圆锥曲线的标准方程
圆锥曲线与方程
平面内到一个定点F和一条定直线 l(F不在l上) 抛物线的定义:
l d
. F
.M
的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.
可用表达式 MF=d 表示,其中d为F到l的距离.
(三)
圆锥曲线的统一定义:
平面内到一个定点F的距离和到一条定直线l F不在l上的距离的比 等于常数 e的点的轨迹
l d
2 2 2 2
典型例题
【例3】已知抛物线C的顶点在原点,焦点F在x轴的正半轴上, 设A、B是抛物线C上的两个动点(AB不垂直于x轴),
且AF+BF=8,线段AB的垂直平分线恒经过点Q(6、0),
及 本 法 有小 中 题 求 四结 2 2 解: 又 y1 2 px1 , y 2 2 px 2 垂 是 解 种: 线 综 是 形抛 的 合 最 式物 ∴ x1 x 2 x1 x 2 12 2 p 0 。 有 抛 基 ,线 ∵AB 与 x 轴不垂直, 关 物 本 用的 知 线 的 待标 ∴ x1 x 2 ,故 x1 x 2 12 2 p 8 p 12 2 p 0 , 识 的 方 定准 解 定 法 系方 2 即 p=4,从而抛物线方程为 y 8 x 题 义 。 数程 。 求此抛物线方程。
a 2 45 2 b 5
x2 y2 1 (2)当焦点在y轴上时,同理得,椭圆方程为 85 85 小结:本题用待定系数法求椭圆的标准方程, 9 但在无法判断焦点所在的坐标轴时,要分情况讨论
x y 此时所求的椭圆方程为 45 5 1
典型例题
【例2】 已知双曲线的中心在坐标原点,一个焦点
基础训练
x y (7)已知椭圆 1 上一点 P 到椭圆左焦点的距离为 3, 25 9 35 则点 P 到椭圆右准线的距离为 4 x2 y2 (8)以椭圆 1 的中心为顶点,以椭圆的左准线为准线 25 16 100
圆锥曲线常用结论
圆锥曲线常用结论1.圆锥曲线的定义:(1)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FF,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|FF|,定义中的“绝对值”与<|FF|不可忽视。
若=|FF|,则轨迹是以F,F为端点的两条射线,若﹥|FF|,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。
抛物线定义中,定点和定直线是焦点和准线,要注意定点不在定直线上,否则轨迹为过定点且和定直线垂直的直线.(2)抛物线定义给出了抛物线上的点到焦点距离与此点到准线距离间的关系,要善于运用定义对它们进行相互转化。
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:焦点在轴上时()(参数方程,其中为参数),焦点在轴上时=1()。
方程表示椭圆的充要条件是什么?(ABC≠0,且A,B,C同号,A≠B)。
(2)双曲线:焦点在轴上: =1,焦点在轴上:=1()。
方程表示双曲线的充要条件是什么?(ABC≠0,且A,B异号)。
(3)抛物线:开口向右时,开口向左时,开口向上时,开口向下时。
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,分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
(2)双曲线:由,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。
特别提醒:(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。
圆锥曲线与二次曲线的方程与性质分析总结
离心率的计算公式:对于椭圆,离心率e的计算公式为e = c/a,其中c为焦点到椭圆中心的距离,a为长轴 半径;对于双曲线,离心率e的计算公式为e = c/a,其中c为焦点到双曲线中心的距离,a为实轴半径。
曲线的导数与切线斜率
圆锥曲线的导数表示切线的斜率 二次曲线的导数可以求出切线的斜率 导数的几何意义是曲线在某点的切线的斜率 导数在研究圆锥曲线和二次曲线的性质中具有重要作用
曲线的交点与公共点个数问题
公共点的个数也是解析性质 的一个重要方面
圆锥曲线与二次曲线的交点 个数取决于它们的方程和几 何性质
二次曲线在几何图形中的应用:二次曲线常用于描述平面几何中的一些形状和结构,例 如椭圆、抛物线、双曲线等。
圆锥曲线与二次曲线的组合应用:在一些复杂的几何图形中,可能需要同时利用圆锥曲 线和二次曲线的性质来解决相关问题。
实际应用中的注意事项:在利用圆锥曲线和二次曲线的性质解决实际问题时,需要注意 一些细节和限制条件,以确保结果的准确性和可靠性。
圆锥曲线与二次曲线的解析性 质
曲线的渐近线与水平截距
圆锥曲线的渐近线:根据圆锥曲线的标准方程,求出其渐近线的方程。 二次曲线的水平截距:根据二次曲的标准方程,求出其与x轴交点的横坐标。 曲线的渐近线与水平截距的关系:分析渐近线与水平截距在曲线性质中的作用和相互影响。 解析性质的应用:举例说明解析性质在解决实际问题中的应用。
解析性质决定了曲线在平面 上的位置关系和相互交点的
个数
解析性质对于研究圆锥曲线 与二次曲线的几何性质具有
重要意义
曲线的参数方程与极坐标方程
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)。
圆锥曲线经典题型总结(含答案)
圆锥曲线整理1.圆锥曲线的定义:(1)椭圆:|MF 1|+|MF 2|=2a (2a >|F 1F 2|);(2)双曲线:||MF 1|-|MF 2||=2a (2a <|F 1F 2|); (3)抛物线:|MF |=d .圆锥曲线的定义是本部分的一个重点内容,在解题中有广泛的应用,在理解时要重视“括号”内的限制条件: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21F F ,当常数等于21F F 时,轨迹是线段F 1F 2,当常数小于21F F 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 1F 2|,定义中的“绝对值”与2a <|F 1F 2|不可忽视。
若2a =|F 1F 2|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a ﹥|F 1F 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。
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12222=+b y a x (0a b >>),焦点在y 轴上时2222bx a y +=1(0a b >>)。
%(2)双曲线:焦点在x 轴上:2222b y a x - =1,焦点在y 轴上:2222b x a y -=1(0,0a b >>)。
(3)抛物线:开口向右时22(0)y px p =>,开口向左时22(0)y px p =->,开口向上时22(0)x py p =>,开口向下时22(0)x py p =->。
注意:1.圆锥曲线中求基本量,必须把圆锥曲线的方程化为标准方程。
2.圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断):椭圆:由x2,y 2分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
圆锥曲线定义
答案: D . 2.相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把 无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个 元素插入上述几个元素的空位和两端. 例 2.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻, 那么不同的排法种数是( ) A、1440 种 B、3600 种 C、4820 种 D、4800 种
(2)若双曲线方程为
若渐近线方程为 y
x2 y2 x2 y2 若双曲线与 2 2 1 有公共渐近线,可设为 2 2 a b a b
( 0 ,焦点在 x 轴上, 0 ,焦点在 y 轴上) (3)特别地当 a b时 离心率 e
2 两渐近线互相垂直,分别为 y= x ,此
m
(K) k k k
Tr+1= Cn a
r n-r
b
r
An =n(n-1)(n-2)(n-3)„(n-m+1)=
n! (n m)!
An =n!
n
Cn =
m
m
n(n 1)(n 2)(n m 1) n! m! (n m)!m!
n-m
Cn = Cn
Cn +Cn
2 2 2 2
m
A 的右边( A, B 可以不相邻)那么不同的排法有(
)
A、24 种 B、60 种 C、90 种 D、120 种 解析: B 在 A 的右边与 B 在 A 的左边排法数相同,所以 题设的排法只是 5 个元素全排列数的一半, 即
1 5 A5 60 2
种,选 B . 4.标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上,可先把 某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如此继 续下去,依次即可完成. 例 4.将数字 1,2,3,4 填入标号为 1,2,3,4 的四 个方格里, 每格填一个数, 则每个方格的标号与所填数字 均不相同的填法有( ) A、6 种 B、9 种 C、11 种 D、23 种 解析:先把 1 填入方格中,符合条件的有 3 种方法,第二 步把被填入方格的对应数字填入其它三个方格, 又有三种 方法;第三步填余下的两个数字,只有一种填法,共有 3 ×3×1=9 种填法,选 B . 5. 有序分配问题逐分法 : 有序分配问题指把元素分成若 干组,可用逐步下量分组法. 例 5.(1)有甲乙丙三项任务,甲需 2 人承担,乙丙各 需一人承担,从 10 人中选出 4 人承担这三项任务,不同 的选法种数是( A、1260 种 ) B、2025 种 C、2520 种 D、5040
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。
圆锥曲线标准方程
圆锥曲线标准方程圆锥曲线是平面上的一类重要的几何曲线,包括椭圆、双曲线和抛物线。
它们在数学、物理、工程等领域都有广泛的应用。
本文将介绍圆锥曲线的标准方程,帮助读者更好地理解和运用这些曲线。
1. 椭圆的标准方程。
椭圆是平面上到两个定点F1和F2的距离之和等于常数2a的点P的轨迹。
椭圆的标准方程为:\[\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\]其中a和b分别为椭圆的长半轴和短半轴。
通过这个标准方程,我们可以推导出椭圆的各种性质和方程的图像。
2. 双曲线的标准方程。
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的轨迹。
双曲线的标准方程分为两种情况:对于横轴为实轴的双曲线:\[\frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} = 1\]对于纵轴为实轴的双曲线:\[\frac{y^2}{a^2} \frac{x^2}{b^2} = 1\]双曲线也具有许多重要的性质,如渐近线、焦点、直径等,这些性质都可以通过标准方程来推导和理解。
3. 抛物线的标准方程。
抛物线是平面上到一个定点F的距离等于点P到一条直线l的距离的点P的轨迹。
抛物线的标准方程分为两种情况:对于以x轴为对称轴的抛物线:\[y^2 = 2px\]对于以y轴为对称轴的抛物线:\[x^2 = 2py\]抛物线也有许多重要的性质,如焦点、直径、准线等,这些性质可以通过标准方程来推导和理解。
通过以上介绍,我们可以看到圆锥曲线的标准方程是研究这些曲线的重要工具,它可以帮助我们理解曲线的性质、图像和方程之间的关系。
掌握了标准方程,我们就可以更好地应用圆锥曲线于实际问题中,为数学和其他相关领域的研究和应用提供帮助。
总之,圆锥曲线的标准方程是我们理解和运用这些曲线的关键,希望本文的介绍能为读者提供帮助,使他们对圆锥曲线有更深入的理解和应用。
圆锥曲线方程知识点总结
圆锥曲线方程知识点总结一、圆锥曲线的基本方程椭圆的标准方程如下:$$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1. (a > b > 0)$$其中椭圆的长轴为$2a$,短轴为$2b$,焦距为$\sqrt{a^2 - b^2}$,离心率为$c/a$。
双曲线的标准方程如下:$$\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1. (a > 0, b > 0)$$其中双曲线的两个分支的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 + b^2}$。
抛物线的标准方程如下:$$x^2 = 4ay. (a > 0)$$其中抛物线的焦点为$(0, a)$,顶点为$(0, 0)$。
二、圆锥曲线的参数方程圆锥曲线还可以用参数方程表示。
以椭圆为例,其参数方程为:$$\begin{cases}x = a \cos \theta, \\y = b \sin \theta. \\\end{cases}$$其中$\theta$的取值范围为$[0, 2\pi]$。
双曲线和抛物线的参数方程也可以类似地表示。
三、圆锥曲线的极坐标方程圆锥曲线还可以用极坐标方程表示。
以椭圆为例,其极坐标方程为:$$r = \frac{ab}{\sqrt{a^2 \sin^2 \theta + b^2 \cos^2 \theta}}.$$其中$r$为极径,$\theta$为极角。
双曲线和抛物线的极坐标方程也可以类似地表示。
四、圆锥曲线的性质1. 圆锥曲线关于坐标轴的对称性:- 椭圆关于$x$轴和$y$轴都对称;- 双曲线关于$x$轴和$y$轴都对称;- 抛物线关于$y$轴对称。
2. 圆锥曲线的焦点、直径、离心率等:- 椭圆的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 - b^2}$,离心率为$e = c/a$;- 双曲线的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 + b^2}$,离心率为$e = c/a$;- 抛物线的焦点到中心的距离为$c = a$,离心率为$e = 1$。
圆锥曲线 公式
圆锥曲线公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:圆锥曲线是解析几何中的重要概念,它是平面上一类特殊曲线的总称,包括圆、椭圆、双曲线和抛物线。
在数学中,圆锥曲线的研究具有深远意义,它们在解决各种实际问题中发挥着重要作用。
本文将详细介绍圆锥曲线的公式及其性质,帮助读者更好地理解这些曲线在数学中的应用。
首先我们来看圆的公式。
圆是一种特殊的圆锥曲线,它被定义为平面上所有到某一点(圆心)距离相等的点的集合。
圆的标准方程为:(x-a)² + (y-b)² = r²其中(a, b)为圆心坐标,r为半径。
这个方程描述了平面上所有满足条件的点,构成了一个圆。
圆的性质包括与坐标轴的交点、圆心、半径等,这些性质在几何中有着重要的应用。
其中a和b分别为x轴和y轴上的半轴长。
椭圆在坐标轴上的形状、焦点位置等,都可以由这个方程来描述。
双曲线是另一种圆锥曲线,它由满足到两个定点(焦点)的距离之差为常数的点的集合构成。
双曲线的标准方程为:第二篇示例:圆锥曲线是数学中重要的曲线之一,它包括抛物线、椭圆、双曲线和圆。
在二维平面几何中,这些曲线可以用一般形式的方程表示。
本文将讨论圆锥曲线的公式和性质。
1. 抛物线的方程抛物线是一种平面曲线,其形状呈现对称性,并且可以看作是一个点到一条固定直线的距离等于一个常数的轨迹。
一般来说,抛物线的方程可以表示为:y=ax^2+bx+c其中a、b和c为常数,且a不为0。
这种形式的抛物线称为标准形式的抛物线方程。
抛物线的开口方向取决于系数a的正负性。
2. 椭圆的方程椭圆是另一种常见的圆锥曲线,它与抛物线不同的是,椭圆是一个点到两个固定点(焦点)的距离之和等于一个常数的轨迹。
椭圆的方程可以表示为:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1其中a和b为正常数,且a和b之间的大小关系可以决定椭圆的长短轴方向。
3. 双曲线的方程双曲线也是圆锥曲线的一种类型,它的形状类似两条平行的直线。
高三数学二轮复习微专题:圆锥曲线的定义、标准方程
x2 y2
例 3.[双曲线的标准方程 ]已知双曲线 2- 2=1(a>0,b>0)的焦距为 4 5,渐近线
a b
方程为 2x±y=0,则双曲线的方程为(
)
x2 y 2
A. - =1
4 16
x2 y 2
B. - =1
16 4
x2 y2
C. - =1
16 64
x2 y 2
D. - =1
64 16
1定型:就是确定类型,也就是确定圆锥曲线的焦点位置,从而设出标准
方程.
2计算:即利用待定系数法求出方程中的 a2 ,b2 或 p.另外,当焦点位置无
法确定时,抛物线方程常设为 y2=2ax 或 x2=2aya≠0,椭圆方程常设为 mx2+
ny2=1m>0,n>0,且 m≠n,双曲线方程常设为 mx2-ny2=1mn>0.
m
- x
n
圆锥曲线的定义、方程
考点一 圆锥曲线的定义及标准方程——回归定义,巧解方程
1.圆锥曲线的定义
(1)椭圆:|PF1|+|PF2|=________(2a>|F1F2|);
(2)双曲线:||PF1|-|PF2||=________(2a<|F1F2|);
(3)抛物线:|PF|=|PM|,点F不在直线l上,PM⊥l于点M.
|BF|=a,则由已知得|BC|=2a,由抛物线定义,得|BD|=a,故∠BCD=30°
,
在 Rt△ACE 中, ∵|AE|=|AF|=3,
|AC|=3+3a,∴2|AE|=|AC|,即 3+3a=6,从而得 a=1,|FC|=3a=3.
1
3
∴p=|FG|= |FC|= ,因此抛物线方程为 y2=3x,故选 C.
高一数学圆锥曲线的标准方程与几何性质
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圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线
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圆锥曲线的标准方程包括x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1(椭圆)、 x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1(双曲线)和y = ax^2 + bx + c(抛 物线)
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椭圆的性质:对 称性、旋转性、 中心对称性、焦 点对称性
椭圆的应用:光 学、天体物理、 工程等领域
双曲线的标准方程
双曲线的定义:平面内与两个定点F1、F2的距离之差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点 的轨迹
双曲线的标准方程:x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1(a>0,b>0)
双曲线的焦点:F1(c,0), F2(-c,0)
利用几何性质和代 数关系,求解标准 方程
验证求解结果是否 满足圆锥曲线的定 义和性质
圆锥曲线的几何性质
圆锥曲线的焦点与准线
焦点:圆锥曲线上的一个特殊 点,决定了曲线的形状和性质
准线:与焦点相对应的直线, 决定了曲线的性质和位置
椭圆的焦点与准线:椭圆的焦 点在椭圆的中心,准线是垂直 于椭圆中心的直线
圆锥曲线在工程中 的应用:如建筑设 计、机械制造等
圆锥曲线在数学中 的应用:如解析几 何、微积分等
圆锥曲线在计算机 科学中的应用:如 图形学、计算机视 觉等
解析几何问题中的应用
圆锥曲线在物理中的应用:如天体运动、电磁场等 圆锥曲线在工程中的应用:如建筑设计、机械制造等 圆锥曲线在计算机图形学中的应用:如三维建模、图像处理等 圆锥曲线在数学竞赛中的应用:如奥林匹克数学竞赛、国际数学竞赛等
圆锥曲线在实际问题中 的应用
圆锥曲线标准方程
圆锥曲线标准方程
圆锥曲线标准方程是轨迹的方程,也是参数方程的一种;圆锥曲线标准方程的定义和性质是把握圆锥曲线标准方程的两把钥匙。
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/c
2、
2、双曲线:焦半径:|a+ex|(左焦点)|a-ex|(右焦点),准线x=a²/c
3、抛物线(y²=2px)等。
扩展资料:
圆锥曲线包括椭圆、抛物线、双曲线和圆,通过直角坐标系,它们又与二次方程对应,所以,圆锥曲线又叫做二次曲线。
圆锥曲线一直是几何学研究的重要课题之一,在我们的实际生活中也存在着许许多多的圆锥曲线。
圆锥曲线与方程抛物线及其标准方程
圆锥曲线与方程在其它学科中的应用
天文学
圆锥曲线在天文学中也得到了广泛的应用。例如,星体运动 的轨迹可以近似为圆锥曲线中的椭圆、抛物线或双曲线等。
工程学
在工程学中,圆锥曲线也被广泛应用于各种机械零件的设计 中,如汽车车轮的轮廓线等。
THANK YOU.
02
点$F$为抛物线焦点,直线$l$为抛物线的准线
抛物线是圆锥曲线的一种
03
抛物线的性质
对于给定的抛物线,定点$F$和直线$l$的距离相等 抛物线的图形关于直线$l$对称
抛物线上的点到定点$F$和直线$l$的距离相等 抛物线焦点$F$在准线$l$上
抛物线的应用
光学反射和折射现象
抛物线在解析几何中的应用
抛物线可以看作是圆锥曲线的一种特殊情 况,其与其他圆锥曲线在某些性质上具有 相似之处。
圆锥曲线和抛物线的研究方法和解 题思路有相似之处,都可以归纳为 几何和代数的角度进行求解。
圆锥曲线与抛物线的区别
圆锥曲线是指动点按照一定规律在平面上运动所形成 的轨迹,而抛物线是一种特殊的圆锥曲线。
圆锥曲线的形状和大小会随着参数的变化而变化,而 抛物线的形状和大小不会随着参数的变化而变化。
数学应用
在数学中,利用抛物线标准方程可以求解一些与圆锥曲线有 关的几何问题,例如轨迹问题、最值问题等。同时,抛物线 与其他曲线(如椭圆、双曲线等)的性质进行比较,也可以 发现一些有趣的数学规律。
05
圆锥曲线与抛物线的联系与区别
圆锥曲线与抛物线的联系
圆锥曲线和抛物线都属于二次曲线, 具有一定的相似之处。
物理学中的抛物线运动
圆锥曲线在几何学中的应用
抛物线在物理学中的应用
03
圆锥曲线与方程的关系
人教A版高中数学选修2-1第二章 圆锥曲线与方程-圆锥曲线基本题型总结习题
圆锥曲线基本题型总结:提纲:一、定义的应用:1、定义法求标准方程:2、涉及到曲线上的点到焦点距离的问题:3、焦点三角形问题:二、圆锥曲线的标准方程:1、对方程的理解2、求圆锥曲线方程(已经性质求方程)3、各种圆锥曲线系的应用:三、圆锥曲线的性质:1、已知方程求性质:2、求离心率的取值或取值范围3、涉及性质的问题:四、直线与圆锥曲线的关系:1、位置关系的判定:2、弦长公式的应用:3、弦的中点问题:4、韦达定理的应用:一、定义的应用:1.定义法求标准方程:(1)由题目条件判断是什么形状,再由该形状的特征求方程:(注意细节的处理)1.设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则动点M的轨迹是()A.椭圆B.直线C.圆D.线段【注:2a>|F1 F2|是椭圆,2a=|F1 F2|是线段】A.x 225+y 29=1 (y ≠0) B.y 225+x 29=1 (y ≠0) C.x 216+y 216=1 (y ≠0) D.y 216+x 29=1 (y ≠0) 【注:检验去点】3.已知A (0,-5)、B (0,5),|P A |-|PB |=2a ,当a =3或5时,P 点的轨迹为( ) A.双曲线或一条直线 B.双曲线或两条直线 C.双曲线一支或一条直线D.双曲线一支或一条射线 【注:2a<|F 1 F 2|是双曲线,2a=|F 1 F 2|是射线,注意一支与两支的判断】4.已知两定点F 1(-3,0),F 2(3,0),在满足下列条件的平面内动点P 的轨迹中,是双曲线的是( ) A.||PF 1|-|PF 2||=5 B.||PF 1|-|PF 2||=6 C.||PF 1|-|PF 2||=7D.||PF 1|-|PF 2||=0 【注:2a<|F 1 F 2|是双曲线】5.平面内有两个定点F 1(-5,0)和F 2(5,0),动点P 满足|PF 1|-|PF 2|=6,则动点P 的轨迹方程是( ) A.x 216-y 29=1(x ≤-4)B.x 29-y 216=1(x ≤-3) C.x 216-y 29=1(x ≥4)D.x 29-y 216=1(x ≥3) 【注:双曲线的一支】 6.如图,P 为圆B :(x +2)2+y 2=36上一动点,点A 坐标为(2,0),线段AP 的垂直平分线交直线BP 于点Q ,求点Q 的轨迹方程.7.已知点A(0,3)和圆O 1:x 2+(y +3)2=16,点M 在圆O 1上运动,点P 在半径O 1M 上,且|PM|=|PA|,求动点P 的轨迹方程.(2)涉及圆的相切问题中的圆锥曲线:8.已知圆A :(x +3)2+y 2=100,圆A 内一定点B (3,0),圆P 过B 且与圆A 内切,求圆心P 的轨迹方程. 已知动圆M 过定点B (-4,0),且和定圆(x -4)2+y 2=16相切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( ) A.x 24-y 212=1 (x >0)B.x 24-y 212=1 (x <0) C.x 24-y 212=1D.y 24-x 212=1 【注:由题目判断是双曲线的一支还是两支】 9.若动圆P 过点N (-2,0),且与另一圆M :(x -2)2+y 2=8相外切,求动圆P 的圆心的轨迹方程. 【注:双曲线的一支,注意与上题区分】10.如图,已知定圆F 1:x 2+y 2+10x +24=0,定圆F 2:x 2+y 2-10x +9=0,动圆M 与定圆F 1、F 2都外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.11.若动圆与圆(x -2)2+y 2=1相外切,又与直线x +1=0相切,则动圆圆心的轨迹是( ) A.椭圆 B.双曲线 C.双曲线的一支 D.抛物线12.已知动圆M 经过点A (3,0),且与直线l :x =-3相切,求动圆圆心M 的轨迹方程. 【注:同上题做比较,说法不一样,本质相同】13.已知点A (3,2),点M 到F ⎝⎛⎭⎫12,0的距离比它到y 轴的距离大12.(M 的横坐标非负) (1)求点M 的轨迹方程; 【注:体现抛物线定义的灵活应用】(2)是否存在M ,使|MA |+|MF |取得最小值?若存在,求此时点M 的坐标;若不存在,请说明理由. 【注:抛物线定义的应用,涉及抛物线上的点到焦点的距离转化成到准线的距离】(3)其他问题中的圆锥曲线:14.已知A ,B 两地相距2 000 m ,在A 地听到炮弹爆炸声比在B 地晚4 s ,且声速为340 m/s ,求炮弹爆炸点的轨迹方程. 【注:双曲线的一支】2.15.如图所示,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,P 是侧面BB 1C 1C 内一动点,若P 到直线BC 与到直线C 1D 1的距离相等,则动点P 的轨迹所在的曲线是( )A .直线B .圆C . 双曲线D .抛物线【注:体现抛物线定义的灵活应用】2.涉及到曲线上的点到焦点距离的问题:16.设椭圆x 2m 2+y 2m 2-1=1 (m >1)上一点P 到其左焦点的距离为3,到右焦点的距离为1,则椭圆的离心率为( )A.22 B.12 C.2-12 D.3417.椭圆x 216+y 27=1的左右焦点为F 1,F 2,一直线过F 1交椭圆于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为( )A .32B .16C .8D .418.已知双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1,点A ,B 在双曲线的右支上,线段AB 经过双曲线的右焦点F 2,|AB |=m ,F 1为另一焦点,则△ABF 1的周长为( )A .2a +2mB .4a +2mC .a +mD .2a +4m19.若双曲线x 2-4y 2=4的左、右焦点分别是F 1、F 2,过F 2的直线交右支于A 、B 两点,若|AB |=5,则△AF 1B 的周长为________.20.设F 1、F 2是椭圆x 216+y 212=1的两个焦点,P 是椭圆上一点,且P 到两个焦点的距离之差为2,则△PF 1F 2是( )A .钝角三角形B .锐角三角形C .斜三角形D .直角三角形21.椭圆x 29+y 22=1的焦点为F 1、F 2,点P 在椭圆上.若|PF 1|=4,则|PF 2|=________,∠F 1PF 2的大小为________.【注:椭圆上的点到焦点的距离,最小是a -c ,最大是a+c 】22.已知P 是双曲线x 264-y 236=1上一点,F 1,F 2是双曲线的两个焦点,若|PF 1|=17,则|PF 2|的值为________.【注:注意结果的取舍,双曲线上的点到焦点的距离最小为c -a 】23.已知双曲线的方程是x 216-y 28=1,点P 在双曲线上,且到其中一个焦点F 1的距离为10,点N 是PF 1的中点,求|ON |的大小(O 为坐标原点). 【注:O 是两焦点的中点,注意中位线的体现】24.设F 1、F 2分别是双曲线x 25-y 24=1的左、右焦点.若点P 在双曲线上,且1PF u u u u r ·2PF u u u u r =0,则|1PF u u u u r +2PF u u u u r |等于( ) A .3 B .6 C .1 D .225.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点(0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值是( ) A.172B.3C. 5D.92【注:抛物线定义的应用,将抛物线上的点到焦点的距离转化成到准线的距离】26.已知抛物线y 2=4x 上的点P 到抛物线的准线的距离为d 1,到直线3x -4y +9=0的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值是( ) A.125 B.65 C .2 D.55【注:抛物线定义的应用,将抛物线上的点到准线的距离转化成到焦点的距离】27.设点A 为抛物线y2=4x 上一点,点B(1,0),且|AB|=1,则A 的横坐标的值为( )A .-2B .0C .-2或0D .-2或2 【注:抛物线的焦半径,即定义的应用】3.焦点三角形问题:椭圆的焦点三角形周长2c 2a 2C PF PF C 21F PF 21+∆=++= 椭圆的焦点三角形面积:推导过程:2tan sin cos 121sin 21cos 1 -)cos (12 (1)-(2)(2)2a (1)COS 2-2 1 b 2b PFPF S 2bPFPF 4c 4a PFPF PF PF 4c PF PF PF PF 2221F PF 22122212212212221θθθθθθθ=+==+==+⎪⎩⎪⎨⎧=+=+∆得双曲线的焦点三角形面积:2tanbS 2F PF 21θ=∆28.设P 为椭圆x 2100+y 264=1上一点,F 1、F 2是其焦点,若∠F 1PF 2=π3,求△F 1PF 2的面积.【注:小题中可以直接套用公式。
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圆锥曲线的标准方程一、基础题1.求适合条件的椭圆的标准方程.(1)长轴长是短轴长的2倍,且过点()62-,; (2)在x 轴上的一个焦点与短轴两端点的连线互相垂直,且焦距为6.分析:当方程有两种形式时,应分别求解,如(1)题中由12222=+by a x 求出1482=a,372=b ,在得方程13714822=+y x 后,不能依此写出另一方程13714822=+x y .解:(1)设椭圆的标准方程为12222=+by a x 或12222=+b x a y .由已知b a 2=.①又过点()62-,,因此有()1622222=-+b a 或()1262222=+-ba .② 由①、②,得1482=a,372=b 或522=a ,132=b .故所求的方程为13714822=+y x 或1135222=+x y . (2)设方程为12222=+by a x .由已知,3=c ,3==c b,所以182=a .故所求方程为191822=+y x . 说明:根据条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准,定参数”.关键在于焦点的位置是否确定,若不能确定,应设方程12222=+b y a x 或12222=+b x a y .2. 根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)过点⎪⎭⎫⎝⎛4153,P ,⎪⎭⎫⎝⎛-5316,Q 且焦点在坐标轴上. (2)6=c ,经过点(-5,2),焦点在x 轴上.(3)与双曲线141622=-y x 有相同焦点,且经过点()223,解:(1)设双曲线方程为122=+n y m x ,∵ P 、Q 两点在双曲线上,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+12592561162259n mn m 解得⎩⎨⎧=-=916n m ∴所求双曲线方程为191622=+-y x说明:采取以上“巧设”可以避免分两种情况讨论,得“巧求”的目的(2)∵焦点在x 轴上,6=c ,∴设所求双曲线方程为:1622=--λλy x (其中60<<λ)∵双曲线经过点(-5,2),∴16425=--λλ,∴5=λ或30=λ(舍去),∴所求双曲线方程是1522=-y x(3)设所求双曲线方程为:()160141622<<=+--λλλy x ,∵双曲线过点()223,,∴1441618=++-λλ∴4=λ或14-=λ(舍),∴所求双曲线方程为181222=-y x 说明:与双曲线141622=-y x 有公共焦点的双曲线系方程为141622=+--λλy x 后,便有了以上巧妙的设法.3.求与双曲线191622=-y x 共渐近线且过()332-,A 点的双曲线方程及离心率.解法一:双曲线191622=-y x 的渐近线方程为:x y43±= (1)设所求双曲线方程为12222=-b y a x , ∵43=a b ,∴a b 43= ①∵()332-,A 在双曲线上∴191222=-ba ② 由①-②,得方程组无解 (2)设双曲线方程为12222=-b x a y , ∵43=a b ,∴a b 34= ③∵()332-,A 在双曲线上,∴112922=-b a ④ 由③④得492=a ,42=b ,∴所求双曲线方程为:144922=-x y 且离心率35=e解法二:设与双曲线191622=-y x 共渐近线的双曲线方程为:()091622≠=-λλy x ∵点()332-,A 在双曲线上,∴41991612-=-=λ,∴所求双曲线方程为:4191622-=-y x ,即144922=-x y . 说明:(1)不难证明与双曲线191622=-y x 共渐近线的双曲线方程()091622≠=-λλy x . 一般地,在已知渐近线方程或与已知双曲线有相同渐近线的条件下,利用双曲线系方程()02222≠=-λλb y a x . 4.顶点在原点,焦点在y 轴上,且过点P (4,2)的抛物线方程是( ) (A) x 2=8y (B) x 2=4y (C) x 2=2y (D) y x 212=5.抛物线顶点在原点,以坐标轴为对称轴,过焦点且与y 轴垂直的弦长等于8,则抛物线方程为二、解答题6.求以曲线0104222=--+x y x和222-=x y 的交点与原点的连线为渐近线,且实轴长为12的双曲线的标准方程.解:∵⎪⎩⎪⎨⎧-==--+2201042222x y x y x ,∴⎩⎨⎧==23y x 或⎩⎨⎧-==23y x ,∴渐近线方程为x y 32±=当焦点在x 轴上时,由32=a b 且6=a ,得4=b . ∴所求双曲线方程为1163622=-y x 当焦点在y 轴上时,由32=ba ,且6=a ,得9=b .∴所求双曲线方程为1813622=-x y 说明:(1)“定量”与“定位”是求双曲线标准方程的两个过程,解题过程中应准确把握. (2)为避免上述的“定位”讨论,我们可以用有相同渐近线的双曲线系方程去解,请读者自行完成.7. 已知双曲线的渐近线方程为023=±yx ,两条准线间的距离为131316,求双曲线标准方程. 解:∵双曲线渐近线方程为x y 32±=,∴设双曲线方程为()019422≠=-λλλy x (1)若0>λ,则λ42=a ,λ92=b ,∴准线方程为:λ131342±=±=c a x ,∴13131613138=λ,∴4=λ(2)若<λ,则λ92-=a ,λ42-=b ,∴准线方程为:131392λ-±=±=c a y ,∴131316131318=-λ,∴8164-=λ , ∴所求双曲线方程为:1361622=-y x 或12568164922=-x y8. 中心在原点,一个焦点为()01,F的双曲线,其实轴长与虚轴长之比为m ,求双曲线标准方程.解:设双曲线的标准方程为12222=-b y a x ,则⎪⎩⎪⎨⎧===+mb ac b a 221222,解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=11122222m b m m a∴111122222=+-+m y m mx 为所求双曲线的标准方程.9. 求中心在原点,对称轴为坐标轴经过点()31-,P且离心率为2的双曲线标准方程.解:设所求双曲线方程为:()0122≠=-k ky k x ,则()1312=--k k , ∴191=-kk ,∴8-=k ,∴所求双曲线方程为18822=-x y说明:(1)离心率2=e是双曲线的等轴双曲线的充要条件,证明如下:设等轴双曲线()0222>=-m m y x ,则222m b a==,∴22222m b a c =+=,∴m c 2=,∴22===mma c e 反之,如果一个双曲线的离心率2=e .∴2=ac,∴a c 2=,222a c =, ∴2222a b a=+,∴22b a =,b a =∴双曲线是等轴双曲线(2)还可以证明等轴双曲线的其他性质:两条渐近线互相垂直;等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两个焦点的距离的比例中项等. 10. 椭圆的一个顶点为()02,A ,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置.解:(1)当()02,A为长轴端点时,2=a,1=b ,椭圆的标准方程为:11422=+y x ;(2)当()02,A 为短轴端点时,2=b ,4=a ,椭圆的标准方程为:116422=+y x ; 说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况.11.已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与直线01=-+y x 交于A 、B 两点,M 为AB 中点,OM 的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.解:由题意,设椭圆方程为1222=+y ax ,由⎪⎩⎪⎨⎧=+=-+101222y ax y x ,得()021222=-+x a x a , ∴222112aa x x x M +=+=,2111a x y M M +=-=,4112===a x y k M M OMΘ,∴42=a ,∴1422=+y x 为所求. 说明:(1)此题求椭圆方程采用的是待定系数法;(2)直线与曲线的综合问题,经常要借用根与系数的关系,来解决弦长、弦中点、弦斜率问题. 12.已知ABC ∆的三个顶点是圆0922=-+x y x 与抛物线()022>=p px y 的交点,且ABC ∆的垂心恰好是抛物线的焦点,求抛物线的方程 (答案:x y 42=)13.已知直角OAB ∆的直角顶点O 为原点,A 、B 在抛物线()022>=p px y 上,原点在直线AB上的射影为()1,2D ,求抛物线的方程(答案:x y 252=) 14.已知抛物线()022>=p px y 与直线1+-=x y 相交于A 、B 两点,以弦长AB 为直径的圆恰好过原点,求此抛物线的方程(答案:x y =2)15.已知直线b x y +=与抛物线px y 22=()0>p 相交于A 、B 两点,若OB OA ⊥,(O 为坐标原点)且52=∆AOB S ,求抛物线的方程(答案:x y 22=)16.顶点在坐标原点,焦点在x 轴上的抛物线被直线12+=x y 截得的弦长为15,求抛物线的方程 答案:x y 122=或x y 42-=)。