内容正文:
高中理化公式法二级结论
专项
八
圆锥曲线
级结论37极点极线法求切线方程
论
~适用题型求圆锥曲线在某点处的切线方程
若P(xo,y)为圆锥曲线上一点,则在点P处的切线方程如下:
学
(1)圆(x-a)2+(y-b)2=2(r>0):(x-a)(xo-a)+(y-b)(y。-b)=2.
二级结论
2)椭听-1(a0,
xx00=1.
a62
(3)双曲线。
x y
xxo yyo=1.
=1(a>0,b>0):28
(4)抛物线y2=±2px(p>0):yyo=p(x+xo)
以(2)为例:
a2
2=1(a>b>0)
对x求导2x2y=0→y=
b2x切点P(xyo
→切线
推导过程
a2
a'y
xo
2
斜率k=
切线方程y-y=
b(x-人
化简6=1
ayo
ayo
a2 b2 a2b2
类推结论
(2)(3)(4)焦点在y轴上时,同理可得
②快解示例:利用切线方程结论求离心率
包知0为坐标原点过双骏C(Q>0,6>0上一点P作双线C的物线,者直
2
线0P与直线1的斜率均存在,且斜率之积为亏,则双曲线C的离心率为
30秒结论快解
设双曲线C:
-1(a>0,6>0)上点P的坐标为(,o),≠0,%≠0,则直线OP的斜率
为.因为1是双曲线C在点P处的切线,所以切线1的方程为。
a262
=1,所以切线1的斜
bxo
率为6y0
b2√35
叉直线0P与直线L的斜率之积为,所以
/1+
a
【答案3
双曲线的切线方程
38
专项公圆锥曲线
二级结论38圆锥曲线焦半径的坐标公式
适用题型与圆锥曲线的焦半径有关的问题
设P(xo,yo)为焦点在x轴上的圆锥曲线上一点,F,F2分别为椭圆或
双曲线的左、右焦点,F为抛物线的焦点:
(1)椭圆:IPF,I=a+exo,IPF2I=a-exo
二级结论
数
(2)双曲线:lPF1I=Ia+exol,PF2I=Ia-exol.
根据P点在双曲线的
学
左支或右支去绝对值
(3)抛物线:开口向右,则1PF1=+,开口向左,则PF1=?
以焦点在x轴上的椭圆为例:
1PE,1=√(xo+c)+6
2
用x0
代换y
PFI=
xp+2cxo+c2+(
0
12
62
推导过程
xo+2cxo+b2+c2
a2=b2+c2
IPF,I=
化简
1/2x0+2Cx0+22
得出
同理
xo+a
a
PF,I=a+exo可得
结论
PF,I=a-exo
类推结论
同理,焦点在y轴上时,将式子中的x变为y。即可
®快解示例:利用双曲线的焦半径公式求三角形面积
包知双曲线C:=1的左右焦点分别为F,上若点P在C上,且1P听,1=5,则
△PFF2的面积为
30秒结论快解
由题意得a=1,b=√3,c=2,e=2,
设P(x,yo),则1PF1=12x+11=5,解得x=2或x=-3.
一焦半径的坐标公式1
当,2时,代人双曲线方程可求得3,所以5子·1FF,1·1。=6:
当6=-3时,代入双曲线方程可求得0=±26,所以S6号·F,·=4,6
综上所述,△PFF2的面积为6或46.
【答案】6或46
39
高中理化公式法二级结论
二级结论39圆锥曲线焦半径的角度公式
适用题型与圆锥曲线的焦半径有关的问题
设F为圆锥曲线的一个焦点,直线!过点F,与圆锥曲线有两个交点,
且与x轴的夹角为α
b2
b
(1)椭圆(双曲线同支):长焦半径为
,短焦半径为
学
a-ccos a
a+ccos a
2ab2
焦点弦为
用椭圆的定义及余弦定理进行推导即可
二级结论
2-ccos'a
b2
b2
(2)双曲线两支:长焦半径为
,短焦半径为
,焦点弦为
ccos a-a
+ccos
2ab2
c'cos'a-a2
(3)抛物线:长焦半径为
P
,短焦半径为
1-cos a
。,焦点弦为2
+c0s
sin'a
类推结论
焦点在y轴上时,将式子中的cosa变为sina,sina变为cosa即可
®快解示例:利用椭圆的焦半径公式求离心率
已知工E分别是椭圆C。+
2=1(a>b>0)的左、右焦点,过F1的直线交椭圆C于
P,Q两点,若PF=4F,d,且1P1=1F,1,则椭圆C的离心率为
30秒结论快解
62
62
令∠PFF2=0,由题意可得IPFI=
IQF1=
a-ccos 0'
a+ccos 0
因为PF=4F,衣,所
62
462
焦半径的角度公式
a-ccs93‘a+csg所以cs0=号,
b2
所以IPF,I=
7b27a2-c2
a-ccos 66 a 6 a
因为PF,1=1EEL,所以IPF1=2c,所以PF1=2a-2c,所以2a-2c=了.a-
a
又a,所以5=6,则e二后弓所以铺圆G的离心率为
1答案月
40
专项公圆锥曲线
二级结论40焦比定理
适用题型与圆锥曲线过焦点的直线斜率有关的问题
已知过圆锥曲线的焦点F的直线I与曲线交于A,B两点,且|AFI=
入IBFI.设直线1与x轴的夹角为a,斜率为k,则
(1)焦点在x轴上时,lecos a|
即e=√I+
数
二级结论
学
(2)焦点在y轴上时,lesin al
即=A
注:本定理适用于椭圆、双曲线(同支)、抛物线.若交于双曲线两支,则
分子分母交换
如图,以焦点在x轴上的椭圆为例:
62
IAFI=-
a-ccos a
62
A62
IAFI=入IBFI
6
a-ccos aa+ccos a
IBFI=
a+ccos a
化简整理
同除以a
推导过程
a+ccos a=入a-入ccos
→1+ecos a=入-λecos a
整理
入-1图中A,B位
1-入得出
入-1
ecos a=-
ecos a=-
lecos al
入+1
置互换
1+入结论
入+1
1
sin'a+cos a
=/1+tan2a=1+k
cos"a
e=√1+k
入-1
λ+1
®快解示例:利用焦比定理求离心率
b
曲生。>0.D>0的东焦点为P过P且斜率为的直线交双腿
A(x1,y1),B(x2,y2),且x1<0<x2·若1BF1=31AF1,则双曲线的离心率是
30秒结论快解
1
由题意可知,直线交双曲线的两支,且入=
3,
b
则离心率e=√/1+2
入+1
62
/1+
·2=2/1+
λ-1
4a
16a2=a
所以4e2=16a2+62=16d2+e2-a215a2+c,即c2=5a2,所以e=-5.
【答案】5
焦比定理
41
高中理化公式法二级结论
二级结论41斜率积公式
结论推
适用题型椭圆或双曲线离心率、弦所在直线的斜率问题
(1)A,B是焦点在x轴上的圆锥曲线上关于原点对称的两点,P为曲
线上异于A,B的一点,如图1,图2.
62
2
=e2-1
学
①椭圆:kp4·kpB=
=e2-1;②双曲线:kpM·kpg=
a
(2)AB是焦点在x轴上的圆锥曲线上不平行于坐标轴的弦,G为AB
的中点,如图3,图4
二级结论
62
①椭圆:k4B·koc=-2;②双曲线:kAB·koc
e
e
图1
图2
图3
图4
类推结论
若焦点在y轴上,则将上述结论中的a2与b2交换位置即可
®快解示例:利用斜率积公式求斜率的范围
已知椭圆C31的左右顶点分别为A,4,点P在C上,且直线PA,斜率的取
值范围是[-2,-1],则直线PA1斜率的取值范围是()
3
3
184
30秒结论快解
b23
3
由题意得,·k=及子,所以F
斜率积公式
因为kpm,∈[-2,-1],所以kp4,
「331
84
故选B.
【答案】B
42
专项公圆锥曲线
二级结论42焦点三角形的面积公式
适用题型与焦点三角形的面积相关的问题
F,F2分别为椭圆或双曲线的左、右焦点,P为曲线上任一点(除去长(实)
二级结论
9
62
轴端点).记∠FPF,=0,则椭圆:Sa,=bam2双曲线:Sas%
tan
2
数
学
以椭圆为例:
在△PF1F2中,IF1F212=IPF1I2+1PF2I2-21PF1IIPF2Icos0,
4c2=(IPF 1+IPF21)2-21PF IIPF2I(1+cos 0)=4a2-21PF IIPF2 1(1+
cos),则IPF,IPF2I=,
4a2-4c2
2b2
推导过程
2(1+cos0)1+cos0
0
b2·2sin
故SAFPFa,=2
。PF UPF2lsin0=
b2sin 0
1+cos 0
2cos2日
2=b'tan
2
®快解示例:利用焦点三角形的面积公式求方程
知双油线@心06>0的左右焦点分别为R,F,P是双线右支上一点,直
63
线PF2的斜率为2,△PF,F2是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为(
A=1
B.
23-1
=1
D.
84
=1
82
28
48
3分钟常规解析
30秒结论快解
第一步:易知∠FPF2=90°,则
IPF
IPF I
易知∠F,PP2=0,则tan∠PF,=PF,
tan LPF2F1=PF21
=2.又IPF1I-IPF2I=
2.又IPFI-IPF2|=2a,则IPFI=4a,
2a,则1PF,I=4a,1PF21=2a,所以S△pr,r,=
所以SArB)PE,:
PF,l·lPp,l=42=8,即d=2
2
62
4a2=8,即a2=2.由S△pr,=
=8,
第二步:在Rt△PF1F2中,4c2=1F,F212=
LF PF2
tan-
1PF112+1PF2I2=20a2=40→c2=10→b2=8,
2
第三步:所以双面线的方程为号苦1
得6=8所以双曲线的方程为。。
28=1
【答案】C
【答案】C
双曲线焦点三角形面积公式
高中理化公式法二级结论
二级结论43离心率的正弦比值定理
适用题型条件:已知焦点三角形的角度大小设问:求离心率
F,F2分别为左、右焦点,P为曲线上任一点(除去长(实)轴端点),
二级结论
∠F,PF2=a,∠PF,F2=B,∠PF2F1=y,则椭圆中e=
sina一;双曲
sin B+sin y
sin a
学
线中e=1sinB-siny
以椭圆为例:离心率e=c=2
IF F2
a 2a IPF 1+IPF,I
在△PF,F2中,根据正弦定理可得,
推导过程
IPFI IPF2I IF F2I IPF 1+IPF2I
sin y sin B
sin a
sin B+sin y
IF F2l
sin a
e=PF+PF2I sin B+sin y
▣诀记忆
顶角正弦作分子,底角正弦和与差;椭圆求和双求差,绝对值号别落下
②快解示例:利用正弦比值定理求离心率
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的点,PF2⊥FF2,
∠PF,F2=30°,则C的离心率为
3分钟常规解析
30秒结论快解
第-步:由PF2⊥F,F2,∠PF1F2=30°可知,
PE=mLP,E=月
=sin∠PF,E,=2'FF
由题意可知,∠PF,F1=90°,
PF
31
∠F,PF2=60°,所以离心率
第=步:又1PE,1=2,所以PR,=25。
3 c,PF=
4√3
3 a
sin∠F,PF
e=
sin∠PF,F2tsin∠PF,F
第三步:因为1PFI+1PE,=2a,所以25c+43
3 c=2a,
3c+
sin60°
sin30°+sin90°
则a=3c,则e=c-3
a 3
【省案
正弦比值定理
【案得
专项公圆锥曲线
三级结论44抛物线的性质
适用题型条件:直线与抛物线相交
设问:求参数的值、三角形的面积等问题
如图,抛物线y=2px(p>0)的准线与x轴交于点P,过抛物线焦点F
的直线1与抛物线交于A(x1,y1),B(x2,y2),过点A,B分别作准线的
数
垂线,垂足分别为M,N,0为坐标原点,1的倾斜角为,则
学
⊙2
(1)x1x2
4y=-p2
二级结论
(2)SAAOB
2sin a
(3)以焦点弦AB为直径的圆与准线相切,
(4)直线PA,PB的斜率之和为零(kpA+kpg=0),
即∠APF=∠BPF
(5)点A,O,N三点共线;点B,0,M三点共线
②快解示例:利用抛物线的性质求面积
已知抛物线C:y2=2x(p>0)的焦点为F(1,0),过F的直线交C于A,B两点,A在第
一象限,0为坐标原点,若以AF为直径的圆经过(0,2),则△A0B的面积为
3分钟常规解析
30秒结论快解
第一步:由题意知,p=2,则y2=4x,
F(1,0),则p=2,则y2=4x,易知以
第二步:易知以AF为直径的圆与y轴相切,则切
AF为直径的圆与y轴相切,则切点
点为(0,2),故A点的纵坐标为4,故A(4,4),直
为(0,2),故A点的纵坐标为4,故
线AF的方程为4x-3y-4=0.
A(4,4).设直线AF的倾斜角为,则
第三步:与y2=4x联立得4x2-17x+4=0,则x1+
专、1
sin a=
,1AB1=+t切=翠点0到直线AB的距
25
√32+42
5,故Sa0e=
2sin a
离d=10-0-414
5
性质(2)》
5
2×4×52
2
【答案)月
【管案明
45
高中理化公式法二级结论
二级结论45阿基米德三角形
结论推
适用题型适用于抛物线中求切线的交,点坐标、轨迹等问题
抛物线的弦AB与过弦端点A,B的两条切线所围成
的三角形叫做阿基米德三角形(如图中的△MAB),
数
当弦AB过抛物线焦点F时,有如下性质:
(1)两条切线的交点M一定在抛物线的准线上;
二级结论
(2)△MAB为直角三角形,且MA⊥MB;
(3)MF⊥AB;
(4)IAM|·IBMI=IAB|·IMFI;
(5)阿基米德三角形MAB面积的最小值为p
以(2)为例:
Mm:yy1=p(x+x1)
设A(x1,y1),B(x2,y2)
u=,k=卫弦A
LMB:yy2=p(x+x2)」
y
y2过焦点
推导过程
设Lew=mr+号与产=联立y2-2mpy-p2=0y,=p-hu·B
2
卫-pP=-1→MA1MB
y1 Y2 Yiy2
®快解示例:利用阿基米德三角形的性质判断线段关系
(多选)已知抛物线C:y2=6x的焦点为F,过F的一条直线交C于A,B两点,过A作
线:x=的垂线垂足为D,过F且与直线AB垂直的直线交1于点E,则
A.IADI=IAFI
B.IAEI=IABI
C.IABI≥6
D.IAEI·IBE1≥18
30秒结论快解
由抛物线的定义知IAD1=IAFI,A对;由EF⊥AB,且E在准线上,易知△EAB是阿基米德
三角形,则AE⊥BE,所以IAB1>|AE1,B错;通径是抛物线中最短的焦点弦,则IAB1≥6,C
一阿基米德三角形性质(2)】
对;SABB=2
IAE1·IBEI≥p2=9,所以IAE1·IBE1≥18,D对.
【答案】ACD
→阿基米德三角形性质(5)
46