内容正文:
第三章 圆锥曲线与方程(知识归纳+题型突破)
1.掌握椭圆的定义及椭圆的标准方程.
2.会用定义法、待定系数法和相关点法求椭圆的标准方程.
3.掌握简单的椭圆的几何性质.
4.掌握直线与椭圆的位置关系及其应用.
5.了解双曲线的实际背景,经历从具体情境中抽象出双曲线的过程,双曲线标准方程的推导过程.
6.掌握双曲线的定义、标准方程及几何图形.
7.理解双曲线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、渐近线、离心率).
8.能用双曲线的简单几何性质解决问题.
9.了解抛物线的定义及焦点、准线的概念.
10.掌握抛物线的标准方程及其推导过程.
11.理解抛物线的简单几何性质.
1.椭圆的定义
平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫作椭圆,两个定点F1,F2叫作椭圆的焦点,两个焦点间的距离叫作椭圆的焦距.
(1)对定义中限制条件“两个定点”的理解
椭圆定义中的两个定点F1,F2是指不重合的两点,当F1与F2重合时,相应点的集合是圆.
(2)对定义中限制条件“常数(大于F1F2)”的理解
条件
结论
2a>F1F2
动点的轨迹是椭圆
2a=F1F2
动点的轨迹是线段F1F2
2a<F1F2
动点不存在,因此轨迹不存在
(3)定义的双向运用
一方面,符合定义中条件的动点的轨迹为椭圆;另一方面,椭圆上所有的点一定满足定义的条件(即到两焦点的距离之和为常数).
2.椭圆的标准方程
焦点位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c的关系
c2=a2-b2
(1)椭圆标准方程中参数a,b的几何意义
标准方程中的两个参数a,b确定了椭圆的形状和大小,这是椭圆定形的条件,a,b,c三个量满足a2=b2+c2,恰好是一个直角三角形的三条边长,我们把如图所示的直角三角形F2OM称为椭圆的“特征三角形”.椭圆的特征三角形清晰地反映了参数a,b,c的几何意义.
(2)椭圆的焦点位置
椭圆的焦点在x轴上⇔标准方程中含x2项的分母较大;椭圆的焦点在y轴上⇔标准方程中含y2项的分母较大.因此由椭圆的标准方程判断椭圆的焦点位置时,要根据方程中分母的大小来判断,简记为“焦点位置看大小,焦点随着大的跑”.
3.与椭圆焦点三角形有关的常用公式
(1)焦点三角形的周长L=2a+2c.
(2)在焦点三角形MF1F2中,由余弦定理可得F1F=MF+MF-2MF1·MF2cos∠F1MF2.
(3)设椭圆上任一点M(xM,yM),焦点三角形的面积S△F1MF2=c|yM|=MF1·MF2·sin∠F1MF2=b2tan.
4.椭圆的范围、对称性、顶点
焦点的位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
范围
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-b≤x≤b,-a≤y≤a
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
短轴长=2b,长轴长=2a
焦点
(±c,0)
(0,±c)
焦距
|F1F2|=2c
对称性
对称轴:x轴、y轴 对称中心:原点
(1)椭圆的范围实质是椭圆上点的横坐标、纵坐标的取值范围.由于椭圆方程中两个非负数的和等1,所以椭圆上任一点的坐标适合不等式≤1,即-a≤x≤a,同理有≤1,即-b≤y≤b,这说明椭圆位于直线x=±a和y=±b所围成的矩形框里.
(2)椭圆的一个焦点、中心和短轴的一个端点构成一个直角三角形,其三边长满足关系式:a2=b2+c2.
5.椭圆的离心率
椭圆的焦距与长轴长的比称为椭圆的离心率.用e表示,即e=.
(1)椭圆离心率e的取值范围是(0,1),椭圆的离心率刻画了椭圆的“扁平程度”,离心率e越大,椭圆越扁平,离心率e越小,椭圆越接近于圆.当且仅当a=b,c=0时,两个焦点重合,椭圆就变为圆,它的方程为x2+y2=a2.
(2)椭圆离心率是焦距与长轴长的比,也可以形象的理解为在椭圆的长轴长不变的前提下,两个焦点离开中心的程度.由椭圆的定义,椭圆的离心率e一般有以下几种表达方式:
①e==cos α;
②e==;
③e==;
④e==(如图).
6.直线与椭圆的位置关系及判定
一般,联立直线y=kx+m与椭圆+=1(a>b>0)的方程,得消去y,得一个一元二次方程.
位置关系
解的个数
Δ的取值
相交
__2__
Δ>0
相切
__1__
Δ=0
相离
__0__
Δ<0
7.点与椭圆的位置关系
点P(x0,y