2013年高考二轮复习:第15讲圆锥曲线的定义、方程与性质

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圆锥曲线知识点全归纳(完整精华版)

圆锥曲线知识点全归纳(完整精华版)

圆锥曲线知识点全归纳(精华版)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。

一、圆锥曲线的方程和性质:1)椭圆文字语言定义: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小于1的正常数e。

定点是椭圆的焦点,定直线是椭圆的准线,常数e是椭圆的离心率。

标准方程:1.中心在原点,焦点在x轴上的椭圆标准方程:(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1其中a>b>0,c>0,c^2=a^2-b^2.2.中心在原点,焦点在y轴上的椭圆标准方程:(x^2/b^2)+(y^2/a^2)=1其中a>b>0,c>0,c^2=a^2-b^2.参数方程:X=acosθY=bsinθ(θ为参数,设横坐标为acosθ,是由于圆锥曲线的考虑,椭圆伸缩变换后可为圆此时c=0,圆的acosθ=r)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^2.2.中心在原点,焦点在y轴上的双曲线标准方程:(y^2/a^2)-(x^2/b^2)=1.其中a>0,b>0,c^2=a^2+b^2.参数方程:x=asecθy=btanθ(θ为参数 )3)抛物线标准方程:1.顶点在原点,焦点在x轴上开口向右的抛物线标准方程:y^2=2px 其中 p>02.顶点在原点,焦点在x轴上开口向左的抛物线标准方程:y^2=-2px 其中 p>03.顶点在原点,焦点在y轴上开口向上的抛物线标准方程:x^2=2py 其中 p>04.顶点在原点,焦点在y轴上开口向下的抛物线标准方程:x^2=-2py 其中 p>0参数方程x=2pt^2 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=ax^2+bx+c (开口方向为y轴, a<>0 ) x=ay^2+by+c (开口方向为x轴, a<>0 )圆锥曲线(二次非圆曲线)的统一极坐标方程为ρ=ep/(1-e×cosθ)其中e表示离心率,p为焦点到准线的距离。

高考数学中的圆锥曲线基本概念及相关性质

高考数学中的圆锥曲线基本概念及相关性质

高考数学中的圆锥曲线基本概念及相关性质圆锥曲线是高中数学中非常重要的一个概念,与其相关的知识点在高考中也是经常出现的考点。

本文将介绍圆锥曲线的基本概念以及其相关性质,希望能对正在备考高考数学的同学有所帮助。

一、圆锥曲线的基本概念圆锥曲线是由圆锥面和一个平面相交而形成的曲线。

根据平面与圆锥面相交的位置和方向不同,可以分为四种圆锥曲线,分别是椭圆、抛物线、双曲线和圆。

1. 椭圆椭圆是圆锥曲线中比较常见的一种曲线。

它可以由一个平面沿着圆锥面的两个平行直母线截取而成。

椭圆有两个焦点和一条长轴和短轴,其特点是离焦点的距离之和等于常数,即椭圆的离心率小于1。

2. 抛物线抛物线是另一种常见的圆锥曲线。

它可以由一个平面沿着圆锥面的一条直母线截取而成。

抛物线有一个焦点和一条准轴,其特点是离焦点的距离等于离准轴的距离。

3. 双曲线双曲线和椭圆和抛物线不同,它可以由一个平面沿着圆锥面的两个非平行直母线截取而成。

双曲线有两个焦点和两条渐近线,其特点是离焦点的距离之差等于常数,即双曲线的离心率大于1。

4. 圆圆是圆锥曲线中最简单的一种曲线,它可以由一个平面与圆锥面的一个直母线相交而得到。

圆是只有一个焦点的特殊情况,它的离心率等于0。

二、圆锥曲线的相关性质除了基本概念之外,圆锥曲线还有一些重要的性质,在高考中也是需要掌握的知识点。

1. 椭圆的性质(1)椭圆的两个焦点与中心三点共线;(2)椭圆的长轴与短轴的长度之比等于焦距之和与焦距之差的比;(3)椭圆的离心率等于焦距之长除以长轴的长度。

2. 抛物线的性质(1)抛物线的对称轴垂直于准轴;(2)抛物线的焦点在准轴上的中点。

3. 双曲线的性质(1)双曲线的两条渐近线一定是不相交的;(2)双曲线的离心率等于距离两个焦点最远的点与焦点之间的距离之比。

4. 圆的性质(1)圆的任何直径经过圆心;(2)圆的内切和外切线垂直于半径并且相切于切点。

总结圆锥曲线作为高中数学中的一个重要概念,其基本概念和相关性质都需要仔细掌握。

圆锥曲线与方程知识点详细

圆锥曲线与方程知识点详细

圆锥曲线与方程知识点详细圆锥曲线是数学中非常重要的一部分内容,它包括椭圆、双曲线和抛物线。

这些曲线在数学、物理、工程等领域都有广泛的应用。

接下来,让我们详细了解一下圆锥曲线与方程的相关知识点。

一、椭圆椭圆的定义: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。

椭圆的标准方程:焦点在 x 轴上时:\(\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2} =1\)(\(a > b > 0\)),其中\(a\)为椭圆的长半轴长,\(b\)为椭圆的短半轴长,\(c\)为半焦距,满足\(c^2 = a^2 b^2\)。

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

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:\(a \leq x \leq a\),\(b \leq y \leq b\)。

3、顶点:椭圆有四个顶点,分别为\((\pm a, 0)\)和\((0,\pm b)\)。

4、离心率:椭圆的离心率\(e =\frac{c}{a}\),\(0 < e< 1\),\(e\)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。

双曲线的标准方程:焦点在 x 轴上时:\(\frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} =1\),其中\(a > 0\),\(b > 0\),\(c^2 = a^2 + b^2\)。

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

双曲线的性质:1、对称性:双曲线关于 x 轴、y 轴和原点对称。

圆锥曲线的基本概念与性质

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。

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。

圆锥曲线的定义与性质及其应用

圆锥曲线的定义与性质及其应用

圆锥曲线的定义与性质及其应用圆锥曲线是数学中研究的一类平面曲线,包括椭圆、双曲线和抛物线。

它们具有独特的性质和广泛的应用。

本文将对圆锥曲线的定义、性质以及一些实际应用进行介绍。

1. 圆锥曲线的定义圆锥曲线是在一个平面上,以一点为焦点,一条直线为准线,到该直线上各点的距离与到焦点的距离之比等于一个常数的点构成的曲线。

根据准线与焦点的位置关系,圆锥曲线可以分为三类:椭圆、双曲线和抛物线。

2. 椭圆的性质与应用椭圆是一种闭合的曲线,其定义为到两个焦点距离之和等于常数的点的集合。

椭圆具有以下性质:- 椭圆的长轴和短轴:椭圆的两个焦点之间的距离等于椭圆的长轴,而通过椭圆中心且垂直于长轴的线段称为椭圆的短轴。

- 焦点定理:对于椭圆上的任意一点P,其到两个焦点的距离之和等于椭圆的长轴的长度。

- 在物理学和天文学中,椭圆常用来描述行星、彗星和卫星的轨道。

3. 双曲线的性质与应用双曲线是一种开放的曲线,其定义为到两个焦点距离差的绝对值等于常数的点的集合。

双曲线具有以下性质:- 双曲线的渐近线:双曲线有两条渐近线,其与曲线的距离趋近于零,且曲线无限延伸。

- 双曲线的离心率:双曲线的离心率大于1。

离心率是描述焦点与准线距离关系的重要参数。

- 在物理学中,双曲线常用来描述电磁波的传播和光学系统中的折射现象等。

4. 抛物线的性质与应用抛物线是一种开放的曲线,其定义为到焦点距离等于到准线的距离的点的集合。

抛物线具有以下性质:- 抛物线的对称性:抛物线以焦点为中心,与焦点到准线垂直的线段称为对称轴。

抛物线上的任意一点到焦点和准线的距离相等。

- 抛物线的焦距:焦点到对称轴的距离称为抛物线的焦距,是抛物线性质研究和计算的重要参数。

- 在物理学中,抛物线常用来描述抛射物的运动轨迹,以及天文学中的天体运动等。

5. 圆锥曲线的应用举例圆锥曲线在科学和工程领域具有广泛的应用,以下举几个例子:- 天体运动:行星、彗星和卫星的轨道通常用椭圆来描述,能够帮助科学家研究它们的运动规律。

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. 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。

圆锥曲线知识点总结_高三数学知识点总结

圆锥曲线知识点总结_高三数学知识点总结

圆锥曲线知识点总结_高三数学知识点总结圆锥曲线是高中数学的重要知识点,主要包括圆锥曲线的定义、性质、方程和参数方程、焦点、直线和曲线的位置关系等内容。

下面对圆锥曲线的相关知识点进行总结:一、圆锥曲线的定义圆锥曲线是平面上一个点到一定直线上一点的距离与另一定点(称为焦点)到这一定直线上一点的距离的比等于一个常数的几何图形。

根据这个定义,圆锥曲线可以分为椭圆、双曲线和抛物线三种。

1. 椭圆:椭圆是平面上到两定点F1和F2的距离之和等于定长2a的点P的轨迹。

即|PF1| + |PF2| = 2a。

椭圆对应的方程为\(\frac{x^2} {a^2} + \frac{y^2} {b^2} = 1\)。

3. 抛物线:抛物线是平面上到一个定点F和一条直线L的距离相等的点P的轨迹。

即|PF| = |PM|,其中M是直线L上的一点。

抛物线对应的方程为\(y^2 = 2px\)。

二、圆锥曲线的性质1. 椭圆的性质:A. 椭圆的长半轴是轴的两焦点的距离的2a,短半轴是2b。

B. 椭圆的离心率e的范围为0<e<1。

C. 椭圆的离心率e与半长轴a和半短轴b的关系为\(e = \frac{\sqrt{a^2 -b^2}}{a}\)。

3. 抛物线的性质:A. 抛物线的焦点为定点F。

B. 抛物线的离心率e=1。

C. 抛物线的焦点F到直线L的垂直距离等于抛物线的焦点到抛物线顶点的距离。

三、圆锥曲线的方程和参数方程1. 椭圆的方程:\( \frac{x^2} {a^2} + \frac{y^2} {b^2} = 1\),参数方程为\(x = a\cos{t}, y = b\sin{t}\)。

2. 双曲线的方程:\(\frac{x^2} {a^2} - \frac{y^2} {b^2}= 1\),参数方程为\(x = a\sec{t}, y = b\tan{t}\)。

3. 抛物线的方程:\(y^2 = 2px\),参数方程为\(x = at^2, y = 2at\)。

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: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。

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11P F 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 ab+=;若焦点在y 轴上,则为22221y x ab+=。

有时为了运算方便,设),0(122n m m ny mx≠>=+。

双曲线的定义、方程和性质知识要点: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。

高三关于圆锥曲线的知识点

高三关于圆锥曲线的知识点

高三关于圆锥曲线的知识点圆锥曲线是高中数学学科中一个重要的知识点,它涉及了从代数、几何以及计算器操作等多个方面。

下面就让我们来系统性地了解和掌握圆锥曲线的相关知识。

一、圆锥曲线的定义和分类圆锥曲线是由一个固定点(称为焦点)和到这个点的距离与到一条直线(称为准线)的距离之比等于一个常数(称为离心率)的点构成的集合。

根据离心率的不同,圆锥曲线分为三类:当离心率为0时,是椭圆;当离心率为1时,是抛物线;当离心率大于1时,是双曲线。

二、椭圆的性质和方程椭圆是圆锥曲线中最简单的一类曲线。

它具有很多有趣的性质。

例如,椭圆的对称轴是准线上的线段,焦点在对称轴上,并且椭圆上的任意一点到焦点的距离和到准线的距离之和是一个常数。

椭圆的方程一般为x²/a²+y²/b²=1,其中a和b分别是椭圆的长半轴和短半轴。

三、抛物线的性质和方程抛物线与椭圆相比,更加特殊一些。

它的准线是水平的直线,焦点在准线之上。

抛物线有一个很重要的性质,就是焦点到准线的距离等于焦点到抛物线上任意一点的距离。

抛物线的方程可以有多种形式,例如:y²=4ax和x²=4ay。

其中,焦点在原点,准线与x轴平行,a是一个常数。

四、双曲线的性质和方程双曲线是圆锥曲线中最复杂的一类曲线。

它的准线有两条,且并不平行。

双曲线有两个焦点和两个顶点,同时还有两条渐近线。

它具有很多有趣的性质,例如,双曲线的各个点到焦点的距离差的绝对值等于到准线的距离差的绝对值之比等于一个常数。

双曲线的方程一般有两种形式:x²/a²-y²/b²=1和y²/b²-x²/a²=1,其中a和b分别是双曲线的半轴。

五、圆锥曲线的应用除了了解圆锥曲线的性质和方程,我们还可以通过几何和代数的方法来解决实际问题。

例如,我们可以利用椭圆的性质来解决地球上船只航行问题;我们可以利用抛物线的性质来解决物体抛射问题;我们可以利用双曲线的性质来解决电磁波传播问题等等。

圆锥曲线的定义、方程与性质(题型归纳)

圆锥曲线的定义、方程与性质(题型归纳)

圆锥曲线的定义、方程与性质【考情分析】1.考查特点:(1)圆锥曲线的方程与几何性质是高考的重点,多以选择题、填空题或解答题第(1)问的形式命题,难度中等;(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,运算量大,能力要求高,突出方程思想、转化化归与分类讨论思想方法的考查.2.关键能力:逻辑思维能力、运算求解能力以及创新能力.3.学科素养:逻辑推理、直观想象、数学运算.【题型一】圆锥曲线的定义及标准方程【典例分析】1(2021·山东省实验中学高三模拟)已知双曲线22525x y -=上一点P 到其左焦点F 的距离为8,则PF 的中点M 到坐标原点O 的距离为()A .9B .6C .5D .4【答案】A【解析】由22525x y -=,得221255x y -=,则2225,5a b ==,所以230c =,所以5,a b c ===,设双曲线的右焦点为1F ,因为P 到其左焦点F 的距离为85a c <+=+P 在双曲线的左支上,所以1210PF PF a -==,所以118PF =,因为M 为PF 的中点,O 为1FF 的中点,所以1192OM PF ==,故选:A 2.已知抛物线()220y px p =>的焦点为F ,准线为l ,若点A 在l 上,点B 在抛物线上,l 与x 轴的交点为C ,ABF是正三角形,且四边形ABFC 的面积是,则p =()A .1B .32C .2D .3【答案】C【解析】由抛物线的定义及ABF 为正三角形,可知//AB x 轴,所以60AFC ︒∠=,从而可知2AB p =,AC =,又因为四边形ABFC 的面积是,所以有22p p+=2p =.故选:C.【提分秘籍】【变式演练】1.(2021·江苏金陵中学高三模拟)以椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的短轴的一个端点和两焦点为顶点的三角形为等边三角形,且椭圆C 上的点到左焦点的最大距离为6,则椭圆C 的标准方程为()A .22143x y +=B .22184x y +=C .2211612x y +=D .2216448x y +=【答案】C【解析】由题意知:短轴端点与焦点形成等边三角形,则2a c =,椭圆上的点到左焦点最大距离为6,即6a c +=,则4a =,2c =,23b =则椭圆的标准方程为:2211612x y +=.故选:C.2.【多选】(2021·福建福州市·高三二模)在ABC 中,4AB =,M 为AB 的中点,且CA CB CM -=,则下列说法中正确的是()A .动点C 的轨迹是双曲线B .动点C 的轨迹关于点M 对称C .ABC 是钝角三角形D .ABC面积的最大值为【答案】BD【解析】以M 为原点,AB 为x 轴建立直角坐标系.设CM =r ,此时C 点在以M 为圆心,r为半径的动圆上.由CA CB r -=,知C 点在以AB 为焦点,2r a =的双曲线22221x y a b -=上且22242AB a b ⎛⎫+== ⎪⎝⎭.对点(),C x y 有222x y r +=,22221444x y r r-=-,从而2223(16)64y r r =-,当28r =时,2y最大,故yABC S ,故D 正确;2r =时,得到另一个C 点'C ,此时ABC 为直角三角形,故C 错误;∵CA CB -非定值,∴C 不以双曲线为轨迹,故A 错误;∵CM CA CB -=,∴一定有C 关于M 的对称点关于原点对称,故B 正确.故选:BD .3.已知抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,M 是抛物线C 上一点,若FM 的延长线交x 轴的正半轴于点N ,交抛物线C 的准线l 于点T ,且FM →=MN →,则|NT |=________.【答案】3【解析】由x 2=4y ,知F (0,1),准线l :y =-1.设点M (x0,y 0),且x 0>0,y 0>0.由FM →=MN →,知点M 是线段FN 的中点,N 是FT 中点,利用抛物线定义,|MF |=|MM ′|=y 0+1,且|FF ′|=2|NN ′|=2.又2(y 0+1)=|FF ′|+|NN ′|=3,知y 0=12.∴|MF |=12+1=32,从而|NT |=|FN |=2|MF |=3.【题型二】圆锥曲线的几何性质【典例分析】1.已知1F ,2F 分别为椭圆E :()222210y x a b a b +=>>的两个焦点,P 是椭圆E 上的点,12PF PF ⊥,且2112sin 3sin PF F PF F ∠=∠,则椭圆E 的离心率为()A .102B .4C D .54【答案】B【解析】1F ,2F 分别为椭圆E :()222210y x a b a b+=>>的两个焦点,P 是椭圆E 上的点,12PF PF ⊥,且2112sin 3sin PF F PF F Ð=Ð,由正弦定理可得213PF PF =,令1233PF PF n ==,则32n n a +=,22294n n c +=,可得22542a c =,所以椭圆的离心率为:104c e a===.故选:B .2.(2021·天津南开中学高三模拟)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的中心为O ,左焦点为F ,左顶点为A ,点P 为双曲线右支上一点,直线OP 交双曲线于另一点Q ,若直线AQ 恰好平分线段PF ,则该双曲线的离心率为__________.【答案】3【解析】设PF 的中点为M ,连接OM ,O 、M 分别为PQ 、PF 的中点,则//OM FQ 且12OM FQ =,所以,12OA OM AF FQ ==,即12a c a =-,3c a =∴,因此,该双曲线的离心率为3ce a ==.故答案为:3.【提分秘籍】【变式演练】1.(2021湖南长沙长郡中学高三模拟)已知抛物线28y x =的焦点为F ,经过点P (1,1)的直线l 与该曲线交于A 、B 两点,且点P 恰好为AB 的中点,则||||+=AF BF ()A .4B .6C .8D .12【答案】B【解析】抛物线28y x =中,4p =,其焦点()2,0F ,准线方程2x =-,如图过点,,A B P 作准线的垂线,垂足为,,M N R ,由抛物线定义可知,||||AF BF AM BN +=+,而P 恰好为AB 的中点,故PR 是梯形ABNM 的中位线,故2AM BN PR +=,又P (1,1),故132pPR =+=,所以||||236AF BF +=⨯=.故选:B.2.已知1F ,2F 分别为双曲线22221x ya b-=(0a >,0b >)的左、右焦点,过点2F 作圆222x y a +=的切线交双曲线左支于点M ,且1260F MF ∠︒=,则该双曲线的渐近线方程为__________.【答案】313y x ⎛⎫=±+⎪ ⎪⎝⎭.【解析】设切点为A ,过1F 作21F B MF ⊥,垂足为B ,由题意可得OA a =,2OF c =,222AF c a b =-=,由OA 为12BF F △的中位线,可得12BF a =,22BF b =,又1260F MF ∠=︒,可得114sin 603BF a MF ==︒,23aMB =,22223aMF MB BF b =+=+,又21242233a a MF MF b a -=+-=,所以313b a ⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭,所以双曲线的渐近线方程为313y x ⎛⎫=±+ ⎪ ⎪⎝⎭.故答案为:313y x ⎛⎫=±+ ⎪ ⎪⎝⎭.3.已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),双曲线N :x 2m 2-y 2n 2=1.若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率为________.【答案】3-1.【解析】设椭圆的右焦点为F (c ,0),双曲线N 的渐近线与椭圆M 在第一象限内的交点为A ,由题意可知A )23,2(c c,由点A 在椭圆M 上得,c 24a 2+3c 24b2=1,∴b 2c 2+3a 2c 2=4a 2b 2,∵b 2=a 2-c 2,∴(a 2-c 2)c 2+3a 2c 2=4a 2(a 2-c 2),则4a 4-8a 2c 2+c 4=0,e 4-8e 2+4=0,∴e 2=4+23(舍),e 2=4-2 3.由0<e <1,得e =3-1.【题型三】直线与圆锥曲线【典例分析】1.(2021·浙江镇海中学高三模拟)已知直线1y x =-与抛物线24y x =交于A ,B 两点.若点(1,)C m -满足90ACB ∠= ,则m =()A .1-B .1C .2D .3【答案】C【解析】直线1y x =-与抛物线24y x =联立得:2216104y x x x y x=-⎧⇒-+=⎨=⎩,设1122(,),(,)A x y B x y ,所以12126,1x x x x +==,点(1,)C m -满足90ACB ∠= ,所以有:21121121212120(1,)(1,)01()0,CA CB x y m x y m x x x x y y m y y m ⋅=⇒+-+-=⇒++++-++=121212121212,24,(1)(1)()14y y x x y y x x x x x x +=+-==--=-++=-,所以2161440,m m ++--+=解得2m =,故选:C2.已知椭圆22221x y a b +=(0a b >>)的右焦点为F ,离心率为2,过点F 的直线l 交椭圆于A ,B 两点,若AB 的中点为()1,1,则直线l 的斜率为()A .14-B .34-C .12-D .1【答案】A【解析】设()11,A x y ,()22,B x y ,则AB 的中点坐标为1212,22x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭,由题意可得122x x +=,122y y +=,将A ,B 的坐标的代入椭圆的方程:22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,作差可得22221212220x x y y a b--+=,所以221212221212y y x x b b x x a y y a-+=-⋅=--+,又因为离心率2c e a ==,222c a b =-,所以22234a b a -=,所以2214b a -=-,即直线AB 的斜率为14-,故选:A.【提分秘籍】1.求解弦长的4种方法(1)当弦的两端点坐标易求时,可直接利用两点间的距离公式求解.(2)联立直线与圆锥曲线方程,解方程组求出两个交点坐标,代入两点间的距离公式求解.(3)联立直线与圆锥曲线方程,消元得到关于x 或y 的一元二次方程,利用根与系数的关系得到(x 1-x 2)2或(y 1-y 2)2,代入两点间的距离公式求解.(4)当弦过焦点时,可结合焦半径公式求解弦长.[提醒]利用弦长公式求弦长要注意斜率k 不存在的情形,若k 不存在,可直接求交点坐标再求弦长.涉及焦点弦长时要注意圆锥曲线定义的应用.2.处理中点弦问题常用的2种方法(1)点差法:设出弦的两端点坐标后,代入圆锥曲线方程,并将两式相减,式中含有x 1+x 2,y 1+y 2,2121x x y y --三个未知量,这样就直接联系了中点和直线的斜率,借用中点公式即可求得斜率.(2)根与系数的关系:联立直线与圆锥曲线的方程得到方程组,化为一元二次方程后由根与系数的关系求解.[提醒]中点弦问题常用的两种求解方法各有弊端:根与系数的关系在解题过程中易产生漏解,需关注直线的斜率问题;点差法在确定范围方面略显不足.【变式演练】1.(2021·陕西高三模拟)已知抛物线22(0)x py p =>焦点为,F O 为坐标原点,直线l 过点F 与抛物线交于,A B 两点,与x 轴交于()2,0C p ,若17AB =,则OCF △的面积为___________.【答案】32【解析】抛物线22(0)x py p =>焦点(0,)2p F ,而直线l 过点(2,0)C p ,则直线l 的斜率为14k =-,其方程为124p y x -=-,即42x y p =-+,由2422x y px py=-+⎧⎨=⎩消去x 得228920y py p -+=,显然0∆>,设1122(,),(,)A x y B x y ,则1298py y +=,而17AB =,由抛物线定义知,1217||||()()17228p p p AB AF BF y y =+=+++==,解得8p =,即(0,4)F ,()16,0C ,而90FOC ∠= ,于是得1||||322OCF S OC OF =⋅⋅= ,所以OCF △的面积为32.故答案为:322.(2021·湖南长沙长郡中学高三模拟)已知椭圆C :2214x y +=.(1)椭圆C 是否存在以点11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭为中点的弦?若存在,求出弦所在的直线l 的方程,若不存在,请说明理由;(2)已知椭圆C 的左、右顶点分别为A ,B ,点P 是椭圆C 上的点,若直线AP ,BP 分别与直线3y =交于G ,H 两点,求线段GH 的长度取得最小值时直线GP 的斜率.【解析】(1)因为22(1)111422-⎛⎫+=< ⎪⎝⎭,所以点11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭在椭圆C 的内部,则椭圆C 存在以点11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭为中点的弦.设弦所在的直线l 与椭圆C 相交于()11,M x y ,()22,N x y ,则221122221414x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减,得22222121044x x y y -+-=,即()()()()2121212104x x x x y y y y -++-+=.又122x x +=-,121y y +=,()()2121(2)104x x y y --∴+-⨯=,整理得212112y y x x -=-.所以直线l 的方程为11(1)22y x =+-,即220x y -+=.(2)因为A ,P ,G 三点共线所以可知当线段GH 的长度取得最小值时,直线AP 的斜率k 显然存在,且0k >,()2,0A -,设直线AP 的方程为(2)y k x =+,从而点32,3G k ⎛⎫- ⎪⎝⎭.联立22(2)14y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消y 整理得()222214161640k x k x k +++-=,0∆>设点()00,P x y ,则202164(2)14k x k--⋅=+.所以2022814k x k -=+,从而02414k y k =+,所以222284,1414k k P k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭.又点()2,0B ,则直线PB 的斜率为14k-.由1(2)43y x k y ⎧=--⎪⎨⎪=⎩,得1223x k y =-+⎧⎨=⎩,所以(122,3)H k -+.故332122124GH k k k k=-+-=+-.又0k >,则31212k k +≥=,当且仅当312k k =,即12k =时等号成立所以当12k =时,线段GH 的长度取得最小值.所以此时直线GP 的斜率为12.1.(2021山师大附中高三模拟)“1n >”是“方程221x ny +=表示焦点在x 轴上的圆锥曲线”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】当0n <时,方程221x ny +=表示焦点在x 轴上的双曲线;当0n >时,221x ny +=可化为2211y x n+=,因为椭圆的焦点在x 轴上,所以11n>即1n >,故方程221x ny +=表示焦点在x 轴上的圆锥曲线时,0n <或1n >,故“1n >”是“方程221x ny +=表示焦点在x 轴上的圆锥曲线”的充分不必要条件,故选:A.2.(2021·浙江镇海中学高三模拟)已知抛物线2y =的准线与双曲线()22210x y a a-=>相交于A ,B 两点,F 为抛物线的焦点,若FAB 为直角三角形,则实数a 的值为()A .19B .29C .13D.3【答案】D【解析】2y =的准线x =,焦点),不妨设A点坐标2a ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,FAB 为直角三角形,∠AFB =90°,由对称性可知,FAB 为等腰直角三角形,由直角三角形的性质得a a=,解得23a =.故选:D 3.已知双曲线()222:1016x y C a a -=>的一条渐近线方程为20x y -=,1F 、2F 分别是双曲线C 的左、右焦点,P 为双曲线C 上一点,若15PF =,则2PF =()A .1B .1或9C .3或9D .9【答案】D【解析】由题意知42a=,所以2a =,所以c ==,所以152PF a c =<+=+,所以点P 在双曲线C 的左支上,所以214PF PF -=,所以29PF =,故选:D.4.(2021·山东省淄博市实验中学高三模拟)2016年1月14日,国防科工局宣布,嫦娥四号任务已经通过了探月工程重大专项领导小组审议通过,正式开始实施.如图所示,假设“嫦娥四号”卫星将沿地月转移轨道飞向月球后,在月球附近一点P 变轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 点第二次变轨进入仍以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行.若用2c 1和2c 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a 1和2a 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴长,给出下列式子:①a 1+c 1=a 2+c 2;②a 1-c 1=a 2-c 2;③c 1a 2>a 1c 2.④1212c c a a <其中正确式子的序号是()A .①③B .②③C .①④D .②④【答案】B【解析】由图可得1212,a a c c >>,所以1122a c a c +>+,即①错误;因为1122,a c PF a c PF -=-=,所以1122a c a c -=-,即②正确,由1122a c a c -=-,得1221a c a c +=+,即22221212212122a c a c a c a c ++=++,即22221112222122a c a c a c a c -+=-+,即221221122()0b b a c a c -=->,可得2112a c a c >,即③正确,由2112a c a c >,可得1212c c a a >,即④错误;综上所述选项B 正确.故选:B.5.(2021·湖南长沙雅礼中学高三模拟)P 为双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >)上一点,1F ,2F 分别为其左、右焦点,O 为坐标原点.若OP b =,且2112sin 3sin PF F PF F ∠∠=,则C 的离心率为()ABC .2D【答案】B【解析】由2112sin 3sin PF F PF F ∠∠=,以及正弦定理可得213PF PF =,因为122PF PF a -=,所以13PF a =,2PF a =,因为2OF c =,OP b =,所以22OPF π∠=,所以2cos a OF P cÐ=,在12F F P 中,()()22212223cos cos 22a c a a F F P OF P a cc+-Ð==Ð=×.化简可得c =,所以C的离心率==ce a.故选:B 6.设1F ,2F 为椭圆1C 与双曲线2C 的公共焦点,1F ,2F 分别为左、右焦点,1C 与2C 在第一象限的交点为M .若12MF F △是以线段1MF 为底边的等腰三角形,且双曲线2C 的离心率72,2e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则椭圆1C 离心率的取值范围是()A .45,99⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .70,16⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .27,516⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .2,17⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】C【解析】设椭圆长轴长为2a ,双曲线实轴长为2a ',焦点为2c ,2122MF F F c ==,则1MF =2222a c a c '+=-,又c e a =',所以c a e '=,即242c c a e +=,又7[2,2e ∈,所以椭圆的离心率为127,15162c e a e⎡⎤'==∈⎢⎥⎣⎦+.故选:C .7.(2021·重庆南开中学高三模拟)已知曲线C 的方程为()22113x y m R m m+=∈+-,则()A .当1m =时,曲线C 为圆B .当5m =时,曲线C 为双曲线,其渐近线方程为33y x =±C .当1m >时,曲线C 为焦点在x 轴上的椭圆D .存在实数m 使得曲线C【答案】AB【解析】对于A 选项:m =1时,方程为22122x y +=,即222x y +=,曲线C 是圆,A 正确;对于B 选项:m =5时,方程为22162x y -=,曲线C为双曲线,其渐近线方程为3y x =±,B 正确;对于C 选项:m >1时,不妨令m =5,由选项B 知,曲线C 为双曲线,C 不正确;对于D 选项:要曲线C 为双曲线,必有(1)(3)0m m +-<,即m <-1或m >3,m <-1时,曲线C :2213(1)y x m m -=--+,m >3时,曲线C :22113x y m m -=+-,时,它实半轴长与虚半轴长相等,而-(m +1)≠3-m ,m +1≠m -3,D 不正确.故选:AB11.(2021·湖南雅礼中学高三模拟)设抛物线2:4C y x =的焦点为F ,O 为坐标原点,过F 的直线与C 分别交于()1122(),,A x y B x y ,两点,则()A .12y y 为定值B .AOB ∠可能为直角C .以BF 为直径的圆与y 轴有两个交点D .对于确定的直线AB ,在C 的准线上存在三个不同的点P ,使得ABP △为直角三角形【答案】AD【解析】设:1AB l x ty =+,与24y x =联立可得:2124404y ty y y --==-,,故A 对;因为221212116y y x x ==,所以12121OA OBy y k k x x ⋅=≠-,∴2AOB π∠≠,故B 错;设BF 的中点11111,,2222BF x y x M ++⎛⎫=⎪⎝⎭,则以BF 为直径的圆与y 轴相切,故C 错;设AB 的中点1212,22x x y y N ++⎛⎫ ⎪⎝⎭,N 到C 准线的距离为当1212x x ++,因为12122AB x x +=+故有以AB 为直径的圆与C 的准线相切,对于确定的直线AB ,当P ∠为直角,此时P 为切点;当A ∠或B Ð为直角,此时P 为过A (或B )的AB 的垂线与准线的交点,故D 正确.故选:AD12.已知双曲线22:139x y C -=的左、右顶点分别为A ,B ,点P 是C 上的任意一点,则()A .双曲线C 的离心率为233B .焦点到渐近线的距离为3C .点P 到两条渐近线的距离之积为94D .当P 与A 、B 不重合时,直线PA ,PB 的斜率之积为3【答案】BCD【解析】对于A ,,3a b c ===2e ==,故A 错误;对于B ,双曲线的右焦点2F 到渐近线y x ==的距离为3d ==,故B 正确;对于C ,设()00,P x y ,满足2200139x y -=,即220039x y -=,则点P到两条渐近线的距离之积为2200123944x y d d -⋅==,故C 正确;对于D ,设()00,P x y ,由C 得2239x y -=,PAPB k k ==2200220039333PA PB y x k k x x -⋅===--,故D 正确;故选:BCD13.(2021·湖北襄阳五中高三模拟)已知椭圆G:2221(06x y b b+=<<的两个焦点分别为1F 和2F ,短轴的两个端点分别为1B 和2B ,点P 在椭圆G 上,且满足1212PB PB PF PF +=+,当b 变化时,给出下列三个命题:①点P 的轨迹关于y 轴对称;②OP 的最小值为2;③存在b 使得椭圆G 上满足条件的点P 仅有两个,其中,所有正确命题的序号是__________.【答案】①②【解析】椭圆(222:106x y G b b+=<<的两个焦点分别为)1F和()2F ,短轴的两个端点分别为()10,B b -和()20,B b ,设(),P x y ,点P 在椭圆G 上,且满足1212PB PB PF PF +=+,由椭圆定义可得,1222PB PB a b +==,即有P 在椭圆222166y x b+=-上,对于①,将x 换为x -方程不变,则点P 的轨迹关于y 轴对称,故①正确.;对于②,由图象可得,当P 满足22x y =,即有226b b -=,即b =时,OP 取得最小值,可得222x y ==时,即有2OP ==取得最小值为2,故②正确;对于③,由图象可得轨迹关于,x y 轴对称,且0b <<,则椭圆G 上满足条件的点P 有4个,不存在b 使得椭圆G 上满足条件的点P 有2个,故③不正确.,故答案为①②.14.(2021·山东滕州一中高三模拟)某中学张燕同学不仅学习认真,而且酷爱体育运动,经过艰苦的训练,终于在校运会的投铅球比赛中创造佳绩.已知张燕所投铅球的轨迹是一段抛物线(人的身高不计,铅球看成一个质点),如图所示,设初速度为定值0v ,且与水平方向所成角为变量θ,已知张燕投铅球的最远距离为10m .当她投得最远距离时,铅球轨迹抛物线的焦点到准线的距离为____m .(空气阻力不计,重力加速度为210m /s )【答案】5【解析】设铅球运动时间为0t ,t 时刻的水平方向位移为x ,则0cos x v t θ=.由001sin 02v gt θ-=知002sin v t g θ=20sin 2v x g θ∴=故当4x π=时,20max 10v x g==,210m /s g =∴解得:0t =,010m /sv =201 2.5m22t h g ⎛⎫∴== ⎪⎝⎭如图建立平面直角坐标系,(5, 2.5)P --,设抛物线方程为22x py=-则抛物线的焦点到准线的距离22(5)5m 22 2.5x p y -===-⨯故答案为:515.(2021·山东枣庄一中高三模拟)已知双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点分别为1F 、2F ,O为坐标原点,P 是双曲线上在第一象限内的点,直线PO 、2PF 分别交双曲线C 左、右支于另一点M 、N ,213PF PF =,且260MF N ∠=︒,则双曲线C 的离心率为________;渐近线方程为________.【答案】22y x =±【解析】由213PF PF =,122PF PF a -=,解得13PF a =,2PF a =,由题意可得四边形12PF MF 为平行四边形,又260MF N ∠=︒,可得1260F PF ∠=︒,在12PF F △中,可得()22224323cos 607c a a a a a =+-⋅⋅⋅︒=,即有2c a =,则2c e a ==,所以2b a ===,则渐近线方程为2y x =±.故答案为:72;32y x =±.16.(2021•南充模拟)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左,右焦点分别为1(2,0)F -,2(2,0)F ,点15(1,)3P --在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)是否存在斜率为一1的直线l 与椭圆C 相交于M ,N 两点,使得11||||F M F N =?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.【解析】(1)由题意得,2c =,2211519a b +=,222a b c =+,解得:26a =,22b =,所以椭圆的标准方程:22162x y +=;(2)假设存在满足条件的直线l ,设直线l 的方程:y x t =-+,设(,)M x y ,(,)N x y ''与椭圆联立整理:2246360x tx t -+-=,△223644(36)0t t =-->,t -<<,32t x x '+=,2364t xx -'=,由于11||||F M F N =,设线段MN 的中点为E ,则1F E MN ⊥,所以111F E MN k k =-=又3(4t E ,)3t ,所以141324F E tk t ==+,解得4t =-,当4t =-时,不满足t -<<,所以不存在满足条件的直线l .17.(2021·湖南高三模拟)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的离心率为72,双曲线上的点到焦点的最小距离为2.(1)求双曲线C 的方程;(2)四边形MNPQ 的四个顶点均在双曲线C 上,且//MQ NP ,MQ x ⊥轴,若直线MN 和直线QP 交于点()4,0S ,四边形MNPQ 的对角线交于点D ,求点D 到双曲线C 的渐近线的距离之和.【解析】(1)由题意,22222c a c a a b c ⎧-=⎪⎪=⎨⎪+=⎪⎩,解得24a =,23b =,所以双曲线C 的方程为22143x y -=;(2)由MQ x ⊥轴,//MQ NP ,可知四边形MNPQ 为等腰梯形,且关于x 轴对称,故四边形MNPQ 的对角线的交点D 在x轴上,如图所示:设点(,0)D t ,则对角线MP 的方程为(0)x my t m =+≠,设1122(,),(,)M x y P x y ,由对称性知1122(,),(,)Q x y N x y --,联立22143x y x my t ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩,消去x 得222(34)63120m y mty t -++-=,所以22222(6)4(34)(312)48(34)0mt m t m t ∆=---=-+>,即2234m t +>,由韦达定理得21212226312,3434mt t y y y y m m --+==--,由,,M N S 三点共线知MS NS k k =,即121244y y x x -=--,所以1221(4)(4)0y my t y my t +-++-=,整理得12122(4)()0my y t y y +-+=,所以222(312)(4)(6)034m t t mt m -+--=-,所以224(1)034m t m -=-,即24(1)0,1m t t -==,所以直线MP 过定点()1,0,即D ()1,0,因为双曲线C 20y ±=20y -=时,由点到直线距离公式得217d ==,由对称性知点D 到双曲线C 的渐近线的距离之和为2217.。

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。

圆锥曲线知识点总结

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的重要内容,由平面与一个双曲面、椭圆面或者抛物线面相交而得到。

在高中数学课程中,学习圆锥曲线是必不可少的。

本文将对圆锥曲线的定义、基本方程、性质和应用进行总结。

一、圆锥曲线的定义圆锥曲线就是平面与一个双曲面、椭圆面或者抛物线面相交而得到的曲线,在平面上的图像可以呈现出不同的形状。

二、圆锥曲线的基本方程1. 双曲线:双曲线的基本方程为:$\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$。

其中,a和b分别为椭圆的两个半轴。

2. 椭圆:椭圆的基本方程为:$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$。

其中,a和b分别为椭圆的两个半轴。

3. 抛物线:抛物线的基本方程为:$y^2=2px$。

其中,p为抛物线的焦距。

三、圆锥曲线的性质1. 双曲线的性质:双曲线的两个分支镜像对称于原点,焦点到曲线的距离之差为常数。

双曲线还具有渐近线,即曲线趋近于两根直线。

2. 椭圆的性质:椭圆的两个焦点在椭圆的长轴上,且焦点到任意点的距离之和为常数。

此外,椭圆也具有主轴、短轴和焦距等重要概念。

3. 抛物线的性质:抛物线的焦点位于抛物线的顶点上,且焦点到抛物线上任意点的距离等于焦点到该点的法线距离。

四、圆锥曲线的应用1. 双曲线的应用:双曲线在电磁学中有广泛的应用,例如电磁波的传播、天线的辐射以及电磁场分布等方面。

2. 椭圆的应用:椭圆在力学、天文学和导航等领域有着重要的应用。

例如椭圆轨道运动的物体、天体运动规律的研究以及导航系统中的卫星轨道等。

3. 抛物线的应用:抛物线在物理学和工程学中有着广泛的应用。

例如自由落体运动、射击运动以及卫星的发射轨道等。

综上所述,圆锥曲线是解析几何中的重要内容,通过本文的总结,我们了解了圆锥曲线的定义、基本方程、性质和应用。

在学习过程中,我们需要深入理解每个曲线的特点和应用领域,为解决实际问题提供有力的数学工具。

希望本文对你对圆锥曲线的学习有所帮助。

圆锥曲线的定义、方程、几何性质

圆锥曲线的定义、方程、几何性质

突破点14 圆锥曲线的定义、方程、几何性质(1)椭圆:|PF 1|+|PF 2|=2a (212(2)双曲线:||PF 1|-|PF 2||=2a (2a <|F 1F 2|).(3)抛物线:|PF |=|PM |,点F 不在直线l 上,PM ⊥l 于M (l 为抛物线的准线).(1)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 =ca =1+b 2a 2.(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)的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫±p 2,0,准线方程为x =∓p 2; ②抛物线x 2=±2py (p >0)的焦点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,±p 2,准线方程为y =∓p 2.(1)斜率为k 的直线与圆锥曲线交于点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)时,|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+k2(x 1+x 2)2-4x 1x 2或|AB |=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2|y 1-y 2|=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2(y 1+y 2)2-4y 1y 2.(2)抛物线焦点弦的几个常用结论设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则①x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2;②弦长|AB |=x 1+x 2+p =2p sin 2α(α为弦AB 的倾斜角);③1|F A |+1|FB |=2p ;④以弦AB 为直径的圆与准线相切.回访1 圆锥曲线的定义与方程1.(2016·天津高考)已知双曲线x 24-y 2b 2=1(b >0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ,B ,C ,D 四点,四边形ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为( )A.x 24-3y 24=1 B.x 24-4y 23=1 C.x 24-y 24=1 D.x 24-y 212=1D [由题意知双曲线的渐近线方程为y =±b 2x ,圆的方程为x 2+y 2=4,联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=4,y =b 2x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =44+b 2,y =2b4+b2,或⎩⎪⎨⎪⎧x =-44+b 2,y =-2b 4+b 2,即第一象限的交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫44+b 2,2b 4+b 2. 由双曲线和圆的对称性得四边形ABCD 为矩形,其相邻两边长为84+b 2,4b 4+b2,故8×4b 4+b 2=2b ,得b 2=12. 故双曲线的方程为x 24-y 212=1.故选D.]2.(2014·全国卷Ⅱ)设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,则|AB |=( )A.303 B .6 C .12D .7 3C [∵F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点, ∴F ⎝ ⎛⎭⎪⎫34,0,∴AB 的方程为y -0=tan 30°⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34,即y =33x -34. 联立⎩⎨⎧y 2=3x ,y =33x -34,得13x 2-72x +316=0.∴x 1+x 2=--7213=212,即x A +x B =212.由于|AB |=x A +x B +p , ∴|AB |=212+32=12.]回访2 圆锥曲线的重要性质3.(2016·全国乙卷)直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为( )A.13B .12C.23D.34B [不妨设直线l 经过椭圆的一个顶点B (0,b )和一个焦点F (c,0),则直线l 的方程为x c +y b =1,即bx +cy -bc =0.由题意知|-bc |b 2+c 2=14×2b ,解得c a =12,即e=12.故选B.]4.(2016·北京高考)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 =________.2 [不妨令B 为双曲线的右焦点,A 在第一象限,则双曲线如图所示. ∵四边形OABC 为正方形,|OA |=2, ∴c =|OB |=22,∠AOB =π4.∵直线OA 是渐近线,方程为y =ba x , ∴ba =tan ∠AOB =1,即a =b . 又∵a 2+b 2=c 2=8,∴a =2.] 回访3 弦长问题5.(2015·全国卷Ⅰ)已知椭圆E 的中心在坐标原点,离心率为12,E 的右焦点与抛物线C :y 2=8x 的焦点重合,A ,B 是C 的准线与E 的两个交点,则|AB |=( )A .3B .6C .9D .12B [抛物线y 2=8x 的焦点为(2,0),∴椭圆中c =2, 又c a =12,∴a =4,b 2=a 2-c 2=12,从而椭圆方程为x 216+y 212=1. ∵抛物线y 2=8x 的准线为x =-2, ∴x A =x B =-2,将x A =-2代入椭圆方程可得|y A |=3, 由图象可知|AB |=2|y A |=6.故选B.]6.(2013·全国卷Ⅰ)O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=42x 的焦点,P 为C 上一点,若|PF |=42,则△POF 的面积为( )A .2B .2 2C .2 3D .4C [设P (x 0,y 0),则|PF |=x 0+2=42,∴x 0=32,∴y 20=42x 0=42×32=24,∴|y 0|=2 6.∵F (2,0),∴S △POF =12|OF |·|y 0|=12×2×26=2 3.]题型分析:的形式考查,解题时分两步走:第一步,依定义定“型”,第二步,待定系数法求“值”.(1)(2016·全国乙卷)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)(2016·通化一模)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 |=( ) A.72B .3C.52D .2(1)A (2)B [(1)若双曲线的焦点在x 轴上,则⎩⎨⎧m 2+n >0,3m 2-n >0.又∵(m 2+n )+(3m 2-n )=4,∴m 2=1,∴⎩⎨⎧1+n >0,3-n >0,∴-1<n <3.若双曲线的焦点在y 轴上,则双曲线的标准方程为y 2n -3m 2-x 2-m 2-n =1,即⎩⎨⎧n -3m 2>0,-m 2-n >0,即n >3m 2且n <-m 2,此时n 不存在.故选A.(2)如图所示,因为FP→=4FQ →,所以|PQ ||PF |=34,过点Q 作QM ⊥l 垂足为M ,则MQ ∥x 轴,所以|MQ |4=|PQ ||PF |=34,所以|MQ |=3,由抛物线定义知|QF |=|QM |=3.]求解圆锥曲线标准方程的方法是“先定型,后计算”1.定型,就是指定类型,也就是确定圆锥曲线的焦点位置,从而设出标准方程.2.计算,即利用待定系数法求出方程中的a 2,b 2或p .另外,当焦点位置无法确定时,抛物线常设为y 2=2ax 或x 2=2ay (a ≠0),椭圆常设mx 2+ny 2=1(m >0,n >0),双曲线常设为mx 2-ny 2=1(mn >0).[变式训练1] (1)(2016·郑州二模)经过点(2,1),且渐近线与圆x 2+(y -2)2=1相切的双曲线的标准方程为( )【导学号:85952050】A.x 2113-y 211=1 B .x 22-y 2=1C.y 2113-x 211=1 D.y 211-x 2113=1(2)(2016·合肥二模)已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点M 到焦点F 的距离等于2p ,则直线MF 的斜率为( )A .±3B .±1C .±34D .±33(1)A (2)A [(1)设双曲线的渐近线方程为y =kx ,即kx -y =0,由题意知|-2|k 2+1=1,解得k =±3,则双曲线的焦点在x 轴上,设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1,则有⎩⎪⎨⎪⎧22a 2-12b 2=1,b a =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=113,b 2=11,故选A. (2)设M (x 0,y 0),由题意x 0+p2=2p ,则x 0=3p 2,从而y 20=3p 2,则M ⎝ ⎛⎭⎪⎫3p 2,3p 或M ⎝ ⎛⎭⎪⎫3p 2,-3p ,又F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,则k MF =±3.]题型分析:其中求圆锥曲线的离心率是最热门的考点之一,建立关于a ,c 的方程或不等式是求解的关键.(1)(2016·全国丙卷)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b>0)的左焦点,A ,B 分别为C 的左、右顶点.P 为C 上一点,且PF ⊥x 轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为( )A.13B.12C.23D.34(2)(2016·西安三模)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1作圆x 2+y 2=a 2的切线分别交双曲线的左、右两支于点B ,C ,且|BC |=|CF 2|,则双曲线的渐近线方程为( )A .y =±3xB .y =±22xC .y =±(3+1)xD .y =±(3-1)x(1)A (2)C[(1)如图所示,由题意得A (-a,0),B (a,0),F (-c,0). 由PF ⊥x 轴得P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-c ,b 2a .设E (0,m ),又PF ∥OE ,得|MF ||OE |=|AF ||AO |, 则|MF |=m (a -c )a .①又由OE ∥MF ,得12|OE ||MF |=|BO ||BF |,则|MF |=m (a +c )2a .②由①②得a -c =12(a +c ),即a =3c ,所以e =c a =13. 故选A.(2)由题意作出示意图,易得直线BC 的斜率为ab ,cos ∠CF 1F 2=bc ,又由双曲线的定义及|BC |=|CF 2|可得|CF 1|-|CF 2|=|BF 1|=2a ,|BF 2|-|BF 1|=2a ⇒|BF 2|=4a ,故cos ∠CF 1F 2=b c =4a 2+4c 2-16a 22×2a ×2c⇒b 2-2ab -2a 2=0⇒⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2-2⎝ ⎛⎭⎪⎫b a -2=0⇒ba =1+3,故双曲线的渐近线方程为y =±(3+1)x .]1.求椭圆、双曲线离心率(离心率范围)的方法求椭圆、双曲线的离心率或离心率的范围,关键是根据已知条件确定a ,b ,c 的等量关系或不等关系,然后把b 用a ,c 代换,求ca 的值.2.双曲线的渐近线的求法及用法(1)求法:把双曲线标准方程等号右边的1改为零,分解因式可得. (2)用法:①可得b a 或ab 的值.②利用渐近线方程设所求双曲线的方程.[变式训练2] (1)(2016·全国甲卷)已知F 1,F 2是双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1的左,右焦点,点M 在E 上,MF 1与x 轴垂直,sin ∠MF 2F 1=13,则E 的离心率为( )A.2B.32 C.3D .2(2)(名师押题)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与椭圆交于A ,B 两点,若△F 1AB 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,则椭圆的离心率为( )【导学号:85952051】A.22 B .2- 3 C.5-2D.6- 3(1)A (2)D [(1)法一:如图,因为MF 1与x 轴垂直,所以|MF 1|=b 2a .又sin∠MF 2F 1=13,所以|MF 1||MF 2|=13,即|MF 2|=3|MF 1|.由双曲线的定义得2a =|MF 2|-|MF 1|=2|MF 1|=2b 2a ,所以b 2=a 2,所以c 2=b 2+a 2=2a 2,所以离心率e =ca = 2.法二:如图,因为MF 1⊥x 轴,所以|MF 1|=b 2a . 在Rt △MF 1F 2中,由sin ∠MF 2F 1=13得 tan ∠MF 2F 1=24.所以|MF 1|2c =24,即b 22ac =24,即c 2-a 22ac =24, 整理得c 2-22ac -a 2=0, 两边同除以a 2得e 2-22e -1=0. 解得e =2(负值舍去). (2)设|F 1F 2|=2c ,|AF 1|=m ,若△F 1AB 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形, ∴|AB |=|AF 1|=m ,|BF 1|=2m .由椭圆的定义可知△F 1AB 的周长为4a , ∴4a =2m +2m ,m =2(2-2)a . ∴|AF 2|=2a -m =(22-2)a . ∵|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2,∴4(2-2)2a 2+4(2-1)2a 2=4c 2, ∴e 2=9-62,e =6- 3.]。

圆锥曲线的定义与基本性质

圆锥曲线的定义与基本性质

圆锥曲线的定义与基本性质圆锥曲线是仿射空间中的一类特殊曲线,由一个固定点(焦点)到一个固定直线(准线)上所有点的距离与一个常数之比为定值的点构成。

圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线三种类型。

在本文中,我们将探讨圆锥曲线的一些基本定义及性质。

一、圆锥曲线的定义圆锥曲线是由一个固定点 p(称为焦点)和一个不包含 p 点的直线 l(称为准线)所确定的曲线。

圆锥体沿着准线 l 延伸,取一个点 r,使得 pr:rd 是定值,其中 d 为点 r 到直线 l 的距离。

设 F1,F2 是焦点,l 为准线,e 为离心率,则 e=PF1/PS,其中 S 是公共焦点。

- 当 e<1 时,得到椭圆;- 当 e=1 时,得到抛物线;- 当 e>1 时,得到双曲线。

例如,下图中,以点 F 为焦点,线段 CD 为准线,且焦距PF/CD=1/2,得到的曲线就是抛物线。

二、圆锥曲线的参数方程对于椭圆而言,可以使用参数方程来描述:x=a cos⁡ty=b sin⁡t其中 a 和 b 分别代表椭圆在 x 轴和 y 轴方向上的半径,t 为变量。

类似的,可以得到双曲线和抛物线的参数方程。

三、圆锥曲线的焦点和直径对于圆锥曲线,焦点和直径是十分重要的性质之一。

对于椭圆而言,每一条直径的中点都会落在坐标系的第一象限中,且椭圆的两个焦点都位于坐标轴上。

对于双曲线而言,每一条直径的中点都会落在 x 轴中线上,且双曲线的两个焦点都位于 x 轴上。

对于抛物线而言,它没有焦点,但总存在一个顶点,即曲线的最高点或最低点,每一条与顶点连线垂直于开口的那一侧的直线都称为该抛物线的一条直径。

四、圆锥曲线的离心率和倾角离心率 e 是一个很重要的度量曲线形状的参数,表示焦点与准线之间距离的比值。

其定义为 e=PF/PS,其中 PF 为焦点到曲线表面上一点的距离,PS 为焦点到准线的距离。

而圆锥曲线的倾角则是准线与 x 轴的夹角。

对于椭圆和双曲线而言,倾角的值随着离心率的增大而减小,对于抛物线而言,则为 45 度。

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。

(完整版)圆锥曲线的定义、方程和性质知识点总结

(完整版)圆锥曲线的定义、方程和性质知识点总结

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。

圆锥曲线的定义、概念与定理

圆锥曲线的定义、概念与定理

圆锥曲线的定义、概念与定理圆锥曲线包括椭圆,抛物线,双曲线。

那么你对圆锥曲线的定义了解多少呢?以下是由店铺整理关于圆锥曲线的定义的内容,希望大家喜欢!圆锥曲线的定义几何观点用一个平面去截一个二次锥面,得到的交线就称为圆锥曲线(conic sections)。

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) 当平面与二次锥面的母线平行,且不过圆锥顶点,结果为抛物线。

2) 当平面与二次锥面的母线平行,且过圆锥顶点,结果退化为一条直线。

3) 当平面只与二次锥面一侧相交,且不过圆锥顶点,结果为椭圆。

4) 当平面只与二次锥面一侧相交,且不过圆锥顶点,并与圆锥的对称轴垂直,结果为圆。

5) 当平面只与二次锥面一侧相交,且过圆锥顶点,结果为一点。

6) 当平面与二次锥面两侧都相交,且不过圆锥顶点,结果为双曲线(每一支为此二次锥面中的一个圆锥面与平面的交线)。

7) 当平面与二次锥面两侧都相交,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)。

给定一点P,一直线L以及一非负实常数e,则到P的距离与L距离之比为e的点的轨迹是圆锥曲线。

根据e的范围不同,曲线也各不相同。

具体如下:1) e=0,轨迹为圆(椭圆的特例);2) e=1(即到P与到L距离相同),轨迹为抛物线 ;3) 0<e<1,轨迹为椭圆;4) e>1,轨迹为双曲线的一支。

圆锥曲线的概念(以下以纯几何方式叙述主要的圆锥曲线通用的概念和性质,由于大部分性质是在焦点-准线观点下定义的,对于更一般的退化情形,有些概念可能不适用。

)考虑焦点--准线观点下的圆锥曲线定义。

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(2)[2012· 浙江卷] 如图5-15-1所示,F1,F2分别是双 x2 y2 曲线C: 2 - 2 =1(a,b>0)的左,右焦点,B是虚轴的端点, a b 直线F1B与C的两条渐近线分别交于P,Q两点,线段PQ的垂 直平分线与x轴交于点M.若|MF2|=|F1F2|,则C的离心率是 ( )
预计 2013 年对该部分考查的基本方向不会有大的转折, 会在选择题或者填空题中考查圆锥曲线的定义、方程和简单 几何性质的应用,在解答题中综合考查圆锥曲线与方程.但 也要注意到新课标对双曲线和抛物线的要求在降低,三大圆 锥曲线中更突出椭圆,还有部分省份,比如安徽,在圆锥曲 线问题中避免用判别式韦达定理来处理,而是直接用整体运 算来支撑整个题目、减小运算量. 复习建议:高考试题中解析几何的解答题一般具有一定 的难度,学生也畏惧解答解析几何试题,但解析几何试题的 特点是思路清晰,运算困难,因此在复习该讲(以及下一讲) 时,要在学生掌握好基础知识和基本方法的前提下,注重运 算技巧的点拨、注重运算能力的培养.
[答案] C
[解析] 如图,设A(x0,y0)(y0<0).易知抛物线y2=4x的焦 点为F(1,0),抛物线的准线方程为x=-1,故由抛物线的定义 得|AF|=x0-(-1)=3,解得x0=2,所以y0=-2 2,
-2 2-0 故点A(2,-2 2).则直线AB的斜率为k= =- 2-1 2 2 ,直线AB的方程为y=-2 2 x+2 2 ,联立 y=-2 2x+2 2, 2 消去y得2x2-5x+2=0,由x1x2=1, y =4x, 1 得A,B两点横坐标之积为1,所以点B的横坐标为 .再由抛物 2 1 3 3 9 BF = - -1 = , AB = AF + BF =3+ = . 线的定义得 2 2 2 2 2 2 1 9 又因为点O到直线AB的距离为d= ,所以S△AOB= × 3 2 2 2 2 3 2 × = . 3 2
3 2 x2 y2 (2)函数 y= 3- x 可变为 + =1(y≥0), (1,0)为椭圆的右 4 4 3 焦点,上半椭圆上点到右焦点距离的最大值和最小值分别为 3 和 1.此数列为正项数列;要使等比数列公比最大,只要首项最 小,末项最大即可,所以公比最大值为 3,要使等比数列公比 3 最小,只要首项最大,末项最小即可,所以最小值为 . 3

探究点二 圆锥曲线的几何性质
x2 y2 例 2 (1)[2012· 课程标准卷] 设 F1,F2 是椭圆 E: 2+ 2= a b 3a 1(a>b>0)的左,右焦点,P 为直线 x= 上一点,△F2PF1 是底 2 角为 30° 的等腰三角形,则 E 的离心率为( ) 1 2 A. B. 2 3 3 4 C. D. 4 5
► 探究点三 直线与圆锥曲线的位置关系 例 3 [2012· 安徽卷] 过抛物线 y2=4x 的焦点 F 的直线交 该抛物线于 A,B 两点,O 为坐标原点.若|AF|=3,则△AOB 的面积为( ) 2 A. B. 2 2 3 2 C. D.2 2 2
[思考流程] (分析)欲求三角形面积需知三角形的结构 ⇨ (推理)根据|AF|=3和抛物线的定义可确定点A的坐标,进而可 确定直线AB方程或者点B坐标 ⇨ (结论)求出解三角形面积需 要的量即可.
那么可得线段PQ的中点坐标为
2 2
c b (x
c -3c)并整理可得2c =3a ,可得e=a=
3 6 = ,故应选B. 2 2
[点评] 求椭圆与双曲线的离心率的基本思想是建立关于 a,b,c的方程,根据已知条件和椭圆、双曲线中a,b,c的 关系,求出所求的椭圆、双曲线中a,c之间的比例关系,根 据离心率定义求解.如果是求解离心率的范围,则需要建立 关于a,c的不等式(下面的变式(1)).
x2 y2 变式题 (1)若双曲线 2- 2=1(a>0,b>0)与直线 y= 3x a b 无交点,则离心率 e 的取值范围为( ) A.(1,2) B.(1,2] C.(1, 5) D.(1, 5] 3 2 (2)函数 y= 3- x 的图象上至少存在不同的三点到(1,0) 4 的距离构成等比数列,则公比的取值范围是________.
圆锥曲线的定义与标准方程 x2 y2 例1 [2012· 湖南卷] 已知双曲线C: 2 - 2 =1的焦距为 a b 10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为( ) x2 y 2 A. - =1 20 5 x2 y2 B. - =1 5 20 x2 y 2 C. - =1 80 20 x2 y 2 D. - =1 20 80
[点评] 简单的直线与圆锥曲线位置关系的问题可以通过 求解交点坐标等方式解决,而不必过度依赖一般方法.在抛 物线中过焦点的直线是一个特殊情况,它具有许多性质,其 中最基本的是焦点弦的两个端点横坐标之积、纵坐标之积都 为定值.
变式题 过抛物线 y2=2px 焦点 F 作直线 l 交抛物线于 A, B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 为( ) A.锐角三角形 B.直角三角形 C.不确定 D.钝角三角形

探究点一
[思考流程] (分析)欲求双曲线方程需确定系数a,b ⇨ (推 理)焦距确定一个a,b的方程,点P在渐近线上确定一个a,b的 方程 ⇨ (结论)解方程组得之.
[答案] A
由已知可得双曲线的焦距2c=10,a2+b2=52= b 1 1 b 25,排除C,D,又由渐近线方程为y= a x= x,得 = a ,解 2 2 得a2=20,b2=5,所以选A. [解析]
[点评] 确定圆锥曲线方程的最基本方法就是根据已知条 件得到圆锥曲线系数的方程,解方程组得到系数值.注意在 椭圆中c2=a2-b2,在双曲线中c2=a2+b2.圆锥曲线基本问题 的考查的另一个重点是定义的应用,看下面变式.
x2 y2 y2 2 变式题 (1)设椭圆 +m=1 和双曲线 -x =1 的公共 2 3 焦点分别为 F1, 2, 为这两条曲线的一个交点, F P 则|PF1|· 2| |PF 的值等于( ) A.3 B.2 3 C.3 2 D.2 6 (2)设 F 为抛物线 y2=4x 的焦点,A,B,C 为该抛物线上 → → → → → → 三点,若FA+FB+FC=0,则|FA|+|FB|+|FC|=( ) A.9 C.4 B.6 D.3
图5-15-1 2 3 A. 3 6 B. C. 2 D. 3 2
[思考流程] (1)(分析)欲确定椭圆离心率需确定a,c关系 ⇨ (推理)画出图形,确定图形中角的大小以及图形反映的数 量关系得方程确定之 ⇨ (结论)根据离心率定义求得结果; (2)(分析)欲求双曲线的离心率需确定a,c的关系 ⇨ (推 理)写出F1B的方程和双曲线渐近线方程可得P,Q坐标,进而 可得PQ的中垂线方程和PQ的中点坐标,将中点坐标代入中 垂线方程即可确定a,c关系 ⇨ (结论)按照离心率定义求之.
专题五
平面解析几何
第15讲 圆锥曲线的定义、方程
与性质
考点统计
考点 1 圆锥曲线的 定义与标准方程 考点 2 圆锥曲线的 几何性质 考点 3 直线与圆锥 曲线的位置关系
题型(频率)
选择(2) 填空(2) 解答(4) 选择(3) 解答(1) 选择(1) 填空(2) 解答(3)
考例(难度)
2012 广东卷 20(1)(B),2012 陕西卷 4(B),2012 陕西卷 13(B) 2012 课程标准卷 4(A),2012 安徽卷 9(B) 2012 课程标准卷 8(B),2012 课程标准 卷 20(B),2012 北京卷 12(B)
1.椭圆 画出椭圆的图象,标出F1,F2,a,b,c,回顾椭圆的定义,两种形式 的标准方程,a,b,c的关系. 椭圆的简单几何性质:顶点坐标,焦点坐标,a,b,c的范围,离心率 的范围,图象的对称性. 2.双曲线 画出双曲线的图象,标出F1,F2,a,b,c,回顾双曲线的定义,两种 形式的标准方程,a,b,c的关系. 双曲线的简单几何性质,顶点坐标,焦点坐标,a,b,c的范围,图象 的对称性,离心率的范围,渐近线方程. 3.抛物线 画出抛物线的图象,标出F,回顾抛物线的定义,四种形式的标准方 程,焦参数p的几何意义. 抛物线的简单几何性质:顶点坐标,焦点坐标,离心率的值,准线的方程.
[答案] (1)B
(2)
3 , 3 3
b [解析] (1)因为双曲线的渐近线方程为 y=± x, a 要使直线 y = 3x 与双曲线无交点,则直线 y= 3x,应在两渐近线之间, b 所以有 a ≤ 3,即 b≤ 3a,所以 b2≤3a2 ,c2 -a2≤3a2 ,即 c2≤4a2,e2≤4,所以 1<e≤2,选 B.
说明:A 表示简单题,B 表示中等题,C 表示难题. 频率为分析 2012 各省市课标卷情况.
命题角度:该部分的命题主要围绕两个点展开.第一个点 是围绕圆锥曲线与方程本身的知识展开,命题考查求圆锥曲线 的方程、求椭圆或者双曲线的离心率以及简单的直线与圆锥曲 线交汇的试题,目的是有针对性地考查对圆锥曲线基础知识和 基本方法的掌握程度,试题一般是选择题或者填空题;第二个 点是围绕圆锥曲线与方程的综合展开,命题以圆锥曲线为基本 载体,综合直线、圆等知识的综合性试题,目的是全面考查对 解析几何的知识和方法的掌握程度,考查综合运用解析几何的 知识和方法分析问题、解决问题的能力,这类试题一般是解答 题,而且往往是试卷的压轴题之一,具有一 y=-bx a
联立解得点P的坐标为
ac bc - , a+c a+c,
b y=c x+b, 由 y=bx a
ac bc 联立解得点Q的坐标为c-a,c-a, a2c c2 2 , ,代入y=- b b
[答案] (1) C
(2)B
[解析] (1)根据题意,一定有∠PF1F2=30° ,且∠PF2x= 3 60° ,故直线PF2的倾斜角是60° ,设直线x= a与x轴的交点为 2 M,则|PF2|=2|F2M|,又|PF2|=|F1F2|,所以|F1F2|=2|F2M|.所 3 c 3 a-c,即4c=3a,故e= = .故选C. 以2c=2 2 a 4 b (2)依题意得直线F1B的方程为y= c x+b,那么可知线段 c PQ的垂直平分线的方程为y=-b(x-3c),
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