數學概念 方法 題型 易誤點技巧總結 圓錐曲線

2021-12-22 09:28:33 字數 4619 閱讀 9103

數學概念、方法、題型、易誤點技巧總結——圓錐曲線

1.定義:中要重視「括號」內的限制條件:

橢圓中,與兩個定點f,f的距離的和等於常數,且此常數一定要大於,當常數等於時,軌跡是線段ff,當常數小於時,無軌跡;雙曲線中,與兩定點f,f的距離的差的絕對值等於常數,且此常數一定要小於|ff|,定義中的「絕對值」與<|ff|不可忽視。若=|ff|,則軌跡是以f,f為端點的兩條射線,若﹥|ff|,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_____

2.圓錐曲線的標準方程(標準方程是指中心(頂點)在原點,座標軸為對稱軸時的標準位置的方程):

(1)橢圓:焦點在軸上時()(引數方程,其中為引數),焦點在軸上時=1()。方程表示橢圓的充要條件是什麼?(abc≠0,且a,b,c同號,a≠b)。比如:

①已知方程表示橢圓,則的取值範圍為____(答:);

②若,且,則的最大值是____,的最小值是___(答:)

(2)雙曲線:焦點在軸上: =1,焦點在軸上:=1()。方程表示雙曲線的充要條件是什麼?(abc≠0,且a,b異號)。比如:

①雙曲線的離心率等於,且與橢圓有公共焦點,則該雙曲線的方程_______(答:);

②設中心在座標原點,焦點、在座標軸上,離心率的雙曲線c過點,則c的方程為_______(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,然後再判斷):

(1)橢圓:由,分母的大小決定,焦點在分母大的座標軸上。

如已知方程表示焦點在y軸上的橢圓,則m的取值範圍是__(答:)

(2)雙曲線:由,項係數的正負決定,焦點在係數為正的座標軸上;

(3)拋物線:焦點在一次項的座標軸上,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f,f的位置,是橢圓、雙曲線的定位條件,它決定橢圓、雙曲線標準方程的型別,而方程中的兩個引數,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,最大,,在雙曲線中,最大,。

4.圓錐曲線的幾何性質:

(1)橢圓(以()為例):①範圍:;②焦點:兩個焦點;③對稱性:兩條對稱軸,乙個對稱中心(0,0),四個頂點,其中長軸長為2,短軸長為2;④準線:兩條準線;

⑤離心率:,橢圓,越小,橢圓越圓;越大,橢圓越扁。比如:

①若橢圓的離心率,則的值是__(答:3或);

②以橢圓上一點和橢圓兩焦點為頂點的三角形的面積最大值為1時,則橢圓長軸的最小值為__(答:)

(2)雙曲線(以()為例):①範圍:或;②焦點:

兩個焦點;③對稱性:兩條對稱軸,乙個對稱中心(0,0),兩個頂點,其中實軸長為2,虛軸長為2,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,越小,開口越小,越大,開口越大;⑥兩條漸近線:。比如:

①雙曲線的漸近線方程是,則該雙曲線的離心率等於______(答:或);

②雙曲線的離心率為,則= (答:4或);

③設雙曲線(a>0,b>0)中,離心率e∈[,2],則兩條漸近線夾角θ

的取值範圍是________(答:);

(3)拋物線(以為例):①範圍:;②焦點:

乙個焦點,其中的幾何意義是:焦點到準線的距離;③對稱性:一條對稱軸,沒有對稱中心,只有乙個頂點(0,0);④準線:

一條準線; ⑤離心率:,拋物線。

如設,則拋物線的焦點座標為________(答:);

5、點和橢圓()的關係:(1)點在橢圓外;(2)點在橢圓上=1;(3)點在橢圓內

6.直線與圓錐曲線的位置關係:

(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乙個交點,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乙個交點,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:

①若直線y=kx+2與雙曲線x2-y2=6的右支有兩個不同的交點,則k的取值範圍是_______(答:(-,-1));

②直線y―kx―1=0與橢圓恒有公共點,則m的取值範圍是_______(答:[1,5)∪(5,+∞));

③過雙曲線的右焦點直線交雙曲線於a、b兩點,若│ab︱=4,則這樣的直線有_____條(答:3);

(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、拋物線只有乙個公共點時的位置關係有兩種情形: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,但只有乙個交點;如果直線與拋物線的軸平行時,直線與拋物線相交,也只有乙個交點;

(2)過雙曲線=1外一點的直線與雙曲線只有乙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乙個公共點:兩條切線和一條平行於對稱軸的直線。比如:

①過點作直線與拋物線只有乙個公共點,這樣的直線有______(答:2);

②過點(0,2)與雙曲線有且僅有乙個公共點的直線的斜率的取值範圍為______(答:);

③過雙曲線的右焦點作直線交雙曲線於a、b兩點,若4,則滿足條件的直線有____條(答:3);

④對於拋物線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的位置關係是_______(答:相離);

⑤過拋物線的焦點作一直線交拋物線於p、q兩點,若線段pf與fq的長分別是、,則_______(答:1);

⑥設雙曲線的右焦點為,右準線為,設某直線交其左支、右支和右準線分別於,則和的大小關係為填大於、小於或等於) (答:等於);

⑦求橢圓上的點到直線的最短距離(答:);

⑧直線與雙曲線交於、兩點。①當為何值時,、分別在雙曲線的兩支上?②當為何值時,以ab為直徑的圓過座標原點?(答:①;②);

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,其中表示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已知拋物線方程為,若拋物線上一點到軸的距離等於5,則它到拋物線的焦點的距離等於____;

③若該拋物線上的點到焦點的距離是4,則點的座標為_____(答:);

④點p在橢圓上,它到左焦點的距離是它到右焦點距離的兩倍,則點p的橫座標為_______(答:);

⑤拋物線上的兩點a、b到焦點的距離和是5,則線段ab的中點到軸的距離為______(答:2);

⑥橢圓內有一點,f為右焦點,在橢圓上有一點m,使之值最小,則點m的座標為_______(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、餘弦定理求解。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=,且當即為短軸端點時,最大為=;②,當即為短軸端點時,的最大值為bc;對於雙曲線的焦點三角形有:

①;②。比如:①短軸長為,離心率的橢圓的兩焦點為、,過作直線交橢圓於a、b兩點,則的周長為________(答:

6);②設p是等軸雙曲線右支上一點,f1、f2是左右焦點,若,|pf1|=6,則該雙曲線的方程為 (答:);

③雙曲線的虛軸長為4,離心率e=,f1、f2是它的左右焦點,若過f1的直線與雙曲線的左支交於a、b兩點,且是與等差中項,則答:);

④已知雙曲線的離心率為2,f1、f2是左右焦點,p為雙曲線上一點,且,.求該雙曲線的標準方程(答:);

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a,b,若p為ab的中點,則pa⊥pb;(4)若ao的延長線交準線於c,則bc平行於x軸,反之,若過b點平行於x軸的直線交準線於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於兩點a、b,且分別為a、b的橫座標,則=,若分別為a、b的縱座標,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後,利用第二定義求解。比如:

①過拋物線y2=4x的焦點作直線交拋物線於a(x1,y1),b(x2,y2)兩點,若x1+x2=6,那麼|ab|等於_______(答:8);

②過拋物線焦點的直線交拋物線於a、b兩點,已知|ab|=10,o為座標原點,則δabc重心的橫座標為_______(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k=-;在雙曲線中,以為中點的弦所在直線的斜率k=;在拋物線中,以為中點的弦所在直線的斜率k=。

比如:①如果橢圓弦被點a(4,2)平分,那麼這條弦所在的直線方程是 (答:);

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