1、圆锥曲线概念、方法、题型、及应试技巧总结 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 F ,F 的距离的和等于常12 数 ,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2a21F21 时,无轨迹;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 一1F2 a 定要小于|F F |,定义中的“绝对值”与 |F F |不可忽视 。若 |F F |,则轨迹是以2 a112 F ,F 为端点的两条射线,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1 曲线的一支。 如方程 表示的曲线是_
2、(答:双曲线的左支)22(6)(6)8xyxy (2)第二定义中要注意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 。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e 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))0,(Q4 2y 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(x12ba0ay2bxa ) 。方程 表示椭圆的充要条件是什么
3、?(ABC0,且 A,B,C 同号,0ab2AByC AB ) 。 如(1)已知方程 表示椭圆,则 的取值范围为_(答:3 2kk ) ; (3,)(,)2 (2)若 ,且 ,则 的最大值是_ , 的最小值是_(答:Ryx62yxyx2yx )5, (2)双曲线:焦点在 轴上: =1,焦点在 轴上: 1( ) 。2ba2ba0,ab 方程 表示双曲线的充要条件是什么?(ABC0,且 A,B 异号) 。2AxByC 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O1F2e ,则 C 的方程为_ (答: ))10,4(P6xy (3)抛物线:开口向右时 ,开口向左时 ,开口
4、向上时2(0)yp2(0)ypx ,开口向下时 。2xpy 如定长为 3 的线段 AB 的两个端点在 y=x2 上移动,AB 中点为 M,求点 M 到 x 轴的最短距离。 45 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。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:12myx ))3,1(,( (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。 特别提醒:(1)在求解椭圆、双曲线问题时,首先要判断焦
5、点位置,焦点 F ,F 的位置,是椭12 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 ,确定椭圆、,ab 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, 最大, ,在双曲线中, 最大, 。a22bcc22 4.圆锥曲线的几何性质: (1)椭圆(以 ( )为例):范围: ;焦12yx0a,axby 点: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:(,)abb2c ,椭圆 , 越小,椭圆越圆; 越大,椭
6、圆越扁。e1ee 如(1)若椭圆 的离心率 ,则 的值是_(答:3 或 ) ;5 2myx510m325 (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 ; 21xyab0,abxa,yR 焦点:两个焦点 ;对称性:两条对称轴 ,一个对称中心(0,0) ,两个顶点(,0)c,0xy ,其中实轴长为 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,(,0)a 其方程可设为 ;准线:两条准线 ; 离心率: ,双曲线2,xyk 2accea ,等轴双曲线 , 越小,开口越小, 越
7、大,开口越大; 两条渐近线:1eee 。bya 如 (1)双曲线的渐近线方程是 ,则该双曲线的离心率等于_(答: 或023yx 132 ) ; 3 (2)双曲线 的离心率为 ,则 = (答:4 或 ) ; 21axby5:ab1 (3) 已知 F1、F 2 为双曲线 的左焦点,顶点为 A1、A 2, 是双曲线上任意一点,则分 209P 别以线段 PF1、A 1A2 为直径的两圆一定( b ) A相交 B相切 C相离 D以上情况均有可能 (3)抛物线(以 为例):范围: ;焦点:一个焦点2(0)ypx0,xyR ,其中 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,(,0)
8、2p 0 只有一个顶点(0,0) ;准线:一条准线 ; 离心率: ,抛物线 。2pcea1e 如设 ,则抛物线 的焦点坐标为_(答: ) ;Ra,4axy)6,( 5、点 和椭圆 ( )的关系:(1)点 在椭圆外0(,)Pxy2b00Pxy ;(2)点 在椭圆上 1;(3)点 在椭圆内 201ab0(,)xy2byax(,)2xy 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
9、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。 如(1)若直线 y=kx+2 与双曲线 x2-y2=6 的右支有两个不同的交点,则 k 的取值范围是_(答: (- ,-1)) ; 35 (2)直线 ykx1=0 与椭圆 恒有公共点,则 m 的取值范围是_(答: 215ym 1,5) (5,+ ) ) ; (3)过双曲线 的右焦点直线交双曲线于 A、B 两点,若 AB4,则这样的直线21x 有_条(答:3) ; (2)相切: 直线与椭圆相切; 直线与双曲线相切; 直线与抛物000 线相切; (3)相离:
10、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 1 外一点 的直线与双曲线2byax0(,)Pxy 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
11、 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。 如(1)过点 作直线与抛物线 只有一个公共点,这样的直线有_(答:2) ; )4,2(xy82 (2)过点(0,2)与双曲线 有且仅有一个公共点的直线的斜率的取值范围为 _(答:169 2x ) ; 45,3 (3)过双曲线 的右焦点作直线 交双曲线于 A、B 两点,若 4,则满足条件的12yxl 直线 有_条(答:3) ; l (4)对于抛物线 C: ,我们称满足 的点 在抛物线的内部
12、,若点x4024xy),(0yM 在抛物线的内部,则直线 : 与抛物线 C 的位置关系是_(答:相),(0yxMl)(0 离) ; (5)过抛物线 的焦点 作一直线交抛物线于 P、Q 两点,若线段 PF 与 FQ 的长分别是 、2F p ,则 _(答: 1) ; qp1 (6)设双曲线 的右焦点为 ,右准线为 ,设某直线 交其左支、右支和右准线96 2yxlm 分别于 ,则 和 的大小关系为_( 填大于、小于或等于) (答:等于) ;RQP,FQR (7)求椭圆 上的点到直线 的最短距离(答: ) ;2842yx 01623yx813 (8)直线 与双曲线 交于 、 两点。 当 为何值时, 、
13、 分别在双曲1aABaAB 线的两支上?当 为何值时,以 AB 为直径的圆过坐标原点?(答: ; ) ;,a 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 ,其中 表示 P 到与 F 所对应的准线的距离。red 如(1)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1625yx _(答: ) ;3 (2)已知抛物线方程为 ,若抛物线上一点到 轴的距离等于 5,则它到抛物线的焦点的距xy82y 离等于_; (3)若该抛物线上的点 到焦点的距离是 4,则点 的坐标为 _(答: ) ;MM7,(2
14、4) (4)点 P 在椭圆 上,它到左焦点的距离是它到右焦点距离的两倍,则点 P 的横坐标1925 为_(答: ) ;1 (5)抛物线 上的两点 A、B 到焦点的距离和是 5,则线段 AB 的中点到 轴的距离为xy2 y _(答:2) ; (6)椭圆 内有一点 ,F 为右焦点,在椭圆上有一点 M,使 134 2yx)1,(P FP2 之值最小,则点 M 的坐标为_(答: ) ;,362 8、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|bmaxS 。 如 (1)短轴长为 ,离心率 的椭圆的两焦点为
15、、 ,过 作直线交t 532e1F21 椭圆于 A、B 两点,则 的周长为_(答:6) ;2F (2)设 P 是等轴双曲线 右支上一点,F 1、F 2 是左右焦点,若)0(2ayx ,|PF 1|=6,则该双曲线的方程为 (答: ) ;01F 4xy (3)椭圆 的焦点为 F1、F 2,点 P 为椭圆上的动点,当 0)上异于原点的两点, ,点 C 坐标为(0,2p)OAB (1)求证:A,B,C 三点共线; (2)若 ( )且 试求点 M 的轨迹方程。AMBR0 (1)证明:设 ,由 得 221(,)(,) ,又 221120,4xxpp2211(,),(,)xxACpABp , ,即 A,B
16、,C 三点共线。21 1()(0/ (2)由(1)知直线 AB 过定点 C,又由 及 ( )知OMB MR OMAB,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)。 15.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(3,4 )与到准线的距离和最小,则点 P 的坐标为2 FAPHBQF PHy0xA_ (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
17、而易发现,当PHA、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) ( )1,4 点评:这是利用定义将“点点距离”与“点线距离”互相转化的一个典型例题,请仔细体会。 例 2、F 是椭圆 的右焦点,A(1,1)为椭圆内一定点,P 为椭圆上一动点。3 2yx (1) 的最小值为 PA (2) 的最小值为 分析:PF 为椭圆的一个焦半径,常需将另一焦半径 或准线作FP 出来考虑问题。 解:(1)4- 5 设另一焦点为 ,则 (-1,0)连 A ,PF 542)(2 FAaPFaPPA 当 P 是 A 的延长线与椭圆的交点时, 取得最小值为 4- 。 (2)3 作出右准线 l,作 PHl 交于 H,因 a2=4,b 2=3,c 2=1, a=2,c=1,e= ,21 PFHF2,1即 AP 当 A、P 、 H 三点共线时,其和最小,最小值为 3142Axca