内容正文:
专题04 圆锥曲线的方程、图像与性质
知识网络
重难点突破
知识点一 椭圆的方程与性质
1、椭圆的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(F1F2)))的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
集合P={M|eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(MF1))+eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(MF2))=2a},eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(F1F2))=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数.
(1)若a>c,则集合P为椭圆;
(2)若a=c,则集合P为线段;
(3)若a<c,则集合P为空集.
2、椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)
eq \f(x2,b2)+eq \f(y2,a2)=1(a>b>0)
图形
性质
范围
-a≤x≤a,
-b≤y≤b
-b≤x≤b,
-a≤y≤a
对称性
对称轴:坐标轴,对称中心:(0,0)
顶点
A1(-a,0),A2(a,0),
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
轴
长轴A1A2的长为2a,短轴B1B2的长为2b
焦距
eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(F1F2))=2c
离心率
e=eq \f(c,a), e∈(0,1)
a,b,c
的关系
c2=a2-b2
例1、(2020·河南洛阳一模)已知椭圆eq \f(x2,11-m)+eq \f(y2,m-3)=1的长轴在y轴上,且焦距为4,则m等于( )
A.5
B.6
C.9
D.10
【变式训练1-1】、已知圆F1:(x+1)2+y2=16,定点F2(1,0),动圆M过点F2,且与圆F1相内切,那么点M的轨迹C的方程为____.
【变式训练1-2】、如图,圆O的半径为定长r,A是圆O内一个定点,P是圆上任意一点,线段AP的垂直平分线l和半径OP相交于点Q,当点P在圆上运动时,点Q的轨迹是____.
知识点二 直线与椭圆的位置关系
1.焦半径:椭圆上的点P(x0,y0)与左(下)焦点F1与右(上)焦点F2之间的线段的长度叫做椭圆的焦半径,分别记作r1=|PF1|,r2=|PF2|.
(1)eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0),r1=a+ex0,r2=a-ex0;
(2)eq \f(y2,a2)+eq \f(x2,b2)=1(a>b>0),r1=a+ey0,r2=a-ey0;
(3)焦半径中以长轴为端点的焦半径最大和最小(近日点与远日点).
2.焦点三角形:椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点构成的△PF1F2叫做焦点三角形,∠F1PF2=θ,△PF1F2的面积为S,则在椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)中
(1)当P为短轴端点时,θ最大.
(2)S=eq \f(1,2)|PF1||PF2|·sin θ=b2tan eq \f(θ,2)=c|y0|,当|y0|=b时,即点P为短轴端点时,S取最大值,最大值为bc.
(3)焦点三角形的周长为2(a+c).
3.焦点弦(过焦点的弦):焦点弦中以通径(垂直于长轴的焦点弦)最短,弦长lmin=eq \f(2b2,a).
4.AB为椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的弦,A(x1,y1),B(x2,y2),弦中点M(x0,y0),则
(1)弦长l=eq \r(1+k2)|x1-x2|= eq \r(1+\f(1,k2))|y1-y2|;
(2)直线AB的斜率kAB=-eq \f(b2x0,a2y0).
例2、求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个顶点为(3,0),(-3,0),离心率为eq \f(2\r(2),3);
(2)过点(eq \r(3),-eq \r(5)),且与椭圆eq \f(y2,25)+eq \f(x2,9)=1有相同焦点的椭圆的标准方程.
【变式训练2-1】、已知椭圆C的焦点为,过F2的直线与C交于A,B两点.若,,则C的方程为( )
A.
B.
C.
D.
【变式训练2-2】、设
为椭圆C:
的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若
为等腰三角形,则M的坐标为___________.
知识点三 双曲线的方程与性质
1、 双曲线的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离之差的绝对值等于非零常数(小于eq \b\lc\