高考数学圆锥曲线知识点、题型、易误点、技巧总结.pdf
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1、高考数学圆锥曲线概念方法题型易误点技巧总结一.圆锥曲线的两个定义:1第一定义中要重视“括号内的限制条件:椭圆中,与两个定点 F,,F2的距离的和等于常数2a,且此常数2a一定要大于F1F2,当常数等于F1F2时,轨迹是线段 F1F2,当常数小于F1F2时,无轨迹;双曲线中,与两定点 F1,F2的距离的差的绝对值等于常数2a,且此常数2a一定要小于|F1F2I,定义 中的“绝对值与2a|F1F2|,那么轨迹不存在。假设去掉定义中的绝对值那么轨迹仅表示双曲线的一支。2第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线,且“点点距为分子、点线距为分母,其商即是离心率e。圆锥曲线的第二定义,给出了圆锥曲线
2、上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系,要善于第二定义对它们进行相互转化 练习:1.定点F1(3,0),F2(3,0),在满足以下条件的平面上动点A-PFjCPF1PF?4B PF|PF2D|PF122运用P 的轨迹中是椭圆的是答:C;6PF210|PF2122.方程J(x 6)2y2J(x 6)2y28表示的曲线是 _ 答:双曲线的左支3.点Q(2j2,0)及抛物线y上一动点 Px,y,那么 y+|PQ|的最小值是 _ 答:24二.圆锥曲线的标准方程 标准方程是指中心 顶点在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程工 0,且1A 椭圆:焦点在,B,C 同号,xA 轴上时工 B。x22x轴
3、上:2双曲线:焦点在数,焦点在y轴上时y22与1a b 0y bcos参数方程,其中为参22ax2b22a2 2a2b 0。方程Ax Bybyr=1,焦点在y轴上:乂22=1a 0,b 0丨。方程2 2C表示椭圆的充要条件是什么a b?ABCAx By C表示双曲线的充要条件是什么?ABC 工 0,且 A,B 异号。3抛物线:开口向右时y2 2 px(p 0),开口向左时y22 _ _ 2-_x 2 py(p 0),开口 向下时x 2 py(p 0)。2px(p 0),开口向上时练习:2 21.方程y么1表示椭圆,那k的取值范围为3 k 2 k1 1答:,尹护;32.假设x,y R,且3x22
4、y26,那么y的最大值是 _,x2 y2的最小值是答:J5,2x522上1有公共焦点,那么该双曲线的方程 _43.双曲线的离心率等于-r,且与椭圆 4.设中心在坐标原点2F1、F2在坐标轴上,离心率90,焦点e.2的双曲线 C 过点P4,.10,那么 C 的方程为 _ 答:2 2x5.方程2x y 621一1表示焦点在 y 轴上的椭圆,贝Um 的取值范围是 m2 m.圆锥曲线焦点位置的判断断首先化成标准方程,然后再判1椭圆:由x2,y2分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。2双曲线:由x2,y2项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;3抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口
5、方向。特别提醒:1在求解椭圆、双曲线问题时,首先要判断焦点位置,焦点双曲线的定位条件,它决定椭圆、双曲线标准方程的类型,而方程中的两个参数F1,F2的位置,是椭圆、a,b,确定椭圆、双曲2在椭线的形状和大小,是椭圆、双曲线的定形条件;在求解抛物线问题时,首先要判断开口方向;圆中,a最大,a2 b2 c2,在双曲线中,c最大,c2 a2 b2。四.圆锥曲线的几何性质:2 21椭圆以刍 爲1a b 0为例:范围:a2 b2a x a,b y b;焦点:两个焦点c,0:对称性:两条对称轴x 0,y 0,个对称中心0,0,四个顶点a,0,0,b,其a2c;离心率:e,椭圆0 e 1,中长轴长为 2a,
6、短轴长为 2b;准线:两条准线xce越小,椭圆越圆;e越大,椭圆越扁。.x2y22双曲线以二-1a 0,ba_a2 b20为例:范围:x a或x a,y R;焦点:两x 0,y 0,个对称中心0,0,两个顶点a,0,其中实个焦点c,0:对称性:两条对称轴轴长为 2a,虚轴长为 2b,特别地,当实轴和虚轴的长相等时,称为等轴双曲线,其方程可设为x2 y2 k,k 0;准线:两条准线xac2c;离心率:e,双曲线e 1,等轴双曲线abe J2,e越小,开口越小,e越大,开口越大;两条渐近线:3抛物线 y2 2 px(p以y x。a10)为例:范围:x0,y R;焦点:一个焦占八(和,其中0,0;p
7、的几何意义是:焦点到准线的距离;对称性:一条对称轴y0,没有对称中心,只有个顶点准线:一条准线xp2;离心率:eca,抛物线e 1。练习:221.假设椭圆y1的离心率e5m,那么m的值是答亠25,:3 或丨;53时,那么椭圆长轴的最小值2.以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为1为3.双曲线的渐近线方程是3x 2y 0,那么该双曲线的离心率等于4.双曲线ax2 by2答:或;1的离心率为5,那么a:b=_答:4 或423丄丨;2 25.设双曲线刍与1 a0,b0中,离心率 e J2,2,那么两条渐近线夹角B的取值范围是 _a2 b2答:片三;6.设a 0,a R,那么抛物线221
8、答:(,4ax的焦点坐标为荷;1a b 0丨的关系:1点P(x0,y0)在椭圆外22o2=1;3点2ox五、点P(xo,yo)和椭圆2a2点P(xo,y。)在椭圆上2x2aXo2aybP(xo,yo)在椭圆内Xa六直线与圆锥曲线的位置关系1相交:o直线与椭圆相交;o直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定o是直线与双曲0,有0,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故线相交的充分条件,但不是必要条件;0直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有故当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,的充分条件,但不是必要条件。如2相切:3相离:0也仅是直线与
9、抛物线相交oo直线与椭圆相切;直线与椭圆相离;00直线与双曲线相切;直线与双曲线相离;00直线与抛物线相切;直线与抛物线相离。特别提醒:1直线与双曲线、抛物线只有一个公共点时的位置关系有两种情形:相切和相交。如 果直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交,但只有一个交点;如果直线与抛物线的轴平行时,直线2 2与抛物线相交,也只有一个交点;2过双曲线 务 当=1 外一点P(xo,y)的直线与双曲线只有一个公a b共点的情况如下:P 点在两条渐近线之间且不含双曲线的区域内时,与双曲线两支相切的两条切线,有两条与渐近线平行的直线和分别有两条与渐共四条;P 点在两条渐近线之间且包含双曲线的区域内时
10、,近线平行的直线和只与双曲线一支相切的两条切线,共四条;P 在两条渐近线上但非原点,只有两条:一条是与另一渐近线平行的直线,一条是切线;P 为原点时不存在这样的直线;3过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点:两条切线和一条平行于对称轴的直线练习:1.假设直线 y=kx+2 与双曲线 x2-y2=6 的右支有两个不同的交点,贝 U2 2k 的取值范围是 _2.直线 y kx 仁 0 与椭圆 5 m1恒有公共点,贝 U m 的取值范围是 _2 23.过双曲线 L 1 的右焦点直线交双曲线于A、B 两点,假设|AB|=4,那么这样的直线有 _1 2条4.过点(2,4)作直线与抛物线y2
11、 8x只有一个公共点,这样的直线有 _ 答:2;2 25.过点(0,2)与双曲线 二 1有且仅有一个公共点的直线的斜率的取值范围为 _91626.过双曲线x2乡1的右焦点作直线I交双曲线于 A、B 两点,假设|AB4,那么满足条件的直线l有_7.对于抛物线 C:y2 4X,我们称满足y02 4x0的点M(x,y)在抛物线的内部,假设点M(x,y)在抛物线的内部,那么直线l:yy 2(x怡)与抛物线 C 的位置关系是_ 答:相离;8.过抛物线y2 4x的焦点F作一直线交抛物线于 P、Q 两点,假设线段 PF 与 FQ 的长分别是p、q,那么答:1;29.设双曲线16y_1的右焦点为F,右准线为9
12、2l,设某直线m交其左支、右支和右准线分别于P,Q,R,那么PFR和QFR的大小关系为(填大于、小于或等于)答:等于;10.求椭圆7x24y228上的点到直线3x 2y 16 0的最短距离答:;1311.直线y ax 1与双曲线3x2 y2 1交于A、B两点。当a为何值时,A、B分别在双曲线的两支上?当a为何值时,以 AB 为直径的圆过坐标原点?答:3,3:a 1;七、焦半径圆锥曲线上的点 P 到焦点 F 的距离的计算方法:禾U用圆锥曲线的第二定义,转化到相应准线的距离,即焦半径r ed,其中d表示 P 到与 F 所对应的准线的距离。练习:2 21.椭圆红1上一点 P 到椭圆左焦点的距离为25
13、 163,那么点 P 到右准线的距离为答:3532.抛物线方程为y2 8x,假设抛物线上一点到y轴的距离等于 5,贝陀到抛物线的焦点的距离等于3.假设该抛物线上的点M到焦点的距离是 4,那么点M的坐标为 _ 答:7,(2,4)丨;2 24点 P 在椭圆 1 Z 1 上,它到左焦点的距离是它到右焦点距离的两倍,那么点P 的横坐标为_2595.抛物线y2 2x上的两点 A、B 到焦点的距离和是 5,那么线段 AB 的中点到y轴的距离为 _2 26.右焦点,在椭圆上有一点43椭圆L Z 1内有一点P(1,1),F 为M,使MP 2MF之值最小,那么点 M 的坐标为_答:(主6,1);3八、焦点三角形
14、椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形余弦定理求解。设椭圆或双曲线上的一点22问题:常利用第一定义和正弦、P(x0,y。)到两焦点F1,F2的距离分别为12,焦点F1PF2的xa.22b2牙 中 =arccos 1),且当r1 r2即P为短轴端点时,最大1,面积为S,那么在椭圆笃2br1r2出设 P 是等轴双曲线b c:S b2tan?c|y01,当|y|2.b即P为短轴端点时,Smax的最大值为22那么该双曲线的方程4;为max2 2arccos2_ 答:x ya为3.椭圆x y1的焦点为 F1、F2,点 P 为椭圆上的动点,当 PF2 PF10 时,点 P 的横坐标的取值范be;对于双
15、曲线笃 每1的焦点三角形有:942 22a barccos12b1:Sr1r2 sinr1r22以 b cot。2练习:1.短轴长为的周长为26;答:e2的椭圆的两焦点为F1、F2,过F1作直线交椭圆于 A、B 两点,贝UABF23练习:围是答:辽5T;564.双曲线的虚轴长为 4,离心率 e=二三,F1、F2是它的左右焦点,假设过Fi的直线与双曲线的左支交于2A、B 两点,且AB是AF2与BF2等差中项,那么AB=答:&2;5.双曲线的离心率为 2,F1、F2是左右焦点,P 为双曲线上一点,且FfF2 60,SPF1F212 3求2 2该双曲线的标准方程答:1;412九、抛物线中与焦点弦有关
16、的一些几何图形的性质2:1以过焦点的弦为直径的圆和准线相切;设 AB 为焦点弦,M 为准线与 x 轴的交点,那么/AMF=ZBMF 3设 AB 为焦点弦,A、B 在准线上的射影分别为 A1,B1,假设 P 为 A1B1的中点,贝UPA!PB;4假设AO 的延长线交准线于 C,那么 BC 平行于 x轴,反之,假设过B 点平行于 x 轴的直线交准线于 C 点,贝 U A,O C 三点共线。长的计算十、弦长公式:假设直线,y kx b与圆锥曲线相交于两点A、B,且x1,x2分别为A、B 的横坐标,那么AB=J1 k2x1x2,假设yi,y2分别为 A、B 的纵坐标,那么AB=*1至y2,假设弦 AB
17、y1所在直线方程设为x ky b,那么AB=山k2Y1Y2。特别地,焦点弦过焦点的弦:焦点弦的弦般不用弦长公式计算,而是将焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义求解。1.过抛物线y2=4x 的焦点作直线交抛物线于AX1,y1,BX2,y2两点,假设 X1+X2=6,那么|AB|等于2.过抛物线 横坐标为2,十一、圆锥曲线的中点弦问题y2 2x焦点的直线交抛物线于_A_ 答:3;:、B 两点,|AB|=10,O 为坐标原点,那么 ABC 重心的遇到中点弦问题常用“韦达定理 或“点差法求解。在椭圆2 22务芯 1中,以Px,yo为中点的弦所在直线的斜率k=-2_b2x;在双曲线务a ba ya
18、b2x2Pxo,y。为中点的弦所在直线的斜率 k=p 丄;在抛物线y 2px(p0中,以Pxo,yo为中点的弦a yo所在直线的斜率 k=卫。yo练习:1.如果椭圆x 2y 82直线1弦被点3690丨x224,2 丨平分,那么这条弦所在的直线方程是答:xa22y=x+1 与椭圆y1(a b 0)相交于 A、B 两点,且线段 AB 的中点在直线 L:x b22y=0 上,那么此椭圆的离心率为特别提醒:因为务必别忘了检验十二.你了解以下结论吗20是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解有关弦长、对称问题时,?222仝伸勺渐近线方程为 2L数,丰0。詁 0;221双曲xTa2ab线2为渐近线即
19、与双曲线:2 2y_b3中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、双曲线方程可设为amx nyx2以b71共渐近线的双曲线方程为yax224椭圆、双曲线的通径过焦点且垂直于对称轴的弦为一,抛物线的通径为2p,焦准距为p;2b22ba为竺,焦准距c通径是所有焦点弦过焦点的弦中最短的弦;a焦点到相应准线的距离6 假设抛物线y 2px(p20)的焦点弦为 ABA(Xi,yJ,Bgy),那么|AB|XiX2p;x1x27假设 OAOB 是过抛物线y 2px(p 0)顶点 O 的两条互相垂直的弦,那么直线2AB 恒经过定点(2 p,0)13.动点轨迹方程:1求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围
20、;直接法:直接利用条件建立x,y之间的关系F(x,y)0;如动点P到定点F(1,O)和直线xy 12(x 4)(3 x 4)或y 4x(0 x 3)丨;2 23的距离之和等于 4,求 P 的轨迹方程.答:待定系数法:所求曲线的类型,求曲线方程一一先根据条件设出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数。如线段 AB 过 x 轴正半轴上一点 Mm,0(m 0),端点 A、B 到 x 轴距离之积为 2m,以 x 轴为对称轴,过 A、O、2B 三点作抛物线,那么此抛物线方程为答:y 2x;2 2向圆x y 1作两条切线 PA、PB,切点分别为A B,ZAPB=60,那么动点 P 的轨迹方程为_答:x2
21、y2 4丨;2点 M 与点 F(4,0)的距离比它到直线|:X 5 0的距离小于 1,那么点 M 的轨迹方程是 _答:y 16x;(3)动圆与两圆。Mx y 1和。N:x y 8x 12迹为_ 答:双曲线的一支;代入转移法:动点P(x,y)依赖于另一动点Q(x0,y0)的变化而变化,并且Q(x0,y0)又在某曲线上,那么可0都外切,那么动圆圆心的轨先用x,y的代数式表示xo,y,再将xo,yo代入曲线得要求的轨迹方程;如动点P是抛物线y 2x21上任一点,1定点为A(0,1),点M分PA所成的比为 2,那么 M 的轨迹方程为_ 答:y 6x2丄;3参数法:当动点P(x,y)坐标之间的关系不易直
22、接找到,也没有相关动点可用时,可考虑将x,y均用一中间变量参数表示,得参数方程,再消去参数得普通方程。如1AB 是圆 0 的直径,且|AB|=2a,M 为圆上一动点,作 MNLAB,垂足为 N,在 OM 上取点P,使|OP|MN I,求点P的轨迹。答:x2 y2 a|y|圆x22假设点P(x1,yd在2 y 1上运动,那么点yj的轨迹方程是2答:y 2x 1(|x|212)丨;3过抛物线x2 4y2的焦点 F 作直线|交抛物线于 A B 两点,那么弦 AB 的中点 M 的轨迹方程是答:x 2y 2丨;注意:如果问题中涉及到平面向量知识,那么应从向量的特点岀发,考虑选择向量的几何形式进行“摘帽子
23、或脱靴子转化,还是选择向量的代数形式进行“摘帽子或脱靴子转化。如椭圆x-2a2b21(a b 0)的左、右焦点分别是 F1一 c,0、F2c,0,Q 是椭圆外的动点,满足|RQ|2a.点P是线段 F1Q 与该椭圆的交点,点T在线段0,|TF2|0.1设x为点P的横坐标,证明F2Q 上,并且满足PT TF2I F1PI a;2求点 T 的轨迹 C 的方程;3试问:在点 T 的轨迹 C 上,是否存在点M,使厶 F1MF2的面积 S=b2.假设存在,求/F1MF2的正切值;假设不存在,请说明理由2 2答:1略;2x ya2;3当丄ca时不存在;当b2a时存在,此时/F1MF2=2特殊点对轨迹的“完备
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