圆锥曲线

写在前面:

  高考复习笔记

  有原创内容(大概吧呃呃呃)

 

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目录


  1. 椭圆

  2. 双曲线

  3. 抛物线

  1. 椭圆

  2. 双曲线

  3. 抛物线

定义

  圆锥曲线是由一平面截二次锥面得到的曲线,包括椭圆抛物线双曲线(高中认为圆不是椭圆)

抛物线不是双曲线的一支(下图中仍然为双曲线而不是抛物线)

椭圆:

  椭圆第一定义:平面内,到两定点F1、F2的距离的和等于常数2a的点的集合。(2a>|F1F2|)

  椭圆第二定义:平面内,到定点F距离与到定直线l间距离之比为常数e的点的集合。(定点F不在定直线上,e为离心率,0<e<1,左准线配左焦点,右准线配右焦点)

  椭圆第三定义:平面内,到两定点的斜率乘积等于常数 e2- 1的点的集合(再补上斜率不存在的直线对应的点)。(然后可以规定两定点连线中点为原点)(e为离心率,0<e<1)

  表示方法:

    ①标准方程

      焦点在x轴上:

      焦点在y轴上:

      规律:a在谁下面,焦点就在谁上

    ②参数方程

      焦点在x轴上:  或  

      焦点在y轴上:  或  

      规律:a和谁在一起,焦点就在谁上

      原理:

        若取内切圆的y坐标为椭圆y坐标,取外接圆的x坐标为椭圆x坐标,焦点就在x轴上

        若取内切圆的x坐标为椭圆x坐标,取外接圆的y坐标为椭圆y坐标,焦点就在y轴上

    ③极坐标:略

  图例:

双曲线:

  双曲线第一定义:平面内,到两定点F1、F2的距离之差的绝对值为常数2a的点的集合。

  双曲线第二定义:平面内,到定点F及直线l的距离之比为常数e的点的集合。(定点F不在定直线上,e为离心率,1<e,左准线配左焦点,右准线配右焦点)

  双曲线第三定义:平面内,到两定点的斜率乘积等于常数 e2- 1的点的集合(再补上斜率不存在的直线对应的点)。(然后可以规定两定点连线中点为原点)(e为离心率,1<e)(因为顺序问题,过两定点的直线不可能是之后作出来的双曲线的渐近线)

  表示方法:

    ①标准方程

      焦点在x轴上:

      焦点在y轴上:

      规律:谁是正的,焦点和实轴就在谁上

    ②参数方程

      焦点在x轴上:

      焦点在y轴上:

      规律:sec和谁在一起,焦点和实轴就在谁上

      原理:

    ③极坐标:略

  图例:

抛物线:

  抛物线定义:到定点F及直线l的距离之比为1的点的集合。(定点F不在定直线上,e为离心率,e=1)

  表示方法:

    ①标准方程

      焦点在x轴正半轴:x = 2py2

      焦点在x轴负半轴:x = -2py2

      焦点在y轴正半轴:y = 2px2

      焦点在y轴负半轴:y = -2px2

      规律:带“-”就在负半轴,谁是一次的焦点在谁上

    ②参数方程:略

    ③极坐标:略

  图例:

历史

  对于圆锥曲线的最早发现,众说纷纭。

  有人说,古希腊数学家在求解“立方倍积”问题时,发现了圆锥曲线。

  又有人说,古希腊数学家在研究平面与圆锥面相截时发现了与“立方倍积”问题中一致的结果。

  还有认为,古代天文学家在制作日晷时发现了圆锥曲线(然而日晷在古代已失传)。

  早期对圆锥曲线进行系统研究成就最突出的可以说是古希腊数学家Apollonius。他与Euclid是同时代人,其巨著《圆锥曲线》与Euclid的《几何原本》同被誉为古代希腊几何的登峰造极之作。

  在《圆锥曲线》中,Apollonius总结了前人的工作,尤其是Euclid的工作,并对前人的成果进行去粗存精、归纳提炼并使之系统化的工作,在此基础上,又提出许多自己的创见。全书8篇,共487个命题,将圆锥曲线的性质网罗殆尽,以致后代学者几乎没有插足的余地达千余年。

 

常见性质

椭圆:

  1.椭圆第一定义

  2.椭圆第二定义

  3.椭圆第三定义

  4.焦半径长公式:

    焦半径:连结椭圆上一点与对应焦点的线段的长度,叫做椭圆焦半径

    ①无论P(x0,y0)在椭圆上哪里,焦点在x轴上:r =a+ex0(左焦点)  r =a-ex0(右焦点)

    ②无论P(x0,y0)在椭圆上哪里,焦点在y轴上:r =a-ex0(上焦点)  r =a+ex0(下焦点)

  5.通经长公式:

    通径:过圆锥曲线的焦点且与过焦点的轴垂直的弦称为通径

     (无论焦点在哪个轴)

  6.椭圆中的圆:

    ①以焦点弦为直径的圆与其对应的准线相离

    ②以焦半径为直径的圆与以长轴为直径的圆内切

  7.弦AB所在直线的斜率kAB与其中点M和原点O连线的斜率kOM乘积:

    ①焦点在x轴 

    ②焦点在y轴 

  8.过椭圆上一点P(x0,y0)的切线方程:

    ①焦点在x轴 

    ②焦点在y轴 

  9.过椭圆外一点P(x0,y0)的两条切线,两切点所在直线方程:

    ①焦点在x轴 

    ②焦点在y轴 

  10.弦长公式:

    已知椭圆上不重合两点A(x1,y1),B(x2,y2)

      

双曲线:

  1.双曲线第一定义 

  2.双曲线第二定义

  3.双曲线第三定义

  4.渐近线斜率:

    ①焦点在x轴  k1=  k2=

    ②焦点在y轴  k1=  k2=

  5.共轭双曲线:

    如果一双曲线的实轴及虚轴分别为另一双曲线的虚轴及实轴,则此二双曲线互为共轭双曲线

    ①共轭双曲线的四个焦点共圆

    ②共轭双曲线离心率的平方和等于离心率的平方积

  6.等轴双曲线(直角双曲线):

    实轴和虚轴相等的双曲线叫作等轴双曲线(直角双曲线)

    ①

    ②半实轴长与半虚轴长相等

    ③两条渐近线斜率为k1=1,k2=-1,两条渐近线相互垂直

  7.焦半径长公式:

    焦半径:连结双曲线上一点与对应焦点的线段的长度,叫做双曲线焦半径

    ①P(x0,y0)在双曲线左支,焦点在x轴上:r = -a-ex0(左焦点)  r = a-ex0(右焦点)

    ②P(x0,y0)在双曲线右支,焦点在x轴上:r = a-ex0(左焦点)  r = -a-ex0(右焦点)

    ③P(x0,y0)在双曲线上支,焦点在y轴上:r = -a-ex0(上焦点)  r = a-ex0(下焦点)

    ④P(x0,y0)在双曲线下支,焦点在y轴上:r = a-ex0(上焦点)  r = -a-ex0(下焦点)

  8.通经长公式:

    通径:过圆锥曲线的焦点且与过焦点的轴垂直的弦称为通径

     (无论焦点在哪个轴)

  9.双曲线中的圆:

    ①以焦点弦为直径的圆与对应准线相交

    ②以焦半径为直径的圆与实轴为直径的圆外切

  10.弦长公式: 

    已知双曲线上不重合两点A(x1,y1),B(x2,y2)

      

  11.弦AB所在直线的斜率kAB与其中点M和原点O连线的斜率kOM乘积:

    ①焦点在x轴 

    ②焦点在y轴 

 

  12.过双曲线上一点P(x0,y0)的切线方程:

    ①焦点在x轴 

    ②焦点在y轴 

  13.过双曲线外一点P(x0,y0)的两条切线,两切点所在直线方程:

    ①焦点在x轴 

    ②焦点在y轴 

抛物线:

  1.抛物线定义

  2.焦半径公式:

    焦半径:连结抛物线上一点与对应焦点的线段的长度,叫做抛物线焦半径

    ①焦点在x轴上:P(x0,y0),

    ②焦点在y轴上:P(x0,y0),

  3.通经长公式: 

    通径:过圆锥曲线的焦点且与过焦点的轴垂直的弦称为通径

     (无论焦点在哪个轴)

  4.弦长公式 :

    已知抛物线上不重合两点A(x1,y1),B(x2,y2)

      

 

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