高考数学基础知识全面总结之圆锥曲线方程

高中数学第八章-圆锥曲线方程

考试内容:

椭圆及其标准方程.椭圆的简单几何性质.椭圆的参数方程. 双曲线及其标准方程.双曲线的简单几何性质. 抛物线及其标准方程.抛物线的简单几何性质. 考试要求:

(1)掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,了解椭圆的参数方程. (2)掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质. (3)掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质. (4)了解圆锥曲线的初步应用. §08. 一、椭圆方程.

1. 椭圆方程的第一定义:

PF 1+PF 2=2a F 1F 2方程为椭圆, PF 1+PF 2=2a F 1F 2无轨迹,

PF 1+PF 2=2a =F 1F 2F 1, F 2为端点的线段

圆锥曲线方程 知识要点

⑴①椭圆的标准方程:

i. 中心在原点,焦点在x 轴上:

y 2a 2

+x 2b 2

=1(a b 0) .

x 2a 2

+

y 2b 2

=1(a b 0) . ii. 中心在原点,焦点在y 轴上:

2

②一般方程:Ax +By =1(A 0, B 0) . ③椭圆的标准参数方程:

⎧x =a cos θπ

(一象限θ应是属于0 θ ). ⎨

2⎩y =b sin θ

2

x 2a

2

+

y 2b

2

=1的参数方程为

⑵①顶点:(±a , 0)(0, ±b ) 或(0, ±a )(±b , 0) . ②轴:对称轴:x 轴,y 轴;长轴长2a ,短轴长2b . ③焦点:(-c , 0)(c , 0) 或(0, -c )(0, c ) . ④焦距:F 1F 2=2c , c =a -b

a 2c

y =±. ⑥离心率:e =(0 e 1) . ⑦焦点半径:

c a

2

2

a 2

. ⑤准线:x =±或

c

i. 设P (x 0, y 0) 为椭圆

x 2a

2

+

y 2b

2

PF 1=a =1(a b 0) 上的一点,F 1, F 2 +ex 0, PF 2=a -ex 0⇒

由椭圆方程的第二定义可以推出. ii. 设P (x 0, y 0) 为椭圆

x 2b

2

+

y 2a

2

PF 1 =a +ey 0, PF 2=a -ey 0⇒=1(a b 0) 上的一点,F 1, F 2

由椭圆方程的第二定义可以推出.

由椭圆第二定义可知:pF 1=e (x 0+a ) =a +ex 0(x 0 0), pF 2=e (a -x 0) =ex 0-a (x 0 0) 归结起来为

c

c

2

2

“左加右减”.

注意:椭圆参数方程的推导:得N (a cos θ, b sin θ) →方程的轨迹为椭圆. ⑧通径:垂直于x 轴且过焦点的弦叫做通经. 坐标:d =⑶共离心率的椭圆系的方程:椭圆程

x 2a 2

+y 2b 2

2b 2a 2

b 2b 2

(-c , ) 和(c , )

a a

x 2a 2

+

y 2b 2

=1(a b 0) 的离心率是e =

c

(c =a 2-b 2) ,方a

=t (t 是大于0的参数,a b 0) 的离心率也是e =

c

我们称此方程为共离心率的a

椭圆系方程. ⑸若P 是椭圆:b 2tan

x 2a

2

+

y 2b

2

=1上的点. F 1, F 2为焦点,若∠F 1PF 2=θ,则∆PF 1F 2的面积为

θ2

(用余弦定理与PF 1+PF 2=2a 可得). 若是双曲线,则面积为b 2⋅cot

θ2

.

二、双曲线方程. 1. 双曲线的第一定义:

PF 1-PF 2=2a F 1F 2方程为双曲线PF 1-PF 2=2a F 1F 2无轨迹

α) , asin α)

N 的轨迹是椭圆

PF 1-PF 2=2a =F 1F 2F 1, F 2的一个端点的一条射线

⑴①双曲线标准方程:Ax 2+Cy 2=1(AC 0) .

x 2a 2

-

y 2b 2

=1(a , b 0),

y 2a 2

-

x 2b 2

=1(a , b 0) . 一般方程:

⑵①i. 焦点在x 轴上:

a 2x y

顶点:(a , 0), (-a , 0) 焦点:(c , 0), (-c , 0) 准线方程x =± 渐近线方程:±=0或

c a b

x 2a 2

-

y 2b 2

=0

a 2

ii. 焦点在y 轴上:顶点:(0, -a ), (0, a ) . 焦点:(0, c ), (0, -c ) . 准线方程:y =±. 渐近线

c

⎧x =a sec θ⎧x =b tan θy 2x 2y x

方程:±=0或2-2=0,参数方程:⎨或⎨ .

y =b tan θy =a sec θa b a b ⎩⎩

2a 2c

②轴x , y 为对称轴,实轴长为2a , 虚轴长为2b ,焦距2c. ③离心率e =. ④准线距

c a 2b 2c

(两准线的距离);通径. ⑤参数关系c 2=a 2+b 2, e =. ⑥焦点半径公式:对于双曲

a a

线方程

x 2a 2

-

y 2b 2

=1(F 1, F 2分别为双曲线的左、右焦点或分别为双曲线的上下焦点)

“长加短减”原则: MF 1=ex 0+a MF 2=ex 0-a

构成满足MF 1-MF 2=2a

M 'F 1=-ex 0-a M 'F 2=-ex 0+a

(与椭圆焦半径不同,椭圆焦半

MF 1=ey 0-a MF 2=ey 0+a

'

'

M 'F 1=-ey 0+a

M 'F 2=-ey 0-a

⑶等轴双曲线:双曲线x 2-y 2=±a 2称为等轴双曲线,其渐近线方程为y =±x ,离心率e =2. ⑷共轭双曲线:以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线,叫做已知双曲线的共轭

x 2y 2x 2y 2x 2y 2

双曲线. 2-2=λ与2-2=-λ互为共轭双曲线,它们具有共同的渐近线:2-2=0.

a b a b a b

⑸共渐近线的双曲线系方程:

x 2a 2

-

y 2b 2

=λ(λ≠0) 的渐近线方程为

2

2

x 2a 2

-

y 22

=0如果双曲线的

y x x y

渐近线为±=0时,它的双曲线方程可设为2-2=λ(λ≠0) .

a b a b

例如:若双曲线一条渐近线为y =

2

11

x 且过p (3, -) 22

2

2

解:令双曲线的方程为:

y x 1x

-=1-y 2=λ(λ≠0) ,代入(3, -) 得8224

⑹直线与双曲线的位置关系:

区域①:无切线,2条与渐近线平行的直线,合计2条;

区域②:即定点在双曲线上,1条切线,2条与渐近线平行的直线,合计3条; 区域③:2条切线,2条与渐近线平行的直线,合计4条;

区域④:即定点在渐近线上且非原点,1条切线,1条与渐近线平行的直线,合计2条; 区域⑤:即过原点,无切线,无与渐近线平行的直线.

小结:过定点作直线与双曲线有且仅有一个交点,可以作出的直线数目可能有0、2、3、4条.

(2)若直线与双曲线一支有交点,交点为二个时,求确定直线的斜率可用代入法与渐“∆”近线求交和两根之和与两根之积同号. ⑺若P 在双曲线离比为m ︰n.

x 2a

2

-

y 2b

2

=1,则常用结论1:P 到焦点的距离为m = n ,则P 到两准线的距

PF 1

简证:

d 1m = = . d 2PF 2n

e

常用结论2:从双曲线一个焦点到另一条渐近线的距离等于b.

三、抛物线方程.

3. 设p 0,抛物线的标准方程、类型及其几何性质:

2

4ac -b 2b

-) . 注:①ay +by +c =x 顶点(

4a 2a

②y 2=2px (p ≠0) 则焦点半径PF =x +P ; x 2=2py (p ≠0) 则焦点半径为PF =y +P .

2

2

③通径为2p ,这是过焦点的所有弦中最短的.

⎧x =2pt 2⎧x =2pt

④y =2px (或x =2py )的参数方程为⎨(或⎨)(t 为参数). 2

y =2pt y =2pt ⎩⎩

2

2

四、圆锥曲线的统一定义..

4. 圆锥曲线的统一定义:平面内到定点F 和定直线l 的距离之比为常数e 的点的轨迹. 当0 e 1时,轨迹为椭圆; 当e =1时,轨迹为抛物线; 当e 1时,轨迹为双曲线; 当e =0时,轨迹为圆(e =

c

,当c =0, a =b 时). a

5. 圆锥曲线方程具有对称性. 例如:椭圆的标准方程对原点的一条直线与双曲线的交点是关于原点对称的.

因为具有对称性,所以欲证AB=CD, 即证AD 与BC 的中点重合即可.

注:椭圆、双曲线、抛物线的标准方程与几何性质

1. 椭圆、双曲线、抛物线的标准方程的其他形式及相应性质. 2. 等轴双曲线 3. 共轭双曲线

5. 方程y 2=ax与x 2=ay的焦点坐标及准线方程. 6. 共渐近线的双曲线系方程.

高中数学第八章-圆锥曲线方程

考试内容:

椭圆及其标准方程.椭圆的简单几何性质.椭圆的参数方程. 双曲线及其标准方程.双曲线的简单几何性质. 抛物线及其标准方程.抛物线的简单几何性质. 考试要求:

(1)掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质,了解椭圆的参数方程. (2)掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质. (3)掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质. (4)了解圆锥曲线的初步应用. §08. 一、椭圆方程.

1. 椭圆方程的第一定义:

PF 1+PF 2=2a F 1F 2方程为椭圆, PF 1+PF 2=2a F 1F 2无轨迹,

PF 1+PF 2=2a =F 1F 2F 1, F 2为端点的线段

圆锥曲线方程 知识要点

⑴①椭圆的标准方程:

i. 中心在原点,焦点在x 轴上:

y 2a 2

+x 2b 2

=1(a b 0) .

x 2a 2

+

y 2b 2

=1(a b 0) . ii. 中心在原点,焦点在y 轴上:

2

②一般方程:Ax +By =1(A 0, B 0) . ③椭圆的标准参数方程:

⎧x =a cos θπ

(一象限θ应是属于0 θ ). ⎨

2⎩y =b sin θ

2

x 2a

2

+

y 2b

2

=1的参数方程为

⑵①顶点:(±a , 0)(0, ±b ) 或(0, ±a )(±b , 0) . ②轴:对称轴:x 轴,y 轴;长轴长2a ,短轴长2b . ③焦点:(-c , 0)(c , 0) 或(0, -c )(0, c ) . ④焦距:F 1F 2=2c , c =a -b

a 2c

y =±. ⑥离心率:e =(0 e 1) . ⑦焦点半径:

c a

2

2

a 2

. ⑤准线:x =±或

c

i. 设P (x 0, y 0) 为椭圆

x 2a

2

+

y 2b

2

PF 1=a =1(a b 0) 上的一点,F 1, F 2 +ex 0, PF 2=a -ex 0⇒

由椭圆方程的第二定义可以推出. ii. 设P (x 0, y 0) 为椭圆

x 2b

2

+

y 2a

2

PF 1 =a +ey 0, PF 2=a -ey 0⇒=1(a b 0) 上的一点,F 1, F 2

由椭圆方程的第二定义可以推出.

由椭圆第二定义可知:pF 1=e (x 0+a ) =a +ex 0(x 0 0), pF 2=e (a -x 0) =ex 0-a (x 0 0) 归结起来为

c

c

2

2

“左加右减”.

注意:椭圆参数方程的推导:得N (a cos θ, b sin θ) →方程的轨迹为椭圆. ⑧通径:垂直于x 轴且过焦点的弦叫做通经. 坐标:d =⑶共离心率的椭圆系的方程:椭圆程

x 2a 2

+y 2b 2

2b 2a 2

b 2b 2

(-c , ) 和(c , )

a a

x 2a 2

+

y 2b 2

=1(a b 0) 的离心率是e =

c

(c =a 2-b 2) ,方a

=t (t 是大于0的参数,a b 0) 的离心率也是e =

c

我们称此方程为共离心率的a

椭圆系方程. ⑸若P 是椭圆:b 2tan

x 2a

2

+

y 2b

2

=1上的点. F 1, F 2为焦点,若∠F 1PF 2=θ,则∆PF 1F 2的面积为

θ2

(用余弦定理与PF 1+PF 2=2a 可得). 若是双曲线,则面积为b 2⋅cot

θ2

.

二、双曲线方程. 1. 双曲线的第一定义:

PF 1-PF 2=2a F 1F 2方程为双曲线PF 1-PF 2=2a F 1F 2无轨迹

α) , asin α)

N 的轨迹是椭圆

PF 1-PF 2=2a =F 1F 2F 1, F 2的一个端点的一条射线

⑴①双曲线标准方程:Ax 2+Cy 2=1(AC 0) .

x 2a 2

-

y 2b 2

=1(a , b 0),

y 2a 2

-

x 2b 2

=1(a , b 0) . 一般方程:

⑵①i. 焦点在x 轴上:

a 2x y

顶点:(a , 0), (-a , 0) 焦点:(c , 0), (-c , 0) 准线方程x =± 渐近线方程:±=0或

c a b

x 2a 2

-

y 2b 2

=0

a 2

ii. 焦点在y 轴上:顶点:(0, -a ), (0, a ) . 焦点:(0, c ), (0, -c ) . 准线方程:y =±. 渐近线

c

⎧x =a sec θ⎧x =b tan θy 2x 2y x

方程:±=0或2-2=0,参数方程:⎨或⎨ .

y =b tan θy =a sec θa b a b ⎩⎩

2a 2c

②轴x , y 为对称轴,实轴长为2a , 虚轴长为2b ,焦距2c. ③离心率e =. ④准线距

c a 2b 2c

(两准线的距离);通径. ⑤参数关系c 2=a 2+b 2, e =. ⑥焦点半径公式:对于双曲

a a

线方程

x 2a 2

-

y 2b 2

=1(F 1, F 2分别为双曲线的左、右焦点或分别为双曲线的上下焦点)

“长加短减”原则: MF 1=ex 0+a MF 2=ex 0-a

构成满足MF 1-MF 2=2a

M 'F 1=-ex 0-a M 'F 2=-ex 0+a

(与椭圆焦半径不同,椭圆焦半

MF 1=ey 0-a MF 2=ey 0+a

'

'

M 'F 1=-ey 0+a

M 'F 2=-ey 0-a

⑶等轴双曲线:双曲线x 2-y 2=±a 2称为等轴双曲线,其渐近线方程为y =±x ,离心率e =2. ⑷共轭双曲线:以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线,叫做已知双曲线的共轭

x 2y 2x 2y 2x 2y 2

双曲线. 2-2=λ与2-2=-λ互为共轭双曲线,它们具有共同的渐近线:2-2=0.

a b a b a b

⑸共渐近线的双曲线系方程:

x 2a 2

-

y 2b 2

=λ(λ≠0) 的渐近线方程为

2

2

x 2a 2

-

y 22

=0如果双曲线的

y x x y

渐近线为±=0时,它的双曲线方程可设为2-2=λ(λ≠0) .

a b a b

例如:若双曲线一条渐近线为y =

2

11

x 且过p (3, -) 22

2

2

解:令双曲线的方程为:

y x 1x

-=1-y 2=λ(λ≠0) ,代入(3, -) 得8224

⑹直线与双曲线的位置关系:

区域①:无切线,2条与渐近线平行的直线,合计2条;

区域②:即定点在双曲线上,1条切线,2条与渐近线平行的直线,合计3条; 区域③:2条切线,2条与渐近线平行的直线,合计4条;

区域④:即定点在渐近线上且非原点,1条切线,1条与渐近线平行的直线,合计2条; 区域⑤:即过原点,无切线,无与渐近线平行的直线.

小结:过定点作直线与双曲线有且仅有一个交点,可以作出的直线数目可能有0、2、3、4条.

(2)若直线与双曲线一支有交点,交点为二个时,求确定直线的斜率可用代入法与渐“∆”近线求交和两根之和与两根之积同号. ⑺若P 在双曲线离比为m ︰n.

x 2a

2

-

y 2b

2

=1,则常用结论1:P 到焦点的距离为m = n ,则P 到两准线的距

PF 1

简证:

d 1m = = . d 2PF 2n

e

常用结论2:从双曲线一个焦点到另一条渐近线的距离等于b.

三、抛物线方程.

3. 设p 0,抛物线的标准方程、类型及其几何性质:

2

4ac -b 2b

-) . 注:①ay +by +c =x 顶点(

4a 2a

②y 2=2px (p ≠0) 则焦点半径PF =x +P ; x 2=2py (p ≠0) 则焦点半径为PF =y +P .

2

2

③通径为2p ,这是过焦点的所有弦中最短的.

⎧x =2pt 2⎧x =2pt

④y =2px (或x =2py )的参数方程为⎨(或⎨)(t 为参数). 2

y =2pt y =2pt ⎩⎩

2

2

四、圆锥曲线的统一定义..

4. 圆锥曲线的统一定义:平面内到定点F 和定直线l 的距离之比为常数e 的点的轨迹. 当0 e 1时,轨迹为椭圆; 当e =1时,轨迹为抛物线; 当e 1时,轨迹为双曲线; 当e =0时,轨迹为圆(e =

c

,当c =0, a =b 时). a

5. 圆锥曲线方程具有对称性. 例如:椭圆的标准方程对原点的一条直线与双曲线的交点是关于原点对称的.

因为具有对称性,所以欲证AB=CD, 即证AD 与BC 的中点重合即可.

注:椭圆、双曲线、抛物线的标准方程与几何性质

1. 椭圆、双曲线、抛物线的标准方程的其他形式及相应性质. 2. 等轴双曲线 3. 共轭双曲线

5. 方程y 2=ax与x 2=ay的焦点坐标及准线方程. 6. 共渐近线的双曲线系方程.


相关内容

  • 知识点讲解:函数与导数的重要性
  • [摘要]:目前高三同学已经进入第一轮备考阶段,查字典数学网为大家整理了各科目知识点,以下是小编为大家推荐的高考数学函数与导数的重要性一文,希望对大家的复习有所帮助. 一.高考数学的六大知识点模块高考数学主要有六大模块,分别是函数导数.三角函数.数列不等式.立体几何.圆锥曲线和概率统计.三角函数本身就 ...

  • 高考复习时如何读课本
  • 高考复习时如何读课本 高考复习不同初学,要系统,以重要知识点为核心,相关知识点集中在一起. 以函数为例.将四个知识点集中,即定义.性质.图象和应用. 复习定义时,要准确默写出来,然后再分析. 集合是非空数集,要进一步思考:我们学过那些数集,有那些函数以自然数为定义域,那些函数定义域是全集,那些是子集 ...

  • 高 三 数 学 一 轮 复 习 建 议
  • 高 三 数 学 一 轮 复 习 建 议 在潍坊市高三数学一轮复习研讨会上的发言 (2007年9月4日 安丘) 一轮复习是整个高三复习阶段最重要的环节,复习质量关乎高考的成败.学生经过了高一高二两年的学习,因为各种因素的影响,学习上或多或少地留下不少的缺憾和问题,能否通过一轮复习解决这些问题,关系到学 ...

  • 浅谈数列在高中的教学与应用毕业论文
  • 闽南师范大学 毕业论文 浅谈数列在高中的教学与应用 摘要 数列在数学史上占据着重要的地位,因为它在现实生活中有很强的实用性,也在数学的教学上有重要的作用.这是因为数列是特殊的函数,而且函数与方程.不等式.导数.解析几何等都有密切的联系.在新课标的背景下本文主要从数列的基本内容.数列在高考中的应用和数 ...

  • 导数在高中数学的应用
  • 导数在高中数学的应用 [摘 要]导数是联系高等数学与初等数学的纽带,高中阶段引进导数的学习有利于学生更好地理解函数的性态,掌握函数思想,搞清曲线的切线问题,学好其他学科并发展学生的思维能力.因而在中学数学教学及解题过程中,可以利用导数思想解决诸如函数(解析式.值域.最(极)值.单调区间等)问题.切线 ...

  • 与云南省高考数学阅卷组长座谈会交流问题
  • 茚旺高中数学教师与云南省高考阅卷数学组大组长 座谈交流问题(杨顺武整理) 1. 填空题答案不止一个时,少填但填对部分如何评分?填对其中一个,但另一个结论错误又如何评分?如:参考答案为①③,只填①或者只填③可以评3分吗? 答:一定不得满分,得几分需根据情况向国家考试中心请示. 2. 在填空题中,求不等 ...

  • 2016年内蒙古高考数学试卷分析张老师
  • 2015年我区高考数学试卷分析及对2016年高考数学预测 2015年高考数学试卷的知识分布与覆盖保持相对稳定,选择填空题都比较平和,属于中低档题目,解答题中解三角形和概率统计不难,统计数据题运算量稍大,多数学生会耗点时间,导数和圆锥曲线后两问稍有难度.总体看,今年高考数学试题的结构和难度与去年相比整 ...

  • 2010高三文科数学2.3班期末考试质量分析
  • 2010高三文科数学2.3班期末考试质量分析 南靖四中 林文金 (一).考试形式与试卷结构 1.考试形式:考试采用闭卷,笔试形式.考试时间为120分钟,全卷满分150分,考试不使用计算器. 2.试卷结构:选择题共12题,每题5分,共计60分:填空题共4题,每题4分,共计16分:解答题共6题,共计74 ...

  • 2016高考数学新课标命题趋势及特点
  • [数 学](理 科) 由以上柱形图可以得出,新课标I 卷高考理科数学近五年高频考点为: 1.圆锥曲线与方程,导数及其应用和概率与统计,三角函数与解三角形,数列,年均占比11.43%,9.36%,7.69%,6.34%: 2.立体几何初步/空间向量与立体几何,占比合计12%左右,也需同学们着重注意: ...