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高中数学强基计划专题讲座7:圆锥曲线
(本专题包括知识点梳理、典型例题、素养提升和最新真题精选)
【知识梳理】
1. 焦半径公式:
(1)椭圆设为椭圆上任一点,焦点为,,
则(“左加右减”);
(2)双曲线焦半径:设为双曲线上任一点,焦点为,,则:⑴当点在右支上时,;⑵当点在左支上时,,;(为离心率).另:双曲线的渐近线方程为.
(3)抛物线焦半径公式:设为抛物线上任意一点,为焦点,则
;上任意一点,为焦点,则.
2、常见的曲线系方程: ⑴过曲线,的交点的曲线系方程是
(为参数).⑵共焦点的有心圆锥曲线系方程,其中.当时,表示椭圆;当时,表示双曲线.
3.直线与圆锥曲线相交的弦长公式 或
(弦端点,由方程消去得到,,为斜率). 这里体现了解几中“设而不求”的思想;
4. 通径
(1)椭圆的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)长为;
(2) 双曲线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)长为.
(3)抛物线的通径长为.
(4)椭圆、双曲线的焦准距为,抛物线的焦准距为;
(5) 双曲线的焦点到渐近线的距离为;
5、.中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆,双曲线方程可设为(对于椭圆);共渐近线的双曲线标准方程为(为参数,). 对于抛物线上的点的坐标可设为,以简化计算.
6.抛物线的焦点弦(过焦点的弦)为,、,则有如下结论:
⑴;⑵,; ⑶.(4)抛物线的焦点弦长,其中是焦点弦与x轴的夹角;
7、焦点弦与焦点三角形:
(1)P是椭圆上一点,F、F是它的两个焦点,∠FP F=θ,则△P F F的面积=.
定理是椭圆的焦点,是椭圆上的点,且,则的面积为
证明 设,则,两边平方并整理,得①.又由余弦定理得,即②.由①,②得
(2)P是双曲线上一点,F、F是它的两个焦点,∠FP F=θ,则△P F F的面积=.
(3)椭圆左焦点弦,右焦点弦.
8.圆锥曲线中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解.在椭圆中,以为中点的弦所在直线斜率;在双曲线中,以为中点的弦所在直线斜率;在抛物线中,以为中点的弦所在直线的斜率.
9.切线方程:
椭圆的切线方程
(1)椭圆上一点处的切线方程是.
(2)过椭圆外一点所引两条切线的切点弦方程是
.
(3)椭圆与直线相切的条件是.
双曲线的切线方程
(1)双曲线上一点处的切线方程是.
(2)过双曲线外一点所引两条切线的切点弦方程是
.
(3)双曲线与直线相切的条件是.
抛物线的切线方程
(1)抛物线上一点处的切线方程是.
(2)过抛物线外一点所引两条切线的切点弦方程是.
(3)抛物线与直线相切的条件是.
10对称:
(1)圆锥曲线关于点成中心对称的曲线是.
(2)圆锥曲线的两类对称问题
(1)曲线关于点成中心对称的曲线是.
(2)曲线关于直线成轴对称的曲线是:
.
(3)“四线”一方程
对于一般的二次曲线,用代,用代,用代,用代,用代即得方程
,曲线的切线,切点弦,中点弦,弦中点方程均是此方程得到.
11、求轨迹方程的常用方法:
⑴直接法:直接通过建立、之间的关系,构成,是求轨迹的最基本的方法.
⑵待定系数法:可先根据条件设所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数,代回所列的方程即可.
⑶代入法(相关点法或转移法).
⑷定义法:如果能够确定动点的轨迹满足某已知曲线的定义,则可由曲线的定义直接写出方程.
⑸交轨法(参数法):当动点坐标之间的关系不易直接找到,也没有相关动点可用时,可考虑
将、均用一中间变量(参数)表示,得参数方程,再消去参数得普通方程.
12.解析几何与向量综合的有关结论:
⑴给出直线的方向向量或.等于已知直线的斜率或;
⑵给出与相交,等于已知过的中点;
⑶给出,等于已知是的中点;
⑷给出,等于已知与的中点三点共线;
⑸给出以下情形之一: ①; ②存在实数,使; ③若存在实数,
且;使,等于已知三点共线.
⑹给出,等于已知是的定比分点,为定比,即
⑺给出,等于已知,即是直角,给出,等于已
知是钝角或反向共线,给出,等于已知是锐角或同向共线.
⑻给出,等于已知是的平分线.
⑼在平行四边形中,给出,等于已知是菱形.
⑽在平行四边形中,给出,等于已知是矩形.
⑾在中,给出,等于已知是的外心(三角形的外心是外接圆
的圆心,是三角形三边垂直平分线的交点).
⑿在中,给出,等于已知是的重心(三角形的重心是三角形
三条中线的交点).
⒀在中,给出,等于已知是的垂心(三角形的垂心
是三角形三条高的交点).
⒁在中,给出等于已知通过的内心.
⒂在中,给出等于已知是的内心(三角形内切圆
的圆