圆锥曲线的定义考点大全
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圆锥曲线定义、标准方程及性质
一.椭圆
定义Ⅰ:若F 1,F 2是两定点,P 为动点,且21212F F a PF PF >=+ (a 为常数)则P 点的轨迹是椭圆。
定义Ⅱ:若F 1为定点,l 为定直线,动点P 到F 1的距离与到定直线l 的距离之比为常数e (0 标准方程:122 22=+b y a x )0(>>b a 取值范围:}{a x a x ≤≤-, }{b y b x ≤≤- 长轴长=a 2,短轴长=2b 焦距:2c 准线方程:c a x 2 ±= 焦 半 径 : ) (2 1c a x e PF +=, )(2 2x c a e PF -=,2 12PF a PF -=,c a PF c a +≤≤-1等(注意:涉及焦半径时① 用点P 坐标表示,②第一定义,第二定义。) 注意:(1)图中线段的几何特征:=11F A c a F A -=22,=21F A c a F A +=12 =11F B a F B F B F B ===122221 ,222122b a B A B A += =等等。顶点与准线距离、 焦点与准线距离分别与c b a ,,有关。 (2)21F PF ∆中经常利用余弦定理....、三角形面....积公式... 将有关线段1PF 、2PF 、2c ,有关角2 1PF F ∠结合起来,建立1 PF +2PF 、1 PF • 2PF 等关系 (3)椭圆上的点有时常用到三角换元:⎩⎨ ⎧θ =θ =sin cos b y a x ; (4)注意题目中椭圆的焦点在x 轴上还是在y 轴上,请补充当焦点在y 轴上时,其相应的性质。 二、双曲线 (一)定义:Ⅰ若F 1,F 2是两定点,21212F F a PF PF <=-(a 为常数),则动点P 的轨迹是双 曲线。 Ⅱ若动点P 到定点F 与定直线l 的距离之比是常数e (e>1),则动点P 的轨迹是双曲线。 (二)图形: (三)性质 方程:12222=-b y a x )0,0(>>b a 122 22=-b x a y )0,0(>>b a 取值范围:}{a x a x x ≤≥或; 实轴长=a 2,虚轴长=2b 焦距:2c 准线方程:c a x 2 ±= 焦半径: ) (2 1c a x e PF +=, ) (2 2x c a e PF -=,a PF PF 221=-; 注意:(1)图中线段的几何特征:=1AF a c BF -=2,=2AF c a BF +=1 顶点到准线的距离:c a a c a a 22+-或;焦点到准线的距离:c a c c a c 2 2+-或 两准线间的距离=c a 2 2 (2)若双曲线方程为12222=-b y a x ⇒渐近线方程:⇒=-02222b y a x x a b y ±= 若渐近线方程为x a b y ±=⇒0=±b y a x ⇒双曲线可设为λ=-2222b y a x 若双曲线与12222=-b y a x 有公共渐近线,可设为λ=-22 22b y a x (0>λ,焦点在x 轴上,0<λ,焦点在y 轴上) (3)特别地当⇔=时b a 离心率2= e ⇔两渐近线互相垂直,分别为y=x ±,此时双曲线为等 轴双曲线,可设为λ=-2 2 y x ; (4)注意21F PF ∆中结合定义a PF PF 221=-与余弦定理21cos PF F ∠,将有关线段1 PF 、 2 PF 、2 1F F 和角结合起来。 (5)完成当焦点在y 轴上时,标准方程及相应性质。 三、抛物线 (一)定义:到定点F 与定直线l 的距离相等的点的轨迹是抛物线。 即:到定点F 的距离与到定直线l 的距离之比是常数e (e=1)。 (二)图形: (三)性质:方程:焦参数-->=p p px y ),0(,22; 焦点: )0,2 ( p ,通径p AB 2=; 准线: 2 p x - =; 焦半径:,2p x CF += 过焦点弦长p x x p x p x CD ++=+++=21212 2 注意:(1)几何特征:焦点到顶点的距离=2 p ;焦点到准线的距离=p ;通径长=p 2 顶点是焦点向准线所作垂线段中点。 ( 2 ) 抛 物 线 px y 22=上的动点可设为P ),2(2 y p y 或 或)2,2(2pt pt P P px y y x 2),(2=其中 考点一 求圆锥曲线方程 求指定的圆锥曲线的方程是高考命题的重点,主要考查学生识图、画图、数形结合、等价转化、分类讨论、逻辑推理、合理运算及创新思维能力,解决好这类问题,除要求同学们熟练掌握好圆锥曲线的定义、性质外,命题人还常常将它与对称问题、弦长问题、最值问题等综合在一起命制难度较大的题,解决这类问题常用定义法和待定系数法. ●典例探究 [例1]某电厂冷却塔的外形是如图所示的双曲线的一部分,绕其中轴(即双曲线的虚轴)旋转所成的曲面,其中A 、A ′是双曲线的顶点,C 、C ′是冷却塔上口直径的两个端点,B 、B ′是下底直径的两个端点,已知AA ′=14 m ,CC ′=18 m,BB ′=22 m,塔高20 m. 建立坐标系并写出该双曲线方程. 命题意图:本题考查选择适当的坐标系建立曲线方程和解方程组的基础知识,考查应用所学积分知识、思想和方法解决实际问题的能力. 知识依托:待定系数法求曲线方程;点在曲线上,点的坐标适合方程。 错解分析:建立恰当的坐标系是解决本题的关键。 技巧与方法:本题第一问是待定系数法求曲线方程。 解:如图,建立直角坐标系xOy ,使AA ′在x 轴上,AA ′的中点为坐标原点O ,CC ′与BB ′平行于x 轴. 设双曲线方程为2222b y a x -=1(a >0,b >0),则a =21 AA ′=7 又设B (11,y 1),C (9,x 2)因为点B 、C 在双曲线上,所以有