圆锥曲线的相交弦与切割线定理
第10讲:圆锥曲线的切线

第12讲:圆锥曲线的切线不管是哪一种圆锥曲线的切线,其本质都是圆锥曲线与直线只有一个交点,即联立圆锥曲线方程与直线方程所得到的一元二次方程有且仅有一个根,即0=∆,相信这对于大家来说都不是问题,在这里我们对圆锥曲线的切线做一些总结,以方便大家在最短的时间内解决题目。
(一)椭圆的切线:①12222=+b y a x 在点P(00,y x )处的切线方程为12020=+by y a x x ②过椭圆外一点Q (11,y x )可以做椭圆的两条切线,两切点所在的直线方程为12121=+by y a x x ③直线m kx y +=与椭圆12222=+by a x 相切时,满足2222m b k a =+例:已知P 为椭圆13422=+y x 上一动点,求点P 到直线062=--y x 的最小值与最大值。
(二)双曲线的切线:①1-2222=by a x 在点P(00,y x )处的切线方程为1-2020=b y y a x x②过椭圆外一点Q (11,y x )可以做椭圆的两条切线,两切点所在的直线方程为1-2121=byy a x x ③直线m kx y +=与椭圆12222=+by a x 相切时,满足2222-m b k a =(三)抛物线的切线:①py x 22=上某点P (00,y x )的切线斜率为p x k 0=,点P(px x 2,20),则切线方程为p x x x p x y 2)(2000+-= ,即pxp x x y 2200-=,通过观察我们知道: 与x 轴的交点为)0,2(x ,切线与x 轴的截距为切点处横坐标的一半, 与y 轴的交点为)2-,0(20px ,在y 轴上的截距为切点纵坐标的相反数。
②A (11,y x ),B (22,y x )均在抛物线py x 22=上,请推证A 、B 处两切线及其两切线的交点坐标。
A 点处切线p x p x x y 2211-=B 点处切线pxp x x y 2222-=两条切线的焦点坐标(1212,22x x x x p+) 我们发现:i 、两切线的交点横坐标为两个切点的中点M 的横坐标 ii 、根据前面弦长知识点可知,直线与抛物线的两个交点满足:122x x pb =-(b 为直线与对称轴的截距),那么我们得到:两切线的交点纵坐标(12222x x pbb p p-==-)与直线与对称轴的截距互为相反数 延伸一:过抛物线对称轴上一点(0,b)做直线与抛物线相交于A 、B 两点,过A 、B 分别做抛物线的切线,两切线相交于点Q ,通过几何画板作图我们发现:不论直线绕P(0,b)如何旋转,两切线的交点的纵坐标恒为-b证明:令过P 的直线为y kx b =+,221212(,),(,)22x x A x B x p p联立22x pyy kx b ⎧=⎨=+⎩得122x x pb =-设A 点处切线pxp x x y 2211-=, B 点处切线p x p x x y 2222-=则两条切线的焦点坐标Q (1212,22x x x x p+) ∴12222Q x x pby b p p -===- 证 毕延伸二、过点Q (,)a b (22b pa <)做抛物线的两条切线分别切抛物线于点A 、B , 直线AB 与y 轴的截距为-b斜率22121212222ABx x x x a p p k x x p p-+===- ∴切点弦方程为:ay x b p=-③对于焦点在x 轴上的抛物线,求切线一般联立方程,利用0=∆求解。
圆锥曲线的经典性质总结

圆锥曲线的经典性质总结(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--椭圆 必背的经典结论1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角.2. PT 平分△PF 1F 2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.3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离.4. 以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.5. 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 +=. 6. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=外 ,则过Po 作椭圆的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b +=.7. 椭圆22221x y a b+= (a >b >0)的左右焦点分别为F 1,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122tan 2F PF S b γ∆=.8. 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 ). 9. 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.10. 过椭圆一个焦点F 的直线与椭圆交于两点P 、Q, A 1、A 2为椭圆长轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.11. 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 -=。
圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)基础知识及常用结论
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圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)基础知识及常⽤结论圆锥曲线必背⼝诀(红字为⼝诀)-椭圆⼀、椭圆定义定点为焦点,定值为长轴.(定值=2a )椭圆.定点为焦点,定直线为准线,定值为离⼼率.(定值=e )定点为短轴顶点,定值为负值. (定值2k e 1=-)⼆、椭圆的性质定理长轴短轴与焦距,形似勾股弦定理①准线⽅程准焦距,a ⽅、b ⽅除以c ②通径等于 2 ep ,切线⽅程⽤代替③焦三⾓形计⾯积,半⾓正切连乘b ④注解:1长轴2a =,短轴2b =,焦距2c =,则:222a b c =+2准线⽅程:2a x c= (a ⽅除以c )3椭圆的通径d :过焦点垂直于长轴的直线与椭圆的两交点之间的距离称为椭圆的通径.(通径22c b 2b 2a c ad 2ep =??==)过椭圆上00x y (,)点的切线⽅程,⽤00x y (,)等效代替椭圆⽅程得到.等效代替后的是切线⽅程是:0022x x y y1a b+=4、焦三⾓形计⾯积,半⾓正切连乘b焦三⾓形:以椭圆的两个焦点12F F ,为顶点,另⼀个顶点P 在椭圆上的三⾓形称为焦三⾓形.半⾓是指12F PF θ=∠的⼀半.则焦三⾓形的⾯积为:2S b 2tanθ=证明:设1PF m =,2PF n =,则m n 2a +=由余弦定理:222m n 2mn 4c cos θ+-?=22224a 4b m n 4b ()=-=+-即:22mn 2mn 4b cos θ-?=-,即:22b 1mn (cos )θ=+.即:2122b mn PF PF 1||||cos θ==+故:12F PF 1S m n 2sin θ=??△2212b b 211sin sin cos cos θθθθ=?=++⼜:22221222sin cossin tan cos cosθθθθθθ==+ 所以:椭圆的焦点三⾓形的⾯积为122F PF S b 2tan θ=. 三、椭圆的相关公式切线平分焦周⾓,称为弦切⾓定理①1F2FOxyPmn切点连线求⽅程,极线定理须牢记②弦与中线斜率积,准线去除准焦距③细看中点弦⽅程,恰似弦中点轨迹④注解:1弦切⾓定理:切线平分椭圆焦周⾓的外⾓,平分双曲线的焦周⾓. 焦周⾓是焦点三⾓形中,焦距所对应的⾓.弦切⾓是指椭圆的弦与其切线相交于椭圆上时它们的夹⾓,当弦为焦点弦时(过焦点的弦),那么切线是两个焦点弦的⾓平分线.2若000P x y (,)在椭圆2222x y 1a b+=外,则过0P 作椭圆的两条切线,切点为12P P ,,则点0P 和切点弦12P P ,分别称为椭圆的极点和极线.切点弦12P P 的直线⽅程即极线⽅程是0022x xy y1a b+=(称为极线定理)3弦指椭圆内的⼀弦AB .中线指弦AB 的中点M 与原点O 的连线,即OAB ?得中线.这两条直线的斜率的乘积,等于准线距离2c a x c=-去除准焦距2bp c=,其结果是:2AB OM2c p b k k x a==- 4中点弦AB 的⽅程:在椭圆中,若弦AB 的中点为00M x y (,),弦AB 称为中点弦,则中点弦的⽅程就是2200002222x x y y x y a b a b+=+,是直线⽅程.弦中点M 的轨迹⽅程:在椭圆中,过椭圆内点000P x y (,)的弦AB ,其中点M 的⽅程就是22002222x x y y x y a b a b+=+,仍为椭圆.这两个⽅程有些相似,要擦亮眼睛,千万不要搞混了.圆锥曲线必背⼝诀(红字为⼝诀)-双曲线⼀、双曲线定义⼆、双曲线的性质定理基本同椭圆,有所区别:实轴虚轴与焦距,形似勾股弦定理①准线⽅程准焦距,a ⽅、b ⽅除以c ②通径等于 2 e p ,切线⽅程⽤代替③焦三⾓形计⾯积,半⾓余切连乘b ④注解:1实轴2a =,虚轴2b =,焦距2c =,则:222a b c +=2准线⽅程2a x c=± (a ⽅除以c )准焦距p :焦点到准线的距离:2b pc = (b ⽅除以c )3通径等于2 e p ,切线⽅程⽤代替双曲线的通径d :过焦点垂直于长轴的直线与双曲线的两交点之间的距离称为双曲线的通径.(通径22c b 2b 2a c ad 2ep =??==)过双曲线上000P x y (,)点的切线⽅程,⽤000P x y (,)等效代替双曲线⽅程得到,等效代替后的是切线⽅程是:0022x x y y1a b-=4焦三⾓形计⾯积,半⾓余切连乘b焦三⾓形:以双曲线的两个焦点12F F ,为顶点,另⼀个顶点P 在椭圆上的三⾓形称为焦三⾓形.半⾓是指12F PF γ=∠的⼀半.双曲线2222x y 1a b-=的左右焦点分别为12F F ,,点P 为双曲线上异于顶点任意⼀点12F PF γ∠=,则双曲线的焦点三⾓形满⾜:2122b PF PF 1cos γ=- 其⾯积为;122F PF S b co 2t γ=.证明:设21PF m PF n ,==,则m n 2a -=在12F PF ?中,由余弦定理得:222121212PF PF 2PF PF F F cos γ+-=,即:222m n 2mn 4c cos γ+-?=22224a 4b m n 4b ()=+=-+ 即:2222m n 2mn m n 4b cos ()γ+-?=-+即:22mn 2mn 4b cos γ-?=,即:22b mn 1(cos )γ=-即:22b mn 1cos γ=-,即:2122bPF PF 1cos γ=-那么,焦点三⾓形的⾯积为:12F PF 1S mn 2sin γ?=?212b 21sin cos γγ=?-2222b 22b 122sin cossin cos sinγγγγγ==?-2b 2cot γ= 故:122F PF S b 2cot γ= 同时:12F PF 12P P 1S F F y c y 2?=?=?,故:2p b y c 2cot γ=±? 双曲线的焦点三⾓形的⾯积为:122F PF S b co 2t γ=.三、双曲线的相关公式切线平分焦周⾓,称为弦切⾓定理①切点连线求⽅程,极线定理须牢记②弦与中线斜率积,准线去除准焦距③细看中点弦⽅程,恰似弦中点轨迹④注解:1弦切⾓定理:切线平分椭圆焦周⾓的外⾓,平分双曲线的焦周⾓.焦周⾓是焦点三⾓形中,焦距所对应的⾓. 弦切⾓是指双曲线的弦与其切线相交于双曲线上时它们的夹⾓,当弦为焦点弦时(过焦点的弦),那么切线是两个焦点弦的⾓平分线.如图,12F PF ?是焦点三⾓形,12F PF ∠为焦周⾓,PT 为双曲线的切线. 则PT 平分12F PF ∠.2若000P x y (,)在双曲线2222x y 1a b-=外,以包含焦点的区域为内,不包含焦点的区域为外,则过0P 作双曲选的两条切线,切点为1P 、2P ,则点0P 和切点弦12P P 分别称为双曲线的极点和极线,切点弦12P P 的直线⽅程即极线⽅程是0022x xy y1a b-=(称为极线定理)3弦指双曲线内的⼀弦AB .中线指弦AB 的中点M 与原点O 的连线,即OAB ?得中线.这两条直线的斜率的乘积,等于准线距离2c a x c =去除准焦距2b p c=,其结果是:2AB OM2c p b k k x a==4中点弦AB 的⽅程:在双曲线中,若弦AB 的中点为00M x y (,),称弦AB 为中点弦,则中点弦的⽅程就是:2200002222x x y y x y aba b-=-,它是直线⽅程. 弦中点M 的轨迹⽅程:在双曲线中,过双曲线外⼀点000P x y (,)的弦AB ,其AB 中点M 的⽅程就是22002222x x y y x y a b a b-=-,仍为双曲线.这两个⽅程有些相似,要擦亮眼睛,千万不要搞混了.圆锥曲线必背⼝诀(红字为⼝诀)-抛物线⼀、抛物线定义抛物线,有定义,定点定线等距离12⼆、抛物线性质焦点准线极点线①,两臂点乘积不变②焦弦切线成直⾓,切点就是两端点③端点投影在准线,连结焦点垂直线④焦弦垂直极焦线⑤,切线是⾓平分线⑥直⾓梯形对⾓线,交点就是本原点⑦焦弦三⾓计⾯积,半个p ⽅除正弦⑧注解:1抛物线的焦点和准线是⼀对极点和极线.抛物线⽅程:2y 2px =,焦点(,)p F 02,准线p p x 2=-(抛物线的顶点(,)O 00到定点(,)p F 02和定直线p p x 2=-距离相等) 焦弦:过焦点的直线与抛物线相交于两点A 和B ,则AB 称为焦弦.弦中点(,)M M M x y ,A B M x x x 2+=,A B M y yy 2+= 焦弦⽅程:()p y k x 2=-,k 为斜率. 2焦点三⾓形两边OA 和OB 的点乘积为定值,且夹⾓是钝⾓. 证明:焦弦AB 满⾜的条件()2y 2pxp y k x 2?=??=- ()22p k x 2px 2-=? ()22222k p k x k 2px 04-++=由韦达定理得:2A B px x 4=2A B py y 22p p 2==-=-?=-,即:2A B p x x 4=,2A B y y p =- ①且:2A A B B A B A B 3OA OB x y x y x x y y p 04(,)(,)?=?=+=-<. 故:焦点三⾓形两边之点乘积为定值.3即:焦弦两端点的切线互相垂直. 证明:如图,由抛物线⽅程:2y 2px =得到导数:yy p '=,即:py y'=故:AEA p k y =,BE Bp k y = 于是:2AE BEA B A Bp p p k k y y y y ?=?=将①式2A B y y p =-代⼊上式得:AE BE k k 1?=-即:AE BE ⊥,故焦弦端点在准线的投影点与焦点构成直⾓三⾓形. 4即:焦弦端点在准线的投影点与焦点构成直⾓三⾓形. 证明:坐标B p C y 2(,)-,A p D y 2(,)-则:B CF p y (,)=-,A DF p y (,)=- 于是:2A B CF DF p y y ?=+将①式2A B y y p =-代⼊上式得:CF DF 0?= 故:CF DF ⊥即:焦弦端点A B ,在准线的投影点D C ,,则CF DF ⊥,即:焦弦端点在准线的投影点与焦点构成直⾓三⾓形.5若焦弦AB 对应的极点E ,则EF 为极焦线,于是EF AB ⊥⽤向量⽅法可证.由于M 是AB 的中点,AEB ?为直⾓三⾓形,计算可得E 是DC 的中点,故:ED EF EC == 由向量法可证EF AB 0?=即:焦弦AB 与极焦线EF 互相垂直. 6即:切线平分焦弦的倾⾓(或倾⾓的外⾓) 如图:因为ADE ?和AFE ?都是直⾓三⾓形,且由定义知:AF AD =,AE AE =故ADE AFE ??≌,则对应⾓相等. 即:AE 是DAF ∠的⾓平分线同理,BE 是CBF ∠的⾓平分线 7即:直⾓梯形ABCD 对⾓线相交于原点即:A O C ,,三点共线;B O D ,,三点共线. ⽤向量法证明:OA CO //,OB DO //证明:坐标2A A y A y 2p (,),2B B y B y 2p (,),B p C y 2(,)-,A pD y 2(,)-向量:2A A y OA y 2p (,)=,B pCO y 2(,)=-各分量之⽐:2A2x A 2xy OA y 2p p p CO 2()()==,2y A AB A B y OA y y y y y CO ()()==--将①式2A B y y p =-代⼊上式得:22yA A2A By OA y y y y p CO ()()==- 故:y x xyOA OA OACO CO CO()()()()==,即:OA CO // 同理:OB DO //.直⾓梯形ABCD 对⾓线相交于原点. 8即:焦弦三⾓形的⾯积为:sin 2 AOBp S 2α= (α为焦弦的倾⾓)证明:AB AF BF =+A B A B p p x x x x p 22=+ ++=++M p2x 2()=+2EM = 如图:GF 2OF p == 则:2EF GF 1pEM sin sinsin sin αααα==?= E于是:22pAB sin α= 故:AOB1S OF AB 2sin α?=221p 2p p 222sin sin sin ααα==附:圆锥曲线必背----极坐标圆锥曲线的极坐标以准焦距p 和离⼼率e 来表⽰常量,以极径ρ和极⾓θ来表⽰变量.0ρ≥,[,)o 0360θ∈以焦点(,)F 0θ为极点(原点O ),以椭圆长轴、抛物线对称轴、双曲线的实轴为极轴的建⽴极坐标系.故准线是到极点距离为准焦距p 、且垂直于极轴的直线L . 极坐标系与直⾓坐标系的换算关系是:ρ=,arctan y xθ= 或者:cos x ρθ=,sin y ρθ= 特别注意:极坐标系中,以焦点为极点(原点),⽽直⾓坐标系中以对称点为原点得到标准⽅程. 如图,O 为极点,L 为准线,则依据定义,到定点(极点)和到定直线(准线)的距离之⽐为定值(定值e )的点的轨迹为圆锥曲线. 所以,对极坐标系,请记住:⑴极坐标系的极点O 是椭圆的左焦点、抛物线的焦点、双曲线的右焦点;⑵曲线上的点(,)Pρθ到焦点F的距离是ρ,到准线的距离是cospρθ+,根据定义:cosepρρθ=+即:cosep eρθρ+=,即:cosep eρρθ=-,即:1eρθ=-①这就是极坐标下,圆锥曲线的通式.⑶对应不同的e,呈现不同的曲线. 对双曲线,只是右边的⼀⽀;对抛物线,开⼝向右.将极轴旋转o180,α和θ分别对应变换前后的极⾓,即转⾓为o180θα=+,则极坐标⽅程变换前⽅程为:cosep1eρα=-变换后⽅程为:cosep1eρθ=+②此时的极坐标系下,此时有:⑵对应不同的e,呈现不同的曲线对双曲线,只是左边的⼀⽀;对抛物线,开⼝向左.⑴将极轴顺时针旋转o90,即:o 90θα=+,则情况如图.圆锥曲线的⽅程为:sin ep1e ρθ=- ③此时的极坐标系下:对应于直⾓坐标系下,焦点在y 轴的情况,且极点O 对应于椭圆下⽅的焦点,双曲线上⽅的焦点,抛物线的焦点.对双曲线,只是y 轴上边的⼀⽀;对抛物线,开⼝向上. ⑵如果将极轴逆时针旋转o 90,即:o 90θα=-,则情况如图. 圆锥曲线的⽅程为:sin ep1e ρα=+ ③此时的极坐标系下:对应于直⾓坐标系下,焦点在y 轴的情况,且对应于椭圆上⽅的焦点,双曲线下⽅的焦点,抛物线的焦点.对双曲线,只是y 轴下边的⼀⽀;对抛物线,开⼝向下.⑴在极坐标系中,圆锥曲线的通式为:=cos ep1e ρθ- ①即:cos e ep ρρθ-=,即:cos ep e ρρθ=+即:(cos )(cos )(cos )2222222ep e e p e 2e p ρρθρθρθ=+=++ ②将222x y ρ=+,cos x ρθ=代⼊②式得:2222222x y e p e x 2e px +=++即:()2222221e x 2e px y e p --+= ③当e 1≠时有:()[()]()()22222222222222--++=+---- 即:()()()22222 2222222e p e e p 1e x y e p 11e 1e 1e --+=+=--- 即:()()22222222222e px y 1e1e p e p1e 1e --+=-- ④⑴当e 1<时,令()22222e p a 1e =-,2222e p b 1e=-,22e p c 1e=-则:()222222222e p e p a b 1e 1e-=---[()]()()2222e p e p 11e 1e 1e =--=--⽽:()()2422222222e p e p c a b 1e 1e ===--- 代⼊④式得:()2222x c y 1ab-+= ⑤这是标准的椭圆⽅程. ⑵当e 1>时,令()222 22e p a e 1=-,2222e p b e 1=-,22e p c e 1=-则:()222222222e p e p a b e 1e 1+=+--[()]()()2242e p e p 1e 1e 1e 1=+-=-- ⽽:()()2422222222e p e p c a b e 1e 1===+-- 代⼊④式得:()2222x c y 1ab+-= ⑥这是标准的双曲线⽅程.⑶当e 1=时,由③式()2222221e x 2e px y e p --+=得:222px y p -+=即:()22p y 2px p 2p x 2=+=+ 即:()2p y 2p x 2=+ ⑦这是标准的抛物线⽅程.。
切线长定理、弦切角定理、切割线定理、相交弦定理
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切线长定理、弦切角定理、切割线定理、相交弦定理以及与圆有关的比例线段[学习目标]1.切线长概念切线长是在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间的线段的长度,“切线长”是切线上一条线段的长,具有数量的特征,而“切线”是一条直线,它不可以度量长度。
2.切线长定理对于切线长定理,应明确(1)若已知圆的两条切线相交,则切线长相等;(2)若已知两条切线平行,则圆上两个切点的连线为直径;(3)经过圆外一点引圆的两条切线,连结两个切点可得到一个等腰三角形;(4)经过圆外一点引圆的两条切线,切线的夹角与过切点的两个半径的夹角互补;(5)圆外一点与圆心的连线,平分过这点向圆引的两条切线所夹的角。
3.弦切角:顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角。
直线AB切⊙O于P,PC、PD为弦,图中几个弦切角呢?(四个)4.弦切角定理:弦切角等于其所夹的弧所对的圆周角。
5.弄清和圆有关的角:圆周角,圆心角,弦切角,圆内角,圆外角。
6.遇到圆的切线,可联想“角”弦切角,“线”切线的性质定理及切线长定理。
7.与圆有关的比例线段定理图形已知结论证法相交弦定理⊙O中,AB、CD为弦,交于P.PA·PB=PC·PD. 连结AC、BD,证:△APC∽△DPB.相交弦定理的推论⊙O中,AB为直径,CD⊥AB于P.PC2=PA·PB. 用相交弦定理.切割线定理⊙O中,PT切⊙O于T,割线PB交⊙O于APT2=PA·PB连结TA、TB,证:△PTB∽△PAT切割线定理推论PB、PD为⊙O的两条割线,交⊙O于A、CPA·PB=PC·PD过P作PT切⊙O于T,用两次切割线定理圆幂定理⊙O中,割线PB交⊙O于A,CD为弦P'C·P'D=r2-OP'2PA·PB=OP2-r2r为⊙O的半径延长P'O交⊙O于M,延长OP'交⊙O于N,用相交弦定理证;过P作切线用切割线定理勾股定理证8.圆幂定理:过一定点P向⊙O作任一直线,交⊙O于两点,则自定点P到两交点的两条线段之积为常数||(R为圆半径),因为叫做点对于⊙O的幂,所以将上述定理统称为圆幂定理。
高考数学圆锥曲线部分重要公式及结论

高中数学圆锥曲线部分重要公式及结论(椭圆部分)● 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角.● PT 平分△PF 1F 2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PF 1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Po 作椭圆的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2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F 1,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, A 1、A 2为椭圆长轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 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 xb 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 a b a b +=+.● 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 y x 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P 1、P 2时A 1P 1与A 2P 2交点的轨迹方程是22221x y a b-=.● 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2020BC b x k a y =(常数).● 若P 为椭圆22221x y a b+=(a >b >0)上异于长轴端点的任一点,F 1, F 2是焦点, 12PF F α∠=,21PF F β∠=,则tan t 22a c co a c αβ-=+. ● 设椭圆22221x y a b+=(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12F PF α∠=, 12PF F β∠=,12F F P γ∠=,则有sin sin sin ce aαβγ==+.● 若椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,左准线为L ,则当0<e 1时,可在椭圆上求一点P ,使得PF 1是P 到对应准线距离d 与PF 2的比例中项.● P 为椭圆22221x y a b+=(a >b >0)上任一点,F 1,F 2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.● 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 +≥++.● 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 +. ● 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 eMN =. ● 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---<<.● 设P 点是椭圆22221x y a b+=( a >b >0)上异于长轴端点的任一点,F 1、F 2为其焦点记12F PF θ∠=,则(1)2122||||1cos b PF PF θ=+.(2) 122tan 2PF F S b γ∆=.● 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∆=-. ● 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. ● 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.● 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.● 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.) ● 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. ● 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.(双曲线部分)● 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角.● PT 平分△PF 1F 2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.● 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相交.● 以焦点半径PF 1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)● 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 ya b-=. ● 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P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b -=.● 双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的左右焦点分别为F 1,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∆=.● 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=--● 设过双曲线焦点F 作直线与双曲线相交 P 、Q 两点,A 为双曲线长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的双曲线准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.● 过双曲线一个焦点F 的直线与双曲线交于两点P 、Q, A 1、A 2为双曲线实轴上的顶点,A 1P和A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.● AB 是双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则0202y a x b K K AB OM =⋅,即0202y a x b K AB =。
圆锥曲线的切线方程及切点弦方程的应用-图文
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圆锥曲线的切线方程及切点弦方程的应用-图文圆锥曲线是一类由一条直线和一个定点(焦点)生成的曲线。
常见的圆锥曲线有椭圆、抛物线和双曲线。
在数学和物理学中,圆锥曲线的切线方程和切点弦方程是非常重要的应用。
一、圆锥曲线的切线方程1.椭圆的切线方程椭圆是一个凹向两侧的曲线,其切线方程可以用点斜式表示。
假设椭圆的标准方程是$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$其中a和b分别是椭圆的半长轴和半短轴。
如果椭圆上的一点P(x1,y1)在曲线上,它的切线方程可以表示为:$y-y1=\frac{b^2}{a^2}(x-x1)$2.抛物线的切线方程抛物线是一个开口向上或向下的曲线,其切线方程可以用点斜式表示。
若抛物线的标准方程是$y^2=4ax$其中a是抛物线的焦点到曲线的距离。
如果抛物线上的一点P(x1,y1)在曲线上,它的切线方程可以表示为:$y-y1=\frac{1}{2a}(x-x1)$3.双曲线的切线方程双曲线是一个开口向上和向下的曲线,其切线方程可以用点斜式表示。
若双曲线的标准方程是$\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$其中a和b分别是双曲线的距焦点到曲线的距离。
如果双曲线上的一点P(x1,y1)在曲线上,它的切线方程可以表示为:$y-y1=\frac{b^2}{a^2}(x-x1)$二、圆锥曲线的切点弦方程1.椭圆的切点弦方程椭圆的切点弦方程表示的是通过椭圆上两点的直线方程,也就是连接两点的弦的方程。
如果椭圆上的两点为P(x1,y1)和Q(x2,y2),椭圆的切点弦方程可以表示为:$\frac{y-y1}{y2-y1} = \frac{x-x1}{x2-x1}$2.抛物线的切点弦方程抛物线的切点弦方程表示的是通过抛物线上两点的直线方程,也就是连接两点的弦的方程。
如果抛物线上的两点为P(x1,y1)和Q(x2,y2),抛物线的切点弦方程可以表示为:$\frac{y-y1}{y2-y1} = \frac{x-x1}{x2-x1}$3.双曲线的切点弦方程双曲线的切点弦方程表示的是通过双曲线上两点的直线方程,也就是连接两点的弦的方程。
高三数学微专题深度分析系列07 圆锥曲线中的弦切角定理(pdf版)
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微专题深度分析系列07———圆锥曲线中的弦切角定理(2016年重庆一中高二下周考文数20)已知椭圆22221,(0)x y a b a b+=>>经过点(1,1)P ,O 为椭圆中心,A 为椭圆右顶点,直线PO 交椭圆于另一交点B ,且满足0,2PA PB PB PA ⋅==. (1)求椭圆的方程;(2)若椭圆上存在两点,C D (异于,A B ),使()0PC PD OA PCPD+⋅=,试问是否存在R λ∈,使得AB CD λ=,并说明理由.参考答案:(1) OPA 为等腰直角三角形,2a ∴=,又椭圆经过点(1,1)P ,243b ∴=,所以椭圆方程为223 1.44x y += (2)假设存在λ,使得AB CD λ=,事实上,()0PC PD OA PCPD+⋅=,CPD ∴∠的平分线垂直于OA ,则PC PD k k =-,设直线PC 的方程为1(1),y k x -=-代入椭圆方程得, 2222361321,3131k k k k x y k k ----+==++,即2222361321(,)3131k k k k C k k ----+++.同理2222361321(,)3131k k k k D k k +--++++,13C D CD C D y y k x x -∴==-,而(2,0)A ,(1,1)B --,13ABk =,//CD AB ∴. 故存在R λ∈,使得AB CD λ=.(推广与引申)已知椭圆22221,(0)x y a b a b+=>>上的点00(,)A x y ,过点A 作斜率互为相反数的直线12,l l 与椭圆交于两点,B C ,则直线BC 的斜率与点A 处切线的斜率互为相反数法一(韦达定理):设直线AB 的斜率为k ,点1122(,),(,)B x y C x y ,则其方程为00()y y k x x -=-,代入椭圆可得:2222222220000()2()()0b a k x a k y kx x a y kx a b ++-+--=,则有22220012220()()a y kx a b x b a k x --=+, 又直线AC 的斜率为k -,同理:2222002222()()a y kx a b x b a k x +-=+, 2222220012102012022202()()()(2)()k a y b x a b y y k x x k x x k x x x b a k x ---=-+-=+-=+20012122221204()BC a kx y y y x x k x x b a k x ---=⇒==-+2222220022202()()k a y b x a b b a k x --+2220200()4b a k x a kx y +⋅- 22222222222222222222200000000022200000,()22b x a b a y b x b x a y a y b x b x a y a b a x y a x y a y +-++-===+=法二(点差法):设点1122(,),(,)B x y C x y ,则有:222220001112222201()1,1()AB x y b x x x y k a b a b a y y ++=+=⇒=-+,同理可得:202202()()ACb x x k a y y +=-+,212212()()BC b x x k a y y +=-+,因为0AB AC k k +=⇒01020201001221012012()()()()02()()0x x y y x x y y x y x y x y y x x x y y +++++=⇒++++++=……①又因0101AB y y k x x -=-,02020AB AB AC y y k k k x x -=⇒+=-⇒01020201()()()()0x x y y x x y y --+--=0012210120122()()0x y x y x y y x x x y y ⇒++-+-+=……②由①-②可得:0120120121202()2()0x x x y x x x y y y y y ++++=⇒=-+2201222120()()BC b x b x x k a y y a y +⇒=-=+背景分析:注意到椭圆在点A 处的切线为00221x x y ya b+=,故其斜率恰好为点A 处切线斜率的相反数.直线BC 的斜率与在点A 处的切线的斜率怎么会互为相反数呢?由于直线,AB AC 的斜率始终互为相反数,当直线AB 按照顺时针方向运动时,点C 与点A 逐渐靠近,以至于直线AC 逐渐变为椭圆在点A 处的切线,此时直线BC 恰好与AB 重合,则在极限位置时,直线BC 的斜率与在点A 处切线的斜率互为相反数。
圆锥曲线的原理最详细图解平面及圆锥面的截线
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平面与圆锥面的截线一、直观感受:观察平面截圆锥面的图形,截线是什么图形?改变平面的位置,可得到三种曲线,它们统称为圆锥曲线(下图由软件《立几画板》制作):二、分类探究:从平面图形入手,开始讨论一条直线与等腰三角形的位置关系:将等腰三角形拓广为圆锥,直线拓广为平面。
如果用一平面去截一个正圆锥,而且这个平面不通过圆锥的顶点,会出现哪些情况呢?如下图:归纳提升:定理在空间中,取直线l为轴,直线l'与l相交于O点,其夹角为α,l'围绕l旋转得到以O 为顶点,l'为母线的圆锥面,任取平面π,若它与轴l交角为β(π与l平行,记作β=0),则:(1)β>α,平面π与圆锥的交线为椭圆;(2)β=α,平面π与圆锥的交线为抛物线;(3)β<α,平面π与圆锥的交线为双曲线。
三、证明结论:利用Dandelin双球(这两个球位于圆锥的部,一个位于平面的上方,一个位于平面的下方,并且与平面及圆锥均相切)证明:β>α,平面与圆锥的交线为椭圆.如图,利用切线长相等,容易证明PF1+PF2=PQ1+PQ2=Q1Q2=定值.下面证明:β=α时,平面与圆锥面的交线为抛物线。
下面讨论当平面与圆锥面的交线为双曲线时准线的及离心率:换个角度看图:容易知道:截得的圆锥曲线的离心率等于截面和圆锥轴的夹角的余弦与圆锥顶角一半的余弦之比.四、知识运用用图霸制作三维直观图:解答参看下图:五、图形制作三种曲线的丹迪林Dandelin双球图可以在《几何图霸》中统一到一幅图中,主要制作步骤如下:1.作全自由点O,过点O作平行于z轴上的点B,过B作平行于x轴上的点C,作点B、C 关于O的对称点B’、C'.2.选取点O、B、C,作圆锥,选取点O、B’、C’,作圆锥.3.在圆B上任取点D,作D关于B对称点,连接OD,OD’,在OD上任取一点E,以E为圆心画过点D’、D的心点圆,在圆E上任取点F,连EF,它表示截面的位置,可以绕点E转动.4.作角OEF的平分线,与轴BB’交于O1;作角DEF的平分线,与轴BB’交于O2,它们就是双球的球心.5.过球心O1、O2分别作边EF的垂线,垂足分别为F1、F2,它们就是焦点.6.选取点O1、F1,作球O1(图中显示大圆,光照后显示为球),同法作球O2.7.取线EF上的点G、H,作GDO垂线上的伸缩点I,作点I关于点G的对称点I’,按向量GH平称点I、I’,得点I2、I".添加面II2I"I’,连接四边,表示截面.它的长宽可以用点G、H、I控制;点F控制其转动.8.添加下底圆上的点J,连结OJ交截面于点K,选取点J、K,添加轨迹,它就是截线,如上图中的椭圆.9.点E按向量OD’平移得点E’,EE’交圆于点G1,EG1平行于母线OD’,添加点F到点G1的动画,名为“抛物线”.10.参看前面各图添加其它图元.下载图霸文件后在“对象浏览器”中查看各对象.课件下载:共享文件下载中心相关文章:1利用丹迪林Dandelin双球证明平面与圆锥面的截线定理2平面与圆柱面的截线更多文章:《几何图霸》文章列表几何图霸:.jihetu.。
关于圆锥曲线的切线性质的一组定理
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关于圆锥曲线的切线性质的一组定理
欧晓平 (湖南省郴州市一中 423000) 欧 巍 (华东交通大学土木建筑学院九九铁工一班 330013)
本文将应用如下两条熟知的引理及相关的
平面几何知识 , 推导出关于椭圆 、双曲线 、抛物线 的切线性质的一组定理.
| CD | = | F1 F2 | = 2 a2 + b2 由托勒密定理 , | DF2 | ·| CF1 | +| DF1 | ·| CF2 | =| F1 F2 | ·| CD |
故 2 | F1 A | ·2 | F2 B | + 4 a2 = 4 ( a2 + b2) , 所以 | F1 A | ·| F2 B | = b2 = 定值. 定理 2 以抛物线上任意两点为切点作两条 切线 ,这两条切线与过抛物线顶点的切线交于两 点 , 则 (1) 这两个交点与两条切 线的交点及抛物线的焦点四点共
性质 1 若 F 是圆锥曲线的焦点 , E 是与焦 点 F 相对应的准线 L 和圆锥曲线对称轴的交点 , AB 是过焦点 F 的弦 , B C ∥ FE ,点 C 在L 上 ,则直 线 AC 平分线段 EF.
性质 2 若 F 是圆锥曲线的焦点 , E 是与焦 点 F 相对应的准线 L 和圆锥曲线对称轴的交点 , AB 是过焦点 F 的弦 ,点 C 在L 上 ,直线 AC 平分线 段 EF ,则 BC ∥ FE.
因 | CN | = | O F | ,故 | N P1 | = | GO | , 故 Rt △GAO Rt △P1 AN ,故 | GA | = | A P1 | , 所以 FA ⊥ P1 M , 同理可证 , FB ⊥ P2 M , 所以 M 、B 、F、A 四点共圆. 因 ∠4 + ∠5 = 90°, ∠3 + ∠5 = 90°, 所以 ∠3 = ∠4 ,而 ∠4 = ∠6 , ∠3 = ∠2 , 所以 ∠2 = ∠6 同理可证 , ∠7 = ∠8 , 所以 △P1 FM ∽ △M FP2 , 所以 | M F | 2 = | P1 F | ·| P2 F | . 由以上证明过程的结论 | GA | = | A P1 | 可得 定理 3 过抛物线上任一点 (顶点除外) 的切线与抛
高中数学圆锥曲线的知识点总结
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高中数学圆锥曲线的知识点总结高中数学中的圆锥曲线是一类重要的曲线,它在高中数学中都有所涉及,对学生的理解具有重要的作用。
圆锥曲线的定义:圆锥曲线是椭圆的一类特殊形式,它是以一条直线为锥面,以点为锥顶,以椭圆的圆周组成锥体所组成的曲线。
一般用参数方程表示。
圆锥曲线一般有半径与切线长相等的正圆锥曲线和小于半径的负圆锥曲线。
正圆锥曲线的半径及切线长是有正负方向区分的,如螺旋线,假设曲线沿正方向旋转,负方向切线围绕它沿正方向旋转,负方向半径为负,如椭圆拱起来的圆锥曲线,半径随距离锥顶的距离递减,从而产生了负圆锥曲线。
参数方程表示:给定椭圆上一点选择点P(x0,y0),向x轴引一条角等于α的切线,以此点P为锥顶,椭圆上一点和此切线的交点M(x1, y),称此点M为锥轴上的右端点;它与点P连成直线称为锥轴,则圆锥曲线参数方程为:x=(x1-x0)cos t+x0其中0≤t≤2π。
圆锥曲线的特征:1、圆锥曲线是一种有界曲线,有开口和封闭两种形式;2、圆锥曲线的曲率K在x=x0点为0,随着t值的增大,K值却不断增大,此点叫曲率极值点;3、圆锥曲线的中心曲率等于曲率,等于锥面切线的长度;4、圆锥曲线是对称曲线,对称轴在椭圆上一点P。
椭圆拱起来的正圆锥曲线可以进行求积分,例如求椭圆拱起来的正圆锥曲线的面积S。
设椭圆的参数方程:x^2/a^2+y^2/b^2=1。
其中a,b为椭圆的长轴和短轴,设M(x1, y1)为圆锥曲线的锥轴上的右端点(x1=a^2/b, y1=0),α为椭圆上点P(x0, y0)的切线的角,示意图如下:则S=∫a^2/b到x1的y方向的矩形的面积+∫x1到x0的平行四边形的面积+∫点O到点M的扇形面积,如下式:S=1/2b∫[(x1-a^2/b)cosα+(x^2-a^2/b)αsinα-a^3/b]dx+1/2b∫[x2-x1cosα-a^2/bcosα]dx+1/2b∫[x-x1sinα+(a^2/bcosα-x1)αcosα]dy1、圆锥曲线本身就是椭圆的一种特殊形式,它可以在科学仪器、飞机发动机以及航天工程中应用;2、圆锥曲线及它的参数方程可以用于是描述动力学系统中运动界面,在导弹领域有广泛的应用;3、由圆锥曲线可求出直线间的最短距离,广泛应用于计算机视觉原理中;4、用圆锥曲线及它的参数方程可以描述人脸、构建三维实体模型等。
(完整word版)高中数学有关圆锥曲线的经典结论

分析几何专题·经典结论·常用技巧Marine相关分析几何的经典结论一、椭圆1.点 P 处的切线 PT均分△ PF1F2在点 P 处的外角 .2.PT 均分△ 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,除掉长轴的两个端点 .3.以焦点弦 PQ为直径的圆必与对应准线相离 .4.以焦点半径 PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.5.若P0 ( x0 , y0 ) 在椭圆x2y21上,则过 P0的椭圆的切线方程是x0 x y0 y1.2222a b a b6.若 P0 ( x0 , y0 ) 在椭圆x2y21外,则过Po作椭圆的两条切线切点为P1、P2,则切点a2b2弦 P1P2的直线方程是xxy0 y1.椭圆 x2y2a2b27. 1 (a> b > 0) 的左右焦点分别为F1, F 2,点P 为椭圆上随意一点a2b2F1 PF2,则椭圆的焦点角形的面积为S F PF2b2 tan .12椭圆 x2y 28.1(a>b>0)的焦半径公式:a2b2| MF1 |a ex0,| MF2 |a ex0(F1 ( c,0), F2(c,0)M ( x0 , y0 ) ).9.设过椭圆焦点 F 作直线与椭圆订交P 、 Q两点, A 为椭圆长轴上一个极点,连接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.10.过椭圆一个焦点 F 的直线与椭圆交于两点P、Q, A1、 A2为椭圆长轴上的极点,A1P 和 A2Q交于点 M, A P 和 A Q交于点 N,则 MF⊥NF.2111.AB 是椭圆x2y2 1 的不平行于对称轴的弦,M(x0 , y0 ) 为AB的中点,则a2b2k OM k AB b2a2,即 K AB b2 x0。
a2 y012.若 P0 ( x0 , y0 )x2y 21 内,则被Po在椭圆b2所平分的中点弦的方程是a2x0 x y0 y x02y02 a2b2a2b2.13.若 P ( x, y )在椭圆x2y2 1 内,则过Po的弦中点的轨迹方程是000a2b2x2y2x0 x y0 ya 22a2b2.b二、双曲线1.点 P 处的切线 PT 均分△ PF1F2在点 P 处的内角 .2.PT均分△ 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,除掉长轴的两个端点 .3.以焦点弦 PQ为直径的圆必与对应准线订交 .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 P0 ( x0 , y0 ) 在双曲线x2y21(a>0,b> 0)上,则过P0的双曲线的切线方程a2b2是 x0 x y0 y1.a2b26.若 P0 ( x0 , y0 ) 在双曲线x2y21(a>0,b>0)外,则过Po作双曲线的两条切a2b2x0 x y0 y线切点为 P 、P ,则切点弦P P 的直线方程是1.1212a2b27.双曲线x2y21(a>0,b>o)的左右焦点分别为F1,F 2,点 P 为双曲线上随意a2b2一点F1PF2,则双曲线的焦点角形的面积为SF1 PF2b2co t.28.双曲线x2y21 (a>0,b>o)的焦半径公式:( F1( c,0),F2 (c,0) a2b2当 M ( x0 , y0 ) 在右支上时, | MF1 | ex0a ,| MF2 |ex0 a .当 M ( x0 , y0 ) 在左支上时, | MF1 |ex0 a , | MF 2 |ex0a9.设过双曲线焦点 F 作直线与双曲线订交P 、Q两点, A 为双曲线长轴上一个极点,连接 AP 和 AQ分别交相应于焦点 F 的双曲线准线于M、 N两点,则 MF⊥ NF.10.过双曲线一个焦点 F 的直线与双曲线交于两点P、Q, A1、A2为双曲线实轴上的极点,A P 和 A Q交于点M, A P 和 A Q交于点 N,则 MF⊥ NF.122111.AB 是双曲线x2y 21 (a>0,b>0)的不平行于对称轴的弦,M( x0, y0)为 AB a2b2b2 x0b2 x0的中点,则 K OM KAB,即 K AB。
圆锥曲线的切线与法线的解析
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圆锥曲线的切线与法线的解析圆锥曲线是数学中的一种重要曲线,包括椭圆、双曲线和抛物线。
在研究这些曲线时,我们经常需要求解曲线上某一点处的切线和法线。
本文将介绍圆锥曲线的切线和法线的解析方法。
一、椭圆的切线与法线椭圆是平面上一点到两个给定点(焦点)距离之和等于常数的点的轨迹。
对于椭圆上的任意一点P(x, y),我们来求解它的切线和法线。
1. 切线的解析式设椭圆的焦点为F₁和F₂,椭圆上的点P(x, y)。
连接F₁P和F₂P,并垂直平分F₁P和F₂P的中垂线,交椭圆于点M。
连接点M和点P,我们发现线段MP恰好就是切线。
由于F₁M = F₂M,根据垂直平分线的性质,有F₁P = F₂P。
设椭圆的长轴为2a,短轴为2b,则F₁M = F₁P - MP = a - xF₂M = F₂P + MP = a + x根据椭圆的定义,有F₁P + F₂P = 2a。
结合上面的等式,我们可以得到:2(a - x) + 2(a + x) = 2a4a = 2ax = a即当P(x, y)在椭圆的长轴上时,切线与椭圆的长轴垂直。
因此,椭圆的切线方程可以表示为:x = a当P(x, y)不在椭圆的长轴上时,切线的斜率可以通过求解导数来得到。
设椭圆的方程为x²/a² + y²/b² = 1,对该方程两边求导得:2x/a² + 2y/b² * dy/dx = 0dy/dx = -x(a²/b²)可以看出,切线的斜率等于曲线在切点处的导数值。
再通过点斜式求解切线的方程,即可得到椭圆上任一点的切线方程。
2. 法线的解析式椭圆上任意一点P(x, y)处的法线垂直于切线。
设法线的斜率为k,由于切线的斜率等于曲线在切点处的导数值,所以有k = -x(a²/b²)。
通过点斜式求解法线的方程,设法线与切点P(x, y)的坐标为(Nx, Ny),有:(Nx - x) / (Ny - y) = -x(a²/b²)(Ny - y) = (x² - a²) / (b²x)由于法线过点P(x, y),代入坐标可得:(Nx - x) / ((Nx² - a²) / (b²Nx) - y) = -x(a²/b²)化简以上方程可以得到椭圆上任一点的法线方程。
相交弦定理切割线定理PPT教学课件
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相交弦定理 切割线定理
一.复习目标:
1.掌握相交弦定理及其应用.2.掌握切割 线定理及其应用.
3.了解相交弦,切割线定理的证明.4.掌 握割线定理及其应用.
二、复习指导:回忆知识点,会的直接 填写,不会的可翻书填写,边填边记, 比谁能正确填写,并能运用它们做对习 题.
三,知识要点:
1.圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线
讨论:
1.分泌蛋白是在哪里合成的? 核糖体
2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过
了哪些细胞器或细胞结构?
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
3.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量
吗?能量由哪里提供?
需要,主要由线粒体提供
4 .分泌蛋白合成和分泌说明细胞各部分在
结构和功能上有怎样的关系?
结构上相互联系,功能上协调统一
植物
单层膜
动 物、低
无
等植物
动植物
无
调节细胞内的环境,维持渗透 压,保持细胞坚挺。
与(动物)有丝分裂有关
蛋白质合成的场所
回答下列问题
具有色素的细胞器____液_泡_ 、叶绿体 具有双层膜的细胞器__叶__绿体、线粒体 无细胞膜的细胞器__中__心__体 核糖体
与能量转换有关的细胞器_线__粒__体__、叶绿体
C
下列各项中,除哪项外都含有
大量的磷脂( )
A内质网
B线粒体
C核糖体
D高尔基体
E,AE=2 5,求PE的长?
B
C
E DP
A
5.如图:⊙O的两条弦AB与CD相交
于点M,且OM⊥CD,作ON⊥AB,N
为垂足,已知CD=6,BM=9,ON= 11,
圆锥曲线中的相交弦和切割线定理
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圆锥曲线中的相交弦和切割线定理圆锥曲线中的相交弦和切割线定理1. 圆锥曲线的定义圆锥曲线是指平面上与两个固定点F1和F2的距离之比等于一个常数e的点P,其中e称为离心率。
圆锥曲线包括椭圆、双曲线和抛物线。
2. 相交弦和切割线在圆锥曲线中,相交弦和切割线是两个重要的概念。
相交弦是指与圆锥曲线相交于两点的直线段,而切割线则是与圆锥曲线只有一个交点的直线。
3. 相交弦的性质3.1 相交弦的长度在圆锥曲线上,相交弦的长度并不是固定的,而是随着弦所在的位置而变化的。
通过数学推导和几何证明,可以得出相交弦长度与离心率e之间的关系。
3.2 相交弦的切线性质相交弦还具有切线性质,即相交弦两端的切线在相交点处平行。
这一性质是圆锥曲线独特的特征,也是其在几何学和物理学中的应用基础。
4. 切割线定理4.1 切割线定理的表述切割线定理是圆锥曲线中一个重要的几何定理,它指出从圆锥曲线上一点引出的切线与两个焦点的连线所夹的角等于这个角的补角和一个固定的角。
这个固定的角取决于圆锥曲线的形状和离心率。
4.2 切割线定理的应用切割线定理在光学、天文学和工程学中有着广泛的应用。
通过切割线定理,可以计算出光线在圆锥曲线上的反射、折射和散射情况,从而指导实际工程和科学研究的进行。
5. 个人观点与理解圆锥曲线中的相交弦和切割线定理是几何学和应用数学中的重要概念,它们不仅具有理论上的意义,还能在实际问题中发挥作用。
通过深入学习和理解这些概念,可以提升对圆锥曲线以及相关领域的认识和应用能力。
结束语在本文中,我们探讨了圆锥曲线中的相交弦和切割线定理,并阐述了它们的性质和应用。
通过深入研究这些概念,我们能够更好地理解几何学和应用数学,并在实际问题中加以运用。
通过以上方式,我将按照要求撰写一篇3000字以上的深度文章,详细论述“圆锥曲线中的相交弦和切割线定理”,并在文章中多次提及该主题文字,充分满足你的需求。
:6. 相交弦和切割线定理的推广6.1 圆锥曲线的特殊案例在圆锥曲线的研究中,如果将离心率e取不同的值,可以得到不同的圆锥曲线。
第一章 §2 2.4 & 2.5 切割线定理 相交弦定理

2.4&2.5 切割线定理 相交弦定理对应学生用书P23]1.切割线定理(1)文字语言:过圆外一点作圆的一条切线和一条割线,切线长是割线上从这点到两个交点的线段长的比例中项.(2)符号语言:从⊙O外一点P引圆的切线PT和割线PAB,T是切点,则PT2=PA·PB.(3)图形语言:如图所示.推论:过圆外一点作圆的两条割线,在一条割线上从这点到两个交点的线段长的积,等于另一条割线上对应线段长的积(割线定理).2.相交弦定理(1)文字语言:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.(2)符号语言:⊙O的两条弦AB和CD相交于圆内的一点P,则PA·PB=PC·PD.(3)图形语言:如图所示.1.由相交弦定理知,垂直于弦的直径平分弦.那么,直径被弦分成的两条线段与弦有何关系?提示:弦的一半是直径被弦分成的两条线段的比例中项.2.如图,圆外一点P引圆的两条割线能否有PA·AB=PC·CD?提示:只有PA=PC时才有PA·PB=PC·CD成立.对应学生用书P23]切割线定理的应用[例1] 如图所示,⊙O1与⊙O2相交于A,B两点,AB是⊙O2的直径,过A点作⊙O1的切线交⊙O2于点E,并与BO1的延长线交于点P.PB分别与⊙O1,⊙O2交于C,D两点.求证:(1)PA·PD=PE·PC;(2)AD=AE.[思路点拨] 本题主要考查切割线定理的应用.解题时由割线定理得PA·PE=PD·PB,再由切割线定理知PA2=PC·PB可得结论,然后由(1)进一步可证AD=AE.[精解详析] (1)∵PAE,PDB分别是⊙O2的割线,∴PA·PE=PD·PB.①又∵PA,PCB分别是⊙O1的切线和割线,∴PA2=PC·PB.②由①②得PA·PD=PE·PC.(2)连接AD,AC,ED,∵BC是⊙O1的直径,∴∠CAB=90°.∴AC是⊙O2的切线.又由(1)知=,∴AC∥ED.∴AB⊥ED.又∵AB是⊙O2∴AD=AE.讨论与圆有关的线段间的相互关系,常常可以借助于切割线定理和相似成比例的知识去解决,通常用分析法揭示解题的思考过程,而用综合法来表示解题的形式.1.(湖北高考)如图,P为⊙O外一点,过P点作⊙O的两条切线,切点分别为A,B.过PA 的中点Q作割线交⊙O于C,D两点.若QC=1,CD=3,则PB= .解析:由切割线定理,得QA2=QC·QD=4⇒QA=2,则PB=PA=2QA=4.答案:4相交弦定理的应用[例2]O于C,D两点,垂足是点E.求证:PC·PD=AE·AO.[思路点拨] 由相交弦定理知PC·PD=AP·PB,又P为AB的中点,所以PC·PD=AP2.在Rt△PAO中再使用射影定理即可.[精解详析] 连接OP,∵P为AB的中点,∴OP⊥AB,AP=PB.∵PE⊥OA,∴AP2=AE·AO.∵PD·PC=PA·PB=AP2,∴PD·PC=AE·AO.相交弦定理的运用多与相似三角形联系在一起,经常与射影定理、直角三角形的性质相结合证明某些结论.2.(湖南高考)如图,已知AB,BC是⊙O的两条弦,AO⊥BC,AB=,BC=2,则⊙O 的半径等于.解析:设AO,BC的交点为D,由已知可得D为BC的中点,则在直角三角形ABD中,AD==1,设圆的半径为r,延长AO交圆O于点E,由圆的相交弦定理可知BD·CD=AD·DE,即()2=2r-1,解得r=.答案:相交弦定理与切割线定理的综合应用[例3],AD、BC 相交于E点,F为CE上一点,且DE2=EF·EC.(1)求证:∠P=∠EDF;(2)求证:CE·EB=EF·EP.(3)若CE∶BE=3∶2,DE=6,EF=4,求PA的长.[思路点拨] 本题主要考查相交弦定理与切割线定理的综合应用.解题时先证△CED ∽△DEF,同时利用平行关系可证(1);然后证明△DEF∽△PEA,结合相交弦定理可证(2);最后由切割线定理可求PA.[精解详析] (1)证明:∵DE2=EF·EC,∴DE∶EC=EF∶ED.∵∠DEF是公共角,∴△CED∽△DEF.∴∠EDF=∠C.∵CD∥AP,∴∠C=∠P.∴∠P=∠EDF.(2)证明:∵∠P=∠EDF,∠DEF=∠PEA,∴△DEF∽△PEA.∴DE∶PE=EF∶EA,即EF·EP=DE·EA.∵弦AD,BC相交于点E,∴DE·EA=CE·EB.∴CE·EB=EF·EP.(3)∵DE2=EF·EC,DE=6,EF=4,∴EC=9.∵CE∶BE=3∶2,∴BE=6.∵CE·EB=EF·EP,∴9×6=4×EP.解得EP=.∴PB=PE-BE=,PC=PE+EC=.由切割线定理得PA2=PB·PC.∴PA2=×.∴PA=.解决与圆有关的线段问题多综合应用相交弦定理及切割线定理,同时注意相似三角形及平行过渡传递等量关系的应用.3.如图,E是⊙O内两弦AB和CD的交点,直线EF∥CB,交AD的延长线于点F,FC与圆交于点G.求证:(1)△DFE∽△EFA;(2)△EFG∽△CFE.证明:(1)∵EF∥CB,∴∠DEF=∠DCB.∵∠DCB和∠DAB都是»DB上的圆周角,∴∠DAB=∠DCB=∠DEF.∵∠DFE=∠EFA,∴△DFE∽△EFA.(2)由(1)知:△DFE∽△EFA,∴=.即EF2=FA·FD.由割线定理得FA·FD=FG·FC.∴EF2=FG·FC,即=.又∵∠EFG=∠CFE,∴△EFG∽△CFE.本课时主要考查相交弦定理、切割线定理的应用.难度中档,是高考命题的热点内容.[考题印证](新课标全国卷Ⅱ)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E.证明:(1)BE=EC;(2)AD·DE=2PB2.[命题立意] 本题主要考查切割线定理、相交弦定理以及三角形的外切定理、弦切角定理、同弧所对的圆心角相等定理.[自主尝试] (1)连接AB,AC.由题设知PA=PD,故∠PAD=∠PDA.因为∠PDA=∠DAC+∠DCA,∠PAD=∠BAD+∠PAB,∠DCA=∠PAB,所以∠DAC=∠BAD,因此BE=EC.(2)由切割线定理得PA2=PB·PC.因为PA=PD=DC,所以DC=2PB,BD=PB.由相交弦定理得AD·DE=BD·DC,所以AD·DE=2PB2.对应学生用书P25]一、选择题1.如图,已知⊙O的两条弦AB,CD相交于AB的中点E,且AB=4,DE=CE+3,则CD的长为( )A.4 B.5C.8 D.10解析:选B 设CE=x,则DE=3+x.根据相交弦定理,得x(x+3)=2×2,x=1或x=-4(不合题意,应舍去).则CD=3+1+1=5.2.如图,点P是⊙O外一点,PAB为⊙O的一条割线,且PA=AB,PO交⊙O于点C,若OC=3,OP=5,则AB的长为( )A. B.2C. D.解析:选B 设PA=AB=x,延长PO交圆于点D.因为PA·PB=PC·PD,OC=3,OP=5,所以PC=2,PD=8.所以x·2x=16,所以x=2.3.如图,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,以BD为直径的圆与BC交于点E,则( )A.CE·CB=AD·DB B.CE·CB=AD·ABC.AD·AB=CD2D.CE·EB=CD2解析:选A 在直角三角形ABC中,根据直角三角形射影定理可得CD2=AD·DB,再根据切割线定理可得CD2=CE·CB,所以CE·CB=AD·DB.4.如图,CA,CD分别切圆O1于A,D两点,CB,CE分别切圆O2于B,E两点.若∠1=60°,∠2=65°,判断AB,CD,CE的长度,下列关系正确的是( )A.AB>CE>CD B.AB=CE>CDC.AB>CD>CE D.AB=CD=CE解析:选A 因为∠1=60°,∠2=65°,所以∠ABC=180°-∠1-∠2=180°-60°-65°=55°,所以∠2>∠1>∠ABC,所以AB>BC>AC,因为CA,CD分别切圆O1于A,D两点,CB,CE分别切圆O2于B,E两点,所以AC=CD,BC=CE,所以AB>CE>CD.故选A.二、填空题5.如图,圆O是△ABC的外接圆,过点C的切线交AB的延长线于点D,CD=2,AB=3,则BD的长为.解析:由切割线定理得:DB·DA=DC2,即DB(DB+BA)=DC2,∴DB2+3DB-28=0,∴DB=4.答案:46.如图,从圆O外一点P引圆O的切线PA和割线PBC,已知PA=2,PC=4,圆心O到BC的距离为,则圆O的半径为.解析:记圆O的半径为R.依题意得PA2=PB·PC,PB==2,BC=PC-PB=2,所以R==2.答案:27.如图,⊙O的弦ED,CB的延长线交于点A,若BD⊥AE,AB=4,BC=2,AD=3,则DE=;CE= .解析:由切割线定理得AB·AC=AD·AE,即4×6=3×(3+DE),解得DE=5;易知==,又∠A=∠A,故△ABD∽△AEC,故∠BCE=∠BDA=90°,=.在直角三角形ABD中,BD==,∴CE===2.答案:5 28.如图,已知圆中两条弦AB与CD相交于点F,E是AB延长线上一点,且DF=CF=,AF∶FB∶BE=4∶2∶1.若CE与圆相切,则线段CE的长为.解析:设BE=x,则FB=2x,AF=4x,由相交弦定理得DF·FC=AF·FB,即2=8x2,解得x=,AE=,再由切割线定理得CE2=EB·EA=×=,所以CE=.答案:三、解答题9.如图,P为圆O外一点,PA,PB是圆O的两条切线,A,B为切点,OP与AB相交于点M,且点C求证:∠OPC=∠OCM.证明:连接OB,由切线长定理,得PA=PB,PM⊥AB,PO平分∠APB.又PB⊥OB,在Rt△OPB中,OB2=OP·OM,∵OB=OC,∴OC2=OP·OM,即=,∴△OCP∽△OMC,∴∠OPC=∠OCM.10.如图,两个同心圆的圆心是O,大圆的半径为13,小圆的半径为5,AD是大圆的直径.大圆的弦AB,BE分别与小圆相切于点C,F.AD,BE相交于点G,连接BD.(1)求BD的长.(2)求∠ABE+2∠D的度数.(3)求的值.解:(1)连接OC,因为AB是小圆的切线,C是切点,所以OC⊥AB,所以C是AB的中点.因为AD是大圆的直径,所以O是AD的中点.所以OC是△ABD的中位线.所以BD=2OC=10.(2)连接AE.由(1)知C是AB的中点.同理F是BE的中点.即AB=2BC,BE=2BF,由切线长定理得BC=BF.所以BA=BE.所以∠BAE=∠E.因为∠E=∠D,所以∠ABE+2∠D=∠ABE+∠E+∠BAE=180°.(3)连接BO,在Rt△OCB中,因为OB=13,OC=5,所以BC=12,AB=24.由(2)知∠OBG=∠OBC=∠OAC.因为∠BGO=∠AGB,所以△BGO∽△AGB.所以==.11.如图,在Rt△BDE中,∠BDE=90°,BC平分∠DBE交DE于点C,AC⊥CB交BE于点A,△ABC的外接圆的半径为r.(1)若∠E=30°,求证:BC·BD=r·ED.(2)若BD=3,DE=4,求AE的长.解:(1)证明:取AB的中点为O,△ABC是直角三角形,AB是斜边,O是外接圆的圆心,连接CO,所以BO=CO,∠BCO=∠OBC,因为BC是∠DBE的平分线,所以∠DBC=∠CBA,所以∠OCB=∠DBC,所以OC∥DB(内错角相等,两直线平行),所以=,把比例式化为乘积式得BD·CE=DE·OC,因为OC=r,所以BD·CE=DE·r.因为∠D=90°,∠E=30°,所以∠DBE=60°,所以∠CBE=∠DBE=30°,所以∠CBE=∠E,所以CE=BC,所以BC·BD=r·ED.(2)过点C作CH⊥OE,垂足为H.BD=3,DE=4,根据勾股定理,BE=5,OC=OA =r,因为OC∥DB,所以△OCE∽△BDE,所以==,即==,解得OE=r,CE=r.CH==r,因为BC平分∠DBE交DE于点C,则△BDC≌△BHC,所以BH=BD=3,则HE=2.在Rt△CHE中,根据勾股定理得:CH2+EH2=CE2,即2+22=2,解得:r=,则AE=BE-2r=5-=.。
二次曲线相交弦与切割线定理及其应用

二次曲线相交弦与切割线定理及其应用
吴赛瑛
【期刊名称】《中学数学研究》
【年(卷),期】2022()11
【摘要】一般的二次曲线可表示为Ax^(2)+By^(2)+Cxy+Dx+Ey+F=0,其中A、B、C不同时为0.本文主要探讨一般二次曲线相交弦与切割线的斜率性质及其在高考题、省市质检题的应用.
【总页数】2页(P41-42)
【作者】吴赛瑛
【作者单位】厦门大学附属实验中学
【正文语种】中文
【中图分类】G63
【相关文献】
1.再谈圆锥曲线中的相交弦和切割线定理
2.圆锥曲线的相交弦与切割线定理
3.再谈圆锥曲线中的相交弦和切割线定理
4.相交弦、割线定理证余弦定理及证法的启迪
5.二次曲线的相交弦定理及其应用
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