1、 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 F ,F 的距离的和等于常数 ,122a且此常数 一定要大于 ,当常数等于 时,轨迹是线段 F F ,当常数小于 时,无2a21F21F1F轨迹;双曲线中,与两定点 F ,F 的距离的差的绝对值等于常数 ,且此常数 一定要小于|F Faa1|,定义中的“绝对值”与 |F F |不可忽视。若 |F F |,则轨迹是以 F ,F 为端点的2 a12122两条射线,若 |F F |,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。12如方程 表示的曲线是_(答:双曲线的左支)(6)(6)8xyxy2
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 轴上时 ( ) ,焦点在 轴上时 1(x12bya0ay2bxa) 。方程 表示椭圆的充要条件是什么?( ABC0,且 A,B ,C 同号,0ab2AByCAB ) 。若 ,且 ,则 的最大值是_, 的最小值是_(答:Ryx, 632xyx2yx)5,2(2)双曲线:焦点在 轴上: =1,焦点在 轴上: 1( ) 。方2ba2ba0,ab程 表示双曲线的充要条件是什么?(ABC 0,且 A,B 异号) 。AxByC如设中心在坐标原点 ,焦点 、 在坐标轴上,离心率 的双曲线 C 过点
3、,O1F2e)1,4(P则 C 的方程为 _(答: )26xy(3)抛物线:开口向右时 ,开口向左时 ,开口向上时()p2(0)ypx,开口向下时 。2(0)xpy03.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 , 分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。x2y如已知方程 表示焦点在 y 轴上的椭圆,则 m 的取值范围是_(答:1m))23,(,((2)双曲线:由 , 项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;x2y(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, 最大, ,在双曲线中, 最大, 。a22bcc22ab4.圆锥曲线
4、的几何性质:(1)椭圆(以 ( )为例):范围 : ;焦点:12yx0,xy两个焦点 ;对称性 :两条对称轴 ,一个对称中心(0,0) ,四个顶点(,0)c,xy,其中长轴长为 2 ,短轴长为 2 ;准线:两条准线 ; 离心率:(,0)abab2axc,椭圆 , 越小,椭圆越圆; 越大,椭圆越扁。ce1ee如(1)若椭圆 的离心率 ,则 的值是_(答:3 或 ) ;52myx510m325(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: )(2)双曲线(以 ( )为例): 范围: 或 ;焦点:21xyab0,abxa,yR两个焦点 ;对称性 :两
5、条对称轴 ,一个对称中心(0,0) ,两个顶点 ,其(,0)cxy(,0)a中实轴长为 2 ,虚轴长为 2 ,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 ;准线:两条准线 ; 离心率: ,双曲线 ,等轴双,xyk2ccea1e曲线 , 越小,开口越小, 越大,开口越大;两条渐近线: 。ee byx(3)抛物线(以 为例):范围: ;焦点:一个焦点 ,其中2(0)ypx0,xyR(,0)2p的几何意义是:焦点到准线的距离;对称性:一条对称轴 ,没有对称中心,只有一个顶点p (0,0) ;准线:一条准线 ; 离心率: ,抛物线 。2cea1e如设 ,则抛物线 的焦点坐标为_(答:
6、 ) ;Ra,04axy )6,0(a5、点 和椭圆 ( )的关系:(1)点 在椭圆外(,)Pxy2bx0Pxy;(2)点 在椭圆上 1;(3)点 在椭圆内201ab0(,)y2byax0(,)2xy6直线与圆锥曲线的位置关系:(1)相交: 直线与椭圆相交; 直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不00一定有 ,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 是直0线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件; 直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有 ,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 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
7、切: 直线与椭圆相切; 直线与双曲线相切; 直线与抛物线00相切;(3)相离: 直线与椭圆相离; 直线与双曲线相离; 直线与抛物线0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 1 外一点 的直线与双曲线只2byax0(,)Pxy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
8、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: ,当 即 为短轴端点时, 的最大值为 bc;对于双曲线 。20tan|Sbcy0|bPmaxS2tan2bS如 (1)短轴长为 ,58、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
9、的交点,则AMFBMF;(3)设 AB 为焦点弦,A、B 在准线上的射影分别为 A ,B ,若 P 为 A B 的中点,则 PAPB;(4)若 AO 的延长线交准线于 C,则 BC11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 与圆锥曲线相交于两点 A、B ,且 分别为 A、B 的横坐标,则ykb12,x ,若 分别为 A、B 的纵坐标,则 ,若弦 AB 所AB21kx12, 21yk在直线方程设为 ,则 。特别地,焦点弦(过焦点的弦):焦点弦的y21ky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
10、之和后,利用第二定义求解。抛物线: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 中,以 为中点的弦所在直线的斜率 k= ;12byax0(,)Pxy 02yaxb弦所在直线的方程: 垂直平分线的方程:在双曲线 中,以 为中点的弦所在直线的斜率 k= ;在抛物线21xyab0(,)Pxy 02yaxb中,以 为中点的弦所在直线的斜率 k= 。2(0)ypx0(,)Pxy0py提醒:因为 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 !11了解下列结论(1)双曲线 的渐近线方程为 ;12byax02byax(2)以 为渐近
11、线(即与双曲线 共渐近线)的双曲线方程为 为1(2byax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 ;21mxny(4)椭圆、双曲线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)为 ,焦准距(焦点到相应准线的ba距离)为 ,抛物线的通径为 ,焦准距为 ; 2bc2pp(5)通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦;(6)若抛物线 的焦点弦为 AB, ,则2(0)yx12(,)(,)AxyB ;1|ABxp2211,4yp(7)若 OA、OB 是过抛物线 顶点 O 的两条互相垂直的弦,则直线 AB 恒经过定点()x(2,0)p12、解析几何与向量综合时可能出现的向量内容:(1)
12、 给出直线的方向向量 或 ;ku,1nm,(2)给出 与 相交,等于已知 过 的中点;OBABA(3)给出 ,等于已知 是 的中点;0PNMPMN(4)给出 ,等于已知 与 的中点三点共线;Q,(5) 给出以下情形之一: ;存在实数 ;若存在实数C/,ABC且,等于已知 三点共线.,1,C且 ,(6) 给出 ,等于已知 ,即 是直角,给出 ,等于已0BABA0mM知 是钝角, 给出 ,等于已知 是锐角,m(8)给出 ,等于已知 是 的平分线/MP(9)在平行四边形 中,给出 ,等于已知 是菱形;ABCD0)()(ADBAABCDFAPHBQ(10) 在平行四边形 中,给出 ,等于已知 是矩形;
13、ABCD|ABDABCD(11)在 中,给出 ,等于已知 是 的外心(三角形外接圆的22O圆心,三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点) ;(12) 在 中,给出 ,等于已知 是 的重心(三角形的重心是0三角形三条中线的交点) ;(13)在 中,给出 ,等于已知 是 的垂心(三角ABACB OAB形的垂心是三角形三条高的交点) ;(14)在 中,给出 等于已知 通过 的内COAP()|)(RPC心; (15)在 中,给出 等于已知 是 的内心(三角形内AB,0cBba AB切圆的圆心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点) ; (16) 在 中,给出 ,等于已知 是 中 边的中线; 12D
14、ACDC(3)已知 A,B 为抛物线 x2=2py(p0)上异于原点的两点, ,点 C 坐标为(0,2p)O(1)求证:A,B,C 三点共线; (2)若 ( )且 试求点 M 的轨迹方程。AMBR0OB(1)证明:设 ,由 得221(,)(,)pA,又221120,4xxp2211(,),(,)xxCpABp, ,即 A,B,C 三点共线。21 1()(0p/(2)由(1)知直线 AB 过定点 C,又由 及 ( )知 OMAB,0OMMR垂足为 M,所以点 M 的轨迹为以 OC 为直径的圆,除去坐标原点。即点 M 的轨迹方程为 x2+(y-p)2=p2(x0,y0)。13.圆锥曲线中线段的最值
15、问题: 例 1、(1)抛物线 C:y2=4x 上一点 P 到点 A(3,4 )与到准线的距离和最小 ,则点 P 的坐标为2_ (2)抛物线 C: y2=4x 上一点 Q 到点 B(4,1)与到焦点 F 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 ,因而易发PH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) ( )1,41、已知椭圆 C1的方程为 ,双曲线 C2的左、右焦点分别为 C1的左、右顶点,而 C2的左、14yx右顶点分别是
16、 C1的左、右焦点。(1) 求双曲线 C2的方程;(2) 若直线 l: 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kxyA 和 B 满足 (其中 O 为原点),求 k 的取值范围。6解:()设双曲线 C2的方程为 ,则2bya .1,314222 bcaa得再 由故 C2的方程为 (II)将1.3xy.0428)4(422 kxkkxy得代 入由直线 l 与椭圆 C1恒有两个不同的交点得即 ,)1(6)(6)8( 2221 k 21.由直线 l 与双曲线 C2恒有两个0963322 kxkyxxy得代 入将不同的交点 A,B 得 22222210, 1.3(6)(
17、1)().k k 即 且229(,), ,31,()()ABABABABABBkxyxxkOyk设 则由 得 而22221)96(3137.1Axxkk解此不等式得 223756,0.13kk于 是 即 221.53k或由、得 .1531422kk或故 k 的取值范围为 31(,)(,)(,)(,)5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, MAAB = MBBA,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
18、得 B(x,-3),A(0,-1).所以 =(-x,-1-y), =(0,-3-y), =(x,-2).ABAB再由愿意得知( + ) =0,即(-x,-4-2y) (x,-2)=0.AB所以曲线 C 的方程式为 y= x -2. ()设 P(x ,y )为曲线 C:y= x -2 上一点,因为 y = x,142014212所以 的斜率为 x 因此直线 的方程为 ,即 。l20l 01(2yx200yx则 O 点到 的距离 .又 ,所以l20|4ydx0 20202014(),4dxx当 =0 时取等号,所以 O 点到 距离的最小值为 2.20xl设双曲线21yab(a0,b0)的渐近线与抛
19、物线 y=x2 +1 相切,则该双曲线的离心率等于( )设双曲线 2x的一条渐近线,则双曲线的离心率为( ). 过椭圆 21yab( 0)的左焦点 1F作 x轴的垂线交椭圆于点 P, 2F为右焦点,若1260FP,则椭圆的离心率为已知双曲线 )0(12byx的左、右焦点分别是 1、 2,其一条渐近线方程为 xy,点),3(0P在双曲线上.则 1PF 2( )0已知直线 20ykx与抛物线 2:8Cyx相交于 AB、 两点, F为 C的焦点,若|FAB,则 ( )已知直线 1:4360lxy和直线 2:1lx,抛物线 24yx上一动点 P到直线 1l和直线 2l的距离之和的最小值是( )设已知抛
20、物线 C 的顶点在坐标原点,焦点为 F(1,0),直线 l 与抛物线 C 相交于 A,B 两点。若 AB 的中点为(2,2) ,则直线 l 的方程为 _.椭圆219xy的焦点为 12,F,点 P 在椭圆上,若 1|4P,则 2|F ; 12FP的大小为 .过抛物线 2(0)ypx的焦点 F 作倾斜角为 45的直线交抛物线于 A、B 两点,若线段 AB 的长为8,则 _ 【解析】设切点 0(,)P,则切线的斜率为 0|2xy.由题意有 02yx又 201解得: 2 201,1()5bbxeaa双曲线 2by的一条渐近线为 xy,由方程组 21byxa,消去 y,得 210bxa有唯一解,所以=
21、2()40a,所以 a,221()5cbe由渐近线方程为 xy知双曲线是等轴双曲线, 双曲线方程是22x,于是两焦点坐标分别是(2,0)和(2,0) ,且)1,3(P或 ),(.不妨去 )1,3(P,则 )1,32(1F,2F. 1PF 2 01)32()1,32)(,( 【解析】设抛物线 :8Cyx的准线为 :lx直线 0ykx恒过定点 P,0 .如图过 AB、 分 别作 AMl于 , BNl于 , 由|2|FAB,则 |2|MN,点 B 为 AP 的中点.连结 O,则 1|2F,|O 点 的横坐标为 1, 故点 的坐标为0(1,2)1(2)3k, 故选 D21121121212124,4yxAxyBxyxy则 有 ,两 式 相 减 得 , ,直 线 l的 方 程 为 -=x,即