1、1.圆锥曲线的两个定义: (1)第一定义中要重视“ 括号”内的限制条件:椭圆中,与两个定 点 的距离的和等于常数 2a,且此常数 2a 一定要大于 ,当 常数等于 时,轨迹是线段 ,当常数小于 时,无轨迹; 双曲线中,与两定点 的距离的差的绝对值等于常数 2a,且此常 数 2a 一定要小于 ,定义中的“绝对值”与 不可忽视。若 ,则轨迹是以 为端点的两条射线,若 ,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。比如: 已知定点 ,在满足下列条件的平面上动点 P 的轨迹中 是椭圆的是 A B C D (答:C); 方程 表示的曲线是_(答:双曲线的 左支) (2)第二定义中要注意
2、定点和定直线是相应的焦点和准线,且 “点点距为分子、点线距为分母”,其商即是离心率 e。圆锥曲线的第 二定义,给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离 间的关系,要善于运用第二定义对它们进行相互转化。 如已知点 及抛物线 上一动点 P(x,y),则 y+|PQ|的最 小值是_(答:2) 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 (参数方 程,其中 为参数),焦点在 y 轴上时 。方程 表示椭圆的充要条件是什么?(ABC0,且 A,B,C 同号,AB)。比如:已知方程 表示椭圆,则 k 的取值 范围为
3、_(答: ); (2)双曲线:焦点在 x 轴上: ,焦点在 y 轴上: 。方程 表示双曲线的充要条件是 什么?(ABC0,且 A,B 异号)。比如:双曲线的离心率等于 , 且与椭圆 有公共焦点,则该双曲线的方程_(答: ); (3)抛物线:开口向右时 ,开口向左时 ,开口向上时 ,开口向下时 。 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 分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。 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: ) (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; (3)抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一
4、次项的符号决定开口 方向。 特别提醒:(1)在求解椭圆、双曲线问题时,首先要判断焦点 位置,焦点、的位置,是椭圆、双曲线的定位条件,它决定椭 圆、双曲线标准方程的类型,而方程中的两个参数 a,b,确定椭圆、 双曲线的形状和大小,是椭圆、双曲线的定形条件;在求解抛物线 问题时,首先要判断开口方向;(2)在椭圆中,a 最大, ,在双曲线中,c 最大, 。 4.圆锥曲线的几何性质: (1)椭圆(以 为例):范围: ;焦点:两个焦点 ;对称性:两条对称 轴 x=0,y=0,一个对称中心( 0,0),四个顶点 ,其中长 轴长为 2a,短轴长为 2b;准线:两条准线 ; 离心率: ,椭圆 ,e 越小,椭圆
5、越圆; e 越大,椭圆越扁。 比如:若椭圆 的离心率 ,则 m 的值是_(答:3 或 ); (2)双曲线(以 为例):范围: ;焦点:两个焦点 ;对称性:两条对称轴 x=0,y=0,一个对称中心(0,0 ),两个顶点 ,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 ;准线:两条准线 ; 离心率: ,双曲线 ,等轴双曲线 ,e 越小,开口 越小,e 越大,开口越大;两条渐近线: 。 比如:双曲线的渐近线方程是 ,则该双曲线的离心率等 于_(答: 或 ); (3)抛物线(以 为例):范围: ;焦 点:一个焦点 ,其中 p 的几何意义是:焦点到准
6、线的距离; 对称性:一条对称轴 y=0,没有对称中心,只有一个顶点(0,0); 准线:一条准线 ; 离心率: ,抛物线 。 如设 ,则抛物线 的焦点坐标为_(答: ); 5、点 和椭圆 的关系: (1)点 在椭圆外 ; (2)点 在椭圆上 ; (3)点 在椭圆内 6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
7、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。 比如:若直线 y=kx+2 与双曲线 的右支有两个不同的交点, 则 k 的取值范围是_ (答: ); (2)相切: 直线与椭圆相切; 直线与双曲线相切; 直线与抛物线相切; (3)相离: 直线与椭圆相离; 直线与双曲线相离; 直线与抛物线相离。 特别提醒: (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 外一点 的直线与双曲线只有一个公 共点的情况如
8、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。比如: 过点(2,4) 作直线与抛物线 只有一个公共点,这样的直 线有_ (答:2); 对于抛物线 C: ,我们称满足 的点 在 抛物线的内部,若点 在抛物
9、线的内部,则直线 : 与抛物线 C 的位置关系是_(答:相离); 求椭圆 上的点到直线 的最短距离(答: );要学习网,只做中学生最喜欢、最实用的学习论坛,地址 手机版地址 7、焦半径(圆锥曲线上的点 P 到焦点 F 的距离) 的计算方法:利 用圆锥曲线的第二定义,转化到相应准线的距离,即焦半径 r=ed, 其中 d 表示 P 到与 F 所对应的准线的距离。比如: 已知椭圆 上一点 P 到椭圆左焦点的距离为 3,则点 P 到 右准线的距离为_(答: ); 椭圆 内有一点 p(1,-1),F 为右焦点,在椭圆上有一点 M,使 之值最小,则点 M 的坐标为_ (答: ) 8、焦点三角形(椭圆或双曲
10、线上的一点与两焦点所构成的三角形) 问题:常利用第一定义和正弦、余弦定理求解。设椭圆或双曲线上 的一点 到两焦点 的距离分别为 ,焦点 的面积为 ,则在椭圆 中, ,且当 即 P 为 短轴端点时, 最大为 ; ,当 即 P 为短轴端点时, 的最大值为 bc;对于双曲线 的焦点三角形有: ; 。 比如:短轴长为 ,离心率 的椭圆的两焦点为 ,过 作 直线交椭圆于 A、B 两点,则 的周长为_(答:6); 9、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AMFBMF;(3 )设 AB 为焦点弦,A 、
11、B 在准 线上的射影分别为 ,若 P 为 的中点,则 PAPB ;(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。 10、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 ,若 分别为 A、B 的纵坐标,则 ,若弦 AB 所在直线方程 设为 ,则 。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。 比如:过抛物线 焦点的直线交抛物线于 A、B 两点,已知 |AB|=10,O 为坐标
12、原点,则 ABC 重心的横坐标为_ (答: 3); 11、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 ;在双曲线 中,以 为中点的弦所在直线的 斜率 ;在抛物线中,以 为中点的弦所在直线的斜率。 比如:如果椭圆 弦被点 A(4 ,2)平分,那么这条弦所 在的直线方程是 (答: ); 12你了解下列结论吗? (1)双曲线 的渐近线方程为 ; (2)以 为渐近线(即与双曲线 共渐近线)的双曲线 方程为 ( 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 ; (4)椭圆、双曲线的通径(过焦点且垂直于
13、对称轴的弦)为 , 焦准距(焦点到相应准线的距离)为 ,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 的焦点弦为 AB, ,则 ; (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(2p,0) 13动点轨迹方程: (1)求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范 围; (2)求轨迹方程的常用方法: 直接法:直接利用条件建立 x,y 之间的关系 F(x,y)=0; 如已知动点 P 到定点 F(1,0)和直线 x=3 的距离之和等于 4, 求 P 的轨迹方程(答: 或 ) ; 待定系数法
14、:已知所求曲线的类型,求曲线方程先根据 条件设出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数。 如线段 AB 过 x 轴正半轴上一点 M(m,0)(m0) ,端点 A、B 到 x 轴距离之积为 2m,以 x 轴为对称轴,过 A、O、B 三点作 抛物线,则此抛物线方程为 (答: );要学习网, 只做中 学生最喜欢、最实用的学习论坛,地址 手机 版地址 定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由 曲线的定义直接写出动点的轨迹方程; 如点 M 与点 F(4,0)的距离比它到直线 的距离小于 1, 则点 M 的轨迹方程是_ (答: ); 代入转移法:动点 P(x,y)依赖于另一动点 的变化而变 化
15、,并且 又在某已知曲线上,则可先用 x,y 的代数式表示 ,再将 代入已知曲线得要求的轨迹方程; 如动点 P 是抛物线 上任一点,定点为 A(0,-1),点 M 分 所成的比为 2,则 M 的轨迹方程为_(答: ); 参数法:当动点 P(x,y)坐标之间的关系不易直接找到,也没 有相关动点可用时,可考虑将 x,y 均用一中间变量(参数)表示, 得参数方程,再消去参数得普通方程)。 如若点 在圆 上运动,则点 的轨 迹方程是_(答: ); 注意:如果问题中涉及到平面向量知识,那么应从已知向量的 特点出发,考虑选择向量的几何形式进行“摘帽子或脱靴子” 转化, 还是选择向量的代数形式进行“摘帽子或脱
16、靴子 ”转化。 如已知椭圆 的左、右焦点分别是 F1(c,0)、F2(c,0 ),Q 是椭圆外的动点,满足 点 P 是线段 与该椭圆的交点,点 T 在线段 上,并 且满足 (1)设 x 为点 P 的横坐标,证明 ;(2)求点 T 的轨迹 C 的方程;(3)试问:在点 T 的 轨迹 C 上,是否存在点 M,使F1MF2 的面积 S= 若存在,求 F1MF2 的正切值;若不存在,请说明理由. (答:(1)略; (2) ;(3)当 时不存在;当 时存在,此时 F1MF2 2) 曲线与曲线方程、轨迹与轨迹方程是两个不同的概念,寻求 轨迹或轨迹方程时应注意轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性” 的影响.
17、 在与圆锥曲线相关的综合题中,常借助于“平面几何性质” 数 形结合(如角平分线的双重身份 对称性、利用到角公式 )、“ 方程 与函数性质”化解析几何问题为代数问题、 “分类讨论思想”化整为零 分化处理、“求值构造等式、求变量范围构造不等关系 ”等等. 如果在一条直线上出现“三个或三个以上的点 ”,那么可选择 应用“斜率或向量” 为桥梁转化. 14、解析几何与向量综合时可能出现的向量内容: (1) 给出直线的方向向量 ; (2)给出 与 AB 相交, 等于已知 过 AB 的中点; (3)给出 ,等于已知 P 是 MN 的中点; (4)给出 ,等于已知 P,Q 与 AB 的中点三点共 线; (5)
18、 给出以下情形之一: ;存在实数 ; 若存在实数 ,等于已知 A,B,C 三点共线 (6) 给出 ,等于已知 P 是 的定比分点, 为定 比,即 (7) 给出 ,等于已知 ,即 是直角,给出 ,等于已知 是钝角, 给出 ,等于 已知 是锐角。 (8)给出 ,等于已知 MP 是 的平分线; (9)在平行四边形 ABCD 中,给出 ,等于 已知 ABCD 是菱形; (10) 在平行四边形 ABCD 中,给出 ,等于 已知 ABCD 是矩形; (11)在ABC 中,给出 ,等于已知 O 是ABC 的外心(三角形外接圆的圆心,三角形的外心是三角形三边垂直平 分线的交点); (12) 在ABC 中,给出 ,等于已知 O 是 ABC 的重心(三角形的重心是三角形三条中线的交点); (13)在ABC 中,给出 ,等于 已知 O 是ABC 的垂心(三角形的垂心是三角形三条高的交点); (14)在ABC 中,给出 等于已知 通过ABC 的内心; (15)在ABC 中,给出 等于已知 O 是 ABC 的内心(三角形内切圆的圆心,三角形的内心是三角形三条角 平分线的交点); (16) 在ABC 中,给出 ,等于已知 AD 是ABC 中 BC 边的中线