极点极线及高中圆锥曲线必备公式

合集下载

圆锥曲线极点极线定理

圆锥曲线极点极线定理圆锥曲线极点极线定理1. 引言圆锥曲线是平面解析几何中的重要概念之一，它包括椭圆、双曲线和抛物线三种类型。

在研究圆锥曲线的性质时，极点和极线是不可避免的概念。

本文将介绍圆锥曲线的极点极线定理，该定理是描述圆锥曲线中极点和极线之间关系的重要结论。

2. 极点和极线的定义在平面直角坐标系中，设有一条直线L和一个点P(x0,y0)。

若从P到L上每一点所引的直线与L垂直，则称P为L的极点，L为P的极线。

3. 圆锥曲线的定义设有一个平面内固定点F（称为焦点）和一条固定直线d（称为准线）。

对于任意一点P，分别以PF和PD（D为d上任意一点）为半径作两个圆，并将这两个圆相切于P处。

则所有这样的P所构成的集合称为圆锥曲线。

4. 圆锥曲线中极点与极轴间关系对于任意一条圆锥曲线，设其焦点为F，准线为d，P为任意一点，则有以下结论：（1）若P在焦点F上，则其极线为准线d；（2）若P在准线d上，则其极线为过该点且垂直于准线的直线；（3）若P不在焦点F和准线d上，则其极轴为PF的中垂线。

5. 圆锥曲线中极轴与极径间关系对于任意一条圆锥曲线，设其焦点为F，准线为d，O为坐标系原点，则有以下结论：（1）若O在焦点F上，则其极径是任意一条过O的直线；（2）若O在准线d上，则其极径是与准线垂直且经过O的直线；（3）若O不在焦点F和准线d上，则其极径是从O出发经过圆锥曲线上任意一点P的直线。

6. 圆锥曲线中两个互异的定理对于任意一条圆锥曲线，设其焦点为F，准线为d，P(x,y)为任意一点。

则有以下两个互异的定理：（1）以FP和PD分别为半径的两个圆相交于点P，则P在圆锥曲线上；（2）以FP和PD分别为半径的两个圆相切于点P，则P在圆锥曲线上。

7. 结论综上所述，圆锥曲线极点极线定理是描述圆锥曲线中极点和极线之间关系的重要结论。

在研究圆锥曲线的性质时，该定理具有重要意义。

一点一线一世界——高考命题中圆锥曲线的极点与极线

线犾上任一点作抛物线的两条切线，则直犕，犖为切点，线犕犖恒过定点．解析：因为抛物线的准线和焦点刚好是一对极点和极线，由定理第（）条知直线犕犖恒过焦点犉（）４１，０．
，动直线犾与椭圆犫＞０）只有一个公共点犘，且犆点犘在第一象限．（ Ⅰ ）已知直线犾的斜率为犽，用犪，犫，犽表示点犘的坐标；图１
）所对应的准线．对于双曲线和抛物线结论类似．犉（犮，０焦点与准线是圆锥曲线的统一定义，我们很多人只知道它的存在，却不知道它们内在的联系，教材中潜形匿迹，但我们也不能对此视而不见，我们也可借此解题．
２例２已知抛物线狔过直＝４狓和直线犾：狓＝－１，
１１２２）即２犕犖的方程为（狋＝ ·２狋狓＋１，狋狓－狔－狋狔＋２２
２２２４狋－狋＋２－狋｜于是犱＝｜＋２＝０，＝２２１＋４狋槡２（），则犱＝＝１＋４狋狊 ≥１
槡
２２（）１＋狋令２．狊１＋４狋
— —极点与极线在高考解题中的３洗尽铅华 — 应用
在近年的各地高考模拟试题中，有关圆锥事实上，曲线的极点与极线问题也屡见不鲜．用普通方法可以
·６４·
数学教育研究
２０１５年第１期
求解，但过程相对繁杂，如果用极点和极线的视角看问题，则事半功倍．定值问题３．１可以解决圆锥曲线中的定点、例３（２０１４稽阳联谊学校高三数学联考２１题）

圆锥曲线中的极点极线

圆锥曲线中的极点极线一、引言圆锥曲线是平面上的一类重要的几何图形，包括椭圆、双曲线和抛物线。

在这些曲线中，极点和极线是非常重要的概念。

本文将介绍圆锥曲线中的极点和极线，包括定义、性质和应用。

二、定义1. 极点：在平面直角坐标系中，对于一个圆锥曲线C，如果存在一个定点F（称为焦点），则C上的任意一条直线L与F之间都有一个交点P。

当L不经过F时，P称为L在C上的截距点；当L经过F时，P 称为C的极点。

2. 极线：对于一个圆锥曲线C和它上面的一个极点P，在平面直角坐标系中，连接P与C上所有截距点的直线称为C关于P的极线。

三、性质1. 极点性质：（1）每个圆锥曲线都有两个焦点和两条相互垂直的对称轴；（2）如果L经过焦点，则其截距为a/e或ae，其中a是离心率e所确定的参数；（3）如果L不经过焦点，则其截距为b²/a，其中b是圆锥曲线的另一个参数。

2. 极线性质：（1）对于每个圆锥曲线C和它上面的任意一个点P，P关于C的极线与P到C的距离相等；（2）对于每个圆锥曲线C和它上面的任意一条直线L，L关于C的极点与L到C的距离相等；（3）对于每个圆锥曲线C和它上面的任意两个点P、Q，它们关于C 的极线交于一点。

四、应用1. 极点和极线可以用来求解圆锥曲线上的各种几何问题，例如求解切线、法线、渐近线等；2. 极点和极线也可以用来描述圆锥曲线之间的关系，例如共轭圆锥曲线、互为反形图形等。

五、总结本文介绍了圆锥曲线中的极点和极线，包括定义、性质和应用。

在几何学中，圆锥曲线是非常重要的几何图形之一，在许多领域都有广泛应用。

掌握了极点和极线这一重要概念，可以更好地理解和应用圆锥曲线。

用圆锥曲线极点与极线的性质解题

Ⅳ．过圆锥曲线特定直线（极线）上任意一点引圆锥曲线的切线，则切点弦直线恒过定点（极点）．
上述证明可参考《高等几何》，此处不再展开，这里重在说明其应用．
例１已知椭圆ｃ：每＋ｙ２—１的两焦点为，点Ｐ（如，Ｙｏ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
满足．则１ＰＦ，ｌ＋ｌＰＦ。ｊ的取值范围为——，直线等＋ｙｏｙ＝
１与椭圆Ｃ的公共点个数——．
一条直线都有一个极点．
２．标准方程下圆锥曲线极点与相应极线的方程
，２
．．２
椭圆争＋寺一１，则点ｐ（ｘ。，Ｙｃ，）对应的极线方程为：
掣＋掣一１．
Ⅱ。
Ｄ”
双曲线≥一ｙ６２—１，则点ｐ（ｚ。，Ｙ。）对应的极线方程为：
Ｘｏ工口２
ｙｏＹ一１
ｂ２
１‘
抛物线Ｙ２＝２ｐｘ。则点ｐ（氙，Ｙ。，）对应的极线方程为：
Ｐ（Ｘ０，ｙｏ）．还有学生看到竿＋ｙｏｙ一１这样的结构，认为是切线，所以判断有一个公共点．事实上，下Ｊ。ｏ３１＂＋ｙｏＹ一１是
～２
Ｐ（ｚ。，Ｙ。）对应的极线，Ｐ（ｚ。，Ｙ。）在椭圆ｃ：等＋ｙ２—１的内部，此直线与椭圆相离，故交点数为０个，问题能够快速解决．
而常规方法只能联立方程用判别式判断，计算比较复杂．
引用本文格式：黄彩红用圆锥曲线极点与极线的性质解题[期刊论文]-中学生数理化（学研版） 2013(10)
点共线．由极点与极线性质知相应的三极线共点于Ｐ．
ｆ竿一ｙ，一一，１
Ｐ（Ｔ。，一１），代入极线方程得：＜
Ｉ—＇／７２：广Ｘ（Ｉ—ｙ２一一１．
两式相减得：塑１二竽堕一（ｙ。一ｙ：）．Ｌ
所以讳·蕊一Ｔ。（ｚ：一ｚ。）一２（弘一ｙ１）一ｏ．
（２）设ＡＢ方程：ｙ一１一ｋｘ，则ＡＢ对应的极点为（２ｋ，１）．把ＡＢ代人Ｃ：，一４ｙ．

备战高考数学二轮复习常用的圆锥曲线公式总结

备战 2019 年高考数学二轮复习常用的圆锥曲线公式总结圆锥曲线包含圆，椭圆，双曲线，抛物线。

以下是常用的圆锥曲线公式总结，请考生实时学习。

抛物线： y = ax *+ bx + c就是 y 等于 ax 的平方加上bx 再加上ca0 时张口向上a0 时张口向下c = 0 时抛物线经过原点b = 0 时抛物线对称轴为y 轴还有极点式y = a(x+h)* + k就是 y 等于 a 乘以 (x+h) 的平方 +k-h 是极点坐标的xk 是极点坐标的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因为抛物线的焦点可在随意半轴,故共有标准方程y^2=2px y^2=-2px x^2=2py x^2=-2py圆：体积 =4/3(pi)(r^3)面积 =(pi)(r^2)周长 =2(pi)r圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2注：(a,b)是圆心坐标语文课本中的文章都是优选的比较优异的文章 ,还有许多名家名篇。

假如有选择顺序渐进地让学生背诵一些优异篇目、出色段落 ,对提升学生的水平会大有裨益。

此刻 ,许多语文教师在剖析课文时 ,把文章解体的支离破裂 ,总在文章的技巧方面下功夫。

结果教师费力 ,学生头疼。

剖析完以后 ,学生见效甚微 ,没过几日便忘的干干净净。

造成这类事半功倍的难堪局面的重点就是对文章读的不熟。

常言道“书读百遍 ,其义自见”,假如有目的、有计划地指引学生频频阅读课文,或细读、默读、跳读 ,或听读、范读、轮读、分角色朗诵,学生便能够在读中自然意会文章的思想内容和写作技巧,能够在读中自然增强语感 ,增强语言的感觉力。

长此以往,这类思想内容、写作技巧和语感就会自然浸透到学生的语言意识之中,就会在写作中自觉不自觉地加以运用、创建和发展。

唐宋或更早以前，针对“经学”“律学”“算学”和“书学”各科目，其相应教授者称为“博士”，这与此刻“博士”含义已经相去甚远。

圆锥曲线常用的二级结论

圆锥曲线常用的二级结论有：1.离心率定义式：$e = \frac{\sqrt{a^2 - b^2}}{a}$，其中$a$ 为长半轴，$b$ 为短半轴。

2.曲率公式：$\kappa = \frac{|\text{二阶导数}|}{(1 + y'^2)^{\frac{3}{2}}}$，其中$\kappa$ 为曲率，$y'$ 为导数。

3.两点之间的弦长公式：$L = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}$，其中$(x_1,y_1)$ 和$(x_2, y_2)$ 为两点的坐标。

4.圆锥曲线的极坐标方程：$r = \frac{p}{1 + e\cos\theta}$，其中$r$ 为点到焦点的距离，$\theta$ 为点的极角，$p$ 为直线到焦点的距离，$e$ 为离心率。

5.焦点公式：$F = \sqrt{a^2 - b^2}$，其中$a$ 为长半轴，$b$ 为短半轴，$F$ 为焦点到中心的距离。

6.弦的中点公式：$(\frac{x_1 + x_2}{2}, \frac{y_1 + y_2}{2})$，其中$(x_1, y_1)$ 和$(x_2, y_2)$ 为弦两个端点的坐标。

7.椭圆的标准方程：$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$，其中$a$ 为长半轴，$b$ 为短半轴。

8.双曲线的标准方程：$\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1$，其中$a$ 为长半轴，$b$ 为短半轴。

9.抛物线的标准方程：$y = ax^2$，其中$a$ 为常数。

10.焦半径公式：$r_f = \frac{p}{e}$，其中$p$ 为直线到焦点的距离，$e$ 为离心率，$r_f$ 为以焦点为圆心，$p$ 为半径的圆的半径长度。

圆锥曲线常用的二级结论包括但不限于以下内容：1.设直线$l$ 与圆锥曲线$C$ 相交于两点$P,Q$，则$P,Q$ 间的线段垂直于轴线。

2024高考数学专项复习圆锥曲线专题：调和点列-极点极线

圆锥曲线专题：调和点列-极点极线一、问题综述(一)概念明晰(系列概念)：1.调和点列：如图，在直线l上有两基点A,B，则在l上存在两点C,D到A,B两点的距离比值为定值，即AC BC =ADBD=λ，则称顺序点列A,C,B,D四点构成调和点列(易得调和关系2AB=1AC+1AD)。

同理，也可以C,D为基点，则顺序点列A,C,B,D四点仍构成调和点列。

所以称A,B和C,D称为调和共轭。

2.调和线束：如图，若A,C,B,D构成调和点列，O为直线AB外任意一点，则直线OA,OC,OB,OD称为调和线束。

若另一直线截调和线束，则截得的四点A ,C ,B ,D 仍构成调和点列。

3.阿波罗尼斯圆：如图，A,B为平面中两定点，则满足APBP=λ(λ≠1)的点P的轨迹为圆O，A,B互为反演点。

由调和点列定义可知，圆O与直线AB交点C,D满足A,C,B,D四点构成调和点列。

4.极点极线：如图，A,B互为阿圆O反演点，则过B作直线l垂直AB，则称A为l的极点，l为A的极线.2024高考数学专项复习5.极点极线推广(二次曲线的极点极线)：(1).二次曲线Ax 2+By 2+Cxy +Dx +Ey +F =0极点P (x 0,y 0)对应的极线为Ax 0x +By 0y +Cx 0y +y 0x 2+D x 0+x2+E y 0+y 2+F =0x 2→x 0x ,y 2→y 0y ,xy →x 0y +y 0x 2,x →x 0+x2,y →y 0+y 2(半代半不代)(2)圆锥曲线的三类极点极线(以椭圆为例)：椭圆方程x 2a 2+y 2b 2=1①极点P (x 0,y 0)在椭圆外，PA ,PB 为椭圆的切线，切点为A ,B 则极线为切点弦AB :x 0xa 2+y 0yb 2=1；②极点P (x 0,y 0)在椭圆上，过点P 作椭圆的切线l ，则极线为切线l :x 0x a 2+y 0y b 2=1；③极点P (x 0,y 0)在椭圆内，过点P 作椭圆的弦AB ，分别过A ,B 作椭圆切线，则切线交点轨迹为极线x 0xa 2+y 0yb 2=1；(3)圆锥曲线的焦点为极点，对应准线为极线.(二)重要性质性质1：调和点列的几种表示形式如图，若A ,C ,B ,D 四点构成调和点列，则有AC BC =AD BD =λ⇔2AB =1AD +1AC⇔OC 2=OB ⋅OA ⇔AC ⋅AD =AB ⋅AO ⇔AB ⋅OD =AC ⋅BD性质2：调和点列与极点极线如图，过极点P作任意直线，与椭圆及极线交点M,D,N则点M,D,N,P成调和点列(可由阿圆推广)性质3：极点极线配极原则若点A的极线通过另一点D，则D的极线也通过A．一般称A、D互为共轭点．推广：如图，过极点P作两条任意直线，与椭圆分别交于点MN,HG，则MG,HN的交点必在极线上，反之也成立。

圆锥曲线基础知识技巧套路题型结论极点极线

圆锥曲线基础知识技巧套路题型结论极点极线圆锥曲线是解析几何中的重要组成部分，它包括椭圆、双曲线和抛物线。

掌握圆锥曲线的基本知识和解题技巧，对提高数学素养和解题能力具有重要意义。

本文将为您详细介绍圆锥曲线的基础知识、技巧套路、题型结论以及极点极线的应用。

一、基础知识1.定义：圆锥曲线是平面与圆锥面的交线。

根据平面与圆锥面的相对位置关系，可分为椭圆、双曲线和抛物线三种类型。

2.标准方程：- 椭圆：x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1（a > b > 0）- 双曲线：x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1（a > 0, b > 0）- 抛物线：y^2 = 2px（p > 0）或x^2 = 2py（p > 0）3.基本性质：- 椭圆：对称性、有界性、顶点、焦点、准线等；- 双曲线：对称性、无界性、顶点、焦点、准线等；- 抛物线：对称性、有界性、顶点、焦点、准线等。

二、技巧套路1.椭圆：- 求解椭圆上的点P(x, y)到焦点F1、F2的距离之和：|PF1| + |PF2| = 2a（椭圆的长轴）- 椭圆的切线方程：y = kx + m，代入椭圆方程，求解k和m。

2.双曲线：- 求解双曲线上的点P(x, y)到焦点F1、F2的距离之差：|PF1| - |PF2| = 2a（双曲线的实轴）- 双曲线的切线方程：y = kx + m，代入双曲线方程，求解k和m。

3.抛物线：- 抛物线的焦点：F(p/2, 0)（对于y^2 = 2px）或F(0, p/2)（对于x^2 = 2py）- 抛物线的切线方程：y = kx + m，代入抛物线方程，求解k和m。

三、题型结论1.椭圆：- 线段长度的最大值和最小值：与椭圆的长轴和短轴有关；- 面积的最大值和最小值：与椭圆的长轴和短轴有关。

2.双曲线：- 线段长度的最大值和最小值：与双曲线的实轴和虚轴有关；- 面积的最大值和最小值：与双曲线的实轴和虚轴有关。

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 .。

高中极点极线基本定理

高中极点极线基本定理高中数学中极点极线基本定理是微积分中的重要概念之一，也是理解极限概念的关键所在。

在这篇文章中，我们将认真地讲解这一定理的背景、定义、相关公式和实例应用。

一、背景简介极点极线基本定理是牛顿和莱布尼兹的微积分学的基石。

在使用微积分和几何学解决问题时，它常常是一个非常有用的工具。

极点极线基本定理可以用来描述平面直角坐标系中的曲线和指定点上的切线交点。

二、定义简介定义1：对于曲线方程y = f(x)，如果x = a是奇点点，则对于直线L：x = a存在一个唯一点P(x_0,y_0)，使得曲线y=f(x)在P处的切线与直线L重合，则直线L称为曲线y=f(x)在a处的极线，点P称为曲线y=f(x)在a处的极点.定义2：当直线L:x=X_0是曲线y=f(x)的极线时，曲线y=f(x)在点(x_0,f(x_0))处的切线垂直于直线L.三、相关公式1. 极点的横纵坐标公式：x_0=t（t为曲线关于一条直线的交点），设曲线过点(P_0,Q_0)，则Q_0=f(t)；2. 极线的方程：x=t（t为曲线关于一条直线的交点），极点为(P_0,Q_0)，方程即为x=t；3. 极点处的切线方程：y-y_0=f`(x_0)(x-x_0)(y=f(x_0)(x-x_0)+y_0);4. 极线方程代入曲线得到极点坐标公式：Q_0=f(x_0)=f(t)=(t-f(x))/(1/f`_(t))。

四、实例应用1. 极点极线基本定理在数学中有很多应用，例如在计算圆周率π和求解最值问题等；2. 在物理学中，极点极线基本定理可用于计算万有引力和物体的加速度等。

综上所述，极点极线基本定理是微积分学中的基础概念之一，对求解问题有着重要的应用价值。

对于高中生而言，学习此定理对于提高数学能力和兴趣大有帮助。

圆锥曲线的极坐标方程焦半径公式焦点弦公式

椭圆、曲线、抛物线统一的极坐标方程为
ρ = ep . 1 − e cosθ
其中 p 是定点 F 到定直线的距离，p＞0 ．
当 0 e 1 时，方程表示椭圆
当 e＞1 时，方程表示曲线，若ρ＞0，方程只表示曲线右支，若允
许ρ 0，方程就表示整个曲线
当 e=1 时，方程表示开口向右的抛物线.
二、圆锥曲线的焦半径公式
推论若圆锥曲线的弦 MN 过焦点 F，则有 1 + 1 = 2 . MF NF ep
、圆锥曲线的焦点弦长若圆锥曲线的弦 MN 过焦点 F，
1、椭圆中， p = a 2 − c = b2 ， MN = ep +
ep
= 2ab2 .
c
c
1− ecosθ 1− ecos(π −θ) a2 − c2 cos2 θ
圆锥曲线的极坐标方程、焦半径公式、焦点弦公式
湖北省天门中学薛德斌
一、圆锥曲线的极坐标方程
椭圆、曲线、抛物线可以统一定义为一个定点(焦点)的距离和一条定
直线(准线)的距离的比等于常数 e 的点的轨迹．
以椭圆的左焦点( 曲线的右焦点、抛物线的焦点)为极点，过点 F 作相
应准线的垂线，垂足为 K，以 FK 的向延长线为极轴建立极坐标系．
3、抛物线中， MN = p +
p
= 2p .
1 − cosθ 1 − cos(π − θ ) sin 2 θ
四、直角坐标系中的焦半径公式设 P x,y 是圆锥曲线的点，
1、若 F1、F2 分别是椭圆的左、右焦点，则 PF1 = a + ex ，、 F2 分别是曲线的左、右焦点，
设 F 为椭圆的左焦点( 曲线的右焦点、抛物线的焦点)，P 为椭圆( 曲线的右支、抛物线) 任一点，则

圆锥曲线的极坐标方程、焦半径公式、焦点弦公式

圆锥曲线的极坐标方程、焦半径公式、焦点弦公式湖北省天门中学薛德斌一、圆锥曲线的极坐标方程椭圆、曲线、抛物线可以统一定义为一个定点(焦点)的距离和一条定直线(准线)的距离的比等于常数e 的点的轨迹．以椭圆的左焦点( 曲线的右焦点、抛物线的焦点)为极点，过点F 作相应准线的垂线，垂足为K，以FK 的向延长线为极轴建立极坐标系．椭圆、曲线、抛物线统一的极坐标方程为 θρcos 1e ep −=. 其中p 是定点F 到定直线的距离，p＞0 ．当0 e 1时，方程表示椭圆当e＞1时，方程表示曲线，若ρ＞0，方程只表示曲线右支，若允许ρ 0，方程就表示整个曲线当e=1时，方程表示开口向右的抛物线.二、圆锥曲线的焦半径公式设F 为椭圆的左焦点( 曲线的右焦点、抛物线的焦点)，P 为椭圆( 曲线的右支、抛物线) 任一点，则 PQ e PF =， )cos (p PF e PF +=θ，其中FH p =，=θ x 轴，FP 焦半径θcos 1e ep PF −=．当P 在曲线的左支时，θcos 1e ep PF +−=. 推论若圆锥曲线的弦MN 过焦点F，则有epNF MF 211=+.、圆锥曲线的焦点弦长若圆锥曲线的弦MN 过焦点F， 1、椭圆中，cb c c a p 22=−=，θθπθ2222cos 2)cos(1cos 1c a ab e ep e ep MN −=−−+−=. 2、曲线中，若M、N 在曲线同一支，θθπθ2222cos 2)cos(1cos 1c a ab e ep e ep MN −=−−+−= 若M、N 在曲线同支，2222cos 2cos 1cos 1a c ab e ep e ep MN −=−−+−=θθθ. 3、抛物线中，θθπθ2sin 2)cos(1cos 1p p p MN =−−+−=. 四、直角坐标系中的焦半径公式设P x,y 是圆锥曲线的点，1、若1F 、2F 分别是椭圆的左、右焦点，则ex a PF +=1，ex a PF −=22、若1F 、2F 分别是曲线的左、右焦点，当点P 在曲线右支时，a ex PF +=1，a ex PF −=2 当点P 在曲线左支时，ex a PF −−=1，ex a PF −=23、若F 是抛物线的焦点，2p x PF +=.。

微专题二圆与圆锥曲线中的二级结论

圆与圆锥曲线中的二级结论一、极点极线：设点00(,)P x y 是平面上任意一点，点00(,)P x y 对应的极线为l ①圆222()(),x a y b r -+-= 极线200:()()()()l x a x a y b y b r --+--= ②椭圆22221x y a b +=，极线0022:1x x y y l a b +=③双曲线22221x y a b-=，极线0022:1x x y y l a b -=④抛物线22y px =，极线00:()l y y p x x =+（其余三种类推）性质：（Ⅰ）点P 在曲线上，则在点P 处的切线即为极线l（Ⅱ）点P 在曲线外，则极线l 为过点P 处作曲线的两条切线的切点弦所在的直线方程（Ⅲ）点P 在曲线内，则极线l 为过点P 的割线两端点处的切线交点的轨迹例1、（2020年全国Ⅰ）已知22:2220,M x y x y +---=直线:220,l x y ++=P 为l 上的动点。

过点P 作M 的切线,,PA PB 切点为,A B ，当PM AB ⋅最小时，直线AB 的方程为A 、210x y --=B 、210x y +-=C 、210x y -+=D 、210x y ++=【分析】22:(1)(1)4M x y -+-=，由等面积关系可得PM AB ⋅=显然当PM 最小时即PM l ⊥时，PM AB ⋅最小，此时PM 方程为210x y -+=，由210(1,0)220x y P x y -+=⎧⇒-⎨++=⎩则AB 的方程为21x y ++跟踪训练：在平面直角坐标系xOy 中，过点(1,4)P 向圆222:()5(16)C x m y m m -+=+<<引两条切线，切点分别为,A B ，则直线AB 过定点A 、1(,1)2-B 、3(1,)2-C 、13(,)22-D 、1(1,)2-例2、（2020海南名校联考）过点(1,1)H -作抛物线24x y =的两条切线,,HA HB 切点分别为,A B ，则直线AB 的方程为A 、220x y -+=B 、220x y --=C 、220x y +-=D 、220x y -+= 【分析】由极点极线可得AB 的方程为12(1)x y ⋅=-即220x y -+=跟踪训练：已知F 为抛物线22y x =的焦点，A 为抛物线上的动点，点1(,0)2B -，当AB AF 取得最大值时，AB 的值为A 、2BCD 、1PM ABBA PQ 二、抛物线中的二级结论 1、2、抛物线中的阿基米德三角形则0PA PB ⋅=⇔直线AB图1图2例3、设F 为抛物线24y x =的焦点，,A B 为抛物线上两点，若20,FA FB += 则2FA FB += 【分析】由 20,FA FB +=得,,F A B 三点共线，且2FA FB = 则24FA FB FB +=，由11232BF BF AF p +=⇒=，所以26FA FB += 跟踪训练：（2020衡阳一模）已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ，过F 的直线与C 交于,A B 两点，且线段AB 中点的纵坐标为2，O 为坐标原点，则AOB ∆的面积为例4、（2018全国Ⅲ）已知点(1,1)M -和抛物线2:4,C y x =过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于,A B 两点。

极点与极线法解高中圆锥曲线

极点与极线法解高中圆锥曲线极点与极线在高等几何中是重要的概念，虽然不是《高中数学课程标准》规定的研究内容，也不属于高考考查的范围，但由于极点与极线是圆锥曲线的一种基本特征，因此在高考试题中必然会有所涉及，自然也会成为高考试题的命题背景。

从几何角度来看，极点与极线的定义如下：设P是不在圆锥曲线上的一点，过P点引两条割线依次交圆锥曲线于四点E、F、G、H，连接EH、FG交于N，连接EG、FH交于M，则直线MN为点P对应的极线。

若P为圆锥曲线上的点，则过P点的切线即为极线。

由图1同理可知，PM为点N对应的极线，PN为点M所对应的极线。

因此，将MNP称为自极三点形。

设直线MN交圆锥曲线于点A、B两点，则PA、PB 恰为圆锥曲线的两条切线。

定理1如图1，当P在圆锥曲线上时，则点P的极线是曲线在P点处的切线；当P在圆锥曲线外时，过点P作圆锥曲线的两条切线，设其切点分别为A、B，则点P的极线是直线AB（即切点弦所在的直线）；当P在圆锥曲线内时，过点P任作一割线交圆锥曲线于A、B，设圆锥曲线在A、B处的切线交于点Q，则点P的极线是动点Q的轨迹。

定理2如图2，设点P关于圆锥曲线的极线为l，过点P任作一割线交圆锥曲线于A、B，交l于Q，则①成立；反之，若有①成立，则称点P、Q调和分割线段AB，或称点P与Q关于圆锥曲线的调和共轭，或称点P（或点Q）关于圆锥曲线的调和共轭点为点Q（或点P）。

点P关于圆锥曲线的调和共轭点是一条直线，这条直线就是点P的极线。

推论1如图2，设点P关于圆锥曲线的调和共轭点为点Q，则有②成立；反之，若有②成立，则点P与Q关于圆锥曲线调和共轭。

可以证明，①与②是等价的。

事实上，由①可得到②，由②可得到①。

特别地，我们还有推论2如图3，设点P关于有心圆锥曲线（其中心为O）的调和共轭点为点Q，PQ连线经过圆锥曲线的中心，则有OR²=OP×OQ，反之若有此式成立，则点P与Q关于圆锥曲线调和共轭。

圆锥曲线中的极点极线问题(学生版)-高中数学

圆锥曲线中的极点极线问题考情探究命题规律及备考策略【命题规律】本节内容是新高考卷的选考内容，设题不定，难度中等或偏难，分值为5-17分【备考策略】1.理解、掌握圆锥曲线极点极线的定义2.理解、掌握圆锥曲线的极点极线问题及其相关计算【命题预测】本节内容是新高考卷的常考内容，小题和大题都会作为载体命题，同学们要会结合公式运算，需强化训练复习知识讲解1.极点极线的定义如图,设P 是不在圆雉曲线上的一点,过P 点引两条割线依次交圆锥曲线于四点E ,F ,G ,H ,连接EH ,FG 交于N ,连接EG ,FH 交于M ,则直线MN 为点P 对应的极线.若P 为圆雉曲线上的点,则过P 点的切线即为极线.同理,PM 为点N 对应的极线,PN 为点M 所对应的极线.因而将△MNP 称为自极三点形.设直线MN 交圆锥曲线于点A ,B 两点,则P A ,PB 恰为圆锥曲线的两条切线.2.其他定义对于圆锥曲线C :Ax 2+Bxy +Cy 2+Dx +Ey +F =0,已知点P x 0,y 0 (非中心)及直线l :Ax 0x +B ⋅x 0y +y 0x 2+Cy 0y +D ⋅x +x 02+E ⋅y 0+y 2+F =0,则称点P x 0,y 0 是直线l 关于圆锥曲线C 的极点,直线l 称为点P 关于圆锥曲线C 的极线。

配极原则:共线点的极线必共点,共点线的极点必共点。

3.替换原则x0x →x 2,x 0y +y 0x 2→xy ,y 0y →y 2,x +x 02→x ,y +y 02→y .4.极点极线的几何意义(以椭圆为例)已知椭圆方程:x2a2+y2b2=1,设点P x0,y0的极线l:x0xa2+y0yb2=1.(1)当点P x0,y0在椭圆上时,极线l是以点P为切点的切线。

(极点在极线上)(2)当点P在椭圆外时,极线l与椭圆相交,且为由P点向椭圆所引切线的切点弦所在直线。

(3)当点P在椭圆内时,极线l与椭圆相离,极线l为经过点P的弦在两端点处的切线交点的轨迹,且极线l与以点P为中点的弦所在的直线平行。

高考圆锥曲线的基本公式推导学长整合版资料

圆锥曲线的几大大题特征公式：焦半径、准线、弦长、切线方程、弦中点公式、极线方程/*另外，针对“计算不好”的同学，本人提供“硬解定理”供大家无脑使用。

具体的请参考本目录下的[硬解定理的推导和使用]文章。

*/圆锥曲线的切线方程在历年高考题中出现，但是在高中教材与资料都涉与较少。

本文主要探索圆锥曲线的切线方程与其应用。

从而为解这一类题提供统一、清晰、简捷的解法。

[基础知识1：切线方程、极线方程][1-0]公式小结：x 2换成xx 0，y 2换成yy 0，x 换成(x+x 0)/2,y 换成(y+y 0)/2. [1-1] 椭圆的切线方程：①椭圆 12222=+by a x 上一点),(00y x P 处的切线方程是 12020=+b yya xx 。

②过椭圆 12222=+by a x 外一点),(00y x P 所引两条切线的切点弦方程是 12020=+b yy a xx 。

③椭圆12222=+by a x 与直线0=++C Bx Ax 相切的条件是022222=-+C b B a A(也就是下篇文档所讲的硬解定理公式△=0的充要条件)[1-2]双曲线的切线方程：①双曲线12222=-by a x 上一点),(00y x P 处的切线方程是 12020=-b yy a xx 。

②过椭圆 12222=-by a x 外一点),(00y x P 所引两条切线的切点弦方程是 12020=-b yy a xx 。

③椭圆12222=-by a x 与直线0=++C Bx Ax 相切的条件是022222=--C b B a A[1-3]抛物线的切线方程：物线 px y 22= 上一点),(00y x P 处的切线方程是 )(200x x p yy +=②过抛物线 px y 22=外一点处所引两条切线是)(200x x p yy += ③抛物线 px y 22=与直线0=++C Bx Ax 相切的条件是AC pB 22=[1-4] 基础知识的证明：[公式一：曲线C 上切点公式证明]1、第1种证明思路：过曲线上一点的切线方程设曲线C 上某一点处 ),(00y x P 的切线方程为)(00x x k y y -=-, 联立方程，令0=∆,得到k 的表达式，再代入原始式，最后得切线方程式1)()(2202202020=+=+by a x b yy a xx （注:k 的表达式可以在草稿中巧用点差法求,具体见下）2、第2种证明思路：点差法(求斜率，其余跟第一种方法一样)证明：设某直线与曲线C 交于M 、N 两点坐标分别为),(11y x 、),(22y x ，中点P ),(00y x则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+)2(.1)1(,1222222221221 b y a x by a x ⇒)2()1(-，得.02222122221=-+-b y y a x x 2212121212ab x x y y x x y y -=++⋅--∴ 又.22,000021211212x y x y x x y y x x y y k MN ==++--= 2200a b x y k MN -=⋅∴ (弦中点公式的椭圆基本表达式。

高中数学圆锥曲线之极点极线微专题一

PART ONE
01 典例导引
高考真题
曲线的极点极线理论
设椭圆 C :
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0) 过点 M (
2,1) ，且着焦点为 F1(
2, 0)
（1）求椭圆 C 的方程；
（2）当过点 P(4,1) 的动直线 l 与椭圆 C 相交与两不同点 A, B 时，在线段 AB 上取点 Q ，
则 PA QA ；反之，若 PA QA 成立，则称点 P 与 Q 关于调和共轭.
PB QB
PB QB
P 关于圆锥曲线的调和共轭点的轨迹是一条直线，这条直线就是点 P 的极线.
推论 1 设点 P 关于圆锥曲线的调和共轭点为点 Q ，则有 2 1 1 PQ PA PB
反之，若 2 1 1 成立，则点 P 与 Q 关于调和共轭. PQ PA PB
推论 2： P,Q 是圆锥曲线的一条对称轴 l 上两点（不在上），若 P,Q 关于是圆锥曲线调和共轭，过 Q 任作的一条割线，交于点 A, B ，则 APQ BPQ
推论 3：设点 P 关于有心圆锥曲线（设其中心为 O ）的调和共轭点为点 Q ，直线 PQ 经过圆锥曲线的中心，则有 OR2 OP OQ ，反之若有 OR2 OP OQ ，则点 P 与 Q 关于有心圆锥曲线调和共轭.
PB QB
又 A，P，B，Q 四点共线，从而 AP PB, AQ QB
于是 4 x1 x2 ， 1 y1 y2 ； x x1 x2 ， y y1 y2
1
1
1
1
从而 x12 2 x22 4x ，
①
y12
2y2
2
y
，
②