内容正文:
考点10 圆锥曲线
圆锥曲线是平面几何的核心内容,是学习高等数学的基础;能很好地考查学生的逻辑推理能力和运算求解能力等数学核心素养,历来都是高考的重点和热点;审视全国及部分省市试卷,每年高考数学都会有一道与圆锥曲线有关的解答题。而椭圆、双曲线、抛物线相关的综合题特别受到高考命题专家的青睐。数据分析近年高考数学试题,椭圆、双曲线、抛物线主要考查了其标准方程、几何性质、直线与椭圆的位置关系、以圆锥曲线交叉汇合处为主干,构筑成知识网络型圆锥曲线问题等。其题型主要有填空题、选择题、解答题、以椭圆、双曲线、抛物线知识为载体,以向量与导数为工具,开放性与探索性问题等;解答题常与方程、不等式、数列、平面向量、导数等内容交叉渗透,自然地交汇在一起,使数学问题的解题目标与已知条件之间的跨度增大, 综合性较强,难度较大,题型新颖别致。
椭圆
1.椭圆的定义
平面内与两定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹(或集合)叫做椭圆.这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
其数学表达式:集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|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(y2,a2)+eq \f(x2,b2)=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:原点
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
|F1F2|=2c
离心率
e=eq \f(c,a)∈(0,1)
a,b,c的关系
c2=a2-b2
双曲线
1.双曲线的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离差的绝对值等于常数(小于|F1F2|且大于零)的点的轨迹叫双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫焦距.其数学表达式:集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0:
(1)若a<c时,则集合P为双曲线;
(2)若a=c时,则集合P为两条射线;
(3)若a>c时,则集合P为空集.
2.双曲线的标准方程和几何性质
标准方程
eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)
eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0)
图 形
性
质
范围
x≥a或x≤-a,y∈R
x∈R,y≤-a或y≥a
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线
y=±eq \f(b,a)x
y=±eq \f(a,b)x
离心率
e=eq \f(c,a),e∈(1,+∞)
实虚轴
线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长度|A1A2|=2a;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长度|B1B2|=2b;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
a,b,c的关系
c2=a2+b2
抛物线
1.抛物线的定义
(1)平面内与一个定点F和一条定直线l(F∉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.
(2)其数学表达式:{M||MF|=d}(d为点M到准线l的距离).
2.抛物线的标准方程与几何性质
图形
标准
方程
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
性
质
顶点
O(0,0)
对称轴
y=0
x=0
焦点
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,2),0))
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(p,2),0))
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(p,2)))
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,-\f(p,2)))
离心率
e=1
准线方程
x=-eq \f(p,2)
x=eq \f(p,2)
y=-eq \f(p,2)
y=eq \f(p,2)