资源简介 圆锥曲线 【高 考命 题规律 】 小 题 部 分 :2013年 第4题 考 查 了 双 曲 线 的 渐 近 线 方 程 , 第10题 考 查 了 椭 圆 中 的 中 点 弦 公 式 ;2014 年 第4题 考 查 了 双 曲 线 中 焦 点 到 渐 近 线 距 离 公 式 , 第10题 考 查 了 抛 物 线 中 的 焦 点 弦 结 论 ;2015年 第5题 结合 向量 考查 了双 曲线 中的 焦点 三角 形 结论 ,第14题 以椭 圆的 基本 性质 为背 景 ,考 查了 圆的 方 程;2016年 第5题 考查 了双 曲线 标准 方程 满足 的 条件 ,第10题 以抛 物线 为背 景,结 合圆 的方 程, 考 查抛 物线 的焦 准距 ;2017年 第10题 考查 抛物 线的 焦点 弦公 式 ,第14题 以双 曲线 为背 景,结 合圆 的 知 识,考 查 离心 率 。 【基础知识整合】 椭圆知识点 (一)椭圆的图像与性质 定义:平面上到两定点F1(?c,0),F2(c,0)的距离之和等于定值2a(2a ?2c)的点的集合. (求轨迹方法:1:求什么设什么,设P(x,y),2:找条件,|PF1|?|PF2 |?2a,3:代入数据 2 2 2 2 2 2 x y (x?c) ? y ? (x?c) ? y ?2a ,4:化简得 ,5:检验,可能挖点) 2 ? 2 2 ?1 a a ?c 2 2 令 2 2 2 a ?c ?b ,得到焦点在x轴上的椭圆标准方程 x y 2 ? 2 ?1 a b 2 ( c ?b? |PF 2 2 2 1|?|PF2 |?2a ?|F1F2 |,a ?c ?b ,e? ? 1? ) ? ? a ?a? 其中|PF1|max?a?c |PF1|min?a?c 2 当 b PF2 ? x轴时,|PF2 |? a 2 2 2 2 共焦点的椭圆方程设为: x y 2 ? 2 ?1 共离心率的椭圆方程设为: x y 2 ? 2 ?1 a ?m b ?m ma mb 2 2 x x y y 若点 x y 0 0 P(x0,y0)在椭圆 上,则过点 且与椭圆相切的直线方程是 . 2 ? 2 ?1 P 2 ? 2 ?1 a b a b 2 2 若点 x y P(x0,y0)在椭圆 外,则过点 作椭圆的两条切线,切点分别为 2 ? 2 ?1 P P1,P2, a b x x y y 则切点弦 0 0 P1P2的直线方程是 2 ? 2 ?1. a b 1 (二)椭圆中的焦点三角形 ★题设:若|PF1|?m,|PF2 |?n,?F1PF2 ??, 2 2 结论: 2b 2 2 ?? ? 2b cos? 2 2 2 2 ? mn? ?[b ,a ],m?n? ?[b ?c ,b ],S?PF1F2 ?b ?tan ?(0,bc] 1?cos? 1?cos? 2 证明如下:由余弦定理得: 2 2 2 2 2 2 2b (2c) ?m ?n ?2mncos??(m?n) ?2mn(1?cos?)?4a ?2mn(1?cos?) ?mn?1?cos? ? ? 2 2sin cos 1 1 2b sin? 2 S 2 2 2 ? ?PF1F2 ? mnsin?? ? ?b ? ?b ?tan 2 2 1?cos? 2? 2 2cos 2 2 1?cos? ? 题设:若椭圆上存在一点P,使得?F1PF2 ??,求离心率范围. 结论:e ? ?sin 2 2 证明如下: 2 2 2 2 2b ?m?n? 2 2 2 2(a ?c ) 2 2 1?cos? mn? ?? ? ?a ?2b ?a (1?cos?)? 2 ?1?cos??2(1?e )?1?cos??e ? 1?cos? ? 2 ? a 2 sin(???) 题设:焦点三角形PF1F2中,若?PF1F2 ??,?PF2F1 ??,结论:则离心率e? sin??sin? 2c |F1F2 | 2Rsin? sin? sin(???) 证明如下:e? ? ? ? ? 2a m?n 2Rsin??2Rsin? sin??sin? sin??sin? (三)椭圆中的中点弦(点差法或韦达定理) 2 ★题设: b AB是不平行于对称轴的弦,P是AB的中点,结论:kAB?kOP ?? 2 a 证明如下: 2 2 推论1:若A,B关于原点 b O对称,P是椭圆上异于A,B的任意一点,结论:kPA?kPB ?? 2 a y2 ? y1 y1?(?y2) y2 ? y1 证明如下:设P(x1,y1),A(x2,y2),则B(?x2,?y2),所以kPA ? ?kPB ? ? x2 ?x1 x1?(?x2) x2 ?x1 2 2 y ? y 所以 2 1 y2 ? y1 y2 ? y1 kPA?kPB ? ? ? 2 2 x2 ?x1 x2 ?x1 x2 ?x1 2 2 ?x1 y ? 1 ? 2 2 ?1 2 2 2 2 2 2 2 ? 2 x ?x 又 a b ? 2 1 y ? 2 ? y1 y ? ? 2 ? y1 b ? 2 2 2 2 0 2 2 ?? 2 所以 b kPA?kPB ?? . 2 ?x2 y2 a b x2 ?x1 a a ? 2 ? 2 ?1 ?a b 2 推论2:若l是椭圆上不垂直于对称轴的切线,M 为切点,结论: b kl ?kOM ?? 2 a 双曲线知识点 (一)双曲线的图像与性质 定义:平面上到两定点F1(?c,0),F2(c,0)的距离之差的绝对值等于定值2a(2a?2c)的点的集合. (求轨迹方法:1:求什么设什么,设P(x,y),2:找条件,||PF1|?|PF2 ||?2a ,3:代入数据 2 2 2 2 2 2 x y | (x?c) ? y ? (x?c) ? y |?2a ,4:化简得 ,5:检验,可能挖点) 2 ? 2 2 ?1 a c ?a 2 2 令 2 2 2 c ?a ?b ,得到焦点在x轴上的双曲线标准方程 x y 2 ? 2 ?1 a b 2 ( c ?b? ||PF1|?|PF2 ||?2a?|F 2 2 2 1F2 |,c ?a ?b ,e? ? 1? ,已知任意两个量关系,设 ) ? ? k a ?a? 3 2 当 b PF2 ? x轴时,|PF2 |? a 双曲线中与渐近线有关的直角三角形结论: 结论:P为双曲线上任意一点,三角形F1PF2的圆心一定在x?a或x??a上 结论:P为双曲线上任意一点,以PF1为直径的圆心一定与 2 2 2 x ? y ?a 相切. 2 2 若点 x y x0x y0y P(x0,y0)在双曲线 上,则过点 的切线方程是 . 2 ? 2 ?1 P 2 ? 2 ?1 a b a b 2 2 共焦点的双曲线方程设为: x y 2 2 2 2 ? 2 ?1(a ?m?b ?m? c ) a ?m b ?m 2 2 共渐近线的双曲线方程设为: x y 2 ? 2 ?? a b (二)双曲线中的焦点三角形 题设:若|PF1|?m,|PF2 |?n,?F1PF2 ??,结论: 4 2 2 2 b 2b 2 ?? ? 2b cos? 2 ? mn? ?[b ,??], S?PFF m?n? ?[?b ,??), 1 2 ? 1?cos? 1?cos? tan 2 证明如下:由余弦定理得: 2 2 2 2 2 (2c) ?m ?n ?2mncos??(m?n) ?2mn(1?cos?)?4a ?2mn(1?cos?) ? ? 2 2 2sin cos 2 2b 1 1 2b sin? 2 b ?mn? S 2 2 ?PF1F2 ? mnsin?? ? ?b ? ? 1?cos? 2 2 1?cos? 2? ? 2sin tan 2 2 sin(???) 题设:焦点三角形PF1F2中,若?PF1F2 ??,?PF2F1 ??,结论:则离心率e? sin??sin? 2c |F1F2 | 2Rsin? sin? sin(???) 证明如下:e? ? ? ? ? 2a m?n 2Rsin??2Rsin? sin??sin? sin??sin? (三)双曲线中的中点弦(点差法或韦达定理) 2 题设: b AB是不平行于对称轴的弦,P是AB的中点,结论:kAB?kOP ? 2 a 证明如下: 2 推论1:若 b A,B关于原点O对称,P是双曲线上异于A,B的任意一点,结论:kPA?kPB ? 2 a y2 ? y1 y1?(?y2) y2 ? y1 证明如下:设P(x1,y1),A(x2,y2),则B(?x2,?y2),所以kPA ? ?kPB ? ? x2 ?x1 x1?(?x2) x2 ?x1 2 2 y ? y 所以 2 1 y2 ? y1 y2 ? y1 kPA?kPB ? ? ? 2 2 x2 ?x1 x2 ?x1 x2 ?x1 5 2 2 ?x1 y ? 1 ? 2 2 ?1 2 2 2 2 2 2 2 ? 2 x ?x 又 a b ? 2 1 y ? 2 ? y1 y ? ? 2 ? y1 b ? 2 2 2 2 0 2 2 ? 2 所以 b kPA?kPB ? 2 ?x2 y2 a b x2 ?x1 a a ? 2 ? 2 ?1 ?a b 2 推论2:图一, b A,B为渐近线上两点,P为AB的中点,则kAB?kOP ? 2 a 2 图二:A,B为渐近线上关于原点O对称的两点, b P为渐近线上任意一点,则kPA?kPB ? 2 a 图三:直线与双曲线和渐近线分别交于A,B,C,D 四点,则AC ? BD 抛物线知识点: (一)抛物线的图像与性质 p p 定义:平面上到定点F( ,0)的距离与到直线x?? 距离相等的点的集合. 2 2 (求轨迹方法:1:求什么设什么,设 P(x,y) ,2:找条件,|PF |?|PH | ,3:代入数据 p 2 2 p 2 (x? ) ? y ?|x? |,4:化简得 y ?2px,5:检验,可能挖点) 2 2 即得到开口向右的抛物线的标准方程 2 y ?2px (抛物线的离心率e?1,解抛物线题目多用定义) 2 (二)抛物线 y ?2px焦点弦的结论: 题设:过抛物线 2 y ?2px(p ?0)的焦点F 的一条直线AB和此抛物线相交于A,B两点,结论: 代数结论: 6 2 2 (1) p x1x2 ? , y1y2 ??p 4 2 p p ? (2)| AF |? x1? , 2p(1 k ) |BF |? x2 ? ,| AB|? x1?x2 ? p,| AB|? 2 2 2 k ★几何结论: p p (1)| AF |? ,|BF |? ,??(0,?) 1?cos? 1?cos? 2 2p (2) p | AF |?|BF |? , 2 | AB|?| AF |?|BF |? 2 sin ? sin ? 1 1 2 2 2 (3) ? ? (4) 1 p p S?AOB ? ,S?AF'B ? | AF | |BF | p 2sin? sin? pcos? p p (5)|PF |? 2 |FQ|? 2 |PQ|? sin ? sin ? sin? 证明如下: 2 p p 2 当直线AB斜率不存在时,此时 p A( ,p),B( ,?p),所以x1x2 ? , y1y2 ??p 成立 2 2 4 p 当直线AB斜率存在时,设直线AB的方程为 y ?k(x? ) 2 2 2 ? p(k ?2) ?y ?2px 2 2 ?x1?x2 ? 2 ? 2 2 2 k p ? 联立 k ? p ?k x ? p(k ?2)x? ? 0?? 2 ?y ?k(x? ) 4 ? p ? 2 x ? 1x2 ? ? 4 2 2 2 2 2 p 4 2 y1 y2 ?2px1?2px2 ?4p ?x1x2 ?4p ? ?16p ? y1y2 ??p (y1y2 ?0) 4 2 2 2 2 2 2 ? p(k ?2)? p 2p(1?k ) | AB|? 1?k |x1?x2|? 1?k ? 2 ? ?4? ? 2 ? k ? 4 k pk pk |? | 2 |? | 2 点O到直线AB的距离为 , 1 1 2p(1?k ) 2 1 2 1?k d ? 2 ? 2 S?AOB |AB|?d ? 2 ? 2 p 2 k ?1 2 2 k k ?1 2 k (三)抛物线中的中点弦(点差法或韦达定理) p ★题设:直线与抛物线交于A,B两点,D是弦AB的中点,求证:kAB ? yD 7 (四)抛物线中的角平分线 题设:直线交抛物线 2 y ?2px于点A,B,交x轴于点M ,M 关于原点的对称点为N , 求证:?ANO ??BNO,?PMN ??BMN 证明如下: ★直线与圆锥曲线相交的弦长问题 直线 y ?kx?m与椭圆相交于两点A,B,弦长| AB|的公式推导如下: 2 2 2 2 2 2 ? | AB|? (x1?x2) ?(y1?y2) ? (x1?x2) ?(kx1?kx2) ? 1?k |x1?x2|?( 1?k ? ) a 2 2 y1?m y2 ?m 2 2 1 | AB|? (x1?x2) ?(y1?y2) ? ( ? ) ?(y1?y2) ? 1? 2| y1?y2| k k k |x1?x2 | | y1? y2 | | AB|? ? cos? sin? 8 圆锥曲线其它结论: 椭圆结论: 1、椭圆中,点P处的切线PT 平分?PF1F 在点P处的外角 2、椭圆中,以焦点半径PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切 2 2 3、椭圆 x y 的焦半径公式 ? ? ? ? 2 ? 2 ?1 |MF1| a ex0,|MF2 | a ex0 a b 4、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 . 2 2 2 2 5、若 x y P 0 0 0 0 0(x0,y0)在椭圆 内,则被 所平分的中点弦的方程是 x x y y x y ; 2 ? 2 ?1 P0 2 ? 2 ? 2 ? 2 a b a b a b 2 2 2 2 6、若 x y P0(x0,y0)在椭圆 内,则过 的弦中点的轨迹方程是 x y x0x y0y ; 2 ? 2 ?1 P0 2 ? 2 ? 2 ? 2 a b a b a b 2 2 7、椭圆 x y 的两个顶点为 2 ? 2 ?1 A1(?a,0),A2(a,0),与 y轴平行的直线交椭圆于P1,P2时A1P1与 a b 2 2 x y A2P交点的轨迹方程是 2 ? 2 ?1. a b 2 2 8、过椭圆 x y 上任一点 任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于 两点,则 2 ? 2 ?1 A(x0,y0) B,C a b 2 b x0 kBC ? 2 (常数). a y0 2 2 9、若P为椭圆 x y 上异于长轴端点的任一点 是焦点 ? ?? ? ??, 2 ? 2 ?1 ,F1,F2 , PF1F2 , PF2F1 a b a?c ? ? 则 ? tan cot . a?c 2 2 2 2 10、设椭圆 x y 的两个焦点为 (异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在 中, 2 ? 2 ?1 F1,F2,P ?PF1F2 a b sin? c 记?F1PF2 ??, ?PF1F2 ??,?F1F2P??,则有 ? ?e. sin??sin? a 2 2 x y 11 、 P 为 椭 圆 上 任 一 点 为 二 焦 点 , 为 椭 圆 内 一 定 点 , 则 2 ? 2 ?1 , F1,F2 A a b 2a?| AF2|?|PA|?|PF1|?2a?| AF1|,当且仅当A,F2,P三点共线时,等号成立. 2 2 (x?x ) (y? y ) 12 、 椭 圆 0 0 与 直 线 有 公 共 点 的 充 要 条 件 是 2 ? 2 ?1 Ax? By?C ? 0 a b 2 2 2 2 2 A a ? B b ? (Ax0 ? By0 ?C) . 2 2 13、已知椭圆 x y , 为坐标原点, 为椭圆上两动点,且 2 ? 2 ?1 O P,Q OP ?OQ. a b 1 1 1 1 2 2 2 2 (1) 4a b 2 ? 2 ? 2 ? 2 ;(2) OP ? OQ 的最大值为 ; |OP| |OQ| a b 2 2 a ?b 2 2 ( a b 3)S?OPQ的最小值是 2 2 . a ?b 9 2 2 14、过椭圆 x y 的右焦点 作直线交该椭圆右支于 两点,弦 的垂直平分线交 轴 2 ? 2 ?1 F M,N MN x a b |PF | e 于P,则 ? . |MN | 2 2 2 15 、 设 x y A,B 是 椭 圆 的 长 轴 两 端 点 , 是 椭 圆 上 的 一 点 , 2 ? 2 ?1 P ?PAB ??, a b ?PBA??,?BPA??,c,e分别是椭圆的半焦距离心率,则有 2 2 2 2ab |cos?| 2a b 1 (1) 2 |PA|? 2 2 2 ; (2)tan?tan??1?e ; (3)S?PAB ? 2 2 ? a ?c cos ? b ?a tan? 16、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. 双曲线结论: 1、双曲线中,点P处的切线PT 平分?PF1F2在点P处的内角. 2、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) 2 2 x y 3、双曲线 的焦半径公式: 2 ? 2 ?1 a b 当M(x0,y0)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 4、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 . 5、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 . 2 2 2 2 6、若 x y P0(x0,y0)在双曲线 2 ? 2 ?1内,则被P0所平分的中点弦的方程是 x0x y0y x0 y0 2 ? 2 ? 2 ? 2 . a b a b a b 2 2 2 2 7、若 x y x y x P 0x y0y 0(x0,y0)在双曲线 内,则过 的弦中点的轨迹方程是 2 ? 2 ?1 P0 2 ? 2 ? 2 ? 2 . a b a b a b 2 2 8、双曲线 x y 两个顶点为 ? ,与 y轴平行的直线交双曲线于 时, 2 ? 2 ?1 A1( a,0),A2(a,0) P1,P2 a b 2 2 x y A1P1与A2P2交点的轨迹方程是 2 ? 2 ?1. a b 2 2 9、过双曲线 x y 上任一点 任意作两条倾斜角互补的直线交双曲线于 两点,则 2 ? 2 ?1 A(x0,y0) B,C a b 2 b x0 kBC ?? 2 (常数). a y0 10 2 2 10、若P 为双曲线 x y 2 ? 2 ?1右(或左)支上除顶点外的任一点,F1,F2 是焦点, ?PF1F2 ??, a b c?a ? ? c?a ? ? ?PF2F1 ??,则 ? tan cot (或 ? tan cot ). c?a 2 2 c?a 2 2 2 2 11、设双曲线 x y 的两个焦点为 , (异于长轴端点)为双曲线上任意一点,在? 2 ? 2 ?1 F1,F2 P PF1F2 a b sin? c 中,记?F1PF2 ??, ?PF1F2 ??,?F1F2P??,则有 ? ?e. ?(sin??sin?) a 2 2 12、 P 为双曲线 x y 2 ? 2 ?1 上任一点, F1,F2 为二焦点, A 为双曲线内一定点,则 a b | AF2 |?2a?|PA|?|PF1| ,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. 2 2 13、双曲线 x y 与直线 有公共点的充要条件是 2 2 2 2 2 2 ? 2 ?1 Ax? By?C ? 0 A a ?B b ?C . a b 2 2 14、已知双曲线 x y 2 ? 2 ?1(b?a ?0),O为坐标原点,P,Q为双曲线上两动点,且OP ?OQ. a b 1 1 1 1 2 2 2 2 (1) 4a b 2 ? 2 ? 2 ? 2 ; (2)| OP ? OQ 的最小值为 ; |OP| |OQ| a b 2 2 b ?a 2 2 (3)S?OPQ的最小值是 a b 2 2 . b ?a 2 2 x y 15、过双曲线 2 ? 2 ?1的右焦点F 作直线交该双曲线的右支于M,N 两点,MN 的垂直平分线 a b |PF | e 交x轴于P,则 ? . |MN | 2 2 2 16、已知双曲线 x y 2 ? 2 ?1, 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 a b 2 2 2 2 a ?b a ?b P(x0,0), 则x0 ? 或x0 ?? . a a 2 2 17、设 x y A,B 是双曲线 的长轴两端点, 是双曲线上的一点, 2 ? 2 ?1 P ?PAB ??, a b ?PBA??,?BPA??,c,e分别是双曲线的半焦距离心率,则有 2 2 2 2ab |cos?| 2 2a b (1)|PA|? 2 2 2 (2) tan?tan??1?e (3) S?PAB ? 2 2 cot? |a ?c cos ?| b ?a 18、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. 19、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). 11 抛物线中与焦点弦有关的几何关系结论: 2 2 1、以AB为直径的圆与准线 p l相切,切点为C' 2、x1x2 ? , y1y2 ??p 4 0 0 1 1 3、?AC'B?90 ,?A'FB'?90 ,C'C ? AB ,C'F ? A'B' 2 2 4、A,O,B'三点共线,A',O,B三点共线 2 2 p 2p (S ) p 3 5、 1 p ?AOB | AB|? x1?x2 ? p ?2(x3? )? 2 ,S?AOB ? , ?( ) 2 sin ? 2sin? | AB| 2 6、BC'垂直平分B'F,AC'垂直平分A'F,C'F ? AB p y ? ? 1 y2 kAB ? 7、 y3 x1 p x2 ? 2 2 8、| A'B'| ?4| AF |?|BF | 抛物线中与焦点弦和切线有关的结论: p 1、过抛物线焦点弦两端点作抛物线的切线,两切线交点一定在准线上;当AB ? x轴时,P(? ,0) 2 2、切线交点与弦中点的连线平行于对称轴 3、弦AB不过焦点,即切线交点P不在准线上时,切线交点与弦中点的连线也平行于对称轴 4、过抛物线准线上任意一点作抛物线的切线,则过两切点的弦必过焦点 12 AB是抛物线 2 y ?2px的焦点弦,Q是AB的中点,过A,B的切线交于点P,PQ与抛物线交于 点M ,则有: 1、PA?PB,PF ? AB 2、M 是PQ的中点 3、AP平分?A'AF ,BP平分?B'BF 4、 2 |FA|?|FB|?|PF | 2 5、(S?PAB)min ? p 当弦AB不过焦点, 切线交于P点时,也有与上述结论类似的结果 【基础典例分析】 2 2 例:已知 x y A,B是椭圆 2 ? 2 ?1?a?b?0?长轴的两个端点,M 、N是椭圆上关于x轴对称的两 a b 点,直线AM 、BN 的斜率分别为 3 k1,k2?k1k2 ?0?,若椭圆离心率为 ,则 k1 ? k2 最小值为( ) 2 3 (A)1 (B) 2 (C) (D) 3 2 【高考真题研究】 (2017全国卷Ⅰ理10)已知F 为抛物线 2 C:y ?4x的焦点,过点F 作两条互相垂直的直线l1,l2, 直线l1与C 交于A,B两点,直线l2与C 交于D,E两点,则 AB ? DE 的最小值为( ) (A)16 (B)14 (C)12 (D)10 2 2 x y (2017全国卷Ⅰ理15)已知双曲线C: 2 ? 2 ?1?a ?0,b ?0?的右顶点为A,以A为圆心,b 为 a b 半径作圆A,圆A与双曲线C 的一条渐近线交于M ,N 两点,若 0 ?MAN ?60 ,则C 的离心 率为________ 13 展开更多...... 收起↑ 资源预览