求圆锥曲线的标准方程
圆锥曲线公式大全
圆锥曲线知识考点一、直线与方程1、倾斜角与斜率:1212180<α≤0(tan x x y y --==)α2、直线方程:⑴点斜式:直线l 经过点),(000y x P ,且斜率为k : ()00x x k y y -=- ⑵斜截式:已知直线l 的斜率为k ,且与y 轴的交点为),0(b :b kx y += ⑶两点式:已知两点),(),,(222211y x P x x P 其中),(2121y y x x ≠≠:121121y y y y x x x x --=-- ⑷截距式:已知直线l 与x 轴的交点为A )0,(a ,与y 轴的交点为B ),0(b : 1x y a b += ⑸一般式:0=++C By Ax (A 、B 不同时为0, 斜率BAk -=,y 轴截距为B C -)(6)k 不存在⇔a x b a x o=⇔⇔=)的直线方程为过(轴垂直,90α3、直线之间的关系:222111:,:b x k y l b x k y l +=+=⑴平行:{⇔⇔≠=21212121//b b k k k k l l 且都不存在,212121C C B B A A ≠=⑵垂直:{⇔⇔⊥-=⇔-==21212111.021k k k k k k l l 不存在,02121=+B B A A⑶平行系方程:与直线0=++C By Ax 平行的方程设为:0=++m By Ax ⑷垂直系方程:与直线0=++C By Ax 垂直的方程设为:0=++n Ay Bx⑸定点(交点)系方程:过两条直线:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l 的交点的方程设为:0)(222111=+++++C y B x A C y B x A λ反之直线0)(222111=+++++C y B x A C y B x A λ中,λ取任何一切实数R ,则直线一定过定点),(0yx ,即:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l 两条直线的交点),(0y x4、距离公式: (1)两点间距离公式:两点),(),,(222211y x P x x P :()()21221221y y x x P P -+-=(2)点到直线距离公式:点),(00y x P 到直线0:=++C By Ax l 的距离为2200BA CBy Ax d +++=(3)两平行线间的距离公式:1l :01=++C By Ax 与2l :02=++C By Ax 平行,则2221BA C C d +-=二、圆与方程 1、圆的方程:⑴标准方程:()()222r b y a x =-+- 其中圆心为(,)a b ,半径为r .⑵一般方程:022=++++F Ey Dx y x (0422>-+F E D)其中圆心为(,)22D E --,半径为22142r D E F =+-.2、直线与圆的位置关系 点),(0y x 和圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种:222222222)()()(rb y a x r b y a x rb y a x >-+-⇔=-+-⇔<-+-⇔)(点在圆外)(点在圆上)(点在圆内直线0=++C By Ax 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种:0<∆⇔⇔>相离r d ; 0=∆⇔⇔=相切r d ; 0>∆⇔⇔<相交r d .切线方程:(1)当点),(00y x P 在圆222r y x =+上⇔200r y y x x =+圆222)()(r b y a x =-+-⇔200))(())((r b y b y a x a x =--+--(2)当点),(00y x P 在圆222r y x =+外,则设直线方程()00x x k y y -=-,并利用d=r求出斜率,即可求出直线方程【备注:切线方程一定是两条,考虑特殊直线k 不存在】 ④弦长公式:222||d r AB -=2212121()4k x x x x =+--3、两圆位置关系:21O O d =⑴外离:r R d +> ⇔有4条公切线 ⑵外切:r R d += ⇔有3条公切线 ⑶相交:r R d r R +<<- ⇔有2条公切线 ⑷内切:r R d -= ⇔有1条公切线 ⑸内含:r R d -< ⇔有0条公切线三、圆锥曲线与方程1.椭圆 焦点的位置焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程()222210x y a b a b +=>> ()222210y x a b a b+=>> 第一定义到两定点21F F 、的距离之和等于常数2a , 即21||||2MF MF a +=(212||a F F >)第二定义 与一定点的距离和到一定直线的距离之比为常数e ,即(01)MFe e d=<< 范围a x a -≤≤且b y b -≤≤ b x b -≤≤且a y a -≤≤顶点()1,0a A -、()2,0a A()10,b B -、()20,b B ()10,a A -、()20,a A()1,0b B -、()2,0b B2.双曲线轴长 长轴的长2a = 短轴的长2b = 对称性 关于x 轴、y 轴对称,关于原点中心对称焦点 ()1,0F c -、()2,0F c ()10,F c -、()20,F c焦距222122()F F c c a b ==- 离心率22222221(01)c c a b b e e a a a a-====-<<准线方程 2a x c=±2a y c=±焦半径0,0()M x y左焦半径:10MF a ex =+ 右焦半径:20MF a ex =-下焦半径:10MF a ey =+ 上焦半径:20MF a ey =-焦点三角形面积12212tan()2MF F S b F MF θθ∆==∠021s 21y c in PF PF •=••=θ 通径 过焦点且垂直于长轴的弦叫通径: ab 22焦点的位置焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程()222210,0x y a b a b -=>> ()222210,0y x a b a b -=>> 第一定义到两定点21F F 、的距离之差的绝对值等于常数2a , 即21||||2MF MF a -=(2102||a F F <<)第二定义与一定点的距离和到一定直线的距离之比为常数e ,即(1)MFe e d=>【备注】1、双曲线和其渐近线得关系:由双曲线求渐进线:x a by a x b y a x b y b y a x b y a x ±=⇒±=⇒=⇒=-⇒=-22222222222201由渐进线求双曲线:λ=-⇒=-⇒=⇒±=⇒±=2222222222220by a x b y a x a x b y a x b y x a b y2.等轴双曲线⇔实轴和虚轴等长的双曲线⇔其离心率e =2⇔渐近线x ±=y⇔方程设为λ=-22y x2、求弦长的方法: ①求交点,利用两点间距离公式求弦长;②弦长公式3.抛物线图形) (消 ) (消x y y y y ky y k y x x x x k x x k l ]4))[(11(||11]4))[(1(1212212212212212212-++=-+=-++=-+=五、.直线与圆锥曲线的关系 1、直线与圆锥曲线的关系如:直线y =kx +b 与椭圆x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0)的位置关系:直线与椭圆相交⇔⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +b x 2a 2+y2b 2=1⇔有2组实数解,即Δ>0.直线与椭圆相切⇔⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +b x 2a 2+y2b 2=1⇔有1组实数解,即Δ=0,直线与椭圆相离⇔⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b x 2a 2+y2b2=1⇔没有实数解,即Δ<【备注】(1)韦达定理(根与系数的关系){AB x AC x C By Ax x -=+=⇔=++2121x .x 210x 的两根方程和则有21221214)(||xx x x x x -+=-(2){b kx y bkx y +=+=1122则有下列结论b x x k y y ++=+)(2121)(2121x x k y y -=-22121221)(bx x k x x k y y +++=③、与弦的中点有关的问题常用“点差法”:把弦的两端点坐标代入圆锥曲线方程,作差→弦的斜率与中点的关系;0202y a x b k -=(椭圆) 0202y a x b k =(双曲线)3、关于抛物线焦点弦的几个结论(了解)设AB 为过抛物线22(0)y px p =>焦点的弦,1122(,)(,)A x y B x y 、,直线AB 的倾斜角为θ,则⑴ 221212,;4p x x y y p ==- ⑵ 22;sin p AB θ=⑶ 以AB 为直径的圆与准线相切; ⑷ 焦点F 对A B 、在准线上射影的张角为2π;⑸ 112.||||FA FB P+=。
圆锥曲线方程
椭圆就是集合: P={ M| |MF1|+|MF2|=2a }
A1 F1
演示
y
B1 M
o F2
B2
椭圆的焦距:|F1F2|=2c A2 x 椭圆的长轴: |A1A2|=2a
椭圆的短轴: |B1B2|=2b
返回
椭圆的标准方程 不论k为何实数,直线y=ax+b与椭圆
总有
Ⅰ直接法:将动点运动的规律直接转化为代数语言,
注意轨迹的完备性和纯粹性,即“除伪补缺”
离心率e=
c a
(
0<e<1
)
我国对圆锥曲线的研究也有相当的历史,很多史书均
叫做椭圆
1.范围 2.对称 3.顶点 椭圆第一定义: 把平面内与两个定点F1,F2的距离的
我国对圆锥曲线的研究也有相当的历史,很多史书均 椭圆就是集合: P={ M| |MF1|+|MF2|=2a }
差的绝对值等于常数(小于
c o P的=点{ M的|轨迹叫A做1抛}物线F,1点F叫做抛物线的焦F点2.
(+c, 0) c2=a2+b2
A2 x
c2 = a2 - b2
不论k为何实数,直线y=ax+b与椭圆
方问题”时,就涉及圆锥曲线。 B2
他取三个顶点分别为直角
总有
椭圆的简单几何性质: 在坐标系中计算得,椭圆的标准方程:
我国对圆锥曲线的研究也有相当的历史,很多史书均 有这方面的记载。《恒星历指》一书中既有椭圆的名称, 《交食历指》一书则记为长圆,《测量全义》中即记载了
椭圆产生于圆柱,也记载圆锥曲线源自圆锥。 返回
椭 圆 ellipse
椭圆第一定义: 把平面内与两个定点F1,F2的距离的 和等于常数(大于/F1F2/ )的点的轨
圆锥曲线标准方程求法
圆锥曲线标准方程求法一、椭圆标准方程求法1、定义法【例1】已知ABC ∆的周长是18,)0,4(),0,4(B A -,求点C 的轨迹方程。
【变式】:在周长为定值的△ABC 中,已知|AB|=6,且当顶点C 位于定点P 时,cosC 有最小值为257.建立适当的坐标系,求顶点C 的轨迹方程.【例2】已知椭圆C 以坐标轴为对称轴,以坐标原点为对称中心,椭圆的一个焦点为()0,1,点⎪⎪⎭⎫⎝⎛26,23M 在椭圆上,求椭圆C 的方程;【例3】已知圆221:(1)16F x y ++=,定点2(1,0)F .动圆M 过点F 2,且与圆F 1相内切.求点M 的轨迹C 的方程.【例4】设j i R y x ,,,∈为直角坐标系内y x ,轴正方向的单位向量,,)2(j y i x a ++=j y i x b )2(-+=,且8||||=+b a .求点),(y x M 的轨迹C 的方程;2、待定系数法1.已知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在x,且G 上一点到G 的两个焦点的距离之和为12,椭圆G 的方程.2.已知椭圆1C :22221(0)y x a b a b+=>>的右顶点为(1,0)A ,过1C 的焦点且垂直长轴的弦长为1.求椭圆1C 的方程.3.已知椭圆C 的中心为直角坐标系xOy 的原点,焦点在x 轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别是7和1.求椭圆C 的方程.4.设椭圆:E 22221x y a b+=(,0a b >>)过2)M ,(6,1)N 两点,O 为坐标原点,求椭圆E 的方程。
3、转化已知条件【例1】已知点,A B 的坐标分别是(0,1)-,(0,1),直线,AM BM 相交于点M ,且它们的斜率之积为12-.求点M 轨迹C 的方程;【例2】设Q 、G 分别为ABC ∆的外心和重心,已知)0,1(-A ,)0,1(B ,AB QG //。求点C 的轨迹E【例3】已知动点P 到直线334-=x 的距离是到定点(0,3-)的距离的332倍.求动点P 的轨迹方程;【例4】已知M (4,0)、N (1,0),若动点P 满足||6PN MP MN =⋅。
圆锥曲线公式大全
圆锥曲线知识考点一、直线与方程1、倾斜角与斜率:1212180<α≤0(tan x x y y --==)α2、直线方程:⑴点斜式:直线l 经过点),(000y x P ,且斜率为k : ()00x x k y y -=- ⑵斜截式:已知直线l 的斜率为k ,且与y 轴的交点为),0(b :b kx y += ⑶两点式:已知两点),(),,(222211y x P x x P 其中),(2121y y x x ≠≠:121121y y y y x x x x --=-- ⑷截距式:已知直线l 与x 轴的交点为A )0,(a ,与y 轴的交点为B ),0(b : 1x y a b += ⑸一般式:0=++C By Ax (A 、B 不同时为0, 斜率BAk -=,y 轴截距为B C -)(6)k 不存在⇔a x b a x o=⇔⇔=)的直线方程为过(轴垂直,90α3、直线之间的关系:222111:,:b x k y l b x k y l +=+=⑴平行:{⇔⇔≠=21212121//b b k k k k l l 且都不存在,212121C C B B A A ≠=⑵垂直:{⇔⇔⊥-=⇔-==21212111.021k k k k k k l l 不存在,02121=+B B A A⑶平行系方程:与直线0=++C By Ax 平行的方程设为:0=++m By Ax ⑷垂直系方程:与直线0=++C By Ax 垂直的方程设为:0=++n Ay Bx⑸定点(交点)系方程:过两条直线:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l 的交点的方程设为:0)(222111=+++++C y B x A C y B x A λ反之直线0)(222111=+++++C y B x A C y B x A λ中,λ取任何一切实数R ,则直线一定过定点),(0yx ,即:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l 两条直线的交点),(0y x4、距离公式: (1)两点间距离公式:两点),(),,(222211y x P x x P :()()21221221y y x x P P -+-=(2)点到直线距离公式:点),(00y x P 到直线0:=++C By Ax l 的距离为2200BA CBy Ax d +++=(3)两平行线间的距离公式:1l :01=++C By Ax 与2l :02=++C By Ax 平行,则2221BA C C d +-=二、圆与方程 1、圆的方程:⑴标准方程:()()222r b y a x =-+- 其中圆心为(,)a b ,半径为r .⑵一般方程:022=++++F Ey Dx y x (0422>-+F E D)其中圆心为(,)22D E --,半径为22142r D E F =+-.2、直线与圆的位置关系 点),(0y x 和圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种:222222222)()()(rb y a x r b y a x rb y a x >-+-⇔=-+-⇔<-+-⇔)(点在圆外)(点在圆上)(点在圆内直线0=++C By Ax 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种:0<∆⇔⇔>相离r d ; 0=∆⇔⇔=相切r d ; 0>∆⇔⇔<相交r d .切线方程:(1)当点),(00y x P 在圆222r y x =+上⇔200r y y x x =+圆222)()(r b y a x =-+-⇔200))(())((r b y b y a x a x =--+--(2)当点),(00y x P 在圆222r y x =+外,则设直线方程()00x x k y y -=-,并利用d=r求出斜率,即可求出直线方程【备注:切线方程一定是两条,考虑特殊直线k 不存在】 ④弦长公式:222||d r AB -=2212121()4k x x x x =+--3、两圆位置关系:21O O d =⑴外离:r R d +> ⇔有4条公切线 ⑵外切:r R d += ⇔有3条公切线 ⑶相交:r R d r R +<<- ⇔有2条公切线 ⑷内切:r R d -= ⇔有1条公切线 ⑸内含:r R d -< ⇔有0条公切线三、圆锥曲线与方程1.椭圆 焦点的位置焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程()222210x y a b a b +=>> ()222210y x a b a b+=>> 第一定义到两定点21F F 、的距离之和等于常数2a , 即21||||2MF MF a +=(212||a F F >)第二定义 与一定点的距离和到一定直线的距离之比为常数e ,即(01)MFe e d=<< 范围a x a -≤≤且b y b -≤≤ b x b -≤≤且a y a -≤≤顶点()1,0a A -、()2,0a A()10,b B -、()20,b B ()10,a A -、()20,a A()1,0b B -、()2,0b B【备注】1、双曲线和其渐近线得关系:由双曲线求渐进线:x a by a x b y ax b y b y a x b y a x ±=⇒±=⇒=⇒=-⇒=-22222222222201由渐进线求双曲线:λ=-⇒=-⇒=⇒±=⇒±=2222222222220by a x b y a x a x b y a x b y x a b y2.等轴双曲线⇔实轴和虚轴等长的双曲线⇔其离心率e =2⇔渐近线x ±=y⇔方程设为λ=-22y x2、求弦长的方法: ①求交点,利用两点间距离公式求弦长; ②弦长公式) (消 ) (消x y y y y ky y k y x x x x k x x k l ]4))[(11(||11]4))[(1(1212212212212212212-++=-+=-++=-+=五、.直线与圆锥曲线的关系图形标准方程22y px =()0p >22y px =- ()0p >22x py = ()0p >22x py =-()0p >开口方向向右向左向上向下定义与一定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线(定点F 不在定直线l 上)顶点 ()0,0离心率 1e =对称轴 x 轴y 轴范围0x ≥0x ≤0y ≥ 0y ≤ 焦点,02p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,02p F ⎛⎫- ⎪⎝⎭0,2p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭0,2p F ⎛⎫- ⎪⎝⎭准线方程 2px =-2p x =2p y =-2p y =焦半径0,0()M x y 02p MF x =+02p MF x =-+02p MF y =+02p MF y =-+通径 过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦称为通径:2HH p '=焦点弦长 公式 12AB x x p =++参数p几何意义参数p 表示焦点到准线的距离,p 越大,开口越阔1、直线与圆锥曲线的关系如:直线y =kx +b 与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)的位置关系: 直线与椭圆相交⇔⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +b x 2a 2+y 2b 2=1⇔有2解,即Δ>0.直线与椭圆相切⇔⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +b x 2a 2+y 2b 2=1⇔有1组实数解,即Δ=0,直线与椭圆相离⇔⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b x 2a 2+y 2b 2=1⇔没有实数解,即Δ<【备注】(1)韦达定理(根与系数的关系){AB x AC x C By Ax x -=+=⇔=++2121x .x 210x 的两根方程和则有21221214)(||xx x x x x -+=-(2){b kx y bkx y +=+=1122则有下列结论b x x k y y ++=+)(2121)(2121x x k y y -=-22121221)(bx x k x x k y y +++=③、与弦的中点有关的问题常用“点差法”:把弦的两端点坐标代入圆锥曲线方程,作差→弦的斜率与中点的关系;0202y a x b k -=(椭圆) 0202y a x b k =(双曲线)3、关于抛物线焦点弦的几个结论(了解)设AB 为过抛物线22(0)y px p =>焦点的弦,1122(,)(,)A x y B x y 、,直线AB 的倾斜角为θ,则⑴ 221212,;4p x x y y p ==- ⑵ 22;sin p AB θ=⑶ 以AB 为直径的圆与准线相切; ⑷ 焦点F 对A B 、在准线上射影的张角为2π;⑸ 112.||||FA FB P+=。
圆锥曲线公式大全(高中珍藏版)
圆锥曲线公式大全1、椭圆的定义、椭圆的标准方程、椭圆的性质椭圆定义焦点位置椭圆的图象和性质若M 为椭圆上任意一点,则有|MF 1|+|MF 2|=2ax 轴y图形o xy 轴y o x标准方程焦点坐标焦距顶点坐标a ,b ,c 的关系式长、短轴对称轴离心率范围x 2y 2+2=12a b F 1(-c, 0 ), F 2( c, 0 )|F 1F 2| = 2c(±a , 0 ), ( 0,±b )a 2 =b 2 +c 2y 2x 2+2=12a b F 1(0,-c, ), F 2( 0, c )(0,±a ), (±b , 0 )长轴长=2a ,短轴长=2b ,长半轴长=a ,短半轴长=b 无论椭圆是x 型还是y 型,椭圆的焦点总是落在长轴上关于x 轴、y 轴和原点对称e =c ( 0 <e < 1),离心率越大,椭圆越扁,反之,越圆a-a ≤x ≤a ,-b ≤y ≤b 2-b ≤x ≤b ,-a ≤y ≤a22、判断椭圆是x 型还是y 型只要看x 对应的分母大还是y 对应的分母大,若x 对应的分母大则x 型,若y 对应的分母大则y 型.22x 2y 23、求椭圆方程一般先判定椭圆是x 型还是y 型,若为x 型则可设为2+2=1,若为y a b y 2x 222型则可设为2+2=1,若不知什么型且椭圆过两点,则设为稀里糊涂型:mx +ny =1a b 4、双曲线的定义、双曲线的标准方程、椭圆的性质双曲线的图象和性质若M为双曲线上任意一点,则有MF1-MF2=2a(2a<2c)双曲线定义若MF1-MF2=2a=2c,则点M的轨迹为两条射线若MF1-MF2=2a>2c,则点M无轨迹焦点位置x轴y轴图形标准方程焦点坐标焦距顶点坐标(±a, 0 )x2y2-2=12a bF1(-c, 0 ), F2( c, 0 )|F1F2| = 2cy2x2-2=12a bF1(0,-c, ), F2( 0, c )(0,±a )a,b,c的关系式椭圆形状长的像a,所以a是老大,a2 = b2 + c2;双曲线形状长的像c,所以c是老大,c2 = a2 + b2实轴、虚轴对称轴离心率范围渐近线实轴长=2a,虚轴长=2b,实半轴长=a,虚半轴长=b无论双曲线是x型还是y型,双曲线的焦点总是落在实轴上关于x轴、y轴和原点对称e=c(e >1)aa≤x或x≤-a,y∈R a≤y或y≤-a,x∈Ry=±bxay=±axb2、判断双曲线是x 型还是y 型只要看x 前的符号是正还是y 前的符号是正,若x 前的符号为正则x 型,若y 前的符号为正则y 型,同样的,哪个分母前的符号为正,则哪个分母就为a 22222x 2y 23、求双曲线方程一般先判定双曲线是x 型还是y 型,若为x 型则可设为2-2=1,若a b y 2x 2为y 型则可设为2-2=1,若不知什么型且双曲线过两点,则设为稀里糊涂型:a b mx 2-ny 2=1(mn <0)6、若已知双曲线一点坐标和渐近线方程y =mx ,则可设双曲线方程为y 2-m 2x 2=λ(λ≠0),而后把点坐标代入求解7、椭圆、双曲线、抛物线与直线l :y =kx +b 的弦长公式:AB =(k 2+1)(x 1-x 2)2=(12+1)(y -y )122k 8、椭圆、双曲线、抛物线与直线问题出现弦的中点往往考虑用点差法9、椭圆、双曲线、抛物线与直线问题的解题步骤:(1)假化成整(把分式型的椭圆方程化为整式型的椭圆方程),联立消y 或x (2)求出判别式,并设点使用伟大定理(3)使用弦长公式1、抛物线的定义:平面内有一定点F 及一定直线l (F 不在l 上)P 点是该平面内一动点,当且仅当点P 到F 的距离与点P 到直线l 距离相等时,那么P 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的一条抛物线.————见距离想定义!!!2、(1)抛物线标准方程左边一定是x 或y 的平方(系数为1),右边一定是关于x 和y 的一次项,如果抛物线方程不标准,立即化为标准方程!(2)抛物线的一次项为x 即为x 型,一次项为y 即为y 型!(3)抛物线的焦点坐标为一次项系数的四分之一,准线与焦点坐标互为相反数!一次项为x ,则准线为”x=多少”,一次项为y ,则准线为”y=多少”!(4)抛物线的开口看一次项的符号,一次项为正,则开口朝着正半轴,一次项为负,则开口朝着负半轴!(5)抛物线的题目强烈建议画图,有图有真相,无图无真相!3、求抛物线方程,如果只知x 型,则设它为y =ax (a ≠0),a>o,开口朝右;a<0,开口朝左;如果只知y 型,则设它为x =ay (a ≠0),a>o,开口朝上;a<0,开口朝下。
圆锥曲线全部公式及概念
1. 椭圆l τ + ∑- = i(a>b>O)的参数方程是V Cr Zr 2,2»2准线到中心的距离为L ,焦点到对应准线的距离(焦准距)p =—・通径的一半(焦参数):丄.C Ca2 22. 椭圆∆τ + l τ = l(rt >∕7>θ)焦半径公式及两焦半径与焦距构成三角形的面积: Cr Zr| PF l | = e(x + —) = a+ ex , ∖PF 21 = e(-— X) = U-ex ↑ S 斗严;=b 2 tan '丫 F22 223.椭圆的的内外部:(1)点PesyO)在椭圆丄v + L = l(α>b>0)的内部O⅛- + ⅛<l. Cr 泸Cr b'2 2 2 2(2)点 P(X o o to)在椭圆上τ +丄r = l(α>b>O)的外部 <≠>⅛ + ⅛>ι.Cr Zr Cr Zr的距离(焦准距)P = — •通径的一半(焦参数):— C a5. 双曲线的内外部:(1)点P(X o o tO)在双曲线=Cr Ir/2 2 2 2 ⑵点P(X (P y 0)在双曲线一一二~ = l(α > 0,b > 0)的外部o —⅛■-汙V1・Cr IrCr Zr6. 双曲线的方程与渐近线方程的关系:(1)若双曲线方程为二一二=1二>渐近线方程:Δ1-22 = O^> y = ±-χ・α~ Ir Cr 少a-> 2A χ∙ V r β,V*⑵若渐近线方程为y = ±-x<=>-±- = O=>¾曲线可设为r — — = λ・ a a b Cr Zr2 22 2⑶若双曲线与亠一亠=1有公共渐近线,可设为=T 一亠=λCr XCr Ir(λ>0,焦点在X 轴上;九<0,焦点在y 轴上)・ (4)焦点到渐近线的距离总是b ∙7. 抛物线y 2= 2px 的焦半径公式:拋物线y 2=2px(p>0)焦半径ICFI = X O + -^・ 过焦点弦长IcQl = “+上+心+ £ = “+“ + 〃 . 2 2 28. 拋物线y 2 = IPX JL 的动点可设为P(±-,儿)或P(2∕"[2p∕) P(x , V ),其中y 2= 2PX ・2 P '•、 b A ,ac — b~9. 二次函数y = ax 1 +bx + c = a(x + —)2+ ------------- (a ≠ 0)的图象是抛物线:(1 )顶点坐标为Ia 4aZb 4“C — b~ z. .. ... I . . h ^CIC — /?" +1、 Z -S Λ /V ∙ z t , CT^CIC — b~ — 1 ,—:——):(2)焦点的坐标为,——; ---------------- ):(3)准线万程是y = IABl = 5J(1+^2)(X 2 "ΛI )2 =I 比 _兀21 Vl +tan 2 a =I y l _y 21 √l + c^t 2ay = kx + b . .α(弦端点ACv 1,y 1X B(X^y 2),由方程<消去y 得到αL +bx + c = O 9 Δ>0, α为直线AB 的圆锥曲线X = Cl COS θ 亠 亠 C• 离心率£ =—= y = bs ∖nθ aV»*■ C 4. 双曲线亠一 — = 1(« > 0.Z? > 0)的离心^e =— a ∕Γa • 2ι2 「,准线到中心的距离为∙,焦点到对应准线 焦半径公式\PF }\ =I e(x + —) I=I a + <?xI, ∖PF 2∖ =I e(-^x) I=I a-ex ∖9 C 两焦半径与焦距构成三角形的面积S λj.ιp l .y = b 2 COt 'F'] F .2 22L = l(">0d>0)的内部 o ⅛-4>l. • - Cr Zr2a 4a2a 4a" 4a10. 以抛物线上的点为圆心,焦半径为半径的圆必与准线相切:以拋物线焦点弦为直径的圆,必与准线相切; 以抛物线的焦半径为直径的圆必与过顶点垂直于轴的直线相切・11. 直线与圆锥曲线相交的弦长公式:IABI = √(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2或F(x,y) = O倾斜角,&为直线的斜率,I召I= J(XI +心)‘ _4召心・12.圆锥曲线的两类对称问题:(1)曲线F(X,y) = O关于点P(X o,儿)成中心对称的曲线是F(2x0-x t2y0 -y)=0.(2)曲线F(X,y) = 0关于直线Av + Bv + C = O成轴对称的曲线是—2A(Ar + By+ C) 2B(Ax + By + C)x CFa ------ —R——、y --------- -V———)=0・√Γ+歹A" + B'特别地,曲线F(X9 y) = 0关于原点O成中心对称的曲线是F(-x,-y) = 0・曲线F(X9 y) = 0关于直线X轴对称的曲线是F(X^y) = 0.曲线F(X9 y) = 0关于直线y轴对称的曲线是F(-x, y) = 0・曲线F(X9 y) = 0关于直线y = x轴对称的曲线是F{y.x) = 0.曲线F(X,y) = 0关于直线y = -x轴对称的曲线是F(-y,-x) = 0・13 •圆锥曲线的第二定艾:动点M到定点F的距离与到定直线/的距离之比为常数£,若0 VfVl, M的轨迹为椭圆;若e = ∖9 M的轨迹为抛物线;若e>∖9 M的轨迹为双曲线.注意:J还记得圆锥曲线的两种定义吗解有关题是否会联想到这两个定狡2、还记得圆锥曲线方程中的:2(1)在椭圆中:α是长半轴,〃是短半轴,C是半焦距,其中b2 =a2-C29 f = (Ovwvl)是离心率,—a C• 2. 2是准心距,-L是准焦距,-L是半通径.C a2(2)在双曲线中:"是实半轴,b是虚半轴,C是半焦距,其中b2 =c2-a29 e = -∖e>l)是离心率,L是a C准心距,伫是准焦距,冬是半通径.C a(3)在抛物线中:0是准焦距,也是半通径.3、在利用圆锥曲线统一定狡解题吋,你是否注意到定艾中的定比的分子分母的顺序(到定点的距离比到定直线的距离)4、离心率的大小与曲线的形状有何关系(圆扁程度,张口大小)等轴双曲线的离心率是多少(0 = √Σ)5、在用圖锥曲线与直线联立求解时,消元后得到的方程中要注意:二次项的系数是否为零判别式A 2 0的限制. (求交点,弦长,中点,斜率,对称,存在性问题都在Δ >0下进行).注意:尤其在求双曲线与直线的交点时:当A>0时:直线与双曲线有两个交点(包括直线与双曲线一支交于两点和直线与双曲线两支各交于一点两种情况):当A = O时,直线与双曲线有且只有一个交点(此时称指向与双曲线相切),反之,当直线与双曲线只有一个交点时,直线与双曲线不一定相切,此时直线与双曲线的一条渐近线平行,当AvO时,直线与双曲线没有交点.6、椭圆中,注意焦点.中心.短轴端点所组成的直角三角形•此时Cr =b2+c2・7、通径是抛物线的所有焦点弦中最短的弦.(想一想在双曲线中的结论)8、你知道椭圆、双曲线标准方程中aj∖c之间关系的差异吗9、如果直线与双曲线的渐近线平行吋,直线与双曲线相交,只有一个交点;如果直线与拋扬线的轴平行时,直线与抛物线相交,只有一个交点•此时两个方程联立,消元后为方程变为一次方程.椭圆练习1・过椭圆二+二=1 (a>b>O)的左焦点F I任做一条不与长轴重合的弦AB, F2为椭圆的右焦点,則AABA的周长是/ b^( )(A)2a (B)4a (C)2b (D) 4b2•设a,beR.a2+2b2 =6,则α + b 的最小值是( )(A) - 2√2 (B)-垃(0-3 (D)-2323. 椭圆的两个焦点和短轴的两个顶点,是一个含60°角的菱形的四个顶点,则椭圆的离心率为( )(A)丄 (B)遇 (C)遇 (D)丄或遇2 23 2 24. 设常数m>0,椭圆x 2+m 2y 2=m 2的长轴是短轴的两倍,則m 的值等于( )(A) 2(B) √2(C) 2 或丄 (D) √Σ 或空2 22 25. 过椭圆二+ L = l(°>b> 0)的左焦点片作X 轴的垂线交椭圆于点P,化为右焦点,若ZF i PF. = 60 ,则Cr "椭圆的离心率为()(A)^⑻迟 (C)I(D)I23236. 如果椭圆的两个焦点将长轴分成三等份,那么这个椭圆的两条准线间的距离是焦距的() (A) 18 倍 (B) 12 倍 (C) 9 倍 (D) 4 倍7. 当关于X, y 的方程X 2Sin^ -y 2COSCr=I 表示的曲线为椭圆时,方程(x+cos α)'+(y+ Sinaf)Jl 所表示的圆的國心在()(A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限8. 已知椭圆的焦点为F b F 2,P 是椭圆上的一个动点,如果延长F 卩到Q,使得I PQ I=I PF 2I,那么动点Q 的轨迹是( )(A)圆 (B)椭圆 (C)直线 (D)其它9. 已知椭圆—÷-= 1与圆(χ-a)⅛Λ=9有公共点,则a 的取值范围是()9 4 (A)-6<a<6(B)0<a≤5(C)a 2<25(D) ∣a∣≤610•设椭圆的两个焦点分别为F-、F 2,过F?作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若AFPFz 为等腰直角三角形,则椭 圆的离心率是()(A)YZ(B)幺二! (C) 2-√2(D) √2-l2 2SS11. 在椭圆—÷γ-≈ 1上取三点,其横坐标满足X I +×3=2X 2,三点依次与某一焦点连结的线段长为r b r 2, r 3,则有 α∙ b・I I 7()(A) r b r 2, r 3成等差数列 (B)丄+丄=二 (C) r b r 2,r 3^等比数列 (C)以上都不对 12•已知椭圆C ι- + y 2= 1的右焦点为F,右准线为/,点Ae/ ,线段4F 交C 于点B,若FA = 3FB, »■]2伍若椭圆之+「I 的离心率是、则W*16 •椭圆X 2COs 2 α +y 2=1 (0< a <ΛR, a≠ y )的半长轴= ------- ,半短轴= -------- ,半焦距= -------- ,离心率= ----------------- = --------- ,則该椭圆的离心率的取值范围为 ____________________ ・(A) (0.1)(B) (0.1)(0(0,#)(D)哼,1)13.已知片、耳是椭國的两个焦点,满足・"庁=0的点M 总在椭圆内部•则椭圆离心率的取值范围是()14. 一个椭圆中心在原点,焦点斤、C 在X 轴上,P (2, √J)是椭圆上一点,且1卩斤1、1斥巴I 、IP 耳I 成等差数列,則椭圆方程为()(A) ⅞4- ⑻护汀<C) ⅜÷⅞ = ∙ I 丽二()(A) √2 (B) 2 (C)^(D) 317.已知椭圆⅛4= ↑(a>b>O)的左、 右焦点分别为斤(一c,0),耳(c,0), 若椭圆上存在一点P 使Sin PI71F2 Sin PF l F X是椭圆二+ 2_ = i上的一A,F I,F2是椭圆的焦点,且ZF I MF2=9O o,则ZkFNF?的面积等于9 419•与圆(x+1)2+y2=1相外切,且与IS(X-I)2÷y2=9相内切的动圆圆心的轨迹方程是X = 4COSa , …Ir20•设椭圆( L (□为参数)上一点P与X轴正向所成角ZPOx=-, 点P的坐标是y = 2√3 Sin a 321.在平面直角坐标系.9y中,椭E)4÷4 = 1G∕>∕7>O)的焦距为2c,以0为圆心,为半径作圆M ,若过P(Qe) Cr Iy C作圆M的两条切线相互垂直,则椭圆的离心率为 _________________22•已知直线/ : y=mx+b,椭圆C: (A ^.I)÷y2=1,若对任意实数叫/与C总有公共点,則a, b应满足的条件“是 _________ •23•椭圆F=4cos0 (。
圆锥曲线(抛物线、椭圆、双曲线)标准方程推导
圆锥曲线(抛物线、椭圆、双曲线)标准方程推导几何定义是在平面中,由所有满足到一定点与到一定直线距离相等的点所组成的图形,把这个定点称为焦点(focus)、定直线称为准线(directrix)。
为了方便推导,把这一定点放在x轴正方向上,定直线垂直x 轴放在x轴负半轴上,且原点刚好在两者中间。
上面这些都仅仅是为了推导方便而已。
设曲线上的点坐标为(x,y),于是,\begin{aligned} d(F, P) &=d(P, D) \\ \sqrt{(x-a)^{2}+(y-0)^{2}} &=|x+a| \\ (x-a)^{2}+y^{2}&=(x+a)^{2} \\ x^{2}-2 a x+a^{2}+y^{2} &=x^{2}+2 ax+a^{2} \\ y^{2} &=4 a x \end{aligned}四种不同开口的标准型:二、椭圆(Ellipse)几何意义是在平面中,由所有到两个顶点距离之和为定值的点所组成的图形,把这两个定点称为焦点(foci),也是为了推导的方便,把这两个焦点对称放在x轴正负半轴上,令两段距离之和为2a,根据两点之间距离公式进行如下推导:\begin{aligned} d\left(F_{1}, P\right)+d\left(F_{2}, P\right) &=2 a \\ \sqrt{(x+c)^{2}+y^{2}}+\sqrt{(x-c)^{2}+y^{2}} &=2 a \\ \sqrt{(x+c)^{2}+y^{2}}=& 2 a-\sqrt{(x-c)^{2}+y^{2}} \\ (x+c)^{2}+y^{2}=& 4 a^{2}-4 a \sqrt{(x-c)^{2}+y^{2}} \\ &+(x-c)^{2}+y^{2} \\x^{2}+2 c x+c^{2}+y^{2}=& 4 a^{2}-4 a \sqrt{(x-c)^{2}+y^{2}} \\ &+x^{2}-2 c x+c^{2}+y^{2} \\ 4 c x-4 a^{2}=&-4 a \sqrt{(x-c)^{2}+y^{2}} \\ c x-a^{2}=&-a\sqrt{(x-c)^{2}+y^{2}} \\ \left(c x-a^{2}\right)^{2}=& a^{2}\left[(x-c)^{2}+y^{2}\right] \\ c^{2} x^{2}-2a^{2} c x+a^{4}=& a^{2}\left(x^{2}-2 cx+c^{2}+y^{2}\right) \\ \left(c^{2}-a^{2}\right)x^{2}-a^{2} y^{2} &=a^{2} c^{2}-a^{4} \\ \left(a^{2}-c^{2}\right) x^{2}+a^{2} y^{2} &=a^{2}\left(a^{2}-c^{2}\right) \end{aligned}令 b^2=a^2-c^2 (根据三角形两边之和大于第三边推出c<a)所以,\begin{aligned} b^{2} x^{2}+a^{2} y^{2} &=a^{2} b^{2} \\ \frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}} &=1\end{aligned}常见的两种椭圆标准方程,一种是横躺在x轴上,一种是“站立”着,关键就是看x和y下面哪个数值比较大,哪个大,那么长的对称轴就在哪个方向上。
圆锥曲线标准方程
圆锥曲线标准方程圆锥曲线是平面上的一类重要的几何曲线,包括椭圆、双曲线和抛物线。
它们在数学、物理、工程等领域都有广泛的应用。
本文将介绍圆锥曲线的标准方程,帮助读者更好地理解和运用这些曲线。
1. 椭圆的标准方程。
椭圆是平面上到两个定点F1和F2的距离之和等于常数2a的点P的轨迹。
椭圆的标准方程为:\[\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\]其中a和b分别为椭圆的长半轴和短半轴。
通过这个标准方程,我们可以推导出椭圆的各种性质和方程的图像。
2. 双曲线的标准方程。
双曲线是平面上到两个定点F1和F2的距离之差等于常数2a的点P的轨迹。
双曲线的标准方程分为两种情况:对于横轴为实轴的双曲线:\[\frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} = 1\]对于纵轴为实轴的双曲线:\[\frac{y^2}{a^2} \frac{x^2}{b^2} = 1\]双曲线也具有许多重要的性质,如渐近线、焦点、直径等,这些性质都可以通过标准方程来推导和理解。
3. 抛物线的标准方程。
抛物线是平面上到一个定点F的距离等于点P到一条直线l的距离的点P的轨迹。
抛物线的标准方程分为两种情况:对于以x轴为对称轴的抛物线:\[y^2 = 2px\]对于以y轴为对称轴的抛物线:\[x^2 = 2py\]抛物线也有许多重要的性质,如焦点、直径、准线等,这些性质可以通过标准方程来推导和理解。
通过以上介绍,我们可以看到圆锥曲线的标准方程是研究这些曲线的重要工具,它可以帮助我们理解曲线的性质、图像和方程之间的关系。
掌握了标准方程,我们就可以更好地应用圆锥曲线于实际问题中,为数学和其他相关领域的研究和应用提供帮助。
总之,圆锥曲线的标准方程是我们理解和运用这些曲线的关键,希望本文的介绍能为读者提供帮助,使他们对圆锥曲线有更深入的理解和应用。
圆锥曲线方程知识点总结
圆锥曲线方程知识点总结一、圆锥曲线的基本方程椭圆的标准方程如下:$$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1. (a > b > 0)$$其中椭圆的长轴为$2a$,短轴为$2b$,焦距为$\sqrt{a^2 - b^2}$,离心率为$c/a$。
双曲线的标准方程如下:$$\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1. (a > 0, b > 0)$$其中双曲线的两个分支的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 + b^2}$。
抛物线的标准方程如下:$$x^2 = 4ay. (a > 0)$$其中抛物线的焦点为$(0, a)$,顶点为$(0, 0)$。
二、圆锥曲线的参数方程圆锥曲线还可以用参数方程表示。
以椭圆为例,其参数方程为:$$\begin{cases}x = a \cos \theta, \\y = b \sin \theta. \\\end{cases}$$其中$\theta$的取值范围为$[0, 2\pi]$。
双曲线和抛物线的参数方程也可以类似地表示。
三、圆锥曲线的极坐标方程圆锥曲线还可以用极坐标方程表示。
以椭圆为例,其极坐标方程为:$$r = \frac{ab}{\sqrt{a^2 \sin^2 \theta + b^2 \cos^2 \theta}}.$$其中$r$为极径,$\theta$为极角。
双曲线和抛物线的极坐标方程也可以类似地表示。
四、圆锥曲线的性质1. 圆锥曲线关于坐标轴的对称性:- 椭圆关于$x$轴和$y$轴都对称;- 双曲线关于$x$轴和$y$轴都对称;- 抛物线关于$y$轴对称。
2. 圆锥曲线的焦点、直径、离心率等:- 椭圆的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 - b^2}$,离心率为$e = c/a$;- 双曲线的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 + b^2}$,离心率为$e = c/a$;- 抛物线的焦点到中心的距离为$c = a$,离心率为$e = 1$。
圆锥曲线 公式
圆锥曲线公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:圆锥曲线是解析几何中的重要概念,它是平面上一类特殊曲线的总称,包括圆、椭圆、双曲线和抛物线。
在数学中,圆锥曲线的研究具有深远意义,它们在解决各种实际问题中发挥着重要作用。
本文将详细介绍圆锥曲线的公式及其性质,帮助读者更好地理解这些曲线在数学中的应用。
首先我们来看圆的公式。
圆是一种特殊的圆锥曲线,它被定义为平面上所有到某一点(圆心)距离相等的点的集合。
圆的标准方程为:(x-a)² + (y-b)² = r²其中(a, b)为圆心坐标,r为半径。
这个方程描述了平面上所有满足条件的点,构成了一个圆。
圆的性质包括与坐标轴的交点、圆心、半径等,这些性质在几何中有着重要的应用。
其中a和b分别为x轴和y轴上的半轴长。
椭圆在坐标轴上的形状、焦点位置等,都可以由这个方程来描述。
双曲线是另一种圆锥曲线,它由满足到两个定点(焦点)的距离之差为常数的点的集合构成。
双曲线的标准方程为:第二篇示例:圆锥曲线是数学中重要的曲线之一,它包括抛物线、椭圆、双曲线和圆。
在二维平面几何中,这些曲线可以用一般形式的方程表示。
本文将讨论圆锥曲线的公式和性质。
1. 抛物线的方程抛物线是一种平面曲线,其形状呈现对称性,并且可以看作是一个点到一条固定直线的距离等于一个常数的轨迹。
一般来说,抛物线的方程可以表示为:y=ax^2+bx+c其中a、b和c为常数,且a不为0。
这种形式的抛物线称为标准形式的抛物线方程。
抛物线的开口方向取决于系数a的正负性。
2. 椭圆的方程椭圆是另一种常见的圆锥曲线,它与抛物线不同的是,椭圆是一个点到两个固定点(焦点)的距离之和等于一个常数的轨迹。
椭圆的方程可以表示为:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1其中a和b为正常数,且a和b之间的大小关系可以决定椭圆的长短轴方向。
3. 双曲线的方程双曲线也是圆锥曲线的一种类型,它的形状类似两条平行的直线。
高一数学圆锥曲线的标准方程与几何性质
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圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线
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圆锥曲线的标准方程包括x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1(椭圆)、 x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1(双曲线)和y = ax^2 + bx + c(抛 物线)
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椭圆的性质:对 称性、旋转性、 中心对称性、焦 点对称性
椭圆的应用:光 学、天体物理、 工程等领域
双曲线的标准方程
双曲线的定义: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
双曲线的标准方程:x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1(a>0,b>0)
双曲线的焦点:F1(c,0), F2(-c,0)
利用几何性质和代 数关系,求解标准 方程
验证求解结果是否 满足圆锥曲线的定 义和性质
圆锥曲线的几何性质
圆锥曲线的焦点与准线
焦点:圆锥曲线上的一个特殊 点,决定了曲线的形状和性质
准线:与焦点相对应的直线, 决定了曲线的性质和位置
椭圆的焦点与准线:椭圆的焦 点在椭圆的中心,准线是垂直 于椭圆中心的直线
圆锥曲线在工程中 的应用:如建筑设 计、机械制造等
圆锥曲线在数学中 的应用:如解析几 何、微积分等
圆锥曲线在计算机 科学中的应用:如 图形学、计算机视 觉等
解析几何问题中的应用
圆锥曲线在物理中的应用:如天体运动、电磁场等 圆锥曲线在工程中的应用:如建筑设计、机械制造等 圆锥曲线在计算机图形学中的应用:如三维建模、图像处理等 圆锥曲线在数学竞赛中的应用:如奥林匹克数学竞赛、国际数学竞赛等
圆锥曲线在实际问题中 的应用
三维圆锥体的标准方程
三维圆锥体的标准方程圆锥曲线标准方程是轨迹的方程,也是参数方程的一种;圆锥曲线标准方程的定义和性质是把握圆锥曲线标准方程的两把钥匙。
三维圆锥体的标准方程用如下三个标准方程进行计算:1.圆标准方程:(x-a)^2+(y-b)^2=r^2,圆心(a,b),半径=r>0 [1]离心率:e=0(注意:圆的方程的离心率为0,但离心率等于0的轨迹不一定是圆,还可能是一个点(c,0))一般方程:x^2+y^2+Dx+Ey+F=0,圆心(-D/2,-E/2),半径r=(1/2)√(D^2+E^2-4F)2.椭圆标准方程:x^2/a^2+y^2/b^2=1(焦点在x轴上,a>b>0,在y 轴上,b>a>0) [2]焦点:F1(-c,0),F2(c,0)(c^2=a^2-b^2)离心率:e=c/a,0<e<1准线方程:x=±a^2/c焦半径|MF1|=a+ex0,|MF2|=a-ex0两条焦半径与焦距所围三角形的面积:S=b^2*tan(α/2)(α为两焦半径夹角)3.双曲线标准方程:x^2/a^2-y^2/b^2=1(焦点在x轴上) -x^2/b^2+y^2/a^2=1(焦点在y轴上) [3]焦点:F1(-c,0),F2(c,0)(a,b>0,b^2=c^2-a^2)离心率:e=c/a,e>1- 1 -准线方程:x=±a^2/c焦半径|MF1|=a+ex0,|MF2|=a-ex0渐近线:y=x·b/a或y=-x·b/a两条焦半径与焦距所围成的三角形面积:S=b^2cot(α/2)(α为两焦半径夹角)4.抛物线标准方程:y^2=2px ,x^2=2py; [4]焦点:F(p/2,0)离心率:e=1准线方程:x=-p/2圆锥曲线二次方程Ax^2+Bxy+Cy^2+Dx+Ey+F=0- 2 -。
圆锥曲线基本题型总结
圆锥曲线基本题型总结Revised on November 25, 2020圆锥曲线基本题型总结:提纲:一、定义的应用:1、定义法求标准方程:2、涉及到曲线上的点到焦点距离的问题:3、焦点三角形问题:二、圆锥曲线的标准方程:1、对方程的理解2、求圆锥曲线方程(已经性质求方程)3、各种圆锥曲线系的应用:三、圆锥曲线的性质:1、已知方程求性质:2、求离心率的取值或取值范围3、涉及性质的问题:四、直线与圆锥曲线的关系:1、位置关系的判定:2、弦长公式的应用:3、弦的中点问题:4、韦达定理的应用:一、定义的应用:1.定义法求标准方程:(1)由题目条件判断是什么形状,再由该形状的特征求方程:(注意细节的处理)1.设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则动点M的轨迹是()A.椭圆B.直线C.圆D.线段【注:2a>|F1 F2|是椭圆,2a=|F1 F2|是线段】2.设B-4,0),C4,0),且△ABC的周长等于18,则动点A的轨迹方程为)+y29=1 y≠0) +x29=1 y≠0)+y216=1 y≠0) +x29=1 y≠0) 【注:检验去点】3.已知A0,-5)、B0,5),|P A|-|PB|=2a,当a=3或5时,P点的轨迹为)A.双曲线或一条直线B.双曲线或两条直线C.双曲线一支或一条直线D.双曲线一支或一条射线【注:2a<|F1 F2|是双曲线,2a=|F1 F2|是射线,注意一支与两支的判断】4.已知两定点F1-3,0),F23,0),在满足下列条件的平面内动点P的轨迹中,是双曲线的是)A.||PF1|-|PF2||=5B.||PF1|-|PF2||=6C.||PF1|-|PF2||=7D.||PF1|-|PF2||=0 【注:2a<|F1 F2|是双曲线】5.平面内有两个定点F1-5,0)和F25,0),动点P满足|PF1|-|PF2|=6,则动点P的轨迹方程是)-y29=1x≤-4) -y216=1x≤-3)-y29=1x≥4) -y216=1x≥3) 【注:双曲线的一支】6.如图,P为圆B:x+2)2+y2=36上一动点,点A坐标为2,0),线段AP的垂直平分线交直线BP于点Q,求点Q的轨迹方程.7.已知点A(0,3)和圆O1:x2+(y+3)2=16,点M在圆O1上运动,点P在半径O1M上,且|PM|=|PA|,求动点P的轨迹方程.(2)涉及圆的相切问题中的圆锥曲线:8.已知圆A:x+3)2+y2=100,圆A内一定点B3,0),圆P过B且与圆A内切,求圆心P的轨迹方程.已知动圆M过定点B-4,0),且和定圆x-4)2+y2=16相切,则动圆圆心M的轨迹方程为)-y212=1 x>0) -y212=1 x<0)-y212=1 -x212=1 【注:由题目判断是双曲线的一支还是两支】9.若动圆P过点N-2,0),且与另一圆M:x-2)2+y2=8相外切,求动圆P的圆心的轨迹方程. 【注:双曲线的一支,注意与上题区分】10.如图,已知定圆F 1:x 2+y 2+10x +24=0,定圆F 2:x 2+y 2-10x +9=0,动圆M 与定圆F 1、F 2都外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.11.若动圆与圆x -2)2+y 2=1相外切,又与直线x +1=0相切,则动圆圆心的轨迹是 )A.椭圆B.双曲线C.双曲线的一支D.抛物线12.已知动圆M 经过点A 3,0),且与直线l :x =-3相切,求动圆圆心M 的轨迹方程.【注:同上题做比较,说法不一样,本质相同】13.已知点A 3,2),点M 到F ⎝⎛⎭⎫12,0的距离比它到y 轴的距离大12.(M 的横坐标非负) 1)求点M 的轨迹方程; 【注:体现抛物线定义的灵活应用】2)是否存在M ,使|MA |+|MF |取得最小值若存在,求此时点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【注:抛物线定义的应用,涉及抛物线上的点到焦点的距离转化成到准线的距离】(3)其他问题中的圆锥曲线:14.已知A ,B 两地相距2 000 m ,在A 地听到炮弹爆炸声比在B 地晚4 s ,且声速为340 m/s ,求炮弹爆炸点的轨迹方程. 【注:双曲线的一支】2.15.如图所示,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,P 是侧面BB 1C 1C 内一动点,若P 到直线BC 与到直线C 1D 1的距离相等,则动点P 的轨迹所在的曲线是( )A .直线B .圆C . 双曲线D .抛物线【注:体现抛物线定义的灵活应用】2.涉及到曲线上的点到焦点距离的问题:16.设椭圆x 2m 2+y 2m 2-1=1 (m >1)上一点P 到其左焦点的距离为3,到右焦点的距离为1,则椭圆的离心率为( )17.椭圆x 216+y 27=1的左右焦点为F 1,F 2,一直线过F 1交椭圆于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为( ) A .32 B .16 C .8 D .418.已知双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1,点A ,B 在双曲线的右支上,线段AB 经过双曲线的右焦点F 2,|AB |=m ,F 1为另一焦点,则△ABF 1的周长为( )A .2a +2mB .4a +2mC .a +mD .2a +4m19.若双曲线x 2-4y 2=4的左、右焦点分别是F 1、F 2,过F 2的直线交右支于A 、B 两点,若|AB |=5,则△AF 1B 的周长为________.20.设F 1、F 2是椭圆x 216+y 212=1的两个焦点,P 是椭圆上一点,且P 到两个焦点的距离之差为2,则△PF 1F 2是( )A .钝角三角形B .锐角三角形C .斜三角形D .直角三角形21.椭圆x 29+y 22=1的焦点为F 1、F 2,点P 在椭圆上.若|PF 1|=4,则|PF 2|=________,∠F 1PF 2的大小为________.【注:椭圆上的点到焦点的距离,最小是a-c ,最大是a+c 】22.已知P 是双曲线x 264-y 236=1上一点,F 1,F 2是双曲线的两个焦点,若|PF 1|=17,则|PF 2|的值为________. 【注:注意结果的取舍,双曲线上的点到焦点的距离最小为c-a 】23.已知双曲线的方程是x 216-y 28=1,点P 在双曲线上,且到其中一个焦点F 1的距离为10,点N 是PF 1的中点,求|ON |的大小O 为坐标原点). 【注:O 是两焦点的中点,注意中位线的体现】24.设F 1、F 2分别是双曲线x 25-y 24=1的左、右焦点.若点P 在双曲线上,且1PF ·2PF =0,则|1PF +2PF |等于( ) A .3 B .6 C .1 D .225.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值是 )【注:抛物线定义的应用,将抛物线上的点到焦点的距离转化成到准线的距离】26.已知抛物线y 2=4x 上的点P 到抛物线的准线的距离为d 1,到直线3x -4y +9=0的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是( ) C .2【注:抛物线定义的应用,将抛物线上的点到准线的距离转化成到焦点的距离】27.设点A 为抛物线y2=4x 上一点,点B(1,0),且|AB|=1,则A 的横坐标的值为( )A .-2B .0C .-2或0D .-2或2【注:抛物线的焦半径,即定义的应用】3.焦点三角形问题: 椭圆的焦点三角形周长2c 2a 2C PF PF C 21F PF 21+∆=++=椭圆的焦点三角形面积:推导过程:2 tan sin cos 121sin 21 cos 1 -)cos (12 (1)-(2) (2) 2a (1) COS 2-2 1b 2b PF PF S 2b PF PF 4c 4a PF PF PF PF 4c PF PF PF PF 2221F PF 22122212212212221θθθθθθθ=+==+==+⎪⎩⎪⎨⎧=+=+∆得 双曲线的焦点三角形面积: 2tan b S 2F PF 21θ=∆28.设P 为椭圆x 2100+y 264=1上一点,F 1、F 2是其焦点,若∠F 1PF 2=π3,求△F 1PF 2的面积. 【注:小题中可以直接套用公式。
圆锥曲线必备公式(经典)
圆锥曲线一、椭圆及其性质第一定义平面内一动点P 与两定点F 1、F 2距离之和为常数(大于F 1F 2 )的点轨迹第二定义平面内一动点到定点与到准线的距离比是常数的点轨迹MF 1d 1=MF 2d 2=e 焦点焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形yxF 1F 2abc O A 1A 2B 2B 1x =a 2cx =-a 2c y x F 1F 2ab c A 1A 2B 2B 1y =a2cy =-a 2c标准方程x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 y 2a 2+x 2b 2=1a >b >0 范围-a ≤x ≤a 且-b ≤y ≤b-b ≤x ≤b 且-a ≤y ≤a顶点A 1-a ,0 ,A 2a ,0 ,B 10,-b ,B 20,bA 10,-a ,A 20,a ,B 1-b ,0 ,B 2b ,0轴长长轴长=2a ,短轴长=2b ,焦距=F 1F 2 =2c ,c 2=a 2-b 2焦点F 1-c ,0 、F 2c ,0F 10,-c 、F 20,c焦半径PF 1 =a +e x 0,PF 2 =a -e x 0PF 1 =a -e y 0,PF 2 =a +e y 0焦点弦左焦点弦|AB |=2a +e (x 1+x 2),右焦点弦|AB |=2a -e (x 1+x 2).离心率e =ca=1-b 2a20<e <1 准线方程x =±a 2c y =±a 2c 切线方程x 0x a 2+y 0y b 2=1x 0x b 2+y 0y a 2=1通径过椭圆焦点且垂直于对称轴的弦长AB =2b 2a(最短焦点弦)焦点三角形(1)由定义可知:|PF 1|+|PF 2|=2a ,周长为:2a +2c(2)焦点三角形面积:S △F 1PF 2=b 2×tanθ2(3)当P 在椭圆短轴上时,张角θ最大,θ≥1-2e 2cos (4)焦长公式:PF 1 =b 2a -c αcos 、MF 1 =b 2a +c αcos MP =2ab 2a 2-c 22αcos =2ab 2b 2+c 22αsin (5)离心率:e =(α+β)sin α+βsin sin yxF 1F 2θαP OMβ第一定义平面内一动点P 与两定点F 1、F 2距离之差为常数(大于F 1F 2 )的点轨迹第二定义平面内一动点到定点与到准线的距离比是常数的点轨迹MF 1d 1=MF 2d 2=e 焦点焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形yx F 1F2b c 虚轴实轴ayxF 1F 2实轴虚轴标准方程x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 y 2a 2-x 2b 2=1a >0,b >0 范围x ≤-a 或x ≥a ,y ∈R y ≤-a 或y ≥a ,x ∈R 顶点A 1-a ,0 、A 2a ,0 A 10,-a 、A 20,a 轴长虚轴长=2b ,实轴长=2a ,焦距=F 1F 2 =2c ,c 2=a 2+b 2焦点F 1-c ,0 、F 2c ,0F 10,-c 、F 20,c焦半径|PF 1|=a +e x 0,|PF 2|=-a +e x 0左支添“-”离心率e =ca=1+b 2a2e >1 准线方程x =±a 2c y =±a 2c 渐近线y =±b a xy =±a b x切线方程x 0x a 2-y 0y b 2=1x 0x b 2-y 0y a 2=1通径过双曲线焦点且垂直于对称轴的弦长AB =2b 2a(最短焦点弦)焦点三角形(1)由定义可知:|PF 1|-|PF 2|=2a(2)焦点直角三角形的个数为八个,顶角为直角与底角为直角各四个;(3)焦点三角形面积:S △F 1PF 2=b 2÷tan θ2=c ∙y(4)离心率:e =F 1F 2 PF 1 -PF 2=sin θsin α-sin β =sin (α+β)sin α-sin βyxF 1F 2Pθαβ定义平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹称为抛物线.方程y 2=2px p >0y 2=-2px p >0x 2=2py p >0x 2=-2py p >0图形yxF x =-p2yxFx =p2y xFy =-p2yxFy =p2顶点0,0对称轴x 轴y 轴焦点F p2,0 F -p 2,0 F 0,p 2 F 0,-p2准线方程x =-p 2x =p 2y =-p2y =p 2离心率e =1范围x ≥0x ≤0y ≥0y ≤0切线方程y 0y =p x +x 0y 0y =-p x +x 0x 0x =p y +y 0x 0x =-p y +y 0通径过抛物线焦点且垂直于对称轴的弦AB =2p (最短焦点弦)焦点弦AB 为过y 2=2px p >0 焦点的弦,A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),倾斜角为α.则:(1)AF =x 1+p 2BF =x 2+p2AB =x 1+x 2+p ,(2)x 1x 2=p 24y 1y 2=-p 2(3)AF =p 1-αcos BF =p 1+αcos 1|FA |+1|FB |=2p (4)AB =2p sin 2αS △AOB =p 22αsin AB 为过x 2=2py (p >0)焦点的弦,A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),倾斜角为α.则:(1)AF =p 1-αsin BF =p1+αsin (2)AB =2p 2αcos S △AOB=p 22αcos (3)AF BF=λ,则:α=λ-1λ+1sin yxFx =-p 2αABO yxFαABOy 2=2px (p >0)y 2=2px (p >0)四、圆锥曲线的通法F 1F 2POxyOxyFP MOxyF 1F 2P椭圆双曲线抛物线点差法与通法1、圆锥曲线综述:联立方程设交点,韦达定理求弦长;变量范围判别式,曲线定义不能忘;弦斜中点点差法,设而不求计算畅;向量参数恰当用,数形结合记心间.★2、直线与圆锥曲线的位置关系(1)直线的设法:1若题目明确涉及斜率,则设直线:y =kx +b ,需考虑直线斜率是否存在,分类讨论;2若题目没有涉及斜率或直线过(a ,0)则设直线:x =my +a ,可避免对斜率进行讨论(2)研究通法:联立y =kx +bF (x ,y )=0得:ax 2+bx +c =0判别式:Δ=b 2−4ac ,韦达定理:x 1+x 2=−b a ,x 1x 2=ca(3)弦长公式:AB =(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=1+k 2|x 1-x 2|=(1+k 2)⋅[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=1+1k2(y 1+y 2)2−4y 1y 23、硬解定理设直线y =kx +φ与曲线x 2m +y 2n=1相交于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)由:y =kx +φnx 2+my 2=mn,可得:(n +mk 2)x 2+2kφmx +m (φ2-n )=0判别式:△=4mn (n +mk 2-φ2)韦达定理:x 1+x 2=-2kmφn +mk 2,x 1x 2=m (φ2-n )n +mk 2由:|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2,代入韦达定理:|x 1-x 2|=△n +mk 2★4、点差法(可以拓展为第三定义):若直线l 与曲线相交于M 、N 两点,点P (x 0,y 0)是弦MN 中点,MN 的斜率为k MN ,则:在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中,有k MN ⋅y 0x 0=−b 2a2;在双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >b >0)中,有k MN ⋅y 0x 0=b 2a2;在抛物线y 2=2px (p >0)中,有k MN ⋅y 0=p .。
高考数学二轮复习考点知识与题型专题讲解41---圆锥曲线的方程与性质
高考数学二轮复习考点知识与题型专题讲解第41讲圆锥曲线的方程与性质[考情分析]高考对这部分知识的考查侧重三个方面:一是求圆锥曲线的标准方程;二是求椭圆的离心率、双曲线的离心率以及渐近线问题;三是抛物线的性质及应用问题.考点一圆锥曲线的定义与标准方程核心提炼1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|PF1|+|PF2|=2a(2a>|F1F2|).(2)双曲线:||PF1|-|PF2||=2a(0<2a<|F1F2|).(3)抛物线:|PF|=|PM|,l为抛物线的准线,点F不在定直线l上,PM⊥l于点M.2.求圆锥曲线标准方程“先定型,后计算”“定型”:确定曲线焦点所在的坐标轴的位置;“计算”:利用待定系数法求出方程中的a2,b2,p 的值.例1(1)(2022·衡水中学模拟)已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B,以线段F1A为直径的圆交线段F1B的延长线于点P,若F2B∥AP且线段AP的长为2+2,则该椭圆方程为()A.x 24+y 22=1B.x 28+y 23=1 C.x 25+y 24=1 D.x 28+y 24=1 答案 D解析 设椭圆的半焦距为c ,因为点P 在以线段F 1A 为直径的圆上,所以AP ⊥PF 1.又因为F 2B ∥AP ,所以F 2B ⊥BF 1.又因为|F 2B |=|BF 1|,所以△F 1F 2B 是等腰直角三角形,于是△F 1AP 也是等腰直角三角形,因为|AP |=2+2,所以|F 1A |=2(2+2),得a +c =2(2+2),又b =c ,所以a =2c ,解得a =22,c =2,得b 2=a 2-c 2=4,所以椭圆方程为x 28+y 24=1. (2)(2022·荆州模拟)已知双曲线C :x 216-y 29=1的左、右焦点分别是F 1,F 2,点P 是C 右支上的一点(不是顶点),过F 2作∠F 1PF 2的角平分线的垂线,垂足是M ,O 是原点,则|MO |=________. 答案 4解析 延长F 2M 交PF 1于点Q ,由于PM 是∠F 1PF 2的角平分线,F 2M ⊥PM ,所以△QPF 2是等腰三角形,所以|PQ |=|PF 2|,且M 是QF 2的中点.根据双曲线的定义可知|PF 1|-|PF 2|=2a ,即|QF 1|=2a ,由于O 是F 1F 2的中点,所以MO 是△QF 1F 2的中位线,所以|MO |=12|QF 1|=a =4. 易错提醒 求圆锥曲线的标准方程时的常见错误双曲线的定义中忽略“绝对值”致错;椭圆与双曲线中参数的关系式弄混,椭圆中的关系式为a 2=b 2+c 2,双曲线中的关系式为c 2=a 2+b 2;圆锥曲线方程确定时还要注意焦点位置.跟踪演练1 (1)已知双曲线的渐近线方程为y =±22x ,实轴长为4,则该双曲线的方程为( ) A.x 24-y 22=1 B.x 24-y 28=1或y 24-x 28=1 C.x 24-y 28=1 D.x 24-y 22=1或y 24-x 28=1 答案 D解析 设双曲线方程为x 22m -y 2m=1(m ≠0), ∵2a =4,∴a 2=4,当m >0时,2m =4,m =2;当m <0时,-m =4,m =-4.故所求双曲线的方程为x 24-y 22=1或y 24-x 28=1. (2)已知A ,B 是抛物线y 2=8x 上两点,当线段AB 的中点到y 轴的距离为3时,|AB |的最大值为( )A .5B .5 2C .10D .10 2答案 C解析 设抛物线y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,线段AB 的中点为M .如图,分别过点A ,B ,M 作准线l 的垂线,垂足分别为C ,D ,N ,连接AF ,BF .因为线段AB 的中点到y 轴的距离为3,抛物线y 2=8x 的准线l :x =-2,所以|MN |=5.因为|AB |≤|AF |+|BF |=|AC |+|BD |=2|MN |=10,当且仅当A ,B ,F 三点共线时取等号,所以|AB |max =10.考点二 椭圆、双曲线的几何性质 核心提炼1.求离心率通常有两种方法(1)求出a ,c ,代入公式e =c a. (2)根据条件建立关于a ,b ,c 的齐次式,消去b 后,转化为关于e 的方程或不等式,即可求得e 的值或取值范围.2.与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)共渐近线bx ±ay =0的双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0).考向1 椭圆、双曲线的几何性质例2(2022·河南五市联考)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以F 2为圆心的圆恰好与双曲线C 的两条渐近线相切,且该圆恰好经过线段OF 2的中点,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .y =±3xB .y =±33x C .y =±233x D .y =±2x答案 B解析 由题意知,渐近线方程为y =±b ax , 焦点F 2(c ,0),c 2=a 2+b 2,因为以F 2为圆心的圆恰好与双曲线C 的两渐近线相切,则圆的半径r 等于圆心到切线的距离,即r =⎪⎪⎪⎪±b a ·c 1+⎝⎛⎭⎫±b a 2=b , 又该圆过线段OF 2的中点,故c 2=r =b , 所以b a =b 2a 2=b 2c 2-b2=33. 所以渐近线方程为y =±33x . 考向2 离心率问题例3(多选)(2022·全国乙卷)双曲线C 的两个焦点为F 1,F 2,以C 的实轴为直径的圆记为D ,过F 1作D 的切线与C 交于M ,N 两点,且cos ∠F 1NF 2=35,则C 的离心率为( ) A.52B.32 C.132 D.172 答案 AC解析 不妨设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),F 1(-c ,0),F 2(c ,0). 当两个交点M ,N 在双曲线两支上时,如图1所示,图1设过F 1的直线与圆D 相切于点P ,连接OP ,由题意知|OP |=a ,又|OF 1|=c ,所以|F 1P |=b .过点F 2作F 2Q ⊥F 1N ,交F 1N 于点Q .由中位线的性质,可得|F 2Q |=2|OP |=2a ,|PQ |=b .因为cos ∠F 1NF 2=35, 所以sin ∠F 1NF 2=45, 故|NF 2|=52a ,|QN |=32a , 所以|NF 1|=|F 1Q |+|QN |=2b +32a . 由双曲线的定义可知|NF 1|-|NF 2|=2a ,所以2b +32a -52a =2a ,所以2b =3a . 两边平方得4b 2=9a 2,即4(c 2-a 2)=9a 2,整理得4c 2=13a 2,所以c 2a 2=134, 故c a =132,即e =132. 当两个交点M ,N 都在双曲线上的左支上时,如图2所示,图2同理可得|F 2Q |=2|OP |=2a ,|PQ |=b .因为cos ∠F 1NF 2=35, 所以sin ∠F 1NF 2=45, 可得|NF 2|=52a ,|NQ |=32a , 所以|NF 1|=|NQ |-|QF 1|=32a -2b , 所以|NF 2|=|NF 1|+2a =72a -2b , 又|NF 2|=52a ,所以72a -2b =52a , 即a =2b ,故e =1+⎝⎛⎭⎫b a 2=52.故选AC.规律方法 (1)在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,结合椭圆(或双曲线)的定义,运用平方的方法,建立与|PF 1|·|PF 2|的联系.(2)求双曲线渐近线方程的关键在于求b a 或a b的值,也可将双曲线方程中等号右边的“1”变为“0”,然后因式分解得到.跟踪演练2 (1)(2022·全国甲卷)椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A ,点P ,Q 均在C 上,且关于y 轴对称.若直线AP ,AQ 的斜率之积为14,则C 的离心率为( ) A.32 B.22 C.12 D.13答案 A解析 设P (m ,n )(n ≠0),则Q (-m ,n ),易知A (-a ,0),所以k AP ·k AQ =n m +a ·n -m +a =n 2a 2-m 2=14.(*) 因为点P 在椭圆C 上,所以m 2a 2+n 2b 2=1,得n 2=b 2a2(a 2-m 2),代入(*)式,得b 2a 2=14, 所以e =c a =1-b 2a 2=32.故选A. (2)(多选)(2022·衡水中学模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与双曲线的右支交于A ,B 两点,若|AF 1|=|BF 2|=2|AF 2|,则( )A .∠AF 1B =∠F 1ABB .双曲线的离心率e =333C .双曲线的渐近线方程为y =±63x D .原点O 在以F 2为圆心,|AF 2|为半径的圆上答案 AB解析 设|AF 1|=|BF 2|=2|AF 2|=2m ,则|AB |=|AF 2|+|BF 2|=3m ,由双曲线的定义知,|AF 1|-|AF 2|=2m -m =2a ,即m =2a ,|BF 1|-|BF 2|=2a ,即|BF 1|-2m =2a ,∴|BF 1|=3m =|AB |,∠AF 1B =∠F 1AB ,故选项A 正确;由余弦定理知,在△ABF 1中,cos ∠AF 1B =|AF 1|2+|BF 1|2-|AB |22|AF 1|·|BF 1|=4m 2+9m 2-9m 22·2m ·3m =13, 在△AF 1F 2中,cos ∠F 1AB =|AF 1|2+|AF 2|2-|F 1F 2|22·|AF 1|·|AF 2|=4m 2+m 2-4c 22·2m ·m =cos ∠AF 1B =13, 化简整理得12c 2=11m 2=44a 2,∴离心率e =c a =4412=333,故选项B 正确; 双曲线的渐近线方程为y =±b ax =±c 2-a 2a 2x =±e 2-1x =±263x , 故选项C 错误;若原点O 在以F 2为圆心,|AF 2|为半径的圆上,则c =m =2a ,与c a =333相矛盾,故选项D 错误. 考点三 抛物线的几何性质核心提炼抛物线的焦点弦的几个常见结论设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则(1)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2. (2)|AB |=x 1+x 2+p .(3)当AB ⊥x 轴时,弦AB 的长最短为2p .例4 (1)(2022·泰安模拟)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在抛物线C 上,射线FM 与y 轴交于点A (0,2),与抛物线C 的准线交于点N ,FM →=55MN →,则p 的值等于( )A.18 B .2 C.14D .4 答案 B解析 设点M 到抛物线的准线的距离为|MM ′|,抛物线的准线与x 轴的交点记为点B.由抛物线的定义知,|MM ′|=|FM |.因为|FM ||MN |=55, 所以|MM ′||MN |=55, 即cos ∠NMM ′=|MM ′||MN |=55, 所以cos ∠OF A =cos ∠NMM ′=55, 而cos ∠OF A =|OF ||AF |=p 2⎝⎛⎭⎫p 22+22=55,解得p =2. (2)(多选)(2022·新高考全国Ⅱ)已知O 为坐标原点,过抛物线C :y 2=2px (p >0)焦点F 的直线与C 交于A ,B 两点,其中A 在第一象限,点M (p ,0).若|AF |=|AM |,则( )A .直线AB 的斜率为2 6B .|OB |=|OF |C .|AB |>4|OF |D .∠OAM +∠OBM <180°答案 ACD解析 对于A ,由题意,得F ⎝⎛⎭⎫p 2,0. 因为|AF |=|AM |,且M (p ,0), 所以x A =x F +x M 2=34p ,将其代入抛物线方程y 2=2px ,得y A =62p , 所以A ⎝⎛⎭⎫34p ,62p ,所以直线AB 的斜率k AB =k AF =62p -034p -p 2=26,故A 正确;对于B ,由选项A 的分析,知直线AB 的方程为y =26⎝⎛⎭⎫x -p2,代入y 2=2px ,得12x 2-13px +3p 2=0,解得x =34p 或x =13p ,所以x B =13p ,所以y B =-63p ,所以|OB |=x 2B +y 2B =73p ≠|OF |,故B不正确;对于C ,由抛物线的定义及选项A ,B 的分析, 得|AB |=x A +x B +p =1312p +p =2512p >2p ,即|AB |>4|OF |,故C 正确; 对于D ,易知|OA |=334p ,|AM |=54p , |OB |=73p ,|BM |=103p , 则cos ∠OAM =|OA |2+|AM |2-|OM |22|OA |·|AM |=3316p 2+2516p 2-p 22×334p ·54p=21533>0,cos ∠OBM =|OB |2+|BM |2-|OM |22|OB |·|BM |=79p 2+109p 2-p 22×73p ·103p=470>0,所以∠OAM <90°,∠OBM <90°,所以∠OAM +∠OBM <180°,故D 正确.综上所述,选ACD.规律方法 利用抛物线的几何性质解题时,要注意利用定义构造与焦半径相关的几何图形(如三角形、直角梯形等)来沟通已知量与p 的关系,灵活运用抛物线的焦点弦的特殊结论,使问题简单化且减少数学运算.跟踪演练3 (1)(2021·新高考全国Ⅰ)已知O 为坐标原点,抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP .若|FQ |=6,则C 的准线方程为________. 答案 x =-32解析 方法一 (解直角三角形法)由题易得|OF |=p2,|PF |=p ,∠OPF =∠PQF ,所以tan ∠OPF =tan ∠PQF , 所以|OF ||PF |=|PF ||FQ |,即p 2p =p 6,解得p =3,所以C 的准线方程为x =-32.方法二 (应用射影定理法)由题易得|OF |=p 2,|PF |=p ,|PF |2=|OF |·|FQ |,即p 2=p2×6,解得p =3或p =0(舍去),所以C 的准线方程为x =-32.(2)(2022·济宁模拟)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线与该抛物线及其准线都相交,交点从左到右依次为A ,B ,C .若AB →=2BF →,则线段BC 的中点到准线的距离为( ) A .3 B .4 C .5 D .6 答案 B解析 由抛物线的方程可得焦点F (1,0),渐近线的方程为x =-1,由AB →=2BF →,可得|AB ||BF |=2,由于抛物线的对称性,不妨假设直线和抛物线位置关系如图所示,作BE 垂直准线于点E , 准线交x 轴于点N ,则|BF |=|BE | ,故|AB ||BF |=|AB ||BE |=2,故∠ABE =π4 , 而BE ∥x 轴,故∠AFN =π4,所以直线AB 的倾斜角为π4,所以直线AB 的方程为y =x -1, 设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x -1,y 2=4x ,整理可得x 2-6x +1=0,则x 1+x 2=6,所以BC 的中点的横坐标为3, 则线段BC 的中点到准线的距离为3-(-1)=4.专题强化练一、单项选择题1.(2022·中山模拟)抛物线C :y 2=2px 上一点(1,y 0)到其焦点的距离为3,则抛物线C 的方程为( ) A .y 2=4x B .y 2=8x C .y 2=12x D .y 2=16x 答案 B解析 因抛物线C :y 2=2px 上一点(1,y 0)到其焦点的距离为3,则p >0,抛物线准线方程为x =-p2,由抛物线定义得1-⎝⎛⎭⎫-p2=3,解得p =4, 所以抛物线C 的方程为y 2=8x .2.已知双曲线x 2m -y 2=1(m >0)的一个焦点为F (3,0),则其渐近线方程为( )A .y =±24x B .y =±22xC .y =±2xD .y =±12x答案 A解析 因为双曲线x 2m -y 2=1(m >0)的一个焦点为F (3,0),所以由m +1=32,得m =8, 所以双曲线方程为x 28-y 2=1,所以双曲线的渐近线方程为y =±24x .3.(2022·全国乙卷)设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,点A 在C 上,点B (3,0),若|AF |=|BF |,则|AB |等于( ) A .2 B .2 2 C .3 D .3 2 答案 B解析 方法一由题意可知F (1,0),抛物线的准线方程为x =-1.设A ⎝⎛⎭⎫y 24,y 0, 则由抛物线的定义可知|AF |=y 204+1.因为|BF |=3-1=2,所以由|AF |=|BF |,可得y 204+1=2,解得y 0=±2,所以A (1,2)或A (1,-2).不妨取A (1,2),则|AB |=(1-3)2+(2-0)2=8=22,故选B. 方法二 由题意可知F (1,0),故|BF |=2, 所以|AF |=2.因为抛物线的通径长为2p =4, 所以AF 的长为通径长的一半, 所以AF ⊥x 轴,所以|AB |=22+22=8=2 2.故选B.4.(2022·潍坊模拟)如图,某建筑物白色的波浪形屋顶像翅膀一样漂浮,建筑师通过双曲线的设计元素赋予了这座建筑以轻盈、极简和雕塑般的气质,该建筑物外形弧线的一段可以近似看成焦点在y 轴上的双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)上支的一部分.已知该双曲线的上焦点F 到下顶点的距离为36,F 到渐近线的距离为12,则该双曲线的离心率为( )A.53B.54C.43D.45 答案 B解析 点F (0,c )到渐近线y =±ab x ,即ax ±by =0的距离d =|±bc |a 2+b 2=b =12, 又由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a +c =36,a 2+122=c 2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =16,c =20,所以e =c a =2016=54.5.(2022·福州质检)已知点F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过点F 2的直线交椭圆于A ,B 两点,且满足AF 1⊥AB ,|AF 1||AB |=43,则该椭圆的离心率是( )A.23B.53C.33D.63 答案 B解析 如图所示,设|AF 1|=4x ,则|AB |=3x ,因为AF 1⊥AB ,则|BF 1|=|AB |2+|AF 1|2=5x , 由椭圆的定义可得|AF 1|+|AB |+|BF 1|=(|AF 1|+|AF 2|)+(|BF 2|+|BF 1|)=4a =12x ,则x =a 3,所以|AF 1|=4x =4a 3, 则|AF 2|=2a -4a 3=2a3,由勾股定理可得|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2, 则⎝⎛⎭⎫4a 32+⎝⎛⎭⎫2a 32=4c 2,则c =53a , 因此该椭圆的离心率为e =c a =53.6.如图,圆O 与离心率为32的椭圆T :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)相切于点M (0,1),过点M 引两条互相垂直的直线l 1,l 2,两直线与两曲线分别交于点A ,C 与点B ,D (均不重合).若P 为椭圆上任意一点,记点P 到两直线的距离分别为d 1,d 2,则d 21+d 22的最大值是( )A .4B .5 C.163 D.253答案 C解析 易知椭圆C 的方程为x 24+y 2=1,圆O 的方程为x 2+y 2=1, 设P (x 0,y 0), 因为l 1⊥l 2,则d 21+d 22=|PM |2=x 20+(y 0-1)2,因为x 204+y 20=1,所以d 21+d 22=4-4y 20+(y 0-1)2=-3⎝⎛⎭⎫y 0+132+163, 因为-1≤y 0≤1,所以当y 0=-13,即点P ⎝⎛⎭⎫±423,-13时,d 21+d 22取得最大值163. 二、多项选择题7.(2022·临沂模拟)2022年4月16日9时56分,神舟十三号返回舱成功着陆,返回舱是宇航员返回地球的座舱,返回舱的轴截面可近似看作是由半圆和半椭圆组成的“曲圆”,如图在平面直角坐标系中半圆的圆心在坐标原点,半圆所在的圆过椭圆的焦点F (0,2),椭圆的短轴与半圆的直径重合,下半圆与y 轴交于点G .若过原点O 的直线与上半椭圆交于点A ,与下半圆交于点B ,则( )A .椭圆的长轴长为4 2B .|AB |的取值范围是[4,2+22]C .△ABF 面积的最小值是4D .△AFG 的周长为4+4 2 答案 ABD解析 由题意知,椭圆中的几何量b =c =2, 得a =22,则2a =42,A 正确; |AB |=|OB |+|OA |=2+|OA |, 由椭圆性质可知2≤|OA |≤22, 所以4≤|AB |≤2+22,B 正确; 记∠AOF =θ, 则S △ABF =S △AOF +S △OBF=12|OA |·|OF |sin θ+12|OB |·|OF |sin(π-θ) =|OA |sin θ+2sin θ =(|OA |+2)sin θ, 取θ=π6,则S △ABF =1+12|OA |≤1+12×22<4,C 错误;由椭圆定义知|AF |+|AG |=2a =42, 所以△AFG 的周长L =|FG |+42=4+42, D 正确.8.(2022·济宁模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,左、右顶点分别为A 1,A 2,点P 是双曲线C 上异于顶点的一点,则( ) A .||P A 1|-|P A 2||=2aB .若焦点F 2关于双曲线C 的渐近线的对称点在C 上,则C 的离心率为 5 C .若双曲线C 为等轴双曲线,则直线P A 1的斜率与直线P A 2的斜率之积为1D .若双曲线C 为等轴双曲线,且∠A 1P A 2=3∠P A 1A 2,则∠P A 1A 2=π10答案 BCD解析 对于A ,在△P A 1A 2中,根据三角形两边之差小于第三边, 可知||P A 1|-|P A 2||<|A 1A 2|=2a ,故A 错误; 对于B ,焦点F 2(c ,0),渐近线不妨取y =bax ,即bx -ay =0,设F 2关于双曲线C 的渐近线的对称点为(m ,n ),则⎩⎨⎧n m -c ×ba =-1,b ×m +c 2-a ×n2=0,得⎩⎨⎧m =a 2-b 2c,n =2abc ,即F 2关于双曲线C 的渐近线的对称点为⎝⎛⎭⎫a 2-b 2c ,2ab c , 由题意知该点在双曲线上,故(a 2-b 2)2a 2c 2-(2ab )2b 2c 2=1,将c 2=a 2+b 2 代入,化简整理得b 4-3a 2b 2-4a 4=0,即b 2=4a 2,∴e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a 2=5,得e =5,故B 正确;对于C ,双曲线C 为等轴双曲线, 即C :x 2-y 2=a 2(a >0), 设P (x 0,y 0)(y 0≠0),则x 20-y 20=a 2, 则x 20-a 2=y 20,故12·PA PA k k =y 0x 0+a ·y 0x 0-a=y 20x 20-a2=1,故C 正确; 对于D ,双曲线C 为等轴双曲线, 即C :x 2-y 2=a 2(a >0), 且∠A 1P A 2=3∠P A 1A 2, 设∠P A 1A 2=θ,∠A 1P A 2=3θ, 则∠P A 2x =4θ,根据C 的结论12·PA PA k k =1, 即有tan θ·tan 4θ=1, ∴sin θcos θ·sin 4θcos 4θ=1, ∴cos 5θ=0, ∵θ+3θ∈(0,π), ∴θ∈⎝⎛⎭⎫0,π4, ∴5θ=π2,∴∠P A 1A 2=θ=π10.三、填空题9.写出一个满足以下三个条件的椭圆的方程:______________.①中心为坐标原点;②焦点在坐标轴上;③离心率为13.答案x 29+y 28=1(答案不唯一)解析 只要椭圆方程形如x 29m +y 28m =1(m >0)或y 29m +x 28m=1(m >0)即可.10.(2022·淄博模拟)已知P 1,P 2,…,P 8是抛物线x 2=4y 上不同的点,且F (0,1).若FP 1--→+FP 2--→+…+FP 8--→=0,则|FP 1--→|+|FP 2--→|+…+|FP 8--→|=________.答案 16解析 设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),P 3(x 3,y 3),…,P 8(x 8,y 8),P 1,P 2,P 3,…,P 8是抛物线x 2=4y 上不同的点,点F (0,1),准线为y =-1,则FP i --→=(x i ,y i -1)(i =1,2,…,8),所以FP 1--→+FP 2--→+…+FP 8--→=(x 1+x 2+…+x 8,(y 1-1)+(y 2-1)+…+(y 8-1))=0,所以(y 1-1)+(y 2-1)+…+(y 8-1)=0,即y 1+y 2+y 3+…+y 8=8,∴|FP --→1|+|FP 2--→|+…+|FP 8--→|=(y 1+1)+(y 2+1)+…+(y 8+1)=y 1+y 2+…+y 8+8=16.11.(2022·济南模拟)已知椭圆C 1:x 236+y 2b 2=1(b >0)的焦点分别为F 1,F 2,且F 2是抛物线C 2:y 2=2px (p >0)的焦点,若P 是C 1与C 2的交点,且|PF 1|=7,则cos ∠PF 1F 2的值为________.答案57解析 依题意,由椭圆定义得|PF 1|+|PF 2|=12,而|PF 1|=7,则|PF 2|=5,因为点F 2是抛物线C 2:y 2=2px (p >0)的焦点,则该抛物线的准线l 过点F 1,如图,过点P 作PQ ⊥l 于点Q ,由抛物线定义知|PQ |=|PF 2|=5,而F 1F 2∥PQ ,则∠PF 1F 2=∠F 1PQ ,所以cos ∠PF 1F 2=cos ∠F 1PQ =|PQ ||PF 1|=57. 12.(2022·福州质检)已知O 为坐标原点,F 是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点,A 为C 的右顶点,过F 作C 的渐近线的垂线,垂足为M ,且与y 轴交于点P .若直线AM 经过OP 的中点,则C 的离心率是________.答案 2解析 由题意可知,F (-c ,0),A (a ,0),渐近线不妨设为y =-b ax , 则k FM =a b, 直线FM 的方程为y =a b(x +c ), 令x =0,可得y =ac b, 则P ⎝⎛⎭⎫0,ac b , 则OP 的中点坐标为⎝⎛⎭⎫0,ac 2b , 联立⎩⎨⎧ y =-b a x ,y =a b (x +c ),解得M ⎝⎛⎭⎫-a 2c ,ab c , 因为直线AM 经过OP 的中点,所以ac 2b -00-a =ab c -0-a 2c-a ,则2b 2=ac +c 2,2(c 2-a 2)=ac +c 2, 即c 2-ac -2a 2=0,则e 2-e -2=0,解得e =-1 (舍)或e =2.四、解答题13.(2022·衡水中学模拟)双曲线x 2-y 2b 2=1(b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,直线l 过F 2且与双曲线交于A ,B 两点.(1)若l 的倾斜角为π2,△F 1AB 是等边三角形,求双曲线的渐近线方程; (2)设b =3,若l 的斜率存在,且(F 1A --→+F 1B --→)·AB →=0,求l 的斜率.解 (1)设A (x A ,y A ).由题意知,F 2(c ,0),c =1+b 2,y 2A =b 2(c 2-1)=b 4,因为△F 1AB 是等边三角形, 所以2c =3|y A |,即4(1+b 2)=3b 4,解得b 2=2⎝⎛⎭⎫b 2=-23舍去. 故双曲线的渐近线方程为y =±2x .(2)由已知,F 1(-2,0),F 2(2,0). 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线l :y =k (x -2).显然k ≠0.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-y 23=1,y =k (x -2),得(k 2-3)x 2-4k 2x +4k 2+3=0. 因为l 与双曲线交于两点,所以k 2-3≠0,且Δ=36(1+k 2)>0. 设AB 的中点为M (x M ,y M ). 由(F 1A --→+F 1B --→)·AB →=0,即F 1M →·AB →=0, 知F 1M ⊥AB ,故1· 1.F M k k =-而x M =x 1+x 22=2k 2k 2-3,y M =k (x M -2)=6k k 2-3,1F M k =3k 2k 2-3, 所以3k 2k 2-3·k =-1,得k 2=35, 故l 的斜率为±155.。
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高中数学曲线公式大全圆锥曲线公式:椭圆1、中心在原点,焦点在x轴上的椭圆标准方程:其中x²/a²+y²/b²=1,其中a>b>0,c²=a²-b²2、中心在原点,焦点在y轴上的椭圆标准方程:y²/a²+x²/b²=1,其中a>b>0,c²=a²-b²参数方程:x=acosθ;y=bsinθ(θ为参数,0≤θ≤2π)圆锥曲线公式:双曲线1、中心在原点,焦点在x轴上的双曲线标准方程:x²/a-y²/b²=1,其中a>0,b>0,c²=a²+b².2、中心在原点,焦点在y轴上的双曲线标准方程:y²/a²-x²/b²=1,其中a>0,b>0,c²=a²+b².参数方程:x=asecθ;y=btanθ(θ为参数)圆锥曲线公式:抛物线参数方程:x=2pt²;y=2pt(t为参数)t=1/tanθ(tanθ为曲线上点与坐标原点确定直线的斜率)特别地,t可等于0直角坐标:y=ax²+bx+c(开口方向为y轴,a≠0)x=ay²+by+c(开口方向为x轴,a≠0) 离心率椭圆,双曲线,抛物线这些圆锥曲线有统一的定义:平面上,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。
圆锥曲线标准方程
圆锥曲线标准方程
圆锥曲线标准方程是轨迹的方程,也是参数方程的一种;圆锥曲线标准方程的定义和性质是把握圆锥曲线标准方程的两把钥匙。
圆锥曲线的公式主要有以下:
1、椭圆:焦半径:a+ex(左焦点),a-ex(右焦点),x=a²/c
2、
2、双曲线:焦半径:|a+ex|(左焦点)|a-ex|(右焦点),准线x=a²/c
3、抛物线(y²=2px)等。
扩展资料:
圆锥曲线包括椭圆、抛物线、双曲线和圆,通过直角坐标系,它们又与二次方程对应,所以,圆锥曲线又叫做二次曲线。
圆锥曲线一直是几何学研究的重要课题之一,在我们的实际生活中也存在着许许多多的圆锥曲线。
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求圆锥曲线的标准方程
1.求满足下列条件的椭圆的标准方程.
⑴两个焦点坐标分别是(-4,0)、(4,0),椭圆上一点P 到两焦点的距离之和等于10;
(2) 焦点在y 轴上,与y 轴的一个交点为P(0,-10),P 到它较近的一个焦点的距离等于2.
(3)长为12,离心率为,焦点在x 轴上的椭圆;
(4)两个焦点坐标分别是(0,-2)和(0,2)且过(23-,25); (5)焦点在x 轴上,且经过点(2,0)和点(0,1);
(6)经过两点()5,3()2
5,23与-. 2.求满足下列条件的抛物线的标准方程.
(1)抛物线的焦点是双曲线
的左顶点;
(2)过点()6,6M -;
(3)焦点F 在直线:3260l x y --=上. 3.求满足下列条件的双曲线的标准方程:
(1)3=a ,b=4 ,焦点在x 轴上
(2)焦点坐标为(0,10),(0,-10),双曲线上的点到两个焦点距离之差的绝对值是16
(3)焦点为(0,-5),(0,5)经过点(253,
2) (4)经过点M (3,2)、N (-2,-1),
(5)以椭圆x 29+y 225=1的焦点为焦点,它的离心率是椭圆离心率的2倍;。