质来确定最短路径。
2.2 物理学在物理学中,圆锥曲线被应用于描述天体运动、光的传播以及其他各种物理现象。
例如,开普勒行星运动定律中的椭圆轨道就是以椭圆为基础建立的。
2.3 工程学在工程学中,圆锥曲线被广泛应用于建筑设计、桥梁设计等领域。
通过合理利用椭圆和抛物线的性质,可以设计出更加稳定和美观的建筑结构。
3. 结论圆锥曲线是数学中一个重要的概念,在几何学、物理学和工程学等不同领域都有广泛的应用。
高考数学圆锥曲线的定义及应用
圆锥曲线的定义及应用一、圆锥曲线的定义1. 椭圆:到两个定点的距离之和等于定长(定长大于两个定点间的距离)的动点的轨迹叫做椭圆。
即:{P| |PF1|+|PF2|=2a, (2a>|F1F2|)}。
2. 双曲线:到两个定点的距离的差的绝对值为定值(定值小于两个定点的距离)的动点轨迹叫做双曲线。
即{P|||PF1|-|PF2||=2a, (2a<|F1F2|)}。
3. 圆锥曲线的统一定义:到定点的距离与到定直线的距离的比e是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。
当0<e<1时为椭圆:当e=1时为抛物线;当e>1时为双曲线。
二、圆锥曲线的方程。
1.椭圆:+=1(a>b>0)或+=1(a>b>0)(其中,a2=b2+c2)2.双曲线:-=1(a>0, b>0)或-=1(a>0, b>0)(其中,c2=a2+b2)3.抛物线:y2=±2px(p>0),x2=±2py(p>0)三、圆锥曲线的性质1.椭圆:+=1(a>b>0)(1)X围:|x|≤a,|y|≤b(2)顶点:(±a,0),(0,±b)(3)焦点:(±c,0)(4)离心率:e=∈(0,1)(5)准线:x=±2.双曲线:-=1(a>0, b>0)(1)X围:|x|≥a, y∈R(2)顶点:(±a,0)(3)焦点:(±c,0)(4)离心率:e=∈(1,+∞)(5)准线:x=±(6)渐近线:y=±x3.抛物线:y2=2px(p>0)(1)X围:x≥0, y∈R(2)顶点:(0,0)(3)焦点:(,0)(4)离心率:e=1(5)准线:x=-四、例题选讲:例1.椭圆短轴长为2,长轴是短轴的2倍,则椭圆中心到准线的距离是__________。
解:由题:2b=2,b=1,a=2,c==,则椭圆中心到准线的距离:==。
圆锥曲线知识点总结
圆锥曲线知识点总结圆锥曲线是高中数学中的重要内容,包括椭圆、双曲线和抛物线。
掌握圆锥曲线的相关知识对于解决数学问题和理解数学的应用具有重要意义。
一、椭圆1、定义平面内与两个定点 F1、F2 的距离之和等于常数(大于|F1F2|)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焦距。
2、标准方程(1)焦点在 x 轴上:\(\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2} = 1\)(\(a > b > 0\)),其中\(a\)为长半轴长,\(b\)为短半轴长,\(c\)为半焦距,满足\(c^2 = a^2 b^2\)。
(2)焦点在 y 轴上:\(\frac{y^2}{a^2} +\frac{x^2}{b^2} = 1\)(\(a > b > 0\))。
3、椭圆的性质(1)对称性:椭圆关于 x 轴、y 轴和原点对称。
(2)范围:\(a \leq x \leq a\),\(b \leq y \leq b\)。
点为\((\pm a, 0)\),\((0, \pm b)\);焦点在 y 轴上时,顶点为\((0, \pm a)\),\((\pm b, 0)\)。
(4)离心率:椭圆的离心率\(e =\frac{c}{a}\)(\(0 < e < 1\)),它反映了椭圆的扁平程度,\(e\)越接近 0,椭圆越接近于圆;\(e\)越接近 1,椭圆越扁。
二、双曲线1、定义平面内与两个定点 F1、F2 的距离之差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线。
这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做焦距。
2、标准方程(1)焦点在 x 轴上:\(\frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} =1\),其中\(a\)为实半轴长,\(b\)为虚半轴长,\(c\)为半焦距,满足\(c^2 = a^2 + b^2\)。
(2)焦点在 y 轴上:\(\frac{y^2}{a^2} \frac{x^2}{b^2} =1\)。
圆锥曲线知识点全归纳(完整精华版)
焦点三角形面积公式椭圆=b²tan(a/2)=c|y0|双曲线=b²cot(a/2)。
即椭圆:x0x/a^2+y0y/b^2=1;
双曲线:x0x/a^2-y0y/b^2=1;
抛物线:y0y=p(x0+x)
四、焦准距
圆锥曲线的焦点到准线的距离p叫圆锥曲线的焦准距,或焦参数。
椭圆的焦准距:p=(b^2)/c
双曲线的焦准距:p=(b^2)/c
抛物线的准焦距:p
五、通径
圆锥曲线中,过焦点并垂直于轴的弦成为通径。
2.点差法,或称代点相减法。
设出弦的两端点坐标(x1,y1)和(x2,y2),代入圆锥曲线的方程,将得到的两个方程相减,运用平方差公式得[(x1+x2)·(x1-x2)]/(a^2)+[(y1+y2)·(y1-y2)/(b^2]=0由斜率为(y1-y2)/(x1-x2)可以得到斜率的取值。(使用时注意判别式的问题)
2)双曲线
文字语言定义:平面内一个动点到一个定点与一条定直线的距离之比是一个大于1的常数e。定点是双曲线的焦点,定直线是双曲线的准线,常数e是双曲线的离心率。
标准方程:
1.中心在原点,焦点在x轴上的双曲线标准方程:(x^2/a^2)-(y^2/b^2)=1
其中a>0,b>0,c^2=a^2+b^2.
椭圆的通径:(2b^2)/a
双曲线的通径:(2b^2)/a
抛物线的通径:2p
六、圆锥曲线的性质对比
见下图:
七、圆锥曲线的中点弦问题
已知圆锥曲线内一点为圆锥曲线的一弦中点,求该弦的方程
⒈联立方程法。
用点斜式设出该弦的方程(斜率不存在的情况需要另外考虑),与圆锥曲线方程联立求得关于x的一元二次方程和关于y的一元二次方程,由韦达定理得到两根之和的表达式,在由中点坐标公式的两根之和的具体数值,求出该弦的方程。
圆锥曲线课件
标准方程:x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1 (a > 0, b > 0)
1. 范围:双曲线在x轴上的范围是[±a, ±∞],在y轴上 的范围是[0, b]。
3. 渐近线:双曲线有两条渐近线,斜率分别为y=±b/a 。
抛物线
定义:抛物线是指由平面内 与一个固定点F和一条直线l
的距离相等的点的轨迹。
极坐标系的基本概念
01
极坐标系是平面坐标系的一种形式,由极点、极轴和极径等构
成。
圆锥曲线在极坐标系中的表示
02
将圆锥曲线置于极坐标系中,探究其在极坐标系中的形式及其
性质。
极坐标与直角坐标的转换
03
掌握极坐标与直角坐标的转换公式,能够将极坐标方程转化为
直角坐标方程。
圆锥曲线在实际问题中的优化方案
实际问题的数学建模
折射定律
折射定律也是光学原理中的重要内容之一,它描述了 光线在不同介质之间传播时的偏转规律。在一些复杂 的光学系统中,如望远镜、显微镜等,需要对多个曲 面进行精确的设计和加工,而这些曲面常常是按照圆 锥曲线的形状进行设计和加工的。通过对这些曲面的 精确设计和加工,我们可以更好地控制光线的折射方 向和强度,从而制造出更好的光学器材和设备。
计算坐标
根据圆锥曲线的方程,计算出各个点的坐标 。
确定圆锥曲线的形状和大小
根据圆锥曲线的性质和特点,确定形状和大 小,选择合适的参数。
绘制图形
使用绘图软件或手绘,根据计算出的坐标绘 制圆锥曲线。
焦点半径法
01
02
03
确定焦点
根据圆锥曲线的类型和方 程,确定焦点位置。
计算半径
根据圆锥曲线的方程和焦 点的位置,计算出曲线的 半径。
圆锥曲线知识点整理
圆锥曲线知识点整理圆锥曲线是解析几何中的重要内容,它是由圆(或椭圆、双曲线、抛物线)在一个平面上的投影形成的一类曲线。
在数学和物理学等领域,圆锥曲线有着广泛的应用。
下面将对圆锥曲线的相关知识点进行整理和说明。
一、圆锥曲线的定义及基本概念1. 圆锥曲线的定义:圆锥曲线是平面上的一条曲线,它是由一个固定点(焦点)和一个固定直线(准线)所确定的点的集合。
2. 圆锥曲线的焦点和准线:焦点是确定圆锥曲线形状的重要参数,准线是直线,在圆锥曲线的定义中起着重要作用。
3. 圆锥曲线的形状:圆锥曲线有四种形状,分别是圆、椭圆、双曲线和抛物线。
它们的形状由焦点、准线和离心率等参数确定。
二、圆锥曲线的方程及性质1. 圆的方程:圆的方程可以用一般式表示为(x-a)²+(y-b)²=r²,其中(a,b)表示圆心的坐标,r表示半径。
2. 椭圆的方程:椭圆的方程可以用标准方程表示为(x-h)²/a²+(y-k)²/b²=1,其中(h,k)表示椭圆中心的坐标,a和b分别表示椭圆在x轴和y轴上的半轴长度。
3. 双曲线的方程:双曲线的方程可以用标准方程表示为(x-h)²/a²-(y-k)²/b²=1,或(x-h)²/a²-(y-k)²/b²=-1。
其中(h,k)表示双曲线中心的坐标,a和b分别表示双曲线在x轴和y轴上的半轴长度。
4. 抛物线的方程:抛物线的方程可以用标准方程表示为y²=4ax,其中a表示抛物线的焦点到准线的距离。
5. 圆锥曲线的性质:圆锥曲线具有许多重要的性质,如对称性、离心率、焦点与准线的关系等。
这些性质对于理解和分析圆锥曲线的形状起着重要作用。
三、圆锥曲线在实际应用中的意义1. 圆锥曲线在物理学中的应用:在物理学中,圆锥曲线被广泛应用于描述物体的运动轨迹、电场和磁场分布等问题。
完美版圆锥曲线知识点总结
完美版圆锥曲线知识点总结
圆锥曲线(conic section)是指将圆锥面截出的几何曲线,包括圆、椭圆、双曲线
和环状曲线。
圆锥曲线特征定义为一组相关的高等几何概念,它来源于几何表示椭圆,半
直径和圆周上的某些点,以及另一些几何学概念,比如两个椭圆相交等。
圆锥曲线在椭圆定律中有重要作用,它可以帮助我们计算椭圆的长短轴,还可以用来
寻找圆锥面上指定位置上的点,或者求解和椭圆方程有关的各种参数。
圆锥曲线还可以用来解决和相关物理问题,比如光的反射和折射现象,因为光的反射
和折射都可以用椭圆方程和圆锥曲线来找出解决方案。
结合圆锥曲线的几何性质,将圆锥曲线的描述定义为:圆锥曲线的两个基本特性是椭
圆形和整体对称性,它是由圆锥面截出来的,而这些曲线的性质依赖于特定的参数,比如
切锥面圆锥上的面积、长短轴、偏离角、椭圆长宽比等。
圆锥曲线可以利用椭圆方程作出精确的数学模拟,关于不同参数的变化对椭圆的影响,进而推导出圆锥曲线的椭圆上的将要交汇的点,可以解释出椭圆形的特性和关系。
同时,圆锥曲线还可以用来发现几何学中的相关概念,像直线到椭圆交点、椭圆面上
点到椭圆上一定点的最短距离等,这些概念可以帮助我们理解圆锥曲线。
总之,圆锥曲线是圆锥及其数学特性的几何结果,它不仅能帮助我们理解光的反射和
折射,也可以用来理解几何学中的概念,具有十分重要的意义。
圆锥曲线知识点归纳总结
圆锥曲线知识点归纳总结圆锥曲线知识点归纳总结一、基本概念圆锥曲线是由一个平面与一个双曲面、抛物面或圆锥相交而得到的曲线。
它包括四种类型:椭圆、双曲线、抛物线和直线。
二、椭圆1. 椭圆的定义:平面上到两个定点F1和F2的距离之和等于常数2a (a>0)的所有点P的轨迹称为椭圆。
2. 椭圆的性质:(1)椭圆的中心为坐标原点。
(2)椭圆的两个焦点在x轴上,距离为2c,满足c^2=a^2-b^2。
(3)椭圆的长轴长度为2a,短轴长度为2b,满足a>b>0。
(4)离心率e=c/a,0<e<1。
(5)对于任意一条过中心点O且与坐标轴夹角为θ的直线,其与椭圆交点到O的距离之和等于常数2a*cosθ。
三、双曲线1. 双曲线的定义:平面上到两个定点F1和F2距离之差等于常数2a (a>0)的所有点P的轨迹称为双曲线。
2. 双曲线的性质:(1)双曲线的中心为坐标原点。
(2)双曲线的两个焦点在x轴上,距离为2c,满足c^2=a^2+b^2。
(3)双曲线有两条渐近线,即横坐标趋近于正无穷或负无穷时,纵坐标趋近于两条直线y=±b/a*x。
(4)离心率e=c/a,e>1。
(5)对于任意一条过中心点O且与坐标轴夹角为θ的直线,其与双曲线交点到O的距离之差等于常数2a*cosθ。
四、抛物线1. 抛物线的定义:平面上到定点F与定直线L距离相等的所有点P的轨迹称为抛物线。
2. 抛物线的性质:(1)抛物线的中心为定直线L上方向原点最近的那个点。
(2)抛物线与定直线L垂直,并以其为对称轴。
(3)焦距等于顶点到焦点或顶点到准直径之间的距离。
(4)顶点为抛物线的最高点,即其纵坐标为最大值。
(5)离心率e=1。
五、直线1. 直线的定义:平面上所有点的轨迹都是直线。
2. 直线的性质:(1)直线可以表示为y=kx+b的形式,其中k是斜率,b是截距。
(2)两条不重合的直线相交于一点。
(3)两条平行的直线永远不会相交。
高中数学圆锥曲线知识点总结
高中数学中,圆锥曲线是重要的内容之一。
以下是对圆锥曲线的知识点进行总结:1. 圆锥曲线的定义:圆锥曲线是在平面上由一个固定点(焦点)和一个到该点的固定距离之比(离心率)确定的曲线。
2. 椭圆:-定义:椭圆是所有到两个焦点的距离之和等于常数的点的集合。
-基本方程:$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$,其中$a$和$b$分别代表椭圆的半长轴和半短轴。
-离心率:$e=\frac{\sqrt{a^2-b^2}}{a}$,离心率满足$0<e<1$。
3. 双曲线:-定义:双曲线是所有到两个焦点的距离之差的绝对值等于常数的点的集合。
-基本方程:$\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$,其中$a$和$b$分别代表双曲线的半长轴和半短轴。
-离心率:$e=\frac{\sqrt{a^2+b^2}}{a}$,离心率满足$e>1$。
4. 抛物线:-定义:抛物线是所有到一个焦点的距离等于到直线(准线)的距离的点的集合。
-基本方程:$y^2=4ax$,其中$a$为抛物线的焦点到准线的距离的一半。
5. 圆:-定义:圆是到一个固定点的距离等于常数的点的集合。
-基本方程:$(x-h)^2+(y-k)^2=r^2$,其中$(h,k)$为圆心的坐标,$r$为半径的长度。
6. 圆锥曲线的性质:-焦点和准线:椭圆和双曲线有两个焦点和一条准线,抛物线有一个焦点和一条准线,圆只有一个焦点和没有准线。
-对称性:椭圆和双曲线关于$x$轴、$y$轴对称,抛物线关于$y$轴对称。
-焦点与离心率的关系:椭圆和双曲线的离心率小于1,抛物线的离心率等于1,圆的离心率为0。
-焦点与直径的关系:椭圆和双曲线的焦点在直径上,抛物线的焦点在对称轴上。
7. 焦点和准线的性质:-椭圆和双曲线:对于椭圆和双曲线,焦点到准线的距离等于焦点到曲线上任意点的距离之差的一半。
同时,准线也是曲线的对称轴。
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中数学圆锥曲线知识点总结一、基本概念1、圆锥曲线:圆锥曲线是由一系列圆及其与它们的共轭切面围成的曲线,也可以看作是由一条曲线以及一个光滑曲面所围成的曲线空间。
2、圆弧:圆弧是曲线上一定角度范围内的闭合曲线,实际中常用于表示圆的片段。
3、渐开线:渐开线是由来自同一个圆的两个圆弧构成的弧线,渐开线的共轭切面是一条直线,而此直线又可在空间上做一个新的圆锥曲线。
二、圆锥曲线的性质1、圆锥曲线的曲线部分是由圆弧和渐开线组成的,曲线上每个点都是圆切弧上的一个点;2、圆锥曲线的表面部分是一个椭圆锥曲面,其参数方程由三个椭圆锥参数函数组成,其积分可以计算出圆锥曲面上的面积;3、点P(x,y,z)在圆锥曲线上,则其有连续的x,y,z三个坐标参数,并且满足圆锥曲线的参数方程;4、圆锥曲线的曲线部分是椭圆锥曲线,并且任一点在曲线上的切线方向都是一致的;5、圆锥曲线的曲线与曲面的连接,是一条中间缝合曲线,即渐开线,渐开线也可以看作是空间曲线上的锥面的交线。
6、圆锥曲线的曲线部分与表面部分的连接,是一条中间缝合曲线,被称为椭圆锥曲线,椭圆锥曲线也是一条空间曲线上的椭圆锥面的交线。
7、圆锥曲线的曲线部分与表面部分之间的交点的曲线,也被称为椭圆锥曲线,它也可以看作是圆锥曲线上的椭圆锥线的交点的曲线。
三、圆锥曲线的应用1、圆锥曲线在建筑学上常用于建造拱顶、圆顶、屋顶等,这些曲线具有很好的象征性;2、圆锥曲线在航空和航天工程上常用于设计飞机、火箭的运动轨迹;3、圆锥曲线在汽车制造上常用于设计汽车的底盘,以实现更好的操控性能;4、圆锥曲线在计算机渲染上常用于设计三维物体,以获得更加逼真的渲染效果;5、圆锥曲线在绘画上常用于创作凹凸有致的曲线,以实现更加自然的线条。
总之,圆锥曲线是一种非常有用的曲线,它在不同领域有着广泛的应用。
圆锥曲线简介
圆锥曲线简介圆锥曲线圆锥曲线(英语:conic section),又称圆锥截痕、圆锥截面、二次曲线,是数学、几何学中通过平切圆锥(严格为一个正圆锥面和一个平面完整相切)得到的曲线,包括圆,椭圆,抛物线,双曲线及一些退化类型。
圆锥曲线在约公元前200年时就已被命名和研究了,其发现者为古希腊的数学家阿波罗尼奥斯,那时阿波罗尼阿斯对它们的性质已做了系统性的研究。
圆锥曲线应用最广泛的定义为(椭圆,抛物线,双曲线的统一定义):动点到一定点(焦点)的距离与其到一定直线(准线)的距离之比为常数(离心率e)的点的集合是圆锥曲线。
对于0 < e < 1得到椭圆,对于e = 1得到抛物线,对于e > 1得到双曲线。
圆锥曲线的类型圆锥曲线方程离心率(e)半焦距(c)半正焦弦(ℓ)焦点准线距离(p)圆椭圆抛物线双曲线圆锥曲线的类型:1.抛物线2.圆和椭圆3.双曲线椭圆,圆:当平面只与圆锥面一侧相交,交截线是闭合曲线的时候,且不过圆锥顶点,结果为椭圆。
如果截面与圆锥面的对称轴垂直,结果为圆。
抛物线:截面与圆锥面的母线平行,且不过圆锥顶点,结果为抛物线。
双曲线:截面与圆锥面两侧都相交,且不过圆锥顶点,结果为双曲线。
在平面通过圆锥的顶点的时候,有一些退化情况。
交截线可以是一个直线、一个点、或一对直线。
几何性质椭圆(Ellipse)椭圆上的点到两个焦点的距离和等于长轴长(2a)。
抛物线(Parabola)抛物线上的点到焦点的距离等于该点到准线的距离。
双曲线(Hyperbola)双曲线上的点到两个焦点的距离之差的绝对值等于贯轴长(2a)。
离心率有固定焦点F和准线的椭圆 (e=1/2)、抛物线 (e=1)和双曲线 (e=2)。
对于椭圆和双曲线,可以采用两种焦点-准线组合,每个都给出同样完整的椭圆或双曲线。
从中心到准线的距离是,这里的是椭圆的半长轴,或双曲线的半实轴。
从中心到焦点的距离是。
在圆的情况下,e = 0且准线被假想为离中心无限远。
圆锥曲线的性质
圆锥曲线的性质
圆锥曲线有以下性质:
1. 椭圆:如果一个圆锥的切平面与圆锥轴的夹角小于圆锥斜面与轴的夹角,那么交线就是一个椭圆。
2. 双曲线:如果一个圆锥的切平面与圆锥轴的夹角大于圆锥斜面与轴的夹角,那么交线就是一个双曲线。
3. 抛物线:如果一个圆锥的切平面平行于圆锥底面,那么交线就是一个抛物线。
4. 所有圆锥曲线都是对称图形。
5. 椭圆和双曲线的离心率(eccentricity)小于1,而抛物线的离心率等于1。
6. 椭圆和双曲线有两个焦点,抛物线有一个焦点。
7. 焦距(focal length)是从焦点到对准点的距离,它是所有圆锥曲线的一个重要参数。
8. 每个圆锥曲线都可以表示为二次方程的形式: Ax² + Bxy + Cy² + Dx + Ey + F = 0。
其中 x 和 y 代表直角坐标轴上的坐标。
- 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、"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、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)。
绝密★启用前2016-2017学年度???学校9月月考卷试卷副标题注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题(题型注释)…外………………○……※※装※※订※※…内………………○……第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 二、填空题(题型注释)三、解答题(题型注释)1.直线1:1l y =-与C 只有一个公共点1A ,直线2:1l y =与C 只有一个公共点2A 。
(I )求椭圆C 的方程;(II )设P 是1l 上(除1A 外)的动点,连结2A P 交椭圆于另外一点B ,连结OP 交椭圆于,C D 两点(C 在D 的下方),直线111,,A B AC A D 分别交直线2l 于点,,E F G ,若2||,||,||EF A F GF 成等差数列,求点P 的坐标。
2的左、右两个焦点12,F F ,过其中两个端点的直线1。
(1)求椭圆的方程;(2)如图,点A 为椭圆上一动点(非长轴端点),1AF 的延长线与椭圆交于B 点,AO 的延长线与椭圆交于C 点,求ABC ∆面积的最大值,并求此时直线AB 的方程。
3.如下图,已知P 是以1(1,0)F -为圆心,以4为半径的圆上的动点,P 与2(1,0)F 所连线段的垂直平分线与线段1PF 交于点M 。
……○…………线_______……○…………线(Ⅱ)已知点E 坐标为(4,0),并且倾斜角为锐角的直线l 经过点2(1,0)F 并且与曲线C 相交于,A B 两点,(ⅰ)求证:22AEF BEF ∠=∠; 9,求直线l 的方程。
4.在直角坐标系xOy 中,椭圆且过点椭圆C 的长轴的两端点为,A B ,点P 为椭圆上异于,A B 的动点,定直线4x =与直线PA 、PB 分别交于,M N 两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)在x 轴上是否存在定点经过以MN 为直径的圆,若存在,求定点坐标;若不存在,说明理由.5.如图,已知抛物线方程为28y x =.(1)直线l 过抛物线的焦点F ,且垂直于x 轴,l 与抛物线交于A 、B 两点,求AB 的长度.…………○…………※※答※※题※※…………○…………为原点.求△OCD 的面积.6.短轴长为,直线与椭圆C 交于M 、N 两点。
(Ⅰ)求椭圆C 的方程;相切,证明:MON ∠为定值.7.已知椭圆C :+=1(a >b >0)的离心率为,以原点O 为圆心,椭圆C 的长半轴为半径的圆与直线2x -y +6=0相切.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知点A ,B 为动直线y =k (x -2)(k ≠0)与椭圆C 的两个交点,问:在x 轴上是否存在点E ,使2+·为定值?若存在,试求出点E 的坐标和定值,若不存在,说明理由.参考答案1.(Ⅰ)(Ⅱ)4±=t 【解析】试题分析:(Ⅰ),直线11l y =-:与C 只有一个公共点1A ,直线21l y =:与C 只有一个公共点2A ,求出a b ,,即可求椭圆选a b ,的方程;(Ⅱ)设()1P t -,,则直线2A P 的方程,求出B 的坐标,再求出E 的坐标,确定直线12AC A D 、 的方程,令y=1,确定F ,GC 在直线OP 上,即可求出点P 的坐标。
试题解析:解:(I ,1b =∴椭圆方程为:(II )解:设(,1)P t -,则直线2A P 的方程为:消去y,得直线1A B ,令1y =,得又直线OP 的方程为因为,C D 关于(0,0)O 中心对称,可设1111(,),(,)C x y D x y --,直线1A C 、2A D 的方程分别为1y =,得又因为2||,||,||EF A F GF又C 在直线OP 上,所以||GF联立①、②又11(,)C x y 在椭圆上,代入椭圆方程得,解得:4t =± 考点:直线与圆锥曲线的综合问题。
【一题多解】因为2||,||,||EF A F GF 成等差数列,所以)0(2F F G F E x x x x x -=-+- 所以0=+G E x x ,所以0=+D B x x 即D B y y = 设(,1)P t -,则直线2A P 的方程为:消去y ,得直线OP 的方程为由DB y y =得解得4±=t 。
2.(1(2,1x =-。
【解析】 试题分析:(1)借助题设条件建立方程组求解;(2)借助题设条件运用直线与椭圆的位置关系建立目标函数求解。
试题解析:(1)设椭圆的半焦距为c ,很据题意,,1bc =, ,2222b b c =+,∴1b c ==,(2)设直线AB 的方程为1x ty =-,1122(,),(,)A x y B x y ,由22122x ty x y =-⎧⎨+=⎩消去x 并整理,得22(2)210t y ty +--=,因为直线AB 与椭圆交于,A B 两点,所以点O 到直线AB 的距离因为O 是线段AC 的中点,所以点C 到直线AB 的距离为2d 。
,则1u ≥,,即1u =,亦即0t =时,ABC ∆面积的最大值为 此时直线AB 的方程为1x =-。
考点:直线与椭圆的位置关系等有关知识的综合运用。
【易错点晴】本题是一道考查直线与椭圆的位置关系的综合问题。
解答本题的第一问时,直第二问的求解过程中,为了避免分类讨论将直线AB 的方程设为1x ty =-,然后再将直线的方程1x ty =-和椭圆的方从而使得问题获解。
本题对运算求解能力和推理论证能力的要求较高,有一定难度。
3.(Ⅱ)(i )证明见解析;(ii )1y x =-。
【解析】 试题分析:(Ⅰ)借助题设条件运用椭圆的定义求解;(Ⅱ)借助题设条件运用直线与椭圆的位置关系求解。
试题解析:(Ⅰ)设(,)M x y ,则因为M 在线段2PF 的垂直平分线上,所以2||||MP MF =,所以12112||||||||4||MF MF MF MP F F +=+=>。
即M 的轨迹为以12,F F 为焦点的椭圆,其长半轴为2a =,半焦距为1c =。
所以C的方程是(Ⅱ)(ⅰ)设1,1()A x y ,22(,)B x y ,直线AB 的方程为(1)y k x =-,则2222223412,(34)84120(1)x y k x k x k y k x ⎧+=⇒+-+-=⎨=-⎩,,所以11)4Ek11124)4)x x x --即22AEF BEF ∠=∠。
,不妨设点A 在第一象限,则,,所以,;即22112222(4)8,(4)8,x y x y ⎧-=⎪⎨-=⎪⎩ 所以12,x x 是方程即方程27880x x --=,21k =.又倾斜角为锐角,所以0k >,所以直线AB 的方程为1y x =-。
考点:直线与椭圆的位置关系等有关知识的综合运用。
【易错点晴】本题是一道考查直线与椭圆的位置关系的综合问题。
解答本题的第一问时,直先将直线AB 的方程设为(1)y k x =-,再与曲线椭圆的标之间的关系求得22AEF BEF ∠=∠。
线的斜率1=k 最后点斜式求直线AB 的方程为1y x =-,使得问题获解。
本题对运算求解能力和推理论证能力的要求较高,有一定难度和区分度。
4.(2)存在,()()1,0,7,0. 【解析】试题分析:(1)借助题设条件建立方程组求解;(2)借助题设条件运用直线与椭圆的位置关系建立方程,依据方程中的坐标之间的关系分析探究推证. 试题解析:(1,∴椭圆C 的方程为 (2)设PA 、PB 的斜率分别为()1200,,,k k P x y .即由()1:2PA l y k x =+知()14,6M k ,由()2:2PB l y k x =-知()24,2N k ,MN ∴的中点()124,3G k k +.∴以MN 为直径的圆的方程为 令22222211221122120,8169696,816120y x x k k k k k k k k x x k k =∴-++++=-+∴-++=,即2870x x -+=,解得7x =或1x =,∴存在定点()()1,0,7,0经过以MN 为直径的圆.考点:直线与椭圆的位置关系等有关知识的综合运用. 【易错点晴】本题是一道考查直线与椭圆的位置关系的综合问题.解答本题的第一问时,直接求得椭圆的方,先设设PA 、PB 的斜率分别为()1200,,,k k P x y ,借助两直线的方程求出点)2,4(),6,4(21k N k M ,通过建立以MN 为直径的圆过轴上的定点探究出定点的坐标为()()1,0,7,0.推证出以MN 为直径的圆过定点()()1,0,7,0,使得问题获解.5.(1)8; (2【解析】试题分析:(1)由题已知抛物线方程;28y x =,l 过抛物线的焦点F ,且垂直于x 轴,易求出A 、B 两点坐标,运用两点间的距离公式可得;(2)由题可先求出直线l 方程并与抛物线方程联立,再设出,C D 两点坐标,运用根与系数的关系可求出弦长,最后利用三角形的面积公式可得.试题解析:(1)∵抛物线方程为28y x =,∴焦点(2,0)F ,又直线l 过焦点,且垂直于x 轴,∴l 的方程为2x =,联立方程组282y x x ⎧=⎨=⎩,解得2244x x y y ==⎧⎧⎨⎨==-⎩⎩或 ∴(2,4),(2,4)A B -,(2)由(1)焦点(2,0)F ,直线1l 倾斜角为45︒,直线1l 的斜率tan 451k =︒=,其方程为 2y x =-,设1122(,),(,)C x y D x y ,联立方程组221288160,8,2y xy y y y y x ⎧=⇒--=+=⎨=-⎩[来源:学科网∴△OCD考点:(1)抛物线的性质及弦长.(2)直线与抛物线的位置关系及几何性质的运用; 6.(Ⅰ)229161x y +=;(Ⅱ)证明见解析. 【解析】试题分析:易得椭圆方程;(Ⅱ)直线与椭圆相交,首选讨论直线斜率不存在的特殊情形,求得,因此在斜率存在时,设直线:l y kx m =+,交点()1122,,(,)M x y N x y ,要证明12120x x y y +=,由直线与圆相切求得,k m 的关系,由直线方程与椭圆方程联立方程组后可得1212,x x x x +,然后计算12121212()()x x y y x x kx m kx m +=+++,并把刚才的结论代入可得.试题解析:(Ⅰ)由题意得116922=+∴y x (Ⅱ)当直线x l ⊥轴时,因为直线与圆相切,所以直线方程为得M 、N当与x 轴不垂直时,设()),(,,,:2211y x N y x M m kx y l +=,由,22125k m +=∴, 联立⎩⎨⎧=++=116922y x mkx y 得()011632169222=-+++m kmx x k()22121212121()OM ON x x y y k x x km x x m ∴⋅=+=++++ =考点:椭圆标准方程,直线与椭圆相交,定值问题.【名师点睛】1.解析几何中的定值问题是指某些几何量(线段的长度、图形的面积、角的度数、直线的斜率等)的大小或某些代数表达式的值等和题目中的参数无关,不依参数的变化而变化,而始终是一个确定的值.2.求定值问题常见的方法有两种:①从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;②直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.7.(1);(2)存在,定点为E.【解析】试题分析:(1)要求椭圆标准方程,一般要列出关于的两个等式,题中离心率是一个,即,另外由直线与圆相切知原点到直线的距离就等于,因此易得;(2)直线与椭圆相交,设交点为,把直线方程代入椭圆方程后可得,同时假设定点存在,并设,计算,把它表示为的等式,此式是关于的恒等式,由此可求得.试题解析:(1)由e=,得=,即c=a,①又因为以原点O为圆心,椭圆C的长半轴长为半径的圆为x2+y2=a2,且与直线2x-y+6=0相切,所以a==,代入①得c=2,所以b2=a2-c2=2.所以椭圆的方程为+=1.(2)由得(1+3k2)x2-12k2x+12k2-6=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=,x1·x2=,根据题意,假设x轴上存在定点E(m,0),使得2+·=·(+)=·为定值,则有·=(x1-m,y1)·(x2-m,y2)=(x1-m)·(x2-m)+y1y2=(x1-m)(x2-m)+k2(x1-2)(x2-2)=(k2+1)x1x2-(2k2+m)(x1+x2)+(4k2+m2)=(k2+1)·-(2k2+m)·+(4k2+m2)=.要使上式为定值,即与k无关,则应使3m2-12m+10=3(m2-6),即m=,此时·=m2-6=-为定值,定点为E.考点:椭圆标准方程,直线与椭圆相交,解析几何中的定点问题.【名师点睛】解决存在性问题应注意以下几点存在性问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在.(1)当条件和结论不唯一时要分类讨论;(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件;(3)当条件和结论都不知,按常规方法解题很难时,要思维开放,采取另外的途径.。