一、橢圓方程.
1. 橢圓方程的第一定義:
|PF?|+|PF?|=2a>|F?F?|方程為橢圓
|PF?|+|PF?|=2a<|F?F?|無軌跡
|PF?|+|PF?|=2a=|F?F?|以F?,F?為端點的線段
⑴①橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:
i. 中心在原點,焦點在x軸上:x2/a2+y2/b2=1(a>b>0). ii. 中心在原點,焦點在y軸上:y2/a2+x2/b2=1(a>b>0).
②一般方程:Ax2+By2=1(A>0,B>0)
③橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程:x2/a2+y2/b2=1的參數(shù)方程為{x=acosθ.y=bsinθ.(一象限θ應(yīng)是屬于0<θ<π/2).
⑵①頂點:(±a,0)(0,±b)或(0,a±)(±b,0)
②軸:對稱軸:x軸,y軸;長軸長2a,短軸長2b
③焦點:(-c,0)(c,0)或(0,-c)(0,c)
④焦距:|F?F?|=2c,c=√(a2-b2)
⑤準(zhǔn)線:x=±a2/c或y=±a2/c
⑥離心率:e=c/a(0<e<1)
⑦焦點半徑:
i.設(shè)P(x0.y0) 為橢圓x2/b2+y2/a2=1上的一點,F(xiàn)?,F?為左、右焦點,則|PF?|=a+ex0,|PF?|=a-ex0=>由橢圓方程的第二定義可以推出.
ii.設(shè)P(x0,y0)為橢圓x2/b2+y2/a2=1(a>b>0)上的一點,F(xiàn)?,F?為上、下焦點,則|PF?|=a+ey0,|PF?|=a-ey0=>由橢圓方程的第二定義可以推出.
由橢圓第二定義可知:|pF?|=e(x0+a2/c)=a+ex0(x0<0),|pF?|=e(a2/c-x0)=ex0-a(x0>0)歸結(jié)起來為“左加右減”.
注意:橢圓參數(shù)方程的推導(dǎo):得N(acosθ,bsinθ)→方程的軌跡為橢圓.
⑧通徑:垂直于x軸且過焦點的弦叫做通經(jīng).坐標(biāo):d=2b2/a2(-c,b2/a)和(c,b2/a)
⑶共離心率的橢圓系的方程:橢圓x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)的離心率是e=c/a(c=√(a2-b2)),方程x2/a2+y2/b2=t(t是大于0的參數(shù),a>b>0)的離心率也是e=c/a 我們稱此方程為共離心率的橢圓系方程.
⑸若P是橢圓:x2/a2+y2/b2=1上的點.F?,F?為焦點,若∠F?PF?=θ,則△F?PF?的面積為b2tanθ/2(用余弦定理與|PF?|+|PF?|=2a可得). 若是雙曲線,則面積為b2·cotθ/2.
二、雙曲線方程.
1. 雙曲線的第一定義:
||PF?|-|PF?||=2a<|F?F?|方程為雙曲線
||PF?|-|PF?||=2a>|F?F?|無軌跡
||PF?|-|PF?||=2a=|F?F?|以F?,F?的一個端點的一條射線
⑴①雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程:x2/a2-y2/b2=1(a,b>0),y2/a2-x2/b2=1(a,b>0). 一般方程:Ax2+Cy2=1(AC<0).
⑵①i. 焦點在x軸上:
頂點:(a,0),(-a,0) ;焦點:(c,0),(-c,0);準(zhǔn)線方程x=±a2/c; 漸近線方程:x/a±y/b=0或x2/a2-y2/b2=0.
ii. 焦點在y軸上:
頂點:(0,-a),(0,a). 焦點:(0,c),(0,-c). 準(zhǔn)線方程:y=±a2/c. 漸近線方程:y/a±x/b=0或y2/a2-x2/b2=0,參數(shù)方程:{x=secθ,y=btanθ或{x=btanθ,y=asecθ .
②軸x,y為對稱軸,實軸長為2a, 虛軸長為2b,焦距2c.
③離心率e=c/a.
④準(zhǔn)線距2a2/c(兩準(zhǔn)線的距離);通徑2b2/a.
⑤參數(shù)關(guān)系c2=a2+b2,e=c/a.
⑥焦點半徑公式:對于雙曲線方程x2/a2-y2/b2=1(F?,F?分別為雙曲線的左、右焦點或分別為雙曲線的上下焦點)
“長加短減”原則:
⑶等軸雙曲線:雙曲線x2-y2=±a2稱為等軸雙曲線,其漸近線方程為y=±x,離心率e=√2.
⑷共軛雙曲線:以已知雙曲線的虛軸為實軸,實軸為虛軸的雙曲線,叫做已知雙曲線的共軛雙曲線.x2/a2-y2/b2=λ與x2/a2-y2/b2=-λ互為共軛雙曲線,它們具有共同的漸近線:x2/a2-y2/b2=0.
⑸共漸近線的雙曲線系方程:x2/a2-y2/b2=λ(λ≠0)的漸近線方程為x2/a2-y2/b2=0如果雙曲線的漸近線為x/a±y/b=0時,它的雙曲線方程可設(shè)為x2/a2-y2/b2=λ(λ≠0).
例如:若雙曲線一條漸近線為y=1/2x且過p(3,-1/2)解:令雙曲線的方程為:
解:令雙曲線的方程為:x2/4-y2=λ(λ≠0),代入(3,-1/2)得x2/8-y2/2=1.
⑹直線與雙曲線的位置關(guān)系:
區(qū)域①:無切線,2條與漸近線平行的直線,合計2條;
區(qū)域②:即定點在雙曲線上,1條切線,2條與漸近線平行的直線,合計3條;
區(qū)域③:2條切線,2條與漸近線平行的直線,合計4條;
區(qū)域④:即定點在漸近線上且非原點,1條切線,1條與漸近線平行的直線,合計2條;
區(qū)域⑤:即過原點,無切線,無與漸近線平行的直線.
小結(jié):過定點作直線與雙曲線有且僅有一個交點,可以作出的直線數(shù)目可能有0、2、3、4條.
(2)若直線與雙曲線一支有交點,交點為二個時,求確定直線的斜率可用代入△法與漸近線求交和兩根之和與兩根之積同號.
⑺若P在雙曲線x2/a2-y2/b2=1,則常用結(jié)論1:P到焦點的距離為m = n,則P到兩準(zhǔn)線的距離比為m︰n.
簡證:d?/d?=|PF?|/e/|PF?|/e = m/n.
常用結(jié)論2:從雙曲線一個焦點到另一條漸近線的距離等于b.
三、拋物線方程.
3. 設(shè)p>0,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程、類型及其幾何性質(zhì):
注:①ay2+by+c=x頂點((4ac-b2)/4a-b/2a).
②y2=2px(p≠0)則焦點半徑|PF|=|x+P/2|;x2=2py(p≠0)則焦點半徑為|PF|=|y+p/2|.
③通徑為2p,這是過焦點的所有弦中最短的.
④y2=2px(或x2=2py)的參數(shù)方程為{x=2pt2,y=2pt(或{x=2pt,y=2pt2)(t為參數(shù)).
四、圓錐曲線的統(tǒng)一定義..
4. 圓錐曲線的統(tǒng)一定義:平面內(nèi)到定點F和定直線ι的距離之比為常數(shù)e的點的軌跡.
當(dāng)0<e<1時,軌跡為橢圓;
當(dāng)e=1時,軌跡為拋物線;
當(dāng)e>1時,軌跡為雙曲線;
當(dāng)e=0時,軌跡為圓(e=c/a,當(dāng)c=0,a=b時).
5. 圓錐曲線方程具有對稱性. 例如:橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程對原點的一條直線與雙曲線的交點是關(guān)于原點對稱的.
因為具有對稱性,所以欲證AB=CD, 即證AD與BC的中點重合即可.
注:橢圓、雙曲線、拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)
1. 橢圓、雙曲線、拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程的其他形式及相應(yīng)性質(zhì).
2. 等軸雙曲線
3. 共軛雙曲線
5. 方程y2=ax與x2=ay的焦點坐標(biāo)及準(zhǔn)線方程.
6.共漸近線的雙曲線系方程.
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