圆锥曲线
1.圆锥曲线的两定义:
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 1
,F 2
的距离的和等于常数2a ,且|,定义中的“绝对值”与2a <|F 1F 2|不可忽视。
若2a =|F 1F 2
|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a ﹥|F 1F 2
|,则轨迹不存在。
若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。
如方程
8表示的曲线是_____()
2.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):
(1)椭圆:焦点在x 轴上时12222=+b
y a x (0a b >>),焦点在y 轴上时22
22b x a y +=1(0a b >>)。
若R y x ∈,,且62322=+y x ,则y x +的最大值是____,2
2y x +的最小值是___
(2)双曲线:
如设中心在坐标原点O ,焦点1F 、2F 在坐标轴上,离心率2=e 的双曲线C 过点)10,4(-P ,
则C 的方程为_______(答:226x y -=)
(3)抛物线:开口向右时2
2(0)y px p =>,开口向左时2
2(0)y px p =->,开口向上时
22(0)x py p =>,开口向下时22(0)x py p =->。
3.圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断):
(1)椭圆:由x 2
,y
2
分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。
如已知方程1212
2=-+-m
y m x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是__(答:
(2)双曲线:由x 2,y 2
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方向。
提醒:在椭圆中,a 最大,2
2
2
a b c =+,在双曲线中,c 最大,2
2
2
c a b =+。
4.圆锥曲线的几何性质:
(1)椭圆(以122
22=+b
y a x (0a b >>)为例):①范围:,a x a b y b -≤≤-≤≤;②焦点:两
个焦点(,0)c ±;③对称性:两条对称轴0,0x y ==,一个对称中心(0,0),四个顶点(,0),(0,)a b ±±,
其中长轴长为2a ,短轴长为2b ;④准线:两条准线2a x c =±; ⑤离心率:c
e a
=,椭圆⇔01e <<,
e 越小,椭圆越圆;e 越大,椭圆越扁。
如(1)若椭圆1522=+m
y x 的离心率510
=
e ,则m 的值是__(); (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时,则椭圆长轴的最小值为__
(2)双曲线;⑥两条渐近线:b
y x a
=±。
(3)抛物线(以2
2(0)y px p =>为例):①范围:0,x y R ≥∈;②焦点:一个焦点(
,0)2
p
,其中p 的几何意义是:焦点到准线的距离;③对称性:一条对称轴0y =,没有对称中心,只有一个顶点(0,0);④准线:一条准线2
p x =-
; ⑤离心率:c
e a =,抛物线⇔1e =。
如设R a a ∈≠,0,则抛物线2
4ax y =的焦点坐标为________(;
5、点00(,)P x y 和椭圆122
22=+b
y a x (0a b >>)的关系:(1)点00(,)P x y 在椭圆外⇔2200221x y a b +>;
(2)点00(,)P x y 在椭圆上⇔220220b
y a x +=1;(3)点00(,)P x y 在椭圆内⇔2200
221x y a b +<
(2)相切:0∆=⇔直线与椭圆相切;0∆=⇔直线与双曲线相切;0∆=⇔直线与抛物线相
切;
(3)相离:0∆<⇔直线与椭圆相离;0∆<⇔直线与双曲线相离;0∆<⇔直线与抛物线相离。
7、焦点三角形(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形)问题: 2
0tan ||2
S b c y θ
==,
当0||y b =即P 为短轴端点时,m ax S 的最大值为bc ;对于双曲线2
tan
2θ
b S =。
如
9、弦长公式:若直线y kx b =+与圆锥曲线相交于两点A 、B ,且12,x x 分别为A 、B 的横坐标,则AB
12x -,若12,y y 分别为A 、B 的纵坐标,则AB =2121
1y y k
-+
,若弦AB 所在直线方程设为x ky b =+,则AB
12y -。
特别地,焦点弦(过焦点的弦):焦点弦的弦长的计
算,一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。
10、圆锥曲线的中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。
在椭圆122
22=+b y a x 中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率k=-0
202y a x b ;
弦所在直线的方程: 垂直平分线的方程:
11.了解下列结论
13.圆锥曲线中线段的最值问题:
例1、(1)抛物线C:y 2=4x 上一点P 到点A(3,42)与到准线的距离和最小,则点 P 的坐标为______________
(2)
抛物线C: y 2=4x 上一点Q 到点B(4,1)与到焦点F 的距离和最小,分析:(1)A 在抛物线外,如图,连PF ,则PF PH =,当A 、P 、F 三点共线时,距离和最小。
(2)B 在抛物线内,如图,作QR ⊥l 交于R ,则当B 、Q 、R 时,距离和最小。
解:(1)(2,2)(2)(
1,4
1
) 1、已知椭圆C 1的方程为14
22
=+y x ,双曲线C 2的左、右焦点分别为C 1顶点分别是C 1的左、右焦点。
(1) 求双曲线C 2的方程;
19(本小题满分14分)
在平面直角坐标系xOy 巾,已知圆心在第二象限、半径为的圆C 与直线y x =相切于坐标原点
0.椭圆22
219
x y a +
=与圆c 的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为10. (1)求圆C 的方程; (2)试探究圆C 上是否存在异于原点的点Q ,使Q 到椭圆右焦点F 的距离等于线段OF 的长.若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
20.(本小题满分14分)
设0b >,椭圆方程为22
222x y b b
=1,抛物
线方程为x 2=8(y-b).如图
6所示,过点F (0,b+2)
作x 轴G ,已的平行线,与抛物线在第一象限的交点为点1F , 知抛物线在G 点的切线经过椭圆的右焦
(1)求满足条件的椭圆方程和抛物线方程; 图6
(2)设,A B 分别是椭圆的左右端点,试
探究
在抛物线上是否存在点P ,使ABP 为直角三角形?若存在,请指出共有几个这样的点?并说明理由
(不必求出这些点的
19.(本小题满分14分)
已知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在x 轴上,离心率为
2
3
,两个焦点分别为1F 和2F ,椭圆G 上一F 1
Y X
O
F
G
B
A
点到1F 和2F 的距离之和为12.圆k C :021422
2=--++y kx y x )(R k ∈的圆心为点k A . (1)求椭圆G 的方程 (2)求21F F A k ∆的面积
(3)问是否存在圆k C 包围椭圆G?请说明理由. 21.(本小题满分14分)
在平面直角坐标系xOy 中,直线:2l x =-交x 轴于点A ,设P 是l 上一点,M 是线段OP 的垂直平分线上一点,且满足∠MPO=∠AOP
(1)当点P 在l 上运动时,求点M 的轨迹E 的方程;
(2)已知T (1,-1),设H 是E 上动点,求HO +HT 的最小值,并给出此时点H 的坐标; (3)过点T (1,-1)且不平行与y 轴的直线l 1与轨迹E 有且只有两个不同的交点,求直线1l 的斜
率k 的取值范围。
20.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22
122:1(0)x y C a b a b
+=>>的左焦点为1(1,0)F -,且点(0,1)P 在1
C
上.
(1) 求椭圆1C 的方程;
(2) 设直线l 与椭圆1C 和抛物线22
:4C y x 相切,求直线l 的方程.。