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学习必备欢迎下载圆锥曲线1. 圆锥曲线的两定义:第一定义 中要 重视“括号”内的限制条件: 椭圆中 ,与两个定点F1,F2的距离的和等于常数2a,且此 常数2a一定要大于21FF,当常数等于21FF时,轨迹是线段 F1F2,当常数小于21FF时,无轨迹; 双曲线中,与两定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数2a,且此常数2a一定要小于 | F1F2| ,定义中的 “绝对值”与2a|F1F2| 不可忽视 。若2a |F1F2| ,则轨迹是以 F1,F2为端点的两条射线,若2a|F1F2| ,则轨迹不存在。 若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。如 方 程2222(6)(6)8xyxy表 示 的曲线是 _(答:双曲线的左支)2. 圆锥曲线的标准方程(标准方程是指中心(顶点) 在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程):( 1 ) 椭 圆 : 焦 点 在x轴 上 时12222byax(0ab), 焦 点 在y轴 上 时2222bxay 1(0ab) 。方程22AxByC表示椭圆的充要条件是什么?( ABC 0,且 A,B,C 同号, AB) 。若Ryx,,且62322yx,则yx的最大值是 _,22yx的最小值是 _(答:5,2)( 2)双曲线 :焦点在x轴上:2222byax =1 ,焦点 在y轴 上 :2222bxay 1(0,0ab) 。 方 程22AxByC表示双曲线的充要条件是什么?(ABC0,且 A,B 异号) 。如 设中心在坐标原点O,焦点1F、2F在坐标轴上,离心率2e的双曲线C 过点)10, 4(P,则 C的方程为 _(答:226xy)( 3)抛物线 :开口向右时22(0)ypx p,开口 向 左 时22(0 )yp xp, 开 口 向 上 时22(0)xpy p,开口向下时22(0)xpy p。3. 圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断):(1)椭圆 :由x2,y2分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。如 已知方程12122mymx表示焦点在y 轴上的椭圆,则 m的取值范围是_ (答:)23, 1()1,()(2)双曲线 :由x2,y2项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;(3)抛物线 :焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。提醒 :在椭圆中,a最大,222abc,在双曲线中,c最大,222cab。4. 圆锥曲线的几何性质:(1)椭圆 (以12222byax(0ab)为例):范围 :,axabyb; 焦点 :两个焦点(,0)c; 对称性 :两条对称轴0,0 xy,一个对称中心( 0,0 ) ,四个顶点(,0),(0,)ab,其中长轴长为 2a,短轴长为2b; 准线 :两条准线2axc;离心率 :cea,椭圆01e,e越小,椭圆越圆;e越大,椭圆越扁。如 (1) 若椭圆1522myx的离心率510e, 则m的值是 _(答: 3 或325) ;(2)以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为1 时, 则椭圆长轴的最小值为_ (答:22)(2)双曲线 (以22221xyab(0,0ab)为例) : 范围 :xa或,xa yR; 焦点 :两个焦点(,0)c; 对称性 :两条对称轴0,0 xy,一个对称中心(0,0 ) ,两个顶点(,0)a,其中实轴长为2a,虚轴长为2b,特别地,当实轴和虚轴的长相等时 , 称 为 等 轴 双 曲 线 , 其 方 程 可 设 为22,0 xyk k;准线 :两条准线2axc; 离 心 率 :cea, 双 曲 线1e, 等 轴 双 曲 线2e,e越小,开口越小,e越大,开口越大;两条渐近线 :byxa。( 3)抛物线 (以22(0)ypx p为例): 范围 :0,xyR;焦点:一个焦点(,0)2p,其中p的几何意义是: 焦点到准线的距离;对称性 :一条对称轴0y,没有对称中心,只有一个顶点(0,0) ;准线 :一 条 准 线2px; 离 心 率 :cea, 抛 物 线1e。如设Raa, 0, 则抛物线24axy的焦点坐标为_(答:)161, 0(a) ;5、点00(,)P xy和椭圆12222byax(0ab)的关系 : (1)点00(,)P xy在椭圆外2200221xyab; (2)点00(,)P xy在 椭 圆 上220220byax 1; ( 3) 点00(,)P xy在椭圆内2200221xyab6直线与圆锥曲线的位置关系:(1) 相交 :0直线与椭圆相交;0直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有0,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故0是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;0直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有0,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,故0也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。(2)相切:0直线与椭圆相切;0直线与双曲线相切;0直线与抛物线相切;(3)相离 :0直线与椭圆相离;0直线与双曲线相离;0直线与抛物线相离。提醒 : (1)直线与双曲线、 抛物线只有一个公共点时的位置关系有两种情形:相切和相交。 如果直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交,但只有一个交点;如果直线与抛物线的轴平行时,直线与抛物线相交,也只有一个交点; (2) 过双曲线2222byax1 外一点00(,)P xy的直线与双曲线只有一个公共点的情况如下: P 点在两条渐近线之间且不含双曲线的区域内时, 有两条与渐近线平行的直线和分别与双曲线两支相切的两条切线,共四条; P 点在两条渐近线之间且包含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和只与双曲线一支相切的两条切线,共四条; P 在两条渐近线上但非原点,只有两条: 一条是与另一渐近线平行的直线,一条是切线; P 为原点时不存在这样的直线;(3)过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点:两条切线和一条平行于对称轴的直线。7、焦点三角形(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形)问题 :20tan|2Sbc y,当0|yb即P为短轴端点时,maxS的最大值为bc;对于双曲线2tan2bS。 如(1)短轴长为5,练习:点P 是双曲线上11222yx上一点,21,FF为双曲线的两个焦点,且21PFPF=24,求21FPF的周长。8、 抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质: (1)以过焦点的弦为直径的圆和准线相切;(2)设 AB为焦点弦, M 为准线与x 轴的交点,则AMF BMF ; (3)设 AB为焦点弦, A、B在准线上的射影分别为A1,B1,若 P 为 A1B1的中点,则PA PB ; (4)若 AO的延长线交准线于C,则 BC平行于 x 轴,反之,若过B点平行于 x 轴的直线交准线于C点,则 A,O,C三点共线。9、弦长公式 :若直线ykxb与圆锥曲线相交于两点 A、B,且12,xx分别为 A、B 的横坐标,则AB2121kxx,若12,yy分别为 A、B 的纵坐标,则AB21211yyk, 若弦 AB 所在直线方程设为xkyb,则AB2121kyy。特别地,焦点弦(过焦点的弦) :焦点弦的弦长的计算,一般不用弦长公式计算,而是将焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义求解。10、圆锥曲线的中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。在椭圆12222byax中,以00(,)P xy为中点的弦所在直线的斜率k=0202yaxb;弦所在直线的方程:垂直平分线的方程:在双曲线22221xyab中,以00(,)P xy为中点的弦所在直线的斜率k=0202yaxb;在抛物线22(0)ypx p中,以00(,)P xy为中点的弦所在直线的斜率k=0py。提醒 :因为0是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件, 故在求解有关弦长、对称问题时, 务必别忘了检验0!11了解下列结论(1) 双曲线12222byax的渐近线方程为0byax;(2)以xaby为渐近线(即与双曲线12222byax共渐近线)的双曲线方程为(2222byax为参数,0)。(3)中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、双曲线方程可设为221mxny;(4)椭圆、双曲线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)为22ba,焦准距(焦点到相应准线的距离)为2bc,抛物线的通径为2p,焦准距为p;(5)通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦;(6)若抛物线22(0)ypx p的焦点弦为AB ,1122(,),(,)A x yB xy,则12|ABxxp;221212,4px xy yp(7)若 OA 、OB是过抛物线22(0)ypx p顶点O的两条互相垂直的弦,则直线AB恒经过定点(2,0)p12.圆锥曲线中线段的最值问题:例 1、(1)抛物线 C:y2=4x 上一点 P 到点 A(3,42)与 到 准 线 的 距 离 和 最 小 , 则 点P的 坐 标 为_ (2)抛物线 C: y2=4x 上一点 Q 到点 B(4,1)与到焦点学习必备欢迎下载FAPHBQF的距离和最小,则点 Q 的坐标为。分析:( 1) A在抛物线外,如图,连PF,则PFPH,因而易发现,当A、P、F 三点共线时,距离和最小。(2)B 在抛物线内,如图,作QRl 交于 R,则当 B、Q、R 三点共线时,距离和最小。解: (1) (2,2) (2) (1 ,41)1、 已知椭圆C1的方程为1422yx,双曲线C2的左、右焦点分别为C1的左、右顶点,而C2的左、右顶点分别是C1的左、右焦点。 (1) 求双曲线C2的方程; (2) 若直线l:2kxy与椭圆C1及双曲线C2恒有两个不同的交点,且l与C2的两个交点A和B满足6OBOA( 其中O为原点 ) ,求k的取值范围。解:()设双曲线C2的方程为12222byax,则.1, 31422222bcbaa得再由故C2的方 程 为221.3xy( II) 将.0428)41 (1422222kxxkyxkxy得代入由直线l与椭圆 C1恒有两个不同的交点得, 0)14(16)41(16)28(22221kkk即21.4k0926)31(1322222kxxkyxkxy得代入将. 由直线l与双曲线C2恒有两个不同的交点A,B 得2222222130,11.3( 62 )36(13)36(1)0.kkkkkk即且226 29(,),(,),131366,(2)(2)AABBABABABABABABABABkA xyB xyxxxxkkOA OBx xy yx xy yx xkxkx设则由得而222222(1)2 ()2962(1)22131337.31ABABkx xk xxkkkkkkk22223715136,0.3131kkkk于是即解 此 不 等 式 得22131.153kk或由、得.11513314122kk或故k的取值范围为13311313(1,)(,)(,)(,1)153223152、在平面直角坐标系xOy中,已知点 A(0,-1),B点在直线 y = -3上, M点满足 MB/OA, MA?AB = MB ?BA ,M点 的 轨 迹 为 曲线 C。()求C的方程;() P为 C上的动点,l为 C 在 P点处得切线,求O点到 l 距离的最小值。( ) 设 M(x,y),由已知得B(x,-3),A(0,-1).所以MA=(-x,-1-y) , MB=(0,-3-y), AB=(x,-2).再由愿意得 知 (MA+MB) ?AB=0, 即 ( -x,-4-2y)?(x,-2)=0. 所以曲线 C的方程式为 y=14x2-2. ( ) 设 P(x0,y0)为曲线 C :y=14x2-2 上一点, 因为 y=12x, 所以l的斜率为12x0因此直线l的方程为0001()2yyxxx,即200220 x xyyx。则 O 点到l的距离20020|2|4yxdx. 又200124yx,所以2020220014142(4)2,244xdxxx当20 x=0 时取等号,所以O点到l距离的最小值为2. 3 设双
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