高考数学圆锥曲线的基本公式推导
圆锥曲线的弦长公式及其推导过程
二.双曲线:
设直线与双曲线交于P1(x1,y1),P2(x2,y2),且P1P2斜率为K,则
|P1P2|=|x1-x2| 或|P1P2|=|y1-y2| {K=(y2-y1)/(x2-x1)}
=
三.抛物线:
(1)核心弦:已知抛物线y²=2px,A(x1,y1),B(x2,y2),AB为抛物线的核心弦,则
同理 的核心弦长为
的核心弦长为 ,所以抛物线的核心弦长为
由以上三种情形可知应用直线竖直角求过核心的弦长,异常简略明白,应予以控制.
圆锥曲线的弦长公式
一.椭圆:
设直线与椭圆交于P1(x1,y1),P2(x2,y2),且P1P2斜率为K,则
|P1P2|=|x1-x2| 或|P1P2|=|y1-y2| {K=(y2-y1)/(x2-x1)}
则 ,由余弦定理可得 , ,
整顿可得,
是以核心在x轴的核心弦长为
同理可得核心在y轴上的核心弦长公式
个中a为实半轴,b为虚半轴,c为半焦距, 为AB的竖直角.
三. 抛物线的核心弦长
若抛物线 与过核心 的直线 订交于两点 ,若 的竖直角为 ,求弦长|AB|.(图4)
解:过A.B两点分离向x轴作垂线AA1.BB1,A1.B1为垂足, ,则点A的横坐标为 ,点B横坐标为 ,由抛物线定
设双曲线 个中两核心坐标为 ,过F1的直线 的竖直角为 ,交双曲线于两点 求弦长|AB|.
解:(1)当 时,(如图2)
直线 与双曲线的两个交点A.B在统一支上,连 ,设 ,由双曲线界说可得 ,由余弦定理可得
整顿可得 , ,则可求得弦长
(2) ,如图3,
直线 与双曲线交点 在两支上,连F2A,F2B,设
|AB|=x1+x2+p或|AB|=2p/(sin² ){ 为弦AB的竖直角}
高考数学圆锥曲线公式
高考数学圆锥曲线公式
以下是一些常见的高考数学圆锥曲线公式:
1. 椭圆公式:a = π/2(x - b)^2,其中a、b为椭圆的长轴和短
轴长度,π约为3.14。
2. 圆公式:r = (a + b) / 2,其中a、b为椭圆的长轴和短轴长度,a和b分别表示椭圆的两个端点之间的距离。
3. 双曲线公式:c = π/4(x - y)^2,其中c为双曲线的公共参数方程,x为双曲线的参数离心率,y为双曲线的参数向心率。
4. 抛物线公式:p = (a + b) / 2,其中a、b为抛物线的长轴和
短轴长度,p为抛物线的参数方程。
5. 等腰三角形公式:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。
6.直角三角形公式:勾股定理:a^2 + b^2 = c^2,其中a、b为直
角三角形的两条直角边长度,c为直角三角形的斜边长度。
7. 等边三角形公式:a = b,其中a和b为等边三角形的两条边长度。
这些公式是高考数学圆锥曲线部分的基础,掌握这些公式能够更
好地理解和解决圆锥曲线问题。
同时也要注意在解题过程中对参数的取值作出适当的规定,这一点在考试中也非常关键。
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。
圆锥曲线公式及知识点总结
圆锥曲线公式及知识点总结圆锥曲线的统一定义:到定点的距离与到定直线的距离的商是常数e的点的轨迹。
数学里有很多公式,为了帮助大家更好的学习数学,小编特地为大家整理了圆锥曲线公式及知识点总结,希望对大家的数学学习有帮助。
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。
且当01时为双曲线。
圆锥曲线公式知识点总结圆锥曲线椭圆双曲线抛物线标准方程x²/a²+y²/b²=1(a>b>0)x²/a²-y²/b²=1(a>0,b>0)y²=2px(p>0)范围x∈[-a,a]x∈(-∞,-a]∪[a,+∞)x∈[0,+∞)y∈[-b,b]y∈Ry∈R对称性关于x轴,y轴,原点对称关于x轴,y轴,原点对称关于x轴对称顶点(a,0),(-a,0),(0,b),(0,-b)(a,0),(-a,0)(0,0)焦点(c,0),(-c,0)(c,0),(-c,0) (p/2,0)【其中c²=a²-b²】【其中c²=a²+b²】准线x=±a²/cx=±a²/cx=-p/2渐近线——————y=±(b/a)x—————离心率。
《圆锥曲线公式汇总》
《圆锥曲线公式汇总》《圆锥曲线公式汇总》一、椭圆1.标准方程:a2x2+b2y2=1 (焦点在x轴上,a>b>0;焦点在y轴上,b>a>0)2.焦点坐标:F1(−c,0),F2(c,0) (c为焦距的一半,c2=a2−b2)3.离心率:e=ac (0<e<1)4.焦点到曲线上任意一点的距离之和:PF1+PF2=2a5.焦点到曲线上任意一点的距离之差:∣PF1−PF2∣=2a2−b26.曲线上的点到焦点的距离与到准线的距离之比:dPF=e (d为准线到原点的距离)7.准线方程:x=±ca2 (焦点在x轴上);y=±ca2 (焦点在y轴上)8.通径长(过焦点且垂直于长轴的弦长):a2b29.短轴端点到焦点的距离:a10.焦点三角形的面积:S=b2tan(2θ) (θ为焦点三角形的顶角)二、双曲线1.标准方程:a2x2−b2y2=1 (焦点在x轴上,a>0,b>0);a2y2−b2x2=1 (焦点在y轴上,a>0,b>0)2.焦点坐标:F1(−c,0),F2(c,0) (c为焦距的一半,c2=a2+b2)3.离心率:e=ac (e>1)4.焦点到曲线上任意一点的距离之差的绝对值:∣PF1−PF2∣=2a5.焦点到曲线上任意一点的距离之和:PF1+PF2=2a2+b26.曲线上的点到焦点的距离与到准线的距离之比:dPF=e (d为准线到原点的距离)7.准线方程:x=±ca2 (焦点在x轴上);y=±ca2 (焦点在y轴上)8.通径长(过焦点且垂直于实轴的弦长):a2b29.实轴端点到焦点的距离:c−a10.焦点三角形的面积:S=tan(2θ)b2 (θ为焦点三角形的顶角)三、抛物线1.标准方程:y2=4px (焦点在x轴上,p为焦准距);x2=4py (焦点在y轴上,p为焦准距)2.焦点坐标:F(2p,0) (焦点在x轴上);F(0,2p) (焦点在y轴上)3.准线方程:x=−2p (焦点在x轴上);y=−2p (焦点在y轴上)4.曲线上任意一点到焦点的距离等于到准线的距离:PF=d (d为准线到原点的距离)。
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。
求解圆锥曲线的弦长公式的推导过程
圆锥曲线的弦长公式是:L=2π√(R^2+r^2)/2-Rr 。
推导过程如下:
1、将圆锥曲线分解成外部半径为R的大圆和内部半径为r的小圓,由于它们有相同的中心,因此可以将它们看作一条弧。
2、根据余弦定理可得出大圆和小圓之间的夹角θ=cos-1((R-r)/d) (d表示大小圓之间的距离)。
3、根据三角形周长公式可得出该三角形周长L=a+b+c (a,b,c分别表示大小圓之间夹边所对应的三条弦)。
4、由于该三角形是一个平行四边形中心旁切剖而成,因此有a=b=c=(R+r)sinθ/2
(sinθ/2表示斜对边所对应的半径所成外劈边所对应的斜对辰~也就是说斜对辰也是一条直径~ 就能通过上述方法将原始问题化整个思想流畅明了~ 正好可以使电子学习者不会陷入难以理解和无法适应学习氛围中~ 呵呵~ 终于有人能帮助你理清思想流畅明了~ 正好可以使电子学习者不会陷入难以理解和无法适应学习氛围中~ 呵呵~ 终于有人能帮助你理清思想流畅明了~~). 5、将上述步骤代入L = a + b + c , 即 L = 2 ( R + r ) sin θ / 2 . 6、根据正弦定理sin θ = 2 sin ( θ / 2 ) cos ( θ / 2 ) , 就可以将L = 4 R r cos ( θ / 2 ) . 7、再根据余弦定理cos ( θ / 2 ) = √ [ 1 - sin ^ { 2 } ( θ / 2 )] , 最后便可得出L = 4 R r √ [ 1 - ( R - r d ) ^
{ 2 } ] . 8. 最后化整即L = 4 π √(R^2+r^2)/4-Rr。
圆锥曲线的基本公式推导(学长整合版)
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,但是在高中教材及资料都涉及较少。
本文主要探索圆锥曲线的切线方程及其应用。
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:x2换成xxO,y2换成yyO,x换成(x+x0)/2,y换成(y+yO)/2.ri-u椭圆的切线方程:①椭圆22%+5=1a b上一点P(x。
J。
)处的切线方程是仙。
彼。
_1②过椭圆22a2b2外一点P(X"。
)所引两条切线的切点弦方程是仙。
工均。
_1汀"1③椭圆/+萨-|与直线如+母+C=0相切的条件是A2a2+B2b2-C2=Q (也就是下篇文档所讲的硬解定理公式△=()的充要条件)[1-2]双曲线的切线方程:①双曲线/b2上一点P(x"。
)处的切线方程是女。
加=1a2b2~②过椭圆丁"外一点P(x°J。
)所引两条切线的切点弦方程是夕。
加=1a2b2~③椭圆丁"与直线如+母+C=0相切的条件是A2a2-B2b2-C2=0 [1-3]抛物线的切线方程:2物线y2=2px上一点P(x"。
)处的切线方程是必=2p(x+Xo)②过抛物线y2=2px外一点处所引两条切线是W)=2。
("工0)③抛物线y2=2px与直线+位+C=0相切的条件是pB2=2AC [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P(x"。
)的切线方程为y-y0=k(x-x0),联立方程,令△=o,得到k的表达式,再代入原始式,最后得切线方程式So)?,3o)21a2b2a2b2(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(X],月)、(32),中点P(*0,为)则有22土+土=1 (1)/+V】,(1)V......⑵静+厂(2)n⑴一(2),得2222^-^-+>^-=0.a2b2b2•「2一乃力+土1'•2x2-Xj x2+Xj a又._y2~yi m+*2_2*°_y0MN~';一~一—.x2-x}X]+x22x q x0■k•也=—N..A MN2x。
高考数学圆锥曲线常用8大结论
高考数学圆锥曲线常用8大结论1. 椭圆的性质椭圆的标准方程为:$\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$其中,a为椭圆的长半轴,b为椭圆的短半轴。
椭圆具有以下性质:(1) 光滑性:椭圆是一个连续的、光滑的曲线。
(2) 对称轴:椭圆具有两条对称轴,分别与长半轴和短半轴垂直并交于中心点。
(3) 焦点:椭圆有两个焦点F1和F2,且满足F1F2=2a。
(4) 直线:椭圆上的直线方程一般为$Ax+By+C=0$,其中,$A=\dfrac{a^2y^2}{b^2}+\dfrac{b^2x^2}{a^2}$,$B=-2\dfrac{a^2y}{b^2}$,$C=\dfrac{a^2y^2}{b^2}-a^2$。
(5) 参数方程:椭圆的参数方程为$x=a\cos\theta$,$y=b\sin\theta$,其中,$0\leq\theta<2\pi$。
2. 双曲线的性质(4) 渐进线:双曲线的渐进线是直线方程为$y=\pm\dfrac{b}{a}x$的两条直线。
$y=ax^2+bx+c$其中,a不等于0。
(2) 对称轴:抛物线的对称轴是$y=-\dfrac{b}{2a}$。
(3) 焦点:抛物线具有一个焦点F,满足到该点的距离等于焦距。
(5) 参数方程:抛物线的参数方程为$x=t$,$y=at^2+bt+c$。
5. 双曲线方程的标准形式其中,(h,k)为双曲线的中心点坐标,a为双曲线的半轴长,b为双曲线的半轴短。
7. 拋物線切线式拋物線的方程式為因此,在拋物線上一點$(x_0, y_0)$的斜率為則該點的切線方程為$y-y_0 = k(x-x_0)$8. 判别式公式判別式公式可以判別二次曲線的形状,公式如下:$D = \begin{vmatrix} A & B/2 \\ B/2 & C \end{vmatrix}$若$D>0$,則方程表示的圖形是双曲线;。
【高考数学】圆锥曲线的常用结论-突破满分数学之圆锥曲线
焦点的位置 图形
焦点在 x 轴上
y M
cc
F1 O
F2 x
一、椭圆
焦点在 y 轴上
y
F2 c
M
Oc
x
F1
标准方程 范围 顶点 轴长 焦点 焦距 对称性 离心率
+ =1(a>b>0)
+ =1(a>b>0)
−a≤x≤a 且−b≤y≤b A1(−a,0)、A2(a,0)、B1(0,−b)、B2(0,b)
−b≤x≤b 且−a≤y≤a A1(0,−a)、A2(0,a)、B1(−b,0)、B2(b,0)
短轴的长=2b F1(−c,0)、F2(c,0)
|F1F2|=2c(c2=a2−b2)
长轴的长=2a F1(0,−c)、F2(0,c)
关于 x 轴、y 轴、原点对称
e= =
(0<e<1) e 越小,椭圆越圆;e 越大,椭圆越扁
.
13. 已知 A、B 是椭圆上的两点,线段 AB 的垂直平分线与 x 轴相交于点 P(x0,0),
则
−
a2
− b2 a
<x0<
a2
− b2 a
.
14.
离心率 e= c =
a
1
−
b a
2
、e2=1−
b a
2
15.
2b2
过焦点且垂直于长轴的弦叫通经,其长度为
.
a
16. 从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线必经过椭圆的另一个焦点.
.
1
(2)焦点三角形的面积:S
∆PF1F2
=c|yP|=b2tan
高考数学圆锥曲线部分重要公式及结论
高中数学圆锥曲线部分重要公式及结论(椭圆部分)● 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角.● PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.● 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离.● 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.● 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=.● 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=外 ,则过Po 作椭圆的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b+=.● 椭圆22221x y a b+= (a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上任意一点12F PF γ∠=,则椭圆的焦点角形的面积为122tan2F PF S b γ∆=.● 椭圆22221x y a b +=(a >b >0)的焦半径公式:10||MF a ex =+,20||MF a ex =-(1(,0)F c - , 2(,0)F c 00(,)M x y ).● 设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交 P 、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.● 过椭圆一个焦点F 的直线与椭圆交于两点P 、Q, A 1、A 2为椭圆长轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.● AB 是椭圆22221x y a b+=的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则22OM AB b k k a ⋅=-,即0202y a xb K AB -=。
● 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是2200002222x x y y x y a b a b +=+.● 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是22002222x x y y x y a b a b +=+.● 椭圆22221x y a b+=(a >b >o )的两个顶点为1(,0)A a -,2(,0)A a ,与y 轴平行的直线交椭圆于P 1、P 2时A 1P 1与A 2P 2交点的轨迹方程是22221x y a b-=.● 过椭圆22221x y a b+= (a >0, b >0)上任一点00(,)A x y 任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于B,C 两点,则直线BC 有定向且2020BC b x k a y =(常数).● 若P 为椭圆22221x y a b+=(a >b >0)上异于长轴端点的任一点,F 1, F 2是焦点, 12PF F α∠=,21PF F β∠=,则tan t 22a c co a c αβ-=+. ● 设椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的两个焦点为F 1、F 2,P (异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在△PF 1F 2中,记12F PF α∠=, 12PF F β∠=,12F F P γ∠=,则有sin sin sin ce aαβγ==+.● 若椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,左准线为L ,则当0<e 1时,可在椭圆上求一点P ,使得PF 1是P 到对应准线距离d 与PF 2的比例中项.● P 为椭圆22221x y a b+=(a >b >0)上任一点,F 1,F 2为二焦点,A 为椭圆内一定点,则2112||||||2||a AF PA PF a AF -≤+≤+,当且仅当2,,A F P 三点共线时,等号成立.● 椭圆220022()()1x x y y a b--+=与直线0Ax By C ++=有公共点的充要条件是2222200()A a B b Ax By C +≥++.● 已知椭圆22221x y a b+=(a >b >0),O 为坐标原点,P 、Q 为椭圆上两动点,且OP OQ ⊥.(1)22221111||||OP OQ a b +=+;(2)|OP|2+|OQ|2的最大值为22224a b a b +;(3)OPQ S ∆的最小值是2222a b a b +. ● 过椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 作直线交该椭圆右支于M,N 两点,弦MN 的垂直平分线交x 轴于P ,则||||2PF eMN =. ● 已知椭圆22221x y a b+=( a >b >0) ,A 、B 、是椭圆上的两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴相交于点0(,0)P x , 则22220a b a b x a a---<<.● 设P 点是椭圆22221x y a b+=( a >b >0)上异于长轴端点的任一点,F 1、F 2为其焦点记12F PF θ∠=,则(1)2122||||1cos b PF PF θ=+.(2) 122tan 2PF F S b γ∆=.● 设A 、B 是椭圆22221x y a b+=( a >b >0)的长轴两端点,P 是椭圆上的一点,PAB α∠=,PBA β∠=,BPA γ∠=,c 、e 分别是椭圆的半焦距离心率,则有(1)22222|cos |||s ab PA a c co αγ=-.(2) 2tan tan 1e αβ=-.(3) 22222cot PABa b S b a γ∆=-. ● 已知椭圆22221x y a b+=( a >b >0)的右准线l 与x 轴相交于点E ,过椭圆右焦点F 的直线与椭圆相交于A 、B 两点,点C 在右准线l 上,且BC x ⊥轴,则直线AC 经过线段EF 的中点. ● 过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.● 过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.● 椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率). ● (注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.) ● 椭圆焦三角形中,内心将内点与非焦顶点连线段分成定比e. ● 椭圆焦三角形中,半焦距必为内、外点到椭圆中心的比例中项.(双曲线部分)● 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角.● PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.● 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相交.● 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.(内切:P 在右支;外切:P 在左支)● 若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上,则过0P 的双曲线的切线方程是00221x x y ya b-=. ● 若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)外 ,则过Po 作双曲线的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b -=.● 双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为双曲线上任意一点12F PF γ∠=,则双曲线的焦点角形的面积为122t2F PF S b co γ∆=.● 双曲线22221x y a b -=(a >0,b >o )的焦半径公式:(1(,0)F c - , 2(,0)F c● 当00(,)M x y 在右支上时,10||MF ex a =+,20||MF ex a=-. ● 当00(,)M x y 在左支上时,10||MF ex a =-+,20||MF ex a=--● 设过双曲线焦点F 作直线与双曲线相交 P 、Q 两点,A 为双曲线长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的双曲线准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.● 过双曲线一个焦点F 的直线与双曲线交于两点P 、Q, A 1、A 2为双曲线实轴上的顶点,A 1P和A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.● AB 是双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则0202y a x b K K AB OM =⋅,即0202y a x b K AB =。
高中数学圆锥曲线弦长公式
高中数学圆锥曲线弦长公式
摘要:
1.圆锥曲线的定义和重要性
2.圆锥曲线弦长公式的推导和应用
3.圆锥曲线弦长公式的简化方法
4.圆锥曲线弦长公式在实际问题中的应用
正文:
一、圆锥曲线的定义和重要性
圆锥曲线是一种重要的几何图形,它包括椭圆、双曲线、抛物线和它们的简化形式:圆和直线。
圆锥曲线可以通过平切圆锥(严格为一个正圆锥面和一个平面完整相切)得到。
在数学和几何学中,圆锥曲线有着广泛的应用,它们是许多重要理论和问题的基础。
二、圆锥曲线弦长公式的推导和应用
圆锥曲线弦长公式是指直线与圆锥曲线相交所得弦长的公式。
求解圆锥曲线弦长公式的通用方法是将直线方程代入曲线方程,化为关于x(或关于y)的一元二次方程,设出交点坐标,利用韦达定理及弦长公式求出弦长。
这种整体代换,设而不求的思想方法对于求直线与曲线相交弦长是十分有效的。
三、圆锥曲线弦长公式的简化方法
然而,对于过焦点的圆锥曲线弦长求解,利用上述方法相比较而言有点繁琐。
这时,可以利用圆锥曲线定义及有关定理导出各种曲线的焦点弦长公式,以简化运算过程。
例如,椭圆弦长公式为d(1k)x1-x2,双曲线弦长公式为
d(1k2)/a2,抛物线弦长公式为d(1k2)/a。
四、圆锥曲线弦长公式在实际问题中的应用
掌握圆锥曲线弦长公式,可以帮助我们更好地解决实际问题。
例如,在研究某个卫星绕地球的运动轨迹时,我们可以通过圆锥曲线弦长公式来计算卫星与地球之间的距离,从而更准确地预测卫星的运行轨迹。
此外,在光学、力学、天文学等领域,圆锥曲线弦长公式也有着广泛的应用。
圆锥曲线的标准方程推导
圆锥曲线的标准方程推导圆锥曲线是平面上各点与一个定点(称为焦点)和一个定直线(称为准线)的距离之比为定值的点的轨迹。
根据圆锥曲线的形状不同,可以分为椭圆、双曲线和抛物线三类。
本文将以直角坐标系下的圆锥曲线为例进行推导。
设圆锥的焦点为F(x₁, y₁),准线为直线l,该直线与坐标轴交于原点O,与x轴正方向的交点为A,与y轴正方向的交点为B。
设坐标系上的任意一点P(x, y),我们将推导出圆锥曲线的标准方程。
首先,假设P与焦点F的距离为r,与直线l的距离为d。
根据定义,我们可以得到以下两个关系式:1. 根据焦准定理,有:r/d = e (1)其中,e为圆锥曲线的离心率,满足0 < e < 1(对应椭圆),e = 1(对应抛物线),e > 1(对应双曲线)。
2. 根据直角三角形AOB,可得:r² = x² + y²(2)由式(1)和式(2)可得:(x² + y²) / d² = e²(3)接下来,我们将推导出不同类型圆锥曲线的标准方程。
一、椭圆:当0 < e < 1时,圆锥曲线为椭圆。
将式(2)带入式(3)中得:x² + y² = e²d²(4)由于直线l与x轴正方向相交于点A,所以直线l的方程为y = kx,其中k为直线l的斜率。
将y = kx代入式(4)中并整理得:x² + (kx)² = e²d²(5)化简式(5)得:1 + k² = e²(6)将方程(6)代入方程(5)得:x² + (kx)² = (1 + k²)d²(7)将方程(7)除以d²并整理得:(x²/d²) + (k²x²/d²) = 1 (8)令a² = 1/d²,b² = k²/d²,则方程(8)可以进一步简化为:(x²/a²) + (y²/b²) = 1 (9)方程(9)即为椭圆的标准方程。
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 .。
高考数学复习常用圆锥曲线公式总结
2019高考数学复习常用圆锥曲线公式总结圆锥曲线包括圆,椭圆,双曲线,抛物线。
以下是常用圆锥曲线公式总结,请考生及时学习。
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+k-h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=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)是圆心坐标圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0 注:D2+E2-4F0语文课本中的文章都是精选的比较优秀的文章,还有不少名家名篇。
如果有选择循序渐进地让学生背诵一些优秀篇目、精彩段落,对提高学生的水平会大有裨益。
现在,不少语文教师在分析课文时,把文章解体的支离破碎,总在文章的技巧方面下功夫。
结果教师费劲,学生头疼。
分析完之后,学生收效甚微,没过几天便忘的一干二净。
造成这种事倍功半的尴尬局面的关键就是对文章读的不熟。
常言道“书读百遍,其义自见”,如果有目的、有计划地引导学生反复阅读课文,或细读、默读、跳读,或听读、范读、轮读、分角色朗读,学生便可以在读中自然领悟文章的思想内容和写作技巧,可以在读中自然加强语感,增强语言的感受力。
久而久之,这种思想内容、写作技巧和语感就会自然渗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、创造和发展。
常用圆锥曲线公式总结的全部内容就是这些,查字典数学网预祝考生取得优异的成绩。
宋以后,京师所设小学馆和武学堂中的教师称谓皆称之为“教谕”。
圆锥曲线公式
圆锥曲线公式
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/c2、双曲线:焦半径:|a+ex|(左焦点)|a-ex|(右焦点),准线x=a²/c3、抛物线(y²=2px)等。
公式
椭圆:到两个定点的距离之和等于定长(定长大于两个定点间的距离)的动点的轨迹叫做椭圆。
椭圆的标准方程共分两种状况:
当焦点在x轴时,椭圆的标准方程是:x^2/a^2+y^2/b^2=1,(ab0);
当焦点在y轴时,椭圆的标准方程是:y^2/a^2+x^2/b^2=1,(ab0);
其中a^2-c^2=b^2
推导:PF1+PF2F1F2(P为椭圆上的点F为焦点)
2.双曲线:到两个定点的距离的差的肯定值为定值(定值小于两个定点的距离)的动点轨迹叫做双曲线。
即{P|||PF1|-|PF2||=2a,(2a|F1F2|)}。
双曲线的标准方程共分两种状况:
焦点在X轴上时为
x^2/a^2-y^2/b^2=1;
焦点在Y轴上时为
y^2/a^2-x^2/b^2=1;
3.抛物线:到一个定点和一条定直线的距离相等的动点轨迹叫做抛物线。
y²=2px(p>0)过焦点的直线交它于A(X1,Y1),B(X2,Y2)两点。
抛物线标准方程共分四种状况:
右开口抛物线:y^2=2px;
左开口抛物线:y^2=-2px;
上开口抛物线:x^2=2py;
下开口抛物线:x^2=-2py;
[p为焦距(p0)]。
圆锥曲线公式及知识点总结
2022圆锥曲线公式及知识点总结圆锥曲线公式及知识点总结圆锥曲线公式:椭圆1、中心在原点,焦点在x轴上的椭圆标准方程:其中x?/a?+y?/b?=1,其中ab0,c?=a?-b?2、中心在原点,焦点在y轴上的椭圆标准方程:y?/a?+x?/b?=1,其中ab0,c?=a?-b?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:x?/a-y?/b?=1,其中a0,b0,c?=a?+b?.2、中心在原点,焦点在y轴上的双曲线标准方程:y?/a?-x?/b?=1,其中a0,b0,c?=a?+b?.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=2pt?;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?+bx+c(开口方向为y轴,a≠0)x=ay?+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。
且当0e1时为双曲线。
圆锥的具体构成圆锥的高:圆锥的顶点到圆锥的底面圆心之间的最短距离叫做圆锥的高;圆锥母线:圆锥的侧面展开形成的扇形的半径、底面圆周上任意一点到顶点的距离。
圆锥的侧面积:将圆锥的侧面沿母线展开,是一个扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,而扇形的半径等于圆锥的母线的长.圆锥的侧面积就是弧长为圆锥底面的周长×母线/2;没展开时是一个曲面。
圆锥有一个底面、一个侧面、一个顶点、一条高、无数条母线,且底面展开图为一圆形,侧面展开图是扇形。
圆锥体的展开图在绘制指定圆锥的展开图时,一般知道a(母线长)和d(底面直径)∵弧AB=⊙O的周长∴弧AB=πd∵弧AB=2πa(∠1/360°)∴2πa(∠1/360°)=πd∴2a(∠1/360°)=d将a,d带入2a(∠1/360°)=d得到∠1的值。
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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 圆锥 曲线 的切 线 方程 在 历年高考题中出现,但是在高中教材及资料都涉及较少。
本文主要探索圆锥曲线的切线方程及其应用。
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=+b
y 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=+b
y 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122
22=+b
y 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=-b
y 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=-b
y 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122
22=-b
y a x 与直线0=++C Bx Ax 相切的条件是02
2222=--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)()(22
02202020=+=+b
y 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(,122
22
2222
1221ΛΛΛΛb y a x b
y a x ⇒)2()1(-,得.022
22122221=-+-b y y a x x 22
12121212a
b x x y y x x y y -=++⋅--∴ 又.22,000021211212
x y x y x x y y x x y y k MN ==++--=Θ 22
00a b x y k MN -=⋅∴ (弦中点公式的椭圆基本表达式。
双曲线则是2200a b x y k MN =⋅)
当M 、N 无限趋近时,P 在椭圆C 上。
即得切线斜率0
22y x a b k ⋅-=
3、第三种证明思路(注意:仅供理解,考试使用可能分 证明:由2(圆锥曲线切线证明)(同一目录下文章)可知圆上一点的切线方程。
()()2
2
2
2
2
2
000022','=''+1,1''''
+11
x a x y b y x y x y
a b
x x y y xx yy a b
=⋅⋅=+
==+=坐标变幻,令,因为圆方程为从而得到变形后椭圆表达式
因为圆切线方程为从而得到椭圆切线方程
附言:第1种证明思路中,抛物线证明过程中稍微有些不同。
③
①切线斜率可用导数表示。
②得到式子后,要利用px y 22
0=把2
0y 消去。
【公式二:曲线外一点引切线,过切点作直线的通式证明】(称为极线方程)
证明思路:过),(00y x P 作两条曲线C 的切线,切点为A ),(11y x ,B ),(22y x 。
⇒⎩⎨
⎧=++=++00
2
211C By Ax C By Ax 。
所以⇒过A 、B 两点直线AB l 方程为0=++C Bx Ax 证明(就举椭圆为例)
解:过),(00y x P 作两条曲线C 的切线,切点为A ),(11y x ,B ),(22y x 。
过A 点切线:
12121=+b yy a xx ,过B 点切线:122
22=+b
yy a xx 。
⇒过A 、B 两点直线AB l 方程为12020=+b
yy
a xx
【公式三:由公式一的思路可得】
【基础知识2:焦半径与准线】(具体关系与内容省略,详情看圆锥曲线知识表格) 【1-0】
【1-1】焦半径公式(具体推导用“两点间距离公式”也可解决,之后类似“求长度”的题型,求长度式子写“两点间举例公式”,结果可以直接靠背。
对于焦半径PF , 口诀:椭圆F 左加右减。
ex a ±(记忆:a 大则在前)
双曲线F 左加右减,双曲线上点P 左减右加。
a ex μ±
焦半径与点到准线距离关系如下。
即(ex a ±)/e=准线距离=±x c
a 2
推广应用:
通过n m ,比例⇔e 的值 ⇔θcos 的值⇔ k =θtan 的值
巧用公式e
n m n m 1
cos ⋅+-=
θ(注:双曲线交于同侧、抛物线类似) 不过需要注意的是,双曲线交于异侧时,公式就变为e
n m n m 1
cos ⋅-+=θ,具体自己推导吧
【基础知识3:弦中点公式及系列类似结论拓展】(坐标变幻只能用于证明部分内容) 【结论一:弦中点公式】
【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(,
122
22
2222
1221ΛΛΛΛb y a x b
y a x ⇒)2()1(-,得.022
22122221=-+-b y y a x x 22
12121212a
b x x y y x x y y -=++⋅--∴ 又.22,000021211212
x y x y x x y y x x y y k MN ==++--=Θ 22
00a
b k k x y k OP MN MN
-=⋅=⋅∴即 (常用) 结论:斜率不变的直线与椭圆交于两点,所得两点中点的轨迹是一条过原点的直线。
【抽象理解型证明】
具体理解,可以用“坐标系变幻理解”
证明:设某斜率为定值k 的直线与曲线C 交于M 、N 两点坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,中点P ),(00y x
2222
1x y a b
+=,令',='x a x y b y =⋅⋅⇒22
(')+ (')1x y =。
∵变幻后, x a y b 轴缩短倍,轴缩短倍,得到中点轨迹方程始终与MN 垂直
''2
''2
'1''OP MN OP MN OP MN y b y b
k k k k x a x a
b b
b k k k k a a
a
∆∆∴⋅=-===⋅∆∆∴⋅=
⋅=-Q 又
【结论二:顶点连线斜率乘积公式】(用坐标变幻好理解)(部分设元会用它比较方便)
2
2AP BP
b k k a
⋅=-,具体证明见下面的“拓展性证明”,若要抽象理解的话坐标变幻后两个垂直,
证明方法和上面一样。
至于双曲线,则是2
2AP BP
b k k a
⋅=。
结论可以直接背,不过引用的时候还得按照下面的方法老实推导。
【结论三:(上一结论的延伸)对称点连线斜率乘积公式】(没法用坐标变幻)
证明:不建议设直线,直接设两个元最后消元即可(此处只列椭圆的,双曲线的证明类似) A ),(n m 、B ),(n m --在椭圆上,且关于原点对称。
则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+)
2(.1)1(,12
22222
1221ΛΛΛΛb n a m b y a x ⇒)2()1(-,得2222
22a b m x n y -=-- 222
222==AP BP y n y n y n b k k x m x m x m a
-+-⋅⋅=--+-∴。