圆锥曲线常用结论总结.pdf
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1、第1页共12页圆 锥 曲 线 及 其 常 用 结 论1 椭 圆( 1) 椭 圆 概 念平 面 内 与 两 个 定 点 1F 、 2F 的 距 离 的 和 等 于 常 数 2a( 大 于 21| |FF ) 的 点 的 轨 迹 叫 做 椭 圆 。 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 21| | | | 2MF MF a 。椭 圆 的 标 准 方 程 为 : 2 22 2 1x ya b ( 0a b ) ( 焦 点 在 x 轴 上 ) 或 12222 bxay ( 0a b
2、) ( 焦 点 在 y 轴上 ) 。注 : 以 上 方 程 中 ,a b的 大 小 0a b , 其 中 2 2 2b a c ; 在 2 22 2 1x ya b 和 2 22 2 1y xa b 两 个 方 程 中 都 有 0a b 的 条 件 , 要 分 清 焦 点 的 位 置 , 只 要 看 2x 和 2y 的 分母 的 大 小 。 例 如 椭 圆 2 2 1x ym n ( 0m , 0n , m n ) 当 m n 时 表 示 焦 点 在 x轴 上 的 椭 圆 ; 当 m n 时表 示 焦 点 在 y 轴 上 的 椭 圆 。( 2) 椭 圆 的 性 质 范 围 : 由 标 准 方
3、程 2 22 2 1x ya b 知 | |x a , | |y b , 说 明 椭 圆 位 于 直 线 x a , y b 所 围 成 的 矩 形 里 ; 对 称 性 : 在 曲 线 方 程 里 , 若 以 y 代 替 y 方 程 不 变 , 所 以 若 点 ( , )x y 在 曲 线 上 时 , 点 ( , )x y 也 在 曲 线 上 ,所 以 曲 线 关 于 x轴 对 称 , 同 理 , 以 x 代 替 x方 程 不 变 , 则 曲 线 关 于 y 轴 对 称 。 若 同 时 以 x 代 替 x, y 代 替 y方 程 也 不 变 , 则 曲 线 关 于 原 点 对 称 。所 以 ,
4、 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 ; 顶 点 : 确 定 曲 线 在 坐 标 系 中 的 位 置 , 常 需 要 求 出 曲 线 与 x轴 、 y 轴 的 交 点 坐 标 。 在 椭 圆 的 标 准 方 程 中 , 令0x , 得 y b , 则 1(0, )B b , 2(0, )B b 是 椭 圆 与 y 轴 的 两 个 交 点 。 同 理 令 0y 得 x a , 即 1( ,0)A a ,2( ,0)A a 是 椭 圆 与
5、x轴 的 两 个 交 点 。所 以 , 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 21A A 、 21B B 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 长第2页共12页半 轴 长 和 短 半 轴 长 。由 椭 圆 的 对 称 性 知 : 椭 圆 的 短 轴 端 点 到 焦 点 的 距 离 为 a; 在 2 2Rt OB F 中 , 2| |OB b , 2| |OF c , 2 2| |B F a ,且 2 2 22 2 2
6、2| | | | | |OF B F OB , 即 2 2 2c a b ; 离 心 率 : 椭 圆 的 焦 距 与 长 轴 的 比 ce a 叫 椭 圆 的 离 心 率 。 0a c , 0 1e , 且 e越 接 近 1, c就越 接 近 a, 从 而 b 就 越 小 , 对 应 的 椭 圆 越 扁 ; 反 之 , e越 接 近 于 0 , c就 越 接 近 于 0 , 从 而 b 越 接 近 于 a, 这 时椭 圆 越 接 近 于 圆 。 当 且 仅 当 a b 时 , 0c , 两 焦 点 重 合 , 图 形 变 为 圆 , 方 程 为 2 2 2x y a 。2 双 曲 线( 1)
7、双 曲 线 的 概 念平 面 上 与 两 点 距 离 的 差 的 绝 对 值 为 非 零 常 数 的 动 点 轨 迹 是 双 曲 线 ( 1 2| | | | 2PF PF a ) 。注 意 : 式 中 是 差 的 绝 对 值 , 在 1 20 2 | |a FF 条 件 下 ; 1 2| | | | 2PF PF a 时 为 双 曲 线 的 一 支 ;2 1| | | | 2PF PF a 时 为 双 曲 线 的 另 一 支 ( 含 1F 的 一 支 ) ; 当 1 22 | |a FF 时 , 1 2| | | | 2PF PF a 表 示 两 条 射线 ; 当 1 22 | |a FF
8、时 , 1 2| | | | 2PF PF a 不 表 示 任 何 图 形 ; 两 定 点 1 2,F F 叫 做 双 曲 线 的 焦 点 , 1 2| |FF 叫 做焦 距 。( 2) 双 曲 线 的 性 质 范 围 : 从 标 准 方 程 12222 byax , 看 出 曲 线 在 坐 标 系 中 的 范 围 : 双 曲 线 在 两 条 直 线 ax 的 外 侧 。 即22 ax , ax 即 双 曲 线 在 两 条 直 线 ax 的 外 侧 。 对 称 性 : 双 曲 线 12222 byax 关 于 每 个 坐 标 轴 和 原 点 都 是 对 称 的 , 这 时 , 坐 标 轴 是
9、双 曲 线 的 对 称 轴 , 原 点是 双 曲 线 12222 byax 的 对 称 中 心 , 双 曲 线 的 对 称 中 心 叫 做 双 曲 线 的 中 心 。 顶 点 : 双 曲 线 和 对 称 轴 的 交 点 叫 做 双 曲 线 的 顶 点 。 在 双 曲 线 12222 byax 的 方 程 里 , 对 称 轴 是 ,x y轴 , 所以 令 0y 得 ax , 因 此 双 曲 线 和 x轴 有 两 个 交 点 )0,()0,( 2 aAaA , 他 们 是 双 曲 线 12222 byax 的 顶 点 。令 0x , 没 有 实 根 , 因 此 双 曲 线 和 y 轴 没 有 交
10、点 。1) 注 意 : 双 曲 线 的 顶 点 只 有 两 个 , 这 是 与 椭 圆 不 同 的 ( 椭 圆 有 四 个 顶 点 ) , 双 曲 线 的 顶 点 分 别 是 实 轴 的 两 个第3页共12页端 点 。2) 实 轴 : 线 段 2AA 叫 做 双 曲 线 的 实 轴 , 它 的 长 等 于 2 ,a a叫 做 双 曲 线 的 实 半 轴 长 。 虚 轴 : 线 段 2BB 叫 做 双曲 线 的 虚 轴 , 它 的 长 等 于 2 ,b b叫 做 双 曲 线 的 虚 半 轴 长 。 渐 近 线 : 注 意 到 开 课 之 初 所 画 的 矩 形 , 矩 形 确 定 了 两 条 对
11、 角 线 , 这 两 条 直 线 即 称 为 双 曲 线 的 渐 近 线 。 从图 上 看 , 双 曲 线 12222 byax 的 各 支 向 外 延 伸 时 , 与 这 两 条 直 线 逐 渐 接 近 。 等 轴 双 曲 线 :1) 定 义 : 实 轴 和 虚 轴 等 长 的 双 曲 线 叫 做 等 轴 双 曲 线 。 定 义 式 : a b ;2) 等 轴 双 曲 线 的 性 质 : ( 1) 渐 近 线 方 程 为 : xy ; ( 2) 渐 近 线 互 相 垂 直 。注 意 以 上 几 个 性 质 与 定 义 式 彼 此 等 价 。 亦 即 若 题 目 中 出 现 上 述 其 一 ,
12、 即 可 推 知 双 曲 线 为 等 轴 双 曲 线 , 同 时 其他 几 个 亦 成 立 。3) 注 意 到 等 轴 双 曲 线 的 特 征 a b , 则 等 轴 双 曲 线 可 以 设 为 : )0(22 yx , 当 0 时 交 点 在 x轴 ,当 0 时 焦 点 在 y 轴 上 。 注 意 1916 22 yx 与 2 2 19 16y x 的 区 别 : 三 个 量 , ,a b c中 ,a b不 同 ( 互 换 ) c相 同 , 还 有 焦 点 所 在 的 坐 标轴 也 变 了 。3 抛 物 线( 1) 抛 物 线 的 概 念平 面 内 与 一 定 点 F和 一 条 定 直 线
13、l 的 距 离 相 等 的 点 的 轨 迹 叫 做 抛 物 线 (定 点 F不 在 定 直 线 l 上 )。 定 点 F 叫 做抛 物 线 的 焦 点 , 定 直 线 l叫 做 抛 物 线 的 准 线 。方 程 022 ppxy 叫 做 抛 物 线 的 标 准 方 程 。注 意 : 它 表 示 的 抛 物 线 的 焦 点 在 x轴 的 正 半 轴 上 , 焦 点 坐 标 是 F( 2p ,0) , 它 的 准 线 方 程 是 2px ;( 2) 抛 物 线 的 性 质一 条 抛 物 线 , 由 于 它 在 坐 标 系 的 位 置 不 同 , 方 程 也 不 同 , 有 四 种 不 同 的 情
14、况 , 所 以 抛 物 线 的 标 准 方 程 还 有 其他 几 种 形 式 : pxy 22 , pyx 22 , pyx 22 .这 四 种 抛 物 线 的 图 形 、 标 准 方 程 、 焦 点 坐 标 以 及 准 线 方 程如 下 表 :第4页共12页标 准 方 程 2 2( 0)y pxp 2 2( 0)y pxp 2 2( 0)x pyp 2 2( 0)x pyp图 形焦 点 坐 标 ( ,0)2p ( ,0)2p (0, )2p (0, )2p准 线 方 程 2px 2px 2py 2py 范 围 0x 0x 0y 0y 对 称 性 x轴 x轴 y 轴 y 轴顶 点 (0,0)
15、(0,0) (0,0) (0,0)离 心 率 1e 1e 1e 1e说 明 : ( 1) 通 径 : 过 抛 物 线 的 焦 点 且 垂 直 于 对 称 轴 的 弦 称 为 通 径 ; ( 2) 抛 物 线 的 几 何 性 质 的 特 点 : 有 一 个 顶点 , 一 个 焦 点 , 一 条 准 线 , 一 条 对 称 轴 , 无 对 称 中 心 , 没 有 渐 近 线 ; ( 3) 注 意 强 调 p 的 几 何 意 义 : 是 焦 点 到 准 线的 距 离 。一 、 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
16、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 .( 01) 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 .o F xyl o xyF l xy oFl第5页共12页图 形方程 标 准方 程 12222 byax ( ba 0) 12222 byax (a0,b0) pxy 22 参
17、数方 程为离心角)参数 ( sincos by ax为离心角)参数 ( tansec by ax pty ptx 22 2 (t为 参 数 )范 围 axa, byb |x| a, yR x0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( pF准 线 x= ca
18、2准 线 垂 直 于 长 轴 , 且 在 椭 圆外 . x= ca2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= 22 ba ) 2c ( c= 22 ba )离 心 率 )10( eace )1( eace e=1【 备 注 1】 双 曲 线 : 等 轴 双 曲 线 : 双 曲 线 222 ayx 称 为 等 轴 双 曲 线 , 其 渐 近 线 方 程 为 xy , 离 心 率 2e .第6页共12页 共 轭 双 曲 线 : 以 已 知 双 曲 线 的
19、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 . 2222 byax 与 2222 byax 互 为 共 轭 双 曲 线 , 它 们 具 有 共 同 的 渐 近 线 : 02222 byax . 共 渐 近 线 的 双 曲 线 系 方 程 : )0(2222 byax 的 渐 近 线 方 程 为 02222 byax 如 果 双 曲 线 的 渐 近 线 为 0 byax 时 ,它 的 双 曲 线 方 程 可 设 为 )0(2222 byax .【 备 注 2】 抛 物 线 :( 1) 抛 物 线 2y =2px(p0)的 焦
20、 点 坐 标 是 ( 2p ,0), 准 线 方 程 x=- 2p , 开 口 向 右 ; 抛 物 线 2y =-2px(p0)的 焦 点 坐标 是 (- 2p ,0), 准 线 方 程 x= 2p , 开 口 向 左 ; 抛 物 线 2x =2py(p0)的 焦 点 坐 标 是 (0, 2p ), 准 线 方 程 y=- 2p , 开口 向 上 ;抛 物 线 2x =-2py( p0) 的 焦 点 坐 标 是 ( 0,- 2p ) , 准 线 方 程 y= 2p , 开 口 向 下 .( 2) 抛 物 线 2y =2px(p0)上 的 点 M(x0,y0)与 焦 点 F的 距 离 20 px
21、MF ; 抛 物 线 2y =-2px(p0)上 的 点 M(x0,y0)与 焦 点 F 的 距 离 02 xpMF ( 3) 设 抛 物 线 的 标 准 方 程 为 2y =2px(p0), 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(p0)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 = 21 xx +p 或 2sin2pA
22、B ( 为 直 线 AB 的 倾 斜 角 ), 221 pyy , 2,4 1221 pxAFpxx ( AF叫 做 焦 半 径 ).-你 看 不 见 的 分 割 -划 重 点 , 敲 黑 板 -椭 圆 的 常 用 结 论 :1. 点 P 处 的 切 线 PT平 分 PF1F2在 点 P 处 的 外 角 .2. 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 .3. 以 焦 点 弦 PQ为 直 径 的 圆 必 与 对 应 准 线 相 离 .4. 以
23、焦 点 半 径 PF1为 直 径 的 圆 必 与 以 长 轴 为 直 径 的 圆 内 切 .5. 若 0 0 0( , )P x y 在 椭 圆 2 22 2 1x ya b 上 , 则 过 0P 的 椭 圆 的 切 线 方 程 是 0 02 2 1x x y ya b .第7页共12页6. 若 0 0 0( , )P x y 在 椭 圆 2 22 2 1x ya 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0 02 2 1x x y ya b .7. 椭 圆 2 22 2 1x ya b (a b 0)的
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