专题四_第2讲_椭圆、双曲线、抛物线

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高中数学有关圆-椭圆-双曲线-抛物线的详细知识点

高中数学有关圆-椭圆-双曲线-抛物线的详细知识点

<一>圆的方程(x-a)^2+(y-b)^2=r^2,圆心O(a,b),半径r。

(1)圆的一般式方程:x^2+y^2+Dx+Ey+F=0此方程可用于解决两圆的位置关系:配方化为标准方程:(x+D/2)^2.+(y+E/2)^2=(D^2+E^2-4F)/4其圆心坐标:(-D/2,-E/2)半径为r=√[(D^2+E^2-4F)]/2此方程满足为圆的方程的条件是:D^2+E^2-4F>0若不满足,则不可表示为圆的方程(2)点与圆的位置关系点P(X1,Y1) 与圆(x-a)^2+(y-b) ^2=r^2的位置关系:⑴当(x1-a)^2+(y1-b) ^2>r^2时,则点P在圆外。

⑵当(x1-a)^2+(y1-b) ^2=r^2时,则点P在圆上。

⑶当(x1-a)^2+(y1-b) ^2<r^2时,则点P在圆内。

圆与直线的位置关系判断平面内,直线Ax+By+C=0与圆x^2+y^2+Dx+Ey+F=0的位置关系判断一般方法是:1.由Ax+By+C=0,可得y=(-C-Ax)/B,(其中B不等于0),代入x^2+y^2+Dx+Ey+F=0,即成为一个关于x的一元二次方程f(x)=0。

利用判别式b^2-4ac的符号可确定圆与直线的位置关系如下:如果b^2-4ac>0,则圆与直线有2交点,即圆与直线相交。

如果b^2-4ac=0,则圆与直线有1交点,即圆与直线相切。

如果b^2-4ac<0,则圆与直线有0交点,即圆与直线相离。

2.如果B=0即直线为Ax+C=0,即x=-C/A,它平行于y轴(或垂直于x 轴),将x^2+y^2+Dx+Ey+F=0化为 (x-a)^2+(y-b) ^2=r^2。

令y=b,求出此时的两个x值x1、x2,并且规定x1<x2,那么:当x=-C/A<x1或x=-C/A>x2时,直线与圆相离;当x1<x=-C/A<x2时,直线与圆相交;半径r,直径d在直角坐标系中,圆的解析式为:(x-a)^2+(y-b)^2=r^2;x^2+y^2+Dx+Ey+F=0=> (x+D/2)^2+(y+E/2)^2=(D^2+E^2-4F)/4=> 圆心坐标为(-D/2,-E/2)其实只要保证X方Y方前系数都是1就可以直接判断出圆心坐标为(-D/2,-E/2)这可以作为一个结论运用的且r=根号(圆心坐标的平方和-F)<二>椭圆的标准方程椭圆的标准方程分两种情况:当焦点在x轴时,椭圆的标准方程是:x^2/a^2+y^2/b^2=1,(a>b>0);当焦点在y轴时,椭圆的标准方程是:y^2/a^2+x^2/b^2=1,(a>b>0);其中a>0,b>0。

专题四 第2讲椭圆双曲线抛物线

专题四  第2讲椭圆双曲线抛物线

(2)过点F的直线交E于A,B两点,以AB为直径的圆D与平行于y轴的直线相切于点 M,线段DM交E于点N,证明:△AMB的面积是△AMN的面积的四倍.
证明 设A(x1,y1),B(x2,y2), 因为直线AB过F(1,0), 依题意可设其方程x=ty+1(t≠0), 由xy= 2=ty4+x,1, 得 y2-4ty-4=0. 因为Δ=16t2+16>0, 所以y1+y2=4t,则有x1+x2=(ty1+1)+(ty2+1)=4t2+2. 因为D是AB的中点, 所以D(2t2+1,2t). 由抛物线的定义得|AB|=(x1+1)+(x2+1)=4t2+4, 设圆D与l:x=m相切于M, 因为DM⊥l,即DM⊥y轴,
A.y2=9x
B.y2=6x
√C.y2=3x
D.y2= 3x
解析 如图分别过点A,B作准线的垂线,分别交准线于点E,D,设准线交x轴于 点G. 设|BF|=a,则由已知得|BC|=2a, 由抛物线定义,得|BD|=a,故∠BCD=30°, 在Rt△ACE中, ∵|AE|=|AF|=3,|AC|=3+3a,|AC|=2|AE|, ∴3+3a=6,从而得a=1,|FC|=3a=3.

又x320+by022=1,所以 y20=b21-x320,

由①②解得b2=2.
所以 C 的方程为x32+y22=1.
(2)P 是双曲线x32-y42=1 的右支上一点,F1,F2 分别为双曲线的左、右焦点,则△PF1F2
的内切圆的圆心横坐标为
√A. 3
B.2
C. 7
D.3
解析 如图所示,F1(- 7,0),F2( 7,0),
跟踪演练 2 (1)(2019·浙江省宁波市镇海中学模拟)已知双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)

第2讲:椭圆、抛物线、双曲线

第2讲:椭圆、抛物线、双曲线

1.圆锥曲线的方程与几何性质是高考的重点;2直线与圆锥曲线的位置关系是命题的热点,尤其是有关弦长计算及存在性问题;3.数学运算(数的运算、代数式运算)也是这里的考查要求之一.1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|MF 1|+|MF 2|=2a (2a >|F 1F 2|); (2)双曲线:||MF 1|-|MF 2||=2a (2a <|F 1F 2|); (3)抛物线:|MF |=d (d 为M 点到准线的距离). 2.圆锥曲线的标准方程(1)椭圆:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)(焦点在y 轴上);(2)双曲线:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在y 轴上);(3)抛物线:y 2=2px ,y 2=-2px ,x 2=2py ,x 2=-2py (p >0). 3.圆锥曲线的重要性质(1)椭圆、双曲线中a ,b ,c 之间的关系 ①在椭圆中:a 2=b 2+c 2;离心率为e =ca =1-b 2a 2. ②在双曲线中:c 2=a 2+b 2;离心率为e =c a=1+b 2a2.(2)双曲线的渐近线方程与焦点坐标①双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±ba x ;焦点坐标F 1(-c ,0),F 2(c ,0).②双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±ab x ,焦点坐标F 1(0,-c ),F 2(0,c ).(3)抛物线的焦点坐标与准线方程①抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,准线方程x =-p2. ②抛物线x 2=2py (p >0)的焦点F ⎝⎛⎭⎫0,p 2,准线方程y =-p 2. 4.弦长问题(1)直线与圆锥曲线相交的弦长设而不求,利用根与系数的关系,进行整体代入.即当斜率为k ,直线与圆锥曲线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)时,|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2. (2)过抛物线焦点的弦长 抛物线y 2=2px (p >0)过焦点F 的弦AB ,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2,弦长|AB |=x 1+x 2+p .热点一 圆锥曲线的几何性质【例1】 (2017·山东卷)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右支与焦点为F 的抛物线x 2=2py (p >0)交于A ,B 两点,若|AF |+|BF |=4|OF |,则该双曲线的渐近线方程为________. 解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立方程:⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2b 2=1,x 2=2py ,消去x 得a 2y 2-2pb 2y +a 2b 2=0,由根与系数的关系得y 1+y 2=2b 2a2p ,又∵|AF |+|BF |=4|OF |,∴y 1+p 2+y 2+p 2=4×p2,即y 1+y 2=p ,∴2b 2a 2p =p ,即b 2a 2=12⇒b a =22. ∴双曲线渐近线方程为y =±22x .答案 y =±22x探究提高 1.分析圆锥曲线中a ,b ,c ,e 各量之间的关系是求解圆锥曲线性质问题的关键.2.确定椭圆和双曲线的离心率的值及范围,其关键就是确立一个关于a ,b ,c 的方程(组)或不等式(组),再根据a ,b ,c 的关系消掉b 得到a ,c 的关系式.建立关于a ,b ,c 的方程(组)或不等式(组),要充分利用椭圆和双曲线的几何性质、点的坐标的范围等.3.求双曲线渐近线方程关键在于求b a 或ab 的值,也可将双曲线等号右边的“1”变为“0”,然后因式分解得到.【训练1】 (1)(2017·全国Ⅲ卷)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线bx -ay +2ab =0相切,则C 的离心率为( ) A.63B.33C.23D.13(2)(2016·北京卷)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线为正方形OABC 的边OA ,OC 所在的直线,点B 为该双曲线的焦点,若正方形OABC 的边长为2,则a =________.解析 (1)以线段A 1A 2为直径的圆是x 2+y 2=a 2,直线bx -ay +2ab =0与圆相切,所以圆心(0,0)到直线的距离d =2ab a 2+b 2=a ,整理为a 2=3b 2,即b a =13.∴e =ca =a 2-b 2a=1-⎝⎛⎭⎫b a 2=1-⎝⎛⎭⎫132=63.(2)取B 为双曲线右焦点,如图所示.∵四边形OABC 为正方形且边长为2,∴c =|OB |=22,又∠AOB =π4,∴b a =tan π4=1,即a =b .又a 2+b 2=c 2=8,∴a =2. 答案 (1)A (2)2热点二 直线与圆锥曲线【例2】 (2016·全国Ⅰ卷)在直角坐标系xOy 中,直线l :y =t (t ≠0)交y 轴于点M ,交抛物线C :y 2=2px (p >0)于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连接ON 并延长交C 于点H . (1)求|OH ||ON |; (2)除H 以外,直线MH 与C 是否有其它公共点?说明理由. 解 (1)如图,由已知得M (0,t ),P ⎝⎛⎭⎫t 22p ,t , 又N 为M 关于点P 的对称点,故N ⎝⎛⎭⎫t 2p ,t ,故直线ON 的方程为y =ptx ,将其代入y 2=2px 整理得px 2-2t 2x =0, 解得x 1=0,x 2=2t 2p ,因此H ⎝⎛⎭⎫2t 2p ,2t . 所以N 为OH 的中点,即|OH ||ON |=2.(2)直线MH 与C 除H 以外没有其它公共点,理由如下: 直线MH 的方程为y -t =p 2t x ,即x =2tp (y -t ).代入y 2=2px 得y 2-4ty +4t 2=0,解得y 1=y 2=2t , 即直线MH 与C 只有一个公共点,所以除H 以外,直线MH 与C 没有其它公共点.探究提高 1.判断直线与圆锥曲线的交点个数时,可直接求解相应方程组得到交点坐标,也可利用消元后的一元二次方程的判别式来确定;2.弦长计算公式:直线AB 与圆锥曲线有两个交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则弦长|AB |=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2,其中k 为弦AB 所在直线的斜率.3.对于弦的中点问题常用“根与系数的关系”或“点差法”求解,在使用根与系数的关系时,要注意使用条件Δ>0,在用“点差法”时,要检验直线与圆锥曲线是否相交.【训练2】 (2017·北京卷)已知抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1),过点⎝⎛⎭⎫0,12作直线l 与抛物线C 交于不同的两点M ,N ,过点M 作x 轴的垂线分别与直线OP ,ON 交于点A ,B ,其中O 为原点. (1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (2)求证:A 为线段BM 的中点.解 (1)把P (1,1)代入y 2=2px ,得p =12,所以抛物线C 的方程为y 2=x ,焦点坐标为⎝⎛⎭⎫14,0,准线方程为x =-14. (2)证明 当直线MN 斜率不存在或斜率为零时,显然与抛物线只有一个交点不满足题意,所以直线MN (也就是直线l )斜率存在且不为零.由题意,设直线l 的方程为y =kx +12(k ≠0),l 与抛物线C 的交点为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +12,y 2=x ,消去y 得4k 2x 2+(4k -4)x +1=0. 考虑Δ=(4k -4)2-4×4k 2=16(1-2k ),由题可知有两交点,所以判别式大于零,所以k <12.则x 1+x 2=1-k k 2,x 1x 2=14k2.因为点P 的坐标为(1,1),所以直线OP 的方程为y =x ,点A 的坐标为(x 1,x 1). 直线ON 的方程为y =y 2x 2x ,点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫x 1,y 2x 1x 2. 因为y 1+y 2x 1x 2-2x 1=y 1x 2+y 2x 1-2x 1x 2x 2=⎝⎛⎭⎫kx 1+12x 2+⎝⎛⎭⎫kx 2+12x 1-2x 1x 2x 2=(2k -2)x 1x 2+12(x 2+x 1)x 2=(2k -2)×14k 2+1-k2k2x 2=0.所以y 1+y 2x 1x 2=2x 1.故A 为线段BM 的中点.1.(2016·全国Ⅰ卷)已知方程x 2m 2+n -y 23m 2-n =1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( ) A.(-1,3)B.(-1,3)C.(0,3)D.(0,3)2.(2017·全国Ⅲ卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =52x ,且与椭圆x 212+y 23=1有公共焦点,则C 的方程为( ) A.x 28-y 210=1 B.x 24-y 25=1 C.x 25-y 24=1 D.x 24-y 23=1 3.(2017·全国Ⅱ卷)已知F 是抛物线C :y 2=8x 的焦点,M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N .若M 为FN 的中点,则|FN |=________.4.(2017·全国Ⅱ卷)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x 22+y 2=1上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP →=2NM →. (1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且OP →·PQ →=1.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .1.(2016·全国Ⅱ卷)设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,曲线y =kx (k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,则k =( )A.12B.1C.32D.22.(2017·全国Ⅰ卷)已知F 是双曲线C :x 2-y 23=1的右焦点,P 是C 上一点,且PF 与x 轴垂直,点A 的坐标是(1,3),则△APF 的面积为( ) A.13B.12C.23D.323.(2017·邯郸质检)已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点.若FP →=4FQ →,则|QF |等于________.45分钟) 经典常规题高频易错题4.(2017·佛山调研)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,右焦点为F (1,0).(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设点O 为坐标原点,过点F 作直线l 与椭圆E 交于M ,N 两点,若OM ⊥ON ,求直线l 的方程.1.(2017·新乡模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,点B 是虚轴上的一个顶点,线段BF 与双曲线C 的右支交于点A ,若BA →=2AF →,且|BF →|=4,则双曲线C 的方程为( ) A.x 26-y 25=1 B.x 28-y 212=1 C.x 28-y 24=1 D.x 24-y 26=1 2.(2017·石家庄三模)已知椭圆C 1与双曲线C 2有相同的左右焦点F 1,F 2,P 为椭圆C 1与双曲线C 2在第一象限内的一个公共点,设椭圆C 1与双曲线C 2的离心率分别为e 1,e 2,且e 1e 2=13,若∠F 1PF 2=π3,则双曲线C 2的渐近线方程为( ) A.x ±y =0B.x ±33y =0 C.x ±22y =0 D.x ±2y =03.(2017·潍坊三模)已知抛物线y 2=2px (p >0)上的一点M (1,t )(t >0)到焦点的距离为5,双曲线x 2a 2-y 29=1(a >0)的左顶点为A ,若双曲线的一条渐近线与直线AM 平行.则实数a 的值为________.4.(2017·郴州三模) 在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b ≥1)过点P (2,1),且离心率e =32.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 的斜率为12,直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,求△P AB 面积的最大值.精准预测题参考答案1.【解题思路】方程x 2m 2+n -y 23m 2-n =1表示双曲线,根据一元二次不等式可知m ,n 之间的不等关系,进而分别确定m 2+n 和3m 2-n 的正负,当然也可以分类讨论处理.【答案】∵方程x 2m 2+n -y 23m 2-n=1表示双曲线,∴(m 2+n )·(3m 2-n )>0,解得-m 2<n <3m 2.由双曲线性质,知c 2=(m 2+n )+(3m 2-n )=4m 2(其中c 是半焦距),∴焦距2c =2×2|m |=4,解得|m |=1,∴-1<n <3.故选A.2.【解题思路】由渐近线知ba 的值,又由焦点坐标可确定c .【答案】由题设知b a =52,①又由椭圆x 212+y 23=1与双曲线有公共焦点,易知a 2+b 2=c 2=9,②由①②解得a =2,b =5,则双曲线C 的方程为x 24-y 25=1.故选B.3.【解题思路】做出M 到准线的垂线,利用中位线和抛物线的定义即可.【答案】如图,不妨设点M 位于第一象限内,抛物线C 的准线交x 轴于点A ,过点M 作准线的垂线,垂足为点B ,交y 轴于点P ,∴PM ∥OF .由题意知,F (2,0),|FO |=|AO |=2.∵点M 为FN 的中点,PM ∥OF ,∴|MP |=12|FO |=1.又|BP |=|AO |=2,∴|MB |=|MP |+|BP |=3.由抛物线的定义知|MF |=|MB |=3,故|FN |=2|MF |=6.故填6. 4.【解题思路】(1)相关点法求轨迹, (2)利用向量处理垂直问题.【答案】(1)解 设P (x ,y ),M (x 0,y 0),则N (x 0,0),NP →=(x -x 0,y ),NM →=(0,y 0), 由NP →=2NM →得x 0=x ,y 0=22y ,因为M (x 0,y 0)在C 上,所以x 22+y 22=1,因此点P 的轨迹方程为x 2+y 2=2.(2)证明 由题意知F (-1,0),设Q (-3,t ),P (m ,n ),则OQ →=(-3,t ),PF →=(-1-m ,-n ),OQ →·PF →=3+3m -tn ,OP →=(m ,n ),PQ →=(-3-m ,t -n ),由OP →·PQ →=1,得-3m -m 2+tn -n 2=1,经典常规题又由(1)知m 2+n 2=2.故3+3m -tn =0.所以OQ →·PF →=0,即OQ →⊥PF →,又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .1.【解题思路】由PF ⊥x 轴结合P 点在抛物线上确定P 点坐标. 【答案】因为抛物线方程是y 2=4x ,所以F (1,0).又因为PF ⊥x 轴,所以P (1,2),把P 点坐标代入曲线方程y =k x (k >0),即k1=2,所以k =2.故选D.2.【解题思路】12APF S PF d =⋅△(d 为A 到PF 的距离). 【答案】由c 2=a 2+b 2=4得c =2,所以F (2,0),将x =2代入x 2-y 23=1,得y =±3,所以|PF |=3. 又A 的坐标是(1,3),故△APF 的面积为12×3×(2-1)=32.故选D.3.【解题思路】过点Q 作l 的垂线,利用三角形相似,对应边成比例处理.【答案】过点Q 作QQ ′⊥l 交l 于点Q ′,因为FP →=4FQ →,所以|PQ |∶|PF |=3∶4,又焦点F 到准线l 的距离为4,所以|QF |=|QQ ′|=3.故填3.4.【解题思路】(1)由离心率和焦点坐标联立方程求出a ,b , (2) OM ⊥ON ⇔OM →·ON →=0,结合韦达定理处理.【答案】解 (1)依题意可得⎩⎪⎨⎪⎧1a =22,a 2=b 2+1,解得a =2,b =1.∴椭圆E 的标准方程为x 22+y 2=1.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),①当MN 垂直于x 轴时,直线l 的方程为x =1,不符合题意;②当MN 不垂直于x 轴时,设直线l 的方程为y =k (x -1).联立得方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =k (x -1),消去y得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0,∴x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1·x 2=2(k 2-1)1+2k 2. ∴y 1·y 2=k 2[x 1x 2-(x 1+x 2)+1]=-k 21+2k 2.∵OM ⊥ON ,∴OM →·ON →=0. ∴x 1·x 2+y 1·y 2=k 2-21+2k 2=0,∴k =±2.故直线l 的方程为y =±2(x -1).1.【解题思路】由BA →=2AF →可确定A 点坐标,A 点在双曲线上,又|BF →|=4由勾股定理可得,列方程组解出a ,b .【答案】设A (x ,y ),∵右焦点为F (c ,0),点B (0,b ),线段BF 与双曲线C 的右支交于点A ,且BA →=2AF →, ∴x =2c 3,y =b 3,代入双曲线方程,得4c 29a 2-19=1,且c 2=a 2+b 2,∴b =6a 2.高频易错题精准预测题∵|BF →|=4,∴c 2+b 2=16,∴a =2,b =6,∴双曲线C 的方程为x 24-y 26=1.故选D.2.【解题思路】共焦点相同,再e 1e 2=13再可得椭圆与双曲线的a ,b ,c 的关系,结合定义可得|PF 1|,|PF 2|.【答案】设椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),双曲线C 2:x 2m 2-y 2n 2=1,依题意c 1=c 2=c ,且e 1e 2=13,∴m a =13,则a =3m ,① 由圆锥曲线定义,得|PF 1|+|PF 2|=2a ,且|PF 1|-|PF 2|=2m ,∴|PF 1|=4m ,|PF 2|=2m . 在△F 1PF 2中,由余弦定理,得:4c 2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|cosπ3=12m 2, ∴c 2=3m 2,则n 2=c 2-m 2=2m 2,因此双曲线C 2的渐近线方程为y =±2x ,即x ±22y =0.故选C.3.【解题思路】利用抛物线定义求出点M 的坐标,再两直线平行,斜率相等. 【答案】由题设1+p2=5,∴p =8.不妨设点M 在x 轴上方,则M (1,4),由于双曲线的左顶点A (-a ,0),且直线AM 平行一条渐近线,∴41+a =3a,则a =3.故填3.4.【解题思路】(1)列方程组求解,(2)在涉及弦长的问题中,应熟练地利用根与系数关系,设而不求计算弦长;涉及过焦点的弦的问题,可考虑用圆锥曲线的定义求解. 【答案】解(1)∵e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=34,∴a 2=4b 2.又4a 2+1b2=1,∴a 2=8,b 2=2. 故所求椭圆C 的方程为x 28+y 22=1.(2)设l 的方程为y =12x +m ,点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立⎩⎨⎧y =12x +m ,x 28+y22=1,消去y 得x 2+2mx +2m 2-4=0,判别式Δ=16-4m 2>0,即m 2<4.又x 1+x 2=-2m ,x 1·x 2=2m 2-4, 则|AB |=1+14×(x 1+x 2)2-4x 1x 2=5(4-m 2), 点P 到直线l 的距离d =|m |1+14=2|m |5. 因此S △P AB =12d |AB |=12×2|m |5×5(4-m 2)=m 2(4-m 2)≤m 2+(4-m 2)2=2,当且仅当m 2=2时上式等号成立,故△P AB 面积的最大值为2.。

椭圆双曲线抛物线知识点汇总

椭圆双曲线抛物线知识点汇总

椭圆双曲线抛物线知识点汇总一、椭圆椭圆是平面内到定点 F1、F2 的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的动点 P 的轨迹,F1、F2 称为椭圆的焦点,两焦点的距离|F1F2|称为椭圆的焦距。

1、椭圆的标准方程焦点在 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\(c^2 = a^2 b^2\)。

焦点在 y 轴上:\(\frac{y^2}{a^2} +\frac{x^2}{b^2} = 1\)(\(a > b > 0\))。

2、椭圆的性质范围:对于焦点在 x 轴上的椭圆,\(a \leq x \leq a\),\(b\leq y \leq b\);对于焦点在 y 轴上的椭圆,\(b \leq x \leq b\),\(a \leq y \leq a\)。

对称性:椭圆关于 x 轴、y 轴和原点对称。

顶点:焦点在 x 轴上时,顶点坐标为\((\pm a, 0)\),\((0, \pm b)\);焦点在 y 轴上时,顶点坐标为\((0, \pm a)\),\((\pm b, 0)\)。

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,椭圆越接近圆;\(e\)越接近 1,椭圆越扁。

3、椭圆的参数方程焦点在 x 轴上:\(\begin{cases}x = a\cos\theta \\ y =b\sin\theta\end{cases}\)(\(\theta\)为参数)焦点在 y 轴上:\(\begin{cases}x = b\cos\theta \\ y =a\sin\theta\end{cases}\)(\(\theta\)为参数)4、椭圆中的焦点三角形设 P 为椭圆上一点,F1、F2 为焦点,\(\angle F1PF2 =\theta\),则三角形 PF1F2 的面积为\(S = b^2\tan\frac{\theta}{2}\)。

选修4-4第二讲参数方程(文)

选修4-4第二讲参数方程(文)

一、学习目标1. 通过分析抛射体运动中时间与物体位置的关系,了解参数方程的概念,体会其意义。

2. 理解直线、圆、椭圆的参数方程及其参数的意义,掌握它们的参数方程与普通方程的互化,并能利用参数方程解决一些相关的应用问题(如求最值等)。

3. 了解抛物线、双曲线的参数方程,能将它们的参数方程化为普通方程。

4. 知道摆线、圆的渐开线的参数方程,体会参数在建立曲线方程中的作用。

二、重点、难点重点:直线、圆、椭圆的参数方程的建立,以及参数方程与普通方程的互化与应用。

难点:对上述三类重点参数方程中参数的意义的理解,以及熟练应用参数方程解决相关问题。

三、考点分析高考中对本讲的考查以直线、圆、椭圆的参数方程为主,有时会与极坐标方程相结合,多以选做题的形式出现在填空题或解答题中,难度不大,分值为5-10分,不同的省份在题型和分值的设定上略有差异,与普通方程的互化仍然是解决此类问题的常用策略,此外,参数方程也为解决解析几何中的最值、轨迹等问题提供了一条思路。

一、知识网络(1)圆的参数方程其中θ的几何意义为圆心角(参看图甲)(2)椭圆的参数方程其中θ为椭圆的离心角(参看图乙)乙(3)双曲线的参数方程(4)抛物线的参数方程知识点一:参数方程的建立例1 (1)经过点M (1,5)且倾斜角为3π的直线,以定点M 到动点P 的位移t 为参数的参数方程是( )A. ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t y t x 235211 B.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=t y t x 235211 C. ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=t y t x 235211 D. ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=t x t y 215231 (2)已知椭圆1422=+yx ,点P 为椭圆上一动点,O 为坐标原点,设由x 轴逆时针旋转到OP 的角为α,则该椭圆的以α为参数的参数方程为 。

知识点一小结:参数方程的建立主要是指利用教材中的直线、圆、椭圆的参数方程的基本形式结合题中参数的意义直接写出参数方程,同时也是利用参数方程解决一些解析几何问题的知识基础。

(完整版)椭圆,双曲线,抛物线知识点

(完整版)椭圆,双曲线,抛物线知识点
椭圆
标准
方程
(焦点在 轴)
(焦点在 轴)
定 义
第一定义:平面内与两个定点 , 的距离的和等于定长(定长大于两定点间的距离)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫焦点,两定点间距离焦距。
第二定义:平面内一个动点到一个定点的距离和它到一条定直线的距离的比是小于1的正常数时,这个动点的轨迹叫椭圆,定点是椭圆的焦点,定直线是椭圆的准线。
顶点到准线的距离
焦点到准线的距离
焦点弦的几条性质
设直线过焦点F与抛物线 >0)交于 ,
则:(1) =
(2)
(3)通径长:
(4)焦点弦长
直线与抛物线的位置
抛物线 与直线 的位置关系:
利用 转化为一元二次方程用判别式确定。
切线
方程
焦点 ( )到准线 ( )的距离为
焦点 ( )到准线 ( )的距离为
椭圆上到焦点的最大(小)距离
最大距离为:
最小距离为:
相关应用题:远日距离
近日距离
椭圆的参数方程
( 为参数)
( 为参数)
椭圆上的点到给定直线的距离
利用参数方程简便:椭圆 ( 为参数)上一点到直线 的距离为:
直线和椭圆的位置
椭圆 与直线 的位置关系:
焦点 ( )到准线 ( )的距离为
焦点 ( )到准线 ( )的距离为
渐近线
方程
( )
( )
共渐近线的双曲线系方程
( )
( )
直线和双曲线的位置
双曲线 与直线 的位置关系:
利用 转化为一元二次方程用判别式确定。
二次方程二次项系数为零直线与渐近线平行。
相交弦AB的弦长
通径:
过双曲线上一点的切线

高三数学专题复习 椭圆双曲线与抛物线教案高三全册数学教案

高三数学专题复习 椭圆双曲线与抛物线教案高三全册数学教案

∴方程组的解
不妨设A,B.
设点M的坐标为(x,y),那么A=,B=(x,y+c).由y=(x-c),得c=x-y.
于是A=,
B=(x,x),由A·B=-2,得
·x+·x=-2,
化简得18x2-16xy-15=0.
将y=代入c=x-y,得c=>0,
所以x>0.
因此,点M的轨迹方程是18x2-16xy-15=0(x>0).
[探究提升](1)求轨迹方程时,先看轨迹的形状能否预知,假设能预先知道轨迹为何种圆锥曲线,那么可考虑用定义法求解或者者用待定系数法求解;否那么利用直接法或者者代入法.(2)讨论轨迹方程的解与轨迹上的点是否对应,要注意字母的取值范围.
【变式训练3】(2021·高考)如图,抛物线C1:x2=4y,C2:x2=-2py(p>0).点M(x0,y0)在抛物线C2上,过M作C1的切线,切点为A,B(M为原点O时,A,B重合于O).
当x0=1-时,切线MA的斜率为-.
(1)求p的值;
(2)当M在C2上运动时,求线段AB中点N的轨迹方程(A,B重合于O时,中点为O).
解(1)因为抛物线C1:x2=4y上任意一点(x,y)的切线斜率为y′=,且切线AM的斜率为-. ∴切点A,切线AM:y=-(x+1)+.
因为点M(1-,y0)在切线MA及抛物线C2上,于是
y0=-(2-)+=-,
y0=-=-.
由①②得p=2.
(2)设N(x,y),A,B(x2,),x1≠x2,由N为线段AB中点知
x=,
y=.
切线MA、MB的方程为
y=(x-x1)+.。

圆锥曲线(椭圆,双曲线,抛物线)的定义方程和性质知识总结

圆锥曲线(椭圆,双曲线,抛物线)的定义方程和性质知识总结

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12F F 、的距离之和等于常数(大于12F F )的点的轨迹叫做椭圆。

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M 到定点F 的距离和它到定直线l 的距离之比等于常数)10(<<e e ,则动点M 的轨迹叫做椭圆。

定点F 是椭圆的焦点,定直线l 叫做椭圆的准线,常数e 叫做椭圆的离心率。

说明:①若常数2a 等于2c ,则动点轨迹是线段12F F 。

②若常数2a 小于2c ,则动点轨迹不存在。

2.3. 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x 轴上时,设12F F 、分别是椭圆的左、右焦点,()00P x y ,是椭圆上任一点,则10PF a ex =+,20PF a ex =-。

推导过程:由第二定义得11PF e d =(1d 为点P 到左准线的距离), 则211000a PF ed e x ex a a ex c ⎛⎫==+=+=+ ⎪⎝⎭;同理得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。

22221x y a b +=;若焦点在y 轴上,则为22221y x a b+=。

有时为了运算方便,设),0(122n m m ny mx ≠>=+。

双曲线的定义、方程和性质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。

解析几何椭圆双曲线抛物线

解析几何椭圆双曲线抛物线

令 x=0,解得 y0=-1+6k4k2. 由QA? (? 2,? y0 ),QB ? (x1, y1 ? y0 ),
QA?QB ? ?2x1 ? y0 ( y1 ? y0 )
=-21(+2-4k82k2)+1+6k4k2(1+4k4k2+1+6k4k2) =4(16(k14++41k52k)22-1)=4,
(2)设直线 l与椭圆相交于不同的两点 A ,B ,已知点 A 的
坐标为(-a,0),点 Q (0,y0)在线段 AB 的垂直平分线上,且
QA?QB =4,求 y0 的值.
解 (1)由 e=ac= 23,得 3a2=4c2.再由 c2=a2-b2, 得 a=2b. 由题意可知21×2a×2b=4,即 ab=2.
的双曲线满足-4≤x≤4 的部分;
当34<λ<1 时,点 M 的轨迹为中心在原点、长轴在 x 轴上
的椭圆满足-4≤x≤4 的部分;
当 λ≥1 时,点 M 的轨迹为中心在原点,长轴在 x 轴上
的椭圆.
探究提高 (1)求轨迹方程时,先看轨迹的形状能否预 知,若能预先知道轨迹为圆锥曲线,则可考虑用定义法 求解或用待定系数法求解. (2)讨论轨迹方程的解与轨迹上的点是否对应,即应注 意字母的取值范围.
2
44
③当 l 与 x 轴不重合也不垂直时,设 l:y=k(x-1),
P (x1,y1),Q(x2,y2).
??y=k(x-1), 由???x42+y32=1,
整理,得 (4k2+3)x2-8k2x+4k2-12
=0.
Δ=144k2+144>0 恒成立.
∴x1+x2=4k82+k2 3,x1x2=44kk22-+132.
变式训练 3 已知圆 F1:(x+1)2+y2=41,圆 F2:(x-1)2 +y2=449,动圆 M 与圆 F1、F2 都相切. (1)求动圆圆心的轨迹 C 的方程;

椭圆,双曲线,抛物线性质

椭圆,双曲线,抛物线性质

椭圆标准方程及其性质知识点大全(一)椭圆的定义及椭圆的标准方程:椭圆第一定义:平面内一个动点P 到两个定点1F 、2F 的距离之和等于常数)2(2121F F a PF PF >=+ , 这个动点P 的轨迹叫椭圆.这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫作椭圆的焦距. 注意:①若)(2121F F PF PF =+,则动点P 的轨迹为线段21F F ; ②若)(2121F F PF PF <+,则动点P 的轨迹无图形(二)椭圆的简单几何性:标准方程是指中心在原点,坐标轴为对称轴的标准位置的椭圆方程。

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∆==∠通径过焦点且垂直于长轴的弦叫通径:ab HM 22=(焦点)弦长公式1,12,2(),()A x y B x y ,2122122124)(11x x x x k x x k AB -++=-+=【说明】:方程中的两个参数a 与b ,确定椭圆的形状和大小,是椭圆的定型条件,焦点F ,21,F F 的位置(焦点跟着分母大的走),是椭圆的定位条件,它决定椭圆标准方程的类型,常数a ,b ,c 都大于零, 其中a 最大且a 2=b 2+c2(即a,b,c 为直角三角形的三边,a 为斜边)1.方程C By Ax =+22表示椭圆的充要条件是:ABC ≠0,且A ,B ,C 同号,A ≠B 。

高三数学二轮复习-专题五第二讲-椭圆、双曲线、抛物线课件

高三数学二轮复习-专题五第二讲-椭圆、双曲线、抛物线课件
答案 6
抛物线的方程及几何性质
(5分)(2011·山东)设M(x0,y0)为抛物线C: x2=8y上一点,F为抛物线C的焦点,以F为 圆心、|FM|为半径的圆和抛物线C的准线相交, 则y0的取值范围是
A.(0,2)
B.[0,2]
C.(2,+∞)
D.[2,+∞)
【标准解答】 ∵x2=8y, ∴焦点F的坐标为 (0,2), 准线方程为y=-2.
∴c2=a2-b2=8.∴e=ac=2 4 2=
2 2.
答案 D
4.(2011·辽宁)已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B是该
抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的 距离为
3 A.4
B.1
5
7
C.4
D.4
解析 ∵|AF|+|BF|=xA+xB+12=3,∴xA+xB=52.
解析 由于直线AB的斜率为-ba,故OP的斜率为-ba,
直线OP的方程为y=-bax.
与椭圆方程ax22+by22=1联立,解得x=±
2 2 a.
因为PF1⊥x轴,所以x=- 22a,
从而- 22a=-c,即a= 2c. 又|F1A|=a+c= 10+ 5, 故 2c+c= 10+ 5,解得c= 5, 从而a= 10.所以所求的椭圆方程为1x02 +y52=1. 答案 1x02 +y52=1
又双曲线的离心率e= a2a+b2= a7,所以 a7=247, 所以a=2,b2=c2-a2=3, 故双曲线的方程为x42-y32=1.
答案 x42-y32=1
圆锥曲线是高考考查的重点,一般会涉及到 圆锥曲线的定义、离心率、圆锥曲线的几何 性质及直线与圆锥曲线的位置关系等. 在命题 中体现知识与能力的综合,一般地,选择题、 填空题的难度属中档偏下,解答题综合性较 强,能力要求较高,故在复习的过程中,注 重基础的同时,要兼顾直线与圆锥曲线的综 合问题的强化训练,尤其是对推理、运算能 力的训练.

圆锥曲线(椭圆,双曲线,抛物线)的定义、方程和性质知识总结

圆锥曲线(椭圆,双曲线,抛物线)的定义、方程和性质知识总结

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12F F 、的距离之和等于常数(大于12F F )的点的轨迹叫做椭圆。

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M 到定点F 的距离和它到定直线l 的距离之比等于常数)10(<<e e ,则动点M 的轨迹叫做椭圆。

定点F 是椭圆的焦点,定直线l 叫做椭圆的准线,常数e 叫做椭圆的离心率。

说明:①若常数2a 等于2c ,则动点轨迹是线段12F F 。

②若常数2a 小于2c ,则动点轨迹不存在。

2. 椭圆的标准方程、图形及几何性质:标准方程)0(12222>>=+b a by a x 中心在原点,焦点在x 轴上)0(12222>>=+b a b x a y 中心在原点,焦点在y 轴上图形范围 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 x 轴、y 轴;长轴长2a ,短轴长2b ;焦点在长轴上x 轴、y 轴;长轴长2a ,短轴长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 ace )10(<<=e ace 准线2a x c=±2a y c=±参数方程与普通方程22221x y a b +=的参数方程为 ()cos sin x a y b θθθ=⎧⎨=⎩为参数 22221y x a b +=的参数方程为 ()cos sin y a x b θθθ=⎧⎨=⎩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。

第2章椭圆、双曲线、抛物线及坐标轴平移

第2章椭圆、双曲线、抛物线及坐标轴平移

第 2 章 椭圆、双曲线、抛物线及坐标轴平移2.1 椭圆的标准方程和性质第 1 课时 求曲线方程的基本方法【学习目标】了解坐标法的思想,理解求曲线方程的基本方法。

【学习重点】理解求曲线方程的基本方法。

【学习难点】理解求曲线方程的基本方法。

【学习建议】通过数形结合分析和解决问题。

【探索新知】【观察分析】借助坐标系研究几何图形的方法叫做坐标法,由坐标法研究几何图形所形成的一门数学 体系叫解析几何。

解析几何研究的主要问题是:1)根据已知条件,求曲线的方程;2)通过 方程,研究曲线的性质。

【例1】已知平面上A(6,0)、B(2,3)两点,求与A、B 两点等距离的点的轨迹方程。

【解】设动点M 的坐标为(x,y)。

\|MA|=|MB|\ 2 2 ) 6 ( y x + - = 2 2 ) 3 ( ) 2 ( - + - y x \8x-6y-23=0【抽象概括】求曲线方程的基本方法:(1)建标:建立适当的直角坐标系,设曲线上动点M 的坐标为(x , y)。

(2)建模:找出动点M 满足的条件。

(3)代换:用坐标(x , y)代入上述条件,列出方程f(x,y)=0。

(4)化简:化方程f(x,y)=0为最简形式。

(5)验证:方程f(x,y)=0的解与曲线上的点是否一一对应。

一般情况下,化简过程是恒等变形,所以步骤5一般可以省略,如有特殊情况,可适当 予以说明;有时,步骤2也可以省略。

【交流提升】OxyA BM【例2】已知一条曲线在x 轴上方,曲线上的每一点到点A(0,2)的距离与它到x 轴的距离的差都是2,求此曲线的方程。

【解】设动点M 的坐标为(x,y)。

\|MA|-y=2\ 2 2 ) 2 ( - + y x =y+2 \x 2 =8y(y>0)【学中做】1、求到坐标原点的距离等于2的点的轨迹方程。

2、一个点M 到直线x=-4的距离和到点F(4,0)的距离相等,求点M 的轨迹方程。

【学习小结】求曲线方程的基本方法: (1)建标: 。

第2讲椭圆双曲线抛物线

第2讲椭圆双曲线抛物线

将x=-1代入椭圆方程得y=± 2 .
不妨设 M (1, 2 )、N (1, 22 ),
2
2
F2M F2N (2,
2 ) (2, 2
2 ) (4,0). 2
F2M F2 N 4, 与题设矛盾.
∴直线l的斜率存在.
设直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+1).
设M(x1,y1)、N(x2,y2),联立
= 4a2 4c2 2 F1C F2C
2 F1C F2C
=
2b2 1 .
F1C F2C
|F1C||F2C|≤
( F1C F2C )2 2
=a2,
∴cos∠F1CF2≥
2b2 a2
1
2c2 2c2
1
0

∴∠F1CF2≤
2
.
(3)解
设直线PQ的方程为y=-
a b
(x-c),即y=-
2(x-c).
代入椭圆方程消去x得:a12 (c
40
∴k=±1.
∴所求直线l的方程为y=x +1或y= -x -1.
二、圆锥曲线中的定值与最值
例2 已知菱形ABCD的顶点A,C在椭圆x2+3y2=4
上,对角线BD所在直线的斜率为1.
(1)当直线BD过点(0,1)时,求直线AC的方程;
(2)当∠ABC=60°时,求菱形ABCD面积的最大值.
思维启迪(1)根据菱形的性质及条件求解.
3, c2
1.
25
50 25
探究提高(1)求离心率,结合已知条件找到a,b,c的关系式;
(2)C为椭圆上的任意一点,F1,F2为左、右焦点,当C点是 椭圆短轴的一个端点时,∠F1CF2取得最大值.

抛物线椭圆双曲线定义

抛物线椭圆双曲线定义

抛物线椭圆双曲线定义抛物线平面内,到一个定点F和一条定直线l距离相等的点的轨迹(或集合)称之为抛物线.另外,F称为"抛物线的焦点",l称为"抛物线的准线".定义焦点到抛物线的准线的距离为"焦准距",用p表示.p>0.以平行于地面的方向将切割平面插入一个圆锥,可得一个圆,如果倾斜这个平面直至与其一边平行,就可以做一条抛物线。

2.抛物线的标准方程右开口抛物线:y^2=2px左开口抛物线:y^2=-2px上开口抛物线:y=x^2/2p下开口抛物线:y=-x^2/2p3.抛物线相关参数(对于向右开口的抛物线)离心率:e=1焦点:(p/2,0)准线方程l:x=-p/2顶点:(0,0)4.它的解析式求法:三点代入法5.抛物线的光学性质:经过焦点的光线经抛物线反射后的光线平行抛物线的对称轴.抛物线:y = ax* + bx + c就是y等于ax 的平方加上 bx再加上 ca > 0时开口向上a < 0时开口向下c = 0时抛物线经过原点b = 0时抛物线对称轴为y轴还有顶点式y = a(x-h)* + k就是y等于a乘以(x-h)的平方+kh是顶点坐标的xk是顶点坐标的y一般用于求最大值与最小值抛物线标准方程:y^2=2px它表示抛物线的焦点在x的正半轴上,焦点坐标为(p/2,0) 准线方程为x=-p/2 由于抛物线的焦点可在任意半轴,故共有标准方程y^2=2px y^2=-2px x^2=2pyx^2=-2py椭圆目录?定义?标准方程?公式?相关性质?历史定义椭圆是一种圆锥曲线(也有人叫圆锥截线的),现在高中教材上有两种定义:1、平面上到两点距离之和为定值的点的集合(该定值大于两点间距离)(这两个定点也称为椭圆的焦点,焦点之间的距离叫做焦距);2、平面上到定点距离与到定直线间距离之比为常数的点的集合(定点不在定直线上,该常数为小于1的正数)(该定点为椭圆的焦点,该直线称为椭圆的准线)。

圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)知识点总结教学提纲

圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)知识点总结教学提纲

双曲线知识点一、 双曲线的定义:1. 第一定义:到两个定点F 1与F 2的距离之差的绝对值等于定长(<|F 1F 2|)的点的轨迹(21212F F a PF PF <=-(a 为常数))这两个定点叫双曲线的焦点.要注意两点:(1)距离之差的绝对值.(2)2a <|F 1F 2|.当|MF 1|-|MF 2|=2a 时,曲线仅表示焦点F 2所对应的一支; 当|MF 1|-|MF 2|=-2a 时,曲线仅表示焦点F 1所对应的一支;当2a =|F 1F 2|时,轨迹是一直线上以F 1、F 2为端点向外的两条射线;当2a >|F 1F 2|时,动点轨迹不存在.2. 第二定义:动点到一定点F 的距离与它到一条定直线l 的距离之比是常数e (e >1)时,这个动点的轨迹是双曲线这定点叫做双曲线的焦点,定直线l 叫做双曲线的准线二、双曲线的标准方程:12222=-b y a x (a >0,b >0)(焦点在x 轴上);12222=-bx a y (a >0,b >0)(焦点在y 轴上);1. 如果2x 项的系数是正数,则焦点在x 轴上;如果2y 项的系数是正数,则焦点在y 轴上. a 不一定大于b.2. 与双曲线12222=-b y a x 共焦点的双曲线系方程是12222=--+kb y k a x 3. 双曲线方程也可设为:221(0)x y mn m n-=> 例题:已知双曲线C 和椭圆221169x y +=有相同的焦点,且过(3,4)P 点,求双曲线C 的轨迹方程。

三、点与双曲线的位置关系,直线与双曲线的位置关系: 1 点与双曲线:点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的内部2200221x y a b ⇔->点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的外部2200221x y a b ⇔-<点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>上220022-=1x y a b⇔2 直线与双曲线:(代数法)设直线:l y kx m =+,双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 联立解得02)(222222222=----b a m a mkx a x k a b1) 0m =时,b bk a a-<<直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点);b k a ≥,bk a≤-,或k 不存在时直线与双曲线没有交点;2) 0m ≠时,k 存在时,若0222=-k a babk ±=,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;若2220b a k -≠,222222222(2)4()()a mk b a k a m a b ∆=-----2222224()a b m b a k =+-0∆>时,22220m b a k +->,直线与双曲线相交于两点; 0∆<时,22220m b a k +-<,直线与双曲线相离,没有交点;0∆=时22220m b a k +-=,2222m b k a +=直线与双曲线有一个交点; 若k 不存在,a m a -<<时,直线与双曲线没有交点; m a m a ><-或直线与双曲线相交于两点; 3. 过定点的直线与双曲线的位置关系:设直线:l y kx m =+过定点00(,)P x y ,双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x1).当点00(,)P x y 在双曲线内部时:b bk a a-<<,直线与双曲线两支各有一个交点; a bk ±=,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;b k a >或bk a<-或k 不存在时直线与双曲线的一支有两个交点;2).当点00(,)P x y 在双曲线上时:bk a =±或2020b x k a y =,直线与双曲线只交于点00(,)P x y ;b bk a a -<<直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点); 2020b x k a y >(00y ≠)或2020b x b k a a y << (00y ≠)或bk a <-或k 不存在,直线与双曲线在一支上有两个交点; 当00y ≠时,bk a =±或k 不存在,直线与双曲线只交于点00(,)P x y ;b k a >或bk a <-时直线与双曲线的一支有两个交点;b bk a a-<<直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点); 3).当点00(,)P x y 在双曲线外部时: 当()0,0P 时,b bk a a -<<,直线与双曲线两支各有一个交点; b k a ≥或bk a ≤或k 不存在,直线与双曲线没有交点;当点0m ≠时,k =00(,)P x y 的直线与双曲线相切 bk a=±时,直线与双曲线只交于一点;几何法:直线与渐近线的位置关系例:过点(0,3)P 的直线l 和双曲线22:14y C x -=,仅有一个公共点,求直线l 的方程。

圆锥曲线讲义 圆锥曲线知识总结 抛物线,椭圆,双曲线对比图表

圆锥曲线讲义 圆锥曲线知识总结 抛物线,椭圆,双曲线对比图表

3.几何性质: 1)范围 2)对称性 3)顶点 4)渐近线 5)离心率 6)通径
x∈(-∞,-a]∪[a,+∞) ,y∈R 关于 x 轴,y 轴,原点对称 (a,0),(-a,0),实轴长为 2a,虚轴长为 2b y=(b/a)x,双曲线与渐近线无限接近,但永远不会相交 双曲线的焦距与实轴长的比 e=c/a 叫做双曲线的离心率,e>1 过焦点并垂直于坐标轴的弦称为通径。双曲线的通径长为(2b^2)/a
2.标准方程:
x a
2 2
)
(
y2 b2
)
1
,a>b>0
焦点是 F1 (-c,0), F2 (c,0),且 c2 a2 b2 。
3.几何性质:
1)范围
x∈[-a,a] ,y∈[-b,b]
2)对称性
关于 x 轴,y 轴,原点对称
3)顶点
(a,0),(-a,0),(0,b),(0,-b),长轴长为 2a,短轴长为 2b
1.定义:平面内与两个顶点 F1 ,F2 ,的距离的差的绝对值等于常数(小于| F1 F2 |且不等于零)
的点的轨迹叫做双曲线。这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点的距离叫做双曲线的焦距。
2.标准方程:
x a
2 2
)
(
y b
2 2
)
1
,a>0,b>0
焦点是 F1 (-c,0), F2 (c,0),且 c2 a2 b2 。
2.标准方程: y2 2 px ,(p>0)
F( p ,0) 焦点是 2
3.几何性质: 1)范围 2)对称性 3)顶点 4)离心率 5)通径
x∈[0,+∞) ,y∈R 关于 x 轴对称。抛物线的对称轴叫做抛物线的轴。 (0,0) 抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离的比 e=c/a 叫做抛物线的离心率,e=1 过焦点并垂直于轴的弦称为通径。抛物线的通径长为 2p

双曲线和抛物线的区别究竟在哪?

双曲线和抛物线的区别究竟在哪?

双曲线和抛物线的区别究竟在哪?之答禄夫天创作安徽省五河高级中学 刘瑞美(邮编:233300)在复习圆锥曲线时,有学生提出这样的问题:“椭圆、双曲线、抛物线统称圆锥曲线。

从图像上看,椭圆和双曲线与抛物线图像有着明显的不同,容易区分,但双曲线和抛物线图像都是无限延展的,其形状差未几,如何区分?怎样区分”?带着这样的疑惑,我们从如下几个方面探讨了两者之间的不同。

1.从用平面截圆锥的角度比较大家知道,双曲线和抛物线都属于圆锥曲线——也就是空间圆锥曲面与平面相交发生的曲线。

当平面与旋转轴间的夹角等于圆锥半顶角(平面与圆锥顶点不共面)时,交线为抛物线(如图1);( 图1)(图2)当平面与旋转轴间的夹角小于半顶角且大于等于0︒时,交线为双曲线(如图2)。

在我们教材的章头部分有这样一句话,当我们用平面去截圆锥,根据截面与圆锥轴的夹角分歧,所得到截面周界分别是圆、椭圆、抛物线、双曲线。

到底当截面与圆锥轴的夹角为多大时,得到的周界才是椭圆、双曲线和抛物线呢?下面我们来证明上述结论。

为研究问题的方便,我们特作如下的约定: 设圆锥AEF 的轴截面AEF 顶角2(0)2EAF παα∠=<<,平面π与圆锥轴线AC 所成的角(0)2πθθ≤≤。

设平面π过母线AE 上的点D ,又C π∈,.AC m =无妨设平面AEF ⊥平面.πA 在平面π上的射影为O ,B 为平面π截圆锥面所得图形上任一动点。

以O 为原点,,CO OA 分别为,y z 轴建立空间直角坐标系(如图3),则cos ,sin CO m OA m θθ==,因而(0,cos ,0),(0,0,sin ).C m A m θθ-再设(,,0),B x y 则(0,cos ,sin ),AC m m θθ=--(,,sin )AB x y m θ=-,22cos sin cos .AC AB my m m θθα⋅=-+=两边平方整理可得: 1、 当2πθ=时,()*式变成222222cos cos (cos 1)0,x y m ααα⋅+⋅+-=即2222tan x y m α+=,得到一个圆。

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题型三 求曲线的方程问题 例 3 (2009· 海南、 宁夏)已知椭圆 C 的中心为平面直角 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. (1)求椭圆 C 的方程; (2)若 P 为椭圆 C 上的动点,M 为过 P 且垂直于 x 轴 |OP| 的直线上的一点, =λ,求点 M 的轨迹方程,并 |OM| 说明轨迹是什么曲线. 思维启迪 (1)椭圆方程中的基本参数 a、c 的关系 a+c
3 x2 y2 ②当 λ≠ 时,方程变形为 + =1, 4 112 112 2 16λ2 16λ -9 其中 x∈[-4,4]. 3 当 0<λ< 时, M 的轨迹为中心在原点、 点 实轴在 y 轴上 4 的双曲线满足-4≤x≤4 的部分; 3 当 <λ<1 时, M 的轨迹为中心在原点、 点 长轴在 x 轴上 4 的椭圆满足-4≤x≤4 的部分; 当 λ≥1 时,点 M 的轨迹为中心在原点,长轴在 x 轴上 的椭圆.
解析 由椭圆和双曲线的方程可知,F1,F2 为它们的公 |PF1|+|PF2|=4 共焦点,不妨设|PF1|>|PF2|,则 , |PF1|-|PF2|=2
|PF1|=3 所以 |PF2|=1

Hale Waihona Puke 1 又|F1F2|=2 3,由余弦定理可知 cos∠F1PF2=- . 3
探究提高 圆锥曲线的定义反映了它们的基本特征, 理 解定义是掌握其性质的基础. 因此, 对于圆锥曲线的定 义不仅要熟记, 还要深入理解细节部分: 比如椭圆的定 义中要求|PF1|+|PF2|>|F1F2|, 双曲线的定义中要求||PF1| -|PF2||<|F1F2|.
思维启迪
(1)从 OM∥AB 入手,寻找 a,b,c
的关系式,进而求出离心率. (2)在焦点三角形 F1CF2 中,用余弦定理求出 cos∠ F1CF2,再结合基本不等式. (3)设 P(x1,y1)、Q(x2,y2),则 SF2 PQ -y2|,用设而不求的思路求解. 1 = |F1F2|· 1 |y 2
探究提高
(1)求轨迹方程时,先看轨迹的形状能否预
知, 若能预先知道轨迹为圆锥曲线, 则可考虑用定义法 求解或用待定系数法求解. (2)讨论轨迹方程的解与轨迹上的点是否对应,即应注 意字母的取值范围.
1 变式训练 3 已知圆 F1:(x+1) +y = ,圆 F2:(x-1)2 4 49 2 +y = ,动圆 M 与圆 F1、F2 都相切. 4 (1)求动圆圆心的轨迹 C 的方程;
图形
范围 |x|≤a,|y|≤b |x|≥a x≥0 (± a,0) (0,0) 顶点 (± a,0),(0,± b) 几 对称性 关于 x 轴,y 轴和原点对称 关于 x 轴对称 何 p 性 焦点 (± c,0) ( ,0) 2 质 长轴长 2a,短轴 实轴长 2a,虚轴 轴 长 2b 长 2b c b2 c b2 1- 2 e= = 1+ 2 离心率 e=a= e=1 a a a (0<e<1) (e>1) 2 a p 准线 x=±c x=-2 2b2 通径 |AB|=2p |AB|= a b 渐近线 y=± x a
探究提高 的关系式;
(1)求离心率,结合已知条件找到 a,b,c
(2)C 为椭圆上的任意一点,F1、F2 为左、右焦点,当 C 点是椭圆短轴的一个端点时,∠F1CF2 取得最大值.
x 2 y2 变式训练 2 (2010· 天津)已知椭圆 2+ 2=1(a>b>0)的 a b 3 离心率 e= , 连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面 2 积为 4. (1) 求椭圆的方程; (2)设直线 l与椭圆相交于不同的两点 A ,B ,已知点 A 的 坐标为(-a,0),点 Q (0,y0)在线段 AB 的垂直平分线上,且
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题型一 圆锥曲线的定义 x2 2 y2 例1 已知 P 为椭圆 4 +y =1 和双曲线 x2- 2 =1 的一 个交点,F1、F2 为椭圆的两个焦点,那么∠F1PF2 的 1 - 余弦值为________. 3 思维启迪 双曲线的焦点与椭圆焦点相同→用椭圆、双
曲线的定义→标出|PF1|、|PF2|→用余弦定理.
=7,a-c=1.(2)坐标转移法.

(1)设椭圆长半轴长及半焦距分别为 a、c,由已知 a-c=1, a=4, 得 解得 又∵b2=a2-c2, a+c=7, c=3, ∴b= 7, x2 y2 所以椭圆 C 的方程为 + =1. 16 7 (2)设 M(x,y),其中 x∈[-4,4], 9x2+112 |OP|2 2 2 由已知 2 =λ 及点 P 在椭圆 C 上可得 2 2 =λ , |OM| 16(x +y ) 整理得(16λ2-9)x2+16λ2y2=112,其中 x∈[-4,4]. 3 ①当 λ= 时,化简得 9y2=112, 4 4 7 所以点 M 的轨迹方程为 y=± (-4≤x≤4). 3 轨迹是两条平行于 x 轴的线段.
16k2-4 2-8k2 由根与系数的关系,得-2x1= ,所以 x1= ,从而 1+4k2 1+4k2 4k y1= . 1+4k2 8k2 2k 设线段 AB 的中点为 M,则 M 的坐标为(- 2, 2). 1+4k 1+4k 以下分两种情况讨论:
①当 k=0 时,点 B 的坐标是(2,0),线段 A B 的垂直平分线为 y 轴, 于是QA (2, y0 ),QB (2, y0 ). 由 QAQB 4, 得 y0=± 2. 2 ②当 k≠0 时,线段 AB 的垂直平分线的方程为 2k 1 8k2 y- 2=- (x+ 2). k 1+4k 1+4k
解析 如图,由题意得 |PF2|=|F1F2|=2c, |F2M|=2a. 在△PF2M 中,|PF2|2=|F2M|2+|PM|2, 1 而|PM|= |PF1|, 2 又∵|PF1|-|PF2|=2a, ∴|PF1|=2a+2c,即|PM|=a+c. ∴|PF2|2=(2c)2=(2a)2+(a+c)2. b 4 4 2 2 2 又 c =a +b ,∴ = ,∴渐近线方程为 y=± x, a 3 3 即 4x± 3y=0.
b2 x2 y2 (1)解 设椭圆方程为 2+ 2=1(a>b>0),则 M c, a , a b b2 b kOM= ,kAB= , ac a b2 b c 2 ∴ = ⇒b=c⇒a= 2c,∴e= = . ac a a 2 (2)证明 由椭圆定义得:|F1C|+|F2C|=2a, |F1C|2+|F2C|2-|F1F2|2 cos∠F1CF2= 2|F1C||F2C| 4a2-4c2-2|F1C||F2C| 2b2 = = -1. 2|F1C||F2C| |F1C||F2C| |F C|+|F C| 1 2 2 |F1C||F2C|≤ =a2, 2 2 2b 2c2 π ∴cos∠F1CF2≥ 2 -1= 2-1=0,∴∠F1CF2≤ . a 2c 2
第 2 讲 椭圆、双曲线、抛物线 感悟高考 明确考向
x2 y2 (2010· 浙江)设 F1、 2 分别为双曲线 2- 2=1(a>0, F b>0) a b 的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点 P,满足|PF2| =|F1F2|, F2 到直线 PF1 的距离等于双曲线的实轴长, 且 则该双曲线的渐近线方程为 A.3x± 4y=0 C.4x± 3y=0 B.3x± 5y=0 D.5x± 4y=0 ( )
a (3)解 设直线 PQ 的方程为 y=- (x-c), b 即 y=- 2(x-c). 1 2 y2 1 代入椭圆方程消去 x 得: 2c- y + 2=1, a 2 b 2 2 整理得:5y -2 2cy-2c =0, 2 2c 2c2 ∴y1+y2= ,y1y2=- . 5 5 2 2c 8c2 48c2 2 ∴(y1-y2)2= 5 + 5 = 25 . 1 4 3c2 2c· SPF2Q =2· |y1-y2|= 5 =20 3,c2=25, x2 y2 因此 a2=50,b2=25,所以椭圆方程为 + =1. 50 25
答案 C
考题分析 本小题主要考查双曲线的定义、标准方程、 几何性质. 考查考生运用知识解决问题的能力. 根据定 b 义、几何性质建方程,将 作整体解方程,是解决此题 a 的关键. (1)不能根据△F1F2P 的特征,求解|PF1| 易错提醒 的长. b (2)不能把a作为一个整体处理,致使等式 a2+b2=2b -a 无法求解. b a (3)部分考生弄不清渐近线方程是 y=± x 还是 y=± x a b
主干知识梳理
圆锥曲线的定义、标准方程与几何性质 名称 椭圆 双曲线 定义 标准 方程 抛物线 |PF|=|PM|点 F ||PF1|-|PF2|| ||PF1|+|PF2||= 不在直线 l 上, 2a(2a>|F1F2|) =2a(2a<|F1F2|) PM⊥l 于 M x2 y2 2 2 x y - =1 a2 b2 y2=2px(p>0) 2+ 2=1 (a>b>0) a b (a>0,b>0)
QA QB =4,求 y0 的值.
c 3 解 (1)由 e= = ,得 3a2=4c2.再由 c2=a2-b2, a 2 得 a=2b. 1 由题意可知 ×2a×2b=4,即 ab=2. 2
a=2b, a=2, 解方程组ab=2, 得 b=1. a>b>0. x2 2 所以椭圆的方程为 +y =1. 4 (2)由(1)可知 A(-2,0),且直线 l 的斜率必存在.设 B 点的 坐标为(x1,y1),直线 l 的斜率为 k,则直线 l 的方程为 y =k(x+2). y=k(x+2), 2 于是 A,B 两点的坐标满足方程组x +y2=1. 4 由方程组消去 y 并整理,得 (1+4k2)x2+16k2x+(16k2-4)=0.
题型二
圆锥曲线的性质 x2 y2 例 2 如图所示,椭圆 2+ 2=1 上的点 M a b 与椭圆右焦点 F1 的连线 MF1 与 x 轴垂直, 且 OM(O 是坐标原点)与椭圆长轴和短轴 端点的连线 AB 平行. (1)求椭圆的离心率; (2)F2 是椭圆的左焦点,C 是椭圆上的任一点, π 证明:∠F1CF2≤ ; 2 (3)过 F1 且与 AB 垂直的直线交椭圆于 P、 若△PF2Q Q, 的面积是 20 3,求此时椭圆的方程.
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