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圆锥曲线常见七大题型

来源:华佗小知识


圆锥曲线常见七大题型

(1)中点弦问题 具有斜率的弦中点问题,常用设而不求法(点差法):设曲线上两点为(X1,Y1),(X2,Y2) ,代入方程,然后两方程相减,再应用中点关系及斜率公式(当然在这里也要注意斜率不存在的情况讨论),消去四个参数。

(2)焦点三角形问题 椭圆或双曲线上一点P,与两个焦点构成的三角形问题,常用 正、余弦定理搭桥。

(3)直线与圆锥曲线位置关系问题 直线与圆锥曲线的位置关系的基本方法是解方程组,进而转化为一元二次方程后利用判别式、根与系数的关系、求根公式等来处理,应特别注意数形结合的思想,通过图形的直观性帮助分析解决问题,如果直线过椭圆的焦点,结合三大曲线的定义去解。

(4)圆锥曲线的相关最值(范围)问题 圆锥曲线中的有关最值(范围)问题,常用代数法和几何法解决。

<1>若命题的条件和结论具有明显的几何意义,一般可用图形性质来解决。

<2>若命题的条件和结论体现明确的函数关系式,则可建立目标函数(通常利用二次函数,三角函数,均值不等式)求最值。

对于<1>可以设法得到关于a的不等式,通过解不等式求出a的范围,即:“求范围,找不等式”。或者将a表示为另一个变量的函数,利用求函数的值域求出a的范围;

对于<2>首先要把△NAB的面积表示为一个变量的函数,然后再求它的最大值,即:“最值问题,函数思想”。

最值问题的处理思路:

1、建立目标函数。用坐标表示距离,用方程消参转化为一元二次函数的最值问题,关键是由方程求x、y的范围;

2、数形结合,用化曲为直的转化思想;

3、利用判别式,对于二次函数求最值,往往由条件建立二次方程,用判别式求最值;

4、借助均值不等式求最值。

(5)求曲线的方程问题 1.曲线的形状已知--------这类问题一般可用待定系数法解决。 2.曲线的形状未知-----求轨迹方程

(6)存在两点关于直线对称问题

在曲线上两点关于某直线对称问题,可以按如下方式分三步解决:求两点所在的直线,求这两直线的交点,使这交点在圆锥曲线形内。(当然也可以利用韦达定理并结合判别式来解决) (7)两线段垂直问题

圆锥曲线两焦半径互相垂直问题,常用来处理或用向 量的坐标运算来处理。

圆锥曲线相关定义

定义

圆锥曲线包括圆,椭圆,双曲线,抛物线。其统一定义:到定点的距离与到定直线的距离的比e是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。当e>1时为双曲线,当e=1时为抛物线,当e<1时为椭圆。

椭圆,双曲线,抛物线这些圆锥曲线有统一的定义:平面上,到定点的距离与到定直线的距离的比e是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。且当01时为双曲线。

离心率

这里的参数e就是圆锥曲线的离心率,它不仅可以描述圆锥曲线的类型,也可以描述圆锥曲线的具体形状,简言之,离心率相同的圆锥曲线都是相似图形。一个圆锥曲线,只要确定了离心率,形状就确定了。特别的,因为抛物线的离心率都等于1,所以所有的抛物线都是相似图形。

准线

在圆锥曲线的统一定义中:到定点与定直线的距离的比为常数e(e>0)的点的轨迹,叫圆锥曲线。而这条定直线就叫做准线。01时,轨迹为双曲线。

圆锥曲线性质

椭圆

椭圆上的点到两个焦点的距离和等于长轴长(2a)。

抛物线

抛物线上的点到焦点的距离等于该点到准线的距离。

双曲线

双曲线上的点到两个焦点的距离之差的绝对值等于实轴长(2a)。

离心率

对于椭圆和双曲线,可以采用两种焦点-准线组合,每个都给出同样完整的椭圆或双曲线。从中心到准线的距离是a/e,这里的a是椭圆的半长轴,或双曲线的半实轴。从中心到焦点的距离是ae。

在圆的情况下,e = 0且准线被假想为离中心无限远。这时声称圆由距离是到L的距离的e倍的所有点组成是没有意义的。

圆锥曲线的离心率因此是对它偏离于圆的程度的度量。

对于一个给定的a, e越接近于1,半短轴就越小。

圆锥曲线知识点汇总

1.椭圆

(1)椭圆概念

平面内与两个定点的距离的和等于常数2a(大于)的点的轨迹叫做椭

圆。这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离2c叫椭圆的焦距。若M为椭圆上任意一点,则有

椭圆的标准方程为:(焦点在x轴上)或

(焦点在y轴上)。

注:①以上方程中a,b的大小 a>b>0 ,其中b²=a²-c²;

②在两个方程中都有 a>b>0 的条件,要分清焦点的位

当 m>n

置,只要看x²和y²的分母的大小。例如椭圆

时表示焦点在x轴上的椭圆;当 m(2)椭圆的性质

①范围:由标准方程b

所围成的矩形里;

说明椭圆位于直线x=±a,y=±

②对称性:在曲线方程里,若以 -y 代替y方程不变,所以若点(x,y)在曲线上时,点

(x,-y)也在曲线上,所以曲线关于x轴对称,同理,以 -x 代替x方程不变,则曲线关于

代替x,-y

代替y 方程也不变,则曲线关于原点对称。

y轴对称。若同时以-x

所以,椭圆关于x轴、y轴和原点对称。这时,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是对称中心,椭圆的对称中心叫椭圆的中心;

③顶点:确定曲线在坐标系中的位置,常需要求出曲线与x轴、y轴的交点坐标。在椭圆的标准方程中,令 x=0交点。同理令 y=0

,得y=±b,即

,则

是椭圆与y轴的两个

是椭圆与x轴的两个交点。

得 x=±a

所以,椭圆与坐标轴的交点有四个,这四个交点叫做椭圆的顶点。

同时,线段分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别为2a和2b,a和

b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。

由椭圆的对称性知:椭圆的短轴端点到焦点的距离为a;在

④离心率:椭圆的焦距与长轴的比e=c/a 叫椭圆的离心率。∵a>c>0

,∴0,且e越接近1,c就越接近a,从而b就越小,对应的椭圆越扁;反之,e越接近于0,c就越接近于0,从而b越接近于a,这时椭圆越接近于圆。当且仅当a=b时,c=0,两焦点重合,图形变为圆,方程为x²+y²=a²

2.双曲线

(1)双曲线的概念

平面上与两点距离的差的绝对值为非零常数的动点轨迹是双曲线

注意:①式中是差的绝对值,在线的一支;

条件下;

的一支);②当

时为双曲

时,

不表示任何图

时为双曲线的另一支(含

表示两条射线;③当

形;④两定点叫做双曲线的焦点, 叫做焦距。

椭圆和双曲线比较:

(2)双曲线的性质

①范围:从标准方程看出曲线在坐标系中的范围:双曲线在两条直线x=

±a的外侧。即x²≥a²,|x|≥a即双曲线在两条直线x=±a的外侧。

②对称性:双曲线x²/a²-y²/b²=1关于每个坐标轴和原点都是对称的,这时,坐标轴是双曲线的对称轴,原点是双曲线x²/a²-y²/b²=1的对称中心,双曲线的对称中心叫做双曲线的中心。

③顶点:双曲线和对称轴的交点叫做双曲线的顶点。在双曲线x²/a²-y²/b²=1的方程里,对称轴是x,y轴,所以令y=0得x=±a,因此双曲线和x轴有两个交点他们是双曲线x²/a²-y²/b²=1的顶点。

令x=0,没有实根,因此双曲线和y轴没有交点。

1)注意:双曲线的顶点只有两个,这是与椭圆不同的(椭圆有四个顶点),双曲线的顶点分别是实轴的两个端点。

2)实轴:线段虚轴:线段

叫做双曲线的实轴,它的长等于2a,a叫做双曲线的实半轴长。

叫做双曲线的虚轴,它的长等于2b,b叫做双曲线的虚半轴长。

④渐近线:注意到开课之初所画的矩形,矩形确定了两条对角线,这两条直线即称为双曲线的渐近线。从图上看,双曲线x²/a²-y²/b²=1的各支向外延伸时,与这两条直线逐渐接近。

⑤等轴双曲线:

1)定义:实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线。定义式:a=b;

2)等轴双曲线的性质:(1)渐近线方程为:y=±x ;(2)渐近线互相垂直。

注意以上几个性质与定义式彼此等价。亦即若题目中出现上述其一,即可推知双曲线为等轴双曲线,同时其他几个亦成立。

3)注意到等轴双曲线的特征a=b,则等轴双曲线可以设为:

时交点在x轴,当

时焦点在y轴上。

⑥注意

还有焦点所在的坐标轴也变了。

的区别:三个量a,b,c中,a,b不同(互换)c相同,

3.抛物线

(1)抛物线的概念

平面内与一定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线(定点F不在定直线l上)。定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线。

方程y²=2px(p>0)叫做抛物线的标准方程。

注意:它表示的抛物线的焦点在x轴的正半轴上,焦点坐标是F(p/2 ,0),它的准线方程是x=-p/2;

(2)抛物线的性质

一条抛物线,由于它在坐标系的位置不同,方程也不同,有四种不同的情况,所以抛物线的标准方程还有其他几种形式:

图形、标准方程、焦点坐标以及准线方程如下表:

这四种抛物线的

说明:(1)通径:过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦称为通径;(2)抛物线的几何性质的特点:有一个顶点,一个焦点,一条准线,一条对称轴,无对称中心,没有渐近线;(3)注意强调p的几何意义:是焦点到准线的距离。

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