如图,F 为圆锥曲线的焦点,l 为相应于焦点F 的圆锥曲线的准线,过点F 作准线l 的垂线,垂足为k ,令||FK p =,M 为圆锥曲线上任意一点,MN l ⊥于
N ,FH MN ⊥于H ,设xFM θ∠=,依圆锥曲线的统一定义有||
||
MF e MN =⑴,又
||||||||||co ||s MN NH MH FK MH p MF θ=±=±=+,代入(1)有
||cos ||
MF e p MF θ
=+,1|c |os ep
MF e θ
=
-⑵。
若直线MF 交圆锥曲线于另一点M ',同理可证|cos |1ep
M F e θ
'=+⑶,由此还可推出过焦点F 的弦长为
222||||||1cos 1cos 1cos ep ep ep
MM MF M F e e e θθθ''=+=+=
-+-⑷,两焦半径的比为||1cos ||1cos MF e M F e θθ+='-⑸。
例1:过抛物线2(0)y ax a =>的焦点F ,作一直线交抛物线于P 、Q 两点,若线段PF 与FQ 的长分别
为p 、q ,则11
p q +=4a 。
例2:已知椭圆长轴长为6,焦距为42,过椭圆的左焦点1F 作直线交椭圆于M 、
N 两点,设21(0)F F M ααπ∠=≤≤,当α=566
ππ
或时,||MN 等于椭圆短轴长。
例3:过双曲线2
2
12
y x -=的右焦点作直线l 交双曲线于A 、
B 两点,若实数λ使得||AB λ=的直线l 恰有3条,则λ= 4 。
例4:过椭圆的一个焦点作一条与长轴夹角为30︒的弦AB ,若||AB 恰好等于焦点到准线距离的2倍,
则此椭圆的离心率为2
3。
例5:1F 、2F 分别是椭圆2212x y +=的左、右焦点,过1F 作倾斜角为4
π
的直线与椭圆交于P 、Q 两点,
求2F PQ 的面积。
解:首先求出边PQ 的长度,它是过焦点1F 的弦,其倾斜角
4π
,2a =,1b =,1c =,故2242132|2
|PQ ==
-,而2F 到直线PQ 的距离为12sin ||24
F F π
=,所以2F PQ 的面积为14242233⋅⋅=。
例6:过椭圆22
143x y +=的右焦点2F 作直线l 交椭圆于A 、B 两点,若22||:|2|AF BF =,则左焦点1F 到
直线l 的距离d 为25
3。
例7:过双曲线222222b x a y a b -=的右焦点且斜率为3
5
的直线交双曲线于P 、Q 两点,若OP OQ ⊥,||4PQ =,则双曲线的方程为2233x y -=。
解:设直线PQ 的倾斜角为θ,则3tan 5θ=
,23sin 8
θ=,又设直线PQ 的方程为()35y x c =-,11(),P x y ,22(),Q x y ,OP OQ ⊥,1212 0x x y y ∴+=,即12123
05
()()x x x c x c +--=,
化简得2121238()30c x x x x c +--=⑴,将直线方程代入双曲线方程,整理得22222222()()356350a b x a cx a c a b --++=,将上述方程的根与系数的关系代入⑴化简整理得2
2
3b a =⑵,由弦长公式④得2
22222
24|||/8|
5343ab b a ab b c =⇔-=-⑶,将⑵代入⑶化简,即得21a =,从而23b =,故所求双曲线方程为2233x y -=。
例8:设椭圆的两个焦点分别为1F 、2F ,过2F 作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若12F PF 为等腰直角三角形,则椭圆的离心率为21-。
例9:设椭圆22
2210()x y a b a b
+=>>
的右焦点为1F ,右准线为1l ,若过1F 且垂直于x 轴的弦长等于1F 到
1l 的距离,则椭圆的离心率是1
2。
例10:设抛物线20)2(y px x =>的焦点为F ,经过点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,点C 在抛物线的准线上,且BC 平行于x 轴,证明直线AC 经过原点O 。
证明:如图,连AC ,设交EF 于O ',设AF
FB
λ=,AB 与x 轴所成角为θ,由
推论1cos 1cos 1cos 1cos e e θθλθθ++==--①,过点A 作AD ∥EF ∥BC ,有EO CO BF
AD AC AB ''==
,故11 AD BF BF EO AF AF
AB AB λ⋅'===+②,①代入②,整理得2EF
EO '=,∴O '为EF 中点,即AB 过原点O 。