
1.圓錐曲線的兩個定義:
(1)第一定義中要重視“括號”內的限制條件:橢圓中,與兩個定點 的距離的和等于常數2a,且此常數2a一定要大于 ,當常數等于 時,軌跡是線段 ,當常數小于 時,無軌跡;雙曲線中,與兩定點 的距離的差的絕對值等于常數2a,且此常數2a一定要小于 ,定義中的“絕對值”與 不可忽視。若 ,則軌跡是以 為端點的兩條射線,若 ,則軌跡不存在。若去掉定義中的絕對值則軌跡僅表示雙曲線的一支。比如: ①已知定點 ,在滿足下列條件的平面上動點P的軌跡中是橢圓的是 A. B.  C. D. (答:C); ②方程 表示的曲線是_____(答:雙曲線的左支) (2)第二定義中要注意定點和定直線是相應的焦點和準線,且“點點距為分子、點線距為分母”,其商即是離心率e。圓錐曲線的第二定義,給出了圓錐曲線上的點到焦點距離與此點到相應準線距離間的關系,要善于運用第二定義對它們進行相互轉化。 如已知點 及拋物線 上一動點P(x,y),則y+|PQ|的最小值是_____(答:2)
2.圓錐曲線的標準方程(標準方程是指中心(頂點)在原點,坐標軸為對稱軸時的標準位置的方程): (1)橢圓:焦點在x軸上時 (參數方程,其中 為參數),焦點在y軸上時 。方程 表示橢圓的充要條件是什么?(ABC≠0,且A,B,C同號,A≠B)。比如:已知方程 表示橢圓,則k的取值范圍為____(答: ); (2)雙曲線:焦點在x軸上: ,焦點在y軸上: 。方程 表示雙曲線的充要條件是什么?(ABC≠0,且A,B異號)。比如:雙曲線的離心率等于 ,且與橢圓 有公共焦點,則該雙曲線的方程_______(答: ); (3)拋物線:開口向右時 ,開口向左時 ,開口向上時 ,開口向下時 。
3.圓錐曲線焦點位置的判斷(首先化成標準方程,然后再判斷): (1)橢圓:由 分母的大小決定,焦點在分母大的坐標軸上。 如已知方程 表示焦點在y軸上的橢圓,則m的取值范圍是__(答: ) (2)雙曲線:由 項系數的正負決定,焦點在系數為正的坐標軸上; (3)拋物線:焦點在一次項的坐標軸上,一次項的符號決定開口方向。 特別提醒:(1)在求解橢圓、雙曲線問題時,首先要判斷焦點 位置,焦點、的位置,是橢圓、雙曲線的定位條件,它決定橢圓、雙曲線標準方程的類型,而方程中的兩個參數a,b,確定橢圓、雙曲線的形狀和大小,是橢圓、雙曲線的定形條件;在求解拋物線問題時,首先要判斷開口方向;(2)在橢圓中,a最大, ,在雙曲線中,c最大, 。
4.圓錐曲線的幾何性質: (1)橢圓(以 為例):①范圍: ;②焦點:兩個焦點 ;③對稱性:兩條對稱軸x=0,y=0,一個對稱中心(0,0),四個頂點 ,其中長軸長為2a,短軸長為2b;④準線:兩條準線 ; ⑤離心率: ,橢圓 ,e越小,橢圓越圓;e越大,橢圓越扁。 比如:若橢圓 的離心率 ,則m的值是__(答:3或 ); (2)雙曲線(以 為例):①范圍: ;②焦點:兩個焦點 ;③對稱性:兩條對稱軸x=0,y=0,一個對稱中心(0,0),兩個頂點 ,其中實軸長為2a,虛軸長為2b,特別地,當實軸和虛軸的長相等時,稱為等軸雙曲線,其方程可設為 ;④準線:兩條準線 ; ⑤離心率: ,雙曲線 ,等軸雙曲線 ,e越小,開口越小,e越大,開口越大;⑥兩條漸近線: 。 比如:雙曲線的漸近線方程是 ,則該雙曲線的離心率等于______(答: 或 ); (3)拋物線(以 為例):①范圍: ;②焦點:一個焦點 ,其中p的幾何意義是:焦點到準線的距離;③對稱性:一條對稱軸y=0,沒有對稱中心,只有一個頂點(0,0);④準線:一條準線 ; ⑤離心率: ,拋物線 。 如設 ,則拋物線 的焦點坐標為________(答: );
5、點 和橢圓 的關系: (1)點 在橢圓外 ; (2)點 在橢圓上 ; (3)點 在橢圓內
6.直線與圓錐曲線的位置關系: (1)相交: 直線與橢圓相交; 直線與雙曲線相交,但直線與雙曲線相交不一定有 ,當直線與雙曲線的漸近線平行時,直線與雙曲線相交且只有一個交點,故 是直線與雙曲線相交的充分條件,但不是必要條件; 直線與拋物線相交,但直線與拋物線相交不一定有 ,當直線與拋物線的對稱軸平行時,直線與拋物線相交且只有一個交點,故 也僅是直線與拋物線相交的充分條件,但不是必要條件。 比如:若直線y=kx+2與雙曲線 的右支有兩個不同的交點,則k的取值范圍是_______(答: ); (2)相切: 直線與橢圓相切; 直線與雙曲線相切; 直線與拋物線相切; (3)相離: 直線與橢圓相離; 直線與雙曲線相離; 直線與拋物線相離。
特別提醒: (1)直線與雙曲線、拋物線只有一個公共點時的位置關系有兩種情形:相切和相交。如果直線與雙曲線的漸近線平行時,直線與雙曲線相交,但只有一個交點;如果直線與拋物線的軸平行時,直線與拋物線相交,也只有一個交點; (2)過雙曲線 外一點 的直線與雙曲線只有一個公共點的情況如下:①P點在兩條漸近線之間且不含雙曲線的區域內時,有兩條與漸近線平行的直線和分別與雙曲線兩支相切的兩條切線,共四條;②P點在兩條漸近線之間且包含雙曲線的區域內時,有兩條與漸近線平行的直線和只與雙曲線一支相切的兩條切線,共四條;③P在兩條漸近線上但非原點,只有兩條:一條是與另一漸近線平行的直線,一條是切線;④P為原點時不存在這樣的直線; (3)過拋物線外一點總有三條直線和拋物線有且只有一個公共點:兩條切線和一條平行于對稱軸的直線。比如: ①過點(2,4)作直線與拋物線 只有一個公共點,這樣的直線有______(答:2); ②對于拋物線C: ,我們稱滿足 的點 在拋物線的內部,若點 在拋物線的內部,則直線 : 與拋物線C的位置關系是_______(答:相離); ③求橢圓 上的點到直線 的最短距離(答: );[要學習網,只做中學生最喜歡、最實用的學習論壇,地址 www. 手機版地址 wap.]
7、焦半徑(圓錐曲線上的點P到焦點F的距離)的計算方法:利用圓錐曲線的第二定義,轉化到相應準線的距離,即焦半徑r=ed,其中d表示P到與F所對應的準線的距離。比如: ①已知橢圓 上一點P到橢圓左焦點的距離為3,則點P到右準線的距離為____(答: ); ②橢圓 內有一點p(1,-1),F為右焦點,在橢圓上有一點M,使 之值最小,則點M的坐標為_______(答: )
8、焦點三角形(橢圓或雙曲線上的一點與兩焦點所構成的三角形)問題:常利用第一定義和正弦、余弦定理求解。設橢圓或雙曲線上的一點 到兩焦點 的距離分別為 ,焦點 的面積為 ,則在橢圓 中, ① ,且當 即P為短軸端點時, 最大為 ;② ,當 即P為短軸端點時, 的最大值為bc;對于雙曲線 的焦點三角形有:① ;② 。 比如:短軸長為 ,離心率 的橢圓的兩焦點為 ,過 作直線交橢圓于A、B兩點,則 的周長為________(答:6);
9、拋物線中與焦點弦有關的一些幾何圖形的性質:(1)以過焦點的弦為直徑的圓和準線相切;(2)設AB為焦點弦, M為準線與x軸的交點,則∠AMF=∠BMF;(3)設AB為焦點弦,A、B在準線上的射影分別為 ,若P為 的中點,則PA⊥PB;(4)若AO的延長線交準線于C,則BC平行于x軸,反之,若過B點平行于x軸的直線交準線于C點,則A,O,C三點共線。 10、弦長公式:若直線 與圓錐曲線相交于兩點A、B,且 分別為A、B的橫坐標,則 ,若 分別為A、B的縱坐標,則 ,若弦AB所在直線方程設為 ,則 。特別地,焦點弦(過焦點的弦):焦點弦的弦長的計算,一般不用弦長公式計算,而是將焦點弦轉化為兩條焦半徑之和后,利用第二定義求解。 比如:過拋物線 焦點的直線交拋物線于A、B兩點,已知|AB|=10,O為坐標原點,則ΔABC重心的橫坐標為_______(答:3);
11、圓錐曲線的中點弦問題:遇到中點弦問題常用“韋達定理”或“點差法”求解。在橢圓 中,以 為中點的弦所在直線的斜率 ;在雙曲線 中,以 為中點的弦所在直線的斜率 ;在拋物線中,以 為中點的弦所在直線的斜率。 比如:如果橢圓 弦被點A(4,2)平分,那么這條弦所在的直線方程是 (答: ); 12.你了解下列結論嗎? (1)雙曲線 的漸近線方程為 ; (2)以 為漸近線(即與雙曲線 共漸近線)的雙曲線方程為 ( 為參數, ≠0)。 (3)中心在原點,坐標軸為對稱軸的橢圓、雙曲線方程可設為 ; (4)橢圓、雙曲線的通徑(過焦點且垂直于對稱軸的弦)為 ,焦準距(焦點到相應準線的距離)為 ,拋物線的通徑為2p,焦準距為p; (5)通徑是所有焦點弦(過焦點的弦)中最短的弦; (6)若拋物線 的焦點弦為AB, ,則① ;② (7)若OA、OB是過拋物線 頂點O的兩條互相垂直的弦,則直線AB恒經過定點(2p,0)
13.動點軌跡方程: (1)求軌跡方程的步驟:建系、設點、列式、化簡、確定點的范圍; (2)求軌跡方程的常用方法: ①直接法:直接利用條件建立x,y之間的關系F(x,y)=0; 如已知動點P到定點F(1,0)和直線x=3的距離之和等于4,求P的軌跡方程.(答: 或 ); ②待定系數法:已知所求曲線的類型,求曲線方程――先根據條件設出所求曲線的方程,再由條件確定其待定系數。 如線段AB過x軸正半軸上一點M(m,0)(m>0),端點A、B到x軸距離之積為2m,以x軸為對稱軸,過A、O、B三點作拋物線,則此拋物線方程為 (答: );[要學習網,只做中學生最喜歡、最實用的學習論壇,地址 www. 手機版地址 wap.] ③定義法:先根據條件得出動點的軌跡是某種已知曲線,再由曲線的定義直接寫出動點的軌跡方程; 如點M與點F(4,0)的距離比它到直線 的距離小于1,則點M的軌跡方程是_______ (答: ); ④代入轉移法:動點P(x,y)依賴于另一動點 的變化而變化,并且 又在某已知曲線上,則可先用x,y的代數式表示 ,再將 代入已知曲線得要求的軌跡方程; 如動點P是拋物線 上任一點,定點為A(0,-1),點M分 所成的比為2,則M的軌跡方程為__________(答: ); ⑤參數法:當動點P(x,y)坐標之間的關系不易直接找到,也沒有相關動點可用時,可考慮將x,y均用一中間變量(參數)表示,得參數方程,再消去參數得普通方程)。 如若點 在圓 上運動,則點 的軌跡方程是____(答: ); 注意:①如果問題中涉及到平面向量知識,那么應從已知向量的特點出發,考慮選擇向量的幾何形式進行“摘帽子或脫靴子”轉化,還是選擇向量的代數形式進行“摘帽子或脫靴子”轉化。 如已知橢圓 的左、右焦點分別是F1(-c,0)、F2(c,0),Q是橢圓外的動點,滿足 點P是線段 與該橢圓的交點,點T在線段 上,并且滿足 (1)設x為點P的橫坐標,證明 ;(2)求點T的軌跡C的方程;(3)試問:在點T的軌跡C上,是否存在點M,使△F1MF2的面積S= 若存在,求∠F1MF2的正切值;若不存在,請說明理由. (答:(1)略;(2) ;(3)當 時不存在;當 時存在,此時∠F1MF2=2)
②曲線與曲線方程、軌跡與軌跡方程是兩個不同的概念,尋求軌跡或軌跡方程時應注意軌跡上特殊點對軌跡的“完備性與純粹性”的影響. ③在與圓錐曲線相關的綜合題中,常借助于“平面幾何性質”數形結合(如角平分線的雙重身份――對稱性、利用到角公式)、“方程與函數性質”化解析幾何問題為代數問題、“分類討論思想”化整為零分化處理、“求值構造等式、求變量范圍構造不等關系”等等. ④如果在一條直線上出現“三個或三個以上的點”,那么可選擇應用“斜率或向量”為橋梁轉化.
14、解析幾何與向量綜合時可能出現的向量內容: (1) 給出直線的方向向量 ; (2)給出 與AB相交,等于已知 過AB的中點; (3)給出 ,等于已知P是MN的中點; (4)給出 ,等于已知P,Q與AB的中點三點共線; (5) 給出以下情形之一:① ;②存在實數 ;③若存在實數 ,等于已知A,B,C三點共線 (6) 給出 ,等于已知P是 的定比分點, 為定比,即 (7) 給出 ,等于已知 ,即 是直角,給出 ,等于已知 是鈍角, 給出 ,等于已知 是銳角。 (8)給出 ,等于已知MP是 的平分線; (9)在平行四邊形ABCD中,給出 ,等于已知ABCD是菱形; (10) 在平行四邊形ABCD中,給出 ,等于已知ABCD是矩形; (11)在△ABC中,給出 ,等于已知O是△ABC的外心(三角形外接圓的圓心,三角形的外心是三角形三邊垂直平分線的交點); (12) 在△ABC中,給出 ,等于已知O是△ABC的重心(三角形的重心是三角形三條中線的交點); (13)在△ABC中,給出 ,等于已知O是△ABC的垂心(三角形的垂心是三角形三條高的交點); (14)在△ABC中,給出 等于已知 通過△ABC的內心; (15)在△ABC中,給出 等于已知O是△ABC的內心(三角形內切圓的圓心,三角形的內心是三角形三條角平分線的交點); (16) 在△ABC中,給出 ,等于已知AD是△ABC中BC邊的中線
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