圆锥曲线的定义及几何性质
圆锥曲线所有知识点和二级结论
圆锥曲线是解析几何学中的重要内容,它包括椭圆、双曲线和抛物线三种基本形式。
它们在数学、物理、工程等领域均有重要应用,具有广泛的研究价值。
下面将从几何、代数、物理等多个角度对圆锥曲线进行系统介绍和分析。
一、圆锥曲线的概念圆锥曲线的定义:在平面上依旧定点F到平面上所有定点P的距离的比值(|PF|/|PM|)为常数e(e>1)的动点M所得的轨迹即为双曲线。
在平面上的直线l与定点F的距离与到定点P的距离的比值始终为常数e(0<e<1)时,动点P所得的轨迹即为椭圆。
在平面上的直线上的所有点P到定点F的距离与到直线l的距离的差始终为常数e时,点P的轨迹即为抛物线。
二、椭圆的知识点1. 定义及表示:椭圆是平面上到两个定点F1和F2的距离之和等于常数2a的所有点P的集合。
2. 几何性质:椭圆有等轴对称性、焦点F1和F2为椭圆的两个焦点、平行于长轴或短轴的弦都过椭圆的焦点、焦距等于长轴长度、离心率等于c/a(c为焦距,a为长轴半径)等。
3. 参数方程:椭圆的参数方程为x = a*cos(t), y = b*sin(t),其中t为参数。
4. 离心率:离心率e的定义,离心率与长短轴的关系。
三、双曲线的知识点1. 定义及表示:双曲线是平面上到两个定点F1和F2的距离之差等于常数2a的点P的集合。
2. 几何性质:双曲线有两条渐近线、两个焦点F1和F2、两个顶点、离心率等于c/a(c为焦距,a为顶点到中心的距离)等。
3. 参数方程:双曲线的参数方程为x = a * cosh(t), y = b * sinh(t),其中t为参数。
4. 离心率:离心率e的定义,离心率与距离关系。
四、抛物线的知识点1. 定义及表示:抛物线是平面上到定点F和直线l的距离相等的点P 的集合。
2. 几何性质:抛物线有顶点、准直线、对称轴、离心率等。
3. 参数方程:抛物线的参数方程为x = a * t^2, y = 2*a*t,其中t为参数。
高考数学中的圆锥曲线知识
高考数学中的圆锥曲线知识高考数学中的圆锥曲线是一道重要的考题,也是很多学生容易失分的一道难题。
圆锥曲线是指平面上坐标系中的一种特殊的曲线,也是数学的重要分支之一。
本文将介绍圆锥曲线的基本概念,分类和应用,希望能对广大考生有所帮助。
一、圆锥曲线的基本概念1.圆锥圆锥是一个由一个圆绕着它的直径周而复始地旋转而成的立体物体,其中:该直径是铅锤线,圆锥的底面是这个圆,圆锥的顶点是铅锤线的另一端。
2.圆锥曲线的概念在平面直角坐标系中,将一个固定的点F(称为焦点)与一个固定的直线L(称为直角准线)连接。
在平面上,连结点P到直线L的距离为PF和P到点F的距离的比等于定值e(e>0)。
这样得到的曲线称为圆锥曲线。
圆锥曲线分为三种情况:椭圆、双曲线和抛物线。
二、圆锥曲线的分类1.椭圆椭圆是平面上与两个焦点F1,F2的距离之和等于定值2a(a>0)的点P的轨迹。
椭圆是圆锥曲线中最简单的一种形式。
椭圆可以通过平移、伸缩、旋转对平面上的圆形进行简单的变换。
2. 双曲线双曲线是平面上与两个焦点F1,F2的距离之差等于定值2a (a>0)的点P的轨迹。
双曲线有两条渐进线,即切射线和渐进线。
3. 抛物线抛物线是平面上焦点F到直线L的距离等于点P到焦点F的距离的平方与定值a(a>0)成正比例的点P的轨迹。
抛物线的形状像一个平翻的碗,有上凸抛物和下凸抛物两种。
三、圆锥曲线的应用1. 物理学圆锥曲线在物理学中得到广泛的应用。
例如,在宇宙空间中,行星的轨迹可以用椭圆来描述。
在天体力学中,利用双曲线描绘有关天体的相对运动情况。
抛物线则可用于描述抛体的轨迹。
2. 工程学圆锥曲线在工程学中也有重要的应用,特别是在光学的设计中。
例如,望远镜的光学系统用到的镜面都是椭圆形的;飞机的机翼、车轮和机器的轮子都是利用圆锥的形状进行设计的。
3. 数学研究圆锥曲线在数学研究中的应用也是相当广泛的,例如,利用双曲线求解微积分中的积分问题;还可以用抛物线中的特殊几何性质证明三次方程有一个实根。
完美版圆锥曲线知识点总结
完美版圆锥曲线知识点总结圆锥曲线的方程与性质1.椭圆(1)椭圆概念平面内与两个定点、的距离的和等于常数2(大于)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2c叫椭圆的焦距。
若为椭圆上任意一点,则有。
椭圆的标准方程为:()(焦点在x轴上)或()(焦点在y轴上)。
注:①以上方程中的大小,其中;②在和两个方程中都有的条件,要分清焦点的位置,只要看和的分母的大小。
例如椭圆(,)当时表示焦点在轴上的椭圆;当时表示焦点在轴上的椭圆。
(2)椭圆的性质①范围:由标准方程知,说明椭圆位于直线,所围成的矩形里;②对称性:在曲线方程里,若以代替方程不变,所以若点在曲线上时,点也在曲线上,所以曲线关于轴对称,同理,以代替方程不变,则曲线关于轴对称。
若同时以代替,代替方程也不变,则曲线关于原点对称。
所以,椭圆关于轴、轴和原点对称。
这时,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是对称中心,椭圆的对称中心叫椭圆的中心;③顶点:确定曲线在坐标系中的位置,常需要求出曲线与轴、轴的交点坐标。
在椭圆的标准方程中,令,得,则,是椭圆与轴的两个交点。
同理令得,即,是椭圆与轴的两个交点。
所以,椭圆与坐标轴的交点有四个,这四个交点叫做椭圆的顶点。
同时,线段、分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别为和,和分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。
由椭圆的对称性知:椭圆的短轴端点到焦点的距离为;在中,,且,即;④离心率:椭圆的焦距与长轴的比叫椭圆的离心率。
∵,∴,且越接近,就越接近,从而就越小,对应的椭圆越扁;反之,越接近于,就越接近于,从而越接近于,这时椭圆越接近于圆。
当且仅当时,两焦点重合,图形变为圆,方程为。
2.双曲线(1)双曲线的概念平面上与两点距离的差的绝对值为非零常数的动点轨迹是双曲线()。
注意:①式中是差的绝对值,在条件下;时为双曲线的一支;时为双曲线的另一支(含的一支);②当时,表示两条射线;③当时,不表示任何图形;④两定点叫做双曲线的焦点,叫做焦距。
高三数学圆锥曲线知识点总结大全
高三数学圆锥曲线知识点总结大全在高三数学学习中,圆锥曲线是一个非常重要的知识点,它可以帮助我们更好地理解数学的几何性质和关系。
本文将对圆锥曲线的相关知识进行总结和归纳,希望可以帮助大家更好地掌握这一部分的内容。
一、什么是圆锥曲线圆锥曲线是以两条总称为焦点的直线为边界的平面曲线。
根据焦点的相对位置和离心率的不同,圆锥曲线可以分为四种类型:椭圆、双曲线、抛物线和圆。
二、椭圆1. 椭圆的定义:椭圆可由平面内的一动点 M 和两焦点 F1、F2的距离之和等于常数 2a 的点的轨迹定义。
2. 椭圆的性质:- 椭圆的离心率 e 小于 1,且焦点位于长轴上。
- 椭圆的长轴和短轴分别对应着两个标准方程的分子和分母。
- 椭圆的离心率越小,形状越趋于圆形。
- 椭圆的焦点到直角坐标轴的垂直距离分别为 a 和 b。
三、双曲线1. 双曲线的定义:双曲线可由平面内的一动点M 和两焦点F1、F2 的距离之差等于常数 2a 的点的轨迹定义。
2. 双曲线的性质:- 双曲线的离心率 e 大于 1,且焦点位于长轴上。
- 双曲线的长轴和短轴分别对应着两个标准方程的分子和分母。
- 双曲线的离心率越大,形状越扁平。
- 双曲线的焦点到直角坐标轴的垂直距离分别为 a 和 b。
四、抛物线1. 抛物线的定义:抛物线可由平面内的动点 M 和直线 l 的距离点 F 的距离等于焦距 PF 点的轨迹定义。
2. 抛物线的性质:- 抛物线的焦点位于焦线的中垂线上。
- 抛物线的顶点为最低点或最高点,轴称为准线,焦距 PF 的两倍称为参数。
- 抛物线的标准方程为 y² = 2px。
五、圆1. 圆的定义:圆可由平面内的一动点 M 到定点 O 的距离等于定长 r 的点的轨迹定义。
2. 圆的性质:- 圆的离心率 e 等于 0,焦距为零。
- 圆的半径为定长 r,焦距为零。
- 圆心到任意点的距离都相等,这个距离称为半径 r。
总结:通过以上对圆锥曲线的介绍,我们可以发现每一种曲线都有各自的定义和性质。
(完整版)高中数学圆锥曲线知识点总结
高中数学知识点大全—圆锥曲线一、考点(限考)概要:1、椭圆:(1)轨迹定义:①定义一:在平面内到两定点的距离之和等于定长的点的轨迹是椭圆,两定点是焦点,两定点间距离是焦距,且定长2a大于焦距2c。
用集合表示为:;②定义二:在平面内到定点的距离和它到一条定直线的距离之比是个常数e,那么这个点的轨迹叫做椭圆。
其中定点叫焦点,定直线叫准线,常数是离心率用集合表示为:;(2)标准方程和性质:注意:当没有明确焦点在个坐标轴上时,所求的标准方程应有两个。
(3)参数方程:(θ为参数);3、双曲线:(1)轨迹定义:①定义一:在平面内到两定点的距离之差的绝对值等于定长的点的轨迹是双曲线,两定点是焦点,两定点间距离是焦距。
用集合表示为:②定义二:到定点的距离和它到一条定直线的距离之比是个常数e,那么这个点的轨迹叫做双曲线。
其中定点叫焦点,定直线叫准线,常数e是离心率。
用集合表示为:(2)标准方程和性质:注意:当没有明确焦点在个坐标轴上时,所求的标准方程应有两个。
4、抛物线:(1)轨迹定义:在平面内到定点和定直线的距离相等的点的轨迹是抛物线,定点是焦点,定直线是准线,定点与定直线间的距离叫焦参数p。
用集合表示为:(2)标准方程和性质:①焦点坐标的符号与方程符号一致,与准线方程的符号相反;②标准方程中一次项的字母与对称轴和准线方程的字母一致;③标准方程的顶点在原点,对称轴是坐标轴,有别于一元二次函数的图像;二、复习点睛:1、平面解析几何的知识结构:2、椭圆各参数间的关系请记熟“六点六线,一个三角形”,即六点:四个顶点,两个焦点;六线:两条准线,长轴短轴,焦点线和垂线PQ;三角形:焦点三角形。
则椭圆的各性质(除切线外)均可在这个图中找到。
3、椭圆形状与e的关系:当e→0,c→0,椭圆→圆,直至成为极限位置的圆,则认为圆是椭圆在e=0时的特例。
当e→1,c→a椭圆变扁,直至成为极限位置的线段,此时也可认为是椭圆在e=1时的特例。
圆锥曲线的极点与极线问题
圆锥曲线的极点与极线问题圆锥曲线的极点与极线问题导言圆锥曲线是数学中的一个重要分支,其所涵盖的概念和性质有着深远的研究价值。
其中,圆锥曲线的极点与极线问题是一个具有特殊意义的主题。
在本文中,我将以深度和广度的方式来探讨圆锥曲线的极点与极线,希望能够使读者对这一问题有全面、深刻和灵活的理解。
一、圆锥曲线的基本定义与性质1.1 什么是圆锥曲线圆锥曲线是由一个平面与一个平行于它的不相交的直线切割圆锥所得到的曲线。
根据切割的方式和角度不同,圆锥曲线可以分为椭圆、双曲线和抛物线三类。
1.2 圆锥曲线的焦点与离心率圆锥曲线的焦点是指在其上的特殊点,其具有特殊的几何性质。
离心率是一个衡量圆锥曲线形状的参数,也是圆锥曲线性质的重要指标。
二、极点与极线的基本概念2.1 极点的定义与性质在平面上给定一个圆锥曲线,其直角坐标系中的原点O被称为该圆锥曲线的极点。
极点在圆锥曲线的研究中具有重要的地位,它与曲线的各种性质密切相关。
2.2 极线的定义与性质对于圆锥曲线上的任意一点P,以极点为中心,作直线OP,称为圆锥曲线的极线。
极线是一个与极点相关的直线,它与曲线的位置和特性有着密切的联系。
三、不同类型曲线的极点与极线问题3.1 椭圆的极点与极线对于椭圆,其极点为原点O,极线为过原点O的直线。
椭圆的极点处于其主轴的中点位置,其极线是关于两个焦点的对称直线。
3.2 双曲线的极点与极线对于双曲线,其极点为原点O,极线为过原点O的渐近线。
双曲线的极点处于离心率之间的位置,其极线是关于两个焦点的渐近线。
3.3 抛物线的极点与极线对于抛物线,其极点为其焦点,极线为过焦点的直线。
抛物线的极点位于抛物线的顶点位置,其极线是关于焦点的直线。
四、个人观点与理解圆锥曲线的极点与极线问题是一个十分有趣且具有挑战性的数学问题。
通过研究圆锥曲线的极点与极线,我们能够更深入地理解曲线的性质和特性。
极点是曲线的重要几何特征,它能够从不同的角度揭示出曲线的各种性质。
(同步讲解)圆锥曲线知识点总结
圆锥曲线知识点小结圆锥曲线在高考中的地位:圆锥曲线在高考数学中占有十分重要的地位,是高考的重点、热点和难点。
通过以圆锥曲线为载体,与平面向量、导数、数列、不等式、平面几何等知识进行综合,结合数学思想方法,并与高等数学基础知识融为一体,考查学生的数学思维能力及创新能力,其设问形式新颖、有趣、综合性很强。
(1).重视圆锥曲线的标准方程和几何性质与平面向量的巧妙结合。
(2).重视圆锥曲线性质与数列的有机结合。
(3).重视解析几何与立体几何的有机结合。
高考再现:2011年(文22)在平面直角坐标系x O y中,已知椭圆C:+ y2 = 1.如图所示,斜率为k(k>0)且不过原点的直线l交椭圆C于A、B两点,线段AB的中点为E,射线OE交椭圆C于点G,交直线x = -3于点D(-3,m).(1)求m2 + k2的最小值;(2)若∣OG∣2 =∣OD∣·∣OE∣, ①求证:直线l过定点;②试问点B、G能否关于x轴对称?若能,求出此时△ABG的外接圆方程;若不能,请说明理由.(理22)已知动直线l与椭圆C:+ = 1相交于P(x1,y1),Q(x2,y 2)两个不同点,且△OPQ的面积S△OPQ=,其中O为坐标原点.(1)证明:+和+均为定值;(2)设线段PQ 的中点为M ,求∣OM ∣·∣PQ ∣的最大值;(3)椭圆C 上是否存在三点D, E, G ,使得S △ODE = S △ODG = S △OEG =?若存在,判断△DEG 的形状;若不存在,请说明理由.(2009年山东卷)设m ∈R,在平面直角坐标系中,已知向量a =(mx,y+1),向量b =(x,y-1),a⊥b ,动点M(x,y)的轨迹为E.(1)求轨迹E 的方程,并说明该方程所表示曲线的形状;(2)已知m=1/4,证明:存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹E 恒有两个交点A,B,且OA⊥OB(O 为坐标原点),并求出该圆的方程; (3)已知m=1/4,设直线l 与圆C:x 2+y 2=R 2(1<R<2)相切于A 1,且l 与轨迹E 只有一个公共点B 1,当R 为何值时,|A 1B 1|取得最大值?并求最大值. 一.圆锥曲线的定义:椭圆:平面内与两个定点的距离之和等于定长(大于)的点的轨迹叫做椭圆。
完美版圆锥曲线知识点总结
完美版圆锥曲线知识点总结
圆锥曲线(conic section)是指将圆锥面截出的几何曲线,包括圆、椭圆、双曲线
和环状曲线。
圆锥曲线特征定义为一组相关的高等几何概念,它来源于几何表示椭圆,半
直径和圆周上的某些点,以及另一些几何学概念,比如两个椭圆相交等。
圆锥曲线在椭圆定律中有重要作用,它可以帮助我们计算椭圆的长短轴,还可以用来
寻找圆锥面上指定位置上的点,或者求解和椭圆方程有关的各种参数。
圆锥曲线还可以用来解决和相关物理问题,比如光的反射和折射现象,因为光的反射
和折射都可以用椭圆方程和圆锥曲线来找出解决方案。
结合圆锥曲线的几何性质,将圆锥曲线的描述定义为:圆锥曲线的两个基本特性是椭
圆形和整体对称性,它是由圆锥面截出来的,而这些曲线的性质依赖于特定的参数,比如
切锥面圆锥上的面积、长短轴、偏离角、椭圆长宽比等。
圆锥曲线可以利用椭圆方程作出精确的数学模拟,关于不同参数的变化对椭圆的影响,进而推导出圆锥曲线的椭圆上的将要交汇的点,可以解释出椭圆形的特性和关系。
同时,圆锥曲线还可以用来发现几何学中的相关概念,像直线到椭圆交点、椭圆面上
点到椭圆上一定点的最短距离等,这些概念可以帮助我们理解圆锥曲线。
总之,圆锥曲线是圆锥及其数学特性的几何结果,它不仅能帮助我们理解光的反射和
折射,也可以用来理解几何学中的概念,具有十分重要的意义。
专题七 解析几何 第二讲 圆锥曲线的概念与性质,与弦有关的计算问题——2022届高考理科数学三轮
③|F1A|+|F1B|=
2 p
;④以弦
AB
为直径的圆与准线相切.
[典型例题]
1.已知椭圆 T : x2 y2 1(a b 0) 的长半轴为 2,且过点 M 0,1 .
a2 b2 若过点 M 引两条互相垂直的直线 l1 , l2 ,P 为椭圆上任意一点,
记点 P 到 l1 , l2 的距离分别为 d1 , d2 ,则 d12 d22 的最大值为( B )
C. x2 y
D. x2 1 y 2
[解析]
本题考查抛物线的定义、标准方程. 抛物线 C : x2 2 py( p 0) 的准线方程为 y p .因为 | AF | 4 ,
2 所以由抛物线的定义得 p 3 4 ,解得 p 2 ,
2 所以抛物线 C 的方程为 x2 4 y .故选 A.
因为 | BC | 2 | BF | ,所以 | BC | 2 | BN | ,所以 BC 2 ,所以 BN 2 ,
CF 3
p3
所以 BN BF 4 , BC 8 ,
3
3
[解析]
所以 CF 4 ,因为 p CF , AM CA
所以 2 CF 4 4 , AM CF AF 4 AF 4 AM 4
则 d12 d22 x2 (1 y)2 ,因为 P 在椭圆上,所以 x2 4 4 y2 ,
所以
d12
d
2 2
5
3y2
2y
5
3
y
1 2 3
1 3
,
y [1,1],
[解析]
所以当
y
1 3
时,
பைடு நூலகம்d12
d22
有最大值
16 3
,所以
圆锥曲线几何性质总结归纳
圆锥曲线的几何性质一、椭圆的几何性质(以22a x +22by =1(a ﹥b ﹥0)为例)1、⊿ABF 2的周长为4a(定值) 证明:由椭圆的定义12121212242AF AF a AF AF BF BF a BF BF a +=⎫⎪⇒+++=⎬+=⎪⎭即24ABF C a =2、焦点⊿PF 1F 2中: (1)S ⊿PF1F2=2tan2θ∙b(2)(S ⊿PF1F2)max = bc(3)当P 在短轴上时,∠F 1PF 2最大 证明:(1)在12AF F 中∵ 22212124cos 2PF PF c PF PF θ+-=⋅∴ ()2121212c o s 2P F P F P F P F P Fθ⋅=+-⋅∴ 21221cos b PF PF θ⋅=+∴ 1222112sin cos tan 21cos 2PF F b S b θθθθ-=⨯⋅=⋅+ (2)(S ⊿PF1F2)max =max 122c h bc ⨯⨯= (3 ()()()2222222212002222222120004444cos 12222PF PF c a ex a ex c a c PF PF a e x a e x θ+-++---===-⋅-+ 当0x =0时 cos θ有最小值2222a c a- 即∠F 1PF 2最大 3、 过点F 1作⊿PF 1F 2的∠P 的外角平分线的垂线,垂足为M , 则M 的轨迹是x 2+y 2=a 2xx证明:延长1F M 交2F P 于F ,连接OM 由已知有 1P F F P = M 为1F F 中点 ∴ 212O M F F ==()1212PF PF +=a 所以M 的轨迹方程为 222x y a +=4、以椭圆的任意焦半径为直径的圆,都与圆x 2+y 2=a 2内切证明:取1PF 的中点M ,连接OM 。
令圆M 的直径1PF ,半径为∵ OM =()2111112222PF a PF a PF a r =-=-=- ∴ 圆M 与圆O 内切∴ 以椭圆的任意焦半径为直径的圆,都与圆x 2+y 2=a 2内切5、任一焦点⊿PF 1F 2的内切圆圆心为I ,连结PI 延长交长轴于则 ∣IR ∣:∣IP ∣=e证明:证明:连接12,F I F I 由三角形内角角平分线性质有 ∵1212121222F R F R F R F R I R ce P I P F P F P F P F a +=====+ ∴IRPI= e6、以任一焦点弦为直径的圆与相应准线相离。
圆锥曲线知识点清单
圆锥曲线知识点清单1.圆锥曲线定义:圆锥曲线可以定义为平面上一条曲线,是由一个平面与一个双曲面(或抛物面、圆锥、椭球)相交而得到的曲线。
2.圆锥曲线的分类:根据双曲面的切割方式,圆锥曲线可以分为圆、椭圆、双曲线和抛物线四种。
3.圆:圆是一种特殊的圆锥曲线,是由一个平面与圆锥体的底面相交而得到的曲线。
圆的特点是所有的点到圆心的距离都相等。
4.椭圆:椭圆是圆锥曲线中除了圆之外最为常见的一种形式。
椭圆的特点是到两个焦点的距离之和等于定长的点构成的轨迹。
5.双曲线:双曲线是圆锥曲线中的一种形式,具有两个分离的点,称为焦点。
双曲线的特点是到两个焦点的距离之差等于定长的点构成的轨迹。
6.抛物线:抛物线是圆锥曲线中的一种形式,具有一个焦点和一个定点。
抛物线的特点是到焦点和定点的距离相等的点构成的轨迹。
7.圆锥曲线的方程:每种圆锥曲线都有其特定的方程形式。
例如,椭圆的方程可以表示为x^2/a^2+y^2/b^2=1,其中a和b分别代表椭圆的长半轴和短半轴长度。
8.圆锥曲线的焦点和准线:每种圆锥曲线都具有焦点和准线,它们在曲线的定义中起到重要作用。
焦点是曲线的特定点,而准线是曲线的特定直线。
9.圆锥曲线的参数方程:除了直角坐标系方程外,圆锥曲线还可以使用参数方程来表示。
参数方程由参数t控制,使我们可以通过调整参数值来改变曲线的形状。
10.圆锥曲线的基本性质:每种圆锥曲线都具有一些基本的性质,如对称性、渐近线、离心率等。
这些性质有助于我们更好地理解和分析圆锥曲线。
11.圆锥曲线的应用:圆锥曲线在现实生活和工程领域中有着广泛的应用,如天体轨道、卫星通信、汽车运动轨迹等。
了解圆锥曲线的性质和方程形式有助于我们更好地理解和应用它们。
12.圆锥曲线的研究方法:研究圆锥曲线的方法包括几何方法和解析几何方法。
几何方法主要是通过几何性质和图形推理来研究曲线的特性,而解析几何方法则是通过代数和数学计算来推导圆锥曲线的方程和性质。
以上是圆锥曲线的一些主要知识点,通过学习和了解这些知识点,我们可以更好地理解和应用圆锥曲线。
圆锥曲线知识要点及重要结论
《圆锥曲线》知识要点及重要结论一、椭圆1 定义 平面内到两定点21,F F 的距离的和等于常数)2(221F F a a >的点P 的轨迹叫做椭圆.若212F F a =,点P 的轨迹是线段21F F .若2120F F a <<,点P 不存在.2 标准方程 )0(12222>>=+b a b y a x ,两焦点为)0,(),0,(21c F c F -.)0(12222>>=+b a bx a y ,两焦点为),0(),,0(21c F c F -.其中222c b a +=. 3 几何性质椭圆是轴对称图形,有两条对称轴. 椭圆是中心对称图形,对称中心是椭圆的中心. 椭圆的顶点有四个,长轴长为a 2,短轴长为b 2,椭圆的焦点在长轴上.若椭圆的标准方程为)0(12222>>=+b a b y a x ,则b y b a x a ≤≤-≤≤-,;若椭圆的标准方程为)0(12222>>=+b a bx a y ,则a y a b x b ≤≤-≤≤-,.二、双曲线1 定义 平面内到两定点21,F F 的距离之差的绝对值等于常数)20(221F F a a <<的点的轨迹叫做双曲线. 若212F F a =,点P 的轨迹是两条射线.若212F F a >,点P 不存在.2 标准方程 )0,0(12222>>=-b a b y a x ,两焦点为)0,(),0,(21c F c F -.)0,0(12222>>=-b a by a x ,两焦点为),0(),,0(21c F c F -.其中222b a c +=. 3 几何性质双曲线是轴对称图形,有两条对称轴;双曲线是中心对称图形,对称中心是双曲线的中心. 双曲线的顶点有两个21,A A ,实轴长为a 2,虚轴长为b 2,双曲线的焦点在实轴上.若双曲线的标准方程为)0,0(12222>>=-b a b y a x ,则R y a x a x ∈≥-≤,或;若双曲线的标准方程为)0,0(12222>>=-b a bx a y ,则R x a y a y ∈≥-≤,或.4 渐近线双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 有两条渐近线x a b y =和x a by -=.即02222=-b y a x双曲线)0,0(12222>>=-b a b x a y 有两条渐近线x b a y =和x bay -=.即02222=-b x a y双曲线的渐进线是它的重要几何特征,每一双曲线都对应确定双曲线的渐进线,但对于同一组渐进线却对应无数条双曲线.与双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 共渐进线的双曲线可表示为)0(2222≠=-λλby a x .直线与双曲线有两个交点的条件,一定要“消元后的方程的二次项系数0≠”和“0>∆”同时成立.5 等轴双曲线:实轴长等于虚轴长的双曲线叫做等轴双曲线.等轴双曲线的标准方程为)0(12222>=-a a y a x 或)0(12222>=-a ax a y .等轴双曲线的渐近线方程为x y ±=.6 共轭双曲线:实轴为虚轴,虚轴为实轴的双曲线互为共轭双曲线.如:)0,0(12222>>=-b a b y a x 的共轭双曲线为)0,0(12222>>=-b a ax b y ,它们的焦点到原点的距离相等,因而在以原点为圆心,22b a +为半径的圆上.且它们的渐近线都是x a b y =和x ab y -=. 三、抛物线1 定义 平面内与一个定点F 和一条定直线F l (不在l 上) 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线. 定点F 叫做抛物线的焦点,定直线l 叫做抛物线的准线.2 标准方程(1) )0(22>=p px y ,焦点为)0,2(p,准线方程为2p x -=,抛物线张口向右.(2) )0(22>-=p px y ,焦点为)0,2(p -,准线方程为2p x =,抛物线张口向左.(3) )0(22>=p py x ,焦点为)2,0(p ,准线方程为2p y -=,抛物线张口向上.(4) )0(22>-=p py x ,焦点为)2,0(p -,准线方程为2p y =,抛物线张口向下.其中p 表示焦点到准线的距离.3 几何性质抛物线是轴对称图形,有一条对称轴.若方程为)0(22>=p px y 或)0(22>-=p px y ,则对称轴是x 轴,若方程为)0(22>=p py x 或)0(22>-=p py x ,则对称轴是y 轴. 若抛物线方程为)0(22>=p px y ,则R y x ∈≥,0. 若抛物线方程为)0(22>-=p px y ,则R y x ∈≤,0. 若抛物线方程为)0(22>=p py x ,则R x y ∈≥,0. 若抛物线方程为)0(22>-=p py x ,则R x y ∈≤,0.圆锥曲线的一些重要结论【几个重要结论】1 已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的两焦点为)0,(),0,(21c F c F -,),(00y x P 为椭圆上一点,则)1()()(2222020201ax b c x y c x PF -++=++=a a cx a a cx a cx a x c +=+=++=020202202)(2 因为a x a ≤≤-0,c a a acxc a c a cx c +≤+≤-<≤≤-000,, 所以a a cx PF +=01. 同理,acxa PF a PF 0122-=-=. 已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点分别为)0,(),0,(21c F c F -,),(00y x P 为双曲线上一点,则a a cx PF +=01,a acxPF -=02. 2 椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的两焦点为21,F F ,P 为椭圆上一点,若θ=∠21PF F ,则21PF F ∆的面积为2tan cos 1sin 22αααb b =+. 解:根据椭圆的定义可得a PF PF 221=+ ①由余弦定理可得αcos 242122212212PF PF PF PF F F c -+== ②由①②得)cos 1(2442122α+=-PF PF c a .从而αcos 12221+=b PF PF 所以,21F PF ∆的面积为2tan cos 1sin sin 212221ααααb b PF PF =+=双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 的两焦点为21,F F ,P 为其上一点,若α=∠21PF F ,则21PF F ∆的面积为2cot cos 1sin sin 212221ααααb b PF PF =-=. 3 已知椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C ,N M ,是C 上关于原点对称的两点,点P 是椭圆上任意一点,当直线PN PM ,的斜率都存在,并记为PN PM k k ,时,那么PM k 与PN k 之积是与点P 位置无关的定值.解:设),(),,(1100y x M y x P ,则),(11y x N --.01010101,x x y y k x x y y k PN PM----=--=,从而2120212001010101x x y y x x y y x x y y k k PN PM --=----⋅--=⋅. 又因为),(),,(1100y x M y x P 都在椭圆上,故1,1221221220220=+=+by a x b y a x .两式相减得,022********=-+-b y y a x x ,因而2221202120ab x x y y -=--即22a b k k PN PM -=⋅.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x .N M ,是C 上关于原点对称的两点,点P 是双曲线上任意一点,当直线PN PM ,的斜率都存在,并记为PN PM k k ,时,那么PM k 与PN k 之积是与点P 位置无关的定值.【常用方法】1 在求轨迹方程时,若条件满足圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义,则可以用定义求轨迹方程,这是常用求轨迹的数学方法,称为定义法.2本章经常会碰到直线l 与圆锥曲线C 相交于两点的问题,若已知l 过定点),(00y x P ,则可设l 的方程为0x x =或)(00x x k y y -=-.然后分两种情况进行研究,一般处理方法是把直线方程代入曲线C 的方程中,整理得到关于x 或y 的一元二次方程(要注意二次项系数是否为零).韦达定理和判别式经常要用到!若l 的条件不明显时,则可设l 的方程为m x =或m kx y +=.3 本章还经常用到“点差法”:设直线l 与圆锥曲线C 交于点),(),,(2211y x B y x A ,则B A ,两点坐标都满足曲线C 的方程,然后把这两个结构相同的式子相减,整理可以得到直线AB 的斜率1212x x y y --的表达式,也经常会出现2121,y y x x ++,这样又可以与线段AB 的中点),(00y x P 联系起来!4 若三点),(),,(),,(002211y x P y x B y x A 满足以线段AB 为直径的圆经过点P 或BP AP ⊥时,常用处理方法有:①根据勾股定理可得222PB PA AB +=; ②根据AP 的斜率与BP 的斜率之积为1-,可得120201010-=--⋅--x x y y x x y y ;③根据),(),,(,002020101y y x x PB y y x x PA PB PA --=--==⋅可得0))(())((02010201=--+--y y y y x x x x .5求轨迹方程的方法常见的有:直接法、定义法、待定系数法、代入法(也叫相关点法).。
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-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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 b y 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22221x y a b +=的参数方程为 22221y x a b+=的参数方程为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。
高中数学圆锥曲线总结
数学圆锥曲线总结1、圆锥曲线的两个定义:(1)第一定义中要重视“括号”内的限制条件:椭圆中,与两个定点F,F的距离的和等于常数,且此常数一定要大于,当常数等于时,轨迹是线段F F,当常数小于时,无轨迹;双曲线中,与两定点F,F的距离的差的绝对值等于常数,且此常数一定要小于|F F|,定义中的“绝对值”与<|F F|不可忽视。
若=|F F|,则轨迹是以F,F为端点的两条射线,若﹥|F F|,则轨迹不存在。
若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。
(2)第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线,且“点点距为分子、点线距为分母”,其商即是离心率。
圆锥曲线的第二定义,给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系,要善于运用第二定义对它们进行相互转化。
Attention:(1)在求解椭圆、双曲线问题时,首先要判断焦点位置,焦点F,F的位置,是椭圆、双曲线的定位条件,它决定椭圆、双曲线标准方程的类型,而方程中的两个参数,确定椭圆、双曲线的形状和大小,是椭圆、双曲线的定形条件;在求解抛物线问题时,首先要判断开口方向;(2)在椭圆中,最大,,在双曲线中,最大,。
4.圆锥曲线的几何性质:(1)椭圆(以()为例):①范围:;②焦点:两个焦点;③对称性:两条对称轴,一个对称中心(0,0),四个顶点,其中长轴长为2,短轴长为2;④准线:两条准线;⑤离心率:,椭圆,越小,椭圆越圆;越大,椭圆越扁。
(2)(2)双曲线(以()为例):①范围:或;②焦点:两个焦点;③对称性:两条对称轴,一个对称中心(0,0),两个顶点,其中实轴长为2,虚轴长为2,特别地,当实轴和虚轴的长相等时,称为等轴双曲线,其方程可设为;④准线:两条准线;⑤离心率:,双曲线,等轴双曲线,越小,开口越小,越大,开口越大;⑥两条渐近线:。
(3)抛物线(以为例):①范围:;②焦点:一个焦点,其中的几何意义是:焦点到准线的距离;③对称性:一条对称轴,没有对称中心,只有一个顶点(0,0);④准线:一条准线;⑤离心率:,抛物线。
圆锥曲线讲义 圆锥曲线知识总结 抛物线,椭圆,双曲线对比图表
3.几何性质: 1)范围 2)对称性 3)顶点 4)渐近线 5)离心率 6)通径
x∈(-∞,-a]∪[a,+∞) ,y∈R 关于 x 轴,y 轴,原点对称 (a,0),(-a,0),实轴长为 2a,虚轴长为 2b y=(b/a)x,双曲线与渐近线无限接近,但永远不会相交 双曲线的焦距与实轴长的比 e=c/a 叫做双曲线的离心率,e>1 过焦点并垂直于坐标轴的弦称为通径。双曲线的通径长为(2b^2)/a
2.标准方程:
x a
2 2
)
(
y2 b2
)
1
,a>b>0
焦点是 F1 (-c,0), F2 (c,0),且 c2 a2 b2 。
3.几何性质:
1)范围
x∈[-a,a] ,y∈[-b,b]
2)对称性
关于 x 轴,y 轴,原点对称
3)顶点
(a,0),(-a,0),(0,b),(0,-b),长轴长为 2a,短轴长为 2b
1.定义:平面内与两个顶点 F1 ,F2 ,的距离的差的绝对值等于常数(小于| F1 F2 |且不等于零)
的点的轨迹叫做双曲线。这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点的距离叫做双曲线的焦距。
2.标准方程:
x a
2 2
)
(
y b
2 2
)
1
,a>0,b>0
焦点是 F1 (-c,0), F2 (c,0),且 c2 a2 b2 。
2.标准方程: y2 2 px ,(p>0)
F( p ,0) 焦点是 2
3.几何性质: 1)范围 2)对称性 3)顶点 4)离心率 5)通径
x∈[0,+∞) ,y∈R 关于 x 轴对称。抛物线的对称轴叫做抛物线的轴。 (0,0) 抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离的比 e=c/a 叫做抛物线的离心率,e=1 过焦点并垂直于轴的弦称为通径。抛物线的通径长为 2p
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圆锥曲线的定义及几何性质
1. 椭圆
222
2
1x y a
b
+
=和
222
2
x y k a
b
+
=(0)k >一定具有( )
A .相同的离心率
B .相同的焦点
C .相同的顶点
D .相同的长轴长 2. 已知1F 、2F 是椭圆的两个焦点,过1F 且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,若2
ABF ∆是正三角形,则这个椭圆的离心率是( )
A
.
2
B
.
3
C
2
D
3
3. 已知1F 、2F 是椭圆的两个焦点,满足120M F M F ⋅=
的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的
取值范围是( )A .(01), B .1(0]2
, C
.(02
D
.1)2
4. 过椭圆
222
2
1(0)
x y a b a
b
+
=>>的左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于点P ,2F 为右焦点,若
1260F PF ∠=°,则椭圆的离心率为(
)
A
.
2
B
.
3
C .12
D .1
3
5. 已知椭圆
2222
1x y a
b
+=的左、
右焦点分别为1F 、2F ,且12||2F F c =,点A 在椭圆上,1120AF F F ⋅=
,2
12AF AF c ⋅=
,则椭圆的离心率e =
( )
A
.
3
B
.
2
C
2
D
2
6. 已知P 是以12F F ,为焦点的椭圆
222
2
1(0)x y a b a
b
+
=>>上的一点,若
120
PF PF ⋅= ,
121tan 2
PF F ∠=
,则此椭圆的的离心率为( )
A .
12
B .
23
C .1
3
D
3
7. 已知椭圆
2
2
15
x
y
m
+
=
的离心率e 5
=m 的值为( )
A .3
B .
253
或3 C
. D
8. 椭圆的长轴为12A A ,B 为短轴的一个端点,若∠012120A BA =,则椭圆的离心率为( )
A .
12
B
3
C
3
D
2
9. 椭圆
222
2
1(0)x y a b a
b
+
=>>的四个顶点为A 、B 、C 、D ,若四边形ABC D 的内切圆恰好过椭
圆的焦点,则椭圆的离心率是( )
A
.
2 B
.
4
C
2
D
4
10. 设12F F ,分别是椭圆
222
2
1x y a
b
+
=(0a b >>)的左、右焦点,若在直线2
:a
l x c
=
上存在P (其
中c =),使线段1PF 的中垂线过点2F ,则椭圆离心率的取值范围是( )
A
.0,
2⎛
⎝⎦
B
.0,
3⎛
⎝
⎦
C
.,12⎫⎪⎪⎣⎭ D
.,13⎫
⎪⎪⎣⎭
11. 椭圆上一点A 看两焦点的视角为直角,设1AF 的延长线交椭圆于B ,又2||||AB AF =,则椭圆的
离心率e =( )
A
.2-+
B
. C
1- D
12. 椭圆()
222
2
10x
y a b a
b
+
=>>的右焦点F ,其右准线与x 轴的交点为A ,在椭圆上存在点满足线
段AP 的垂直平分线过点F ,则椭圆离心率的取值范围是( )
13. A
.02⎛ ⎝
⎦ B .102⎛
⎤ ⎥⎝
⎦,
C
.)11
,
D .112
⎡⎫⎪⎢
⎣⎭,
14. 已知椭圆()
222
2
10x
y a b a
b
+
=>>,A 是椭圆长轴的一个端点,B 是椭圆短轴的一个端点,F 为
椭圆的一个焦点. 若AB BF ⊥,则该椭圆的离心率为 ( )
224416. 在ABC △中,A B B C =,7cos 18
B =-
.若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离
心率e = .
17. 在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆
222
2
1(0)
x y a b a
b
+=>>的焦距为2c ,以点O 为圆心,a 为
半径作圆M .若过点20a P c ⎛⎫
⎪
⎝⎭
,作圆M 的两条切线互相垂直,则椭圆的离心率为 .
18. 直线:220l x y -+=过椭圆的左焦点1F 和一个顶点B ,该椭圆的离心率为_________.
19. 设12(0)(0)F c F c -,,,是椭圆
222
2
1(0)
x y a b a
b
+
=>>的两个焦点,P 是以12F F 为直径的圆与椭
圆的一个交点,若12
21
2PF F PF F ∠=∠,则椭圆的离心率等于________.
20. 椭圆
222
2
1(0)x y a b a
b
+
=>>的半焦距为c ,若直线2y x =与椭圆一个交点的横坐标恰为c ,椭圆
的离心率为_________
21. 已知1F ,2F 是椭圆的两个焦点,过1F 且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A B ,两点,若
2ABF △是正三角形,则这个椭圆的离心率是_________.。