高考数学圆锥曲线知识点总结

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高考数学中的常见圆锥曲线

高考数学中的常见圆锥曲线

高考数学中的常见圆锥曲线圆锥曲线是高中数学中重要的一章内容,也是高考中经常出现的考点之一。

圆锥曲线是平面解析几何的基础,对于学习解析几何和进一步学习微积分等数学课程具有重要的意义。

在高考数学中,常见的圆锥曲线有椭圆、双曲线和抛物线。

接下来,我们将对每种圆锥曲线进行详细的介绍。

一、椭圆椭圆是圆锥曲线中的一种,其定义为到定点F1和F2的距离之和等于定长2a的点P的轨迹。

其中,F1和F2是称为焦点的点,2a称为椭圆的长轴。

椭圆的其他要素有:1. 焦距:定义为焦点之间的距离,记作2c。

2. 离心率:定义为焦距与长轴之比,记作e。

在椭圆中,离心率小于1。

3. 扁压比:定义为短轴与长轴之比,记作b/a。

在椭圆中,扁压比小于1。

椭圆的方程可以通过坐标系中点P(x,y)到焦点F1、F2的距离之和等于定长2a来表示。

椭圆的标准方程为:(x-x0)^2/a^2 + (y-y0)^2/b^2 = 1在高考中,关于椭圆的考点主要包括椭圆的性质和椭圆的方程与图像等方面的题目。

二、双曲线双曲线是圆锥曲线中的另一种,其定义为到定点F1和F2的距离之差等于定常2a的点P的轨迹。

其中,F1和F2是称为焦点的点,2a称为双曲线的距。

双曲线的其他要素有:1. 焦距:定义为焦点之间的距离,记作2c。

2. 离心率:定义为焦距与距之比,记作e。

在双曲线中,离心率大于1。

3. 长半轴:定义为从顶点到较远焦点的距离,记作a。

4. 短半轴:定义为从顶点到双曲线与x轴或y轴的交点的距离,记作b。

在双曲线中,短半轴小于距。

双曲线的标准方程为:(x-x0)^2/a^2 - (y-y0)^2/b^2 = 1在高考中,关于双曲线的考点主要包括双曲线的性质和双曲线的方程与图像等方面的题目。

三、抛物线抛物线是圆锥曲线中的最后一种,其定义为点P到定直线(直矩)的距离等于点P到定直线(焦准)的距离。

抛物线的定直线称为准线,定直线的焦点称为焦点,焦距的两倍称为抛物线的焦距。

高考数学圆锥曲线专题复习

高考数学圆锥曲线专题复习

圆锥曲线一、知识结构 1.方程的曲线在平面直角坐标系中,如果某曲线C 看作适合某种条件的点的集合或轨迹 上的点与一个二元方程fx,y=0的实数解建立了如下的关系:1曲线上的点的坐标都是这个方程的解;2以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线.点与曲线的关系 若曲线C 的方程是fx,y=0,则点P 0x 0,y 0在曲线C 上⇔fx 0,y=0;点P 0x 0,y 0不在曲线C 上⇔fx 0,y 0≠0两条曲线的交点 若曲线C 1,C 2的方程分别为f 1x,y=0,f 2x,y=0,则 f 1x 0,y 0=0 点P 0x 0,y 0是C 1,C 2的交点⇔f 2x 0,y 0 =0方程组有n 个不同的实数解,两条曲线就有n 个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有 交点.2.圆圆的定义:点集:{M ||OM |=r },其中定点O 为圆心,定长r 为半径. 圆的方程: 1标准方程圆心在ca,b,半径为r 的圆方程是x-a 2+y-b 2=r 2圆心在坐标原点,半径为r 的圆方程是x 2+y 2=r 22一般方程当D 2+E 2-4F >0时,一元二次方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程,圆心为-2D ,-2E,半径是24F-E D 22+.配方,将方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0化为x+2D 2+y+2E 2=44F -E D 22+当D 2+E 2-4F=0时,方程表示一个点-2D ,-2E; 当D 2+E 2-4F <0时,方程不表示任何图形.点与圆的位置关系 已知圆心Ca,b,半径为r,点M 的坐标为x 0,y 0,则 |MC |<r ⇔点M 在圆C 内,|MC |=r ⇔点M 在圆C 上,|MC |>r ⇔点M 在圆C 内,其中|MC |=2020b)-(y a)-(x +. 3直线和圆的位置关系①直线和圆有相交、相切、相离三种位置关系 直线与圆相交⇔有两个公共点 直线与圆相切⇔有一个公共点 直线与圆相离⇔没有公共点②直线和圆的位置关系的判定 i 判别式法ii 利用圆心Ca,b 到直线Ax+By+C=0的距离d=22C Bb Aa BA +++与半径r 的大小关系来判定.3.椭圆、双曲线和抛物线基本知识4.圆锥曲线的统一定义平面内的动点Px,y到一个定点Fc,0的距离与到不通过这个定点的一条定直线l的距离之比是一个常数ee>0,则动点的轨迹叫做圆锥曲线.其中定点Fc,0称为焦点,定直线l称为准线,正常数e称为离心率.当0<e<1时,轨迹为椭圆,当e=1时,轨迹为抛物线当e>1时,轨迹为双曲线5.坐标变换坐标变换在解析几何中,把坐标系的变换如改变坐标系原点的位置或坐标轴的方向叫做坐标变换.实施坐标变换时,点的位置,曲线的形状、大小、位置都不改变,仅仅只改变点的坐标与曲线的方程.坐标轴的平移坐标轴的方向和长度单位不改变,只改变原点的位置,这种坐标系的变换叫做坐标轴的平移,简称移轴.坐标轴的平移公式设平面内任意一点M,它在原坐标系xOy中的坐标是9x,y,在新坐标系x ′O′y′中的坐标是x′,y′.设新坐标系的原点O′在原坐标系xOy 中的坐标是h,k,则x=x′+h x′=x-h1 或2y=y′+k y′=y-k公式1或2叫做平移或移轴公式.中心或顶点在h,k的圆锥曲线方程见下表.方程焦点焦线对称轴椭圆22h)-(xa+22k)-(yb=1 ±c+h,k x=±ca2+hx=hy=k 22h)-(xb+22k)-(ya=1h,±c+k y=±ca2+kx=hy=k双曲线22h)-(xa-22k)-(yb=1 ±c+h,k=±ca2+kx=hy=k 22k)-(ya-22h)-(xb=1 h,±c+h y=±ca2+kx=hy=k抛物线y-k2=2px-h2p+h,k x=-2p+h y=ky-k2=-2px-h -2p+h,k x=2p+h y=kx-h2=2py-k h,2p+k y=-2p+k x=hx-h2=-2py-k h,-2p+k y=2p+k x=h二、知识点、能力点提示一曲线和方程,由已知条件列出曲线的方程,曲线的交点说明在求曲线方程之前必须建立坐标系,然后根据条件列出等式进行化简 .特别是在求出方程后要考虑化简的过程是否是同解变形,是否满足已知条件,只有这样求出的曲线方程才能准确无误.另外,要求会判断曲线间有无交点,会求曲线的交点坐标.三、考纲中对圆锥曲线的要求:考试内容:. 椭圆及其标准方程.椭圆的简单几何性质.椭圆的参数方程;. 双曲线及其标准方程.双曲线的简单几何性质;. 抛物线及其标准方程.抛物线的简单几何性质;考试要求:. 1掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,理解椭圆的参数方程;. 2掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质;. 3掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质;. 4了解圆锥曲线的初步应用;四.对考试大纲的理解高考圆锥曲线试题一般有3题1个选择题, 1个填空题, 1个解答题, 共计22分左右, 考查的知识点约为20个左右. 其命题一般紧扣课本, 突出重点, 全面考查. 选择题和填空题考查以圆锥曲线的基本概念和性质为主, 难度在中等以下,一般较容易得分,解答题常作为数学高考中的压轴题,综合考查学生数形结合、等价转换、分类讨论、逻辑推理等诸方面的能力,重点考查圆锥曲线中的重要知识点, 通过知识的重组与链接, 使知识形成网络, 着重考查直线与圆锥曲线的位置关系, 往往结合平面向量进行求解,在复习应充分重视;求圆锥曲线的方程复习要点求指定的圆锥曲线的方程是高考命题的重点,主要考查识图、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.一般求已知曲线类型的曲线方程问题,可采用“先定形,后定式,再定量”的步骤.定形——指的是二次曲线的焦点位置与对称轴的位置.定式——根据“形”设方程的形式,注意曲线系方程的应用,如当椭圆的焦点不确定在哪个坐标轴上时,可设方程为mx 2+ny 2=1m >0,n >0.定量——由题设中的条件找到“式”中特定系数的等量关系,通过解方程得到量的大小. 例题【例1】 双曲线2224b y x =1b ∈N 的两个焦点F 1、F 2,P 为双曲线上一点,|OP |<5,|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等比数列,则b 2=_________.解:设F 1-c ,0、F 2c ,0、Px ,y ,则 |PF 1|2+|PF 2|2=2|PO |2+|F 1O |2<252+c 2, 即|PF 1|2+|PF 2|2<50+2c 2,又∵|PF 1|2+|PF 2|2=|PF 1|-|PF 2|2+2|PF 1|·|PF 2|, 依双曲线定义,有|PF 1|-|PF 2|=4, 依已知条件有|PF 1|·|PF 2|=|F 1F 2|2=4c 2 ∴16+8c 2<50+2c 2,∴c 2<317,又∵c 2=4+b 2<317,∴b 2<35,∴b 2=1.【例2】 已知圆C 1的方程为()()3201222=-+-y x ,椭圆C 2的方程为12222=+b y a x ()a b >>0,C 2的离心率为22,如果C 1与C 2相交于A 、B 两点,且线段AB 恰为圆C 1的直径,求直线AB 的方程和椭圆C 2的方程;解:由,2,22,22222b c a a c e ====得设椭圆方程为.122222=+b y b x设).1,2().,().,(2211由圆心为y x B y x A 又,12,12222222221221=+=+b y b x b y b x两式相减,得.022222122221=-+-b y y b x x 又.1.2.421212121-=--=+=+x x yy y y x x 得即3+-=x y 将得代入,1232222=++-=b y b x x y由.3204)(222122121=-+=-=x x x x x x B A 得.3203722422=-⋅b 解得 .82=b 故所有椭圆方程.181622=+y x【例3】 过点1,0的直线l 与中心在原点,焦点在x 轴上且离心率为22的椭圆C 相交于A 、B 两点,直线y =21x 过线段AB 的中点,同时椭圆C 上存在一点与右焦点关于直线l 对称,试求直线l 与椭圆C 的方程. 解法一:由e =22=a c ,得21222=-a b a ,从而a 2=2b 2,c =b .设椭圆方程为x 2+2y 2=2b 2,Ax 1,y 1,Bx 2,y 2在椭圆上. 则x 12+2y 12=2b 2,x 22+2y 22=2b 2,两式相减得,x 12-x 22+2y 12-y 22=0,.)(221212121y y x x x x y y ++-=--设AB 中点为x 0,y 0,则k AB =-02y x , 又x 0,y 0在直线y =21x上,y 0=21x 0,于是-02y x =-1,k AB =-1,设l 的方程为y =-x +1.右焦点b ,0关于l 的对称点设为x由点1,1-b 在椭圆上,得1+21-b 2=2b 2,b 2=89,1692=a .∴所求椭圆C的方程为2291698y x + =1,l的方程为y =-x +1.解法二:由e =21,22222=-=a b a a c 得,从而a 2=2b 2,c =b .设椭圆C 的方程为x 2+2y 2=2b 2,l 的方程为y =kx -1, 将l 的方程代入C 的方程,得1+2k 2x 2-4k 2x +2k 2-2b 2=0, 则x 1+x 2=22214k k +,y 1+y 2=kx 1-1+kx 2-1=kx 1+x 2-2k =-2212k k +.直线l :y =21x 过AB 的中点2,22121y y x x ++,则2222122121k k k k +⋅=+-, 解得k =0,或k =-1.若k =0,则l 的方程为y =0,焦点Fc ,0关于直线l 的对称点就是F 点本身,不能在椭圆C 上,所以k =0舍去,从而k =-1,直线l 的方程为y =-x -1,即y =-x +1,以下同解法一.解法3:设椭圆方程为)1()0(12222>>=+b a by ax直线l 不平行于y 轴,否则AB 中点在x 轴上与直线AB x y 过21=中点矛盾; 故可设直线)2()1(-=x k y l 的方程为)()(2211y x B y x A ,,设,22222212ba k a k x x +=+知:21221=+-x x k k ,212222222=+⋅-∴a k b a k k k ,2122=--∴ka b k k ,22=e 又122)(22222222-=+-=--=-=∴e a c a a b k ,x y l -=∴1的方程为直线,222b a =此时,02243)3(22=-+-b x x 化为方程,0)13(8)1(241622>-=--=∆b b33>∴b ,)4(22222b y x C =+的方程可写成:椭圆,2222b b a c =-=又,)0(,右焦点b F ∴,)(00y x l F ,的对称点关于直线设点,则b y x b x y b x y -=-⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-==-11212100000,, 得:在椭圆上,代入,又点)4()11(b -22)1(21b b =-+,3343>=∴b ,1692=∴b , 892=a 所以所求的椭圆方程为:11698922=+y x 【例4】 如图,已知△P 1OP 2的面积为427,P 为线段P 1P 2的一个三等分点,求以直线OP 1、OP 2为渐近线且过点P 的离心率为213的双曲线方程.解:以O 为原点,∠P 1OP 2的角平分线为x 轴建立如图所示的直角坐标系. 设双曲线方程为2222by ax -=1a >0,b >0由e 2=2222)213()(1=+=a b a c ,得23=a b .∴两渐近线OP 1、OP 2方程分别为y =23x 和y =-23x设点P 1x 1, 23x 1,P 2x 2,-23x 2x 1>0,x 2>0,则由点P 分21P P 所成的比λ=21PP PP =2,得P 点坐标为22,322121x x x x -+,又点P 在双曲线222294ay ax -=1上, 所以222122219)2(9)2(a x x a x x --+=1,即x 1+2x 22-x 1-2x 22=9a 2,整理得8x 1x 2=9a 2 ①即x 1x 2= 29②由①、②得a 2=4,b 2=9 故双曲线方程为9422y x -=1.【例5】 过椭圆C :)0(12222>>=+b a b x a y 上一动点P 引圆O :x 2 +y 2 =b 2的两条切线P A 、P B ,A 、B 为切点,直线AB 与x 轴,y 轴分别交于M 、N 两点;1 已知P 点坐标为x 0,y 0 并且x 0y 0≠0,试求直线AB 方程;2 若椭圆的短轴长为8,并且1625||||2222=+ON b OM a ,求椭圆C 的方程;3 椭圆C 上是否存在点P,由P 向圆O 所引两条切线互相垂直若存在,请求出存在的条件;若不存在,请说明理由; 解:1设Ax 1,y 1,Bx 2, y 2切线P A :211b y y x x =+,P B :222b y y x x =+ ∵P 点在切线P A 、P B 上,∴202022101b y y x x b y y x x =+=+∴直线AB 的方程为)0(00200≠=+y x b y y x x2在直线AB 方程中,令y =0,则M 02x b ,0;令x =0,则N0,2y b∴1625)(||||22220220222222==+=+ba b x a y b a ON b OM a ①∵2b =8 ∴b =4 代入①得a 2 =25, b 2 =16 ∴椭圆C 方程:)0(1162522≠=+xy x y 注:不剔除xy ≠0,可不扣分3 假设存在点P x 0,y 0满足P A ⊥P B ,连接O A 、O B 由|P A |=|P B |知,四边形P A O B 为正方形,|OP|=2|O A | ∴220202b y x =+ ① 又∵P 点在椭圆C 上 ∴22202202b a y b x a =+ ②由①②知x2222202222220,)2(b a b a y b a b a b -=--=∵a >b >0 ∴a 2-b 2>01当a 2-2b 2>0,即a >2b 时,椭圆C 上存在点,由P 点向圆所引两切线互相垂直; 2当a 2-2b 2<0,即b <b 时,椭圆C 上不存在满足条件的P 点【例6】 已知椭圆C 的焦点是F 1-3,0、F 23,0,点F 1到相应的准线的距离为33,过F 2点且倾斜角为锐角的直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,使得|F 2B|=3|F 2A|.1求椭圆C 的方程;2求直线l 的方程. 解:1依题意,椭圆中心为O0,0,3=c点F 1到相应准线的距离为1333,322=⨯=∴=b cb, a 2=b 2+c 2=1+3=4∴所求椭圆方程为1422=+y x2设椭圆的右准线l '与l 交于点P,作AM ⊥l ',AN⊥l ',垂足分别为M 、N. 由椭圆第二定义, 得||||||||22AM e AF e AM AF =⇒=同理|BF 2|=e|BN| 由Rt △PAM ~Rt △PBN,得||2||2||21||2AM e A F AB PA ===…9分 l ePA AM PAM ⇒=⨯===∠∴33232121||||cos 的斜率2tan =∠=PAM k .∴直线l 的方程062)3(2=---=y x x y 即【例7】 已知点B -1,0,C1,0,P 是平面上一动点,且满足.||||CB PB BC PC ⋅=⋅1求点P 的轨迹C 对应的方程;x2已知点Am,2在曲线C 上,过点A 作曲线C 的两条弦AD 和AE,且AD ⊥AE,判断:直线DE 是否过定点试证明你的结论.3已知点Am,2在曲线C 上,过点A 作曲线C 的两条弦AD,AE,且AD,AE 的斜率k 1、k 2满足k 1·k 2=2.求证:直线DE 过定点,并求出这个定点.解:1设.4,1)1(||||),(222x y x y x CB PB BC PC y x P =+=+-⋅=⋅化简得得代入【例8】 已知曲线332)0,0(12222=>>=-e b a by ax 的离心率,直线l 过A a ,0、B0,-b 两点,原点O 到l 的距离是.23 Ⅰ求双曲线的方程;Ⅱ过点B 作直线m 交双曲线于M 、N 两点,若23-=⋅ON OM ,求直线m 的方程. 解:Ⅰ依题意,,0,1=--=-+ab ay bx byax l 即方程 由原点O 到l 的距离为23,得2322==+c ab ba ab 又332==ac e 3,1==∴a b故所求双曲线方程为1322=-y xⅡ显然直线m 不与x 轴垂直,设m 方程为y =k x -1,则点M 、N 坐标11,y x 、22,y x 是方程组 ⎪⎩⎪⎨⎧=--=13122y x kx y 的解 消去y ,得066)31(22=-+-kx x k ① 依设,,0312≠-k 由根与系数关系,知136,136221221-=-=+k x x k k x x =1)()1(21212++-+x x k x x k =113613)1(62222+---+k k k k =11362+-k23-=⋅ON OM ∴11362+-k =-23,k=±21 当k=±21时,方程①有两个不等的实数根 故直线l 方程为121,121--=-=x y x y 或【例9】 已知动点P 与双曲线13222=-y x 的两个焦点1F 、2F 的距离之和为定值,且21cos PF F ∠的最小值为91-.1求动点P 的轨迹方程;2若已知)3,0(D ,M 、N 在动点P 的轨迹上且DN DM λ=,求实数λ的取值范围. 解:1由已知可得: 5=c ,912)2(2222-=-+a c a a ∴ 4,92222=-==c a b a∴ 所求的椭圆方程为 14922=+y x . 2方法一:由题知点D 、M 、N 共线,设为直线m,当直线m 的斜率存在时,设为k,则直线m 的方程为 y = k x +3 代入前面的椭圆方程得 4+9k 2 x 2 +54 k +45 = 0 ① 由判别式 045)94(4)54(22≥⨯+⨯-=∆k k ,得952≥k . 再设M x 1 , y 1 , N x 2 , y 2,则一方面有))3(,()3,()3,(222211-=-==-=y x y x DN y x DM λλλλ,得另一方面有 2219454kk x x +-=+,2219445k x x += ②将21x x λ=代入②式并消去 x 2可得94)1(532422+=+k λλ,由前面知, 536402≤<k ∴ 581)1(532492≤+<λλ,解得 551<<λ.又当直线m 的斜率不存在时,不难验证:551==λλ或, 所以 551≤≤λ为所求;方法二:同上得设点M 3cos α,2sin α,N 3cos β,2sin β 则有⎩⎨⎧-=-=)3sin 2(3sin 2cos cos βλαβλα由上式消去α并整理得)(1251813sin 22λλλλβ-+-=, 由于1sin 1≤≤-β∴ 1)(1251813122≤-+-≤-λλλλ, 解得551≤≤λ为所求. 方法三:设法求出椭圆上的点到点D 的距离的最大值为5,最小值为1. 进而推得λ的取值范围为551≤≤λ;求圆锥曲线的方程练习一、选择题1.已知直线x +2y -3=0与圆x 2+y 2+x -6y +m =0相交于P 、Q 两点,O 为坐标原点,若OP ⊥OQ ,则m 等于B.-3D.-12.中心在原点,焦点在坐标为0,±52的椭圆被直线3x -y -2=0截得的弦的中点的横坐标为21,则椭圆方程为二、填空题3.直线l 的方程为y =x +3,在l 上任取一点P ,若过点P 且以双曲线12x 2-4y 2=3的焦点作椭圆的焦点,那么具有最短长轴的椭圆方程为_________.4.已知圆过点P 4,-2、Q -1,3两点,且在y 轴上截得的线段长为43,则该圆的方程为_________.三、解答题5.已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,它的一个焦点为F ,M 是椭圆上的任意点,|MF |的最大值和最小值的几何平均数为2,椭圆上存在着以y =x 为轴的对称点M 1和M 2,且|M 1M 2|=3104,试求椭圆的方程.6.某抛物线形拱桥跨度是20米,拱高4米,在建桥时每隔4米需用一支柱支撑,求其中最长的支柱的长.7.已知圆C 1的方程为x -22+y -12=320,椭圆C 2的方程为2222by ax +=1a >b >0,C 2的离心率为22,如果C 1与C 2相交于A 、B 两点,且线段AB 恰为圆C 1的直径,求直线AB 的方程和椭圆C 2的方程.参考答案一、1.解析:将直线方程变为x =3-2y ,代入圆的方程x 2+y 2+x -6y +m =0, 得3-2y 2+y 2+3-2y +m =0.整理得5y 2-20y +12+m =0,设Px 1,y 1、Qx 2,y 2 则y 1y 2=512m +,y 1+y 2=4.又∵P 、Q 在直线x =3-2y 上, ∴x 1x 2=3-2y 13-2y 2=4y 1y 2-6y 1+y 2+9 故y 1y 2+x 1x 2=5y 1y 2-6y 1+y 2+9=m -3=0,故m =3. 答案:A2.解析:由题意,可设椭圆方程为:2222b x a y + =1,且a 2=50+b 2,即方程为222250b x b y ++=1.将直线3x -y -2=0代入,整理成关于x 的二次方程. 由x 1+x 2=1可求得b 2=25,a 2=75. 答案:C二、3.解析:所求椭圆的焦点为F 1-1,0,F 21,0,2a =|PF 1|+|PF 2|.欲使2a 最小,只需在直线l 上找一点P .使|PF 1|+|PF 2|最小,利用对称性可解.答案:4522y x + =14.解析:设所求圆的方程为x -a 2+y -b 2=r 2则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=-+--=--+-222222222)32(||)3()1()2()4(ra rb a r b a ⎪⎩⎪⎨⎧===⎪⎩⎪⎨⎧===⇒2745130122r b a r b a 或由此可写所求圆的方程.答案:x 2+y 2-2x -12=0或x 2+y 2-10x -8y +4=0三、5.解:|MF |ma x =a +c ,|MF |min =a -c ,则a +ca -c =a 2-c 2=b 2, ∴b 2=4,设椭圆方程为14222=+y a x ① 设过M 1和M 2的直线方程为y =-x +m② 将②代入①得:4+a 2x 2-2a 2mx +a 2m 2-4a 2=0③设M 1x 1,y 1、M 2x 2,y 2,M 1M 2的中点为x 0,y 0, 则x 0=21x 1+x 2=224a m a +,y 0=-x 0+m =244a m +.代入y =x ,得222444amam a +=+,由于a 2>4,∴m =0,∴由③知x 1+x 2=0,x 1x 2=-2244aa +,又|M 1M 2|=31044)(221221=-+x x x x ,代入x 1+x 2,x 1x 2可解a 2=5,故所求椭圆方程为:4522y x + =1.6.解:以拱顶为原点,水平线为x 轴,建立坐标系,如图,由题意知,|AB |=20,|OM |=4,A 、B 坐标分别为-10,-4、10,-4 设抛物线方程为x 2=-2py ,将A 点坐标代入,得100=-2p ×-4,解得p =, 于是抛物线方程为x 2=-25y .由题意知E 点坐标为2,-4,E ′点横坐标也为2,将2代入得y =-,从而|EE ′|=---4=.故最长支柱长应为米.7.解:由e =22,可设椭圆方程为22222b y b x +=1,又设Ax 1,y 1、Bx 2,y 2,则x 1+x 2=4,y 1+y 2=2, 又2222222212212,12by bx by bx +=+=1,两式相减,得22221222212by y bx x -+-=0,即x 1+x 2x 1-x 2+2y 1+y 2y 1-y 2=0. 化简得2121x x y y --=-1,故直线AB 的方程为y =-x +3, 代入椭圆方程得3x 2-12x +18-2b 2=0. 有Δ=24b 2-72>0,又|AB |=3204)(221221=-+x x x x ,得3209722422=-⋅b ,解得b 2=8.故所求椭圆方程为81622y x +=1.直线与圆锥曲线复习要点直线与圆锥曲线联系在一起的综合题在高考中多以高档题、压轴题出现,主要涉及位置关系的判定,弦长问题、最值问题、对称问题、轨迹问题等.突出考查了数形结合、分类讨论、函数与方程、等价转化等数学思想方法,要求考生分析问题和解决问题的能力、计算能力较高,起到了拉开考生“档次”,有利于选拔的功能.1.直线与圆锥曲线有无公共点或有几个公共点的问题,实际上是研究它们的方程组成的方程是否有实数解成实数解的个数问题,此时要注意用好分类讨论和数形结合的思想方法.2.当直线与圆锥曲线相交时:涉及弦长问题,常用“韦达定理法”设而不求计算弦长即应用弦长公式;涉及弦长的中点问题,常用“差分法”设而不求,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来,相互转化.同时还应充分挖掘题目的隐含条件,寻找量与量间的关系灵活转化,往往就能事半功倍. 例题【例1】 已知椭圆的中心在坐标原点O ,焦点在坐标轴上,直线y =x +1与椭圆交于P 和Q ,且OP ⊥OQ ,|PQ |=210,求椭圆方程.解:设椭圆方程为mx 2+ny 2=1m >0,n >0,Px 1,y 1,Qx 2,y 2 由⎪⎩⎪⎨⎧=++=1122ny mx x y 得m +nx 2+2nx +n -1=0,Δ=4n 2-4m +nn -1>0,即m +n -mn >0,由OP ⊥OQ ,所以x 1x 2+y 1y 2=0,即2x 1x 2+x 1+x 2+1=0, ∴nm nn m n --+-2)1(2+1=0,∴m +n =2①又2)210()(4=+-+nm mn n m 2, 将m +n =2,代入得m ·n =43②由①、②式得m =21,n =23或m =23,n =21 故椭圆方程为22x +23y 2=1或23x 2+21y 2=1.【例2】 如图所示,抛物线y 2=4x 的顶点为O ,点A 的坐标为5,0,倾斜角为4π的直线l 与线段OA 相交不经过点O 或点A 且交抛物线于M 、N 两点,求△AMN 面积最大时直线l 的方程,并求△AMN 的最大面积.解:由题意,可设l 的方程为y =x +m ,-5<m <0. 由方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+=xy mx y 42,消去y ,得x 2+2m -4x +m 2=0……………①∵直线l 与抛物线有两个不同交点M 、N ,∴方程①的判别式Δ=2m -42-4m 2=161-m >0, 解得m <1,又-5<m <0,∴m 的范围为-5,0设Mx 1,y 1,Nx 2,y 2则x 1+x 2=4-2m ,x 1·x 2=m 2, ∴|MN |=4)1(2m -. 点A 到直线l 的距离为d =25m +.∴S △=25+m m -1,从而S △2=41-m 5+m 2 =22-2m ·5+m 5+m ≤235522mm m ++++-3=128.∴S △≤82,当且仅当2-2m =5+m ,即m =-1时取等号. 故直线l 的方程为y =x -1,△AMN 的最大面积为82.【例3】 已知双曲线C :2x 2-y 2=2与点P 1,2;1求过P 1,2点的直线l 的斜率取值范围,使l 与C 分别有一个交点,两个交点,没有交点;2若Q 1,1,试判断以Q 为中点的弦是否存在.解:1当直线l 的斜率不存在时,l 的方程为x =1, 与曲线C 有一个交点.当l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y -2=kx -1, 代入C 的方程,并整理得2-k 2x 2+2k 2-2kx -k 2+4k -6=0………………ⅰ当2-k 2=0,即k =±2时,方程有一个根,l 与C 有一个交点 ⅱ当2-k 2≠0,即k ≠±2时Δ=2k 2-2k 2-42-k 2-k 2+4k -6=163-2k①当Δ=0,即3-2k =0,k =23时,方程有一个实根,l 与C 有一个交点.②当Δ>0,即k <23,又k ≠±2,故当k <-2或-2<k <2或2<k <23时,方程有两不等实根,l 与C 有两个交点.③当Δ<0,即k >23时,方程无解,l 与C 无交点.综上知:当k =±2,或k =23,或k 不存在时,l 与C 只有一个交点;当2<k <23,或-2<k <2,或k <-2时,l 与C 有两个交点;当k >23时,l 与C 没有交点.2假设以Q 为中点的弦存在,设为AB ,且Ax 1,y 1,Bx 2,y 2,则2x 12-y 12=2,2x 22-y 22=2两式相减得:2x 1-x 2x 1+x 2=y 1-y 2y 1+y 2又∵x 1+x 2=2,y 1+y 2=2 ∴2x 1-x 2=y 1-y 1 即k AB =2121x x y y --=2但渐近线斜率为±2,结合图形知直线AB 与C 无交点,所以假设不正确,即以Q 为中点的弦不存在.【例4】 如图,已知某椭圆的焦点是F 1-4,0、F 24,0,过点F 2并垂直于x 轴的直线与椭圆的一个交点为B ,且|F 1B |+|F 2B |=10,椭圆上不同的两点Ax 1,y 1,Cx 2,y 2满足条件:|F 2A |、|F 2B |数列.1求该弦椭圆的方程; 2求弦AC 中点的横坐标;3设弦AC 的垂直平分线的方程为y =kx 求m 的取值范围.解:1由椭圆定义及条件知,2a =|F 1B |+|F 2B |=10,得a =5,又c =4,所以b =22c a -=3.故椭圆方程为92522y x +=1.2由点B 4,y B 在椭圆上,得|F 2B |=|y B |=59.因为椭圆右准线方程为x =425,离心率为54,根据椭圆定义,有|F 2A |=54425-x 1,|F 2C |=54425-x 2,由|F 2A |、|F 2B |、|F 2C |成等差数列,得54425-x 1+54425-x 2=2×59,由此得出:x 1+x 2=8.设弦AC 的中点为Px 0,y 0,则x 0=221x x +=4.3解法一:由Ax 1,y 1,Cx 2,y 2在椭圆上.得⎪⎩⎪⎨⎧⨯=+⨯=+25925925925922222121y x y x①-②得9x 12-x 22+25y 12-y 22=0, 即9×)()2(25)2(21212121x x y y y y x x --⋅+++=0x 1≠x 2 将kx x y y y y y x x x 1,2,422121021021-=--=+==+ k ≠0代入上式,得9×4+25y 0-k1=0k ≠0即k =3625y 0当k =0时也成立.由点P 4,y 0在弦AC 的垂直平分线上,得y 0=4k +m , 所以m =y 0-4k =y 0-925y 0=-916y 0.由点P 4,y 0在线段BB ′B ′与B 关于x 轴对称的内部, 得-59<y 0<59,所以-516<m <516.解法二:因为弦AC 的中点为P 4,y 0,所以直线AC 的方程为y -y 0=-k1x -4k ≠0③将③代入椭圆方程92522y x +=1,得9k 2+25x 2-50ky 0+4x +25ky 0+42-25×9k 2=0 所以x 1+x 2=259)4(5020++k k =8,解得k =3625y 0.当k =0时也成立①以下同解法一.【例5】 已知双曲线G 的中心在原点,它的渐近线与圆2210200x y x +-+=相切.过点()4,0P -作斜率为14的直线l ,使得l 和G 交于,A B 两点,和y 轴交于点C ,并且点P 在线段AB 上,又满足2PA PB PC ⋅=. 1求双曲线G 的渐近线的方程; 2求双曲线G 的方程;3椭圆S 的中心在原点,它的短轴是G 的实轴.如果S 中垂直于l 的平行弦的中点的轨迹恰好是G 的渐近线截在S 内的部分,求椭圆S 的方程.解:1设双曲线G 的渐近线的方程为:y kx =, 则由渐近线与圆2210200x y x +-+==所以,12k =±.双曲线G 的渐近线的方程为:12y x =±. 2由1可设双曲线G 的方程为:224x y m -=.把直线l 的方程()144y x =+代入双曲线方程,整理得2381640x x m ---=. 则8164, 33A B A B mx x x x ++==-∵ 2PA PB PC ⋅=,,,,P A B C 共线且P 在线段AB 上, ∴ ()()()2P A B P P C x x x x x x --=-,即:()()4416B A x x +--=,整理得:()4320A B A B x x x x +++= 将代入上式可解得:28m =.所以,双曲线的方程为221287x y -=. 3由题可设椭圆S的方程为:(222128x y a a+=>.下面我们来求出S 中垂直于l 的平行弦中点的轨迹.设弦的两个端点分别为()()1122,,,M x y N x y ,MN 的中点为()00,P x y ,则2211222222128128x y a x y a ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩. 两式作差得:()()()()121212122028x x x x y y y y a-+-++=由于12124y y x x -=--,1201202,2x x x y y y +=+= 所以,0024028x y a -=, 所以,垂直于l 的平行弦中点的轨迹为直线24028x ya-=截在椭圆S 内的部分. 又由题,这个轨迹恰好是G 的渐近线截在S 内的部分,所以,211122a =.所以,256a =,椭圆S 的方程为:2212856x y +=. 点评:解决直线与圆锥曲线的问题时,把直线投影到坐标轴上也即化线段的关系为横坐标或纵坐标之间的关系是常用的简化问题的手段;有关弦中点的问题,常常用到“设而不求”的方法;判别式和韦达定理是解决直线与圆锥曲线问题的常用工具.【例6】 设抛物线过定点()1,0A -,且以直线1x =为准线.1求抛物线顶点的轨迹C 的方程;2若直线l 与轨迹C 交于不同的两点,M N ,且线段MN 恰被直线12x =-平分,设弦MN 的垂直平分线的方程为y kx m =+,试求m 的取值范围.解:1设抛物线的顶点为(),G x y ,则其焦点为()21,F x y -.由抛物线的定义可知:12AF A x ==点到直线的距离=.所以2=.所以,抛物线顶点G 的轨迹C 的方程为:2214y x += ()1x ≠.2因为m 是弦MN 的垂直平分线与y 轴交点的纵坐标,由MN 所唯一确定.所以,要求m 的取值范围,还应该从直线l 与轨迹C 相交入手.显然,直线l 与坐标轴不可能平行,所以,设直线l 的方程为1:l y x b k=-+,代入椭圆方程得:由于l 与轨迹C 交于不同的两点,M N ,所以,()22222441440b k b k k ⎛⎫+∆=--> ⎪⎝⎭,即:()222410 0k k b k -+>≠.又线段MN 恰被直线12x =-平分,所以,2212241M N bk x x k ⎛⎫+==⨯- ⎪+⎝⎭.所以,2412k bk +=-.代入可解得:() 022k k -<<≠. 下面,只需找到m 与k 的关系,即可求出m 的取值范围.由于y kx m =+为弦MN 的垂直平分线,故可考虑弦MN 的中点01,2P y ⎛⎫- ⎪⎝⎭.在1:l y x b k=-+中,令12x =-,可解得:2011412222k y b k k k k +=+=-=-. 将点1,22P k ⎛⎫-- ⎪⎝⎭代入y kx m =+,可得:32k m =-.所以,0m m <<≠. 从以上解题过程来看,求m 的取值范围,主要有两个关键步骤:一是寻求m 与其它参数之间的关系,二是构造一个有关参量的不等式.从这两点出发,我们可以得到下面的另一种解法:解法二.设弦MN 的中点为01,2P y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则由点,M N 为椭圆上的点,可知:22224444M M N N x y x y ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩. 两式相减得:()()()()40M N M N M N M N x x x x y y y y -++-+= 又由于01121, 2, 2M N M N M N M N y y x x y y y x x k -⎛⎫+=⨯-=-+=- ⎪-⎝⎭=,代入上式得:02y k =-.又点01,2P y ⎛⎫- ⎪⎝⎭在弦MN 的垂直平分线上,所以,012y k m =-+. 所以,001324m y k y =+=. 由点01,2P y ⎛⎫- ⎪⎝⎭在线段BB ’上B ’、B 为直线12x =-与椭圆的交点,如图,所以,'0B B y y y <<.也即:0y <<所以,3333044m m -<<≠且 点评:解决直线和圆锥曲线的位置关系问题时,对于消元后的一元二次方程,必须讨论二次项系数和判别式,有时借助图形的几何性质更为方便.涉及弦中点问题,利用韦达定理或运用平方差法时设而不求,必须以直线与圆锥曲线相交为前提,否则不宜用此法.从构造不等式的角度来说,“将直线l 的方程与椭圆方程联立所得判别式大于0”与“弦MN 的中点01,2P y ⎛⎫- ⎪⎝⎭在椭圆内”是等价的.【例7】 设抛物线)0(22>=p px y 的焦点为F ,经过点F 的直线与抛物线交于A 、B 两点.又M 是其准线上一点.试证:直线MA 、MF 、MB 的斜率成等差数列.证明 依题意直线MA 、MB 、MF 的斜率显然存在,并分别设为1k ,2k ,3k 点A 、B 、M 的坐标分别为A 1x ,1y ,B 2x ,2y ,M 2p -,m由“AB 过点F 2p ,0”得 AB l :2p ty x +=将上式代入抛物线px y 22=中得:0222=--p pty y可知221p y y -=⋅又依“1212px y =及2222px y =”可知 因此22221121p x my p x m y k k +-++-=+而p m p p m k -=---=)2(203故3212k k k =+即直线MA 、MF 、MB 的斜率成等差数列.【例8】 已知a =x,0,b =1,y )3()3(b a b a -⊥+1求点Px,y 的轨迹C 的方程;2若直线l :y=kx+mkm ≠0与曲线C 交于A 、B 两端,D0,-1,且有|AD|=|BD|,试求m 的取值范围;解:1)3,3(),1(3)0,(y x y x a +=+=+∵((a a -⊥+∴((a a -⋅+=0∴0)3(3)3)(3(=-⋅+-+y y x x 得1322=-y x∴P 点的轨迹方程为1322=-y x2考虑方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+=1322y x m kx y 消去y,得1-3k 2x 2-6kmx -3m 2-3=0 显然1-3k 2≠0 △=6km 2-4-3m 2-3=12m 2+1-3k 2>0设x 1,x 2为方程的两根,则221316kkmx x -=+ 故AB 中点M 的坐标为2313k km -,231k m-∴线段AB 的垂直平分线方程为:)313)(1(3122k kmx k k m y ---=--将D0,-1坐标代入,化简得:4m=3k 2-1故m 、k 满足⎪⎩⎪⎨⎧-=>-+134031222k m k m ,消去k 2得:m 2-4m>0 解得:m<0或m>4又∵4m=3k 2-1>-1 ∴m>-41 故m ),4()0,41(+∞⋃-∈.直线与圆锥曲线练习一、选择题1.斜率为1的直线l 与椭圆42x +y 2=1相交于A 、B 两点,则|AB |的最大值为B.554C.5104D.51082.抛物线y =ax 2与直线y =kx +bk ≠0交于A 、B 两点,且此两点的横坐标分别为x 1,x 2,直线与x 轴交点的横坐标是x 3,则恒有=x 1+x 2=x 1x 3+x 2x 3 +x 2+x 3=0+x 2x 3+x 3x 1=0二、填空题3.已知两点M 1,45、N -4,-45,给出下列曲线方程:①4x +2y -1=0,②x 2+y 2=3,③22x +y 2=1,④22x -y 2=1,在曲线上存在点P 满足|MP |=|NP |的所有曲线方程是_________.4.正方形ABCD 的边AB 在直线y =x +4上,C 、D 两点在抛物线y 2=x 上,则正方形ABCD 的面积为_________.5.在抛物线y 2=16x 内,通过点2,1且在此点被平分的弦所在直线的方程是_________.三、解答题6.已知抛物线y 2=2pxp >0,过动点Ma ,0且斜率为1的直线l 与该抛物线交于不同的两点A 、B ,且|AB |≤2p .1求a 的取值范围.2若线段AB 的垂直平分线交x求△NAB 面积的最大值.7.已知中心在原点,顶点A 1、A 2在x e =321的双曲线过点P 6,6.1求双曲线方程.2动直线l 经过△A 1PA 2的重心G ,与双曲线交于不同的两点M 、N ,问:是否存在直线l ,使G 平分线段MN ,证明你的结论.8.已知双曲线C 的两条渐近线都过原点,且都以点A 2,0为圆心,1为半径的圆相切,双曲线的一个顶点A 1与A 点关于直线y =x 对称.1求双曲线C 的方程.2设直线l 过点A ,斜率为k ,当0<k <1时,双曲线C 的上支上有且仅有一点B 到直线l 的距离为2,试求k 的值及此时B 点的坐标.直线与圆锥曲线参考答案一、1.解析:弦长|AB |=55422t -⋅⋅≤5104.答案:C2.解析:解方程组⎪⎩⎪⎨⎧+==bkx y ax y 2,得ax 2-kx -b =0,可知x 1+x 2=ak ,x 1x 2=-ab ,x 3=-kb ,代入验证即可.答案:B二、3.解析:点P 在线段MN 的垂直平分线上,判断MN 的垂直平分线于所给曲线是否存在交点.答案:②③④4.解析:设C 、D 所在直线方程为y =x +b ,代入y 2=x ,利用弦长公式可求出|CD |的长,利用|CD |的长等于两平行直线y =x +4与y =x +b 间的距离,求出b 的值,再代入求出|CD |的长.答案:18或505.解析:设所求直线与y 2=16x 相交于点A 、B ,且Ax 1,y 1,Bx 2,y 2,代入抛物线方程得y 12=16x 1,y 22=16x 2,两式相减得,y 1+y 2y 1-y 2=16x 1-x 2.即⇒+=--21212116y y x x y y k AB =8. 故所求直线方程为y =8x -15. 答案:8x -y -15=0三、6.解:1设直线l 的方程为:y =x -a ,代入抛物线方程得x -a 2=2px ,即x 2-2a +px +a 2=0∴|AB |=224)(42a p a -+⋅≤2p .∴4ap +2p 2≤p 2,即4ap ≤-p 2又∵p >0,∴a ≤-4p .2设Ax 1,y 1、Bx 2,y 2,AB 的中点 Cx ,y , 由1知,y 1=x 1-a ,y 2=x 2-a ,x 1+x 2=2a +2p , 则有x =222,2212121ax x y y y p a x x -+=+=+=+=p .∴线段AB 的垂直平分线的方程为y -p =-x -a -p ,从而N 点坐标为a +2p ,0点N 到AB 的距离为p a p a 22|2|=-+从而S △NAB =2222224)(4221p ap p p a p a +=⋅-+⋅⋅当a 有最大值-4p 时,S 有最大值为2p 2.7.解:1如图,设双曲线方程为2222b y a x -=1.由已知得321,16622222222=+==-ab a e b a ,解得a 2=9,b 2=12.所以所求双曲线方程为12922y x -=1.2P 、A 1、A 2的坐标依次为6,6、3,0、-3,0, ∴其重心G 的坐标为2,2假设存在直线l ,使G 2,2平分线段MN ,设Mx 1,y 1,Nx 2,y 2.则有34912441089121089122121212122222121==--⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+=-=-x x y y y y x x y x y x ,∴k l =34∴l 的方程为y =34x -2+2,由⎪⎩⎪⎨⎧-==-)2(3410891222x y y x ,消去y ,整理得x 2-4x +28=0.∵Δ=16-4×28<0,∴所求直线l 不存在. 8.解:1设双曲线的渐近线为y =kx ,由d =1|2|2+k k =1,解得k =±1.即渐近线为y =±x ,又点A 关于y =x 对称点的坐标为0,2. ∴a =2=b ,所求双曲线C 的方程为x 2-y 2=2.2设直线l :y =kx -20<k <1),依题意B 点在平行的直线l ′上,且l 与l ′间的距离为2.设直线l ′:y =kx +m ,应有21|2|2=++k m k ,化简得m 2+22k m=2. ②把l ′代入双曲线方程得k 2-1x 2+2mkx +m 2-2=0, 由Δ=4m 2k 2-4k 2-1m 2-2=0. 可得m 2+2k 2=2③②、③两式相减得k =2m ,代入③得m 2=52,解设m =510,k =552,此时x =2212=--k mk ,y =10.故B 22,10.。

高考数学中的圆锥曲线基本概念及相关性质

高考数学中的圆锥曲线基本概念及相关性质

高考数学中的圆锥曲线基本概念及相关性质圆锥曲线是高中数学中非常重要的一个概念,与其相关的知识点在高考中也是经常出现的考点。

本文将介绍圆锥曲线的基本概念以及其相关性质,希望能对正在备考高考数学的同学有所帮助。

一、圆锥曲线的基本概念圆锥曲线是由圆锥面和一个平面相交而形成的曲线。

根据平面与圆锥面相交的位置和方向不同,可以分为四种圆锥曲线,分别是椭圆、抛物线、双曲线和圆。

1. 椭圆椭圆是圆锥曲线中比较常见的一种曲线。

它可以由一个平面沿着圆锥面的两个平行直母线截取而成。

椭圆有两个焦点和一条长轴和短轴,其特点是离焦点的距离之和等于常数,即椭圆的离心率小于1。

2. 抛物线抛物线是另一种常见的圆锥曲线。

它可以由一个平面沿着圆锥面的一条直母线截取而成。

抛物线有一个焦点和一条准轴,其特点是离焦点的距离等于离准轴的距离。

3. 双曲线双曲线和椭圆和抛物线不同,它可以由一个平面沿着圆锥面的两个非平行直母线截取而成。

双曲线有两个焦点和两条渐近线,其特点是离焦点的距离之差等于常数,即双曲线的离心率大于1。

4. 圆圆是圆锥曲线中最简单的一种曲线,它可以由一个平面与圆锥面的一个直母线相交而得到。

圆是只有一个焦点的特殊情况,它的离心率等于0。

二、圆锥曲线的相关性质除了基本概念之外,圆锥曲线还有一些重要的性质,在高考中也是需要掌握的知识点。

1. 椭圆的性质(1)椭圆的两个焦点与中心三点共线;(2)椭圆的长轴与短轴的长度之比等于焦距之和与焦距之差的比;(3)椭圆的离心率等于焦距之长除以长轴的长度。

2. 抛物线的性质(1)抛物线的对称轴垂直于准轴;(2)抛物线的焦点在准轴上的中点。

3. 双曲线的性质(1)双曲线的两条渐近线一定是不相交的;(2)双曲线的离心率等于距离两个焦点最远的点与焦点之间的距离之比。

4. 圆的性质(1)圆的任何直径经过圆心;(2)圆的内切和外切线垂直于半径并且相切于切点。

总结圆锥曲线作为高中数学中的一个重要概念,其基本概念和相关性质都需要仔细掌握。

高三数学圆锥曲线知识点总结

高三数学圆锥曲线知识点总结

高三数学圆锥曲线知识点总结哎呀呀,高三的数学圆锥曲线可真是让人又爱又恨呀!首先咱们来说说椭圆,这就好比是一个被压扁的圆,你能想象吗?椭圆有两个焦点,就像是两只眼睛一直盯着它。

那椭圆的定义是什么呢?平面内到两个定点F1、F2 的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹,这不就像你在操场上跑步,从一个点出发,跑了一段固定的距离,又回到了起点,只不过这个操场的形状是椭圆的!再说双曲线,这玩意儿可神奇啦!它的形状就像张开的大钳子。

双曲线是平面内到两个定点F1、F2 的距离之差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹。

这是不是有点像你和小伙伴玩捉迷藏,你和小伙伴之间的距离差总是保持一个固定的值。

然后是抛物线,抛物线就像是一个抛出去的球的轨迹。

抛物线是平面内到一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹。

这是不是有点像你扔出一个纸飞机,它的飞行轨迹就是抛物线。

在做题的时候,咱们得知道椭圆、双曲线和抛物线的标准方程。

椭圆的标准方程有两种,焦点在x 轴上是x²/a² + y²/b² = 1,焦点在y 轴上是y²/a² + x²/b² = 1。

双曲线的标准方程也有两种,焦点在x 轴上是x²/a² - y²/b² = 1,焦点在y 轴上是y²/a² - x²/b² = 1。

抛物线的标准方程就更多啦,焦点在x 轴正半轴上是y² = 2px,焦点在x 轴负半轴上是y² = -2px,焦点在y 轴正半轴上是x² = 2py,焦点在y 轴负半轴上是x² = -2py。

还有它们的性质也很重要哦!比如椭圆的离心率e 就介于0 和1 之间,这能告诉我们椭圆的扁平程度。

双曲线的离心率e 大于1,这说明双曲线的形状更“张开”。

高中数学圆锥曲线知识点总结

高中数学圆锥曲线知识点总结

高考数学圆锥曲线部分知识点梳理一、方程的曲线:在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线。

点与曲线的关系:若曲线C 的方程是f(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)=0;点P 0(x 0,y 0)不在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)≠0。

两条曲线的交点:若曲线C 1,C 2的方程分别为f 1(x,y)=0,f 2(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)是C 1,C 2的交点⇔{),(0),(002001==y x f y x f 方程组有n 个不同的实数解,两条曲线就有n 个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有交点。

二、圆:1、定义:点集{M ||OM |=r },其中定点O 为圆心,定长r 为半径.2、方程:(1)标准方程:圆心在c(a,b),半径为r 的圆方程是(x-a)2+(y-b)2=r 2圆心在坐标原点,半径为r 的圆方程是x 2+y 2=r 2 (2)一般方程:①当D 2+E 2-4F >0时,一元二次方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程,圆心为)2,2(E D--半径是2422FE D -+。

配方,将方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0化为(x+2D )2+(y+2E)2=44F-E D 22+②当D 2+E 2-4F=0时,方程表示一个点(-2D ,-2E); ③当D 2+E 2-4F <0时,方程不表示任何图形.(3)点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M 的坐标为(x 0,y 0),则|MC |<r ⇔点M 在圆C 内,|MC |=r ⇔点M 在圆C 上,|MC |>r ⇔点M 在圆C 内,其中|MC |=2020b)-(y a)-(x +。

高中数学圆锥曲线知识点梳理+例题解析

高中数学圆锥曲线知识点梳理+例题解析

高考数学圆锥曲线部分知识点梳理一、方程的曲线:在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线。

点与曲线的关系:若曲线C 的方程是f(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)=0;点P 0(x 0,y 0)不在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)≠0。

两条曲线的交点:若曲线C 1,C 2的方程分别为f 1(x,y)=0,f 2(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)是C 1,C 2的交点⇔{0),(0),(002001==y x f y x f 方程组有n个不同的实数解,两条曲线就有n 个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有交点。

二、圆:1、定义:点集{M ||OM |=r },其中定点O 为圆心,定长r 为半径.2、方程:(1)标准方程:圆心在c(a,b),半径为r 的圆方程是(x-a)2+(y-b)2=r 2圆心在坐标原点,半径为r 的圆方程是x 2+y 2=r 2(2)一般方程:①当D 2+E 2-4F >0时,一元二次方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程,圆心为)2,2(ED --半径是2422F E D -+。

配方,将方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0化为(x+2D )2+(y+2E )2=44F -E D 22+②当D 2+E 2-4F=0时,方程表示一个点(-2D ,-2E );③当D 2+E 2-4F <0时,方程不表示任何图形.(3)点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M 的坐标为(x 0,y 0),则|MC |<r ⇔点M 在圆C 内,|MC |=r ⇔点M 在圆C 上,|MC |>r ⇔点M 在圆C 内,其中|MC |=2020b)-(y a)-(x +。

高考圆锥曲线公式知识点总结

高考圆锥曲线公式知识点总结

高考圆锥曲线公式学问点总结高考圆锥曲线公式学问点总结导语:人生,没有过不去的坎,你不行以坐在坎边等它消逝,你只能想方法穿过它。

下面是为大家整理,数学学问。

词更多相关信息请关注CNFLA相关栏目!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x/a+y/b=1,其中ab0,c=a-b2、中心在原点,焦点在y轴上的椭圆标准方程:y/a+x/b=1,其中ab0,c=a-b参数方程:x=acos;y=bsin(为参数,02)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:x/a-y/b=1,其中a0,b0,c=a+b.2、中心在原点,焦点在y轴上的双曲线标准方程:y/a-x/b=1,其中a0,b0,c=a+b.参数方程:x=asec;y=btan(为参数)圆锥曲线公式:抛物线参数方程:x=2pt;y=2pt(t为参数)t=1/tan(tan为曲线上点与坐标原点确定直线的斜率)特殊地,t可等于0 直角坐标:y=ax+bx+c(开口方向为y轴,a0)x=ay+by+c(开口方向为x轴,a0)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。

圆锥曲线公式学问点总结圆锥曲线椭圆双曲线抛物线标准方程x/a+y/b=1(ab0) x/a-y/b=1(a0,b0) y=2px(p0) 范围x[-a,a] x(-,-a][a,+) x[0,+)y[-b,b] yR yR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)准线x=a/c x=a/c x=-p/2渐近线y=(b/a)x离心率e=c/a,e(0,1) e=c/a,e(1,+) e=1焦半径∣PF∣=a+ex ∣PF∣=∣ex+a∣∣PF∣=x+p/2∣PF∣=a-ex ∣PF∣=∣ex-a∣焦准距p=b/c p=b/c p通径2b/a 2b/a 2p参数方程x=acos x=asec x=2pty=bsin,为参数y=btan,为参数y=2pt,t为参数过圆锥曲线上一点x0x/a+y0y/b=1 x0x/a-y0y/b=1 y0y=p(x+x0)(x0,y0)的切线方程斜率为k的切线方程y=kx(ak+b) y=kx(ak-b)y=kx+p/2k。

高考数学专题复习-完美版圆锥曲线知识点总结

高考数学专题复习-完美版圆锥曲线知识点总结

高考数学专题复习-完美版圆锥曲线知识点总结1.椭圆的概念椭圆是平面内与两个定点F1、F2的距离的和等于常数2a (大于|F1F2|)的点的轨迹。

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M为椭圆上任意一点,则有|MF1|+|MF2|=2a。

椭圆的标准方程为:x^2/a^2+y^2/b^2=1(a>b>0,焦点在x轴上)或x^2/b^2+y^2/a^2=1(a>b>0,焦点在y轴上)。

2.椭圆的性质①范围:由标准方程得知,椭圆位于直线x=±a,y=±b所围成的矩形里。

②对称性:椭圆关于x轴、y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: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A1A2、B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别为2a和2b,a和b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。

④离心率:椭圆的焦距与长轴的比e=c/a。

其中,c表示焦距,a表示长半轴长。

椭圆的离心率可以通过长轴和短轴的长度计算得出。

由于长轴大于短轴,因此离心率e的值介于0和1之间。

当离心率接近1时,短轴b的长度会越来越小,导致椭圆变得越扁;反之,当离心率接近0时,短轴b的长度会越来越接近长轴a的长度,此时椭圆会趋向于圆形。

当长轴和短轴的长度相等时,椭圆的两个焦点重合,这时椭圆就变成了圆形,其方程为x+y=a。

双曲线是平面上距离两个定点距离之差绝对值等于常数2a的动点轨迹。

需要注意的是,这里的距离差的绝对值是小于焦距F1F2的。

当距离差等于2a时,得到的是双曲线的一支;当距离差等于-2a时,得到的是双曲线的另一支(含F1的一支)。

当距离差等于0时,得到的是两条射线;当距离差大于2a时,得不到任何图形。

双曲线的焦点是F1和F2,焦距为F1F2.双曲线的标准方程为x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1.由此可以看出,双曲线在坐标系中的范围为两条直线x=±a的外侧。

圆锥曲线(4大易错点分析+解题模板+举一反三+易错题通关)-备战2024年高考数学考试易错(原卷版)

圆锥曲线(4大易错点分析+解题模板+举一反三+易错题通关)-备战2024年高考数学考试易错(原卷版)

D.3
变式
3.过双曲线
C

x a
2 2
y2 b2
1(a
0,b
0)
的右焦点 F2 作双曲线一条渐近线的垂线,垂
足为
A
,且与另一条渐近线交于点
B
,若
|
AF2
|
1 3
|
F2 B
|
,则双曲线
C
的离心率是(

A. 6 2
B. 3 或 6 2
C. 3 6 2
D. 3 3
1.已知圆 C1 : x2
y2
b2 b

A. 1+ 5 2
B. 3 1 2
C. 3
D.2
变式
2.已知双曲线 E :
y2 a2
x2 8
1(a
0) 的上焦点为 F1 ,点
P
在双曲线的下支上,若
A(4, 0) ,且 PF1 | PA | 的最小值为 7,则双曲线 E 的离心率为( )
A.2 或 697 25
B.3 或 697 25
C.2
A. 3
B.2
C. 2 3
D. 13
8.已知双曲线
x2 a2
y2 b2
1(a
0,b
0)
的左、右焦点分别为 F1, F2 ,以 F1F2 为直径的圆与双
曲线在第二象限的部分交于点
P
,若双曲线上的点
Q
满足
F1P
2 3
F2Q
,则双曲线的离
心率为( )
A. 37 5
B. 35 5
C. 37
4
D. 15 3
专题 11 圆锥曲线
易错点一:求轨迹方程时忽略变量的取值范围(求动点轨迹 方程)

高考数学圆锥曲线知识点总结

高考数学圆锥曲线知识点总结

高考数学圆锥曲线知识点总结高考数学里啊,圆锥曲线可是个让不少同学头疼的“大怪兽”。

但别怕,咱们今天就来好好把它“解剖”一下,把它的知识点都理清楚!先来说说椭圆。

椭圆就像是被压扁了的圆,它的定义是平面内到两个定点的距离之和等于常数(大于两定点间的距离)的动点的轨迹。

打个比方,想象一下你在操场上跑步,有两个固定的杆子,你跑的路线使得你到这两个杆子的距离加起来总是不变的,这跑出来的轨迹可能就是个椭圆。

椭圆的标准方程有两种形式,焦点在 x 轴上时是\(\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2} = 1\),焦点在 y 轴上时则是\(\frac{y^2}{a^2} +\frac{x^2}{b^2} = 1\)。

这里的 a 和 b 都有特别的含义,a 表示椭圆长半轴的长度,b 表示短半轴的长度。

而且还有个关键的关系\(c^2 = a^2 b^2\),其中 c 是椭圆的半焦距。

再来说说双曲线。

双曲线长得有点像两个背靠背的抛物线,它的定义是平面内到两个定点的距离之差的绝对值等于常数(小于两定点间的距离)的动点的轨迹。

比如说,你想象有两个机器人,一个在前面跑,一个在后面追,它们之间的距离差始终不变,那它们跑的轨迹可能就是双曲线。

双曲线的标准方程也有两种,焦点在 x 轴上时是\(\frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} = 1\),焦点在 y 轴上时是\(\frac{y^2}{a^2} \frac{x^2}{b^2} = 1\)。

同样有\(c^2 = a^2 + b^2\)。

然后是抛物线。

抛物线就像一个抛出去的物体的轨迹。

它的定义是平面内到一个定点和一条定直线的距离相等的动点的轨迹。

比如你拿着喷壶浇水,水喷出来形成的曲线就可能是抛物线。

抛物线的标准方程也有多种,比如\(y^2 = 2px\)、\(y^2 =-2px\)、\(x^2 = 2py\)、\(x^2 =-2py\),这里的 p 表示焦点到准线的距离。

高考数学中的圆锥曲线知识点总结

高考数学中的圆锥曲线知识点总结

高考数学中的圆锥曲线知识点总结圆锥曲线是高中数学中比较重要和难度较大的一部分内容,也是高考数学必考的一个知识点。

它是由圆锥(一种立体图形)与平面相交所得到的一类曲线,在空间中可以表现为椭圆、双曲线和抛物线三种不同形态。

下面本文将对这一知识点进行总结,帮助同学们更好地掌握和应用这一重要知识点。

一、椭圆1. 定义椭圆是平面上到两个确定点F1和F2的距离的和等于定值2a 的所有点的轨迹。

2. 公式椭圆的标准方程为:(x² / a²) + (y² / b²) = 1其中,a、b均为正数,a代表椭圆短轴一半长度,b代表椭圆长轴一半长度。

3. 性质(1)椭圆的长轴和短轴分别是椭圆的最长直径和最短直径;(2)椭圆的两个焦点F1和F2在椭圆的长轴上,且满足距离为2a;(3)椭圆的离心率e的值在[0,1)之间;(4)椭圆的对称轴分别是椭圆的长轴和短轴;(5)椭圆的直径有两个对称轴,有四个半轴;(6)椭圆的周长为4aE(e),其中E(e)为第二类完全椭圆积分,用数值表或计算器可得。

二、双曲线1. 定义双曲线是平面上到两个确定点F1和F2的距离的差为定值2a 的所有点的轨迹。

2. 公式双曲线的标准方程为:(x² / a²) - (y² / b²) = 1其中,a、b均为正数,a代表双曲线的距离两点的差的一半,b 代表双曲线离心率的倒数。

3. 性质(1)双曲线有两个相交且交点为对称中心的对称轴;(2)双曲线的长轴是对称轴之间的距离,短轴是横截距;(3)双曲线的离心率e的值在(1,+∞)之间;(4)双曲线的渐近线是与双曲线无限靠近但不相交的直线。

三、抛物线1. 定义抛物线是平面上到一个定点F到直线L的距离等于点P到直线L距离的平方的一半的所有点的轨迹。

2. 公式抛物线的标准方程有两种:(1)矩形坐标系下为:y = ax²(2)平面直角坐标系下为:(x - h)² = 4p(y - k)其中,a、p均为正数,a代表抛物线开口的方向,p代表抛物线的几何意义。

高考数学中的圆锥曲线性质总结

高考数学中的圆锥曲线性质总结

高考数学中的圆锥曲线性质总结圆锥曲线是欧几里得几何中的重要概念之一,广泛应用于各种学科领域。

在高考数学中,也是不可忽略的一部分。

掌握圆锥曲线的性质,对于高考数学考试的顺利通过起着重要的作用。

本文将对高考数学中的圆锥曲线性质进行总结,供广大考生备考参考。

一、椭圆椭圆是一个非常重要的圆锥曲线,它的性质如下:1. 椭圆的两个焦点分别在主轴上,且其距离等于$2a$。

2. 椭圆的两个半轴分别为$a$和$b$,其中$a>b$。

3. 椭圆的离心率为$e=\frac{\sqrt{a^2-b^2}}{a}$,且$0<e<1$。

4. 椭圆的焦半径公式为$r_1=\sqrt{x^2+y^2+a^2-b^2}$和$r_2=\sqrt{x^2+y^2-a^2+b^2}$。

5. 椭圆的面积公式为$S=\pi ab$,其中$a$和$b$为半轴长。

6. 椭圆的切线方程为$\frac{x}{a}\cos\alpha+\frac{y}{b}\sin\alpha=1$。

7. 椭圆的法线方程为$\frac{x\cos\alpha}{a^2}+\frac{y\sin\alpha}{b^2}=1$。

二、双曲线双曲线是另一种常见的圆锥曲线,它的性质如下:1. 双曲线的两个焦点分别在主轴上,且其距离等于$2a$。

2. 双曲线的两个半轴分别为$a$和$b$,其中$a>b$。

3. 双曲线的离心率为$e=\frac{\sqrt{a^2+b^2}}{a}$,且$e>1$。

4. 双曲线的相关公式有:$r_1=\sqrt{x^2+y^2+a^2+b^2}$和$r_2=\sqrt{x^2+y^2-a^2-b^2}$。

5. 双曲线的面积公式为$S=2\pi ab$,其中$a$和$b$为半轴长。

6. 双曲线的切线方程为$\frac{x}{a}\sec\alpha+\frac{y}{b}\tan\alpha=1$。

7. 双曲线的法线方程为$\frac{x\sec\alpha}{a^2}-\frac{y\tan\alpha}{b^2}=1$。

高考数学圆锥曲线知识点归纳总结

高考数学圆锥曲线知识点归纳总结

高考数学圆锥曲线知识点归纳总结在高考数学中,圆锥曲线是一个重要的知识点,准确理解和掌握圆锥曲线的相关概念和性质对于解题至关重要。

本文将对圆锥曲线的知识进行归纳总结,帮助同学们更好地复习和应对高考数学考试。

一、圆锥曲线的基本概念在正式介绍圆锥曲线的各个具体曲线之前,我们首先需要了解圆锥曲线的基本概念。

圆锥曲线是由一个平面与一个圆锥相交而形成的曲线。

相交的平面可以与圆锥的两个交点、一条交线或者圆锥的某一侧相切,由此得到不同类型的圆锥曲线。

二、椭圆椭圆是圆锥曲线中最基础的一类曲线。

椭圆是一个闭合的曲线,其定义可以通过焦点和离心率进行描绘。

离心率小于1的椭圆称为狭椭圆,离心率等于1的椭圆称为圆形,离心率大于1的椭圆称为宽椭圆。

椭圆的一些性质和公式:1. 椭圆的离心率e满足0<e<1。

2. 椭圆的焦点到直径的距离之和等于常数2a,即F1F2 = 2a。

3. 椭圆的长半轴长度为a,短半轴长度为b,焦距为c。

满足a^2 =b^2 + c^2。

4. 椭圆的标准方程为(x^2/a^2) + (y^2/b^2) = 1。

三、双曲线双曲线是圆锥曲线中的另一类曲线。

与椭圆不同,双曲线是开放的曲线,其两个分支无限延伸。

同样可以通过焦点和离心率来定义双曲线。

双曲线的一些性质和公式:1. 双曲线的离心率e满足e大于1。

2. 双曲线的焦点到直归的距离之差等于常数2a,即F1F2 = 2a。

3. 双曲线的长轴长度为2a,短轴长度为2b,焦距为c。

满足a^2 =b^2 + c^2。

4. 双曲线的标准方程为(x^2/a^2) - (y^2/b^2) = 1。

四、抛物线抛物线也是圆锥曲线的一种,与椭圆和双曲线不同,抛物线是开放的曲线,其只有一个分支。

抛物线的形状类似于开口向上或向下的弓。

抛物线的一些性质和公式:1. 抛物线的离心率e等于1。

2. 抛物线的焦点与直线的距离相等,即F1F2 = PF。

3. 抛物线的焦点与顶点的距离为a,焦点的坐标为(a,0)。

备战高考数学二轮复习常用的圆锥曲线公式总结

备战高考数学二轮复习常用的圆锥曲线公式总结

备战2019年高考数学二轮复习常用的圆锥曲线
公式总结
圆锥曲线包括圆, 椭圆, 双曲线, 抛物线。

以下是常用的圆锥曲线公式总结, 请考生及时学习。

抛物线: y = ax *+ bx + c
就是y等于ax 的平方加上 bx再加上 c
a 0时开口向上
a 0时开口向下
c = 0时抛物线经过原点
b = 0时抛物线对称轴为y轴
还有顶点式y = a(x+h)* + k
就是y等于a乘以(x+h)的平方+k
-h是顶点坐标的x
k是顶点坐标的y
一般用于求最大值与最小值
抛物线标准方程:y^2=2px
它表示抛物线的焦点在x的正半轴上,焦点坐标为(p/2,0) 准线方程为x=-p/2
由于抛物线的焦点可在任意半轴,故共有标准方程y^2=2px y^2=-2px x^2=2py x^2=-2py
圆: 体积=4/3(pi)(r^3)
面积=(pi)(r^2)
周长=2(pi)r
圆的标准方程 (x-a)2+(y-b)2=r2 注: (a,b)是圆心坐标
备战2019年高考数学二轮复习常用的圆锥曲线公式总结的全部内容就是这些, 查字典数学网预祝考生取得优异的成绩。

高考数学总复习考点知识专题讲解16 圆锥曲线光学性质

高考数学总复习考点知识专题讲解16 圆锥曲线光学性质

高考数学总复习考点知识专题讲解专题16 圆锥曲线光学性质知识点一:光学性质概念椭圆的光学性质:从一个焦点发出的照射到椭圆上其反射光线会经过另一个焦点。

双曲线有一个光学性质:从一个焦点发出的照射到双曲线上其反射光线的反向延长线会经过另一个焦点。

抛物线有一个光学性质:从焦点发出的照射到抛物线上其反射光线平行于抛物线开口方向。

知识点二:光学性质定理定理1点P 为椭圆上任一点,1F 、2F 为椭圆的两焦点,则椭圆在P 点处的切线与12F PF ∠的平分线垂直.由于本题证明方法很多,如果是解决小题,我们按照小题小作来解读,根据物理学的反射原理,反射光线等于入射光线,即把椭圆上的点P 处切线看成镜面,那么法线就是12F PF ∠的平分线,所以它们垂直就自然而然了,同理也能推导双曲线.推论1:设椭圆22221x y a b+=(0a >,0b >)的两焦点为1F ,2F ,00(,)P x y (0x ,00y ≠)为椭圆上一点,则12F PF ∠的角平分线所在直线l 的方程为22220000(0)a y x b x y a b x y ---=.根据光学性质可知00(,)P x y 处切线方程为12020=+b yy a xx ,由于P 点处的切线与12F PF ∠的平分线垂直,故12F PF ∠的角平分线所在直线l 的方程为000022()a y b x y y x x =--,即22220000(0)a y x b x ya b x y ---=.【例1】已知点P 为椭圆上任一点,1F 、2F 为椭圆的两焦点,求证椭圆在P 点处的切线与12F PF ∠的平分线垂直.定理2点P 为双曲线上任一点.1F 、2F 为双曲线的两焦点,则双曲线在P 点处的切线与12F PF ∠的平分线重合.推论2 设双曲线22221x y a b-=±(0a >,0b >)的两焦点为1F ,2F ,00(,)P x y (0x ,00y ≠)为双曲线上一点,则12F PF ∠的角平分线所在直线l 的方程.为222200b x x a y y a b -=±. 【例2】已知点P 为双曲线上任一点,1F 、2F 为椭圆的两焦点,求证双曲线在P 点处的切线与12F PF ∠的平分线重合.定理3点P 为抛物线上任一点,F 为拋物线的焦点,过P 作拋物线的准线的垂线,垂足为P ',则拋物线在点P 处的切线与FPP ∠'的平分线重合.证明:设拋物线的方程为22y px =,200(,)2y P y p.利用导数知识易得抛物线在P 点处的切线斜率存在时为0PQ P k y =.又(,0)2pF ,则02202PP py k y p'=-,0PP k '=.由夹角公式可得:0tan ||||1PP PQ PP PQk k PQPP k k y ∠''-=+'=,0220002202tan ||||121PP PQ PP PQ py pk k y y p FPQ py p k k y y p ''---∠==++⋅-2222232000022222220000021||||()2py p py y p p py y y y p y p p y p -----=⋅=⋅--++22022000()1||||p p y p y y y p -+=⋅=+. 即有tan tan QPP FPQ ∠∠'=,所以PQ 为FPP ∠'的平分线.【例3】(2011年高考全国卷II 理15)已知1F 、2F 分别为双曲线C :221927x y -=的左、右焦点,点A C ∈,点M 的坐标为(2,0),AM 为12F AF ∠的平分线.则2||AF =________.【例4】(2023•东莞市期末)如图,从椭圆的一个焦点1F 发出的光线射到椭圆上的点P ,反射后光线经过椭圆的另一个焦点2F ,事实上,点0(P x ,0)y 处的切线00221xx yy a b+=垂直于12F PF ∠的角平分线.已知椭圆22:143x y C +=的两个焦点是1F ,2F ,点P 是椭圆上除长轴端点外的任意一点,12F PF ∠的角平分线PT 交椭圆C 的长轴于点(,0)T t ,则t 的取值范围是.【例5】(2023•老唐说题教师群探讨)如图,椭圆焦点三角形的1290F AF ∠=︒,AB 为12F AF ∠的角平分线且2AB BD =,则椭圆离心率为.【例6】(2023•广东期末)我国首先研制成功的“双曲线新闻灯”,如图,利用了双曲线的光学性质:1F 、2F 是双曲线的左、右焦点,从2F 发出的光线m 射在双曲线右支上一点P ,经点P 反射后,反射光线的反向延长线过1F ;当P 异于双曲线顶点时,双曲线在点P 处的切线平分12F PF ∠.若双曲线C 的方程为221916x y -=,则下列结论不正确的是()A .射线n 所在直线的斜率为k ,则44(,)33k ∈-B .当m n ⊥时,12||||32PF PF ⋅= C .当n 过点(7,5)Q 时,光线由2F 到P 再到Q 所经过的路程为13 D .若点T 坐标为(1,0),直线PT 与C 相切,则2||12PF =【例7】(2023•阳信期末)已知椭圆22143x y +=上一点P 位于第一象限,左、右焦点分别为1F ,2F ,左、右顶点分别为1A ,2A ,12F PF ∠的角平分线与x 轴交于点G ,与y 轴交于点1(0,)2H -,则()A .四边形12HF PF 的周长为4+.直线1A P ,2A P 的斜率之积为34- C .12||:||3:2FG F G =D .四边形12HF PF 的面积为2【例8】(2023•天河区期末)抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出.反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线2:C y x =,O 为坐标原点.一束平行于x 轴的光线1l 从点(P m ,1)(1)m >射入,经过C 上的点1(A x ,1)y 反射后,再经C 上另一点2(B x ,2)y 反射后,沿直线2l 射出,经过点Q ,则()A .121y y =-B .延长AO 交直线14x =-于点D ,则D ,B ,Q 三点共线 C .25||16AB =D .若PB 平分ABQ ∠,则4116m =知识点三:光学定理与内心旁心 定理一:椭圆焦点三角形内心如图,I 为12PF F △内切圆的圆心,PI 和12F F 相交于点N (区分切点M ),则①INe IP=.②121212IF F PF F IF F S e S S =-△△△证明:法一(利用角平分线定理+等比定理):1212121222F N F N F N F N IN c e IP F P F P F P F P a+=====+. 法二:(光学定理+中垂线)PI 是)(00y x P ,处切线(切点弦)的中垂线(考虑极限情况,切点看为两个交点的中点),根据中垂线截距定理202ax c x N =,再根据角平分线定理可知e ex a c a x c P F N F IP IN =++==020211,根据等面积法,121212IF F N N P NP NPF F IF F S y c y IN IPy y c y y S S ===---△△△.中垂线截距定理:若B A 、关于直线PQ 对称,可以知道线段AB 被直线PQ 垂直平分,其中(0)P n ,,(0)Q m ,则能得出以下定理(不妨设焦点在x 轴上): 202y c m b =-(椭圆),202y c m b =(双曲线);202x c n a =(椭圆),202x c n a=(双曲线).因为22AB OM b k ak =-⋅(点差法),1AB PQ k k =-⋅,所以22OMPQb a k k =,故220000b a y x y m x =-,即202y c m b =-;同理220000b a y x y x n=-,即202x c n a =.定理二:双曲线焦点三角形旁心旁心定理:I 是12PF F △的旁心,1F I 、2F I 分别是1PF D ∠、2PF D ∠的角平分线.如图,则:ID e IP =,11IF D PF IS e S =△△.证明:法一:(利用外角平分线定理+等比定理):111212121222DIF PIF S ID DF F D DF F D ce S PIPF PF PF PF a -======-△△,法二:(光学定理+中垂线)PD 是)(00y x P ,处切线(切点弦)的中垂线,根据中垂线截距定理202ax c x D =,再根据角平分线定理可知,e a ex c a x c PF DF IP ID =--==020222 【例9】(2023•思明区期末)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1(,0)F c -和2(,0)F c,1(M x 为C 上一点,且△12MF F 的内心为2(I x ,1),则椭圆C 的离心率为()A .35B .25C .13D .12【例10】(2023哈三中高三一模16题)如图,椭圆)0(12222>>=+b a by a x与双曲线)00(12222>>=-n m ny m x ,有公共焦点)0(1,c F -,)0(2,c F ,椭圆的离心率为1e ,双曲线的离心率为2e ,点P 为两曲线的一个公共点,︒=∠6021PF F ,则=+222131e e ;I 为21F PF ∆的内心,G I F 、、1三点共线,且0=⋅IP GP ,x 轴上点A 、B 满足IP AI λ=,GP BG μ=,则22μλ+的最小值为.知识点四:光学定理与大圆小圆问题1. 椭圆的大圆焦点作椭圆切线的垂线,垂足轨迹是以长轴为直径的圆.这个圆我们称之为大圆.如图,已知椭圆()222210x y a b a b+=>>上点P 处的切线为l ,则过焦点12F F 、作直线l 的垂线,垂足H 的轨迹是以长轴为直径的圆,即为222x y a +=.证明: 如图,作2F H l ⊥,1F H l '⊥.当点P 不在长轴的两个端点时,延长1F P 交2F H 于点Q ,根据椭圆的光学性质可知:切线l 平分2F PQ ∠,故2PQF △是等腰三角形,点H是线段2F Q 的中点.因此,在12F F Q 中,1112222FQ F P PQF P PF OH a ++====,故点H 的轨迹是222()x y a x a +=≠±,同理,H`的轨迹也符合此轨迹方程,当点P 在长轴的两个端点时,此时的射影点(,0)a ±亦满足上述方程.【例11】(2023•连城县月考)如图所示,已知1F ,2F 是椭圆2222:1(0)x y a b a bΓ+=>>的左,右焦点,P 是椭圆Γ上任意一点,过2F 作12F PF ∠的外角的角平分线的垂线,垂足为Q ,则点Q 的轨迹为()A .直线B .圆C .椭圆D .双曲线2.大圆性质拓展如图,已知椭圆()222210x y C a b a b+=>>:上点P 处的切线为l ,且焦点12F F 、在直线l 上的垂足分别为G 、H ,设12F PF θ∠=,椭圆的上顶点为B ,左右顶点分别为1A 、2A ,则:(1) 212FG F H b =; (2)直角梯形12F F GH 的面积的为2sin S a θ=,又12F BF θ≤∠,故212max12,22,02a F BF S bc F BF ⎧π⎛⎫∠≥ ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨π⎛⎫⎪<∠< ⎪⎪⎝⎭⎩;证明(1) 法一:设1F P m =,2F P n =,则2cos 11θPF G F =,2cos 22θPF H F =222222212411cos ()42cos 2224m n c m n c mn FG F H mn mn mn b θθ+-+++-=====.法二延长1MF 交大圆222x y a +=于点I ,根据对称性,有21F H F I =,再利用相交弦定理,则212111112()()FG F H FG F I A F F A a c a c b ===-+=.(2) 利用椭圆的光学性质,如图所示,延长1F P 交2F H 于点N ,过点N 作//GH MN 交G F 1延长线于点M,因此,2121111111()()sin cos 222222S FG F H MN FG MG MN F M MN F N θθ=+=+==,又1122F N F P PF a =+=,则2214sin cos sin 222S a a θθθ==. 注意:大题在证明光学性质时比较麻烦,建议参考例题方式书写大题,那样其实也不难.【例12】已知椭圆22143x y +=,圆224x y +=,直线2y x =与椭圆交于点A ,过A 作椭圆的切线交圆于M 、N 两点(M 在N 的左侧),则12MF NF =.【例13】(2023•南充模拟)设点1(,0)F c -,2(,0)F c 分别是椭圆222:1(1)x C y a a+=>的左、右焦点,P 为椭圆C 上任意一点,且12PF PF ⋅的最小值为0. (1)求椭圆C 的方程;(2)如图,动直线:l y kx m =+与椭圆C 有且仅有一个公共点,点M ,N 是直线l 上的两点,且1F M l ⊥,2F N l ⊥,求四边形12F MNF 面积S 的最大值.3.双曲线的小圆焦点在双曲线切线上的垂足轨迹是以实轴为直径的圆,我们称之为小圆.如图,已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上点P 处的切线为l ,则焦点12F F 、在直线l上的射影点H 的轨迹是以实轴为直径的圆,即为222x y a +=.【例14】已知双曲线221916x y -=的两焦点分别为12F F 、,P 为双曲线上一动点,过点1F 作12F PF ∠平分线所在直线的垂线,则垂足M 的轨迹方程为( ).A .229x y +=B .2216x y +=C .229x y -=D .2216x y -=【例15】(多选)设双曲线22:14x C y -=左右焦点分别为1F ,2F ,设右支上一点P 与2F 所连接的线段为直径的圆为圆1O ,以实轴为直径的圆为圆2O ,则下列结论正确的有() A .圆1O 与圆2O 始终外切B .若2F P 与渐近线垂直,则2F P 与圆2O 相切 C .12F PF ∠的角平分线与圆1O 相切D .三角形12F PF 的内心和外心最短距离为2【例16】(2023•江苏模拟)已知椭圆22:143y x C +=,点0(P x ,0)y 为椭圆C 在第一象限的点,12F F 为椭圆的左、右焦点,点P 关于原点的对称点为Q . (1)设点Q 到直线1PF ,2PF 的距离分别为1d ,2d ,求12d d 取值范围; (2)已知椭圆在0(P x ,0)y 处的切线l 的方程为:00143x x y y+=,射线1QF 交l 于点R .求证:11F RP RPF ∠=∠.【例17】(2022•湖北21校)平面直角坐标系xOy 中,已知点(2,0)M -,(2,0)N 点A 满足||||AM AN -=A 的轨迹C . (1)求C 的方程;(2)设点T 与点A 关于原点O 对称,MTN ∠的角平分线为直线l ,过点A 作l 的垂线,垂足为H ,交C 于另一点B ,求:||||AH BH 的最大值.【例18】(2023•闵行区期中)如图,一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分.过对称轴的截口BAC 是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点1F 上,片门位于该椭圆的另一个焦点2F 上.椭圆有光学性质:从一个焦点出发的光线,经过椭圆面反射后经过另一个焦点,即椭圆上任意一点P 处的切线与直线1PF 、2PF 的夹角相等.已知12BC F F ⊥,垂足为1F ,1||3F B m =,12||4F F cm =,以12F F 所在直线为x 轴,线段12F F 的垂直平分线为y 轴,建立如图的平面直角坐标系. (1)求截口BAC 所在椭圆C 的方程;(2)点P 为椭圆C 上除长轴端点和短轴端点外的任意一点.①是否存在m ,使得P 到2F 和P 到直线x m =的距离之比为定值,如果存在,求出的m 值,如果不存在,请说明理由;②若12F PF ∠的角平分线PQ 交y 轴于点Q ,设直线PQ 的斜率为k ,直线1PF 、2PF 的斜率分别为1k ,2k ,请问21k kk k +是否为定值,若是,求出这个定值,若不是,请说明理由.【例19】(2023•上海模拟)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是点1F ,2F ,过点1F 且垂直于x 轴的直线被椭圆C 截得的线段长为1,点2F 与短轴两个顶点构成等边三角形.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知过椭圆上点0(M x ,0)y 的椭圆的切线方程为00221xx yy a b+=.求证:过椭圆C 上任一点0(M x ,0)y 的切线与直线1MF 和2MF 所成角都相等;(3)点P 是椭圆C 上除长轴端点外的任一点连接1PF ,2PF ,设12F PF ∠的角平分线PQ 交C 的长轴于点(,0)Q q ,求q 的取值范围.同步训练1.(2022•怀化二模)若点P 是椭圆22221(0)4x y b b b+=>上的点,且点I 是焦点三角形△12PF F 的内心,12F PF ∠的角平分线交线段12F F 于点M ,则||PIIM等于()A C .122.(2023•贵州模拟)根据圆锥曲线的光学性质:从双曲线的一个焦点发出的光线,经双曲线反射后,反射光线的反向延长线过双曲线的另一个焦点.由此可得,过双曲线上任意一点的切线,平分该点与两焦点连线的夹角.请解决下面问题:已知1F ,2F 分别是双曲线22:12y C x -=的左、右焦点,若从点2F 发出的光线经双曲线右支上的点0(A x ,2)反射后,反射光线为射线AM ,则2F AM ∠的角平分线所在的直线的斜率为() A..CD3.(2022•南昌三模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是1F ,2F ,P 是椭圆上的动点,I 和G 分别是△12PF F 的内心和重心,若IG 与x 轴平行,则椭圆的离心率为() A .12B3.(2022•焦作一模)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,M 为C 上一点,且△12MF F 的内心为0(I x ,2),若△12MF F 的面积为4b ,则1212||||(||MF MF F F +=) A .32B .53C.434.(2023•建邺区期中)已知抛物线24y x =的焦点为F ,直线l 过点F 且与抛物线交于A ,B 两点,过点A 作抛物线准线的垂线,垂足为M ,MAF ∠的角平分线与抛物线的准线交于点P ,线段AB 的中点为Q .若||16AB =,则||(PQ =) A .2B .4C .6D .85.(2022•衡阳二模)圆锥曲线的光学性质:从双曲线的一个焦点发出的光线,经双曲线反射后,反射光线的反向延长线过双曲线的另一个焦点、由此可得,过双曲线上任意一点的切线,平分该点与两焦点连线的夹角、请解决下面问题:已知1F ,2F 分别是双曲线22:12y C x -=的左、右焦点,点P 为C 在第一象限上的点,点M 在1F P 延长线上,点Q的坐标为,且PQ 为12F PF ∠的平分线,则下列正确的是() A .12||2||PF PF =B .12||23PF PF +=C .点P到x .2F PM ∠的角平分线所在直线的倾斜角为150︒6.(2023•阳信县期末)已知椭圆22143x y +=上一点P 位于第一象限,左、右焦点分别为1F ,2F ,左、右顶点分别为1A ,2A ,12F PF ∠的角平分线与x 轴交于点G ,与y 轴交于点1(0,)2H -,则()A .四边形12HFPF 的周长为4+.直线1A P ,2A P 的斜率之积为34- C .12||:||3:2FG F G =D .四边形12HF PF 的面积为2 7.(2023•佛山期末)圆锥曲线具有丰富的光学性质,从椭圆的一个焦点发出的光线,经过椭圆反射后,反射光线过椭圆的另一个焦点.如图,胶片电影放映机的聚光灯有一个反射镜.它的形状是旋转椭圆.为了使影片门(电影胶片通过的地方)处获得最强的光线,灯丝2F ,与影片门1F 应位于椭圆的两个焦点处.已知椭圆22:143x y C +=,椭圆的左右焦点分别为1F ,2F ,一束光线从2F 发出,射向椭圆位于第一象限上的P 点后反射光线经过点1F ,且124tan 3F PF ∠=,则12F PF ∠的角平分线所在直线方程为.8.(2023•诸暨市期末)圆锥曲线有着令人惊奇的光学性质,这些性质均与它们的焦点有关.如:从椭圆的一个焦点处出发的光线照射到椭圆上,经过反射后通过椭圆的另一个焦点;从抛物线的焦点处出发的光线照射到抛物线上,经反射后的光线平行于抛物线的轴.某次科技展览中某展品的一个截面由抛物线的一部分1C 和一个“双孔”的椭圆2C 构成(小孔在椭圆的右上方).如图,椭圆22212:1,,43x y C F F +=为2C 的焦点,B 为下顶点,2F 也为1C 的焦点,若由1F 发出一条光线经过点B 反射后穿过一个小孔再经抛物线上的点D 反射后平行于x 轴射出,由1F 发出的另一条光线经由椭圆2C 上的点P 反射后穿过另一个小孔再经抛物线上的点E 反射后平行于x轴射出,若两条平行光线间隔,则1cos BF P ∠=.11.已知P是双曲线221168x y -=右支上一点,12F F 、分别是双曲线的左、右焦点,O 为坐标原点,1(0)F P PM λλ=>,22PF PM PN PM PF μ⎛⎫⎪=+⎪⎝⎭,20PN F N =.若22PF =,则ON =.12.已知双曲线22221x y a b-=的左右焦点分别为12F F 、,O 为双曲线的中心,P 是双曲线右支上的点,12PF F △的内切圆的圆心为I ,且圆I 与x 轴相切于点A ,过2F 作直线PI 的垂线,垂足为B ,若e 为双曲线的离心率,则( ).A .OB e OA =B .OA e OB=C .OA OB =D .OA 与OB 关系不确定。

2024高考数学专项复习圆锥曲线基础知识手册

2024高考数学专项复习圆锥曲线基础知识手册

圆锥曲线一、椭圆及其性质第一定义平面内一动点P 与两定点F 1、F 2距离之和为常数(大于F 1F 2 )的点轨迹第二定义平面内一动点到定点与到准线的距离比是常数的点轨迹MF 1d 1=MF 2d 2=e 焦点焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形yxF 1F 2abc O A 1A 2B 2B 1x =a 2cx =-a 2c y x F 1F 2ab c A 1A 2B 2B 1y =a2cy =-a2c标准方程x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0y 2a 2+x 2b2=1a >b >0范围-a ≤x ≤a 且-b ≤y ≤b-b ≤x ≤b 且-a ≤y ≤a顶点A 1-a ,0 ,A 2a ,0 ,B 10,-b ,B 20,bA 10,-a ,A 20,a ,B 1-b ,0 ,B 2b ,0轴长长轴长=2a ,短轴长=2b ,焦距=F 1F 2 =2c ,c 2=a 2-b 2焦点F 1-c ,0 、F 2c ,0F 10,-c 、F 20,c焦半径PF 1 =a +e x 0,PF 2 =a -e x 0PF 1 =a -e y 0,PF 2 =a +e y 0焦点弦左焦点弦|AB |=2a +e (x 1+x 2),右焦点弦|AB |=2a -e (x 1+x 2).离心率e =c a=1-b 2a20<e <1 准线方程x =±a 2cy =±a 2c切线方程x 0x a 2+y 0y b 2=1x 0xb 2+y 0y a 2=1通径过椭圆焦点且垂直于对称轴的弦长AB =2b 2a(最短焦点弦)焦点三角形(1)由定义可知:|PF 1|+|PF 2|=2a ,周长为:2a +2c (2)焦点三角形面积:S △F 1PF 2=b 2×tan θ2(3)当P 在椭圆短轴上时,张角θ最大,θ≥1-2e 2cos (4)焦长公式:PF 1 =b 2a -c αcos 、MF 1 =b 2a +c αcos MP =2ab 2a 2-c 22αcos =2ab 2b 2+c 22αsin (5)离心率:e =(α+β)sin α+βsin sin yxF 1F 2θαP OMβ2024高考数学专项复习第一定义平面内一动点P与两定点F1、F2距离之差为常数(大于F1F2)的点轨迹第二定义平面内一动点到定点与到准线的距离比是常数的点轨迹MF1d1=MF2d2=e焦点焦点在x轴上焦点在y轴上图形yxF1F2bc虚轴实轴ayxF1F2实轴虚轴标准方程x2a2-y2b2=1a>0,b>0y2a2-x2b2=1a>0,b>0范围x≤-a或x≥a,y∈R y≤-a或y≥a,x∈R 顶点A1-a,0、A2a,0A10,-a、A20,a轴长虚轴长=2b,实轴长=2a,焦距=F1F2=2c,c2=a2+b2焦点F1-c,0、F2c,0F10,-c、F20,c焦半径|PF1|=a+e x0,|PF2|=-a+e x0左支添“-”离心率e=ca=1+b2a2e>1准线方程x=±a2c y=±a2c渐近线y=±ba x y=±ab x切线方程x0xa2-y0yb2=1x0xb2-y0ya2=1通径过双曲线焦点且垂直于对称轴的弦长AB=2b2a(最短焦点弦)焦点三角形(1)由定义可知:|PF1|-|PF2|=2a(2)焦点直角三角形的个数为八个,顶角为直角与底角为直角各四个;(3)焦点三角形面积:S△F1PF2=b2÷tanθ2=c∙y(4)离心率:e=F1F2PF1-PF2=sinθsinα-sinβ=sin(α+β)sinα-sinβyxF1F2Pθαβ定义平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹称为抛物线.方程y 2=2px p >0y 2=-2px p >0x 2=2py p >0x 2=-2py p >0图形yxF x =-p2yxFx =p2y xFy =-p2yxFy =p2顶点0,0对称轴x 轴y 轴焦点F p2,0 F -p 2,0 F 0,p 2 F 0,-p 2准线方程x =-p 2x =p2y =-p 2y =p 2离心率e =1范围x ≥0x ≤0y ≥0y ≤0切线方程y 0y =p x +x 0y 0y =-p x +x 0x 0x =p y +y 0x 0x =-p y +y 0通径过抛物线焦点且垂直于对称轴的弦AB =2p (最短焦点弦)焦点弦AB 为过y 2=2px p >0 焦点的弦,A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),倾斜角为α.则:(1)AF =x 1+p 2BF =x 2+p2AB =x 1+x 2+p ,(2)x 1x 2=p 24y 1y 2=-p 2(3)AF =p 1-αcos BF =p 1+αcos 1|FA |+1|FB |=2P (4)AB =2psin 2αS △AOB =p 22αsin AB 为过x 2=2py (p >0)焦点的弦,A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),倾斜角为α.则:(1)AF =p 1-αsin BF =p1+αsin (2)AB =2p 2αcos S △AOB=p 22αcos (3)AF BF=λ,则:α=λ-1λ+1sin yxFx =-p 2αABO yxFαABOy 2=2px (p >0)y 2=2px (p >0)四、圆锥曲线的通法F 1F 2POxyOxyFP MOxyF 1F 2P椭圆双曲线抛物线点差法与通法1、圆锥曲线综述:联立方程设交点,韦达定理求弦长;变量范围判别式,曲线定义不能忘;弦斜中点点差法,设而不求计算畅;向量参数恰当用,数形结合记心间.★2、直线与圆锥曲线的位置关系(1)直线的设法:1若题目明确涉及斜率,则设直线:y =kx +b ,需考虑直线斜率是否存在,分类讨论;2若题目没有涉及斜率或直线过(a ,0)则设直线:x =my +a ,可避免对斜率进行讨论(2)研究通法:联立y =kx +bF (x ,y )=0得:ax 2+bx +c =0判别式:Δ=b 2−4ac ,韦达定理:x 1+x 2=−b a ,x 1x 2=ca(3)弦长公式:AB =(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=1+k 2|x 1-x 2|=(1+k 2)⋅[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=1+1k2(y 1+y 2)2−4y 1y 2 3、硬解定理设直线y =kx +φ与曲线x 2m +y 2n=1相交于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)由:y =kx +φnx 2+my 2=mn,可得:(n +mk 2)x 2+2kφmx +m (φ2-n )=0判别式:△=4mn (n +mk 2-φ2)韦达定理:x 1+x 2=-2kmφn +mk 2,x 1x 2=m (φ2-n )n +mk 2由:|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2,代入韦达定理:|x 1-x 2|=△n +mk 2★4、点差法:若直线l 与曲线相交于M 、N 两点,点P (x 0,y 0)是弦MN 中点,MN 的斜率为k MN ,则:在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中,有k MN ⋅y 0x 0=−b 2a2;在双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >b >0)中,有k MN ⋅y 0x 0=b 2a2;在抛物线y 2=2px (p >0)中,有k MN ⋅y 0=p .(椭圆)设M 、N 两两点的坐标分别为(x 1,y 1)、(x 2,y 2),则有x 12a 2+y 12b 2=1,⋯⋯(1)x 22a 2+y 22b 2=1.⋯⋯(2) (1)−(2),得x 12−x 22a 2+y 12−y 22b 2=0.∴y 2−y 1x 2−x 1⋅y 2+y 1x 2+x 1=−b 2a2.又∵k MN =y 2−y 1x 2−x 1,y 1+y 2x 1+x 2=2y 2x =y x .∴k MN ⋅y x =−b 2a2.圆锥曲线的参数方程1、参数方程的概念在平面直角坐标系中,曲线上任意一点的坐标x ,y 都是某个变数t 的函数x =f (t )y =g (t )并且对于t 的每一个允许值,由这个方程所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,该方程就叫做这条曲线的参数方程,联系变数x ,y 的变数t 叫做参变数,简称参数.相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做普通方程.※2、直线的参数方程(1)过定点P (x 0,y 0)、倾斜角为α(α≠π2)的直线的参数方程x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α (t 为参数)(2)参数t 的几何意义:参数t 表示直线l 上以定点M 0为起点,任意一点M (x ,y )为终点的有向线段的长度再加上表示方向的正负号,也即|M 0M|=|t |,|t |表示直线上任一点M 到定点M 0的距离.当点M 在M 0上方时,t >0;当点M 在M 0下方时,t <0;当点M 与M 0重合时,t =0;(3)直线方程与参数方程互化:y −y o =tan α(x −x o )⇔x =x 0+t cos αy =y 0+t sin α(t 为参数)(4)直线参数方程:x =x 0+aty =y 0+bt (t 为参数),当a 2+b 2=1时,参数方程为标准型参数方程,参数的几何意义才是代表距离.当a 2+b 2≠1时,将参数方程化为x =x 0+aa 2+b 2t y =y 0+ba 2+b 2t 然后在进行计算.★3、圆的参数方程(1)圆心(a ,b ),半径r 的圆(x -a )2+(y -b )2=r 2参数方程x =a +r cos θy =b +r sin θ (θ为参数);特别:当圆心在原点时,半径为r 的圆x 2+y 2=r 2的参数方程为:x =r cos θy =r sin θ (θ是参数).(2)参数θ的几何意义:θ表示x 轴的正方向到圆心和圆上任意一点的半径所成的角.(3)消参的方法:利用sin 2θ+cos 2θ=1,yxF 1F 2PN OMyxM 0tαO M 1αP (x ,y )rxy可得圆方程:(x -a )2+(y -b )2=r 2★4、椭圆的参数方程(1)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程为x =a cos φy =b sin φ (φ为参数);椭圆y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)的参数方程为x =b cos φy =a sin φ (φ为参数);(2)参数θ的几何意义:参数θ表示椭圆上某一点的离心角.如图所示,点P 对应的离心角为θ=∠QOx (过P 作PQ ⊥x 轴,交大圆即以2a 为直径的圆于Q ),切不可认为是θ=∠POx .5、双曲线的参数方程(1)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >b >0)的参数方程x =a sec φy =b tan φ (φ为参数);sec φ=1cos φ双曲线y 2a 2-x 2b2=1(a >b >0)的参数方程x =b cot φy =a csc φ (φ为参数);csc φ=1sin φ(2)参数θ的几何意义:参数θ表示双曲线上某一点的离心角.※6、抛物线的参数方程(1)抛物线y 2=2px 参数方程x =2pt 2y =2pt(t 为参数,t =1tan α);(2)参数t 的几何意义:抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率的倒数.t =1k OP仿射变换与齐次式1、仿射变换:在几何中,一个向量空间进行一次线性变换并接上一个平移,变换为另一个向量空间.※2、椭圆的变换:椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2变换内容x =x y=a b y x =xy =b a yx =b a x y=yx =a b x y =y圆方程x 2+y 2=a 2x 2+y 2=b 2图示yxAB OCyxABOCyxAB OCyxAB OC 点坐标A (x 0,y 0)→A '(x 0,a by 0)A (x 0,y 0)→A '(b ax 0,y 0)斜率变化k '=a bk ,由于k A 'C '⋅k B 'C '=−1.k AC ⋅k BC =b a k A 'C '⋅b a k B 'C '=−b 2a 2k '=a bk ,由于k A 'C '⋅k B 'C '=−1.k AC ⋅k BC =b a k A 'C '⋅b a k B 'C '=−b 2a2弦长变化则AB =1+k 2x 1-x 2 ⇒A 'B '=1+k '2x 1-x 2 =1+(a b)2k 2x 1-x 2 yxαPOQ面积变化S△ABC=b a S△A'B'C'(水平宽不变,铅锤高缩小)S△ABC=a b S△A'B'C'(水平宽扩大,铅垂高不变)3、中点弦问题,k OP⋅k AB=−b2a2,中垂线问题k OPk MP=b2a2,且x M=c2x0a2y N=-c2y0b2,拓展1:椭圆内接△ABC中,若原点O为重心,则仿射后一定得到△OB'C'为120°的等腰三角形;△A'B'C'为等边三角形;拓展2:椭圆内接平行四边形OAPB(A、P、B)在椭圆上,则仿射后一定得菱形OA'P'B' 4、面积问题:(1)若以椭圆x2a2+y2b2=1对称中心引出两条直线交椭圆于A、B两点,且k OA⋅k OB=−b2a2,则经过仿射变换后k OA'⋅k OB'=−1,所以S△AOB为定值.(2)若椭圆方程x2a2+y2b2=1上三点A,B,M,满足:①k OA⋅k OB=−b2a2②S△AOB=ab2③OM=sinαOA+cosαOBα∈0,π2,三者等价※5、平移构造齐次式:(圆锥曲线斜率和与积的问题)(1)题设:过圆锥曲线上的一个定点P作两条直线与圆锥曲线交于A、B,在直线PA和PB斜率之和或者斜率之积为定值的情况下,直线AB过定点或者AB定斜率的问题.(2)步骤:①将公共点平移到坐标原点(点平移:左加右减上减下加)找出平移单位长.②由①中的平移单位长得出平移后的圆锥曲线C ,所有直线方程统一写为:mx+ny=1③将圆锥曲线C 展开,在一次项中乘以mx+ny=1,构造出齐次式.④在齐次式中,同时除以x2,构建斜率k的一元二次方程,由韦达定理可得斜率之积(和).圆锥曲线考点归类(一)条件方法梳理1、椭圆的角平分线定理(1)若点A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上的点,AB与椭圆长轴交点为N,在长轴上一定存在一个点M,当仅当则x M⋅x N=a2时,∠AMN=∠BMN,即长轴为角平分线;(2)若点A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上的点,AB与椭圆短轴交点为N,在短轴上一定存在一个点M,当仅当则y M⋅y N=b2时,∠AMN=∠BMN,即短轴为角平分线;※2、关于角平分线的结论:若直线AO的斜率为k1,直线CO的斜率为k2,EO平分∠AOC则有:k1+k2=tanα+tan(π-α)=0角平分线的一些等价代换条件:作x轴的对称点、点到两边的距离相等.3、四种常用直线系方程(1)定点直线系方程:经过定点P 0(x 0,y 0)的直线系方程为y -y 0=k (x -x 0)(除直线x =x 0),其中k 是待定的系数;经过定点P 0(x 0,y 0)的直线系方程为A (x -x 0)+B (y -y 0)=0,其中A ,B 是待定的系数.(2)共点直线系方程:经过两直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0的交点的直线系方程为(A 1x +B 1y +C 1)+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0(除l 2),其中λ是待定的系数.(3)平行直线系方程:直线y =kx +b 中当斜率k 一定而b 变动时,表示平行直线系方程.与直线Ax +By +C =0平行的直线系方程是Ax +By +λ=0(λ≠0),λ是参变量.(4)垂直直线系方程:与直线Ax +By +C =0(A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是Bx -Ay +λ=0,λ是参变量.4、圆系方程(1)过直线l :Ax +By +C =0与圆C :x 2+y 2+Dx +Ey +F =0的交点的圆系方程是x 2+y 2+Dx +Ey +F +λ(Ax +By +C )=0,λ是待定的系数.(2)过圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0与圆C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0的交点的圆系方程是x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1+λ(x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2)=0,λ是待定的系数.★(二)圆锥曲线过定点问题1、直线过定点的背景:(1)直线过定点模型:A ,B 是圆锥曲线上的两动点,M 是一定点,其中α,β分别为MA ,MB 的倾斜角,则:①、MA ⋅MB 为定值⇔直线AB 恒过定点;②、k MA ⋅k MB 为定值⇔直线AB 恒过定点;③、α+β=θ(0<θ<π)⇔直线AB 恒过定点.(2)抛物线中直线过定点:A ,B 是抛物线y 2=2px (p >0)上的两动点,α,β分别为OA ,OB 的倾斜角,则:OA ⊥OB ⇔k OA ⋅k OB =-1⇔α-β =π2⇔直线AB 恒过定点(2p ,0).(3)椭圆中直线过定点模型:A ,B 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上异于右顶点D 的两动点,其中α,β分别为DA ,DB 的倾斜角,则可以得到下面几个充要的结论:DA ⊥DB ⇔k DA ⋅k DB =-1⇔α-β =π2⇔直线AB 恒过定点(ac 2a 2+b 2,0)2、定点的求解方法:1含参形式简单的直线方程,通过将直线化为y -y 0=k (x -x 0)可求得定点坐标(x 0,y 0)2含参形式复杂的通过变换主元法求解定点坐标.变换主元法:将直线化为h (x ,y )+λf (x ,y )=0,解方程组:h (x ,y )=0f (x ,y )=0 可得定点坐标.eg :直线方程:(2m +1)x +(m -5)y +6=0,将m 看作主元,按照降幂排列:(2x +y )m+x -5y +6=0,解方程组:2x +y =0x -5y +6=0,解得:x =-611y =1211,求得直线过定点(-611,1211).3、关于以AB 为直径的圆过定点问题:(1)直接法:设出参数后,表示出圆的方程.圆的直径式方程:(x -x 1)(x -x 2)+(y -y 1)(y -y 2)=0(2)由特殊到一般:利用赋值法,先求出几个位置的圆方程,联立圆方程解出公共交点,该交点即为圆所过的定点,再利用向量数量积为0证明点恒在圆上.★(三)圆锥曲线面积问题1、面积的求解方法:(1)S △ABC =12MN ∙d ,从公式可以看出,求面积重在求解弦长和点到线的距离.(2)S △ABC =12×水平宽×铅锤高,主要以点的坐标运算为主.(3)S △AOB =12x 1y 2-x 2y 1例题1.在平面直角坐标系xOy 中,已知点O 0,0 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 不共线,证明:△AOB 的面积为S △AOB =12x 1y 2-x 2y 1 .2、面积中最值的求解(1)f (x )=αx 2+βx +φx +n型:令t =x +n ⇒x =t -n 进行代换后裂项转化为:y =at +bt (2)f (x )=x +n αx 2+βx +φ型:先在分母中配出分子式f (x )=x +n α(x +n )2+λ(x +n )+υ令t =x +n ,此时:y =t αt 2+λt +υ,分子分母同时除t ,此时y =1αt +υt+λ,再利用对勾函数或不等式分析最值.(3)f (x )=αx +βx +n型:令t =x +n ⇒x =t 2-n 进行代换后裂项,可转化为:y =at +bt五、椭圆的二级结论1.PF1+PF2=2a2.标准方程x2a2+y2b2=13.PF1d1=e<14.点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的外角.5.PT平分△PF1F2在点P处的外角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.6.以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相离.7.以焦点半径PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.8.设A1、A2为椭圆的左、右顶点,则△PF1F2在边PF2(或PF1)上的旁切圆,必与A1A2所在的直线切于A2 (或A1).9.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个顶点为A1(-a,0),A2(a,0),与y轴平行的直线交椭圆于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是x2a2-y2b2=1.10.若点P0(x0,y0)在椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0上,则在点P0处的切线方程是x0xa2+y0yb2=1.11.若P0(x0,y0)在椭圆x2a2+y2b2=1外,则过Po作椭圆的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是x0xa2+y0yb2=1.12.AB是椭圆x2a2+y2b2=1的不平行于对称轴的弦,M为AB的中点,则k OM⋅k AB=-b2a2.13.若P0(x0,y0)在椭圆x2a2+y2b2=1内,则被PO所平分的中点弦的方程是x0xa2+y0yb2=x02a2+y02b2.14.若P0(x0,y0)在椭圆x2a2+y2b2=1内,则过PO的弦中点的轨迹方程是x2a2+y2b2=x0xa2+y0yb2.15.若PQ是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上对中心张直角的弦,则1r12+1r22=1a2+1b2(r1=|OP|,r2=|OQ|).16.若椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上中心张直角的弦L所在直线方程为Ax+By=1(AB≠0),则(1)1a2+1 b2=A2+B2;(2)L=2a4A2+b4B2a2A2+b2B2.17.给定椭圆C1:b2x2+a2y2=a2b2(a>b>0),C2:b2x2+a2y2=a2-b2a2+b2ab2,则(i)对C1上任意给定的点P(x0,y0),它的任一直角弦必须经过C2上一定点M a2-b2a2+b2x0,-a2-b2a2+b2y0. (ii)对C2上任一点P (x0 ,y0 )在C1上存在唯一的点M ,使得M 的任一直角弦都经过P 点.18.设P(x0,y0)为椭圆(或圆)C:x2a2+y2b2=1(a>0,.b>0)上一点,P1P2为曲线C的动弦,且弦PP1,PP2斜率存在,记为k1,k2,则直线P1P2通过定点M(mx0,-my0)(m≠1)的充要条件是k1⋅k2=-1+m1-m⋅b2a2.19.过椭圆x2a2+y2b2=1(a>0,b>0)上任一点A(x0,y0)任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于B,C两点,则直线BC有定向且k BC=b2x0a2y0(常数).20.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,点P为椭圆上任意一点∠F1PF2=γ,则椭圆的焦点三角形的面积为S△F1PF2=b2tanγ2,P±ac c2-b2tan2γ2,±b2c tanγ2.21.若P为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F1,F2是焦点,∠PF1F2=α,∠PF2F1=β,则a-ca+c=tanα2tanβ2.22.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦半径公式:|MF1|=a+ex0,|MF2|=a-ex0(F1(-c,0),F2(c,0),M(x0,y0)).23.若椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当2-1≤e<1时,可在椭圆上求一点P,使得PF1是P到对应准线距离d与PF2的比例中项.24.P为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为椭圆内一定点,则2a-|AF2|≤|PA|+|PF1|≤2a+|AF2|,当且仅当A,F2,P三点共线时,等号成立.25.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上存在两点关于直线l:y=k(x-x0)对称的充要条件是x02≤(a2-b2)2a2+b2k2.26.过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.27.过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.28.P是椭圆x=a cosϕy=b sinϕ(a>b>0)上一点,则点P对椭圆两焦点张直角的充要条件是e2=11+sin2ϕ.29.设A,B为椭圆x2a2+y2b2=k(k>0,k≠1)上两点,其直线AB与椭圆x2a2+y2b2=1相交于P,Q,则AP=BQ.30.在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1中,定长为2m (o <m ≤a )的弦中点轨迹方程为m 2=1-x 2a 2+y 2b 2a 2cos 2α+b 2sin 2α ,其中tan α=-bx ay ,当y =0时,α=90∘.31.设S 为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的通径,定长线段L 的两端点A ,B 在椭圆上移动,记|AB |=l ,M(x 0,y 0)是AB 中点,则当l ≥ΦS 时,有(x 0)max =a 2c -l 2e c 2=a 2-b 2,e =c a;当l <ΦS 时,有(x 0)max =a 2b4b 2-l 2,(x 0)min=0.32.椭圆x 2a 2+y 2b2=1与直线Ax +By +C =0有公共点的充要条件是A 2a 2+B 2b 2≥C 2.33.椭圆(x -x 0)2a 2+(y -y 0)2b2=1与直线Ax +By +C =0有公共点的充要条件是A 2a 2+B 2b 2≥(Ax 0+By 0+C )2.34.设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点为F 1、F 2,P (异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在△PF 1F 2中,记∠F 1PF 2=α,∠PF 1F 2=β,∠F 1F 2P =γ,则有sin αsin β+sin γ=c a =e.35.经过椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)的长轴的两端点A 1和A 2的切线,与椭圆上任一点的切线相交于P 1和P 2,则|P 1A 1|⋅|P 2A 2|=b 2.36.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),O 为坐标原点,P 、Q 为椭圆上两动点,且OP ⊥OQ .(1)1|OP |2+1|OQ |2=1a 2+1b2;(2)|OP |2+|OQ |2的最小值为4a 2b 2a 2+b 2;(3)S ΔOPQ 的最小值是a 2b 2a 2+b 2.37.MN 是经过椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)焦点的任一弦,若AB 是经过椭圆中心O 且平行于MN 的弦,则|AB |2=2a |MN |.38.MN 是经过椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)焦点的任一弦,若过椭圆中心O 的半弦OP ⊥MN ,则2a |MN |+1|OP |2=1a 2+1b2.39.设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),M (m ,o )或(o ,m )为其对称轴上除中心,顶点外的任一点,过M 引一条直线与椭圆相交于P 、Q 两点,则直线A 1P 、A 2Q (A 1,A 2为对称轴上的两顶点)的交点N 在直线l :x =a2m(或y =b 2m)上.40.设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交P 、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF .41.过椭圆一个焦点F的直线与椭圆交于两点P、Q,A1、A2为椭圆长轴上的顶点,A1P和A2Q交于点M,A2P和A1Q交于点N,则MF⊥NF.42.设椭圆方程x2a2+y2b2=1,则斜率为k(k≠0)的平行弦的中点必在直线l:y=kx的共轭直线y=k x上,而且kk =-b2 a2 .43.设A、B、C、D为椭圆x2a2+y2b2=1上四点,AB、CD所在直线的倾斜角分别为α,β,直线AB与CD相交于P,且P不在椭圆上,则PA⋅PBPC⋅PD=b2cos2β+a2sin2βb2cos2α+a2sin2α.44.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),点P为其上一点F1,F2为椭圆的焦点,∠F1PF2的外(内)角平分线为l,作F1、F2分别垂直l于R、S,当P跑遍整个椭圆时,R、S形成的轨迹方程是x2+y2=a2c2y2=a2y2+b2x x±c2 a2y2+b2x±c2.45.设△ABC内接于椭圆Γ,且AB为Γ的直径,l为AB的共轭直径所在的直线,l分别交直线AC、BC于E和F,又D为l上一点,则CD与椭圆Γ相切的充要条件是D为EF的中点.46.过椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点F作直线交该椭圆右支于M,N两点,弦MN的垂直平分线交x轴于P,则|PF||MN|=e2.47.设A(x1,y1)是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上任一点,过A作一条斜率为-b2x1a2y1的直线L,又设d是原点到直线L的距离,r1,r2分别是A到椭圆两焦点的距离,则r1r2d=ab.48.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)和x2a2+y2b2=λ(0<λ<1),一直线顺次与它们相交于A、B、C、D四点,则│AB│=|CD│.49.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),A、B、是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点P(x0,0),则-a2-b2a<x0<a2-b2 a.50.设P点是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记∠F1PF2=θ,则(1)|PF1||PF2|=2b21+cosθ.(2)SΔPF1F2=b2tanθ2.51.设过椭圆的长轴上一点B(m,o)作直线与椭圆相交于P、Q两点,A为椭圆长轴的左顶点,连结AP和AQ分别交相应于过H点的直线MN:x=n于M,N两点,则∠MBN=90∘⇔a-ma+m=a2n-m2 b2(n+a)2.52.L是经过椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)长轴顶点A且与长轴垂直的直线,E、F是椭圆两个焦点,e是离心率,点P∈L,若∠EPF=α,则α是锐角且sinα≤e或α≤arcsin e(当且仅当|PH|=b时取等号).53.L是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的准线,A、B是椭圆的长轴两顶点,点P∈L,e是离心率,∠EPF=α,H是L与X轴的交点c是半焦距,则α是锐角且sinα≤e或α≤arcsin e(当且仅当|PH|=ab c时取等号).54.L是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的准线,E、F是两个焦点,H是L与x轴的交点,点P∈L,∠EPF=α,离心率为e,半焦距为c,则α为锐角且sinα≤e2或α≤arcsin e2(当且仅当|PH|=b c a2+c2时取等号).55.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),直线L通过其右焦点F2,且与椭圆相交于A、B两点,将A、B与椭圆左焦点F1连结起来,则b2≤|F1A|⋅|F1B|≤(2a2-b2)2a2(当且仅当AB⊥x轴时右边不等式取等号,当且仅当A、F1、B三点共线时左边不等式取等号).56.设A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的长轴两端点,P是椭圆上的一点,∠PAB=α,∠PBA=β,∠BPA=γ,c、e分别是椭圆的半焦距离心率,则有(1)|PA|=2ab2|cosα|a2-c2cos2α.(2)tanαtanβ=1-e2.(3)SΔPAB=2a2b2b2-a2cotγ.57.设A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)长轴上分别位于椭圆内(异于原点)、外部的两点,且x A、x B的横坐标x A⋅x B=a2,(1)若过A点引直线与这椭圆相交于P、Q两点,则∠PBA=∠QBA;(2)若过B引直线与这椭圆相交于P、Q两点,则∠PAB+∠QAB=180∘.58.设A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)长轴上分别位于椭圆内(异于原点),外部的两点,(1)若过A点引直线与这椭圆相交于P、Q两点,(若BP交椭圆于两点,则P、Q不关于x轴对称),且∠PBA=∠QBA,则点A、B的横坐标x A、x B满足x A⋅x B=a2;(2)若过B点引直线与这椭圆相交于P、Q两点,且∠PAB+∠QAB=180∘,则点A、B的横坐标满足x A⋅x B=a2.59.设A,A 是椭圆x2a2+y2b2=1的长轴的两个端点,QQ 是与AA 垂直的弦,则直线AQ与A Q 的交点P的轨迹是双曲线x2a2-y2b2=1.60.过椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点F作互相垂直的两条弦AB、CD则8ab2a2+b2≤|AB|+|CD|≤2(a2+b2)a.61.到椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)两焦点的距离之比等于a -c b (c 为半焦距)的动点M 的轨迹是姊妹圆(x ±a )2+y 2=b 2.62.到椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴两端点的距离之比等于a -c b (c 为半焦距)的动点M 的轨迹是姊妹圆x ±a e 2+y 2=b e 2.63.到椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两准线和x 轴的交点的距离之比为a -c b (c 为半焦距)的动点的轨迹是姊妹圆x ±a e 2 2+y 2=b e 2 2(e 为离心率).64.已知P 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一个动点,A ,A 是它长轴的两个端点,且AQ ⊥AP ,A Q ⊥AP ,则Q 点的轨迹方程是x 2a 2+b 2y 2a4=1.65.椭圆的一条直径(过中心的弦)的长,为通过一个焦点且与此直径平行的弦长和长轴之长的比例中项.66.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)长轴的端点为A ,A ,P (x 1,y 1)是椭圆上的点过P 作斜率为-b 2x 1a 2y 1的直线l ,过A ,A 分别作垂直于长轴的直线交l 于M ,M ,则(1)|AM ||A M |=b 2.(2)四边形MAA M 面积的最小值是2ab .67.已知椭圆x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的右准线l 与x 轴相交于点E ,过椭圆右焦点F 的直线与椭圆相交于A 、B 两点,点C 在右准线l 上,且BC ⎳x 轴,则直线AC 经过线段EF 的中点.68.OA 、OB 是椭圆(x -a )2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条互相垂直的弦,O 为坐标原点,则(1)直线AB必经过一个定点2ab 2a 2+b 2,0 .(2)以OA 、OB 为直径的两圆的另一个交点Q 的轨迹方程是x -ab 2a 2+b 2 2+y 2=ab 2a 2+b 2 2(x ≠0).69.P (m ,n )是椭圆(x -a )2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一个定点,PA 、PB 是互相垂直的弦,则(1)直线AB 必经过一个定点2ab 2+m (a 2-b 2)a 2+b 2,n (b 2-a 2)a 2+b 2 .(2)以PA 、PB 为直径的两圆的另一个交点Q 的轨迹方程是x -ab 2+a 2m a 2+b 2 2+y -b 2n a 2+b 2 2=a 2[b 4+n 2(a 2-b 2)](a 2+b 2)2(x ≠m 且y ≠n ).70.如果一个椭圆短半轴长为b ,焦点F 1、F 2到直线L 的距离分别为d 1、d 2,那么(1)d 1d 2=b 2,且F 1、F 2在L 同侧⇔直线L 和椭圆相切.(2)d 1d 2>b 2,且F 1、F 2在L 同侧⇔直线L 和椭圆相离,(3)d 1d 2<b 2,或F 1、F 2在L 异侧⇔直线L 和椭圆相交.71.AB 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴,N 是椭圆上的动点,过N 的切线与过A 、B 的切线交于C 、D两点,则梯形ABDC的对角线的交点M的轨迹方程是x2a2+4y2b2=1(y≠0).72.设点P(x0,y0)为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的内部一定点,AB是椭圆x2a2+y2b2=1过定点P(x0,y0)的任一弦,当弦AB平行(或重合)于椭圆长轴所在直线时(|PA|⋅|PB|)max=a2b2-(a2y02+b2x02)b2.当弦AB垂直于长轴所在直线时,(|PA|⋅|PB|)min=a2b2-(a2y02+b2x02)a2.73.椭圆焦三角形中,以焦半径为直径的圆必与以椭圆长轴为直径的圆相内切.74.椭圆焦三角形的旁切圆必切长轴于非焦顶点同侧的长轴端点.75.椭圆两焦点到椭圆焦三角形旁切圆的切线长为定值a+c与a-c.76.椭圆焦三角形的非焦顶点到其内切圆的切线长为定值a-c.77.椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率).(注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.)78.椭圆焦三角形中,内心将内点与非焦顶点连线段分成定比e.79.椭圆焦三角形中,半焦距必为内、外点到椭圆中心的比例中项.80.椭圆焦三角形中,椭圆中心到内点的距离、内点到同侧焦点的距离、半焦距及外点到同侧焦点的距离成比例.81.椭圆焦三角形中,半焦距、外点与椭圆中心连线段、内点与同侧焦点连线段、外点与同侧焦点连线段成比例.82.椭圆焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的外角平分线引垂线,则椭圆中心与垂足连线必与另一焦半径所在直线平行.83.椭圆焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的外角平分线引垂线,则椭圆中心与垂足的距离为椭圆长半轴的长.84.椭圆焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的外角平分线引垂线,垂足就是垂足同侧焦半径为直径的圆和椭圆长轴为直径的圆的切点.85.椭圆焦三角形中,非焦顶点的外角平分线与焦半径、长轴所在直线的夹角的余弦的比为定值e.86.椭圆焦三角形中,非焦顶点的法线即为该顶角的内角平分线.87.椭圆焦三角形中,非焦顶点的切线即为该顶角的外角平分线.88.椭圆焦三角形中,过非焦顶点的切线与椭圆长轴两端点处的切线相交,则以两交点为直径的圆必过两焦点.89.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>0,b>0)(包括圆在内)上有一点P,过点P分别作直线y=b a x及y=-b a x的平行线,与x 轴于M ,N ,与y 轴交于R ,Q .,O 为原点,则:(1)|OM |2+|ON |2=2a 2;(2)|OQ |2+|OR |2=2b 2.90.过平面上的P 点作直线l 1:y =b a x 及l 2:y =-b ax 的平行线,分别交x 轴于M ,N ,交y 轴于R ,Q .(1)若|OM |2+|ON |2=2a 2,则P 的轨迹方程是x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0).(2)若|OQ |2+|OR |2=2b 2,则P 的轨迹方程是x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0).91.点P 为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0)(包括圆在内)在第一象限的弧上任意一点,过P 引x 轴、y 轴的平行线,交y 轴、x 轴于M ,N ,交直线y =-b ax 于Q ,R ,记ΔOMQ 与ΔONR 的面积为S 1,S 2,则:S 1+S 2=ab 2.92.点P 为第一象限内一点,过P 引x 轴、y 轴的平行线,交y 轴、x 轴于M ,N ,交直线y =-b ax 于Q ,R ,记△OMQ 与△ONR 的面积为S 1,S 2,已知S 1+S 2=ab 2,则P 的轨迹方程是x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0).93.过椭圆焦点垂直于长轴的弦(通径)是最短的弦,长为2b 2a,过焦点最长弦为长轴.94.过原点最长弦为长轴长2a ,最短弦为短轴长2b .95.与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)有共焦点的椭圆方程为x 2a 2+λ+y 2b 2+λ=1(a >b >0,λ>-b 2).96.与椭圆y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)有共焦点的椭圆方程为y 2a 2+λ+x 2b 2+λ=1(a >b >0,λ>-b 2).97.焦点三角形:椭圆上的点P (x 0,y 0)与两焦点F 1,F 2构成的△PF 1F 2叫做焦点三角形.若r 1=|PF 1|,r 2=|PF 2|,∠F 1PF 2=θ,△PF 1F 2的面积为S ,则在椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)中:①当r 1=r 2时,即点P 为短轴端点时,θ最大;cos θ=r 21+r 22-4c 22r 1r 2=r 1+r 2 2-2r 1r 2-4c22r 1r 2=4b 22r 1r 2-1=2b 2r 1r 2-1≥2b 2r 1+r 222-1=2b 2-a 2a 2=b 2-c 2a 2当且仅当r 1=r 2时,等号成立.②S =12|PF 1||PF 2|sin θ=c |y 0|=sin θ1+cos θb 2=b 2tan θ2,当|y 0|=b ,即点P 为短轴端点时,S 取得最大值,最大值为bc ;③△PF 1F 2的周长为2(a +c ).98.AB 为过F 的焦点弦,则1FA +1FB =2ab 299.已知椭圆Γ:x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左右焦点分别为F 1、F 2.椭圆Γ在点P 处的切线为l ,Q ∈l .且满足∠AQF1=θ0<θ<π2,则点Q在以C0,±cθcot为圆心,a θsin为半径的圆上.六、双曲线的二级结论1.PF1-PF2=2a2.标准方程x2a2-y2b2=13.PF1d1=e>14.点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的内角.5.PT平分△PF1F2在点P处的内角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以实轴为直径的圆,除去实轴的两个端点.6.以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相交.7.以焦点半径PF1为直径的圆必与以实轴为直径的圆外切.8.设P为双曲线上一点,则△PF1F2的内切圆必切于与P在同侧的顶点.9.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两个顶点为A1(-a,0),A2(a,0),与y轴平行的直线交双曲线于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是x2a2+y2b2=1.10.若点P0(x0,y0)在双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上,则在点P0处的切线方程是x0xa2-y0yb2=1.11.若P0(x0,y0)在双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)外,则过P0作双曲线的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是x0xa2-y0yb2=1.12.若AB是双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的不平行于对称轴且过原点的弦,M为AB的中点,则k OM⋅k AB=b2a2.13.若P0(x0,y0)在双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)内,则被P0所平分的中点弦的方程是x0xa2-y0yb2=x02a2-y02 b2 .14.若P0(x0,y0)在双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)内,则过Po的弦中点的轨迹方程是x2a2-y2b2=x0xa2-y0y b2.15.若PQ是双曲线x2a2-y2b2=1(b>a>0)上对中心张直角的弦,则1r12+1r22=1a2-1b2(r1=|OP|,r2=|OQ|).16.若双曲线x2a2-y2b2=1(b>a>0)上中心张直角的弦L所在直线方程为Ax+By=1(AB≠0),则(1)1a2-1 b2=A2+B2;(2)L=2a4A2+b4B2|a2A2-b2B2|.17.给定双曲线C1:b2x2-a2y2=a2b2(a>b>0),C2:b2x2-a2y2=a2+b2a2-b2ab2,则(i)对C1上任意给定的点P(x0,y0),它的任一直角弦必须经过C2上一定点M a2+b2a2-b2x0,-a2+b2a2-b2y0. (ii)对C2上任一点P (x0 ,y0 )在C1上存在唯一的点M ,使得M 的任一直角弦都经过P 点.18.设P(x0,y0)为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上一点,P1P2为曲线C的动弦,且弦PP1,PP2斜率存在,记为k1,k2,则直线P1P2通过定点M(mx0,-my0)(m≠1)的充要条件是k1⋅k2=1+m1-m⋅b2a2.19.过双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>o)上任一点A(x0,y0)任意作两条倾斜角互补的直线交双曲线于B,C两点,则直线BC有定向且k BC=-b2x0a2y0(常数).20.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1,F2,点P为双曲线上任意一点∠F1PF2=γ,则双曲线的焦点角形的面积为S△F1PF2=b2cotγ2=b2γ2tan,P±ac c2+b2cot2γ2,±b2c cotγ2.21.若P为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)右(或左)支上除顶点外的任一点,F1,F2是焦点,∠PF1F2=α,∠PF2F1=β,则c-ac+a=tan α2cotβ2(或c-ac+a=tanβ2cotα2).22.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>o)的焦半径公式:F1(-c,0),F2(c,0)当M(x0,y0)在右支上时,|MF1|=ex0+a,|MF2|=ex0-a.当M(x0,y0)在左支上时,|MF1|=-ex0-a,|MF2|=-ex0+a.23.若双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当1<e≤2+1时,可在双曲线上求一点P,使得PF1是P到对应准线距离d1与PF2的比例中项.24.P为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A为双曲线左支内一定点,则|AF2|-2a≤|PA|+|PF1|,当且仅当A,F2,P三点共线且P在左支时,等号成立.25.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上存在两点关于直线l:y=k(x-x0)对称的充要条件是x02>(a2+b2)2 a2-b2k2k≠0且k≠±a b .26.过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.27.过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.28.P是双曲线x=a secϕy=b tanϕ(a>0,b>0)上一点,则点P对双曲线两焦点张直角的充要条件是e2=11-tan2ϕ.29.设A,B为双曲线x2a2-y2b2=k(a>0,b>0,k>0,k≠1)上两点,其直线AB与双曲线x2a2-y2b2=1相交于P,Q,则AP=BQ.30.在双曲线x2a2-y2b2=1中,定长为2m(m>0)的弦中点轨迹方程为m2=1-x2a2-y2b2a2cosh2t+b2sinh2t,coth t=-aybx,x=0时t=0,弦两端点在两支上x2a2-y2b2-1a2sinh2t+b2cosh2t,coth t=-bxay,y=0时t=0,弦两端点在同支上31.设S为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的通径,定长线段L的两端点A,B在双曲线右支上移动,记|AB|=l,M(x0,y0)是AB中点,则当l≥ΦS时,有(x0)min=a2c+l2e c2=a2+b2,e=c a;当l<ΦS时,有(x0)min=a2b4b2+l2.32.双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)与直线Ax+By+C=0有公共点的充要条件是A2a2-B2b2≤C2.33.双曲线(x-x0)2a2-(y-y0)2b2=1(a>0,b>0)与直线Ax+By+C=0有公共点的充要条件是A2a2-B2b2≤(Ax0+By0+C)2.34.设双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两个焦点为F1、F2,P(异于长轴端点)为双曲线上任意一点,在△PF1F2中,记∠F1PF2=α,∠PF1F2=β,∠F1F2P=γ,则有sinα±(sinγ-sinβ)=c a=e.35.经过双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的实轴的两端点A1和A2的切线,与双曲线上任一点的切线相交于P1和P2,则|P1A1|⋅|P2A2|=b2.36.已知双曲线x2a2-y2b2=1(b>a>0),O为坐标原点,P、Q为双曲线上两动点,且OP⊥OQ.(1)1|OP|2+1 |OQ|2=1a2-1b2;(2)|OP|2+|OQ|2的最小值为4a2b2b2-a2;(3)SΔOPQ的最小值是a2b2b2-a2.37.MN是经过双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)过焦点的任一弦(交于两支),若AB是经过双曲线中心O且平行于MN的弦,则|AB|2=2a|MN|.38.MN是经过双曲线x2a2-y2b2=1(a>b>0)焦点的任一弦(交于同支),若过双曲线中心O的半弦OP⊥。

高考数学复习:圆锥曲线

高考数学复习:圆锥曲线

高考数学复习:圆锥曲线考点一:椭圆、双曲线、抛物线知识点1椭圆1、椭圆的定义(1)平面内与两个定点F 1,F 2的距离的和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.(2)集合P ={M ||MF 1|+|MF 2|=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a ,c 为常数且a >0,c >0.①当2a >|F 1F 2|时,M 点的轨迹为椭圆;②当2a =|F 1F 2|时,M 点的轨迹为线段F 1F 2;③当2a <|F 1F 2|时,M 点的轨迹不存在.2、椭圆的标准方程和几何性质标准方程x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)图形性质范围-a ≤x ≤a -b ≤y ≤b-b ≤x ≤b -a ≤y ≤a对称性对称轴:坐标轴;对称中心:原点顶点A 1(-a,0),A 2(a,0),B 1(0,-b ),B 2(0,b )A 1(0,-a ),A 2(0,a ),B 1(-b,0),B 2(b,0)离心率e =ca,且e ∈(0,1)a ,b ,c 的关系c 2=a 2-b 23、椭圆中的几个常用结论(1)过椭圆焦点垂直于长轴的弦是最短的弦,长为2b2a ,过焦点最长弦为长轴.(2)过原点最长弦为长轴长2a ,最短弦为短轴长2b .(3)与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)有共同焦点的椭圆方程为x 2a 2+λ+y 2b 2+λ=1(λ>-b 2).(4)焦点三角形:椭圆上的点P (x 0,y 0)与两焦点F 1,F 2构成的△PF 1F 2叫做焦点三角形.若r 1=|PF 1|,r 2=|PF 2|,∠F 1PF 2=θ,△PF 1F 2的面积为S ,则在椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)中:①当r 1=r 2,即点P 为短轴端点时,θ最大;②S =12|PF 1||PF 2|sin θ=c |y 0|,当|y 0|=b ,即点P 为短轴端点时,S 取得最大值,最大值为bc ;③△PF 1F 2的周长为2(a +c ).知识点2双曲线1、双曲线的定义(1)平面内与两个定点F 1,F 2(|F 1F 2|=2c >0)的距离之差的绝对值为非零常数2a (2a <2c )的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点.(2)集合P ={M |||MF 1|-|MF 2||=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a ,c 为常数且a >0,c >0.①当2a <|F 1F 2|时,M 点的轨迹是双曲线;②当2a =|F 1F 2|时,M 点的轨迹是两条射线;③当2a >|F 1F 2|时,M 点不存在.2、双曲线的标准方程和几何性质标准方程x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)图形性质范围x ≥a 或x ≤-a ,y ∈Ry ≤-a 或y ≥a ,x ∈R对称性对称轴:坐标轴,对称中心:原点顶点A 1(-a,0),A 2(a,0)A 1(0,-a ),A 2(0,a )渐近线y =±b axy =±a bx离心率e =ca,e ∈(1,+∞)实、虚轴线段A 1A 2叫做双曲线的实轴,它的长|A 1A 2|=2a ;线段B 1B 2叫做双曲线的虚轴,它的长|B 1B 2|=2b ;a 叫做双曲线的实半轴长,b 叫做双曲线的虚半轴长a ,b ,c 的关系c 2=a 2+b 2(c >a >0,c >b >0)3、双曲线中的几个常用结论(1)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b .(2)若P 是双曲线右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF 1|min =a +c ,|PF 2|min =c -a .(3)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为2b2a ,异支的弦中最短的为实轴,其长为2a .(4)设P ,A ,B 是双曲线上的三个不同的点,其中A ,B 关于原点对称,直线PA ,PB 斜率存在且不为0,则直线PA 与PB 的斜率之积为b 2a2.(5)P 是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为∠F 1PF 2.(6)等轴双曲线①定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.②性质:a =b ;e =2;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焦点距离的等比中项.(7)共轭双曲线①定义:若一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线.②性质:它们有共同的渐近线;它们的四个焦点共圆;它们的离心率的倒数的平方和等于1.知识点3抛物线1、抛物线的定义:满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线:(1)在平面内;(2)动点到定点F 的距离与到定直线l 的距离相等;(3)定点不在定直线上.2、抛物线的标准方程与几何性质焦半径(其中P (x 0,y 0))|PF |=x 0+p 2|PF |=-x 0+p 2|PF |=y 0+p 2|PF |=-y 0+p23、抛物线中的几何常用结论(1)设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦.①以弦AB 为直径的圆与准线相切.②以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.③通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p ,通径是过焦点最短的弦.(2)过x 2=2py 的准线上任意一点D 作抛物线的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 【题型1圆锥曲线的定义及应用】容易忽视圆锥曲线定义的限制条件,在椭圆的定义中,对常数加了一个条件,即常数大于12F F 。

最新高考数学必考要点必考要点分类汇编圆锥曲线的方程与性质(完整版)

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圆锥曲线的方程与性质1. (2013·课标全国Ⅱ)设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5,若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( )A .y 2=4x 或y 2=8xB .y 2=2x 或y 2=8xC .y 2=4x 或y 2=16xD .y 2=2x 或y 2=16x答案 C解析 由题意知:F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,抛物线的准线方程为x =-p2,则由抛物线的定义知,x M =5-p 2,设以MF 为直径的圆的圆心为⎝⎛⎭⎫52,y M 2,所以圆的方程为⎝⎛⎭⎫x -522+⎝⎛⎭⎫y -y M 22=254,又因为圆过点(0,2),所以y M =4,又因为点M 在C 上,所以16=2p ⎝⎛⎭⎫5-p2,解得p =2或p =8,所以抛物线C 的方程为y 2=4x 或y 2=16x ,故选C.2. (2013·课标全国Ⅰ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为52,则C 的渐近线方程为( )A .y =±14xB .y =±13xC .y =±12xD .y =±x答案 C解析 由e =c a =52知,a =2k ,c =5k (k ∈R +),由b 2=c 2-a 2=k 2知b =k .所以b a =12.即渐近线方程为y =±12x .故选C.3. (2013·山东)抛物线C 1:y =12p x 2(p >0)的焦点与双曲线C 2:x 23-y 2=1的右焦点的连线交C 1于第一象限的点M .若C 1在点M 处的切线平行于C 2的一条渐近线,则p 等于( )A.316B.38C.233D.433 答案 D解析 抛物线C 1的标准方程为:x 2=2py ,其焦点F 为⎝⎛⎭⎫0,p2,双曲线C 2的右焦点F ′为(2,0),渐近线方程为:y =±33x .由y ′=1p x =33得x =33p ,故M ⎝⎛⎭⎫33p ,p6.由F 、F ′、M 三点共线得p =433.4. (2013·福建)椭圆Г:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c .若直线y=3(x +c )与椭圆Г的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于 ________. 答案3-1解析 由直线方程为y =3(x +c ),知∠MF 1F 2=60°,又∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1, 所以∠MF 2F 1=30°,MF 1⊥MF 2, 所以|MF 1|=c ,|MF 2|=3c ,所以|MF 1|+|MF 2|=c +3c =2a .即e =ca=3-1.5. (2013·浙江)设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过点P (-1,0)的直线l 交抛物线C 于A 、B 两点,点Q 为线段AB 的中点,若|FQ |=2,则直线l 的斜率等于________. 答案 ±1解析 设直线l 的方程为y =k (x +1),A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)、Q (x 0,y 0).解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1)y 2=4x .化简得:k 2x 2+(2k 2-4)x +k 2=0,∴x 1+x 2=4-2k 2k 2,y 1+y 2=k (x 1+x 2+2)=4k .∴x 0=2-k 2k 2,y 0=2k.由(x 0-1)2+(y 0-0)2=2得:⎝⎛⎭⎫2-2k 2k 22+⎝⎛⎭⎫2k 2=4. ∴k =±1.题型一 圆锥曲线的定义与标准方程例1 (1)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为22.过F 1的直线l 交C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么椭圆C 的方程为 __________.(2)已知P 为椭圆x 24+y 2=1和双曲线x 2-y 22=1的一个交点,F 1,F 2为椭圆的两个焦点,那么∠F 1PF 2的余弦值为________.审题破题 (1)根据椭圆定义,△ABF 2的周长=4a ,又e =22可求方程;(2)在焦点△F 1PF 2中使用余弦定理.答案 (1)x 216+y 28=1 (2)-13解析 (1)设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1,由e =22知c a =22,故b 2a 2=12. 由于△ABF 2的周长为|AB |+|BF 2|+|AF 2|=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =16,故a =4.∴b 2=8.∴椭圆C 的方程为x 216+y 28=1.(2)由椭圆和双曲线的方程可知,F 1,F 2为它们的公共焦点,不妨设|PF 1|>|PF 2|,则⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=4|PF 1|-|PF 2|=2, 所以⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|=3|PF 2|=1.又|F 1F 2|=23,由余弦定理可知cos ∠F 1PF 2=-13.反思归纳 圆锥曲线的定义反映了它们的基本特征,理解定义是掌握其性质的基础.因此,对于圆锥曲线的定义不仅要熟记,还要深入理解细节部分:比如椭圆的定义中要求|PF 1|+|PF 2|>|F 1F 2|,双曲线的定义中要求||PF 1|-|PF 2||<|F 1F 2|.变式训练1 (1)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1 (a >0,b >0)的两个焦点F 1,F 2,M 为双曲线上一点,且满足∠F 1MF 2=90°,点M 到x 轴的距离为72.若△F 1MF 2的面积为14,则双曲线的渐近线方程为__________.答案 y =±7x解析 由题意得12·2c ·72=14,所以c =4.又⎩⎪⎨⎪⎧||MF 1|-|MF 2||=2a ,|MF 1|2+|MF 2|2=82,12·|MF 1|·|MF 2|=14.所以a =2,b =14.所以渐近线方程为y =±7x .(2)设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点F ,且和y 轴交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为________. 答案 y 2=±8x解析 抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫a 4,0,过焦点且斜率为2的直线方程为y = 2⎝⎛⎭⎫x -a 4,令x =0得y =-a 2. ∴△OAF 的面积为12×⎪⎪⎪⎪a 4×⎪⎪⎪⎪-a 2=4,∴a 2=64,∴a =±8. ∴抛物线方程为y 2=±8x . 题型二 圆锥曲线的性质例2 (1)等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线y 2=16x 的准线交于A ,B 两点,|AB |=43,则C 的实轴长为( )A. 2B .2 2C .4D .8(2)设圆锥曲线C 的两个焦点分别为F 1,F 2,若曲线C 上存在点P 满足|PF 1|∶|F 1F 2|∶|PF 2|=4∶3∶2,则曲线C 的离心率等于( )A.12或32B.23或2C.12或2D.23或32审题破题 (1)利用抛物线的几何性质结合方程组求解;(2)由于已知圆锥曲线的两个焦点,所以该圆锥曲线为椭圆或双曲线,再由离心率的定义即可求解. 答案 (1)C (2)A解析 (1)设C :x 2a 2-y 2a2=1.∵抛物线y 2=16x 的准线为x =-4,联立x 2a 2-y 2a 2=1和x =-4得A (-4,16-a 2),B (-4,-16-a 2), ∴|AB |=216-a 2=43,∴a =2,∴2a =4.∴C 的实轴长为4.(2)当曲线C 为椭圆时,e =|F 1F 2||PF 1|+|PF 2|=34+2=12;当曲线C 为双曲线时,e =|F 1F 2||PF 1|-|PF 2|=34-2=32.反思归纳 (1)求椭圆或双曲线的离心率的方法:①直接求出a 和c ,代入e =ca;②建立关于a ,b ,c 的方程或不等式,然后把b 用a ,c 代换.通过解关于ca 的方程或不等式求得离心率的值或范围.(2)研究圆锥曲线的几何性质,实质是求参数a 、b 、c 或者建立a 、b 、c 的关系式(等式或不等式),然后根据概念讨论相应的几何性质.变式训练2 (1)已知O 为坐标原点,双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,以OF 为直径作圆与双曲线的渐近线交于异于原点的两点A ,B ,若(AO →+AF →)·OF →=0,则双曲线的离心率e 为( )A .2B .3C. 2D. 3答案 C解析 如图,设OF 的中点为T ,由(AO →+AF →)·OF →=0可知 AT ⊥OF ,又A 在以OF 为直径的圆上,∴A ⎝⎛⎭⎫c 2,c 2, 又A 在直线y =bax 上,∴a =b ,∴e = 2.(2)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的左顶点与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1),则双曲线的焦距为( )A .2 3B .2 5C .4 3D .4 5答案 B解析 由⎩⎨⎧y =b ax x =-p2,解得⎩⎨⎧y =-bp 2ax =-p2,由题意得⎩⎨⎧-bp2a =-1-p2=-2,得⎩⎪⎨⎪⎧b a =12p =4,又知p2+a =4,故a =2,b =1,c =a 2+b 2=5,∴焦距2c =2 5.题型三 直线与圆锥曲线的位置关系例3 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为33,过右焦点F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点.当l 的斜率为1时,坐标原点O 到l 的距离为22. (1)求a 、b 的值;(2)C 上是否存在点P ,使得当l 绕F 转到某一位置时,有OP →=OA →+OB →成立?若存在,求出所有的P 的坐标与l 的方程;若不存在,说明理由.审题破题 (1)由直线l 的斜率为1过焦点F ,原点O 到l 的距离为22可求解;(2)需分直线l 的斜率存在或不存在两种情况讨论.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由条件OP →=OA →+OB →可得P 点坐标,结合A 、B 、P 在椭圆上列等式消元求解.解 (1)设F (c,0),当l 的斜率为1时,其方程为x -y -c =0,O 到l 的距离为|0-0-c |2=c 2,故c 2=22,c =1. 由e =c a =33,得a =3,b =a 2-c 2= 2.(2)C 上存在点P ,使得当l 绕F 转到某一位置时,有OP →=OA →+OB →成立. 由(1)知C 的方程为2x 2+3y 2=6.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).(ⅰ)当l 不垂直于x 轴时,设l 的方程为y =k (x -1).C 上的点P 使OP →=OA →+OB →成立的充要条件是P 点坐标为(x 1+x 2,y 1+y 2),且2(x 1+x 2)2+3(y 1+y 2)2=6,整理得2x 21+3y 21+2x 22+3y 22+4x 1x 2+6y 1y 2=6, 又A 、B 在椭圆C 上,即2x 21+3y 21=6,2x 22+3y 22=6,故2x 1x 2+3y 1y 2+3=0.①将y =k (x -1)代入2x 2+3y 2=6,并化简得(2+3k 2)x 2-6k 2x +3k 2-6=0,于是x 1+x 2=6k 22+3k 2,x 1·x 2=3k 2-62+3k 2,y 1·y 2=k 2(x 1-1)(x 2-1)=-4k 22+3k 2.代入①解得k 2=2,此时x 1+x 2=32.于是y 1+y 2=k (x 1+x 2-2)=-k2,即P ⎝⎛⎭⎫32,-k 2. 因此,当k =-2时,P ⎝⎛⎭⎫32,22,l 的方程为2x +y -2=0;当k =2时,P ⎝⎛⎭⎫32,-22,l 的方程为2x -y -2=0.(ⅱ)当l 垂直于x 轴时,由OA →+OB →=(2,0)知,C 上不存在点P 使OP →=OA →+OB →成立.综上,C 上存在点P ⎝⎛⎭⎫32,±22使OP →=OA →+OB →成立,此时l 的方程为2x ±y -2=0.反思归纳 解决直线与圆锥曲线位置关系问题的步骤: (1)设方程及点的坐标;(2)联立直线方程与曲线方程得方程组,消元得方程(注意二次项系数是否为零);(3)应用根与系数的关系及判别式;(4)结合已知条件、中点坐标公式、斜率公式及弦长公式求解.变式训练3 (2013·浙江)如图,点P (0,-1)是椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点,C 1的长轴是圆C 2:x 2+y 2=4的直径.l 1,l 2是过点P 且互相垂直的两条直线,其中l 1交圆C 2于A ,B 两点,l 2交椭圆C 1于另一点D . (1)求椭圆C 1的方程;(2)求△ABD 面积取最大值时直线l 1的方程.解 (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧b =1,a =2.所以椭圆C 1的方程为x 24+y 2=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),D (x 0,y 0). 由题意知直线l 1的斜率存在,不妨设其为k , 则直线l 1的方程为y =kx -1. 又圆C 2:x 2+y 2=4, 故点O 到直线l 1的距离d =1k 2+1,所以|AB |=24-d 2=24k 2+3k 2+1. 又l 2⊥l 1,故直线l 2的方程为x +ky +k =0. 由⎩⎪⎨⎪⎧x +ky +k =0,x 2+4y 2=4. 消去y ,整理得(4+k 2)x 2+8kx =0,故x 0=-8k4+k 2.所以|PD |=8k 2+14+k 2.设△ABD 的面积为S ,则S =12·|AB |·|PD |=84k 2+34+k 2,所以S =324k 2+3+134k 2+3≤3224k 2+3·134k 2+3=161313, 当且仅当k =±102时取等号. 所以所求直线l 1的方程为y =±102x -1.典例 (12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F 1(-1,0),且点P (0,1)在C 1上. (1)求椭圆C 1的方程;(2)设直线l 同时与椭圆C 1和抛物线C 2:y 2=4x 相切,求直线l 的方程. 规范解答解 (1)因为椭圆C 1的左焦点为F 1(-1,0),所以c =1.将点P (0,1)代入椭圆方程x 2a 2+y 2b 2=1,得1b 2=1,即b =1,所以a 2=b 2+c 2=2.所以椭圆C 1的方程为x 22+y 2=1.[4分](2)由题意可知,直线l 的斜率显然存在且不等于0,设直线l 的方程为y =kx +m ,由 ⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =kx +m ,消去y 并整理得(1+2k 2)x 2+4kmx +2m 2-2=0. 因为直线l 与椭圆C 1相切,所以Δ1=16k 2m 2-4(1+2k 2)(2m 2-2)=0. 整理得2k 2-m 2+1=0.①[7分]由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =kx +m , 消去y 并整理得k 2x 2+(2km -4)x +m 2=0. 因为直线l 与抛物线C 2相切,所以Δ2=(2km -4)2-4k 2m 2=0,整理得km =1.②[10分]综合①②,解得⎩⎪⎨⎪⎧ k =22,m =2或⎩⎪⎨⎪⎧k =-22,m =- 2. 所以直线l 的方程为y =22x +2或y =-22x - 2.[12分]评分细则 (1)得到b =1给2分;(2)两个判别式应用中,得到化简后的方程均给1分,判别式等于0没化简不扣分;(3)k 、m 的值不全扣2分.阅卷老师提醒 (1)对于直线和圆锥曲线相切的问题,除曲线为y 2=ax 形式的,一般都利用判别式.(2)直线和圆锥曲线是高考热点,判别式、弦长公式、设而不求思想是常用工具.1. (2013·四川)抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是( )A.12B.32C .1D. 3答案 B解析 抛物线y 2=4x 的焦点F (1,0),双曲线x 2-y 23=1的渐近线是y =±3x ,即3x ±y=0,∴所求距离为|3±0|(3)2+(±1)2=32.选B. 2. (2013·湖北)已知0<θ<π4 ,则双曲线C 1:x 2cos 2θ-y 2sin 2θ=1与C 2:y 2sin 2θ-x 2sin 2θtan 2θ=1的( )A .实轴长相等B .虚轴长相等C .焦距相等D .离心率相等答案 D解析 双曲线C 1:e =sin 2θ+cos 2θcos 2=1cos 2, 双曲线C 2:e =sin 2θ+sin 2θtan 2θsin 2θ=1+tan 2θ=1cos 2θ, ∴C 1,C 2离心率相等.3. 已知方程x 22-k +y 22k -1=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是 ( )A.⎝⎛⎭⎫12,2B .(1,+∞)C .(1,2)D .⎝⎛⎭⎫12,1答案 C解析 由题意可得,2k -1>2-k >0, 即⎩⎪⎨⎪⎧2k -1>2-k ,2-k >0,解得1<k <2,故选C. 4. (2013·江西)抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,其准线与双曲线x 23-y 23=1相交于A 、B 两点,若△ABF 为等边三角形,则p =________. 答案 6解析 因为△ABF 为等边三角形,所以由题意知B ⎝⎛⎭⎫p 3,-p2,代入方程x 23-y23=1得p =6.5. (2013·湖南)设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,P 是C 上一点,若|PF 1|+|PF 2|=6a 且△PF 1F 2的最小内角为30°,则双曲线C 的离心率为______. 答案3解析 不妨设|PF 1|>|PF 2|, 则|PF1|-|PF 2|=2a ,又∵|PF 1|+|PF 2|=6a ,∴|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a .又在△PF 1F 2中,∠PF 1F 2=30°,由正弦定理得,∠PF 2F 1=90°,∴|F 1F 2|=23a ,∴双曲线C 的离心率e =23a2a = 3.6. (2013·辽宁)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,椭圆C 与过原点的直线相交于A ,B 两点,连接AF ,BF .若|AB |=10,|AF |=6,cos ∠ABF =45,则C 的离心率e=________.答案 57解析 如图,在△ABF 中,|AB |=10,|AF |=6,且cos ∠ABF =45,设|BF |=m , 由余弦定理,得 62=102+m 2-20m ·45,∴m 2-16m +64=0,∴m =8.因此|BF |=8,AF ⊥BF ,c =|OF |=12|AB |=5.设椭圆右焦点为F ′,连接BF ′,AF ′, 由对称性,|BF ′|=|AF |=6, ∴2a =|BF |+|BF ′|=14.∴a =7,因此离心率e =c a =57.专题限时规范训练一、选择题1. (2013·广东)已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为F (3,0),离心率等于32,则C 的方程是( )A.x 24-y25=1 B.x 24-y25=1 C.x 22-y25=1D.x 22-y 25=1 答案 B解析 由题意知:c =3,e =c a =32,∴a =2;b 2=c 2-a 2=9-4=5,故所求双曲线方程为x 24-y 25=1. 2. 已知抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点O ,并且经过点M (2,y 0).若点M 到该抛物线焦点的距离为3,则|OM |等于( )A .2 2B .2 3C .4D .2 5答案 B解析 由题意设抛物线方程为y 2=2px (p >0),则M 到焦点的距离为x M +p 2=2+p2=3,∴p =2,∴y 2=4x .∴y 20=4×2=8,∴|OM |=4+y 20=4+8=2 3.3. 已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1 (a >0,b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,过F 2作双曲线C 的一条渐近线的垂线,垂足为H ,若F 2H 的中点M 在双曲线C 上,则双曲线C 的离心率为( )A. 2B. 3C .2D .3答案 A解析 取双曲线的渐近线y =b a x ,则过F 2与渐近线垂直的直线方程为y =-ab(x -c ),可解得点H 的坐标为⎝⎛⎭⎫a 2c ,ab c ,则F 2H 的中点M 的坐标为⎝⎛⎭⎫a 2+c 22c ,ab 2c ,代入双曲线方程x 2a 2-y 2b 2=1可得(a 2+c 2)24a 2c 2-a 2b 24c 2b 2=1,整理得c 2=2a 2,即可得e =c a=2,故应选A. 4. 设F 1、F 2分别是双曲线x 2-y 29=1的左、右焦点,若点P 在双曲线上,且PF 1→·PF 2→=0,则|PF 1→+PF 2→|等于 ( )A.10 B .210 C. 5D .2 5答案 B解析 如图,由PF 1→·PF 2→=0,可得PF 1→⊥PF 2→,又由向量加法的平行四边形法则可知▱PF 1QF 2为矩形,因为矩形的对角线相等,故有|PF 1→+PF 2→|=|PQ →|=2c =210, 所以选B.5. 已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 、Q 是抛物线上的两个点,若△PQF 是边长为2的正三角形,则p 的值是 ( )A .2±3B .2+ 3 C.3±1D.3-1答案 A解析 依题意得F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,设P ⎝⎛⎭⎫y 212p ,y 1,Q ⎝⎛⎭⎫y 222p ,y 2(y 1≠y 2).由抛物线定义及|PF |=|QF |,得y 212p +p 2=y 222p +p 2,∴y 21=y 22,∴y 1=-y 2.又|PQ |=2,因此|y 1|=|y 2|=1,点P ⎝⎛⎭⎫12p ,y 1.又点P 位于该抛物线上,于是由抛物线的定义得|PF |=12p +p2=2,由此解得p =2±3,故选A.6. (2013·浙江)如图,F 1,F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1,C 2在第二、四象限的公共点.若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A. 2B. 3C.32D.62答案 D解析 |F 1F 2|=2 3.设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1.∵|AF 2|+|AF 1|=4,|AF 2|-|AF 1|=2a , ∴|AF 2|=2+a ,|AF 1|=2-a . 在Rt △F 1AF 2中,∠F 1AF 2=90°, ∴|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2,即(2-a )2+(2+a )2=(23)2,∴a =2,∴e =c a =32=62.故选D.7. 已知双曲线x 2a 2-y2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线均和圆C :x 2+y 2-6x +5=0相切,且双曲线的右焦点为圆C 的圆心,则该双曲线的方程为( )A.x 25-y 24=1B.x 24-y 25=1C.x 23-y 26=1D.x 26-y 23=1 答案 A解析 ∵双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±b a x ,圆C 的标准方程为(x -3)2+y 2=4, ∴圆心为C (3,0).又渐近线方程与圆C 相切,即直线bx -ay =0与圆C 相切,∴3ba 2+b 2=2,∴5b 2=4a 2.①又∵x 2a 2-y 2b 2=1的右焦点F 2(a 2+b 2,0)为圆心C (3,0),∴a 2+b 2=9.②由①②得a 2=5,b 2=4.∴双曲线的标准方程为x 25-y 24=1.8. (2012·安徽)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点,O 为坐标原点.若|AF |=3,则△AOB 的面积为( )A.22B. 2C.322D .2 2答案 C解析 如图所示,由题意知,抛物线的焦点F 的坐标为(1,0), 又|AF |=3,由抛物线定义知:点A 到准线x =-1的距离为3, ∴点A 的横坐标为2.将x =2代入y 2=4x 得y 2=8, 由图知点A 的纵坐标y =22, ∴A (2,22),∴直线AF 的方程为y =22(x -1).联立直线与抛物线的方程⎩⎨⎧y =22(x -1),y 2=4x ,解之得⎩⎪⎨⎪⎧x =12,y =-2或⎩⎨⎧x =2,y =2 2.由图知B ⎝⎛⎭⎫12,-2,∴S △AOB =12|OF |·|y A -y B |=12×1×|22+2|=32 2.故选C. 二、填空题9. 已知F 1、F 2为椭圆x 225+y 29=1的两个焦点,过F 1的直线交椭圆于A 、B 两点.若|F 2A |+|F 2B |=12,则|AB |=________. 答案 8解析 如图所示,由椭圆定义得 |AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =20, 又|AF 2|+|BF 2|=12,所以|AF 1|+|BF 1|=8,即|AB |=8.10.已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与双曲线C 2:x 24-y 216=1有相同的渐近线,且C 1的右焦点为F (5,0),则a =________,b =________. 答案 1 2解析 与双曲线x 24-y 216=1有共同渐近线的双曲线的方程可设为x 24-y 216=λ,即x 24λ-y 216λ=1(λ≠0).由题意知c =5,则4λ+16λ=5⇒λ=14,则a 2=1,b 2=4.又a >0,b >0,故a =1,b =2.11.设F 1、F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左、右焦点,P 为椭圆上任一点,点M 的坐标为(6,4),则|PM |+|PF 1|的最大值为________. 答案 15解析 |PF 1|+|PF 2|=10,|PF 1|=10-|PF 2|,|PM |+|PF 1|=10+|PM |-|PF 2|,易知M 点在椭圆外,连接MF 2并延长交椭圆于P 点,此时|PM |-|PF 2|取最大值|MF 2|,故|PM |+|PF 1|的最大值为10+|MF 2|=10+(6-3)2+42=15.12.过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的左焦点F 作圆x 2+y 2=a 24的切线,切点为E ,延长FE交双曲线的右支于点P ,若E 为PF 的中点,则双曲线的离心率为________. 答案 102解析 设双曲线的右焦点为F ′,由于E 为PF 的中点,坐标原点O 为FF ′的中点,所以EO ∥PF ′,又EO ⊥PF ,所以PF ′⊥PF ,且|PF ′|=2×a2=a ,故|PF |=3a ,根据勾股定理得|FF ′|=10a .所以双曲线的离心率为10a 2a =102.三、解答题13.(2012·安徽)如图,F 1、F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,A 是椭圆C 的顶点,B 是直线AF 2与椭圆C 的另一个交点,∠F 1AF 2=60°. (1)求椭圆C 的离心率;(2)已知△AF 1B 的面积为403,求a ,b 的值. 解 (1)由题意可知,△AF 1F 2为等边三角形,a =2c ,所以e =12.(2)方法一 a 2=4c 2,b 2=3c 2,直线AB 的方程为 y =-3(x -c ),将其代入椭圆方程3x 2+4y 2=12c 2,得B ⎝⎛⎭⎫85c ,-335c ,所以|AB |=1+3·⎪⎪⎪⎪85c -0=165c . 由S △AF 1B =12|AF 1|·|AB |·sin ∠F 1AB =12a ·165c ·32=235a 2=403,解得a =10,b =5 3.方法二 设|AB |=t .因为|AF 2|=a ,所以|BF 2|=t -a . 由椭圆定义|BF 1|+|BF 2|=2a 可知,|BF 1|=3a -t , 再由余弦定理(3a -t )2=a 2+t 2-2at cos 60°可得,t =85a .由S △AF 1B =12a ·85a ·32=235a 2=40 3知,a =10,b =5 3.14.(2013·课标全国Ⅱ)平面直角坐标系xOy 中,过椭圆M :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)右焦点的直线x +y -3=0交M 于A ,B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12.(1)求M 的方程;(2)C ,D 为M 上的两点,若四边形ACBD 的对角线CD ⊥AB ,求四边形ACBD 面积的最大值.解 (1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 x 21a 2+y 21b2=1 ① x 22a 2+y 22b2=1②①-②,得(x 1-x 2)(x 1+x 2)a 2+(y 1-y 2)(y 1+y 2)b 2=0.因为y 1-y 2x 1-x 2=-1,设P (x 0,y 0),因为P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12,所以y 0=12x 0,即y 1+y 2=12(x 1+x 2).所以可以解得a 2=2b 2,即a 2=2(a 2-c 2),即a 2=2c 2, 又因为c =3,所以a 2=6,所以M 的方程为x 26+y 23=1.(2)因为CD ⊥AB ,直线AB 方程为x +y -3=0, 所以设直线CD 方程为y =x +m ,将x +y -3=0代入x 26+y 23=1得:3x 2-43x =0,即A (0,3),B ⎝⎛⎭⎫433,-33, 所以可得|AB |=463;将y =x +m 代入x 26+y 23=1得:3x 2+4mx +2m 2-6=0, 设C (x 3,y 3),D (x 4,y 4),则|CD |=2(x 3+x 4)2-4x 3x 4=22318-2m 2,又因为Δ=16m 2-12(2m 2-6)>0,即-3<m <3,所以当m =0时,|CD |取得最大值4,所以四边形ACBD 面积的最大值为12|AB |·|CD |=863.。

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高考数学圆锥曲线知识点总结 方程的曲线:在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线。

点与曲线的关系:若曲线C 的方程是f(x,y)=0,则点P0(x0,y0)在曲线C 上⇔f(x0,y 0)=0;点P0(x0,y0)不在曲线C 上⇔f(x0,y0)≠0。

两条曲线的交点:若曲线C1,C2的方程分别为f1(x,y)=0,f2(x,y)=0,则点P0(x0,y0)是C1,C2的交点⇔{0),(0),(002001==y x f y x f 方程组有n 个不同的实数解,两条曲线就有n 个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有交点。

二、圆:1、定义:点集{M ||OM |=r },其中定点O 为圆心,定长r 为半径.2、方程:(1)标准方程:圆心在c(a,b),半径为r 的圆方程是(x-a)2+(y-b)2=r2 圆心在坐标原点,半径为r 的圆方程是x2+y2=r2(2)一般方程:①当D2+E2-4F >0时,一元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程,圆心为)2,2(ED --半径是2422FE D -+。

配方,将方程x2+y2+Dx+Ey+F=0化为(x+2D )2+(y+2E )2=44F -E D 22+②当D2+E2-4F=0时,方程表示一个点(-2D ,-2E);③当D2+E2-4F <0时,方程不表示任何图形.点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M 的坐标为(x0,y0),则|MC |<r ⇔点M 在圆C 内,|MC |=r ⇔点M 在圆C 上,|MC |>r ⇔点M 在圆C 内,其中|MC |=2020b)-(y a)-(x +。

直线和圆的位置关系:①直线和圆有相交、相切、相离三种位置关系:直线与圆相交⇔有两个公共点;直线与圆相切⇔有一个公共点;直线与圆相离⇔没有公共点。

②直线和圆的位置关系的判定:(i)判别式法;(ii)利用圆心C(a,b)到直线Ax+By+C=0的距离22B A CBb Aa d +++=与半径r 的大小关系来判定。

三、圆锥曲线的统一定义:平面内的动点P(x,y)到一个定点F(c,0)的距离与到不通过这个定点的一条定直线l 的距离之 比是一个常数e(e >0),则动点的轨迹叫做圆锥曲线。

其中定点F(c,0)称为焦点,定直线l 称为准线,正常数e 称为离心率。

当0<e <1时,轨迹为椭圆;当e=1时,轨迹为抛物线;当e >1时,轨迹为双曲线。

四、椭圆、双曲线、抛物线:椭圆双曲线抛物线定义1.到两定点F1,F2的距离之和为定值2a(2a>|F1F2|)的点的轨迹2.与定点和直线的距离之比为定值e 的点的轨迹.(0<e<1)1.到两定点F1,F2的距离之差的绝对值为定值2a(0<2a<|F1F2|)的点的轨迹 2.与定点和直线的距离之比为定值e 的点的轨迹.(e>1)与定点和直线的距离相等的点的轨迹.轨迹条件点集:({M ||MF1+|MF2|=2a,|F 1F2|<2a} 点集:{M ||MF1|-|MF2|. =±2a,|F2F2|>2a}. 点集{M | |MF |=点M 到直线l 的距离}. 图形方程标准方程 12222=+b y a x (b a >>0) 12222=-b y a x (a>0,b>0)px y 22=参数方程为离心角)参数θθθ(sin cos ⎩⎨⎧==b y a x为离心角)参数θθθ(tan sec ⎩⎨⎧==b y a x⎩⎨⎧==pt y pt x 222(t 为参数)范围 ─a ≤x ≤a ,─b ≤y ≤b |x| ≥ a ,y ∈R x ≥0 中心原点O (0,0)原点O (0,0)顶点 (a,0), (─a,0), (0,b) , (0,─b)(a,0), (─a,0) (0,0) 对称轴x 轴,y 轴;长轴长2a,短轴长2b x 轴,y 轴;实轴长2a, 虚轴长2b. x 轴焦点F1(c,0), F2(─c,0)F1(c,0), F2(─c,0))0,2(p F准 线x=±c a 2准线垂直于长轴,且在椭圆外.x=±c a 2准线垂直于实轴,且在两顶点的内侧.x=-2p准线与焦点位于顶点两侧,且到顶点的距离相等. 焦距2c (c=22b a -)2c (c=22b a +)⑶等轴双曲线:双曲线222a y x ±=-称为等轴双曲线,其渐近线方程为x y ±=,离心率2=e .⑷共轭双曲线:以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线,叫做已知双曲线的共轭双曲线.λ=-2222b y a x 与λ-=-2222b y a x 互为共轭双曲线,它们具有共同的渐近线:02222=-b y a x .⑸共渐近线的双曲线系方程:)0(2222≠=-λλb y ax 的渐近线方程为0=±b y a x 如果双曲线的渐近线为0=±b y a x 时,它的双曲线方程可设为)0(2222≠=-λλb y ax .【备注2】抛物线:(1)抛物线2y =2px(p>0)的焦点坐标是(2p ,0),准线方程x=-2p,开口向右;抛物线2y =-2px(p>0)的焦点坐标是(-2p ,0),准线方程x=2p ,开口向左;抛物线2x =2py(p>0)的焦点坐标是(0,2p ),准线方程y=-2p,开口向上;抛物线2x =-2py (p>0)的焦点坐标是(0,-2p ),准线方程y=2p,开口向下.(2)抛物线2y =2px(p>0)上的点M(x0,y0)与焦点F 的距离20px MF +=;抛物线2y =-2px(p>0)上的点M(x0,y0)与焦点F 的距离02x p MF -=(3)设抛物线的标准方程为2y =2px(p>0),则抛物线的焦点到其顶点的距离为2p ,顶点到准线的距离2p,焦点到准线的距离为p.(4)已知过抛物线2y =2px(p>0)焦点的直线交抛物线于A 、B 两点,则线段AB 称为焦点弦,设A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长AB =21x x ++p 或α2sin 2pAB =(α为直线AB 的倾斜角),221p y y -=,2,41221p x AF p x x +==(AF 叫做焦半径).五、坐标的变换:(1)坐标变换:在解析几何中,把坐标系的变换(如改变坐标系原点的位置或坐标轴的方向)叫做坐标变换.实施坐标变换时,点的位置,曲线的形状、大小、位置都不改变,仅仅只改变点的坐标与曲线的方程.(2)坐标轴的平移:坐标轴的方向和长度单位不改变,只改变原点的位置,这种坐标系的变换叫做坐标轴的平移,简称移轴。

(3)坐标轴的平移公式:设平面内任意一点M ,它在原坐标系xOy 中的坐标是9x,y),在新坐标系x ′O ′y ′中的坐标是),(''y x .设新坐标系的原点O ′在原坐标系xOy 中的坐标是(h,k),则 k y y h x x +=+=''或k y y hx x -=-=''叫做平移(或移轴)公式.点P 处的切线PT 平分△PF1F2在点P 处的外角.PT 平分△PF1F2在点P 处的外角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离.以焦点半径PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=.若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=外,则过0P 作椭圆的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是00221x x y ya b +=.椭圆22221x y a b += (a >b >0)的左右焦点分别为F1,F 2,点P 为椭圆上任意一点12F PF γ∠=,则椭圆的焦点角形的面积为122tan2F PF S b γ∆=.椭圆22221x y a b +=(a >b >0)的焦半径公式10||MF a ex =+,20||MF a ex =-(1(,0)F c - ,2(,0)F c 00(,)M x y ).设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交 P 、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.过椭圆一个焦点F 的直线与椭圆交于两点P 、Q, A1、A2为椭圆长轴上的顶点,A1P 和A2Q 交于点M ,A2P 和A1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.AB 是椭圆22221x y a b +=的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则22OM AB b k k a ⋅=-,即0202y a x b K AB -=。

若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是2200002222x x y y x y ab a b +=+; 【推论】:1、若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是22002222x x y yx y a b a b +=+。

椭圆22221x y a b +=(a>b >o )的两个顶点为1(,0)A a -,2(,0)A a ,与y 轴平行的直线交椭圆于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是22221x y a b -=.2、过椭圆22221x y a b += (a >0, b >0)上任一点00(,)A x y 任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于B,C 两点,则直线BC 有定向且2020BCb x k a y =(常数).3、若P 为椭圆22221x y a b +=(a >b >0)上异于长轴端点的任一点,F1, F 2是焦点, 12PF F α∠=, 21PF F β∠=,则tan t 22a c co a c αβ-=+.4、设椭圆22221x y a b +=(a >b >0)的两个焦点为F1、F2,P (异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在△PF1F2中,记12F PF α∠=, 12PF F β∠=,12F F P γ∠=,则有sin sin sin cea αβγ==+.5、若椭圆22221x y a b +=(a >b >0)的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L ,则当0<e1时,可在椭圆上求一点P ,使得PF1是P 到对应准线距离d 与PF2的比例中项.6、P 为椭圆22221x y a b +=(a >b >0)上任一点,F1,F2为二焦点,A 为椭圆内一定点,则2112||||||2||a AF PA PF a AF -≤+≤+,当且仅当2,,A F P三点共线时,等号成立.7、椭圆220022()()1x x y y a b --+=与直线0Ax By C ++=有公共点的充要条件是2222200()A a B b Ax By C +≥++.8、已知椭圆22221x y a b +=(a >b >0),O 为坐标原点,P 、Q 为椭圆上两动点,且OP OQ ⊥.(1)22221111||||OP OQ a b +=+;(2)|OP|2+|OQ|2的最大值为22224a b a b +;(3)OPQ S ∆的最小值是2222a b a b +.9、过椭圆22221x y a b +=(a >b >0)的右焦点F 作直线交该椭圆右支于M,N 两点,弦MN 的垂直平分线交x 轴于P ,则||||2PF e MN =. 10、已知椭圆22221x y a b +=( a >b >0) ,A 、B 、是椭圆上的两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴相交于点0(,0)P x ,则22220a b a b x a a ---<<. 11、设P 点是椭圆22221x y a b +=( a >b >0)上异于长轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记12F PF θ∠=,则(1)2122||||1cos b PF PF θ=+.(2) 122tan2PF F S b γ∆=. 12、设A 、B 是椭圆22221x y a b +=( a >b >0)的长轴两端点,P 是椭圆上的一点,PAB α∠=,PBA β∠=,BPA γ∠=,c 、e 分别是椭圆的半焦距离心率,则有(1)22222|cos |||s ab PA a c co αγ=-.(2) 2tan tan 1e αβ=-.(3)22222cot PABa b S b a γ∆=-.13、已知椭圆22221x y a b +=( a >b >0)的右准线l 与x 轴相交于点E ,过椭圆右焦点F 的直线与椭圆相交于A 、B两点,点C 在右准线l 上,且BC x ⊥轴,则直线AC 经过线段EF 的中点.14、过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.15、过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直. 16、椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率). (注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.) 17、椭圆焦三角形中,内心将内点与非焦顶点连线段分成定比e. 18、椭圆焦三角形中,半焦距必为内、外点到椭圆中心的比例中项. 七、双曲线的常用结论:1、点P 处的切线PT 平分△PF1F2在点P 处的内角.2、PT 平分△PF1F2在点P 处的内角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.3、以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相交.4、以焦点半径PF1为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.(内切:P 在右支;外切:P 在左支)5、若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)上,则过0P 的双曲线的切线方程是00221x x y y a b -=.6、若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)外 ,则过Po 作双曲线的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是00221x x y y a b -=.7、双曲线22221x y a b -=(a >0,b >o )的左右焦点分别为F1,F 2,点P 为双曲线上任意一点12F PF γ∠=,则双曲线的焦点角形的面积为122t2F PF S b co γ∆=.8、双曲线22221x y a b -=(a >0,b >o )的焦半径公式:(1(,0)F c - , 2(,0)F c )当00(,)M x y 在右支上时,10||MF ex a =+,20||MF ex a=-;当00(,)M x y 在左支上时,10||MF ex a =-+,20||MF ex a=--。

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