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圆锥曲线必背法

圆锥曲线必背口诀(红字为口诀)-椭圆

一、椭圆定义

椭圆三定义,简称和比积7

1、定义1:

(和)到两定点的距离之和为定值的点的轨迹叫做椭圆.

定点为焦点,定值为长轴.(定值=2a)

2、定义2:

(比)到定点和到定直线的距离之比为定值的点的轨迹叫做

椭圆.定点为焦点,定直线为准线,定值为离心率•(定值二e)

3、定义3:

(积)到两定点连线的斜率之积为定值的点的轨迹是椭圆.

定点为短轴顶点,定值为负值.(定值ke21)

二、椭圆的性质定理

长轴短轴与焦距,形似勾股弦定理①

准线方程准焦距,a方、b方除以c②

通径等于2ep,切线方程用代替③

焦三角形计面积,半角正切连乘b④

注解:

1、长轴短轴与焦距,形似勾股弦定理

长轴2a,短轴2b,焦距2c,贝y:

a2b2c2

2、|准线方程准焦距,a方、b方除以C

2

准线方程:

x—(a方除以c)

C

b2

准焦距p:

焦点到准线的距离:

P—(b方除以c)

c

3、通径等于2ep,切线方程用代替

椭圆的通径d:

过焦点垂直于长轴的直线与椭圆的两交点之间的距

离称为椭圆的通径.(通径d

2ep

2Cb2

2b2

a

过椭圆上(Xo,y°)点的切线方程,用(X。

,y°)等效代替椭圆方程得到.

等效代替后的是切线方程是:

xoxy°y1

ab2

4、焦三角形计面积,半角正切连乘b

焦三角形:

以椭圆的两个焦点Fi,F2为顶点,另一个顶点P在椭圆

 

上的三角形称为焦三角形.半角是指

FH的一半.

则焦三角形的面积为:

Sbtan^

证明I:

设|PFjm,|PF2

n,则mn

2a

由余弦定理:

m2n22mncos

4c2

即:

2mncos2mn

4b2,

2t?

即:

mn|PF1||PF2|

1

cos

c1

1

故:

Sa卩丹2^mnsin

2

即:

2b2

4b2

4a24b2(mn)2

2b2

(1

sin

cos)mn.

1cos

b2

1cos

 

 

 

tan一

2

sin

又:

1cos

2sin—cos—

 

所以:

椭圆的焦点三角形的面积为Sf!

PF2三、椭圆的相关公式

切线平分焦周角,称为弦切角定理①

切点连线求方程,极线定理须牢记②

弦与中线斜率积,准线去除准焦距③

细看中点弦方程,恰似弦中点轨迹④

注解:

1、切线平分焦周角,称为弦切角定理

弦切角定理:

切线平分椭圆焦周角的外角,平分双曲线的焦周角.

焦周角是焦点三角形中,焦距所对应的角.

弦切角是指椭圆的弦与其切线相交于椭圆上时它们的夹角,当弦为焦点弦时(过焦点的弦),那么切线是两个焦点弦的角平分线.

2、切点连线求方程,极线定理须牢记

22

若Po(x°,y°)在椭圆务告1外,则过Po作椭圆的两条切线,切点为

ab

冃巴,则点Po和切点弦冃巴分别称为椭圆的极点和极线.

切点弦PiP2的直线方程即极线方程是X02Xy02y1(称为极线定理)ab

3、弦与中线斜率积,准线去除准焦距

弦指椭圆内的一弦AB.中线指弦AB的中点M与原点O的连线,即

OAB得中线.这两条直线的斜率的乘积,

a2

等于准线距离Xc去除

b2

a2

c

b2..P

准焦距Pb,其结果是:

kABkOM

CXc

4、细看中点弦方程,恰似弦中点轨迹

中点弦AB的方程:

在椭圆中,若弦AB的中点为M(x0,y0),弦AB称

22

XqXy°yXoyo

为中点弦,则中点弦的方程就是2以2以,是直线方程.

abab

弦中点M的轨迹方程:

在椭圆中,过椭圆内点p0(x0,y0)的弦AB,其

22

XoXyoyxy

中点M的方程就是一222人2,仍为椭圆.

abab

这两个方程有些相似,要擦亮眼睛,千万不要搞混了.

圆锥曲线必背口诀(红字为口诀)-双曲线

一、双曲线定义

双曲线有四定义,差比交线反比例.

1、定义1:

(差)平面内,到两个定点Fi,F2的距离之差的绝对值为定值2a(小于这两个定点间的距离|FiF^)的点的轨迹称为双曲线。

定点Fi,F2叫双曲线的焦点。

即:

|PF!

PF2I2a

2、定义2:

(比)平面内,到给定一点及一直线的距离之比为定值e1的点的轨迹称为双曲线。

定点叫双曲线的焦点,定直线叫双曲线的准线。

3、定义3:

(交线)一平面截一圆锥面,当截面与圆锥面的母线不平行,且与圆锥面的两个圆锥都相交时,交线称为双曲线。

k

4、定义4:

(反比例)在平面直角坐标系中,反比例函数y的图

X象称为双曲线I。

证明:

反比例函数图象是双曲线轨迹经过旋转得到.

x2y2

证明:

因为xyk的对称轴是yx,yx,而2.21的对称轴

ab

是x轴,y轴,所以应该旋转45°.设旋转的角度为(0,顺时针)

(为双曲线渐进线的倾斜角)

贝y有:

Xxcosysin,Yxsinycos

取45o,则:

122

2Xyxy2xy

 

由此证得,反比例函数其实就是双曲线的一种形式,只不过是双曲线在平面直角坐标系内的另一种摆放形式.

二、双曲线的性质定理

基本同椭圆,有所区别:

长轴短轴与焦距,形似勾股弦定理①

准线方程准焦距,a方、b方除以c②

通径等于2ep,切线方程用代替③

焦三角形计面积,半角余切连乘b④注解:

1、长轴短轴与焦距:

形似勾股弦定理

 

至于造成混乱,我们还是按椭圆的口诀记忆.

b2

准焦距p:

焦点到准线的距离:

pc

(b方除以c)

2、准线方程准焦距,a方、b方除以c

 

3、通径等于2ep,切线方程用代替

双曲线的通径d:

过焦点垂直于长轴的直线与双曲线的两交点之间

 

得到,等效代替后的是切线方程是:

x°x

2

a

y°y

b2

过双曲线上P0(x0,y0)点的切线方程,用P0(x0,y0)等效代替双曲线方程

 

4、焦三角形计面积,半角余切连乘b

焦三角形:

以双曲线的两个焦点F「F2为顶点,另一个顶点P在椭

2b2

2b2

1cos,即:

PF1

PF2

1cos

即:

mn

2

x

双曲线P

a

2

y

b21的左右焦点分别为F1,F2,点P为双曲线上异于顶

圆上的三角形称为焦三角形.半角是指FfF?

的一半.

那么,焦点三角形的面积为:

同时:

SF1PF2

-F1F2

yp

cyp,故:

yp

cot-

2

2

故:

SF1PF2bcot2

2

双曲线的焦点三角形的面积为:

Sf^Fzbcot2.

三、双曲线的相关公式

切线平分焦周角,称为弦切角定理①切点连线求方程,极线定理须牢记②弦与中线斜率积,准线去除准焦距③细看中点弦方程,恰似弦中点轨迹④

注解:

1、切线平分焦周角,称为弦切角定理

弦切角定理:

切线平分椭圆焦周角的外角,平分双曲线的焦周角•焦周角是焦点三角形中,焦距所对应的角•

弦切角是指双曲线的弦与其切线相交于双曲线上时它们的夹角,当弦为焦点弦时(过焦点的弦),那么切线是两

个焦点弦的角平分线•

角,PT为双曲线的切线.则PT平分F1PF2.

如图,F[PF2是焦点三角形,F[PF2为焦周

2、切点连线求方程,极线定理须牢记

22

若PoSo)在双曲线令寻1外,以包含焦点的区域为内,不包含

焦点的区域为外,则过P。

作双曲选的两条

切线,切点为P1、P2,贝S点P0和切点弦P1P2

分别称为双曲线的极点和极线,切点弦

P1P2的直线方程即极线方程是X。

;彎

a2b2

(称为极线定理)

1

3、弦与中线斜率积,准线去除准焦距

弦指双曲线内的一弦AB.中线指弦AB的

中点M与原点O的连线,

这两条直线的斜率的乘积,

2

a土

Xc去

c

除准焦距

kABkOM

pb2

Xca2

b2

c

4、细看中点弦方程,恰似弦中点轨迹

中点弦AB的方程:

在双曲线中,若弦AB的中点为M(x0,y0),称弦AB

22

为中点弦,则中点弦的方程就是:

驾辔孝卑,它是直线方程.

a2b2a2b2

弦中点M的轨迹方程:

在双曲线中,过双曲线外一点Po(xo,yo)的弦

22

x0Xy0yXy

AB,其AB中点M的方程就是匚厂丐7T,仍为双曲线.

abab

这两个方程有些相似,要擦亮眼睛,千万不要搞混了.

 

圆锥曲线必背口诀(红字为口诀)-抛物线

一、抛物线定义

抛物线,有定义,定点定线等距离

1、到一个定点和一条定直线距离相等得点的轨迹称为抛物线.

2、二次函数的图象是|抛物线.

二、抛物线性质

焦点准线极点线①,两臂点乘积不变②

焦弦切线成直角,切点就是两端点③

端点投影在准线,连结焦点垂直线④

焦弦垂直极焦线⑤,切线是角平分线⑥

直角梯形对角线,交点就是本原点⑦

焦弦三角计面积,半个P方除正弦⑧

注解:

1、焦点准线极点线

抛物线的焦点和准线是一对极点和极线

抛物线方程:

y22px,焦点F(P,0),准线xp卫

2p2

(抛物线的顶点0(0,0)到定点F(号,0)和定直线xp号距离相等)焦弦:

过焦点的直线与抛物线相交于两点A和B,则AB称为焦弦

弦中点M(xM,yM),xM2,yM2

焦弦方程:

yk(

x2,k为斜率.

2、

两臂点乘积不变

焦点三角形两边OA和|OB的点乘积为定值,且夹角是钝角

即:

焦弦两端点的切线互相垂直

证明:

如图,由抛物线方程:

2小

y2px

得到导数:

yy'

p,

即:

y'

故:

kAE

p

kBE

p

y

Yb

于是:

kAE

kBE

p

p

2

p

Ya

Yb

YaYb

p

y

y2

 

将①式yAyB

即:

aEbE,

P2代入上式得:

kBE

故焦弦端点在准线的投影点与焦点构成直角三角形

3、焦弦切线成直角,切点就是两端点

4、端点投影在准线,连结焦点垂直线

即:

焦弦端点在准线的投影点与焦点构成直角三角形

由于M是AB的中点,

AEB为直角三角形,计算可得E是DC的中点,

CFDF^,即:

焦弦端点在准线的投影点与焦点构成直角三角形

即:

焦弦AB|与极焦线|EF|互相垂直.

6、|切线是角平分线-

即:

切线平分焦弦的倾角(或倾角的外角)如图:

因为ADE和AFE都是直角三角形,且由定义知:

|AF||AD|,AE||AE故ADE也AFE,则对应角相等.

即:

AE是DAF的角平分线

由向量法可证

0

D

A

M

F

B

故:

EDEFEC

同理,BE是CBF的角平分线

7、直角梯形对角线,交点就是本原点

即:

直角梯形ABCD对角线相交于原点

证明:

AB

AF

BF

XA

XB

XA

XB

2(xM22EM

故:

S

AOB

OF||ABsin

P2p

2-sin

2sin

2

P

2sin

&焦弦三角计面积,半个P方除正弦

附:

圆锥曲线必背----极坐标

一、极坐标通式

圆锥曲线的极坐标以准焦距p和离心率e来表示常量,以极径和极角

来表示变量.

0,[0,360°)

以焦点F(0,)为极点(原点O),以椭圆长轴、抛物线对称轴、双曲线

点为极点(原点),而直角坐标系中以对称点为原点得到标准方程

如图,O为极点,L为准线,则依据定义,到定点(极点)和到定直线(准线)的距离之比为定值(定值e)的点的轨迹为圆锥曲线.

所以,对极坐标系,请记住:

⑴极坐标系的极点O是椭圆的左焦点、抛物线的焦点、双曲线的右焦点;

⑵曲线上的点P(,)到焦点F的距离是,到准线的距离是pcos,

根据疋义:

e

pcos

即:

epecos

,即:

ep

ecos

即:

ep

1ecos

这就是极坐标下,圆锥曲线的通式

⑶对应不同的e,呈现不同的曲线.对抛物线,开口向右.

二、极轴旋转180°

将极轴旋转180°,和分别对应变换前后的极角,即转角为180°,

则极坐标方程变换前方程为:

ep

1ecos

变换后方程为:

ep②

1ecos

此时的极坐标系下,此时有:

⑴极坐标系的极点O是椭圆的右焦

点、抛物线的焦点、双曲线的左焦点;

⑵对应不同的e,呈现不同的曲线.物线,开口向左.

三、极轴旋转90°

⑴将极轴顺时针旋转90°,即:

90°,则情况如图.

圆锥曲线的方程为:

ep③

1esin

此时的极坐标系下:

对应于直角坐标系下,焦点在y轴

对双曲线,只是右边的一支;

对双曲线,只是左边的一支;对抛

的情况,且极点O对应于椭圆下方的

焦点,双曲线上方的焦点,抛物线的焦点

对双曲线,只是y轴上边的一支;对抛物线,开口向上

 

⑵如果将极轴逆时针旋转90。

,即:

90,则情况如图

 

圆锥曲线的方程为:

—ep③

1esin

此时的极坐标系下:

对应于直角坐标系下,焦点在y轴的情

况,且对应于椭圆上方的焦点,双曲线下方的焦点,抛物线的焦点.

对双曲线,只是y轴下边的一支;对抛

物线,开口向下.

四、坐标变换

 

⑴在极坐标系中,圆锥曲线的通式为:

ep①

1ecos

即:

e

cos

ep,

即:

ep

ecos

即:

2

(epe

cos)

2e2p2e2(

cos)

将2

x2

y2,

cos

x代入②式得:

x2

y2

e2p2

22ex

2e2px

即:

(1e

◎x2

2e2px

y2e2p2

当e

1时

2

2e2p(cos)②

y2

(空)2]

1e2

2豊x

有:

(1e2)[x2

2

e2P2(1点晋2

即:

(1e2)(x

厶2

晋)2y2e2p2(1

e2

1e2

)e2p2

1e2

 

即:

e2p2(xp2)2

1e2

e2p2

(1e2)2

丄1

22

ep

e2

⑴当

1时,

a2

e2p2

b2

22

ep

1e2

e2p

1

e2

则:

a2

b2

(1e2)2

ep22[1(1

(1e2)2

e2)]

e4p2

(1e2)2

而:

c2

2

(_ep、2

1

e4p2

b2

代入④式得:

(x

c)2

a2

2yb2

这是标准的椭圆方程

⑵当

1时,

令a2

e2p2

(e21)2

b2

e2p2

e2p

e21

则:

a2

b2

e2p2(e2

_e2p2

1)2e21

e2

(e2

(e2

而:

c2

(討2

e21

e4p^_

1)2

(e2

a2

b2

代入④式得:

(x

c)2a2

y2

b2

这是标准的双曲线方程

⑶当

1时,由③式(1

e2)x2

2e2px

y2e2p2得:

2pxy2p2

即:

y2

2pxp22p(x

即:

y2

2p(x自⑦

这是标准的抛物线方程

 

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