高考文科数学圆锥曲线专题复习试题中学教育高考_中学教育-高考.pdf
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1、 精心整理 高三文科数学专题复习之圆锥曲线知识归纳:名称 椭圆 双曲线 图象 xOy xOy 定义 平面内到两定点21,FF的距离的和为常数(大于21FF)的动点的轨迹叫椭圆即aMFMF221 当 2a2c时,轨迹是椭圆,当 2a2c时,轨迹是一条线段21FF 当 2a2c时,轨迹不存在 平面内到两定点21,FF的距离的差的绝对值为常数(小于21FF)的动点的轨迹叫双曲线即122MFMFa 当 2a2c时,轨迹是双曲线 当 2a2c时,轨迹是两条射线 当 2a2c时,轨迹不存在 标准方程 焦点在x轴上时:12222byax 焦点在y轴上时:12222bxay 注:根据分母的大小来判断焦点在哪一
2、坐标轴上 焦点在x轴上时:12222byax 焦点在y轴上时:12222bxay 常数cba,的关系 222bca,0 ba,a最大,bcbcbc,222bac,0 ac c最大,可以bababa,精心整理 渐近线 焦点在x轴上时:0 xyab 焦点在y轴上时:0yxab 抛物线:图形 xyOFl xyOFl 方程)0(22ppxy)0(22ppxy)0(22ppyx)0(22ppyx 焦点)0,2(p)0,2(p)2,0(p)2,0(p 准线 2px 2px 2py 2py (一)椭圆 1.椭圆的性质:由椭圆方程)0(12222babyax(1)范围:axb-a,xa,椭圆落在by a,x组
3、成的矩形中。大于的动点的轨迹叫椭圆即当时轨迹是椭圆当时轨迹是一条线段当时轨迹不存在平面内到两定点的距离的差的绝对值为常数小于的动点的轨迹叫双曲线即当时轨迹是双曲线当时轨迹是两条射线当时轨迹不存在标准方程焦点在轴上时渐近线焦点在轴上时焦点在轴上时抛物线图形方程焦点准线一椭圆椭圆的性质由椭圆方程范围椭圆落在组成的矩形中精心整理二双曲线的几何性精心整理对称性图象关于轴对称图象关于轴对称图象关于原点对称原点叫椭圆的对称中椭圆的顶点椭圆共有四个顶点加两焦点共有六个特殊点叫椭圆的长轴叫椭圆的短轴长分别为分别为椭圆的长半轴长和短半轴长椭圆的顶点即为椭圆与对称轴的交点离心率椭圆焦距与长轴长之比椭圆形状与的关系
4、椭圆变圆直至成为极 精心整理(2)对称性:图象关于 y 轴对称。图象关于 x 轴对称。图象关于原点对称。原点叫椭圆的对称中心,简称中心。x 轴、y 轴叫椭圆的对称轴。从椭圆的方程中直接可以看出它的范围,对称的截距。(3)顶点:椭圆和对称轴的交点叫做椭圆的顶点 椭圆共有四个顶点:)0,(),0,(2aAaA,),0(),0(2bBbB。加两焦点)0,(),0,(21cFcF 共有六个特殊点。21AA叫椭圆的长轴,21BB叫椭圆的短轴。长分别为ba 2,2。ba,分别为椭圆的长半轴长和短半轴长。椭圆的顶点即为椭圆与对称轴的交点。(4)离心率:椭圆焦距与长轴长之比。ace 2)(1abe。10 e。
5、椭圆形状与e的关系:0,0ce,椭圆变圆,直至成为极限位置圆,此时也可认为圆为椭圆在0e时的特例。,1ace椭圆变扁,直至成为极限位置线段21FF,此时也可认为是椭圆在1e时的特例。2.椭圆的第二定义:一动点到定点的距离和它到一条定直线的距离的比是一个)1,0(内常数e,那么这个点的轨迹叫做椭圆。其中定点叫做焦点,定直线叫做准线,常数e就是离心率。椭圆的第二定义与第一定义是等价的,它是椭圆两种不同的定义方式 3.椭圆的准线方程 对于12222byax,左准线caxl21:;右准线caxl22:对于12222bxay,下准线cayl21:;上准线cayl22:焦点到准线的距离cbccaccap2
6、222(焦参数)(二)双曲线的几何性质:大于的动点的轨迹叫椭圆即当时轨迹是椭圆当时轨迹是一条线段当时轨迹不存在平面内到两定点的距离的差的绝对值为常数小于的动点的轨迹叫双曲线即当时轨迹是双曲线当时轨迹是两条射线当时轨迹不存在标准方程焦点在轴上时渐近线焦点在轴上时焦点在轴上时抛物线图形方程焦点准线一椭圆椭圆的性质由椭圆方程范围椭圆落在组成的矩形中精心整理二双曲线的几何性精心整理对称性图象关于轴对称图象关于轴对称图象关于原点对称原点叫椭圆的对称中椭圆的顶点椭圆共有四个顶点加两焦点共有六个特殊点叫椭圆的长轴叫椭圆的短轴长分别为分别为椭圆的长半轴长和短半轴长椭圆的顶点即为椭圆与对称轴的交点离心率椭圆焦距
7、与长轴长之比椭圆形状与的关系椭圆变圆直至成为极 精心整理 1.(1)范围、对称性 由标准方程12222byax,从横的方向来看,直线 xa,x a 之间没有图象,从纵的方向来看,随着 x 的增大,y 的绝对值也无限增大,所以曲线在纵方向上可无限伸展,不像椭圆那样是封闭曲线。双曲线不封闭,但仍称其对称中心为双曲线的中心。(2)顶点 顶点:0,),0,(21aAaA,特殊点:bBbB,0),0(21 实轴:21AA长为 2a,a 叫做实半轴长。虚轴:21BB长为 2b,b 叫做虚半轴长。双曲线只有两个顶点,而椭圆则有四个顶点,这是两者的又一差异。(3)渐近线 过双曲线12222byax的渐近线xa
8、by(0byax)(4)离心率 双曲线的焦距与实轴长的比acace22,叫做双曲线的离心率范围:e1 双曲线形状与 e 的关系:1122222eacaacabk,e 越大,即渐近线的斜率的绝对值就越大,这时双曲线的形状就从扁狭逐渐变得开阔。由此可知,双曲线的离心率越大,它的开口就越阔。2.等轴双曲线 定义:实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线。等轴双曲线的性质:(1)渐近线方程为:xy;(2)渐近线互相垂直;(3)离心率2e。3.共渐近线的双曲线系 如果已知一双曲线的渐近线方程为xaby)0(kxkakb,那么此双曲线方程就一定大于的动点的轨迹叫椭圆即当时轨迹是椭圆当时轨迹是一条线段当时轨迹不
9、存在平面内到两定点的距离的差的绝对值为常数小于的动点的轨迹叫双曲线即当时轨迹是双曲线当时轨迹是两条射线当时轨迹不存在标准方程焦点在轴上时渐近线焦点在轴上时焦点在轴上时抛物线图形方程焦点准线一椭圆椭圆的性质由椭圆方程范围椭圆落在组成的矩形中精心整理二双曲线的几何性精心整理对称性图象关于轴对称图象关于轴对称图象关于原点对称原点叫椭圆的对称中椭圆的顶点椭圆共有四个顶点加两焦点共有六个特殊点叫椭圆的长轴叫椭圆的短轴长分别为分别为椭圆的长半轴长和短半轴长椭圆的顶点即为椭圆与对称轴的交点离心率椭圆焦距与长轴长之比椭圆形状与的关系椭圆变圆直至成为极 精心整理 是:)0(1)()(2222kkbykax或写成
10、2222byax。4.共轭双曲线 以已知双曲线的实轴为虚轴,虚轴为实轴,这样得到的双曲线称为原双曲线的共轭双曲线。区别:三量 a,b,c中 a,b 不同(互换)c 相同。共用一对渐近线。双曲线和它的共轭双曲线的焦点在同一圆上。确定双曲线的共轭双曲线的方法:将 1 变为1。5.双曲线的第二定义:到定点 F的距离与到定直线l的距离之比为常数)0(acace的点的轨迹是双曲线。其中,定点叫做双曲线的焦点,定直线叫做双曲线的准线。常数 e 是双曲线的离心率。6.双曲线的准线方程:对于12222byax来说,相对于左焦点)0,(1cF 对应着左准线caxl21:,相对于右焦点)0,(2cF对应着右准线c
11、axl22:;焦点到准线的距离cbp2(也叫焦参数)。对于12222bxay来说,相对于下焦点),0(1cF对应着下准线cayl21:;相对于上焦点),0(2cF对应着上准线cayl22:。(三)抛物线的几何性质(1)范围 因为 p0,由方程022ppxy可知,这条抛物线上的点 M的坐标(x,y)满足不等式 x0,所以这条抛物线在 y 轴的右侧;当 x 的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸。大于的动点的轨迹叫椭圆即当时轨迹是椭圆当时轨迹是一条线段当时轨迹不存在平面内到两定点的距离的差的绝对值为常数小于的动点的轨迹叫双曲线即当时轨迹是双曲线当时轨迹是两条射线当时轨迹不存
12、在标准方程焦点在轴上时渐近线焦点在轴上时焦点在轴上时抛物线图形方程焦点准线一椭圆椭圆的性质由椭圆方程范围椭圆落在组成的矩形中精心整理二双曲线的几何性精心整理对称性图象关于轴对称图象关于轴对称图象关于原点对称原点叫椭圆的对称中椭圆的顶点椭圆共有四个顶点加两焦点共有六个特殊点叫椭圆的长轴叫椭圆的短轴长分别为分别为椭圆的长半轴长和短半轴长椭圆的顶点即为椭圆与对称轴的交点离心率椭圆焦距与长轴长之比椭圆形状与的关系椭圆变圆直至成为极 精心整理(2)对称性 以y 代 y,方程022ppxy不变,所以这条抛物线关于 x 轴对称,我们把抛物线的对称轴叫做抛物线的轴。(3)顶点 抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的
13、顶点 在方程022ppxy中,当 y0 时,x0,因此抛物线022ppxy的顶点就是坐标原点。(4)离心率 抛物线上的点 M与焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的离心率,用 e表示。由抛物线的定义可知,e1。【典型例题】例 1.根据下列条件,写出椭圆方程(1)中心在原点、以对称轴为坐标轴、离心率为 1/2、长轴长为 8;(2)和椭圆 9x24y236 有相同的焦点,且经过点(2,3);(3)中心在原点,焦点在 x 轴上,从一个焦点看短轴两端的视角为直角,焦点到长轴上较近顶点的距离是510。分析:求椭圆的标准方程,首先要根据焦点位置确定方程形式,其次是根据 a2b2c2 及已知条件确定
14、a2、b2 的值进而写出标准方程。解:(1)焦点位置可在 x 轴上,也可在 y 轴上 因此有两解:112x16y112y16x2222或(2)焦点位置确定,且为(0,5),设原方程为22221yxab,(ab0),由已知条大于的动点的轨迹叫椭圆即当时轨迹是椭圆当时轨迹是一条线段当时轨迹不存在平面内到两定点的距离的差的绝对值为常数小于的动点的轨迹叫双曲线即当时轨迹是双曲线当时轨迹是两条射线当时轨迹不存在标准方程焦点在轴上时渐近线焦点在轴上时焦点在轴上时抛物线图形方程焦点准线一椭圆椭圆的性质由椭圆方程范围椭圆落在组成的矩形中精心整理二双曲线的几何性精心整理对称性图象关于轴对称图象关于轴对称图象关于
15、原点对称原点叫椭圆的对称中椭圆的顶点椭圆共有四个顶点加两焦点共有六个特殊点叫椭圆的长轴叫椭圆的短轴长分别为分别为椭圆的长半轴长和短半轴长椭圆的顶点即为椭圆与对称轴的交点离心率椭圆焦距与长轴长之比椭圆形状与的关系椭圆变圆直至成为极 精心整理 件有14952222baba10,1522ba,故方程为110 x15y22。(3)设椭圆方程为12222byax,(ab0)由题设条件有510cacb及 a2b2c2,解得 b10,5a 故所求椭圆的方程是15y10 x22。例 2.直线1 kxy与双曲线1322yx相交于A、B两点,当a为何值时,A、B在双曲线的同一支上?当a为何值时,A、B分别在双曲线
16、的两支上?解:把1 kxy代入1322yx 整理得:022)3(22axxa(1)当3a时,2424a 由0 得6a6且3a时,方程组有两解,直线与双曲线有两个交点 若 A、B在双曲线的同一支,须32221axx0,所以3a或3a。故当36a或63a时,A、B两点在同一支上;当33a时,A、B两点在双曲线的两支上。例 3.已知抛物线方程为)1x(p2y2(p0),直线myxl:过抛物线的焦点 F且被抛物线截得的弦长为 3,求 p 的值。解:设l与抛物线交于1122(,),(,),|3.A x yB xyAB 则 由距离公式|AB|yy|2|yy|k11)yy()x-(x21212221221
17、则有2129().2yy 大于的动点的轨迹叫椭圆即当时轨迹是椭圆当时轨迹是一条线段当时轨迹不存在平面内到两定点的距离的差的绝对值为常数小于的动点的轨迹叫双曲线即当时轨迹是双曲线当时轨迹是两条射线当时轨迹不存在标准方程焦点在轴上时渐近线焦点在轴上时焦点在轴上时抛物线图形方程焦点准线一椭圆椭圆的性质由椭圆方程范围椭圆落在组成的矩形中精心整理二双曲线的几何性精心整理对称性图象关于轴对称图象关于轴对称图象关于原点对称原点叫椭圆的对称中椭圆的顶点椭圆共有四个顶点加两焦点共有六个特殊点叫椭圆的长轴叫椭圆的短轴长分别为分别为椭圆的长半轴长和短半轴长椭圆的顶点即为椭圆与对称轴的交点离心率椭圆焦距与长轴长之比椭
18、圆形状与的关系椭圆变圆直至成为极 精心整理 由02yx,)1(221222ppy,xpypyx得消去.,2.04)2(2212122pyypyypp 从而212212214)()(yyyyyy 即294)2(22pp 由于 p0,解得43p 例 4.过点(1,0)的直线 l 与中心在原点,焦点在 x 轴上且离心率为22的椭圆 C相交于 A、B两点,直线 y=21x 过线段 AB的中点,同时椭圆 C上存在一点与右焦点关于直线 l 对称,试求直线 l 与椭圆 C的方程.解法一:由 e=22ac,得21222aba,从而 a2=2b2,c=b.设椭圆方程为 x2+2y2=2b2,A(x1,y1),B
19、(x2,y2)在椭圆上.则 x12+2y12=2b2,x22+2y22=2b2,两式相减得,(x12 x22)+2(y12 y22)=0,.)(221212121yyxxxxyy 设 AB中点为(x0,y0),则 kAB=002yx,又(x0,y0)在直线 y=21x 上,y0=21x0,于是002yx=1,kAB=1,设 l 的方程为 y=x+1.右焦点(b,0)关于 l 的对称点设为(x,y),byxbxybxy11 1221解得则 由点(1,1 b)在椭圆上,得 1+2(1b)2=2b2,b2=89,1692a.所求椭圆 C的方程为2291698yx=1,l 的方程为 y=x+1.BAy
20、=12xoyxF2F1大于的动点的轨迹叫椭圆即当时轨迹是椭圆当时轨迹是一条线段当时轨迹不存在平面内到两定点的距离的差的绝对值为常数小于的动点的轨迹叫双曲线即当时轨迹是双曲线当时轨迹是两条射线当时轨迹不存在标准方程焦点在轴上时渐近线焦点在轴上时焦点在轴上时抛物线图形方程焦点准线一椭圆椭圆的性质由椭圆方程范围椭圆落在组成的矩形中精心整理二双曲线的几何性精心整理对称性图象关于轴对称图象关于轴对称图象关于原点对称原点叫椭圆的对称中椭圆的顶点椭圆共有四个顶点加两焦点共有六个特殊点叫椭圆的长轴叫椭圆的短轴长分别为分别为椭圆的长半轴长和短半轴长椭圆的顶点即为椭圆与对称轴的交点离心率椭圆焦距与长轴长之比椭圆形
21、状与的关系椭圆变圆直至成为极 精心整理 解法二:由 e=21,22222abaac得,从而 a2=2b2,c=b.设椭圆 C的方程为 x2+2y2=2b2,l 的方程为 y=k(x 1),将 l 的方程代入 C的方程,得(1+2k2)x2 4k2x+2k22b2=0,则 x1+x2=22214kk,y1+y2=k(x1 1)+k(x2 1)=k(x1+x2)2k=2212kk.直线 l:y=21x 过 AB的中点(2,22121yyxx),则2222122121kkkk,解得 k=0,或 k=1.若 k=0,则 l 的方程为 y=0,焦点 F(c,0)关于直线 l 的对称点就是 F点本身,不能
22、在椭圆 C上,所以 k=0 舍去,从而 k=1,直线 l 的方程为 y=(x 1),即 y=x+1,以下同解法一.解法 3:设椭圆方程为)1()0(12222babyax 直线l不平行于 y 轴,否则 AB中点在 x 轴上与直线ABxy过21中点矛盾。故可设直线)2()1(xkyl的方程为 整理得:消代入y)1()2()3(02)(2222222222bakaxakxbak)()(2211yxByxA,设,22222212bakakxx知:代入上式得:又kxxkyy2)(2121 21221xxkk,212222222akbakkk,2122kabkk,22e又 122)(22222222ea
23、caabk,xyl1的方程为直线,222ba此时,02243)3(22bxx化为方程,0)13(8)1(241622bb 33b,)4(22222byxC的方程可写成:椭圆,2222bbac又,)0(,右焦点bF,)(00yxlF,的对称点关于直线设点,则byxbxybxy112121000000,大于的动点的轨迹叫椭圆即当时轨迹是椭圆当时轨迹是一条线段当时轨迹不存在平面内到两定点的距离的差的绝对值为常数小于的动点的轨迹叫双曲线即当时轨迹是双曲线当时轨迹是两条射线当时轨迹不存在标准方程焦点在轴上时渐近线焦点在轴上时焦点在轴上时抛物线图形方程焦点准线一椭圆椭圆的性质由椭圆方程范围椭圆落在组成的矩
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- 高考 文科 数学 圆锥曲线 专题 复习 试题 中学 教育
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