高中数学圆锥曲线解题技巧方法总结(可编辑修改word版)
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(x - 6)2 + y 2 (x + 6)2 + y 2 m - 1 2 圆锥曲线
1. 圆锥曲线的两定义:
椭圆中,与两个定点 F 1 ,F 2 的距离的和等于常数2a , 且此常数 2a 一定要大于 F 1F 2 ,当常数等于 F 1F 2 时,轨迹是线段 F 1 F 2 ,当常数小于 F 1 F 2 时,无轨 迹;双曲线中,与两定点 F 1 ,F 2 的距离的差的绝对值等于常数2a ,且此常数2a 一定要小于|F 1 F 2 |, 定义中的“绝对值”与 2a <|F 1 F 2 |不可忽视。若2a =|F 1 F 2 |,则轨迹是以 F 1 ,F 2 为端点的两条射线,若2a ﹥|F 1 F 2
|,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。 如方程 - = 8 表示的曲线是
(答:双曲线的左支)
2. 圆锥曲线的标准方程(标准方程是指中心(顶点)在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程):
(1) 椭圆:焦点在 x 轴上时 x a 2 + y 2
b 2 = 1( a > b > 0 ),焦点在 y 轴上时 y a
2
+ x 2 b 2 =1( a > b > 0 )。方程 Ax 2 + By 2 = C 表示椭圆的充要条件是什么?(ABC≠0,且 A ,B ,C 同号,A≠B)。 若 x , y ∈ R ,且3x 2 + 2 y 2 = 6 ,则
x + y 的最大值是 , x 2 + y 2 的最小值是
(答:
5, 2 )
(2) 双曲线:焦点在 x 轴上: x a 2 - y 2
b 2 =1,焦点在 y 轴上: y a
2
- x 2 b 2 =1( a > 0, b > 0 )。方程 Ax 2 + By 2 = C 表示双曲线的充要条件是什么?(ABC≠0,且 A ,B 异号)。
如设中心在坐标原点O ,焦点 F 1 、 F 2 在坐标轴上,离心率e = 则 C 的方程为 (答: x 2 - y 2 = 6 )
的双曲线 C 过点 P (4,- 10) , (3) 抛物线: 开口向右时 y 2 = 2 px ( p > 0) , 开口向左时 y 2 = -2 px ( p > 0) , 开口向上时 x 2 = 2 py ( p > 0) ,开口向下时 x 2 = -2 py ( p > 0) 。
3. 圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断):
(1) 椭圆:由 x 2 , y 2 分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
如 已知方程 x + y 2
2 - m = 1表示焦点在 y 轴上的椭圆, 则 m 的取值范围是 ( 答: (-∞,-1) (1, 3) ) 2
(2) 双曲线:由 x 2 , y 2 项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;
(3) 抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。
提醒:在椭圆中, a 最大, a 2 = b 2 + c 2 ,在双曲线中, c 最大, c 2 = a 2 + b 2 。
4. 圆锥曲线的几何性质:
x 2 y 2 (1) 椭圆(以 + a 2 b 2
= 1( a > b > 0 )为例):①范围: -a ≤ x ≤ a , -b ≤ y ≤ b ;②焦点:
两个焦点(±c , 0) ;③对称性:两条对称轴 x = 0, y = 0 ,一个对称中心(0,0),四个顶点(±a , 0), (0, ±b ) ,
2 2
2 2
2
2 b
其中长轴长为 2 a ,短轴长为 2 b ;④准线:两条准线 x = ± a c
越小,椭圆越圆; e 越大,椭圆越扁。
; ⑤离心率: e = c ,椭圆⇔ 0 < e < 1,e
a 如(1)若椭圆 x 5
+ y 2 m = 1的离心率e =
10 ,则 m 的值是 (答:3 或 25 ); 5 3 (2)以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为1 时,则椭圆长轴的最小值为
(答: 2 )
x 2
y 2
(2) 双曲线(以 a 2
- = 1( a > 0, b > 0 )为例):①范围: x ≤ -a 或 x ≥ a , y ∈ R ;②焦点:
b 2 两个焦点(±
c , 0) ;③对称性:两条对称轴 x = 0, y = 0 ,一个对称中心(0,0),两个顶点(±a , 0) ,其 中实轴长为 2 a ,虚轴长为 2 b ,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
x 2 - y 2
= k , k ≠ 0 ;④准线:两条准线 x = ± a c ; ⑤离心率: e = c ,双曲线⇔ e > 1 ,等轴双曲线
a
⇔ e = ,
e 越小,开口越小, e 越大,开口越大;⑥两条渐近线: y = ± x 。 a
(3) 抛物线(以 y 2 = 2 px ( p > 0) 为例):①范围: x ≥ 0, y ∈ R ;②焦点:一个焦点 p ( , 0) 2
,其中 p 的几何意义是:焦点到准线的距离;③对称性:一条对称轴 y = 0 ,没有对称中心,只有一个顶点(0,0);④
准线:一条准线 x = - p
; ⑤离心率: e = 2
c ,抛物线⇔ e = 1 。
a 如设a ≠ 0, a ∈ R ,则抛物线 y = 4ax 2
的焦点坐标为
(答: (0, 1
16a
) )
; x 2
y 2
x 2 y 2
5、点 P (x 0 , y 0 ) 和椭圆 + = 1( a > b > 0 )的关系:(1)点 P (x 0 , y 0 ) 在椭圆外⇔ 0 + 0 > 1;
a 2
b 2 x 2 y 2 a 2 b 2
x 2
y 2
(2)点 P (x , y ) 在椭圆上⇔ 0 + 0 =1;(3)点 P (x , y ) 在椭圆内⇔ 0 + 0 <
1 0
a 2
b 2
0 0
a 2
b 2
6. 直线与圆锥曲线的位置关系:
(1) 相交: ∆ > 0 ⇔ 直线与椭圆相交; ∆ > 0 ⇒ 直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一
定有∆ > 0 ,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故∆ > 0 是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件; ∆ > 0 ⇒ 直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有 ∆ > 0 ,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,故∆ > 0 也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。
(2) 相切: ∆ = 0 ⇔ 直线与椭圆相切; ∆ = 0 ⇔ 直线与双曲线相切; ∆ = 0 ⇔ 直线与抛物线相 切;
(3) 相离: ∆ < 0 ⇔ 直线与椭圆相离; ∆ < 0 ⇔ 直线与双曲线相离; ∆ < 0 ⇔ 直线与抛物线相离。
提醒:(1)直线与双曲线、抛物线只有一个公共点时的位置关系有两种情形:相切和相交。如果直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交,但只有一个交点;如果直线与抛物线的轴平行时,直
2 2 2 2