平面解析幾何硬解方法及便捷規律

2022-08-28 13:39:10 字數 4235 閱讀 3184

平面解析幾何

2. 硬解定理內容

3. 結論與推論

第一部分圓錐曲線對比表

第一部分硬解定理內容

cgy-eh定理(圓錐曲線硬解定理)

若曲線與直線aχ+by+c=0相交於e、f兩點,則:

其中△『為一與△同號的值,

定理說明

應用該定理於橢圓時,應將代入。

應用於雙曲線時,應將代入

同時不應為零,即ε不為零。

求解y1+y2與 y1*y2只須將a與b的值互換且m與n的值互換.可知ε與'的值不會因此而改變。

定理補充

聯立曲線方程與y=kx+

是現行高考中比聯立」ax+by+c=0「更為普遍的現象。其中聯立後的二次方程是標準答案中必不可少的一項,x1+x2,x1x2都可以直接通過該方程與韋達定理求得,唯獨弦長的表示式需要大量計算。這裡給出乙個cgy-eh的斜率式簡化公式,以減少記憶量,以便在考試中套用。

若曲線與直線y=kx+相交於e、f兩點,則:

這裡的既可以是常數,也可以是關於k的代數式。由這個公式我們可以推出:

若曲線為橢圓

,則若曲線為雙曲線

,則由於在高考中cgy-eh定理不可以直接應用,所以學生如此解答才可得全步驟分(省略號的內容需要考生自己填寫):

聯立兩方程得……(二次式子)(*)

所以x1+x2=……①,x1x2=……②;

所以|x1-x2|=√(x1+x2)^2-4x1x2=……(此時代入①、②式得到乙個大式子,但不必化簡)

化簡得|x1-x2|=(偷偷地直接套公式,不必真化簡)

下面就可求弦長

了。定理簡證

設曲線x^2/m+y^2/n=1①與直線 aχ+by+c=0②相交於e、f兩點,聯立①②式可得最終的二次方程:

(a^2 m+b^2 n) x^2+2acmx+c^2 m-mnb^2=0

應用韋達定理,可得:

x_1+x_2=(-2acm)/(a^2 m+b^2 n)

x_1 x_2=(m(c^2-b^2 n))/(a^2 m+b^2 n)

=4mnb^2 (ε-c^2)

對於等價的一元二次方程的數值不唯一,且的意義僅在於其與零的關係,故由4b^2>0恆成立,則可取與同號的'=mn(ε-c^2)作為的值。[3]

由|ef|=√(〖(x_1-x_2)〗^2+〖(y_1-y_2)〗^2 )=√((1+a^2/b^2 )[〖(x_1+x_2)〗^2-4x_1 x_2 ] )

可得|ef|=√((a^2+b^2)4mn(a^2 m+b^2 n-c^2))/(|a^2 m+b^2 n|)

令ε=a^2 m+b^2 n 則得到cgy-eh定理:

x_1+x_2=(-2acm)/ε ; x_1 x_2=(m(c^2-b^2 n))/ε ; '=mn(ε-c^2) ; |ef|=(2√((a^2+b^2

第一部分結論與推論

一、橢圓的常用結論:

1. 點p處的切線pt平分△pf1f2在點p處的外角.

2. pt平分△pf1f2在點p處的外角,則焦點在直線pt上的射影h點的軌跡是以長軸為直徑的圓,除去長軸的兩個端點.

3. 以焦點弦pq為直徑的圓必與對應準線相離.

4. 以焦點半徑pf1為直徑的圓必與以長軸為直徑的圓內切.

5. 若在橢圓上,則過的橢圓的切線方程是.

6. 若在橢圓外,則過作橢圓的兩條切線切點為p1、p2,則切點弦p1p2的直線方程是.

7. 橢圓(a>b>0)的左右焦點分別為f1,f 2,點p為橢圓上任意一點,則橢圓的焦點角形的面積為.

8. 橢圓(a>b>0)的焦半徑公式, ( , ).

9. 設過橢圓焦點f作直線與橢圓相交 p、q兩點,a為橢圓長軸上乙個頂點,鏈結ap 和aq分別交相應於焦點f的橢圓準線於m、n兩點,則mf⊥nf.

10. 過橢圓乙個焦點f的直線與橢圓交於兩點p、q, a1、a2為橢圓長軸上的頂點,a1p和a2q交於點m,a2p和a1q交於點n,則mf⊥nf.

11. ab是橢圓的不平行於對稱軸的弦,m為ab的中點,則,即。

12. 若在橢圓內,則被po所平分的中點弦的方程是;

【推論】:

1、若在橢圓內,則過po的弦中點的軌跡方程是。橢圓(a>b>o)的兩個頂點為,,與y軸平行的直線交橢圓於p1、p2時a1p1與a2p2交點的軌跡方程是.

2、過橢圓(a>0, b>0)上任一點任意作兩條傾斜角互補的直線交橢圓於b,c兩點,則直線bc有定向且(常數).

3、若p為橢圓(a>b>0)上異於長軸端點的任一點,f1, f 2是焦點, ,,則.

4、設橢圓(a>b>0)的兩個焦點為f1、f2,p(異於長軸端點)為橢圓上任意一點,在△pf1f2中,記, ,,則有.

5、若橢圓(a>b>0)的左、右焦點分別為f1、f2,左準線為l,則當0<e≤時,可在橢圓上求一點p,使得pf1是p到對應準線距離d與pf2的比例中項.

6、p為橢圓(a>b>0)上任一點,f1,f2為二焦點,a為橢圓內一定點,則,當且僅當三點共線時,等號成立.

7、橢圓與直線有公共點的充要條件是.

8、已知橢圓(a>b>0),o為座標原點,p、q為橢圓上兩動點,且.(1);(2)|op|2+|oq|2的最大值為;(3)的最小值是.

9、過橢圓(a>b>0)的右焦點f作直線交該橢圓右支於m,n兩點,弦mn的垂直平分線交x軸於p,則.

10、已知橢圓( a>b>0) ,a、b、是橢圓上的兩點,線段ab的垂直平分線與x軸相交於點, 則.

11、設p點是橢圓( a>b>0)上異於長軸端點的任一點,f1、f2為其焦點記,則(1).(2).

12、設a、b是橢圓( a>b>0)的長軸兩端點,p是橢圓上的一點,, ,,c、e分別是橢圓的半焦距離心率,則有(1).(2).(3).

13、已知橢圓( a>b>0)的右準線與x軸相交於點,過橢圓右焦點的直線與橢圓相交於a、b兩點,點在右準線上,且軸,則直線ac經過線段ef 的中點.

14、過橢圓焦半徑的端點作橢圓的切線,與以長軸為直徑的圓相交,則相應交點與相應焦點的連線必與切線垂直.

15、過橢圓焦半徑的端點作橢圓的切線交相應準線於一點,則該點與焦點的連線必與焦半徑互相垂直.

16、橢圓焦三角形中,內點到一焦點的距離與以該焦點為端點的焦半徑之比為常數e(離心率).

(注:在橢圓焦三角形中,非焦頂點的內、外角平分線與長軸交點分別稱為內、外點.)

17、橢圓焦三角形中,內心將內點與非焦頂點連線段分成定比e.

18、橢圓焦三角形中,半焦距必為內、外點到橢圓中心的比例中項.

二、雙曲線的常用結論:

1、點p處的切線pt平分△pf1f2在點p處的內角.

2、pt平分△pf1f2在點p處的內角,則焦點在直線pt上的射影h點的軌跡是以長軸為直徑的圓,除去長軸的兩個端點.

3、以焦點弦pq為直徑的圓必與對應準線相交.

4、以焦點半徑pf1為直徑的圓必與以實軸為直徑的圓相切.(內切:p在右支;外切:p在左支)

5、若在雙曲線(a>0,b>0)上,則過的雙曲線的切線方程是.

6、若在雙曲線(a>0,b>0)外 ,則過po作雙曲線的兩條切線切點為p1、p2,則切點弦p1p2的直線方程是.

7、雙曲線(a>0,b>o)的左右焦點分別為f1,f 2,點p為雙曲線上任意一點,則雙曲線的焦點角形的面積為.

8、雙曲線(a>0,b>o)的焦半徑公式:(,)當在右支上時,,;當在左支上時,,。

9、設過雙曲線焦點f作直線與雙曲線相交 p、q兩點,a為雙曲線長軸上乙個頂點,鏈結ap 和aq分別交相應於焦點f的雙曲線準線於m、n兩點,則mf⊥nf.

10、過雙曲線乙個焦點f的直線與雙曲線交於兩點p、q, a1、a2為雙曲線實軸上的頂點,a1p和a2q交於點m,a2p和a1q交於點n,則mf⊥nf.

11、ab是雙曲線(a>0,b>0)的不平行於對稱軸的弦,m為ab的中點,則,即。

12、若在雙曲線(a>0,b>0)內,則被po所平分的中點弦的方程是.

13、若在雙曲線(a>0,b>0)內,則過po的弦中點的軌跡方程是.

【推論】:

1、雙曲線(a>0,b>0)的兩個頂點為,,與y軸平行的直線交雙曲線於p1、p2時a1p1與a2p2交點的軌跡方程是.

2、過雙曲線(a>0,b>o)上任一點任意作兩條傾斜角互補的直線交雙曲線於b,c兩點,則直線bc有定向且(常數).

3、若p為雙曲線(a>0,b>0)右(或左)支上除頂點外的任一點,f1, f 2是焦點, ,,則(或).

4、設雙曲線(a>0,b>0)的兩個焦點為f1、f2,p(異於長軸端點)為雙曲線上任意一點,在△pf1f2中,記, ,,則有.

5、若雙曲線(a>0,b>0)的左、右焦點分別為f1、f2,左準線為l,則當1<e≤時,可在雙曲線上求一點p,使得pf1是p到對應準線距離d與pf2的比例中項.

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