圓錐曲線方程知識點總結(jié)_第1頁
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文檔簡介

1、2011年圓錐曲線方程知識點總結(jié)1.圓錐曲線的兩個定義:(1)第一定義中要重視“括號”內(nèi)的限制條件:橢圓中,與兩個定點F,F(xiàn)的距離的和等于常數(shù),且此常數(shù)一定要大于,當(dāng)常數(shù)等于時,軌跡是線段FF,當(dāng)常數(shù)小于時,無軌跡;雙曲線中,與兩定點F,F(xiàn)的距離的差的絕對值等于常數(shù),且此常數(shù)一定要小于|FF|,定義中的“絕對值”與|FF|不可忽視。若|FF|,則軌跡是以F,F(xiàn)為端點的兩條射線,若|FF|,則軌跡不存在。若去掉定義中的絕對值則軌跡僅表示雙曲線的一支。如(1)已知定點,在滿足下列條件的平面上動點P的軌跡中是橢圓的是 A B C D(答:C);(2)方程表示的曲線是_(答:雙曲線的左支)(2)第二定

2、義中要注意定點和定直線是相應(yīng)的焦點和準(zhǔn)線,且“點點距為分子、點線距為分母”,其商即是離心率。圓錐曲線的第二定義,給出了圓錐曲線上的點到焦點距離與此點到相應(yīng)準(zhǔn)線距離間的關(guān)系,要善于運用第二定義對它們進行相互轉(zhuǎn)化。如(08宣武一模) 已知P為拋物線上的動點,點P在x軸上的射影為M,點A的坐標(biāo)是,則的最小值是 _(答:)2.圓錐曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程(標(biāo)準(zhǔn)方程是指中心(頂點)在原點,坐標(biāo)軸為對稱軸時的標(biāo)準(zhǔn)位置的方程):(1)橢圓:焦點在軸上時()(參數(shù)方程,其中為參數(shù)),焦點在軸上時1()。方程表示橢圓的充要條件是什么?(A,B,同正,AB)。如(1)已知方程表示橢圓,則的取值范圍為_(答:);(2)若,且

3、,則的最大值是_,的最小值是_(答:)(2)雙曲線:焦點在軸上: =1,焦點在軸上:1()。方程表示雙曲線的充要條件是什么?(A,B異號)。如(1)雙曲線的離心率等于,且與橢圓有公共焦點,則該雙曲線的方程_(答:);(2)設(shè)中心在坐標(biāo)原點,焦點、在坐標(biāo)軸上,離心率的雙曲線C過點,則C的方程為_(答:)(3)拋物線:開口向右時,開口向左時,開口向上時,開口向下時。3.圓錐曲線焦點位置的判斷(首先化成標(biāo)準(zhǔn)方程,然后再判斷)如:焦點(1)橢圓:由,分母的大小決定,焦點在分母大的坐標(biāo)軸上。如已知方程表示焦點在y軸上的橢圓,則m的取值范圍是_(答:)(2)雙曲線:由,項系數(shù)的正負決定,焦點在系數(shù)為正的坐

4、標(biāo)軸上;(3)拋物線:焦點在一次項的坐標(biāo)軸上,一次項的符號決定開口方向。特別提醒:(1)在求解橢圓、雙曲線問題時,首先要判斷焦點位置,焦點F,F(xiàn)的位置,是橢圓、雙曲線的定位條件,它決定橢圓、雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程的類型,而方程中的兩個參數(shù),確定橢圓、雙曲線的形狀和大小,是橢圓、雙曲線的定形條件;在求解拋物線問題時,首先要判斷開口方向;(2)在橢圓中,最大,在雙曲線中,最大,。(3)不要思維定勢認為圓錐曲線方程都是標(biāo)準(zhǔn)方程4.圓錐曲線的幾何性質(zhì):(1)橢圓(以()為例):范圍:;焦點:兩個焦點;對稱性:兩條對稱軸,一個對稱中心(0,0),四個頂點,其中長軸長為2,短軸長為2;準(zhǔn)線:兩條準(zhǔn)線; 離心率:,

5、橢圓,越小,橢圓越圓;越大,橢圓越扁。如(1)若橢圓的離心率,則的值是_(答:3或);(2)以橢圓上一點和橢圓兩焦點為頂點的三角形的面積最大值為1時,則橢圓長軸的最小值為_(答:)(2)雙曲線(以()為例):范圍:或;焦點:兩個焦點;對稱性:兩條對稱軸,一個對稱中心(0,0),兩個頂點,其中實軸長為2,虛軸長為2,特別地,當(dāng)實軸和虛軸的長相等時,稱為等軸雙曲線,其方程可設(shè)為;準(zhǔn)線:兩條準(zhǔn)線; 離心率:,雙曲線,等軸雙曲線,越小,開口越小,越大,開口越大;兩條漸近線:。雙曲線焦點到漸近線的距離是,垂足恰好在準(zhǔn)線上如(1)雙曲線的漸近線方程是,則該雙曲線的離心率等于_(答:或);(2)雙曲線的離心

6、率為,則=(答:4或);(3)設(shè)雙曲線(a>0,b>0)中,離心率e,2,則兩條漸近線夾角的取值范圍是_(答:); (3)拋物線(以為例):范圍:;焦點:一個焦點,其中的幾何意義是:焦點到準(zhǔn)線的距離;對稱性:一條對稱軸,沒有對稱中心,只有一個頂點(0,0);準(zhǔn)線:一條準(zhǔn)線;離心率:,拋物線。如設(shè),則拋物線的焦點坐標(biāo)為_(答:);5、點和橢圓()的關(guān)系:(1)點在橢圓外;(2)點在橢圓上1;(3)點在橢圓內(nèi)6直線與圓錐曲線的位置關(guān)系:(1)相交:直線與橢圓相交;直線與雙曲線相交,但直線與雙曲線相交不一定有,當(dāng)直線與雙曲線的漸近線平行時,直線與雙曲線相交且只有一個交點,故是直線與雙曲線

7、相交的充分條件,但不是必要條件;直線與拋物線相交,但直線與拋物線相交不一定有,當(dāng)直線與拋物線的對稱軸平行時,直線與拋物線相交且只有一個交點,故也僅是直線與拋物線相交的充分條件,但不是必要條件。如(1)若直線y=kx+2與雙曲線x2-y2=6的右支有兩個不同的交點,則k的取值范圍是_(答:(-,-1));(2)直線ykx1=0與橢圓恒有公共點,則m的取值范圍是_(答:1,5)(5,+);(3)過雙曲線的右焦點直線交雙曲線于A、B兩點,若AB4,則這樣的直線有_條(答:3)(2)相切:直線與橢圓相切;直線與雙曲線相切;直線與拋物線相切;(3)相離:直線與橢圓相離;直線與雙曲線相離;直線與拋物線相離

8、。特別提醒:(1)直線與雙曲線、拋物線只有一個公共點時的位置關(guān)系有兩種情形:相切和相交。如果直線與雙曲線的漸近線平行時,直線與雙曲線相交,但只有一個交點;如果直線與拋物線的軸平行時,直線與拋物線相交,也只有一個交點;(2)過雙曲線1外一點的直線與雙曲線只有一個公共點的情況如下:P點在兩條漸近線之間且不含雙曲線的區(qū)域內(nèi)時,有兩條與漸近線平行的直線和分別與雙曲線兩支相切的兩條切線,共四條;P點在兩條漸近線之間且包含雙曲線的區(qū)域內(nèi)時,有兩條與漸近線平行的直線和只與雙曲線一支相切的兩條切線,共四條;P在兩條漸近線上但非原點,只有兩條:一條是與另一漸近線平行的直線,一條是切線;P為原點時不存在這樣的直線

9、;(3)過拋物線外一點總有三條直線和拋物線有且只有一個公共點:兩條切線和一條平行于對稱軸的直線。如(1)過點作直線與拋物線只有一個公共點,這樣的直線有_(答:2);(2)過點(0,2)與雙曲線有且僅有一個公共點的直線的斜率的取值范圍為_(答:);(3)過雙曲線的右焦點作直線交雙曲線于A、B兩點,若4,則滿足條件的直線有_條(答:3);(4)對于拋物線C:,我們稱滿足的點在拋物線的內(nèi)部,若點在拋物線的內(nèi)部,則直線:與拋物線C的位置關(guān)系是_(答:相離);(5)過拋物線的焦點作一直線交拋物線于P、Q兩點,若線段PF與FQ的長分別是、,則_(答:1);(6)設(shè)雙曲線的右焦點為,右準(zhǔn)線為,設(shè)某直線交其左

10、支、右支和右準(zhǔn)線分別于,則和的大小關(guān)系為_(填大于、小于或等于) (答:等于);(7)求橢圓上的點到直線的最短距離(答:);(8)直線與雙曲線交于、兩點。當(dāng)為何值時,、分別在雙曲線的兩支上?當(dāng)為何值時,以AB為直徑的圓過坐標(biāo)原點?(答:;);7、焦半徑(圓錐曲線上的點P到焦點F的距離)的計算方法:利用圓錐曲線的第二定義,轉(zhuǎn)化到相應(yīng)準(zhǔn)線的距離,即焦半徑,其中表示P到與F所對應(yīng)的準(zhǔn)線的距離。如(1)已知橢圓上一點P到橢圓左焦點的距離為3,則點P到右準(zhǔn)線的距離為_(答:);(2)已知拋物線方程為,若拋物線上一點到軸的距離等于5,則它到拋物線的焦點的距離等于_;(3)若該拋物線上的點到焦點的距離是4,

11、則點的坐標(biāo)為_(答:);(4)點P在橢圓上,它到左焦點的距離是它到右焦點距離的兩倍,則點P的橫坐標(biāo)為_(答:);(5)拋物線上的兩點A、B到焦點的距離和是5,則線段AB的中點到軸的距離為_(答:2);(6)橢圓內(nèi)有一點,F(xiàn)為右焦點,在橢圓上有一點M,使 之值最小,則點M的坐標(biāo)為_(答:);8、焦點三角形(橢圓或雙曲線上的一點與兩焦點所構(gòu)成的三角形)問題:常利用第一定義和正弦、余弦定理求解。設(shè)橢圓或雙曲線上的一點到兩焦點的距離分別為,焦點的面積為,則在橢圓中, ,且當(dāng)即為短軸端點時,最大為;,當(dāng)即為短軸端點時,的最大值為bc;對于雙曲線的焦點三角形有:;。如(1)短軸長為,離心率的橢圓的兩焦點為

12、、,過作直線交橢圓于A、B兩點,則的周長為_(答:6);(2)設(shè)P是等軸雙曲線右支上一點,F(xiàn)1、F2是左右焦點,若,|PF1|=6,則該雙曲線的方程為(答:);(3)橢圓的焦點為F1、F2,點P為橢圓上的動點,當(dāng)·<0時,點P的橫坐標(biāo)的取值范圍是(答:);(4)雙曲線的虛軸長為4,離心率e,F(xiàn)1、F2是它的左右焦點,若過F1的直線與雙曲線的左支交于A、B兩點,且是與等差中項,則_(答:);(5)已知雙曲線的離心率為2,F(xiàn)1、F2是左右焦點,P為雙曲線上一點,且,求該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程(答:);9、圓錐曲線中與焦點弦有關(guān)的一些幾何圖形的性質(zhì):(1)拋物線以過焦點的弦為直徑的圓和準(zhǔn)線

13、相切;橢圓以過焦點的弦為直徑的圓和相應(yīng)準(zhǔn)線相離,雙曲線以過焦點的弦為直徑的圓和相應(yīng)準(zhǔn)線相交(2)設(shè)AB為焦點弦, M為與相應(yīng)準(zhǔn)線與x軸的交點,則AMFBMF;(3)拋物線設(shè)AB為焦點弦,A、B在準(zhǔn)線上的射影分別為A,B,若P為AB的中點,則PAPB;(4)拋物線(橢圓,雙曲線)設(shè)AB為焦點弦若AO的延長線交準(zhǔn)線于C,則BC平行于x軸,反之,若過B點平行于x軸的直線交準(zhǔn)線于C點,則A,O,C三點共線。 10、弦長公式:若直線與圓錐曲線相交于兩點A、B,且分別為A、B的橫坐標(biāo),則,若分別為A、B的縱坐標(biāo),則,若弦AB所在直線方程設(shè)為,則。特別地,焦點弦(過焦點的弦):焦點弦的弦長的計算,一般不用弦

14、長公式計算,而是將焦點弦轉(zhuǎn)化為兩條焦半徑之和后,利用第二定義求解。如(1)過拋物線y2=4x的焦點作直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,若x1+x2=6,那么|AB|等于_(答:8);(2)過拋物線焦點的直線交拋物線于A、B兩點,已知|AB|=10,O為坐標(biāo)原點,則ABC重心的橫坐標(biāo)為_(答:3);11、圓錐曲線的中點弦問題:遇到中點弦問題常用“韋達定理”或“點差法”求解。在橢圓中,以為中點的弦所在直線的斜率k=;在雙曲線中,以為中點的弦所在直線的斜率k=;在拋物線中,以為中點的弦所在直線的斜率k=。如(1)如果橢圓弦被點A(4,2)平分,那么這條弦所在的直線方程是(答:);

15、(2)已知直線y=x+1與橢圓相交于A、B兩點,且線段AB的中點在直線L:x2y=0上,則此橢圓的離心率為_(答:);(3)試確定m的取值范圍,使得橢圓上有不同的兩點關(guān)于直線對稱(答:);特別提醒:因為是直線與圓錐曲線相交于兩點的必要條件,故在求解有關(guān)弦長、對稱問題時,務(wù)必別忘了檢驗!12你了解下列結(jié)論嗎?(1)雙曲線的漸近線方程為;(2)以為漸近線(即與雙曲線共漸近線)的雙曲線方程為為參數(shù),0)。如與雙曲線有共同的漸近線,且過點的雙曲線方程為_(答:)(3)中心在原點,坐標(biāo)軸為對稱軸的橢圓、雙曲線方程可設(shè)為;(4)橢圓、雙曲線的通徑(過焦點且垂直于對稱軸的弦)為,焦準(zhǔn)距(焦點到相應(yīng)準(zhǔn)線的距離

16、)為,拋物線的通徑為,焦準(zhǔn)距為; (5)通徑是所有焦點弦(過焦點的弦)中最短的弦;(6)若拋物線的焦點弦為AB,則;(7)若OA、OB是過拋物線頂點O的兩條互相垂直的弦,則直線AB恒經(jīng)過定點13動點軌跡方程:(1)求軌跡方程的步驟:建系、設(shè)點、列式、化簡、確定點的范圍;(2)求軌跡方程的常用方法:直接法:直接利用條件建立之間的關(guān)系;如已知動點P到定點F(1,0)和直線的距離之和等于4,求P的軌跡方程(答:或);待定系數(shù)法:已知所求曲線的類型,求曲線方程先根據(jù)條件設(shè)出所求曲線的方程,再由條件確定其待定系數(shù)。如拋物線頂點在原點,坐標(biāo)軸為對稱軸,過點,拋物線方程為_ (答:);定義法:先根據(jù)條件得出

17、動點的軌跡是某種已知曲線,再由曲線的定義直接寫出動點的軌跡方程;如(1)由動點P向圓作兩條切線PA、PB,切點分別為A、B,APB=600,則動點P的軌跡方程為(答:);(2)點M與點F(4,0)的距離比它到直線的距離小于1,則點M的軌跡方程是_ (答:);(3) 一動圓與兩圓M:和N:都外切,則動圓圓心的軌跡為(答:雙曲線的一支);(4) (08東城一模) 已知定圓:,圓心為,動圓過點且和圓相切,動圓的圓心的軌跡記為.求曲線的方程;代入轉(zhuǎn)移法:動點依賴于另一動點的變化而變化,并且又在某已知曲線上,則可先用的代數(shù)式表示,再將代入已知曲線得要求的軌跡方程。如周長16,動點P是其重心,當(dāng)運動時,則

18、P的軌跡方程為_(答:)參數(shù)法:當(dāng)動點坐標(biāo)之間的關(guān)系不易直接找到,也沒有相關(guān)動點可用時,可考慮將均用一中間變量(參數(shù))表示,得參數(shù)方程,再消去參數(shù)得普通方程,引入n個參量 需要n+ 1個等式 ,等式由幾何條件坐標(biāo)化得來 注意參量得范圍,。如(1)AB是圓O的直徑,且|AB|=2a,M為圓上一動點,作MNAB,垂足為N,在OM上取點,使,求點的軌跡。(答:);(2)若點在圓上運動,則點的軌跡方程是_(答:);(3)過拋物線的焦點F作直線交拋物線于A、B兩點,則弦AB的中點M的軌跡方程是_(答:);(4)(08海淀一模)已知點分別是射線,上的動點,為坐標(biāo)原點,且的面積為定值2求線段中點的軌跡的方程

19、;注意:如果問題中涉及到平面向量知識,那么應(yīng)從已知向量的特點出發(fā),考慮選擇向量的幾何形式進行轉(zhuǎn)化,還是選擇向量的代數(shù)形式進行轉(zhuǎn)化。如已知橢圓的左、右焦點分別是F1(c,0)、F2(c,0),Q是橢圓外的動點,滿足點P是線段F1Q與該橢圓的交點,點T在線段F2Q上,并且滿足(1)設(shè)為點P的橫坐標(biāo),證明;(2)求點T的軌跡C的方程;(3)試問:在點T的軌跡C上,是否存在點M,使F1MF2的面積S=若存在,求F1MF2的正切值;若不存在,請說明理由. (答:(1)略;(2);(3)當(dāng)時不存在;當(dāng)時存在,此時F1MF22)曲線與曲線方程、軌跡與軌跡方程是兩個不同的概念,尋求軌跡或軌跡方程時應(yīng)注意軌跡上

20、特殊點對軌跡的“完備性與純粹性”的影響.在與圓錐曲線相關(guān)的綜合題中,常借助于“平面幾何性質(zhì)”坐標(biāo)化(三點共線轉(zhuǎn)化為斜率相等)、化解析幾何問題為代數(shù)問題(方程與函數(shù))、“分類討論思想”化整為零分化處理、“求值構(gòu)造等式、求變量范圍構(gòu)造不等關(guān)系”等等.如果在一條直線上出現(xiàn)“三個或三個以上的點”,那么可選擇應(yīng)用“斜率或向量”為橋梁轉(zhuǎn)化.14、解析幾何與向量綜合時可能出現(xiàn)的向量內(nèi)容:(1) 給出直線的方向向量或;(2)給出與相交,等于已知過的中點;(3)給出,等于已知是的中點;(4)給出,等于已知與的中點三點共線;(5) 給出以下情形之一:;存在實數(shù);若存在實數(shù),等于已知三點共線.(6) 給出,等于已知

21、是的定比分點,為定比,即(7) 給出,等于已知,即是直角,給出,等于已知是鈍角, 給出,等于已知是銳角,(8)給出,等于已知是的平分線/(9)在平行四邊形中,給出,等于已知是菱形;(10) 在平行四邊形中,給出,等于已知是矩形;(11)在中,給出,等于已知是的外心(三角形外接圓的圓心,三角形的外心是三角形三邊垂直平分線的交點);(12) 在中,給出,等于已知是的重心(三角形的重心是三角形三條中線的交點);(13)在中,給出,等于已知是的垂心(三角形的垂心是三角形三條高的交點);(14)在中,給出等于已知通過的內(nèi)心;(15)在中,給出等于已知是的內(nèi)心(三角形內(nèi)切圓的圓心,三角形的內(nèi)心是三角形三條

22、角平分線的交點);(16) 在中,給出,等于已知是中邊的中線;15圓錐曲線最值,定值,定點問題基本方法:拿到表達式或和問題等價的代數(shù)形式(西城)已知定點及橢圓,過點的動直線與橢圓相交于兩點.()若線段中點的橫坐標(biāo)是,求直線的方程;()在軸上是否存在點,使為常數(shù)?若存在,求出點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.(海淀文科)已知橢圓的中心是坐標(biāo)原點,它的短軸長為,右焦點為,右準(zhǔn)線與軸相交于點,過點的直線與橢圓相交于兩點, 點和點在上,且軸.(I) 求橢圓的方程及離心率;(II)當(dāng)時,求直線的方程; (III)求證:直線經(jīng)過線段的中點.16.解析幾何中求變量的范圍問題:基本方法:一般情況下最終都轉(zhuǎn)化成方程是否有解或轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的值域問題.或轉(zhuǎn)化為解不等式例(08海淀一模)直線l過拋物線的焦點F,交拋物線于A,B兩點,且點A在x軸上方,若直線l的傾斜角, 則|FA|的取值范圍是( )(A)(B)(C) (D)例已知橢圓W的中心在原點,焦點在軸上,離心率為,兩條準(zhǔn)線間的距離為6. 橢圓W的左焦點為,過

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