椭圆与双曲线
圆锥曲线
一、知识导学
1.椭圆定义:在平面内,到两定点距离之和等于定长(定长大于两定点间的距离)的动点的轨迹
2.椭圆的标准方程:12222=+b y a x ,122
22=+b
x a y (0>>b a )
3椭圆的第二定义:一动点到定点的距离和它到一条定直线的距离的
比是一个)1,0(内常数e ,那么这个点的轨迹叫做椭圆 其中定点叫做焦
点,定直线叫做准线,常数e 就是离心率
4.椭圆的准线方程
对于12222=+b
y a x ,左准线c a x l 2
1:-=;右准线c a x l 22:=
对于12222=+b
x a y ,下准线c a y l 21:-=;上准线c a y l 2
2:=
5.焦点到准线的距离c
b c c a c c a p 2
222=-=-=
6椭圆的参数方程)(sin cos 为参数??
?
??
?==b y a x 7.双曲线的定义:平面内到两定点21,F F 的距离的差的绝对值为常数(小于21F F )的动点的轨迹叫双曲线 即a MF MF 221=- 这两个定
点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做焦距
8.双曲线的标准方程及特点:
(1)双曲线的标准方程有焦点在x 轴上和焦点y 轴上两种:
焦点在x 轴上时双曲线的标准方程为:12222=-b
y
a x (0>a ,0>
b );
焦点在y 轴上时双曲线的标准方程为:12222=-b
x a y (0>a ,0>b ) (2)c b a ,,有关系式2
22b a c +=成立,且0,0,0>>>c b a
9焦点的位置:从椭圆的标准方程不难看出椭圆的焦点位置可由方程
中含字母2
x 、2
y 项的分母的大小来确定,分母大的项对应的字母所在
的轴就是焦点所在的轴 而双曲线是根据项的正负来判断焦点所在的
位置,即2
x 项的系数是正的,那么焦点在x 轴上;2y 项的系数是正的,
那么焦点在y 轴上
10.双曲线的几何性质: (1)范围、对称性
由标准方程122
22=-b
y a x ,从横的方向来看,直线x=-a ,x=a 之间没有图
象,从纵的方向来看,随着x 的增大,y 的绝对值也无限增大,所以曲线在纵方向上可无限伸展,不像椭圆那样是封闭曲线 双曲线不封
闭,但仍称其对称中心为双曲线的中心
(2)顶点
顶点:()0,),0,(21a A a A -,特殊点:()b B b B -,0),,0(21
实轴:21A A 长为2a , a 叫做半实轴长 虚轴:21B B 长为2b ,b 叫做虚
半轴长
双曲线只有两个顶点,而椭圆则有四个顶点,这是两者的又一差异
(3)渐近线
过双曲线122
22=-b
y a x 的渐近线x a b y ±=(0=±b y a x )
(4)离心率
双曲线的焦距与实轴长的比a
c
a c e ==
22,叫做双曲线的离心率 范围:1>e
双曲线形状与e 的关系:1122
2
22-=-=-==e a
c a a c a b k ,e 越大,即渐近线的斜率的绝对值就大,这时双曲线的形状就从扁狭逐渐变得开阔 由此可知,双曲线的离心率越大,它的开口就越阔
11. 双曲线的第二定义:到定点F 的距离与到定直线l 的距离之比为常数)0(>>=a c a
c
e 的点的轨迹是双曲线 其中,定点叫做双曲线的焦
点,定直线叫做双曲线的准线 常数e 是双曲线的离心率.
12.双曲线的准线方程:
对于12222=-b y a x 来说,相对于左焦点)0,(1c F -对应着左准线c a x l 2
1:-=,
相对于右焦点)0,(2c F 对应着右准线c a x l 2
2:=;
焦点到准线的距离c
b p 2
=(也叫焦参数)
对于12222=-b x a y 来说,相对于上焦点),0(1c F 对应着上准线c a y l 2
1:=;相
对于下焦点),0(2c F -对应着下准线c
a y l 2
2:-=
二、疑难知识导析
椭圆、双曲线、抛物线同属于圆锥曲线,它们的定义、标准方程及其推导过程以及简单的几何性质都存在着相似之处,也有着一定的区别,因此,要准确地理解和掌握三种曲线的特点以及它们之间的区别与联系
1.等轴双曲线
定义:实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,这样的双曲线叫做等轴双曲线 等轴双曲线的性质:(1)渐近线方程为:x y ±=;(2)
渐近线互相垂直;(3)离心率2=e
2.共渐近线的双曲线系
如果已知一双曲线的渐近线方程为x a
b
y ±=)0(>±
=k x ka
kb
,那么此双曲线方程就一定是:)0(1)
()(2
2
22>±=-k kb y ka x 或写成λ=-2222b y a x 3.共轭双曲线
以已知双曲线的实轴为虚轴,虚轴为实轴,这样得到的双曲线称为原双曲线的共轭双曲线 双曲线和它的共轭双曲线的焦点在同一圆上
确定双曲线的共轭双曲线的方法:将1变为-1
4.抛物线的几何性质 (1)范围
因为p >0,由方程()022>=p px y 可知,这条抛物线上的点M 的坐标(x ,y)满足不等式x≥0,所以这条抛物线在y 轴的右侧;当x 的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸. (2)对称性
以-y 代y ,方程()022>=p px y 不变,所以这条抛物线关于x 轴对称,我们把抛物线的对称轴叫做抛物线的轴. (3)顶点
抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点.在方程()022>=p px y 中,当y=0时,x=0,因此抛物线()022>=p px y 的顶点就是坐标原点. (4)离心率
抛物线上的点M 与焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的离心率,用e 表示.由抛物线的定义可知,e=1. 19抛物线的焦半径公式:
抛物线)0(22>=p px y ,002
2x p
p x PF +=+=
抛物线)0(22>-=p px y ,0022x p p x PF -=-=
抛物线)0(22>=p py x ,0022y p p y PF +=+= 抛物线)0(22>-=p py x ,002
2y p p y PF -=-= 三、经典例题导讲
[例1]设双曲线的渐近线为:x y 23±=,求其离心率.
错解:由双曲线的渐近线为:x y 23±=,可得:2
3
=a b ,从而
213
122=
+==a
b a
c e 剖析:由双曲线的渐近线为x y 2
3±=是不能确定焦点的位置在x 轴上的,当焦点的位置在y 轴上时,
3
2
=a b ,故本题应有两解,即:213
122=
+==a
b a
c e 或313. [例2]设点P(x,y)在椭圆4422=+y x 上,求y x +的最大、最小值. 错解:因4422=+y x ∴442≤x ,得:11≤≤-x ,同理得:22≤≤-y ,故33≤+≤-y x ∴最大、最小值分别为3,-3.
剖析:本题中x 、y 除了分别满足以上条件外,还受制约条件4422=+y x 的约束.当x=1时,y 此时取不到最大值2,故x+y 的最大值不为3.其
实本题只需令θθsin 2,cos ==y x ,则)sin(5sin 2cos ψθθθ+=+=+y x ,故其最大值为5,最小值为5-.
[例3]已知双曲线的右准线为4=x ,右焦点)0,10(F ,离心率2=e ,求双曲线方程.
错解一: .60,40,10,422222
=-=∴=∴===a c b a c c
a x 故所求的双曲线
方程为.160
402
2=-y x
错解二: 由焦点)0,10(F 知,10=c .75,5,2222=-==∴==
a c
b a a
c
e 故所求的双曲线方程为.175
252
2=-y x
错因: 这两个解法都是误认为双曲线的中心在原点,而题中并没有告诉中心在原点这个条件。由于判断错误,而造成解法错误。随意增加、遗漏题设条件,都会产生错误解法.
解法一: 设),(y x P 为双曲线上任意一点,因为双曲线的右准线为
4
=x ,右焦点)0,10(F ,离心率2=e ,由双曲线的定义知
.2|4|)10(22=-+-x y x 整理得 .148
16)2(2
2=--y x
解法二: 依题意,设双曲线的中心为)0,(m ,
则 ????????
?==+=+.
21042
a
c
m c m c a 解得 ?????===.284m c a ,所以 ,4816642
22=-=-=a c b 故所求双曲线方程为 .148
16)2(2
2=--y x
[例4]设椭圆的中心是坐标原点,长轴x 在轴上,离心率2
3
=
e ,已知点)2
3,0(P 到这个椭圆上的最远距离是7,求这个椭圆的方程.
错解:依题意可设椭圆方程为)0(122
22>>=+b a b y a x
则 43
122222222
=-=-=
=a
b a b a a
c e , 所以 41
22=a
b ,即 .2b a =
设椭圆上的点),(y x 到点P 的距离为d , 则 222)2
3(-+=y x d
.
34)2
1
(3493)1(222222
+++-=+
-+-=b y y y b y a 所以当2
1-=y 时,2d 有最大值,从而d 也有最大值。 所以 22)7(34=+b ,由此解得:.4,122==a b
于是所求椭圆的方程为.14
22
=+y x
错因:尽管上面解法的最后结果是正确的,但这种解法却是错误的。结果正确只是碰巧而已。由当2
1-=y 时,2d 有最大值,这步推理是错误的,没有考虑y 到的取值范围.事实上,由于点),(y x 在椭圆上,所以有b y b ≤≤-,因此在求2d 的最大值时,应分类讨论. 正解:若2
1
于是,)2
3()7(22+=b 从而解得矛盾与2
1,2
12
37<>-=b b . 所以必有2
1≥b ,此时当2
1-=y 时,2d (从而d )有最大值,
所以22)7(34=+b ,解得.4,122==a b
于是所求椭圆的方程为.14
22
=+y x
[例5]从椭圆122
22=+b
y a x ,(a >b>0)上一点M 向x 轴所作垂线恰好通
过椭圆的左焦点F 1,A 、B 分别是椭圆长、短轴的端点,AB ∥OM 设Q
是椭圆上任意一点,当QF 2⊥AB 时,延长QF 2与椭圆交于另一点P ,若⊿F 1PQ 的面积为203,求此时椭圆的方程
解:本题可用待定系数法求解
∵b=c, a =2c ,可设椭圆方程为1222
22=+c
y c x
∵PQ ⊥AB,∴k PQ =-
21==b
a
k AB ,则PQ 的方程为y=2(x-c), 代入椭圆方程整理得5x 2-8cx+2c 2=0, 根据弦长公式,得c PQ 5
2
6=, 又点F 1到PQ 的距离d=3
6
2 c ∴==
?d PQ S PQ F 211
2
5
34c ,由,2532053422==c c ,得 故所求椭圆方程为125
502
2=+y x
[例6]已知椭圆:19
22
=+y x
,过左焦点F 作倾斜角为6π
的直线交椭
圆于A 、B 两点,求弦AB 的长
解:a=3,b=1,c=22; 则F (-22,0)
由题意知:)22(3
1
:+=x y l 与1922
=+y x 联立消去y 得:
01521242=++x x
设A (),11y x 、B (),22y x ,则21,x x 是上面方程的二实根,由违达定理,
2321-=+x x
41521=
?x x ,2
2
3221-=+=x x x M 又因为A 、B 、F 都是直线l 上的点, 所以|AB|=215183
24)(3
2||3
1
12122121=-=
-+?=
-?+x x x x x x
点评:也可利用“焦半径”公式计算
[例7](06年全国理科)设P 是椭圆)1(1222
>=+a y a
x 短轴的一个端点,
Q 为椭圆上的一个动点,求|PQ |的最大值.
解: 依题意可设P (0,1),Q (y x ,),则|PQ |=22)1(-+y x ,又因为Q 在椭圆上,所以,)1(222y a x -=,|PQ |2=12)1(222+-+-y y y a =
22212)1(a y y a ++--
=2
2
222111)11)(1(a a
a y a -+----
-. 因为||y ≤1,a >1,若a ≥2,则|11|
2a -≤1,当2
11
a
y -=时,|PQ |取最大值1
1
222--a a a ;若1<a <2,则当1-=y 时,|PQ |取最大值
2.
[例8]已知双曲线的中心在原点,过右焦点F (2,0)作斜率为5
3的直线,交双曲线于M 、N 两点,且MN =4,求双曲线方程
解:设所求双曲线方程为)0,0(122
22>>=-b a b
y a x ,由右焦点为(2,0)
知C=2,b 2=4-a 2
则双曲线方程为142
222=--a y a x ,设直线MN 的方程为:)2(53
-=x y ,
代入双曲线方程整理得:(20-8a 2)x 2+12a 2x+5a 4-32a 2=0
设M (x 1,y 1),N(x 2,y 2),则222182012a a x x --=+, 2
2
421820325a a a x x --=
∴ ()21212
4531x x x x MN -+?
???
?
??+=
48203254820125
8
2242
22=--?-???
? ??--?
=a a a a a 解得 12=a ,3142=-=∴b
故所求双曲线方程为:13
2
2
=-y x
点评:利用待定系数法求曲线方程,运用一元二次方程的根与系数关系将两根之和与积整体代入,体现了数学的整体思想,也简化了计算,要求学生熟练掌握
四、习题导练
1. 设双曲线)0,0(122
22>>=-b a b
y a x 两焦点为F 1、F 2,点Q 为双曲线上除
顶点外的任一点,过F 1作∠F 1QF 2的平分线的垂线,垂足为P,则点P 的轨迹是 ( )
A.椭圆的一部分
B.双曲线的一部分
C.抛物线的一部分
D.圆的一部分.
2.已知点(-2,3)与抛物线y 2=2px(p >0)的焦点 的距离是5,则p= .
3.平面内有两定点4)4()301)0,1(22=-+--y x B A ),在圆(,(和上,求一点P 使2
2
BP AP +取得最大值或最小值,并求出最大值和最小值.
4.已知椭圆)0(122
22>>=+b a b
y a x 的离心率为22.(1)若圆(x-2)
2
+(y-1)2=3
20与椭圆相交于A 、B 两点且线段AB 恰为圆的直径,求椭
圆方程;(2)设L 为过椭圆右焦点F 的直线,交椭圆于M 、N 两点,且L 的倾斜角为600,求
NF
MF 的值.
5.已知抛物线方程为)0)(1(22>+=p x p y ,直线m y x l =+:过抛物线的焦点F 且被抛物线截得的弦长为3,求p 的值.
6.线段AB 过x 轴正半轴上一点M (m,0)(m>0),端点A 、B 到x 轴距离之积为m 2,以x 轴为对称轴,过A ,O ,B 三点作抛物线
(1)求抛物线方程;
(2)若m AOB tg ,求1-=∠的取值范围
点、直线和圆锥曲线
一、知识导学
1. 点
M(x 0,y 0)与圆锥曲线C :f(x ,y)=0的位置关系
已知12222=+b y a x (a >b >0)的焦点为F 1、F 2, 122
22=-b
y a x (a >0,b
>0)
的焦点为F 1、F 2,px y 22=(p >0)的焦点为F ,一定点为P(x 0,y 0),M 点到抛物线的准线的距离为d ,则有:
上述结论可以利用定比分点公式,建立两点间的关系进行证明. 2.直线l ∶Ax +B y +C=0与圆锥曲线C ∶f(x ,y)=0的位置关系: 直线与圆锥曲线的位置关系可分为:相交、相切、相离.对于抛物线来说,平行于对称轴的直线与抛物线相交于一点,但并不是相切;对于双曲线来说,平行于渐近线的直线与双曲线只有一个交点,但并不相切.这三种位置关系的判定条件可引导学生归纳为: 设直线l :Ax+By+C=0,圆锥曲线C:f(x,y)=0,由??
?==++0
y)f(x,0
C By Ax
消去y(或消去x)得:ax 2+bx+c=0,△=b 2-4ac,(若a ≠0时), △>0?相交 △<0?相离 △= 0?相切
注意:直线与抛物线、双曲线有一个公共点是直线与抛物线、双曲线相切的必要条件,但不是充分条件. 二、疑难知识导析
1.椭圆的焦半径公式:(左焦半径)01ex a r +=,
(右焦半径)02ex a r -=,
其中e 是离心率。 焦点在y 轴上的椭圆的焦半径公式:
???-=+=0
20
1ey a MF ey a MF
( 其中21,F F 分别是椭圆的下上焦点).
焦半径公式的两种形式的区别只和焦点的左右有关,而与点在左在右无关 可以记为:左加右减,上减下加.
2.双曲线的焦半径
定义:双曲线上任意一点M 与双曲线焦点21,F F 的连线段,叫做双曲线的焦半径.
焦点在x 轴上的双曲线的焦半径公式:
?
??-=+=∴0201ex a MF ex a MF 焦点在y 轴上的双曲线的焦半径公式:
??
?-=+=∴0
201ey a MF ey a MF
( 其中21,F F 分别是双曲线的下上焦点)
3.双曲线的焦点弦:
定义:过焦点的直线割双曲线所成的相交弦。 焦点弦公式:
当双曲线焦点在x 轴上时,
过左焦点与左支交于两点时: )(221x x e a AB +--=; 过右焦点与右支交于两点时:)(221x x e a AB ++-=。 当双曲线焦点在y 轴上时,
过左焦点与左支交于两点时:)(221y y e a AB +--=; 过右焦点与右支交于两点时:)(221y y e a AB ++-=。 4.双曲线的通径:
定义:过焦点且垂直于对称轴的相交弦 a
b d 2
2=.
5.直线和抛物线 (1)位置关系:
相交(两个公共点或一个公共点);相离(无公共点);相切(一个公共点). 联立??
?=+=px
y b
kx y 22
,得关于x 的方程02=++c bx ax 当0=a (二次项系数为零),唯一一个公共点(交点); 当0≠a ,则
若0>?,两个公共点(交点);
0=?,一个公共点(切点); 0,无公共点 (相离).
(2)相交弦长: 弦长公式:21k a
d +?
=
. (3)焦点弦公式:
抛物线)0(22>=p px y , )(21x x p AB ++=. 抛物线)0(22>-=p px y , )(21x x p AB +-=. 抛物线)0(22>=p py x , )(21y y p AB ++=. 抛物线)0(22>-=p py x ,)(21y y p AB +-=. (4)通径:
定义:过焦点且垂直于对称轴的相交弦 通径:p d 2=.
(5)常用结论:
?????
=-=px
y p x k y 2)2
(2
0222=--
?p y k
p
y 和
04)2(222
2
2
=++-p k x p p k x k 2
21p y y -=?和4
221p x x =.
三、例题导讲
[例1]求过点)1,0(的直线,使它与抛物线x y 22
=仅有一个交点.
错解: 设所求的过点)1,0(的直线为1+=kx y ,则它与抛物线的交点为
???=+=x y kx y 21
2
,消去y 得.02)1(2=-+x kx 整理得 .01)22(2
2=+-+x k x k
直线与抛物线仅有一个交点,,0=?∴解得
∴=
.21
k 所求直线为
.121
+=
x y
正解: ①当所求直线斜率不存在时,即直线垂直x 轴,因为过点)1,0(,所以,0=x 即y 轴,它正好与抛物线x y 22=相切.②当所求直线斜率为零时,直线为y = 1平行x 轴,它正好与抛物线x y 22=只有一个交点.③一般地,设所求的过点)1,0(的直线为1+=kx y )0(≠k ,则??
?=+=x
y kx y 212
,
∴.01)22(2
2
=+-+x k x k 令,0=?解得k = 1
2
,∴ 所求直线为
.12
1
+=
x y 综上,满足条件的直线为:.12
1,0,1+===x y x y [例2]已知曲线C :2
202
x y -=与直线L :m x y +-=仅有一个公共点,求m 的范围.
错解:曲线C :2202x y -=可化为20422=+y x ①,联立?
??=++-=2042
2y x m x y ,得:
02048522=-+-m mx x ,由Δ=0,得5±=m .
错因:方程①与原方程并不等价,应加上[)+∞∈,0y . 正解:原方程的对应曲线应为椭圆的上半部分.(如图),结合图形易求得m 的范围为
52525<<-=m m 或.
注意:在将方程变形时应时时注意范围的变化,这样才不会出错.
[例3]已知双曲线12
2
2
=-y x ,过P(1,1)能否作一条直线L 与双曲线
交于A 、B 两点,且P 为AB 中点.
错解:(1)过点P 且与x 轴垂直的直线显然不符合要求.
(2)设过P 的直线方程为)1(1-=-x k y ,代入12
2
2
=-y x 并整理得:
02)1()1(2)2(222=------k x k k x k
∴2212)1(2k k k x x --=
+,又∵221=+x x ∴22)1(22
=--k k k 解之得:k=2,故直线方程为:y=2x-1,即直线是存在的. 正解:接以上过程,考虑隐含条件“Δ>0”,当k=2时代入方程可知Δ<0,故这样的直线不存在.
[例4]已知A 、B 是圆122=+y x 与x 轴的两个交点,CD 是垂直于AB 的动弦,直线AC 和DB 相交于点P ,问是否存在两个定点E 、F, 使 | | PE |-| PF | | 为定值?若存在,求出E 、F 的坐标;若不存在,
y
x
o
y
C
P
请说明理由.
解:由已知得 A (-1, 0 )、B ( 1, 0 ),
设 P ( x, y ), C ( 00,y x ) , 则 D (00,y x -), 由A 、C 、P 三点共线得 1
100+=
+x y x y
① 由D 、B 、P 三点共线得
1
100--=
-x y x y
② ①×② 得 1
1202
022
--=-x y x y ③
又 12020=+y x , ∴20201x y -=, 代入③得 122=-y x , 即点P 在双曲线122=-y x 上, 故由双曲线定义知,存在两个定点E (-2, 0 )、
F (2, 0 )(即此双曲线的焦点),使 | | PE |-| PF | | = 2 (即此双曲线的实轴长为定值).
[例5]已知椭圆的中心在坐标原点O ,焦点在坐标轴上,直线y=x+1 与该椭圆相交于P 和Q ,且OP ⊥OQ ,|PQ |=
2
10
,求椭圆的方程. 解:设所求椭圆的方程为2
2
22b
y a x +=1.
依题意知,点P 、Q 的坐标满足方程组:
??
???+==+② ① 1x y 1b
y a x 22
22
将②代入①,整理得
0)1(2)(222222=-+++b a x a x b a , ③ 设方程③的两个根分别为1x 、2x ,则直线y=x+1和椭圆的交点为
P(1x ,1x +1),Q(2x ,2x +1)
由题设OP ⊥OQ ,|OP |=
2
10,可得
??????
?=+-++--=+?+22
122122211)210()]1()1[()(11
1x x x x x x x x
整理得
??
?=--+=+++ ② ①0516)(4012)(212212121x x x x x x x x
解这个方程组,得 ???????-=+=23412121x x x x 或 ???
????-=+-=214
12121x x x x
根据根与系数的关系,由③式得 (1)???????=+-=+41)1(2
3
2222
2222b a b a b a a 或 (2) ???????-=+-=+41)1(2
1
22
22
2222b a b a b a a 解方程组(1)、(2)得 ???
??==32222b a 或??
??
?==2
32
22b a 故所求椭圆方程为 32222y x + =1 , 或23
22
2y x + =1.
[例6](06年高考湖南)已知椭圆C 1:3
42
2y x +=1,抛物线C 2:)0(2)(2>=-p px m y ,且C 1、C 2的公共弦AB 过椭圆C 1的右焦点。(1)当AB ⊥x 轴时,求m 、p 的值,并判断抛物线C 2的焦点是否在直线AB 上;(2)若p =3
4,且抛物线C 2的焦点在直线AB 上,求m 的值及直线AB 的方程.
解:(1)当AB ⊥x 轴时,点A 、B 关于x 轴对称,所以m =0,直线AB 的方程为x =1,
从而点A 的坐标为(1,2
3
)或(1,-2
3),
因为点A 在抛物线上,所以p 249=,p =8
9. 此时,抛物线C 2的焦点坐标为(
16
9
,0),该焦点不在直线AB 上. (2)当抛物线C 2的焦点在直线AB 上时,由(1)知直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为 )1(-=x k y .
由?????=+-=134
)1(2
2y x x k y 消去y 得01248)43(2222=-+-+k x k x k ①
设A 、B 的坐标分别为 (11,y x )、(22,y x ).
则1x ,2x 是方程①的两根,1x +2x =2
2438k
k +. 因为AB 既是过C 1的右焦点的弦,又是C 2的焦点的弦, 所以|AB |=(2-12
1x )+(2-22
1x )=4-)(2
121x x +,且
|AB |=(21p x +
)+(22p x +)=p x x ++21=3421++x x . 从而3421++x x =4-)(21
21x x +
所以91621=+x x ,即2
2
438k
k +916= 解得6±=k . 因为C 2的焦点F 、(m ,32)在直线)1(-=x k y 上,所以k m 3
1
-=,
即36
±=m
当36
=m 时直线AB 的方程为)1(6--=x y ;
当3
6
-=m 时直线AB 的方程为)1(6-=x y .
四、习题导练
1.顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线被直线l :y=2x+1截得的弦长为15,则抛物线方程为
2.直线m :y=kx+1和双曲线x 2-y 2=1的左支交于A 、B 两点,直线l 过点P (-2,0)和线段AB 的中点,则直线l 在y 轴上的截距b 的取值范围为
3.对称的两点,
∶上存在关于直线∶已知椭圆m x y l y x C +==+214
92
2试求m 的取值范围.
4. 设过原点的直线l 与抛物线y 2=4(x -1)交于A 、B 两点,且以
AB 为直径的圆恰好过抛物线的焦点F , (1)求直线l 的方程; (2)求|AB|的长.
5. 如图,过抛物线y 2=4x 的顶点O 作任意两条互相垂直的弦OM 、ON ,
求(1)MN 与x 轴交点的坐标;(2)求MN 中点的轨迹方程.
9.设曲线C 的方程是y =x 3-x ,将C 沿x 轴、y 轴正向分别平行移动t,s 单 位长度后得曲线C 1. (1)写出曲线C 1的方程;
(2)证明曲线C 与C 1关于点A(2
,2s t )对称;
(3)如果曲线C 与C1有且仅有一个公共点,证明s =t t -4
3
且t ≠
0.
轨迹问题
一、知识导学
1.方程的曲线
在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:
(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线.
高考数学椭圆与双曲线重要规律定理
椭圆与双曲线性质--(重要结论) 清华附中高三数学备课组 椭 圆 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 002 2 1x x y y a b + =. 6. 若000(,)P x y 在椭圆 222 2 1x 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 002 2 1x x y y a b + =. 7. 椭圆 222 2 1x 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1 2 2 tan 2 F P F S b γ ?=. 8. 椭圆 2 2 22 1x y a b + =(a >b >0)的焦半径公式: 10||M F a ex =+,20||M F 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 222 2 1x y a b + =的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则22 O M AB b k k a ?=- , 即0 2 02 y a x b K AB - =。 12. 若000(,)P x y 在椭圆222 2 1x y a b +=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是 2 2 00002 2 2 2 x x y y x y a b a b + = + . 13. 若000(,)P x y 在椭圆 222 2 1x y a b +=内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是22002 2 2 2 x x y y x y a b a b + = + . 双曲线 1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角. 2. 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. 3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相交. 4. 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) 5. 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 002 2 1x x y y a b - =. 6. 若000(,)P x y 在双曲线 222 2 1x 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002 2 1x x y y a b -=. 7. 双曲线 222 2 1x 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1 2 2 t 2 F P F S b co γ ?=. 8. 双曲线 2 2 221x 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||M F ex a =+,20||M F ex a =-. 当00(,)M x y 在左支上时,10||M F ex a =-+,20||M F ex a =-- 9. 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. 10. 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. 11. AB 是双曲线 222 2 1x 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 2 02y a x b K K AB OM = ?,即0 2 02 y a x b K AB = 。 12. 若000(,)P x y 在双曲线 222 2 1x y a b - =(a >0,b >0)内,则被Po 所平分的中点弦的方程是 2 2 00002 2 2 2 x x y y x y a b a b - = - . 13. 若000(,)P x y 在双曲线 222 2 1x y a b - =(a >0,b >0)内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是 22002 2 2 2 x x y y x y a b a b - = - .
椭圆与双曲线的必背的经典结论
椭圆与双曲线的必背的经典结论 椭 圆 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22 22 1x y a b +=上,则过0 P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=. 6. 若000(,)P x y 在椭圆22 221x 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 y a b +=. 7. 椭圆22 221x 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 2 F PF S b γ ?=. 8. 椭圆22 221x 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22 221x y a b +=的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则 2 2OM AB b k k a ?=-,即0202y a x b K AB -=。 12. 若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是22 00002222x x y y x y a b a b +=+. 13. 若000(,)P x y 在椭圆 22 22 1x 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 +=+.
椭圆与双曲线的经典结论
椭圆与双曲线的对偶性质--(必背的经典结论) 椭 圆 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22 221x 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 y a b +=. 7. 椭圆22 221x 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 2 F PF S b γ ?=. 8. 椭圆22 221x 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22 221x y a b +=的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中点,则 2 2OM AB b k k a ?=-, 即020 2y a x b K AB -=。 12. 若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是 22 00002222x x y y x y a b a b +=+. 13. 若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是
高中数学【椭圆与双曲线】知识点总结
高中数学【椭圆与双曲线】知识点总结 姓名: (一)椭圆 1.椭圆的定义 如果平面内一动点到两定点距离之和等于正的常数(大于两定点的距离),则动点的规迹是椭圆 即|PF1|+|PF2|=2a 其中P是动点,F1,F2是定点且|F1F2|=2C 当a>c时表示 当a=c时表示 当a 标准方程 x,y的范围 顶点焦点对称轴对称中心 长半轴的长短半轴的长焦距 离心率e= 范围e越大椭圆越e越小椭圆越 准线焦半径公式|PF1|= |PF2|= (F1,F2分别为椭圆的下上两焦点,P为椭圆上的一点) 4.椭圆系 (1)共焦点的椭圆系方程为 22 2 1 x y k k c += - (其中k>c2,c为半焦距) (2 )具有相同离心率的标准椭圆系的方程 22 22 (0) x y a b λλ +=> (二) 双曲线 1.双曲线的定义 如果平面内一个动点到两定点距离之差的绝对值等于正的常数(小于两定点间的距离),那么动点的轨迹是双曲线 若一个动点到两定点距离之差等于一个常数,常数的绝对值小于两定点间的距离,那么动点的轨迹是双曲线的一支 F1,F2为两定点,P为一动点,(1)若||PF1|-|PF2||=2a ①0<2a<|F1F2|则动点P的轨迹是 ②2a=|F1F2|则动点P的轨迹是 ③2a=0则动点P的轨迹是 (2) 若|P F1|-|PF2|=2a ①0<2a<|F1F2|则动点P的轨迹是 ②2a=|F1F2|则动点P的轨迹是 ③2a=0则动点P的轨迹是 2.双曲线的标准方程 椭圆和双曲线综合练习卷 1. 设椭圆122 22=+n y m x , 双曲线122 22=-n y m x ,(其中0>>n m )的离心率分别为12e ,e ,则( ) A .121e ,e > B .121e ,e < C .121e ,e = D .12e ,e 与1大小不确定 【答案】B m n m e 2 21-= , m n m e 2 22+= ,所以1144 2 4421<-=-=m n m n m e e ,故选B. 2. 已知双曲线:C 22 221(0,0)x y a b a b -=>>的左焦点为F ,过点F 作双曲线C 的一条渐近线的垂 线,垂足为H ,点P 在双曲线上,且3FP FH =,则双曲线的离心率为( ) A . D 【答案】C 设H 在渐近线b y x a =-上,直线FH 方程为()a y x c b =+,由()b y x a a y x c b ?=-????=+??,得 2 a x c ab y c ?=-??? ?=?? ,即2(,)a ab H c c -,由3FP FH =,得233(2,)a ab P c c c -+,因为P 在双曲线上,所以 2222222 (23)91c a a a c c --=,化简得22 413c a = ,2c e a ==.故选C . 3. 已知0,>b a ,若圆2 2 2 b y x =+与双曲线122 22=-b y a x 有公共点,则该双曲线离心率的取值范围 是( ) A .),2[+∞ B .]2,1( C .)3,1( D .)2,2( 【答案】A 由圆及双曲线的对称性可知,当a b ≥,即 1≥a b 时,圆222b y x =+与双曲线 椭圆与双曲线的对偶性质100条 椭 圆 1.12||||2PF PF a += 2.标准方程:22 221x y a b += 3.11 || 1PF e d =< 4.点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角. 5.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. 6.以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离. 7.以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切. 8.设A 1、A 2为椭圆的左、右顶点,则△PF 1F 2在边PF 2(或PF 1)上的旁切圆,必与A 1A 2所在的直线切于A 2(或A 1). 9.椭圆22 221x 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22 221x y a b -=. ☆ 10.若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=. ☆ 11.若000(,)P x y 在椭圆22 221x 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 y a b +=. ★ 12.AB 是椭圆22 221x y a b +=的不平行于对称轴且过原点的弦,M 为AB 的中点,则 2 2OM AB b k k a ?=-. 13.若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=,则被Po 所平分的中点弦的方程是 22 00002222x x y y x y a b a b +=+. 14.若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=,则过Po 的弦中点的轨迹方程是 22002222x x y y x y a b a b +=+. 16.若椭圆22 221x y a b +=(a >b >0)上中心张直角的弦L 所在直线方程为 1Ax By +=(0)AB ≠,则(1) 22 2211A B a b +=+ ;(2) L = 椭圆与双曲线的对偶性质92条 椭 圆 1.12||||2PF PF a += 2.标准方程:22 221x y a b += 3.11 ||1PF e d =< 4.点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角. 5.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. 6.以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离. 7.以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切. 8.设A 1、A 2为椭圆的左、右顶点,则△PF 1F 2在边PF 2(或PF 1)上的旁切圆,必与A 1A 2所在的直线切于A 2(或A 1). 9.椭圆22 221x 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22 221x y a b -=. 10.若000(,)P x y 在椭圆22 22 1x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=. 11.若000(,)P x y 在椭圆22 221x 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 y a b +=. 12.AB 是椭圆22 221x y a b +=的不平行于对称轴且过原点的弦,M 为AB 的中点,则 2 2OM AB b k k a ?=-. 13.若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是22 00002222x x y y x y a b a b +=+. 14.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 +=+. 15.若PQ 是椭圆22 221x y a b +=(a >b >0)上对中心张直角的弦,则 122222 121111(||,||)r OP r OQ r r a b +=+==. 16.若椭圆22 221x y a b +=(a >b >0)上中心张直角的弦L 所在直线方程为1Ax By +=(0)AB ≠, 椭圆与双曲线常见题型总结(附答案) 椭圆与双曲线常见题型归纳 题型一:弦的垂直平分线问题 弦的垂直平分线问题和对称问题是一种解题思维,首先弄清楚哪个是弦,哪个是对称轴,用到的知识是:垂直(两直线的斜率之积为-1)和平分(中点坐标公式)。 例题1、过点T(-1,0)作直线l 与曲线N :2 y x =交于A 、B 两点, 在x 轴上是否存在一点E(0 x ,0),使得ABE ?是等边三角形,若存在,求出0 x ;若不存在,请说明理由。 分析:过点T(-1,0)的直线和曲线N :2 y x =相交A 、B 两点, 则直线的斜率存在且不等于0,可以设直线的方程,联立方程组,消元,分析类一元二次方程,看判别式,运用韦达定理,得弦的中点坐标,再由垂直和中点,写出垂直平分线的方程,得出E 3 倍。运用弦长公式求弦长。 解:依题意知,直线的斜率存在,且不等于0。设直线:(1)l y k x =+, k ≠,1 1 (,)A x y ,2 2 (,)B x y 。 由2 (1) y k x y x =+?? =? 消y 整理,得2 2 22(21)0 k x k x k +-+= ① 由直线和抛物线交于两点,得2 242(21)4410 k k k ?=--=-+>即2 104 k << ② 由韦达定理,得: 2122 21 ,k x x k -+=-121 x x =。则线段AB 的中点为 22 211(,)22k k k --。 线段的垂直平分线方程为:2 2 1112()22k y x k k k --=-- 令y=0,得0 211 22x k = -,则2 1 1 (,0)22E k -ABE ?Q 为正三角形,∴2 1 1(,0)22 E k -到 直线AB 的距离d 为 32 AB 。 2 2 1212()()AB x x y y =-+-Q 22141k k -= +g 212k d k +=222 23141122k k k k k -+∴+=g 解得39 13 k =± 满足②式此时0 53 x = 。 思维规律:直线过定点设直线的斜率k ,利用韦达定理法,将弦的中点用k 表示出来,再利用垂直关系将弦的垂直平分线方程写出来,求出了横截距的坐标;再利用正三角形的性质:高是边长的 3倍,将k 确定,进而求出0 x 的坐标。 例题2、已知椭圆 12 22 =+y x 的左焦点为F ,O 为坐标原点。 (Ⅰ)求过点O 、F ,并且与2x =-相切的圆的方程; (Ⅱ)设过点F 且不与坐标轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点G ,求点G 横坐标的取值范围。 椭圆与双曲线知识点总结 (一)椭圆 1.椭圆的定义 如果平面内一动点到两定点距离之和等于正的常数(大于两定点的距离),则动点的规迹是椭圆 即|PF1|+|PF2|=2a 其中P是动点,F1,F2是定点且|F1F2|=2C 当a>c时表示 当a=c时表示 当a (2 )具有相同离心率的标准椭圆系的方程 22 22 (0) x y a b λλ +=> (二) 双曲线 1.双曲线的定义 如果平面内一个动点到两定点距离之差的绝对值等于正的常数(小于两定点间的距离),那么动点的轨迹是双曲线 若一个动点到两定点距离之差等于一个常数,常数的绝对值小于两定点间的距离,那么动点的轨迹是双曲线的一支 F1,F2为两定点,P为一动点,(1)若||PF1|-|PF2||=2a ①0<2a<|F1F2|则动点P的轨迹是 ②2a=|F1F2|则动点P的轨迹是 ③2a=0则动点P的轨迹是 (2) 若|P F1|-|PF2|=2a ①0<2a<|F1F2|则动点P的轨迹是 ②2a=|F1F2|则动点P的轨迹是 ③2a=0则动点P的轨迹是 2.双曲线的标准方程 3.双曲线的性质 (1)焦点在x轴上的双曲线 标准方程 x,y的范围 顶点焦点对称轴对称中心 实半轴的长虚半轴的长焦距 离心率e= 范围e越大双曲线的开口越e越小双曲线的开口越 准线渐近线焦半径公式|PF1|= |PF2|= (F1,F2分别为双曲线的左右两焦点,P为椭圆上的一点) (3)焦点在y轴上的双曲线 标准方程 x,y的范围 顶点焦点对称轴对称中心 实半轴的长虚半轴的长焦距 椭圆与双曲线 椭圆与双曲线 一、知识网络 二、高考考点 1、椭圆与双曲线的定义、标准方程与几何性质; 2、有关圆锥曲线的轨迹的探求; 3、直线与圆锥曲线的问题:对称问题;最值问题;范围问题等; 4、圆锥曲线的探索性问题或应用问题; 5、以圆锥曲线为主要内容的综合问题; 6、数形结合、等价转化、分类讨论等数学思想方法以及数学学科能力、一般思维能力等基本能力。 三、知识要点椭圆Ⅰ 定义与推论 1、定义1的的认知设M 为椭圆上任意一点, 分别为椭圆两焦点, 分别为椭圆长轴端点,则 有 明朗的等量关系: 隐蔽的不等关系: , 2、定义2的推论 根据椭圆第二定义,设 为椭圆 上任意一点,分别为椭圆左、右焦点,则有:由此导出椭圆的焦点半径公式: Ⅱ 标准方程与几何性质 1、椭圆的标准方程 中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆标准方程① 中心在原点,焦点在y 轴上的椭圆标准方程 ② 标准方程①、②中的a、b、c 具有相同的意义与相同的联系: 标准方程①、②统一形式: 2 、椭圆的几何性质 范围: 对称性:关于x轴、y轴及原点对称 顶点与轴长:顶点予a、b名称与几何意义),长轴2a,短轴2b离心率: 刻画椭圆的扁平程度 准线:左焦点 对应的左准线 右焦点 对应的右准线 椭圆共性:两准线垂直于长轴;两准线之间的距离为; 中心到准线的距离为 Ⅲ 挖掘与引申 ;焦点到相应准线的距离为、 1、具特殊联系的椭圆的方程 共焦距的椭圆的方程 且 同离心率的椭圆的方程 且 2、弦长公式: 设斜率为k的直线l 与椭圆交于不同两点 则 ; , 或 双曲线Ⅰ、定义与推论 1、定义1的认知 。 设M 为双曲线上任意一点,点,则有: 明朗的等量关系: 隐蔽的不等关系: 2、定义2的推论 分别为双曲线两焦点,分别为双曲线实轴端, 设右焦点,则有 为双曲线 上任意上点,分别为双曲线左、 ,其中,为焦点 到相应准线li 的距离 推论:焦点半径公式当点M 在双曲线右支上时,当点M 在双曲线左支上时, Ⅱ、标准方程与几何性质 3、双曲线的标准方程 ; 。 椭圆与双曲线的对偶性质 椭 圆 1.12||||2PF PF a += 2.标准方程:22 221x y a b += 3.11 || 1PF e d =< 4.点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角. 5.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. 6.以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离. 7.以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切. 8.设A 1、A 2为椭圆的左、右顶点,则△PF 1F 2在边PF 2(或PF 1)上的旁切圆,必与A 1A 2所在的直线切于A 2(或A 1). 9.椭圆22 221x 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22 221x y a b -=. 10.若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=. 11.若000(,)P x y 在椭圆22 221x 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 y a b +=. 12.AB 是椭圆22221x y a b +=的不平行于对称轴且过原点的弦,M 为AB 的中点,则2 2OM AB b k k a ?=-. 13.若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是 22 00002222x x y y x y a b a b +=+. 14.若000(,)P x y 在椭圆22 221x 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 +=+. 15.若PQ 是椭圆22 221x y a b +=(a >b >0)上对中心张直角的弦,则 122222121111(||,||)r OP r OQ r r a b +=+==. 16.若椭圆22 221x y a b +=(a >b >0)上中心张直角的弦L 所在直线方程为1Ax By +=(0)AB ≠, 则(1) 22 2211A B a b +=+ ;(2) L =. 17.给定椭圆1C :2 2 2 2 22 b x a y a b +=(a >b >0), 2C :222222 2 22 ()a b b x a y ab a b -+=+,则(i ) 课 题 椭圆与双曲线知识专题 教学目标 1.学会双曲线的标准方程形式为)0,0(122 22>>=-b a b y a x 或 )0,0(12 2 22>>=-b a b x a y . 2.掌握求双曲线的标准方程就是根据题目条件求出a 、b 的值,并由焦点所在的坐标轴确定方程形式. 重点、难点 双曲线与椭圆的性质 双曲线与椭圆曲线的定义 考点及考试要求 求双曲线的标准方程应先判断焦点所在的坐标轴,其次再确定a 、b 的值.已知△PF 1F 2(P 为双曲线上的点,F 1、F 2为双曲线的焦点)的某些元素时,往往利用正弦定理、余弦定理以及双曲线的定义列出关系式.动圆与定圆相切时,求动圆圆心的轨迹方程可借助相切的条件,确定圆心的轨迹,然后再求方程。 教学内容 知识框架 椭 圆 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22 221x 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 y a b +=. 7. 椭圆22 221x 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122 tan 2 F PF S b γ ?=. 8. 椭圆22 221x 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. 椭圆与双曲线的性质条 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 椭圆与双曲线的对偶性质100条 椭 圆 1.12||||2PF PF a += 2.标准方程:22 221x y a b += 3.11 || 1PF e d =< 4.点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角. 5.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. 6.以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离. 7.以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切. 8.设A 1、A 2为椭圆的左、右顶点,则△PF 1F 2在边PF 2(或PF 1)上的旁切圆,必与A 1A 2所在的直线切于A 2(或A 1). 9.椭圆22 221x 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22 221x y a b -=. ☆ 10.若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是 00221x x y y a b +=. ☆ 11.若000(,)P x y 在椭圆22 221x 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 y a b +=. ★ 12.AB 是椭圆22 221x y a b +=的不平行于对称轴且过原点的弦,M 为AB 的 中点,则2 2OM AB b k k a ?=-. 13.若000(,)P x y 在椭圆22 221x y a b +=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是 22 00002222x x y y x y a b a b +=+. 14.若000(,)P x y 在椭圆22 221x 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 +=+. 专题二十一椭圆与双曲线 一、知识网络 二、高考考点 1.椭圆与双曲线的定义、标准方程与几何性质; 2.有关圆锥曲线的轨迹(或轨迹方程)的探求; 3.直线与圆锥曲线的问题:对称问题;最值问题;范围问题等; 4.圆锥曲线的探索性问题或应用问题; 5.以圆锥曲线为主要内容的综合问题; 6.数形结合、等价转化、分类讨论等数学思想方法以及数学学科能力、一般思维能力等基本能力。 三、知识要点 (一)椭圆 Ⅰ定义与推论 1、定义1的的认知 设M为椭圆上任意一点,分别为椭圆两焦点,分别为椭圆长轴端点,则 有 (1)明朗的等量关系: (解决双焦点半径问题的首选公式) (2)隐蔽的不等关系:, (寻求某些基本量取值范围时建立不等式的基本依据) 2、定义2的推论 根据椭圆第二定义,设为椭圆上任意一点,分别为椭圆左、右焦点,则有: (d1为点M到左准线l1的距离) (d2为点M到右准线l2的距离) 由此导出椭圆的焦点半径公式: Ⅱ标准方程与几何性质 1、椭圆的标准方程 中心在原点,焦点在x轴上的椭圆标准方程① 中心在原点,焦点在y轴上的椭圆标准方程② (1)标准方程①、②中的a、b、c具有相同的意义与相同的联系: (2)标准方程①、②统一形式: 2、椭圆的几何性质 (1)范围:(有界曲线) (2)对称性:关于x轴、y轴及原点对称(两轴一中心,椭圆的共性) (3)顶点与轴长:顶点 ,长轴2a,短轴2b(由此赋予a、b名称与几何意义)(4)离心率:刻画椭圆的扁平程度 (5) 准线:左焦点对应的左准线 右焦点对应的右准线 椭圆共性:两准线垂直于长轴;两准线之间的距离为; 中心到准线的距离为;焦点到相应准线的距离为. Ⅲ挖掘与引申 1、具特殊联系的椭圆的方程 (1)共焦距的椭圆的方程 且 (2)同离心率的椭圆的方程 且 2、弦长公式: 设斜率为k的直线l与椭圆交于不同两点, 则; 或 椭圆与双曲线的对偶性质92条 椭 圆 1.12||||2PF PF a += 2.标准方程:222 2 1x y a b + = 3. 11 ||1PF e d =< 4.点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角. 5.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. 6.以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离. 7.以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切. 8.设A 1、A 2为椭圆的左、右顶点,则△PF 1F 2在边PF 2(或PF 1)上的旁切圆,必与A 1A 2所在的直线切于A 2(或A 1). 9.椭圆 222 2 1x 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222 2 1x y a b - =. 10.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 002 2 1x x y y a b + =. 11.若000(,)P x y 在椭圆222 2 1x 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002 2 1x x y y a b + =. 12.AB 是椭圆222 21x y a b + =的不平行于对称轴且过原点的弦,M 为AB 的中点,则 22 OM AB b k k a ?=- . 13.若000(,)P x y 在椭圆222 2 1x y a b + =内,则被Po 所平分的中点弦的方程是 2 2 00002 2 2 2 x x y y x y a b a b + = + . 14.若000(,)P x y 在椭圆222 2 1x y a b + =内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是 22002 2 2 2 x x y y x y a b a b + = + . 15.若PQ 是椭圆 222 2 1x y a b + =(a >b >0)上对中心张直角的弦,则 122 2 2 2 1 2 1111(||,||)r O P r O Q r r a b + = + ==. 16.若椭圆 222 2 1x y a b + =(a >b >0)上中心张直角的弦L 所在直线方程为 第 1 页 椭圆与双曲线的对偶性质--(必背的经典结论) 椭 圆 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22 22 1x 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22 221x 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 y a b +=. 7. 椭圆22 221x 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122 tan 2 F PF S b γ?=. 8. 椭圆22 221x 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2 2OM AB b k k a ?=-, 即0202y a x b K AB -=。 12. 若000(,)P x y 在椭圆22 221x 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 +=+. 13. 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 += +. 双曲线 1. 点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角. 2. 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. 3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相交. 4. 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) 5. 若000(,)P x y 在双曲线22 22 1x y a b -=(a >0,b >0)上,则过0P 的双曲线的切线方程是00221x x y y a b -=. 6. 若000(,)P x y 在双曲线22 221x 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 y a b -=. 7. 双曲线22 221x 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122 t 2 F PF S b co γ?=. 8. 双曲线22 221x 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 =-- 9. 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. 10. 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. 11. AB 是双曲线22 221x 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020 2y a x b K AB =。 12. 若000(,)P x y 在双曲线 22 22 1x y a b -=(a >0,b >0)内,则被Po 所平分的中点弦的方程是22 00002222x x y y x y a b a b -=-. 13. 若000(,)P x y 在双曲线22 2 21x y a b -=(a >0,b >0)内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是22002222x x y y x y a b a b -=-.椭圆和双曲线综合
椭圆与双曲线的经典性质100条
椭圆与双曲线性质有关性质推论归纳共92条
椭圆与双曲线常见题型总结(附答案)
椭圆与双曲线知识点总结
椭圆与双曲线
椭圆与双曲线的对偶性质100条
椭圆与双曲线专题
椭圆与双曲线的性质条
高考总复习专题二十一椭圆与双曲线
椭圆与双曲线的对偶性质
高考数学椭圆与双曲线的经典性质与结论