高级中学圆锥曲线(椭圆,双曲线,抛物线)规律技巧窍门情况总结
- 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)。
八、圆锥曲线
1.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。如(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 A .421=+PF PF B .621=+PF PF C .1021=+PF PF D .122
2
21=+PF PF (答:
C );
(2)方程8=表示的曲线是_____(答:双曲线的左支)
(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。如已知点)0,22(Q 及抛物线4
2
x y =上一动点
P (x ,y ),则y+|PQ|的最小值是_____(答:2)
2.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122
22=+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22
22b x 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 )。如(1)已知方程1232
2=-++k
y k x 表示椭圆,则k 的取值范围为____
(答:11
(3,)(,2)22
---U );(2)若R y x ∈,,且62322=+y x ,则y x +的最大值是____,22y x +的最
小值是___2)
(2)双曲线:焦点在x 轴上:2222b y a x - =1,焦点在y 轴上:22
22b x a y -=1(0,0a b >>)。方程
22Ax By C +=表示双曲线的充要条件是什么?(ABC ≠0,且A ,B 异号)。如(1)双曲线的离心率5
22y x 2
x
在坐标原点O ,焦点1F 、2F 在坐标轴上,离心率2=e 的双曲线C 过点)10,4(-P ,则C 的方程为_______(答:226x y -=)
(3)抛物线:开口向右时22(0)y px p =>,开口向左时22(0)y px p =->,开口向上时
22(0)x py p =>,开口向下时22(0)x py p =->。
3.圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断):
(1)椭圆:由x 2
,y 2
分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。如已知方程1
2122=-+-m
y m x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是__(答:)2
3
,1()1,(Y --∞)
(2)双曲线:由x 2,y 2项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上; (3)抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。
特别提醒:(1)在求解椭圆、双曲线问题时,首先要判断焦点位置,焦点F 1,F 2的位置,是椭圆、双曲线的定位条件,它决定椭圆、双曲线标准方程的类型,而方程中的两个参数,a b ,确定椭圆、双曲线的形状和大小,是椭圆、双曲线的定形条件;在求解抛物线问题时,首先要判断开口方向;(2)在椭圆中,a 最大,222a b c =+,在双曲线中,c 最大,222c a b =+。
4.圆锥曲线的几何性质:
(1)椭圆(以122
22=+b
y a x (0a b >>)为例):①范围:,a x a b y b -≤≤-≤≤;②焦点:两个焦
点(,0)c ±;③对称性:两条对称轴0,0x y ==,一个对称中心(0,0),四个顶点(,0),(0,)a b ±±,其中
长轴长为2a ,短轴长为2b ;④准线:两条准线2a x c =±; ⑤离心率:c
e a =,椭圆⇔01e <<,e
越小,椭圆越圆;e 越大,椭圆越扁。如(1)若椭圆1522=+m
y x 的离心率510
=
e ,则m 的值是__(答:3或
3
25
);(2)以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为1时,则椭圆长轴的最小值为__(答:22)
(2)双曲线(以22
221x y a b
-=(0,0a b >>)为例):①范围:x a ≤-或,x a y R ≥∈;②焦点:两
个焦点(,0)c ±;③对称性:两条对称轴0,0x y ==,一个对称中心(0,0),两个顶点(,0)a ±,其中实
2
2
,0x y k k -=≠;④准线:两条准线2a x c =±; ⑤离心率:c
e a
=,双曲线⇔1e >,等轴双曲线
⇔e =e 越小,开口越小,e 越大,开口越大;⑥两条渐近线:b
y x a
=±。如(1)双曲线的渐
近线方程是023=±y x ,则该双曲线的离心率等于______2或3
);(2)双曲线221ax by -=
,则:a b =
(答:4或1
4);(3)设双曲线12222=-b
y a x (a>0,b>0)中,离心
率e ∈[2,2],则两条渐近线夹角θ的取值范围是________(答:[,]32
ππ
);
(3)抛物线(以22(0)y px p =>为例):①范围:0,x y R ≥∈;②焦点:一个焦点(,0)2
p
,其中p
的几何意义是:焦点到准线的距离;③对称性:一条对称轴0y =,没有对称中心,只有一个顶点(0,0);④准线:一条准线2
p x =-
; ⑤离心率:c
e a =,抛物线⇔1e =。如设R a a ∈≠,0,则抛物线2
4ax y =的焦点坐标为________(答:)161,0(a
);
5、点00(,)P x y 和椭圆122
22=+b
y a x (0a b >>)的关系:(1)点00(,)P x y 在椭圆外⇔22
00221x y a b +>;
(2)点00(,)P x y 在椭圆上⇔220220b
y a x +=1;(3)点00(,)P x y 在椭圆内⇔22
00
221x y a b +<
6.直线与圆锥曲线的位置关系:
(1)相交:0∆>⇔直线与椭圆相交; 0∆>⇒直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有0∆>,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故0∆>是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;0∆>⇒直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有0∆>,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,故0∆>也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。如(1)若直线y=kx+2与双曲线x 2-y 2=6的右支有两个
不同的交点,则k 的取值范围是_______(答:(-315,-1));(2)直线y ―kx ―1=0与椭圆22
15x y m
+
=恒有公共点,则m 的取值范围是_______(答:[1,5)∪(5,+∞));(3)过双曲线12
12
2=-y x 的右焦点直线交双曲线于A 、B 两点,若│AB ︱=4,则这样的直线有_____条(答:3);
(2)相切:0∆=⇔直线与椭圆相切;0∆=⇔直线与双曲线相切;0∆=⇔直线与抛物线相切;
(3)相离:0∆<⇔直线与椭圆相离;0∆<⇔直线与双曲线相离;0∆<⇔直线与抛物线相离。
特别提醒:(1)直线与双曲线、抛物线只有一个公共点时的位置关系有两种情形:相切和相交。