. . . .圆锥曲线的几何性质一、椭圆的几何性质(以22a x +22by =1(a ﹥b ﹥01、⊿ABF 2的周长为4a(定值) 证明:由椭圆的定义12121212242AF AF a AF AF BF BF a BF BF a +=⎫⎪⇒+++=⎬+=⎪⎭即2ABF C2、焦点⊿PF 1F 2中: (1)S ⊿PF1F2=2tan 2θ•b(2)(S ⊿PF1F2)max = bc (3)当P 证明:(1)在12AF F 中∵ 22212124cos 2PF PF c PF PF θ+-=⋅∴ ()221212122cos 24PF PF PF PF PF PF c θ⋅=+-⋅-∴ 21221cos b PF PF θ⋅=+ ∴12212sin 21cos PF F b S b θθ=⨯⋅=+(2)(S ⊿PF1F2)max =max 122c h bc ⨯⨯=(3 ()()()22222222120022221244cos 22PF PF c a ex a ex c PF PF a e x θ+-++--===⋅+当0x =0时 cos θ有最小值2222a c a - 即∠F 1PF 2最大3、 过点F 1作⊿PF 1F 2的∠P 的外角平分线的垂线,垂足为M ,则M 的轨迹是x 2+y 2=a 2证明:延长1F M 交2F P 于F ,连接OM 由已知有1PF FP =∴ 212OM FF ==()1212PF PF +=a 所以M 的轨迹方程为 4、以椭圆的任意焦半径为直径的圆,都与圆x 2+y 2=a 2切证明:取1PF 的中点M ,连接OM 。
令圆M 的直径1PF ,半径为r ∵ OM =()2111112222PF a PF a PF a r =-=-=- ∴ 圆M ∴ 以椭圆的任意焦半径为直径的圆,都与圆x 2+y 2=a 2切5、任一焦点⊿PF 1F 2的切圆圆心为I ,连结PI 延长交长轴于R ,xxxx证明:令()()1122,,,A x y B x y 到准线的距离为12,d d 以为直径的圆的圆心为M 到准线的距离为d 。
∵ ()21221222AF ed AF BF e d d BF ed =⎫⇒+=+⇒⎬=⎭()()1212122AB R e d d R e d d ==+⇒=+ ∵(1212d d d =+∵ 01e ∴ R d 7、A 为椭圆一定点,P 在椭圆上,则: (∣PA ∣+∣PF 2∣)max =2a+∣AF 1∣ (∣PA ∣+∣PF 2∣)min =2a-∣AF 1∣ 证明:连接11,,AP AF PF ∵ ()21122AP PF AP a PF a AP PF +=+-=+-∵111AF AP PF AF -≤-≤∴122a AF AP PF -≤+∴ (∣PA ∣+∣PF 2∣)max =2a+∣AF 1∣ (∣PA ∣+∣PF 2∣)8、A 为椭圆一定点,P 是椭圆上的动点,则 (∣PA ∣+ePF 2)min = A 到右准线的距离证明:设到右准线的距离d,由椭圆的第二定义有PF e d d =⇒=∴(∣PA ∣+ePF 2)min =()minPA d+ = A 到右准线的距离.9、焦点⊿PF 1F 2的旁心在直线 x=±a 上。
证明:令☉I 与⊿PF 1F 2三边所在的直线相切于M 、N 、A∵ PM PN = 22F N F A =∴111221PF PN F M F F F N F A+=+=∵ 11FM F A =∴ 1122PF PN F F F N +=+ xyxx∵ 22F N F A =∴ 121222PF PN F N F F F N F A ++=++∵ 22F N F A =∴ 2222a c F A =+∴ 2a c F A =+ 即为椭圆顶点。
∴ 焦点⊿PF 1F 2的旁心在直线 x=±a 上10、P 是椭圆上任意一点,PF 2的延长线交右准线于上另一任意点,连结PK 交椭圆于Q ,则KF 2平分∠证明:令P,Q 到准线的距离为12,d d2122212122222212PF e d PF QF PF d QF d d QF d PF e d QF d PKd QK ⎫⎫=⎪⎪⎪⎪⇒=⇒=⎬⎪⎪=⇒=⎬⎪⎭⎪⎪=⎪⎭由三角形外角平分线性质定理有KF 2平分∠EF 2Q11、)(2112定值baBF AF =+证明:令()()1122,,,A x y B x y1:当AB 的斜率存在时,设直线AB 方程为(y k =∵()22222222222222(2)0y k x c b x a k x k cx c k a b x y ab =-⎧⎪⇒+-+-=⎨+⎪⎩22222222222()20b a k x a k cx a k c a b ⇒+-+-=∴ 22122222a k c x x b a k +=+ 2222212222a k c a b x x b a k-=+∴12121111AF a ex BF a ex AF BF a ex a ex =-⎫⎪⇒+=+⎬=---⎪⎭()()122212122a e x x a ae x x e x x -+=-++ =2222222222222222222222222222222222222222222222()a k c c a k ca e ab a k a b a k a kc a k c a b a k c c a k c a b a ae e a ae b a k b a k b a k a b a k --⋅++=---+-+++++ 32222422222242222222a k ab ak c a k a b a k c c k b c +-=+-+- ()2222224222222222222ak a c ab ak ak b a b b c k b a c -++==+-+- x()()22222121a k a b b k +==+ 2: 当AB 的斜率存在时,222112a a a AF BF b b b+=+=)(2112定值baBF AF =+12、AB是椭圆的任意一弦,P 是AB 中点, 则22ab K K OP AB -=•(定值)证明:令()()1122,,,A x y B x y ,()00,P x y则()1202x x x += ()1202y y y +=∵ ()()()()22112212121212222222221..01x y x x x x y y y y a b a b x y a b ⎫+=⎪+-+-⎪⇒+=⎬⎪+=⎪⎭(()()121221212y x x a y y ⇒=--+ ∵ ()()1212AB y y k x x -=-,0OPy k x =∴ 221ABOPb k k a ⎛⎫=⋅- ⎪⎝⎭ ∴ 22AB OP b k k a ⋅=-13、椭圆的短轴端点为B 1、B 2,P 是椭圆上任一点,连结B 1P 、B 2P 分别 交长轴于N 、M 两点,则有∣OM ∣*∣ON ∣ =a 2证明:()()()()()1210020,,0,,0,,,0B b B b N x P x y M x - ∴()()()()2002210011,,,,,,B P x y b B M x b B P x y b B N x b =-=-=+=∵ 由于2B 、P 、M 共线 ∴ 000220x y b bx x x b y b --=⇒=--∵ 由于()()100200,,,PF c x y PF c x y =---=-- B1、P 、N 共线∴000110x y b bx x x b y b+=⇒=+ ∴ 222200222200x b x b OM ON ABy b y b-⋅==--∵ 22222222000002222221x y x b y b x a a b a b b y -+=⇒=⇒=-∴ 2OM ON ⋅14、椭圆的长轴端点为A 1、A 2,P 是椭圆上任一点, 连结A 1P 、A 2P 并延长,交一准线于N 、M 两点,则M 、N 与对应准线的焦点角为900证明:令()221200,,,,,a a M y N y P x y c c ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ()1,0A a -()2,0A a xx∴()()100200221122,,,,,,,A P x a y A P x a y a a A M a y A N a y c c =+=-⎛⎫⎛⎫=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵ 由于1A 、P 、M 共线 ∴ 20001210()a y a x a y c y a y x a a c⋅++=⇒=++ ∵ 由于2,,A P N共线 ∴ 20002220()a y a x a y c y a y x a a c⋅--=⇒=-- ∴22242200012222000()()a a y a y a y a a c c c y y x a x a x a c ⋅-⋅+-==⋅-+-∵22220002222201x y y b a b x a a+=⇒=--∴24221222b a ac y y a c -=-⋅42b c=- ∵ 21412222,,a FM c y c b FM FN y y c a FN c y c ⎫⎛⎫=-⎪⎪⎝⎭⎪⇒⋅=+⎬⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎭∴ 0FM FN ⋅=∴ M 、N 与对应准线的焦点角为90015、过椭圆准线上任一点作椭圆和切线,切点弦AB 过 该准线对应的焦点。
证明:设20,a M y c ⎛⎫⎪⎝⎭则AB 的方程为20221axy y c a b+=即 021y y x c b +=必过点(c 16证明:设()00,P x y ,则过P 点的切线l :00221x x y ya b+=,直线l 的法线x 交轴于Q 直线l 的法向量为:0022,x y n a b ⎛⎫= ⎪⎝⎭∵()()100200,,,PF c x y PF c x y =---=-- ∴222220002PF c x y cx =++-2222200022b x c x cx b a =+-++42220022a c x a cx a +-=()2022a cx a -=同理 21PF ()2022a cx a+=2 ∵ 22000122cx x y n PF a b --⋅=-222200022cx x b x b a a --=-+202a cx a --=同理2022a cx n PF a-+⋅= xm∴ 202222022cos a cx n PF a F PQ a cx PF nn a -+⋅∠==-⋅⋅1n = 202222022cos a cx n PF a F PQ a cx PF nn a -+⋅∠==⋅-⋅⋅1n = ∴ 12F PQ F PQ ∠=∠二、双曲线的几何性质(均以 为例:(1)焦点三角形面积:2cot2ϑ*=∆b S(2)、过作∠F 1PF 2的角平行线的重线垂足M 的轨迹是222a y x =+(3)、以焦半径为直径作圆长的焦半径为直径作圆与222a y x =+切,小的圆与222a y x =+外切。