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人教版数学选修2-1圆锥曲线知识总结

人教版数学选修2-1圆锥曲线知识总结一、知识点:椭圆、双曲线、抛物线分别是满足某些条件的点的轨迹,由这些条件可以求出它们的标准方程,并通过分析标准方程研究这三种曲线的几何性质1.椭圆定义:在平面内,到两定点距离之和等于定长(定长大于两定点间的距离)的动点的轨迹2.椭圆的标准方程:12222=+b y a x ,12222=+b x a y (0>>b a )3.椭圆的性质:由椭圆方程12222=+b y a x (0>>b a )(1)范围: a x a ≤≤-,b y b ≤≤-,椭圆落在b y a x ±=±=,组成的矩形中.(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,(2a A a A -,,0(),,0(2b B b B -两焦)0,(),0,(21c F c F -21A A 叫椭圆的长轴,21B B 叫椭圆的短轴.长分别为b a 2,2.b a ,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a c =⇒2)(1abe -=<<e椭圆形状与e 的关系:0,0→→c e ,椭圆变圆,直至成为极限位置圆,此时也可认为圆为椭圆在0=e 时的特例,,1a c e →→椭圆变扁,直至成为极限位置线段21F F ,此时也可认为圆为椭圆在1=e 时的特例.(识记方法)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5.椭圆的准线方程 对于12222=+by a x ,左准线ca x l 21:-=;右准线ca x l 22:=对于12222=+bx a y ,下准线ca y l 21:-=;上准线ca y l 22:=6.椭圆的焦半径公式:椭圆22221(0)x y a b a b+=>>焦半径公式:21()a PF e x a exc=+=+,22()a PF e x a exc=-=-其中e 是离心率 其中21,F F 分别是椭圆左右焦点. 焦点在y 轴上的椭圆的焦半径.a椭圆2x+A.4bB.2(a-c)C.2(a+c)D.4a 4.椭圆的的内外部: (1)点0(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的内部2200221x y a b⇔+<.(2)点00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的外部2200221x y a b⇔+>.5.椭圆的切线方程:(1) 椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上一点0(,)P x y 处的切线方程是001x x y y +=.8.双曲线的定义:平面内到两定点21,F F 的距离的差的绝对值为常数(小于21F F )的动点的轨迹叫双曲线 即aMF MF221=-这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做焦距在同样的差下,两定点间距离较长,则所画出的双曲线的开口较开阔(→两条平行线)两定点间距离较短(大于定差),则所画出的双曲线的开口较狭窄(→两条射线)双曲线的形状与两定点间距离、定差有关9.双曲线的标准方程及特点:(1)双曲线的标准方程有焦点在x 轴上和焦点y 轴上两种:焦点在x 轴上时双曲线的标准方程为:12222=-by a x (0>a ,0>b );焦点在y 轴上时双曲线的标准方程为:12222=-b x a y (0>a ,0>b )(2)c b a ,,有关系式222b a c+=成立,且0,0,0>>>c b a其中a 与b的大小关系:可以为a b a b a ><=,,10.焦点的位置:从椭圆的标准方程不难看出椭圆的焦点位置可由方程中含字母2x 、2y 项的分母的大小来确定,分母大的项对应的字母所在的轴就是焦点所在的轴 而双曲线是根据项的正负来判断焦点所在的位置,即2x 项的系数是正的,那么焦点在x 轴上;2y 项的系数是正的,那么焦点在y 轴上11.双曲线的几何性质: (1)范围、对称性 由标准方程12222=-b y a x ,从横的方向来看,直线x=-a ,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,(21a A a A -,特殊点:()b B b B -,0),,0(21实轴:21A A 长为a 2, a 叫做半实轴长虚轴:21B B 长为b 2,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(3)渐近线过双曲线12222=-by a x 的渐近线x a b y ±=(0=±bya x ) (4)离心率双曲线的焦距与实轴长的比aca c e ==22,叫做双曲线的离心率范围:1>e双曲线形状与e 的关系:1122222-=-=-==e ac a a c a b k ,e 越大,即渐近线的斜率的绝对值就大,这是双曲线的形状就从扁狭逐渐变得开阔由此可知,12.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,这样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:x y ±=;(2)渐近线互相垂直;(3)离心率2=e13.共渐近线的双曲线系 如果双曲线与12222=-b y a x 有公共渐近线,可设为λ=-2222by a x)0(>>=a c ace 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. 15.双曲线的准线方程: 对于12222=-b y a x 来说,相对于左焦点)0,(1c F -对应着左准线ca x l 21:-=,相对于右焦点)0,(2c F 对应着右准线ca x l 22:=;对于12222=-b x a y 来说,相对于上焦点),0(1c F -对应着上准线ca y l 21:-=;相对于下焦点),0(2c F 对应着下准线ca y l 22:=.a焦半径19 抛物线定义:平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线 定点F 叫做抛物线的焦点,定直线l 叫做抛物线的准线20.抛物线的准线方程: (1))0(22>=p px y , 焦点:)0,2(p ,准线l :2x = (2))0(22>=p py x , 焦点:)2,0(p ,准线l :2y = (3))0(22>-=p px y, 焦点:)0,2(p-,准线l :2x =(4) )0(22>-=p py x, 焦点:)2,0(p-,准线l :2y =相同点:(1)抛物线都过原点;(2)对称轴为坐标轴;(3)准线都与对称轴垂直,垂足与焦点它们到原点的距离都等于一次项系数绝对值的41,即242p =不同点:(1)图形关于X 轴对称时,X 为一次项,Y 为二次项,方程右端为px 2±、左端为2y ;图形关于Y 轴对称时,X 为二次项,Y 为一次项,方程右端为py 2±,左端为x (2)开口方向在X轴(或Y 轴)正向时,焦点在X 轴(或Y 轴)的正半轴上,方程右端取正号;开口在X 轴(或Y 轴)负向时,焦点在X 轴(或Y 轴)负半轴时,方程右端取负号21.抛物线的几何性质 (1)范围因为p >0,由方程()022>=p px y可知,这条抛物线上的点M 的坐标(x ,y )满足不等式x≥0,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. (2)对称性 以-y 代y ,方程()022>=p px y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顶点.在方程()022>=p px y 中,当y=0时,x=0,因此抛物线()022>=p px y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,e=1.22抛物线的焦半径公式:(画图即可)抛物线)0(22>=p px y ,0022x pp x PF +=+= 抛物线)0(22>-=p px y ,0022x pp x PF-=-=抛物线)0(22>=p py x ,0022y p p y PF+=+= 抛物线)0(22>-=p py x,0022y pp y PF-=-=23.直线与抛物线: (1)位置关系:相交(两个公共点或一个公共点);相离(无公共点);相切(一个公共点)将b kx y l +=:代入0:22=++++F Ey Dx Cy AxC ,消去y ,得到关于x 的二次方程2=++c bx ax(*)若0>∆,相交;0=∆,相切;0<∆,相离综上,得:联立⎩⎨⎧=+=pxy bkx y 22,得关于x 的方程02=++c bx ax当0=a (二次项系数为零),唯一一个公共点(交点)当0≠a ,则若0>∆,两个公共点(交点)0=∆,一个公共点(切点)<∆,无公共点 (相离)(2)相交弦长: 弦长公式:21k ad +∆=,(3)焦点弦公式:抛物线)0(22>-=p px y , (21x xp AB +-=抛物线)0(22>=p py x , (21y y p AB ++=抛物线)0(22>-=p py x,(21y yp AB +-=(4)通径:通径:p d 2=通径是所有焦点弦(经过焦点的弦简称焦点弦)中最短的弦.(5)若已知过焦点的直线倾斜角θ(识记这条结论) 则⎪⎩⎪⎨⎧=-=px y p x k y 2)2(20222=--⇒p y k p y ⎪⎩⎪⎨⎧-==+⇒221212p y y k p y yθsin 24422221p p k p y y =+=-⇒ θθ221sin 2sin 1.1py y AB =-=结论θsin 2.22p S AOB=∆结论(6)常用结论:⎪⎩⎪⎨⎧=-=px y p x k y 2)2(20222=--⇒p y k p y 和4)2(22222=++-p k x p p k x k221.3p y y -=⇒结论和421xx =(7)若OA 、OB 是过抛物线22(0)y px p =>顶点O 的两条互相垂直的弦,则直线AB 恒经过定点(2,0)p(8)过抛物线pxy22=的焦点F 作一直线交抛物线于P 、Q 两点,则pFQ PF 211=+. 24.抛物线)0(22>=p px y 的参数方程:⎩⎨⎧==222pt y pt x (t 为参数)25.提示.处理椭圆、双曲线、抛物线的弦中点问题常用点差法:设为曲线上不同的两点,是的中点,则可得到弦中点与两点间关系:推导:。

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