
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□高考必备公式、结论、方法、细节六:圆锥曲线的性质及应用 学案
展开□高考必备公式、结论、方法、细节六:圆锥曲线的性质及应用
一、必备公式
1.椭圆有关知识:
(1)椭圆定义:动点P满足:| PF1|+| PF2|=2a,|F1F2|=2c且a> c (其中a>0,c0,且a,c为常数)
(2)椭圆标准方程和几何性质
标准方程 | +=1(a>b>0) | +=1(a>b>0) | |
图形 | |||
性 质 | 范围 | -a≤x≤a,-b≤y≤b | -b≤x≤b,-a≤y≤a |
对称性 | 对称轴:坐标轴 对称中心:原点 | ||
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 | 长轴A1A2的长为2a;短轴B1B2的长为2b | ||
焦距 | |F1F2|=2c | ||
离心率 | e=∈(0,1) | ||
a,b,c的关系 | a2=b2+c2 |
2.双曲线有关知识
(1)双曲线定义:动点P满足:||PF1|-|PF2||=2a,|F1F2|=2c且a<c (其中a,c为常数且a>0,c>0).
(2)双曲线标准方程和几何性质
标准方程 | -=1 (a>0,b>0) | -=1 (a>0,b>0) | |
图形 | |||
性质 | 范围 | x≥a或x≤-a,y∈R | x∈R,y≤-a或y≥a |
对称性 | 对称轴:坐标轴 对称中心:原点 | ||
顶点 | A1(-a,0),A2(a,0) | A1(0,-a),A2(0,a) | |
渐近线 | y=±x | y=±x | |
离心率 | e=,e∈(1,+∞),其中c= | ||
实虚轴 | 实轴|A1A2|=2a;虚轴|B1B2|=2b; | ||
a、b、c的关系 | c2=a2+b2 (c>a>0,c>b>0) |
3.抛物线有关知识:
(1)抛物线定义:|PF|=|PM|,点F不在直线l上,PM⊥l于M.
(2)抛物线的标准方程与几何性质
标准方程 | y2=2px (p>0) | y2=-2px(p>0) | x2=2py(p>0) | x2=-2py(p>0) |
p的几何意义:焦点F到准线l的距离 | ||||
图形 | ||||
顶点 | O(0,0) | |||
对称轴 | y=0 | x=0 | ||
焦点 | F | F | F | F |
离心率 | e=1 | |||
准线方程 | x=- | x= | y=- | y= |
范围 | x≥0,y∈R | x≤0,y∈R | y≥0,x∈R | y≤0,x∈R |
开口方向 | 向右 | 向左 | 向上 | 向下 |
4.重要公式
(1)弦长公式:|AB|=|x1-x2|=|y1-y2|; (2)韦达定理:x1+x2=-,x1x2=.
二、必备结论
1.轨迹类型:方程+=1,当m=n>0时表示圆;当m>n>0或n>m>0时表示椭圆;当mn<0时表示双曲线.
2.椭圆结论:
(1)如图1:①焦点△F1AF2周长C△F1AF2=2a+2c、面积S△F1AF2=b2·tan ;
②△ABF2的周长为:C△ABF2=4a; ③通径:|AC|= (椭圆、双曲线通用); 图1
(2)如图2:点P是椭圆上一动点,则有:①动点角范围:0≤∠A1PA2≤∠A1BA2;
②焦半径范围:a-c≤|PF1|≤a+c (长轴顶点到焦点最近和最远,即远、近地点);
③|PO|范围:b≤|PO|≤a(长、短轴顶点到原点最远、最近; ④斜率:kPA1·kPA2=-.
(3) 点P(x0,y0)和椭圆的关系: 图2
①点P在椭圆内⇔+<1. ②点P在椭圆上⇔+=1. ③点P在椭圆外⇔+>1.
(4)椭圆扁平程度:因为e====,所以e越大,椭圆越扁;e越小,椭圆越圆.
3.双曲线结论:
(1)如图3:①动点P到同侧焦点F2的距离最小值为:|PF2|最小=|A2F2|=c-a;
②焦点到渐近线的距离为:|F2M|=b;
(2)渐近线求法结论:可直接令方程-=λ(λ≠0)等号右边的常数为0,化简解得;
图3
4.抛物线结论:
如图4:抛物线y2=2px(p>0)焦点弦AB,设A(x1,y1)、B(x2,y2),AB的中点E,准线为l.
(1)焦半径问题:①焦半径:|AF|=|AD|=x1+,|BF|=|BC|=x2+ (随焦点位置变动而改变);
②焦点弦:|AB|=x1+x2+p= (其中,α为直线AB的倾斜角);③+=;
(2)A、B两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值,即x1·x2=,y1·y2=-p2 (随焦点动而变); 图4
(3)其他结论:①S△OAB=(其中,α为直线AB的倾斜角); ②以AB为直径的圆必与准线相切于点H.
三、必备方法
1.直线与圆锥曲线相关问题:
(1)位置关系:判别式法,即将直线方程与圆锥曲线方程联立消去一个变量(如y)得出方程Ax2+Bx+C=0:
①Δ>0⇔有两个交点(相交); ②Δ=0⇔有一个交点(相切); ③Δ<0⇔没有交点(相离).
(2)弦长问题:弦长公式+韦达定理,即|AB|=·| x1-x2|=·| y1-y2|.
(3)中点问题:点差法,即设点代入,然后作差,可以解决中点坐标与直线斜率之间的关系.
2.与角有关的关联性问题:①直角(垂直)⇔数量积a·b=0或斜率k1·k2=-1或余弦定理cos θ=0或点共圆;
②锐角⇔a·b>0或余弦定理cos θ>0; ③钝角⇔a·b<0或余弦定理cos θ<0;
3.巧设直线:反设直线法,即过x轴上一点(a,0)的直线可设为x=ty+a,这样可避免对直线斜率存在性的讨论.
4.巧设共渐近线双曲线:与双曲线-=1有相同渐近线时,可设所求双曲线方程为-=λ (λ≠0).
四、必备细节
1.易混淆:①椭圆a2=b2+c2,而双曲线c2=a2+b2; ②双曲线离心率e∈(1,+∞),而椭圆离心率e∈(0,1).
2.易忽视:①椭圆、双曲线的焦点位置; ②抛物线为化成标准方程; ③设直线未讨论斜率存在性;
④解决直线线与曲线的方程求参数值或探究问题时,忘记判别式Δ≥0这一隐含条件.