高中数学圆锥曲线详解更多资料关注高中学习资料库官网gzxxzlkcom

更多资料关注高中学习资料库 官网：解圆锥曲线问题常用方法+椭圆与双曲线的经典结论+椭圆与双曲线的对偶性质总结解圆锥曲线问题常用以下方法：1、定义法（1）椭圆有两种定义。第一定义中，r 1+r2=2a。第二定义中，r 1=ed1 r2=ed2。（2）双曲线有两种定义。第一定义中， ，当 r1r2时，注意 r2的最小值为 c-a：第二定义中，ar1=ed1， r2=ed2，尤其应注意第二定义的应用，常常将 半径与 “点到准线距离”互相转化。（3）抛物线只有一种定义，而此定义的作用较椭圆、双曲线更大，很多抛物线问题用定义解决更直接简明。2、韦达定理法因直线的方程是一次的，圆锥曲线的方程是二次的，故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题，最终转化为一元二次方程问题，故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一，尤其是弦中点问题，弦长问题，可用韦达定理直接解决，但应注意不要忽视判别式的作用。3、解析几何的运算中，常设一些量而并不解解出这些量，利用这些量过渡使问题得以解决，这种方法称为“设而不求法” 。设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题，常用“点差法” ，即设弦的两个端点 A(x1,y1),B(x2,y2),弦 AB 中点为 M(x0,y0)，将点 A、B 坐标代入圆锥曲线方程，作差后，产生弦中点与弦斜率的关系，这是一种常见的“设而不求”法，具体有：（1） 与直线相交于 A、B，设弦 AB 中点为 M(x0,y0)，则有 。)(2bayx 020kbyax（2） 与直线 l 相交于 A、B，设弦 AB 中点为 M(x0,y0)则有0,12 20（3）y 2=2px（p0 ）与直线 l 相交于 A、B 设弦 AB 中点为 M(x0,y0),则有 2y0k=2p,即 y0k=p.【典型例题】例 1、(1)抛物线 C:y2=4x 上一点 P 到点 A(3,4 )与到准线的距离和最小,则点 P 的坐标为_2(2)抛物线 C: y2=4x 上一点 Q 到点 B(4,1)与到焦点 F 的距离和最小 ,则点 Q 的坐标为 。更多资料关注高中学习资料库 官网：FAPHBQF PHy0xA分析：（1）A 在抛物线外，如图，连 PF，则 ，因而易发现，PFH 当A、P、F 三点共线时，距离和最小。（2）B 在抛物线内，如图，作 QRl 交于 R，则当 B、Q、R 三点共线时， 距离和最小。解：（1） （2， ）连 PF，当 A、P 、F 三点共线时， 最小，此时 AF 的方程为 PFAHP )1(3024xy即 y=2 (x-1),代入 y2=4x 得 P(2,2 )， （注：另一交点为 ( )，它为直线 AF 与抛物线的另一交点，舍22,1去）（2） （ ）1,4过 Q 作 QRl 交于 R，当 B、Q 、R 三点共线时， 最小，此时 Q 点的纵坐标为 1，代RBQF入 y2=4x 得 x= ，Q( ),点评：这是利用定义将“点点距离”与“点线距离”互相转化的一个典型例题，请仔细体会。例 2、F 是椭圆 的右焦点，A(1,1)为椭圆内一定点，P 为椭圆上一动点。1342yx（1） 的最小值为 PA（2） 的最小值为 分析：PF 为椭圆的一个焦半径，常需将另一焦半径 或准线作出来考FP 虑问题。解：（1）4- 5设另一焦点为 ，则 (-1,0)连 A ,PFF542)(2 FAaPaPAP当 P 是 A 的延长线与椭圆的交点时, 取得最小值为 4- 。 （2）3 作出右准线 l，作 PHl 交于 H，因 a2=4，b 2=3，c 2=1， a=2，c=1，e= ，21 PFPF2,1即 A更多资料关注高中学习资料库 官网：xy0ABCMD5当 A、P、H 三点共线时，其和最小，最小值为 3142Axca例 3、动圆 M 与圆 C1:(x+1)2+y2=36 内切,与圆 C2:(x-1)2+y2=4 外切,求圆心 M 的轨迹方程。分析：作图时，要注意相切时的“图形特征”：两个圆心与切点这三 点共线（如图中的 A、M、C 共线，B 、D、M 共线） 。列式的主要途径是动圆的 “半径等于半径” （如图中的 ） 。解：如图， ， 26BA即 （*）8BA点 M 的轨迹为椭圆，2a=8，a=4，c=1，b 2=15 轨迹方程为 1562yx点评：得到方程（*）后，应直接利用椭圆的定义写出方程，而无需再用距离公式列式求解，即列出，再移项，平方，相当于将椭圆标准方程推导了一遍，较繁琐！4)1()1( 22yxyx例 4、ABC 中，B(-5,0),C(5,0),且 sinC-sinB= sinA,求点 A 的轨迹方程。53分析：由于 sinA、sinB、sinC 的关系为一次齐次式，两边乘以 2R（R 为外接圆半径） ，可转化为边长的关系。解：sinC-sinB= sinA 2RsinC-2RsinB= 2RsinA5353 BCA即 （*）6点 A 的轨迹为双曲线的右支（去掉顶点）2a=6，2c=10a=3， c=5， b=4所求轨迹方程为 （x3）1692yx点评：要注意利用定义直接解题，这里由（*）式直接用定义说明了轨迹（双曲线右支）例 5、定长为 3 的线段 AB 的两个端点在 y=x2上移动，AB 中点为 M，求点 M 到 x 轴的最短距离。分析：（1）可直接利用抛物线设点，如设 A(x1,x12)，B(x 2，X 22)，又设 AB 中点为 M(x0y0)用弦长公式及中点公式得出 y0关于 x0的函数表达式，再用函数思想求出最短距离。更多资料关注高中学习资料库 官网：xy0MAB12（2）M 到 x 轴的距离是一种“点线距离” ，可先考虑 M 到准线的距离，想到用定义法。解法一：设 A(x1，x 12)，B(x 2，x 22)，AB 中点 M(x0，y 0)则 0219()(yx由得(x 1-x2)21+(x1+x2)2=9即(x 1+x2)2-4x1x21+(x1+x2)2=9 由、得 2x1x2=(2x0)2-2y0=4x02-2y0代入得 (2x0)2-(8x02-4y0)1+(2x0)2=9 ，20204194xy19)(202020 x ,51940y当 4x02+1=3 即 时， 此时20x45)(min0)45,2(法二：如图， 322 ABFBAM ， 即 ，32341 ， 当 AB 经过焦点 F 时取得最小值。451M 到 x 轴的最短距离为 45点评：解法一是列出方程组，利用整体消元思想消 x1，x 2，从而形成 y0关于 x0的函数，这是一种“设而不求”的方法。而解法二充分利用了抛物线的定义，巧妙地将中点 M 到 x 轴的距离转化为它到准线的距离，再利更多资料关注高中学习资料库 官网：xyF120ABCD用梯形的中位线，转化为 A、 B 到准线的距离和，结合定义与三角形中两边之和大于第三边（当三角形“压扁”时，两边之和等于第三边）的属性，简捷地求解出结果的，但此解法中有缺点，即没有验证 AB 是否能经过焦点 F，而且点 M 的坐标也不能直接得出。例 6、已知椭圆 过其左焦点且斜率为 1 的直线与椭圆及准线从左到右依次变于)52(12myxA、B 、 C、D、设 f(m)= ,（1）求 f(m),（2）求 f(m)的最值。CDAB分析：此题初看很复杂，对 f(m)的结构不知如何运算，因 A、B 来源于“不同系统” ，A 在准线上，B 在椭圆上，同样 C 在椭圆上，D 在准线上，可见直接求解较繁，将这些线段“投影”到 x 轴上，立即可得防)()(2)(2)() CDABCDAB Xxxxxmf AC )(2BXx此时问题已明朗化，只需用韦达定理即可。解：（1）椭圆 中，a 2=m，b 2=m-1，c 2=1，左焦点 F1(-1,0)12myx则 BC:y=x+1,代入椭圆方程即(m-1)x 2+my2-m(m-1)=0得(m-1)x 2+m(x+1)2-m2+m=0(2m-1)x 2+2mx+2m-m2=0设 B(x1,y1),C(x2,y2),则 x1+x2=- )5(m122)()(2 )(121 xxxCDABmfACDAB（2） )()( mf更多资料关注高中学习资料库 官网：当 m=5 时， 9210)(minf当 m=2 时， 34)(axf点评：此题因最终需求 ，而 BC 斜率已知为 1，故可也用 “点差法”设 BC 中点为 M(x0,y0),通过将CBB、C 坐标代入作差，得 ，将 y0=x0+1， k=1 代入得 ， ，可10kmyx 010mx12mx见 2x当然，解本题的关键在于对 的认识，通过线段在 x 轴的“投影”发现CDABf)(是解此题的要点。CBxmf)(【同步练习】1、已知：F 1，F 2是双曲线 的左、右焦点，过 F1作直线交双曲线左支于点 A、B，若 ，12byax mABF 2的周长为（ ）A、4a B、4a+m C、4a+2m D、4a-m2、若点 P 到点 F(4,0)的距离比它到直线 x+5=0 的距离小 1，则 P 点的轨迹方程是（ ）A、y 2=-16x B、y 2=-32x C、y 2=16x D、y 2=32x3、已知ABC 的三边 AB、BC、AC 的长依次成等差数列，且 ，点 B、C 的坐标分别为(-1，0)，A(1，0)，则顶点 A 的轨迹方程是（ ）A、 B、 1342yx )0(1342xyxC、 D、)0(2x2y且4、过原点的椭圆的一个焦点为 F(1，0)，其长轴长为 4，则椭圆中心的轨迹方程是（ ）A、 B、)1(49)21(xyx )1(9)21(xyx更多资料关注高中学习资料库 官网：C、 D、)1(49)21(2xyx )1(49)21(2xyx5、已知双曲线 上一点 M 的横坐标为 4，则点 M 到左焦点的距离是 626、抛物线 y=2x2截一组斜率为 2 的平行直线，所得弦中点的轨迹方程是 7、已知抛物线 y2=2x 的弦 AB 所在直线过定点 p(-2，0)，则弦 AB 中点的轨迹方程是8、过双曲线 x2-y2=4 的焦点且平行于虚轴的弦长为 9、直线 y=kx+1 与双曲线 x2-y2=1 的交点个数只有一个，则 k= 10、设点 P 是椭圆 上的动点，F 1，F 2是椭圆的两个焦点，求 sinF 1PF2的最大值。195y11、已知椭圆的中心在原点，焦点在 x 轴上，左焦点到坐标原点、右焦点、右准线的距离依次成等差数列，若直线 l 与此椭圆相交于 A、B 两点，且 AB 中点 M 为(-2，1)， ，求直线 l 的方程和椭圆方程。34AB12、已知直线 l 和双曲线 及其渐近线的交点从左到右依次为 A、B、C 、D 。求证：)0,(12bayx。CDAB【参考答案】1、C，aBFaAF2,2112 选 C,24,4maAB更多资料关注高中学习资料库 官网：2、C点 P 到 F 与到 x+4=0 等距离， P 点轨迹为抛物线 p=8 开口向右，则方程为 y2=16x，选 C3、D ，且2ABACB点 A 的轨迹为椭圆在 y 轴右方的部分、又 A、B、C 三点不共线，即 y0，故选 D。4、A设中心为(x，y)，则另一焦点为(2x-1，2y)，则原点到两焦点距离和为 4 得 ，4)2(1(yx49)21(yx又 c )y27、y 2=x+2(x2)设 A(x1，y 1)， B(x2，y 2)，AB 中点 M(x，y)，则 2)(),(, 1212112 yxyxx ， ，即 y2=x+220ykMPABy又弦中点在已知抛物线内 P，即 y228、4，令 代入方程得 8-y2=4,8,22cbaxy 2=4，y=2，弦长为 49、 1或y=kx+1 代入 x2-y2=1 得 x2-(kx+1)2-1=0更多资料关注高中学习资料库 官网：yF21Px(1-k 2)x2-2kx-2=0 得 4k2+8(1-k2)=0，k=01k1-k 2=0 得 k=110、解：a 2=25，b 2=9，c 2=16设 F1、F 2为左、右焦点，则 F1(-4，0)F 2(4，0)设 2,PrP则 2121)(cosr 2-得 2r1r2(1+cos)=4b 21+cos= r 1+r2 ， r 1r2的最大值为 a2214b211+cos 的最小值为 ，即 1+cosa58cos ， 则当 时，sin 取值得最大值 1，25727rcos0即 sinF 1PF2的最大值为 1。11、设椭圆方程为 )0(2bayx由题意：C、2C、 成等差数列，c ，224ac即a 2=2(a2-b2),a 2=2b2椭圆方程为 ，设 A(x1，y 1)，B(x 2，y 2)2byx则 1221b2-得 022byx 2kybm即 k=10更多资料关注高中学习资料库 官网：直线 AB 方程为 y-1=x+2 即 y=x+3， 代入椭圆方程即 x2+2y2-2b2=0 得 x2+2(x+3)2-2b2=03x 2+12x+18-2b2=0， 34)18(3121 bxAB解得 b2=12， 椭圆方程为 ，直线 l 方程为 x-y+3=04y12、证明：设 A(x1，y 1)，D(x 2，y 2)，AD 中点为 M(x0，y 0)直线 l 的斜率为 k，则-得 221bax0kbax设 ，),(),(),( 021 yxMBCyxB中 点 为则 0212ba-得 21kyx由、知 M、 均在直线 上，而 M、 又在直线 l 上 ， 02:kbyaxl 若 l 过原点，则 B、C 重合于原点，命题成立若 l 与 x 轴垂直，则由对称性知命题成立若 l 不过原点且与 x 轴不垂直，则 M 与 重合 DA更多资料关注高中学习资料库 官网：椭圆与双曲线的对偶性质总结椭 圆1. 点 P 处的切线 PT 平分PF 1F2在点 P 处的外角.2. PT 平分PF 1F2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.3. 以焦点弦 PQ 为直径的圆必与对应准线相离.4. 以焦点半径 PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切 .5. 若 在椭圆 上，则过 的椭圆的切线方程是 .0(,)Pxy21xyab0P021xyab6. 若 在椭圆 外 ，则过 Po 作椭圆的两条切线切点为 P1、P 2，则切点弦 P1P2的直线方程,2是 .021ab7. 椭圆 (ab0)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xy 12F点角形的面积为 .12tanFPS8. 椭圆 （ab0）的焦半径公式：2xy, ( , ).1|Me20|ex1)c2(0)F0,)Mxy9. 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 MFNF.10. 过椭圆一个焦点 F 的直线与椭圆交于两点 P、Q, A1、A 2为椭圆长轴上的顶点，A 1P 和 A2Q 交于点 M，A 2P和 A1Q 交于点 N，则 MFNF.更多资料关注高中学习资料库 官网：11. AB 是椭圆 的不平行于对称轴的弦，M 为 AB 的中点，则 ，21xyab),(0yx 2OMABbka即 。02KAB12. 若 在椭圆 内，则被 Po 所平分的中点弦的方程是 .0(,)Pxy21xyab 2002xyxyab13. 若 在椭圆 内，则过 Po 的弦中点的轨迹方程是 .,2 2双曲线1. 点 P 处的切线 PT 平分PF 1F2在点 P 处的内角.2. PT 平分PF 1F2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）5. 若 在双曲线 （a0,b0）上，则过 的双曲线的切线方程是 .0(,)Pxy21xyb0 021xyab6. 若 在双曲线 （a0,b0）外 ，则过 Po 作双曲线的两条切线切点为 P1、P 2，则,2切点弦 P1P2的直线方程是 .02xy7. 双曲线 （a0,bo）的左右焦点分别为 F1，F 2，点 P 为双曲线上任意一点 ，xyb 12F则双曲线的焦点角形的面积为 .12tFPSbco8. 双曲线 （a0,bo）的焦半径公式：( , 21xy 1(0)c2()当 在右支上时， , .0(,)M10|Mexa2|exa当 在左支上时， ,09. 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 MFNF.10. 过双曲线一个焦点 F 的直线与双曲线交于两点 P、Q, A1、A 2为双曲线实轴上的顶点，A 1P 和 A2Q 交于点 M，A 2P 和 A1Q 交于点 N，则 MFNF.11. AB 是双曲线 （a0,b0）的不平行于对称轴的弦，M 为 AB 的中点，则2xyb ),(0yx，即 。02KABOM 02yxbAB12. 若 在双曲线 （a0,b0）内，则被 Po 所平分的中点弦的方程是0(,)Pxy21x.202ab更多资料关注高中学习资料库 官网：13. 若 在双曲线 （a0,b0）内，则过 Po 的弦中点的轨迹方程是0(,)Pxy21xyb.202ab椭圆与双曲线的经典结论椭 圆1. 椭圆 （abo）的两个顶点为 , ，与 y 轴平行的直线交椭圆于 P1、 P2时21xy1(0)Aa2()A1P1与 A2P2交点的轨迹方程是 .2xyab2. 过椭圆 (a 0, b0) 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，1xyab0(,)x则直线 BC 有定向且 （常数）.20BCxkay3. 若 P 为椭圆 （ab0）上异于长轴端点的任一点,F 1, F 2是焦点, , 21x 12PF，则 .21Ftnt2co4. 设椭圆 （ab0）的两个焦点为 F1、F 2,P（异于长轴端点）为椭圆上任意一点，在2xyPF1F2中，记 , , ，则有 .12P1212Psincea5. 若椭圆 （ab0）的左、右焦点分别为 F1、F 2，左准线为 L，则当 0e 时，可2xy 21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.6. P 为椭圆 （ab0）上任一点,F 1,F2为二焦点，A 为椭圆内一定点，则2xy,当且仅当 三点共线时，等号成立.21|2|aAFF,P7. 椭圆 与直线 有公共点的充要条件是002()()xyb0xByC.222Bx更多资料关注高中学习资料库 官网：8. 已知椭圆 （ab0） ，O 为坐标原点，P、Q 为椭圆上两动点，且 .（1）21xy OPQ;（2）|OP| 2+|OQ|2的最大值为 ;（3） 的最小值是 .221|OPQ24abS2ab9. 过椭圆 （ab0）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1xyx 轴于 P，则 .|2FeMN10. 已知椭圆 （ ab0） ,A、B、是椭圆上的两点，线段 AB 的垂直平分线与 x 轴相交于21ya点 , 则 .0()x22x11. 设 P 点是椭圆 （ ab0）上异于长轴端点的任一点,F 1、F 2为其焦点记 ，则21ya 12FP(1) .(2) .12|cosF12tnPFS12. 设 A、B 是椭圆 （ ab0）的长轴两端点，P 是椭圆上的一点， , 2xyab PAB, ，c、e 分别是椭圆的半焦距离心率，则有(1) .(2) P 2|cos|abPA.(3) .2tan12cotPABSba13. 已知椭圆 （ ab0）的右准线 与 x 轴相交于点 ，过椭圆右焦点 的直线与椭圆相交2xylEF于 A、B 两点,点 在右准线 上，且 轴，则直线 AC 经过线段 EF 的中点.ClC14. 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.双曲线更多资料关注高中学习资料库 官网：1. 双曲线 （a 0,b0）的两个顶点为 , ，与 y 轴平行的直线交双曲线21xyb1(0)Aa2()于 P1、 P2时 A1P1与 A2P2交点的轨迹方程是 .2xyb2. 过双曲线 （a0,bo）上任一点 任意作两条倾斜角互补的直线交双曲线于xyb0(,)B,C 两点，则直线 BC 有定向且 （常数）.20BCxkay3. 若 P 为双曲线 （a0,b0）右（或左）支上除顶点外的任一点,F 1, F 2是焦点, 21xyb, ，则 （或 ）.12F21tant2ccotant2co4. 设双曲线 （a0,b0）的两个焦点为 F1、F 2,P（异于长轴端点）为双曲线上任意一点，2xyb在PF 1F2中，记 , , ，则有 .12P1212Psin()cea5. 若双曲线 （a0,b0）的左、右焦点分别为 F1、F 2，左准线为 L，则当 1e2xyb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.16. P 为双曲线 （a0,b0）上任一点,F 1,F2为二焦点，A 为双曲线内一定点，则21xy,当且仅当 三点共线且 和 在 y 轴同侧时，等号成立.2|AFF2, 2,F7. 双曲线 （a