2021届高考数学椭圆曲线的知识总结
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高中数学椭圆的知识总结
1.椭圆的定义:
平面内一个动点P 到两个定点12,F F 的距离之和等于常数(12122PF PF a F F +=>),这个动点P 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.
注意:若1212PF PF F F +=,则动点P 的轨迹为线段12F F ;若
1212
PF PF F F +<,则动点P 的轨迹无图形.
(1)椭圆:焦点在x 轴上时12222=+b
y a x (222a b c =+)⇔{
cos sin x
a y
b ϕϕ==(参数方程,其中ϕ为参数),焦点在y 轴上时22
22b
x a y +=1(0a b >>)。
2. 椭圆的几何性质: (1)椭圆(以
122
22
=+b
y
a x (0a
b >>)为例):①范围:,a x a b y b -≤≤-≤≤;②焦点:两个焦点(,0)
c ±;③对称性:两条对称轴0,0x y ==,一个对称中心(0,0),四个顶点(,0),(0,)a b ±±,其中长轴长为2a ,短轴长为2b ;④离心率:c e a
=,椭圆⇔01e <<,e 越小,椭圆越圆;e 越大,
椭圆越扁。⑥
(2).点与椭圆的位置关系:①点00(,)P x y 在椭圆外⇔22
00
221x y a b
+>;
②点00
(,)P x y 在椭圆上⇔220
220b
y a x +=1;③点00(,)P x y 在椭圆内⇔2200
221x y a b
+< 3.直线与圆锥曲线的位置关系:
(1)相交:0∆>⇔直线与椭圆相交;(2)相切:0∆=⇔直线与椭圆相切;
(3)相离:0∆<⇔直线与椭圆相离; 如:直线y ―kx ―1=0与椭圆22
15x y m
+=恒有公共点,则
m 的取值范围是
_______;
4.焦点三角形(椭圆上的一点与两焦点所构成的三角形)
5.弦长公式:若直线y kx b =+与圆锥曲线相交于两点A 、B ,且12,x x 分别为A 、B 的横坐标,则AB
12x -,若12,y y 分别为A 、B 的纵坐标,则AB =
212
1
1y y k -+
,若弦AB 所在直线方程设为x ky b =+,
则AB
12y -。
6.圆锥曲线的中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点
差法”求解。在椭圆122
22=+b
y a x 中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的
斜率k=-0202y a x
b ;
如(1)如果椭圆22
1369
x y +=弦被点
A (4,2)平分,那么这条弦所在
的直线方程是; (2)已知直线y=-x+1与椭圆22
221(0)x y a b a b
+=>>相交于
A 、
B 两点,
且线段AB 的中点在直线L :x -2y=0上,则此椭圆的离心率为
_______; (3)试确定m
的取值范围,使得椭圆13
42
2=+y x 上有不同的两点关
于直线m x y +=4对称;
特别提醒:因为0∆>是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解有关弦长、对称问题时,务必别忘了检验0∆>! 椭圆知识点的应用 1.如何确定椭圆的标准方程?
任何椭圆都有一个对称中心,两条对称轴。当且仅当椭圆的对称中心在坐标原点,对称轴是坐标轴,椭圆的方程才是标准方程形式。此时,椭圆焦点在坐标轴上。
确定一个椭圆的标准方程需要三个条件:两个定形条件b a ,;一个定位条件焦点坐标,由焦点坐标的形式确定标准方程的类型。 2.椭圆标准方程中的三个量c b a ,,的几何意义
椭圆标准方程中,c b a ,,三个量的大小与坐标系无关,是由椭圆本身的形状大小所确定的。分别表示椭圆的长半轴长、短半轴长和半焦距长,均为正数,且三个量的大小关系为:)0(>>b a ,)0(>>c a ,且)(222
c b a +=。
可借助右图理解记忆:
c b a ,,恰构成一个直角三角形的三条边,其中
a 是斜边,
b 、c
为两条直角边。
3.如何由椭圆标准方程判断焦点位置
椭圆的焦点总在长轴上,因此已知标准方程,判断焦点位置的方法是:看2x ,2y 的分母的大小,哪个分母大,焦点就在哪个坐标轴上。
4.方程均不为零)C B A C By Ax ,,(2
2=+是表示椭圆的条件
方程C By Ax
=+2
2
可化为
122=+C
By C Ax ,即12
2=+B
C By A C x ,所以只有
A 、
B 、
C 同号,且A ≠B 时,方程表示椭圆。当
B
C
A C >时,椭圆的焦点在x 轴上;当
B
C
A C <时,椭圆的焦点在y 轴上。 5.求椭圆标准方程的常用方法:
①待定系数法:由已知条件确定焦点的位置,从而确定椭圆方程的类型,设出标准方程,再由条件确定方程中的参数c b a ,,的值。其主要步骤是“先定型,再定量”;
②定义法:由已知条件判断出动点的轨迹是什么图形,然后再根据定义确定方程。
6.共焦点的椭圆标准方程形式上的差异 共焦点,则c
相同。与椭圆122
22=+b
y a x )0(>>b a 共焦点的椭圆方程可
设为122
2
2=+++m
b y m a x )(2b m ->,此类问题常用待定系数法求解。 7.判断曲线关于x 轴、y 轴、原点对称的依据:
① 若把曲线方程中的x 换成x -,方程不变,则曲线关于y 轴对称; ② 若把曲线方程中的y 换成y -,方程不变,则曲线关于x 轴对称; ③ 若把曲线方程中的x 、y 同时换成x -、y -,方程不变,则曲线关于原点对称。
8.如何求解与焦点三角形△PF1F2(P 为椭圆上的点)有关的计算
问题?
思路分析:与焦点三角形△PF1F2有关的计算问题时,常考虑到用椭圆的定义及余弦定理(或勾股定理)、三角形面积公式
2121sin 2
1
21PF F PF PF S F PF ∠⨯⨯=
∆相结合的方法进行计算解题。