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高考数学圆锥曲线知识点总结

2023-06-23 来源:客趣旅游网


高考数学圆锥曲线知识点总结 方程的曲线:

在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线。

点与曲线的关系:假设曲线C的方程是f(x,y)=0,则点P0(x0,y0)在曲线C上f(x0,y 0)=0;点P0(x0,y0)不在曲线C上f(x0,y0)≠0。

两条曲线的交点:假设曲线C1,C2的方程分别为f1(x,y)=0,f2(x,y)=0,则点P0(x0,y0)是C1,C2的交点

f1(x0,y0)0{f2(x0,y0)0方程组有n个不同的实数解,两条曲线就有n个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有

交点。 二、圆:

1、定义:点集{M||OM|=r},其中定点O为圆心,定长r为半径.

2、方程:(1)标准方程:圆心在c(a,b),半径为r的圆方程是(x-a)2+(y-b)2=r2 圆心在坐标原点,半径为r的圆方程是x2+y2=r2

((2)一般方程:①当D2+E2-4F>0时,一元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程,圆心为

D2E24F2DE,)22半

径是

DED2。配方,将方程x2+y2+Dx+Ey+F=0化为(x+2)2+(y+2)2=

E2-4F4

DE②当D2+E2-4F=0时,方程表示一个点(-2,-2);

③当D2+E2-4F<0时,方程不表示任何图形.

点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M的坐标为(x0,y0),则|MC|<r点M在圆C内,|MC|=r点M在圆C上,|MC|>r点M在圆C内,其中|MC|=

(x0-a)2(y0-b)2。

直线和圆的位置关系:①直线和圆有相交、相切、相离三种位置关系:直线与圆相交有两个公共点;直线与圆相切有一个公共点;直线与圆相离没有公共点。

AB与半②直线和圆的位置关系的判定:(i)判别式法;(ii)利用圆心C(a,b)到直线Ax+By+C=0的距离径r的大小关系来判定。 三、圆锥曲线的统一定义:

平面内的动点P(x,y)到一个定点F(c,0)的距离与到不通过这个定点的一条定直线l的距离之 比是一个常数e(e>0),则动点的轨迹叫做圆锥曲线。其中定点F(c,0)称为焦点,定直线l称为准线,正常数e称为离心率。当0<e<1时,轨迹为椭圆;当e=1时,轨迹为抛物线;当e>1时,轨迹为双曲线。 四、椭圆、双曲线、抛物线:

- 1 -

dAaBbC22

椭圆、双曲线、抛物线性质比照 椭圆 1.到两定点F1,F2的距离之和为定值2a(2a>|F1F2|)的点的轨迹 2.与定点和直线的距离之比为定值e的点的轨迹.〔01〕 抛物线 定义 与定点和直线的距离相等的点的轨迹. 轨迹条件 点集:{M||MF1|-|MF2|. 点集{M| |MF|=点M到=±2a,|F2F2|>2a}. 直线l的距离}. 图形 标准方 方程 程 x2y2212ab(ab>0) x2y2212ab(a>0,b>0) y22px 参数方程 xacosybsin(参数为离心角) ─axa,─byb 原点O〔0,0〕 (a,0), (─a,0), (0,b) , (0,─b) x轴,y轴; 长轴长2a,短轴长2b F1(c,0), F2(─c,0) xasecybtan(参数为离心角) |x|  a,yR 原点O〔0,0〕 x2pt2y2pt(t为参数) x0 范围 中心 顶点 (a,0), (─a,0) x轴,y轴; 实轴长2a, 虚轴长2b. F1(c,0), F2(─c,0) (0,0) x轴 对称轴 焦点 pF(,0)2 px=-2 准线与焦点位于顶点两侧,且到顶点的距离相等. 准 线 a2x=±c 准线垂直于长轴,且在椭圆外. a2x=±c 准线垂直于实轴,且在两顶点的内侧. 2c 〔c=ab〕 - 2 -

22焦距 2c 〔c=ab〕 22

离心率 【备注1】双曲线: ec(0e1)a ec(e1)a e=1 222⑶等轴双曲线:双曲线xya称为等轴双曲线,其渐近线方程为yx,离心率e2.

x2y222ab⑷共轭双曲线:以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线,叫做已知双曲线的共轭双曲线.与

x2y2x2y2202aba2b2互为共轭双曲线,它们具有共同的渐近线:.

x2⑸共渐近线的双曲线系方程:ax22的双曲线方程可设为a2y2b2(0)xyxy00abab的渐近线方程为如果双曲线的渐近线为时,它

y2b2(0).

【备注2】抛物线:

pp22yy22〔1〕抛物线=2px(p>0)的焦点坐标是(,0),准线方程x=- ,开口向右;抛物线=-2px(p>0)的焦点坐标是pppp2x22(-,0),准线方程x=,开口向左;抛物线=2py(p>0)的焦点坐标是(0,2),准线方程y=-2 ,开口向上; pp2抛物线x=-2py〔p>0〕的焦点坐标是〔0,-2〕,准线方程y=2,开口向下.

2y〔2〕抛物线=2px(p>0)上的点M(x0,y0)与焦点F的距离

MFx0p22;抛物线y=-2px(p>0)上的点M(x0,y0)

MF与焦点F的距离

px02

pp2y〔3〕设抛物线的标准方程为=2px(p>0),则抛物线的焦点到其顶点的距离为2,顶点到准线的距离2,焦点到

准线的距离为p.

2y〔4〕已知过抛物线=2px(p>0)焦点的直线交抛物线于A、B两点,则线段AB称为焦点弦,设A(x1,y1),B(x2,y2),

p2p2pxx,AFxAB2121ABx1x242(AF叫sin2(α为直线AB的倾斜角),y1y2p,则弦长=+p或

做焦半径).

五、坐标的变换:

〔1〕坐标变换:在解析几何中,把坐标系的变换(如改变坐标系原点的位置或坐标轴的方向)叫做坐标变换.实施坐标变换时,点的位置,曲线的形状、大小、位置都不改变,仅仅只改变点的坐标与曲线的方程.

〔2〕坐标轴的平移:坐标轴的方向和长度单位不改变,只改变原点的位置,这种坐标系的变换叫做坐标轴的平移,简称移轴。

〔3〕坐标轴的平移公式:设平面内任意一点M,它在原坐标系xOy中的坐标是9x,y),在新坐标系x ′O′y′中

xx'hx'xh''(x,y).设新坐标系的原点O′在原坐标系xOy中的坐标是(h,k),则 yy'k或 y'yk 的坐标是

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叫做平移(或移轴)公式.

中心或顶点在(h,k)的圆锥曲线方程见下表: 方 程 焦 点 (±c+h,k) 焦 线 对称轴 x=h y=k x=h y=k x=h y=k x=h y=k (x-h)2(y-k)2a2+b2=1 椭圆 a2x=±c+h a2y=±c+k a2x=±c+k a2y=±c+k (x-h)2(y-k)2b2+a2 =1 (x-h)2(y-k)2a2-b2=1 双曲线 (h,±c+k) (±c+h,k) (y-k)2(x-h)2a2-b2=1 (y-k)2=2p(x-h) (h,±c+h) p(2+h,k) p(-2+h,k) p(h, 2+k) p(h,- 2+k) px=-2+h px=2+h py=-2+k py=2+k y=k (y-k)2=-2p(x-h) 抛物线 (x-h)2=2p(y-k) y=k x=h (x-h)2=-2p(y-k) x=h 六、椭圆的常用结论: 点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的外角.

PT平分△PF1F2在点P处的外角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.

以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相离.

以焦点半径PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.

x2y2x0xy0y121222P0P0(x0,y0)abab假设在椭圆上,则过的椭圆的切线方程是.

x2y2212PP0(x0,y0)ab假设在椭圆外,则过0作椭圆的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是

x0xy0y21a2b.

x2y2212F1PF2ab椭圆 (a>b>0)的左右焦点分别为F1,F 2,点P为椭圆上任意一点,则椭圆的焦点角形

的面积为

SF1PF2b2tan2.

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x2y2212|MF1|aex0|MF2|aex0F1(c,0)F2(c,0)M(x0,y0)ab椭圆〔a>b>0〕的焦半径公式,( ,).

设过椭圆焦点F作直线与椭圆相交 P、Q两点,A为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ分别交相应于焦点F的

椭圆准线于M、N两点,则MF⊥NF.

过椭圆一个焦点F的直线与椭圆交于两点P、Q, A1、A2为椭圆长轴上的顶点,A1P和A2Q交于点M,A2P和A1Q交于点N,则MF⊥NF.

xybKAB1kkOMAB222(x,y)ba,AB是椭圆a的不平行于对称轴的弦,M00为AB的中点,则即x0xy0yx02y02x2y22122222P0(x0,y0)ababab; 假设在椭圆内,则被Po所平分的中点弦的方程是

【推论】:

222b2x02ay0。

x2y2x2y2x0xy0yx2y22122221222P0(x0,y0)bbab。椭圆ab1、假设在椭圆a内,则过Po的弦中点的轨迹方程是a〔a>b>o〕的两个顶点为

A1(a,0)A2(a,0),

,与y轴平行的直线交椭圆于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方

x2y2212b程是a.

x2y2212A(x0,y0)b2、过椭圆a (a>0, b>0)上任一点任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于B,C两点,则直线

kBCBC有定向且

b2x02ay0〔常数〕.

x2y2212PF1F2PF2F1b3、假设P为椭圆a〔a>b>0〕上异于长轴端点的任一点,F1, F 2是焦点, , ,

actancot22. 则acx2y2212b4、设椭圆a〔a>b>0〕的两个焦点为F1、F2,P〔异于长轴端点〕为椭圆上任意一点,在△PF1F2中,sinceF1PF2PF1F2F1F2Pa记, ,,则有sinsin.

x2y2212b5、假设椭圆a〔a>b>0〕的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当0<e≤21时,可在椭圆

上求一点P,使得PF1是P到对应准线距离d与PF2的比例中项.

x2y2212ab6、P为椭圆〔a>b>0〕上任一点,F1,F2为二焦点,A为椭圆内一定点,则2a|AF2||PA||PF1|2a|AF1|,当且仅当

A,F2,P三点共线时,等号成立.

(xx0)2(yy0)2122ab7、椭圆与直线AxByC0有公共点的充要条件是

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A2a2B2b2(Ax0By0C)2.

x2y2212b8、已知椭圆a〔a>b>0〕,O为坐标原点,P、Q为椭圆上两动点,且OPOQ.〔1〕

222211114abab|OP|2|OQ|2a2b2;〔2〕|OP|2+|OQ|2的最大值为a2b2;〔3〕SOPQ的最小值是a2b2.

x2y2212b9、过椭圆a〔a>b>0〕的右焦点F作直线交该椭圆右支于M,N两点,弦MN的垂直平分线交x轴于P,|PF|e|MN|2. 则

x2y2212P(x0,0)b10、已知椭圆a〔 a>b>0〕 ,A、B、是椭圆上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点, a2b2a2b2x0aa. 则

x2y2212F1PF2b11、设P点是椭圆a〔 a>b>0〕上异于长轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记,则2b2|PF1||PF2|SPF1F2b2tan1cos.(2) 2. (1)

x2y2212b12、设A、B是椭圆a〔 a>b>0〕的长轴两端点,P是椭圆上的一点,PAB,

2ab2|cos||PA|2222PBA,BPA,accos.(2) tantan1e.(3) c、e分别是椭圆的半焦距离心率,则有(1)

SPAB2a2b22cotba2.

x2y2212ab13、已知椭圆〔 a>b>0〕的右准线l与x轴相交于点E,过椭圆右焦点F的直线与椭圆相交于A、B

两点,点C在右准线l上,且BCx轴,则直线AC经过线段EF 的中点.

14、过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.

15、过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直. 16、椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率). 〔注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.〕 17、椭圆焦三角形中,内心将内点与非焦顶点连线段分成定比e. 18、椭圆焦三角形中,半焦距必为内、外点到椭圆中心的比例中项. 七、双曲线的常用结论:

1、点P处的切线PT平分△PF1F2在点P处的内角.

2、PT平分△PF1F2在点P处的内角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.

3、以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相交.

4、以焦点半径PF1为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.〔内切:P在右支;外切:P在左支〕

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x0xy0yx2y2121222P0P0(x0,y0)abab5、假设在双曲线〔a>0,b>0〕上,则过的双曲线的切线方程是.

x2y2212P0(x0,y0)ab6、假设在双曲线〔a>0,b>0〕外 ,则过Po作双曲线的两条切线切点为P1、P2,则切点

x0xy0y212b弦P1P2的直线方程是a.

x2y2212F1PF2ab7、双曲线〔a>0,b>o〕的左右焦点分别为F1,F 2,点P为双曲线上任意一点,则双曲

线的焦点角形的面积为

SF1PF2b2cot2.

x2y2212F(c,0)F(c,0)M(x0,y0)ab8、双曲线〔a>0,b>o〕的焦半径公式:(1 , 2〕当在右支上时,|MF1|ex0a|MF2|ex0a,

;当

M(x0,y0)在左支上时,

|MF1|ex0a|MF2|ex0a,

9、设过双曲线焦点F作直线与双曲线相交 P、Q两点,A为双曲线长轴上一个顶点,连结AP 和AQ分别交相应

于焦点F的双曲线准线于M、N两点,则MF⊥NF.

10、过双曲线一个焦点F的直线与双曲线交于两点P、Q, A1、A2为双曲线实轴上的顶点,A1P和A2Q交于点M,A2P和A1Q交于点N,则MF⊥NF.

xyKOMKAB122(x,y)b11、AB是双曲线a〔a>0,b>0〕的不平行于对称轴的弦,M00为AB的中点,则

22b2x02ay0,

KAB即

b2x02ay0。

x0xy0yx02y02x2y22122222P0(x0,y0)ababab. 12、假设在双曲线〔a>0,b>0〕内,则被Po所平分的中点弦的方程是x2y2x2y2x0xy0y2122222P0(x0,y0)ababab. 13、假设在双曲线〔a>0,b>0〕内,则过Po的弦中点的轨迹方程是

【推论】:

x2y2212A(a,0)A2(a,0)b1、双曲线a〔a>0,b>0〕的两个顶点为1,,与y轴平行的直线交双曲线于P1、P2时x2y2212bA1P1与A2P2交点的轨迹方程是a.

x2y2212A(x0,y0)b2、过双曲线a〔a>0,b>o〕上任一点任意作两条倾斜角互补的直线交双曲线于B,C两点,则

kBC直线BC有定向且

b2x02ay0〔常数〕.

x2y2212PF1F2b3、假设P为双曲线a〔a>0,b>0〕右〔或左〕支上除顶点外的任一点,F1, F 2是焦点, ,

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cacatancottancotPF2F122〔或ca22〕. ,则cax2y2212ab4、设双曲线〔a>0,b>0〕的两个焦点为F1、F2,P〔异于长轴端点〕为双曲线上任意一点,在△PF1F2sinceF1PF2PF1F2F1F2P中,记, ,,则有(sinsin)a.

x2y2212ab5、假设双曲线〔a>0,b>0〕的左、右焦点分别为F1、F2,左准线为L,则当1<e≤21时,可在

双曲线上求一点P,使得PF1是P到对应准线距离d与PF2的比例中项.

x2y2212|AF2|2a|PA||PF1|ab6、P为双曲线〔a>0,b>0〕上任一点,F1,F2为二焦点,A为双曲线内一定点,则,

当且仅当

A,F2,P三点共线且P和

A,F2在y轴同侧时,等号成立.

x2y221222222ab7、双曲线〔a>0,b>0〕与直线AxByC0有公共点的充要条件是AaBbC. x2y2212ab8、已知双曲线〔b>a >0〕,O为坐标原点,P、Q为双曲线上两动点,且OPOQ.

222211114abab2|OQ|2a2b2;〔2〕|OP|2+|OQ|2的最小值为b2a2;〔3〕SOPQ的最小值是b2a2. 〔1〕|OP|x2y2212ab9、过双曲线〔a>0,b>0〕的右焦点F作直线交该双曲线的右支于M,N两点,弦MN的垂直平分线交|PF|ex轴于P,则|MN|2.

x2y2212P(x0,0)ab10、已知双曲线〔a>0,b>0〕,A、B是双曲线上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点, a2b2a2b2x0x0a. a则或

x2y2212F1PF2ab11、设P点是双曲线〔a>0,b>0〕上异于实轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记,则2b2|PF1||PF2|SPF1F2b2cot1cos.(2) 2. (1)

x2y2212ab12、设A、B是双曲线〔a>0,b>0〕的长轴两端点,P是双曲线上的一点,PAB,

2ab2|cos||PA|222PBA,BPA,c、e分别是双曲线的半焦距离心率,则有(1)|accos|.

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2tantan1e(2) .(3)

SPAB2a2b22cotba2.

x2y2212ab13、已知双曲线〔a>0,b>0〕的右准线l与x轴相交于点E,过双曲线右焦点F的直线与双曲线相交

于A、B两点,点C在右准线l上,且BCx轴,则直线AC经过线段EF 的中点.

14、过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂

直.

15、过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直. 16、双曲线焦三角形中,外点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率). (注:在双曲线焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点). 17、双曲线焦三角形中,其焦点所对的旁心将外点与非焦顶点连线段分成定比e. 18双曲线焦三角形中,半焦距必为内、外点到双曲线中心的比例中项. 抛物线的常用结论:

4acb2b()ay2bycx4a2a. ①顶点

2②y2px(p0)则焦点半径

PFxP2;x2py(p0)则焦点半径为

2PFyP2.

③通径为2p,这是过焦点的所有弦中最短的.

x2pt2x2pty2pty2pt2y22pxx22py④〔或〕的参数方程为〔或〕〔t为参数〕.

y22px ▲y22px ▲x22py ▲x22py ▲yyyy图形 OxxOxOxO 焦点 准线 范围 对称轴 顶点 离心率 焦点 pF(,0)2 p2 x0,yR xx轴 F(xp,0)2 F(0,p)2 pF(0,)2 p2 xR,y0 y p2 x0,yR p2 xR,y0 yy轴 〔0,0〕 e1 PFpx12 PFpx12 PFpy12 PFpy12 圆锥曲线的性质比照 圆锥曲线 标准方程

椭圆 (x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1 a>b>0 双曲线 (x^2/a^2)-(y^2/b^2)=1 a>0,b>0 - 9 -

抛物线 y^2=2px p>0 范围 对称性 顶点 焦点 准线 渐近线 离心率 焦半径 焦准距 通径 参数方程 过圆锥曲线上一点 斜率为k的切线方程 x∈[-a,a] y∈[-b,b] 关于x轴,y轴,原点对称 (a,0),(-a,0),(0,b),(0,-b) (c,0),(-c,0) 【其中c^2=a^2-b^2】 x=±(a^2)/c —————————— e=c/a,e∈(0,1) ∣PF1∣=a+ex ∣PF2∣=a-ex p=(b^2)/c (2b^2)/a x=a·cosθ y=b·sinθ,θ为参数 (x0·x/a^2)+(y0·y/b^2)=1 (x0,y0)的切线方程 y=kx±√[(a^2)·(k^2)+b^2] x∈(-∞,-a]∪[a,+∞) y∈R 关于x轴,y轴,原点对称 (a,0),(-a,0) (c,0),(-c,0) 【其中c^2=a^2+b^2】 x=±(a^2)/c y=±(b/a)x e=c/a,e∈(1,+∞) ∣PF1∣=∣ex+a∣∣PF2∣=∣ex-a∣ p=(b^2)/c (2b^2)/a x=a·secθ y=b·tanθ,θ为参数 (x0x/a^2)-(y0·y/b^2)=1 y=kx±√[(a^2)·(k^2)-b^2] x∈[0,+∞) y∈R 关于x轴对称 (0,0) (p/2,0) x=-p/2 ————— e=1 ∣PF∣=x+p/2 p 2p x=2pt^2 y=2pt,t为参数 y0·y=p(x+x0) y=kx+p/2k - 10 -

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