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圆锥曲线知识要点及重要结论
一、椭圆1定义平面内到两定点F1,F2的距离的和等于常数2a(2aF1F2)的点P的轨迹叫做椭圆.若2aF1F2,点P的轨迹是线段F1F
2.若02aF1F2,点P不存在._2标准方程a2y21(ab0),两焦点为F1(c,0),F2(c,.2b2y2_2c),F2(0,c.其中a2b2c2221(ab0),两焦点为F1(0,.ab3几何性质椭圆是轴对称图形,有两条对称轴.椭圆是中心对称图形,对称中心是椭圆的中心.椭圆的顶点有四个,长轴长为2a,短轴长为2b,椭圆的焦点在长轴上._2y21(ab0),则a_a,byb;若椭圆的标准方程为b2a2y2_21(ab0),则b_b,aya.若椭圆的标准方程为b2a
二、双曲线1定义平面内到两定点F1,F2的距离之差的绝对值等于常数2a(02aF1F2)的点的轨迹叫做双曲线.若2aF1F2,点P的轨迹是两条射线.若2aF1F2,点P不存在._2标准方程a2y21(a0,b0),两焦点为F1(c,0),F2(c,.2b2_2y21(a0,b0),两焦点为F1(0,c),F2(0,c.其中c2a2b
2.a2b23几何性质双曲线是轴对称图形,有两条对称轴;双曲线是中心对称图形,对称中心是双曲线的中心.双曲线的顶点有两个A1,A2,实轴长为2a,虚轴长为2b,双曲线的焦点在实轴上.若双曲线的标准方程为_2y21(a0,b0),则_a或_a,yR;a2b2若双曲线的标准方程为y2_21(a0,b0),则ya或ya,_R.a2b24渐近线双曲线_2y21(a0,b0)有两条渐近线yb_和yb_.即_2y20b2aaa2b2双曲线y2_21(a0,b0)有两条渐近线ya_和ya_.即y2_20b2bba2b2双曲线的渐进线是它的重要几何特征,每一双曲线都对应确定双曲线的渐进线,但对于同一组渐进线却对应无数条双曲线._2y21(a0,b_2y
2.与双曲线220渐进线的双曲线可表示为22(0)abab直线与双曲线有两个交点的条件,一定要“消元后的方程的二次项系数0”和“0”同时成立.5等轴双曲线:实轴长等于虚轴长的双曲线叫做等轴双曲线._2y21(a0)或y2_21(a.等轴双曲线的标准方程为2a2a2a2a等轴双曲线的渐近线方程为y_.6共轭双曲线:实轴为虚轴,虚轴为实轴的双曲线互为共轭双曲线._2y21(a0,b0)的共轭双曲线为y2_21(a0,b0),它们的焦点到如:b2b2a2a2原点的距离相等,因而在以原点为圆心,a2b2为半径的圆上.且它们的渐近线都是yb_和XXX
三、抛物线1定义平面内与一个定点F和一条定直线l(F不在l上)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线.2标准方程
(1)y22p_(p0),焦点为(p,0),准线方程为_p,抛物线张口向右.2
(2)y22p_(p0),焦点为(p,0),准线方程为_p,抛物线张口向左.2
(3)_22py(p0),焦点为(0,p),准线方程为yp,抛物线张口向上.2
(4)_22py(p0),焦点为(0,p),准线方程为yp,抛物线张口向下.22其中p表示焦点到准线的距离.3几何性质抛物线是轴对称图形,有一条对称轴.若方程为y22p_(p0)或y22p_(p0),则对称轴是_轴,若方程为_22py(p0)或_22py(p0),则对称轴是y轴.若抛物线方程为y22p_(p0),则_0,yR.若抛物线方程为y22p_(p0),则_0,yR.若抛物线方程为_22py(p0),则y0,_R.若抛物线方程为_22py(p0),则y0,_R.圆锥曲线的一些重要结论【几个重要结论】_2y21(ab0)的两焦点为F1(c,0),F2(c,0),P(_0,y0)为椭圆上一1已知椭圆2b2a点,则PF1(_0)22(_0c)2b2(1_02)cy0a2c2_022c_0a2(c_0a)2c_0aa2aa因为a_0a,cc_0c,0acc_0aac,aa所以PF1c_0a.同理,XXX已知双曲线_2y21(a0,b0)的左、右焦点分别为F1(c,0),F2(c,0),P(_0,y0)为a2b2双曲线上一点,则PF1c_0a,XXX椭圆_2y21(ab0)的两焦点为F1,F2,P为椭圆上一点,若F1PF2,则a2b2F1PF2的面积为b2snb2tan.1cos2解:根据椭圆的定义可得PF1PF22a由余弦定理可得42F1F22PF12PF222PF1PF2cosc由得4a2422PF1PF2(1cos.从而PF1PF22b2c1cos所以,PF1F2的面积为1PF1PF2snb2snb2tan21cos2双曲线_2y21(a0,b0)的两焦点为F1,F2,P为其上一点,若F1PF2,则a2b2F1PF2的面积为1PF1PF2snb2snb2cot.21cos23已知椭圆C:_2y21(ab0),M,N是C上关于原点对称的两点,点P是椭圆a2b2上任意一点,当直线PM,PN的斜率都存在,并记为kPM,kPN时,那么kPM与kPN之积是与点P位置无关的定值.解:设P(_0,y0),M(_1,y1),则N(_1,y1.kPMy1y0,kPNy1y0,从而kPMkPNy1y0y1y0y02y
1.2_1_0_1_0_1_0_1_0_02_12又因为P(_0,y0),M(_1,y1)都在椭圆上,故_02y02_12y12.1a2b21,2b2a两式相减得,_02_12y02y120而y02y12b2即kPMkPNb
2.a2b2_02_12a2a2类似结论已知双曲线_2y21(a0,b.M,N是C上关于原点对称的两点,点P是双曲线a2b2上任意一点,当直线PM,PN的斜率都存在,并记为kPM,kPN时,那么kPM与kPN之积是与点P位置无关的定值.【常用方法】1在求轨迹方程时,若条件满足圆、椭圆、双曲线、抛物线的定义,则可以用定义求轨迹方程,这是常用求轨迹的数学方法,称为定义法.2本章经常会碰到直线l与圆锥曲线C相交于两点的问题,若已知l过定点P(_0,y0),则可设l的方程为0或yy0k(.然后分两种情况进行研究,一般处理方法是把直线方程代入曲线C的方程中,整理得到关于_或y的一元二次方程(要注意二次项系数是否为零.韦达定理和判别式经常要用到!若l的条件不明显时,则可设l的方程为_m或yk_m.3本章还经常用到“点差法”:设直线l与圆锥曲线C交于点A(_1,y1),B(_2,y2),则A,B两点坐标都满足曲线C的方程,然后把这两个结构相同的式子相减,整理可以得到直线AB的斜率y2y1的表达式,也经常会出现_1_2,y1y2,这样又可以与线段AB的中点_2_1P(_0,y0)联系起来!4若三点A(_1,y1),B(_2,y2),P(_0,y0)满足以线段AB为直径的圆经过点P或APBP时,常用处理方法有:222根据勾股定理可得ABPAPB;根据AP的斜率与BP的斜率之积为y0y1y0y21;1,可得_1_0_2_0根据PAPB0,PA(_1_0,y1y0),PB(_2_0,y2y0)可得(_1_0)(_2_0)(y1y0)(y2y0).5求轨迹方程的方法常见的有:直接法、定义法、待定系数法、代入法(也叫相关点法.圆锥曲线中有用的结论_2y21(ab_acos1椭圆b20参数方程是bsn.a2y离心率ec1b2,aa2PF1F2中,记F1PF2,PF1F2,sncF1F2P,则有XXX线到中心的距离为a2(焦准距)pb2,焦点到对应准线的距离。cc过焦点且垂直于长轴的弦叫通经,其长度为:2b
2.a2椭圆_2y21(ab0)焦半径公式及两焦半径与焦距构成三角形的面积:a2b2PF1e(_a2)ae_,PF2e(a2_)ae_;cF1PFcSF1PF2c|yP|b2tan。23椭圆的的内外部:(1)点P(_0_2y21(ab0),y0)在椭圆2b2a
(2)点P(_0_2y21(ab0),y0)在椭圆2b2a_02y0
2.1的内部2b2a_02y0
2.1的外部2b2a4椭圆的切线方程:_2y21(ab0)上一点P(_0,y0)处的切线方程是_0_y0y
(1)椭圆b2a2b
2.1a
(2)过椭圆_2y21外一点P(_0,y0)所引两条切线的切点弦方程是_0_y0y
1.a2b2a2b
(3)椭圆_2y21(ab0)与直线A_ByC0相切的条件是a2b2A2a2B2b2c
2.5双曲线_2y21(a0,b0)的离心率ec1b2,a2b2aa2PF1F2中,记F1PF2,PF1F2,F1F2P,则有XXX焦点在_轴的_2y20焦点在y轴的y2_20渐近22m(m22n(nabba线,它们离心率满足关系111e_2ey2准线到中心的距离为a2,焦点到对应准线的距离(焦准距)pb2。cc过焦点且垂直于实轴的弦叫通经,其长度为:2b
2.a焦半径公式PF1|e(_a2)|ae_|,PF2|e(a2_)||ae_|,cc两焦半径与焦距构成三角形的面积SFPF2b2cotF1PF。126双曲线的方程与渐近线方程的关系:(1)若双曲线方程为_2y21_2y2.a2b2渐近线方程:b2a2a
(2)若渐近线方程为yby_2y
2.a0双曲线可设为b2aba
(3)若双曲线与_2y21有公共渐近线,可设为_2y2a2b2a2b2(0,焦点在_轴上,0,焦点在y轴上.
(4)焦点到渐近线的距离总是b。7双曲线的切线方程:_2y21(a0,b0)上一点P(_0,y0)处的切线方程是_0_y0y
1.(1)双曲线b2a2b2a
(2)过双曲线_2y21外一点P(_0,y0)所引两条切线的切点弦方程是_0_y0ya2b2a2b
2.
(3)双曲线_2y21与直线A_ByC0相切的条件是A2a2B2b2c
2.8抛物线y2a2b22p_的焦半径公式:抛物线y22p_(p0)焦半径CF_0p.2过焦点弦长CDpp_1_2p=2p_1_2sn2229直线与圆锥曲线相交的弦长公式AB(_1_2)2(y1y2)2或AB(1k2)(_2_1)24_2_1|_1_2|1tan2|y1y2|1cot2(弦端点A(_1,y1),B(_2,y2),由方程yk_b消去y得到a_2b_c0F(_,y)00,为直线的倾斜角,k为直线斜率,|_1_2|(_1_2)24_1_
1.经过抛物线y2=2p_(p0)(_)的焦点作一条直线l交抛物线于A(_1,y1)、B(_2,y2),则l的方程为_=p(通经所在直线),或y=k(_p)(_)22(_)、(_)两式联立:消_得ky2ypk0,得y1y2=p2(定值)消y得方2p2程k2_2(k2p2p)_k2p201_2=p2(定值)44例题:若P1(_1,y1),P2(_2,y2)是抛物线y2=2p_(p0)上不同的两点,则“y1y2=p2”是“直线P1P2过抛物线焦点F”的充要条件
1.1以焦点弦AB为直径的圆必与准线相切。以焦半径为直径的圆必与y轴相切(请证明!)过A、B作准线的垂线,焦点弦AB与准线形成的直角梯形AB/的对角线的交点是原点2T(2p,0)是抛物线y=2p_对称轴y=0上的特殊点,过此点的弦与抛物线交于P、Q,则有POQ=90uuuuruuuro或说OPOQ0。
1.2中点弦公式_2y
2.1AB是椭圆2b21的不平行于对称轴的弦,M(_0,y0)为AB的中点,a则kOMkABb2,即KABb2_0。a2a2y0
XXX是双曲线_2y21(a0,b0)的不平行于对称轴的弦,M(_0,y0)为ABa2b2的中点,则KOMKABb2_0,即KABb2_0。a2y0a2y0
1.3抛物线y22p_上的动点可设为P(y2,y)或P(2pt2,2pt)或P(_o,yo),其中XXX(a0,b0)与直线A_ByC0有公共点的充要条件是
1.6双曲线ba22A2a2B2b2C
2.2
2.215焦点在_轴的_2y2m(m0)与焦点在y轴的y2_2n(n0)共渐近线,它们abba离心率满足关系111e_2ey
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