圆锥曲线方程_
圆锥曲线公式大全
圆锥曲线知识考点一、直线与方程1、倾斜角与斜率：1212180＜α≤0(tan x x y y --==）α2、直线方程：⑴点斜式：直线l 经过点),(000y x P ，且斜率为k ： ()00x x k y y -=- ⑵斜截式：已知直线l 的斜率为k ，且与y 轴的交点为),0(b ：b kx y += ⑶两点式：已知两点),(),,(222211y x P x x P 其中),(2121y y x x ≠≠：121121y y y y x x x x --=-- ⑷截距式：已知直线l 与x 轴的交点为A )0,(a ，与y 轴的交点为B ),0(b ： 1x y a b += ⑸一般式：0=++C By Ax （A 、B 不同时为0， 斜率BAk -=，y 轴截距为B C -）(6)k 不存在⇔a x b a x o=⇔⇔=）的直线方程为过（轴垂直,90α3、直线之间的关系：222111:,:b x k y l b x k y l +=+=⑴平行：{⇔⇔≠=21212121//b b k k k k l l 且都不存在，212121C C B B A A ≠=⑵垂直：{⇔⇔⊥-=⇔-==21212111.021k k k k k k l l 不存在，02121=+B B A A⑶平行系方程：与直线0=++C By Ax 平行的方程设为：0=++m By Ax ⑷垂直系方程：与直线0=++C By Ax 垂直的方程设为：0=++n Ay Bx⑸定点(交点)系方程：过两条直线:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l 的交点的方程设为：0)(222111=+++++C y B x A C y B x A λ反之直线0)(222111=+++++C y B x A C y B x A λ中，λ取任何一切实数R ，则直线一定过定点),(0yx ，即:,0:22221111=++=++C y B x A l C y B x A l 两条直线的交点),(0y x4、距离公式： （1）两点间距离公式：两点),(),,(222211y x P x x P ：()()21221221y y x x P P -+-=（2）点到直线距离公式:点),(00y x P 到直线0:=++C By Ax l 的距离为2200BA CBy Ax d +++=（3）两平行线间的距离公式：1l ：01=++C By Ax 与2l ：02=++C By Ax 平行，则2221BA C C d +-=二、圆与方程 1、圆的方程：⑴标准方程：()()222r b y a x =-+- 其中圆心为(,)a b ，半径为r .⑵一般方程：022=++++F Ey Dx y x (0422>-+F E D)其中圆心为(,)22D E --，半径为22142r D E F =+-.2、直线与圆的位置关系 点),(0y x 和圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种：222222222)()()(rb y a x r b y a x rb y a x >-+-⇔=-+-⇔<-+-⇔）（点在圆外）（点在圆上）（点在圆内直线0=++C By Ax 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种:0<∆⇔⇔>相离r d ; 0=∆⇔⇔=相切r d ; 0>∆⇔⇔<相交r d .切线方程：（1）当点),(00y x P 在圆222r y x =+上⇔200r y y x x =+圆222)()(r b y a x =-+-⇔200))(())((r b y b y a x a x =--+--（2）当点),(00y x P 在圆222r y x =+外，则设直线方程()00x x k y y -=-，并利用d=r求出斜率，即可求出直线方程【备注：切线方程一定是两条，考虑特殊直线k 不存在】 ④弦长公式：222||d r AB -=2212121()4k x x x x =+--3、两圆位置关系：21O O d =⑴外离：r R d +> ⇔有4条公切线 ⑵外切：r R d += ⇔有3条公切线 ⑶相交：r R d r R +<<- ⇔有2条公切线 ⑷内切：r R d -= ⇔有1条公切线 ⑸内含：r R d -< ⇔有0条公切线三、圆锥曲线与方程1．椭圆 焦点的位置焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程()222210x y a b a b +=>> ()222210y x a b a b+=>> 第一定义到两定点21F F 、的距离之和等于常数2a ， 即21||||2MF MF a +=（212||a F F >）第二定义 与一定点的距离和到一定直线的距离之比为常数e ，即(01)MFe e d=<< 范围a x a -≤≤且b y b -≤≤ b x b -≤≤且a y a -≤≤顶点()1,0a A -、()2,0a A()10,b B -、()20,b B ()10,a A -、()20,a A()1,0b B -、()2,0b B2．双曲线轴长 长轴的长2a = 短轴的长2b = 对称性 关于x 轴、y 轴对称，关于原点中心对称焦点 ()1,0F c -、()2,0F c ()10,F c -、()20,F c焦距222122()F F c c a b ==- 离心率22222221(01)c c a b b e e a a a a-====-<<准线方程 2a x c=±2a y c=±焦半径0,0()M x y左焦半径：10MF a ex =+ 右焦半径：20MF a ex =-下焦半径：10MF a ey =+ 上焦半径：20MF a ey =-焦点三角形面积12212tan()2MF F S b F MF θθ∆==∠021s 21y c in PF PF •=••=θ 通径 过焦点且垂直于长轴的弦叫通径： ab 22焦点的位置焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程()222210,0x y a b a b -=>> ()222210,0y x a b a b -=>> 第一定义到两定点21F F 、的距离之差的绝对值等于常数2a ， 即21||||2MF MF a -=（2102||a F F <<）第二定义与一定点的距离和到一定直线的距离之比为常数e ，即(1)MFe e d=>【备注】1、双曲线和其渐近线得关系：由双曲线求渐进线：x a by a x b y a x b y b y a x b y a x ±=⇒±=⇒=⇒=-⇒=-22222222222201由渐进线求双曲线：λ=-⇒=-⇒=⇒±=⇒±=2222222222220by a x b y a x a x b y a x b y x a b y2．等轴双曲线⇔实轴和虚轴等长的双曲线⇔其离心率e ＝2⇔渐近线x ±=y⇔方程设为λ=-22y x2、求弦长的方法： ①求交点，利用两点间距离公式求弦长；②弦长公式3.抛物线图形） （消 ） （消x y y y y ky y k y x x x x k x x k l ]4))[(11(||11]4))[(1(1212212212212212212-++=-+=-++=-+=五、.直线与圆锥曲线的关系 1、直线与圆锥曲线的关系如：直线y ＝kx ＋b 与椭圆x 2a 2+y 2b2＝1 (a >b >0)的位置关系：直线与椭圆相交⇔⎩⎪⎨⎪⎧ y ＝kx ＋b x 2a 2＋y2b 2＝1⇔有2组实数解，即Δ>0.直线与椭圆相切⇔⎩⎪⎨⎪⎧ y ＝kx ＋b x 2a 2＋y2b 2＝1⇔有1组实数解，即Δ=0，直线与椭圆相离⇔⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋b x 2a 2＋y2b2＝1⇔没有实数解，即Δ<【备注】（1）韦达定理（根与系数的关系）{AB x AC x C By Ax x -=+=⇔=++2121x .x 210x 的两根方程和则有21221214)(||xx x x x x -+=-（2）{b kx y bkx y +=+=1122则有下列结论b x x k y y ++=+)(2121)(2121x x k y y -=-22121221)(bx x k x x k y y +++=③、与弦的中点有关的问题常用“点差法”：把弦的两端点坐标代入圆锥曲线方程，作差→弦的斜率与中点的关系；0202y a x b k -=（椭圆） 0202y a x b k =（双曲线）3、关于抛物线焦点弦的几个结论（了解）设AB 为过抛物线22(0)y px p =>焦点的弦，1122(,)(,)A x y B x y 、，直线AB 的倾斜角为θ，则⑴ 221212,;4p x x y y p ==- ⑵ 22;sin p AB θ=⑶ 以AB 为直径的圆与准线相切； ⑷ 焦点F 对A B 、在准线上射影的张角为2π；⑸ 112.||||FA FB P+=。
圆锥曲线方程知识点总结
圆锥曲线方程知识点总结圆锥曲线是解析几何中的重要内容，它包括圆、椭圆、双曲线和抛物线四种曲线。
在学习圆锥曲线的方程时，我们需要掌握各种曲线的标准方程、一般方程以及一些重要的性质和定理。
接下来，我们将对圆锥曲线方程的知识点进行总结，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一部分内容。
首先，我们来看圆的方程。
圆的标准方程是(x-a)² + (y-b)² = r²，其中(a, b)为圆心坐标，r为半径。
而圆的一般方程是x² + y² + Dx + Ey + F = 0，其中D、E、F为常数。
在解析几何中，我们需要掌握如何由标准方程转化为一般方程，以及如何由已知条件确定圆的方程。
其次，我们来看椭圆的方程。
椭圆的标准方程是(x/a)² + (y/b)² = 1，其中a和b 分别为椭圆在x轴和y轴上的半轴长。
椭圆的一般方程是Ax² + By² + Cx + Dy + E = 0，其中A、B、C、D、E为常数。
在学习椭圆的方程时，我们需要了解椭圆的离心率、焦点、长轴、短轴等重要概念，以及它们之间的关系。
接着，我们来看双曲线的方程。
双曲线分为两种类型，一种是横轴为对称轴的双曲线，另一种是纵轴为对称轴的双曲线。
横轴为对称轴的双曲线的标准方程是(x/a)² (y/b)² = 1，而纵轴为对称轴的双曲线的标准方程是(y/b)² (x/a)² = 1。
双曲线的一般方程也是由这些标准方程推导而来，我们需要掌握如何进行转化和确定双曲线的方程。
最后，我们来看抛物线的方程。
抛物线分为两种类型，一种是开口向上的抛物线，另一种是开口向下的抛物线。
开口向上的抛物线的标准方程是y² = 2px，开口向下的抛物线的标准方程是y² = -2px。
抛物线的一般方程也可以由这些标准方程推导而来，我们需要了解抛物线的焦点、准线、顶点等重要性质。
圆锥曲线基本公式
圆锥曲线基本公式圆锥曲线是数学中重要的几何概念之一，它由圆锥与一个平面相交而形成。
圆锥曲线的基本公式包括椭圆、双曲线和抛物线。
首先，我们来看椭圆。
椭圆是圆锥和平面相交时，平面与圆锥轴线之间的夹角小于圆锥的母线夹角的情况。
椭圆的基本公式可以表示为：（x-h）^2/a^2 +（y-k）^2/b^2 = 1其中，（h，k）为椭圆的中心点坐标，a为椭圆长轴的半长，b为椭圆短轴的半长。
这个公式是椭圆的标准方程，通过改变参数a和b的值可以调整椭圆的形状和大小。
其次，我们来看双曲线。
双曲线是圆锥与平面相交时，平面与圆锥轴线之间的夹角大于圆锥的母线夹角的情况。
双曲线的基本公式可以表示为：（x-h）^2/a^2 -（y-k）^2/b^2 = 1或（y-k）^2/b^2 -（x-h）^2/a^2 = 1其中，（h，k）为双曲线的中心点坐标，a和b分别为双曲线的长轴半长和短轴半长。
这两个公式分别对应于双曲线的横轴和纵轴方向，通过改变参数a和b的值可以调整双曲线的形状和大小。
最后，我们来看抛物线。
抛物线是圆锥与平面相交时，平面与圆锥轴线之间的夹角等于圆锥的母线夹角的情况。
抛物线的基本公式可以表示为：y = ax^2 + bx + c其中，a、b和c为常数，通过改变这些常数的值可以调整抛物线的形状，例如改变a的正负可以使抛物线开口朝上或朝下。
除了基本公式，圆锥曲线还有许多性质和特点值得研究。
例如，椭圆的离心率小于1，而双曲线的离心率大于1。
离心率是描述圆锥曲线形状的一个重要指标，它是与圆锥曲线焦点之间的距离比上椭圆长轴或双曲线的实际距离的比值。
离心率越接近于0，圆锥曲线越接近于圆形；离心率越大，圆锥曲线的形状越扁平。
此外，圆锥曲线还有许多重要的性质和应用，例如在天文学中描述行星轨道、在物理学中描述抛物线运动等。
总之，圆锥曲线是数学中重要且有趣的概念，它的基本公式包括椭圆、双曲线和抛物线。
通过这些公式及其性质，我们可以研究和描述各种各样的曲线形状和特点。
圆锥曲线的方程与性质
圆锥曲线的方程与性质圆锥曲线是数学中研究的重要内容之一，它是由一个固定点（焦点）和到这个点的固定距离之比保持不变的点（动点）所生成的曲线。
根据固定点与动点之间的位置关系，圆锥曲线可分为椭圆、双曲线和抛物线三类。
本文将介绍圆锥曲线的方程与性质。
一、椭圆椭圆是圆锥曲线中最基本的一种形式，它具有以下方程：$$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$$其中，a和b分别代表椭圆的长半轴和短半轴。
椭圆具有以下性质：1. 椭圆是一个对称图形，其对称轴是x轴和y轴。
2. 椭圆的中心位于原点(0,0)。
3. 椭圆的焦点位于x轴上，距离中心的距离为c，满足$c^2 = a^2 -b^2$。
4. 椭圆上任意一点到焦点和到直线半长轴的距离之和是一个常数，满足Kepler定律。
二、双曲线双曲线是另一种常见的圆锥曲线，它具有以下方程：$$\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1$$其中，a和b分别代表双曲线的长半轴和短半轴。
双曲线具有以下性质：1. 双曲线是一个对称图形，其对称轴是x轴和y轴。
2. 双曲线的中心位于原点(0,0)。
3. 双曲线的焦点位于x轴上，距离中心的距离为c，满足$c^2 = a^2 + b^2$。
4. 双曲线上任意一点到焦点和到直线半长轴的距离之差是一个常数。
三、抛物线抛物线是圆锥曲线中最特殊的一种形式，它具有以下方程：$$y^2 = 4ax$$其中，a代表抛物线的焦点到抛物线的距离。
抛物线具有以下性质：1. 抛物线是一个对称图形，其对称轴是y轴。
2. 抛物线的焦点位于焦点到抛物线的距离上方的点(a, 0)。
3. 抛物线的开口方向由系数a的正负决定，当a>0时开口向右，当a<0时开口向左。
4. 抛物线上任意一点到焦点的距离等于该点到直线准线的距离。
总结圆锥曲线是一类重要的数学曲线，包括椭圆、双曲线和抛物线。
它们都具有特殊的方程和性质，通过研究这些方程和性质，可以更加深入地理解曲线的形态和特性。
圆锥曲线公式及知识点总结
圆锥曲线公式及知识点总结圆锥曲线的统一定义：到定点的距离与到定直线的距离的商是常数e的点的轨迹。
数学里有很多公式，为了帮助大家更好的学习数学，小编特地为大家整理了圆锥曲线公式及知识点总结，希望对大家的数学学习有帮助。
圆锥曲线公式：椭圆1、中心在原点，焦点在x轴上的椭圆标准方程：其中x²/a²+y²/b²=1,其中a>b>0,c²=a²-b²2、中心在原点，焦点在y轴上的椭圆标准方程：y²/a²+x²/b²=1,其中a>b>0,c²=a²-b²参数方程：x=acosθ;y=bsinθ(θ为参数，0≤θ≤2π)圆锥曲线公式：双曲线1、中心在原点，焦点在x轴上的双曲线标准方程：x²/a-y²/b²=1,其中a>0，b>0，c²=a²+b².2、中心在原点，焦点在y轴上的双曲线标准方程：y²/a²-x²/b²=1,其中a>0，b>0，c²=a²+b².参数方程：x=asecθ;y=btanθ(θ为参数)圆锥曲线公式：抛物线参数方程:x=2pt²；y=2pt(t为参数)t=1/tanθ(tanθ为曲线上点与坐标原点确定直线的斜率)特别地，t可等于0直角坐标:y=ax²+bx+c(开口方向为y轴，a≠0)x=ay²+by+c(开口方向为x轴，a≠0)离心率椭圆，双曲线，抛物线这些圆锥曲线有统一的定义：平面上，到定点的距离与到定直线的距离的比e是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。
且当01时为双曲线。
圆锥曲线公式知识点总结圆锥曲线椭圆双曲线抛物线标准方程x²/a²+y²/b²=1(a>b>0)x²/a²-y²/b²=1(a>0,b>0)y²=2px(p>0)范围x∈[-a,a]x∈(-∞，-a]∪[a,+∞)x∈[0,+∞)y∈[-b,b]y∈Ry∈R对称性关于x轴，y轴，原点对称关于x轴，y轴，原点对称关于x轴对称顶点(a,0),(-a,0),(0,b),(0,-b)(a,0),(-a,0)(0,0)焦点(c,0),(-c,0)(c,0),(-c,0) (p/2,0)【其中c²=a²-b²】【其中c²=a²+b²】准线x=±a²/cx=±a²/cx=-p/2渐近线——————y=±(b/a)x—————离心率。
圆锥曲线的性质与方程
圆锥曲线的性质与方程圆锥曲线是平面几何中重要的一类曲线，包括抛物线、椭圆和双曲线。
它们在数学、物理、工程等领域有着广泛的应用。
本文将介绍圆锥曲线的性质以及它们的方程。
一、抛物线的性质与方程抛物线是最简单的圆锥曲线，其性质和方程如下：1. 对称性：抛物线具有关于焦点对称的性质，即从焦点到抛物线上任意一点的距离与该点在水平直线上的投影之间的距离相等。
2. 焦点与准线：抛物线上的每个点到焦点的距离与该点到准线的距离相等。
焦点和准线都是抛物线的重要几何特征。
3. 方程形式：一般来说，抛物线的标准方程为y^2=4ax，其中a是抛物线的焦点到准线的距离，x和y分别表示坐标轴上的点。
二、椭圆的性质与方程椭圆是圆锥曲线中的另一种形式，其性质和方程如下：1. 对称性：椭圆具有关于两个焦点和两条主轴的对称性。
每个点到两个焦点的距离之和是一个常数。
2. 长轴与短轴：两焦点之间的距离等于椭圆的长轴长度，长轴的中点称为椭圆的中心。
3. 方程形式：一般来说，椭圆的标准方程为(x-h)^2/a^2 + (y-k)^2/b^2 = 1，其中(h,k)是椭圆的中心坐标，a和b分别是长轴和短轴的长度。
三、双曲线的性质与方程双曲线是另一种重要的圆锥曲线，其性质和方程如下：1. 对称性：双曲线有两个焦点，对于每个点到两个焦点的距离之差是一个常数。
2. 极限性质：双曲线的曲线趋向于两条互相平行的渐近线，与渐近线的距离越远，曲线越陡峭。
双曲线上的点的坐标差的绝对值等于常数。
3. 方程形式：一般来说，双曲线的标准方程为(x-h)^2/a^2 - (y-k)^2/b^2 = 1，其中(h,k)是双曲线的中心坐标，a和b分别是双曲线的焦点到准线距离的一半。
综上所述，圆锥曲线是平面几何中重要且有趣的一类曲线。
抛物线、椭圆和双曲线分别具有自己独特的性质和方程形式。
它们的研究和应用不仅在数学领域有着重要作用，还在物理、工程等领域得到广泛的应用。
对于理解和运用圆锥曲线，掌握其性质与方程是非常关键的。
圆锥曲线方程知识点总结
圆锥曲线方程知识点总结一、圆锥曲线的基本方程椭圆的标准方程如下：$$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1. (a > b > 0)$$其中椭圆的长轴为$2a$，短轴为$2b$，焦距为$\sqrt{a^2 - b^2}$，离心率为$c/a$。
双曲线的标准方程如下：$$\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1. (a > 0, b > 0)$$其中双曲线的两个分支的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 + b^2}$。
抛物线的标准方程如下：$$x^2 = 4ay. (a > 0)$$其中抛物线的焦点为$(0, a)$，顶点为$(0, 0)$。
二、圆锥曲线的参数方程圆锥曲线还可以用参数方程表示。
以椭圆为例，其参数方程为：$$\begin{cases}x = a \cos \theta, \\y = b \sin \theta. \\\end{cases}$$其中$\theta$的取值范围为$[0, 2\pi]$。
双曲线和抛物线的参数方程也可以类似地表示。
三、圆锥曲线的极坐标方程圆锥曲线还可以用极坐标方程表示。
以椭圆为例，其极坐标方程为：$$r = \frac{ab}{\sqrt{a^2 \sin^2 \theta + b^2 \cos^2 \theta}}.$$其中$r$为极径，$\theta$为极角。
双曲线和抛物线的极坐标方程也可以类似地表示。
四、圆锥曲线的性质1. 圆锥曲线关于坐标轴的对称性：- 椭圆关于$x$轴和$y$轴都对称；- 双曲线关于$x$轴和$y$轴都对称；- 抛物线关于$y$轴对称。
2. 圆锥曲线的焦点、直径、离心率等：- 椭圆的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 - b^2}$，离心率为$e = c/a$；- 双曲线的焦点到中心的距离为$c = \sqrt{a^2 + b^2}$，离心率为$e = c/a$；- 抛物线的焦点到中心的距离为$c = a$，离心率为$e = 1$。
圆锥曲线 公式
圆锥曲线公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：圆锥曲线是解析几何中的重要概念，它是平面上一类特殊曲线的总称，包括圆、椭圆、双曲线和抛物线。
在数学中，圆锥曲线的研究具有深远意义，它们在解决各种实际问题中发挥着重要作用。
本文将详细介绍圆锥曲线的公式及其性质，帮助读者更好地理解这些曲线在数学中的应用。
首先我们来看圆的公式。
圆是一种特殊的圆锥曲线，它被定义为平面上所有到某一点（圆心）距离相等的点的集合。
圆的标准方程为：(x-a)² + (y-b)² = r²其中(a, b)为圆心坐标，r为半径。
这个方程描述了平面上所有满足条件的点，构成了一个圆。
圆的性质包括与坐标轴的交点、圆心、半径等，这些性质在几何中有着重要的应用。
其中a和b分别为x轴和y轴上的半轴长。
椭圆在坐标轴上的形状、焦点位置等，都可以由这个方程来描述。
双曲线是另一种圆锥曲线，它由满足到两个定点（焦点）的距离之差为常数的点的集合构成。
双曲线的标准方程为：第二篇示例：圆锥曲线是数学中重要的曲线之一，它包括抛物线、椭圆、双曲线和圆。
在二维平面几何中，这些曲线可以用一般形式的方程表示。
本文将讨论圆锥曲线的公式和性质。
1. 抛物线的方程抛物线是一种平面曲线，其形状呈现对称性，并且可以看作是一个点到一条固定直线的距离等于一个常数的轨迹。
一般来说，抛物线的方程可以表示为：y=ax^2+bx+c其中a、b和c为常数，且a不为0。
这种形式的抛物线称为标准形式的抛物线方程。
抛物线的开口方向取决于系数a的正负性。
2. 椭圆的方程椭圆是另一种常见的圆锥曲线，它与抛物线不同的是，椭圆是一个点到两个固定点（焦点）的距离之和等于一个常数的轨迹。
椭圆的方程可以表示为：\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1其中a和b为正常数，且a和b之间的大小关系可以决定椭圆的长短轴方向。
3. 双曲线的方程双曲线也是圆锥曲线的一种类型，它的形状类似两条平行的直线。
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难点23 求圆锥曲线方程求指定的圆锥曲线的方程是高考命题的重点，主要考查学生识图、画图、数形结合、等价转化、分类讨论、逻辑推理、合理运算及创新思维能力，解决好这类问题，除要求同学们熟练掌握好圆锥曲线的定义、性质外，命题人还常常将它与对称问题、弦长问题、最值问题等综合在一起命制难度较大的题，解决这类问题常用定义法和待定系数法.●难点磁场1.(★★★★★)双曲线2224by x-=1(b ∈N )的两个焦点F 1、F 2，P 为双曲线上一点，|OP |＜5,|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等比数列，则b 2=_________.2.(★★★★)如图，设圆P 满足：①截y 轴所得弦长为2；②被x 轴分成两段圆弧，其弧长比为3∶1，在满足条件①、②的所有圆中，求圆心到直线l ：x －2y =0的距离最小的圆的方程.●案例探究［例1］某电厂冷却塔的外形是如图所示的双曲线的一部分，绕其中轴(即双曲线的虚轴)旋转所成的曲面，其中A 、A ′是双曲线的顶点，C 、C ′是冷却塔上口直径的两个端点，B 、B ′是下底直径的两个端点，已知AA ′=14 m ，CC ′=18 m,BB ′=22 m,塔高20 m.(1)建立坐标系并写出该双曲线方程.(2)求冷却塔的容积(精确到10 m 2,塔壁厚度不计，π取3.14). 命题意图：本题考查选择适当的坐标系建立曲线方程和解方程组的基础知识，考查应用所学积分知识、思想和方法解决实际问题的能力，属★★★★★级题目.知识依托：待定系数法求曲线方程；点在曲线上，点的坐标适合方程；积分法求体积.错解分析：建立恰当的坐标系是解决本题的关键，积分求容积是本题的重点. 技巧与方法：本题第一问是待定系数法求曲线方程，第二问是积分法求体积.解：如图，建立直角坐标系xOy ,使AA ′在x 轴上，AA ′的中点为坐标原点O ，CC ′与BB ′平行于x 轴.设双曲线方程为2222by ax -=1(a ＞0,b ＞0),则a =21AA ′=7又设B (11,y 1),C (9,x 2)因为点B 、C 在双曲线上，所以有179,17112222222122=-=-by by由题意，知y 2－y 1=20,由以上三式得：y 1=－12,y 2=8,b =72 故双曲线方程为984922yx-=1.(2)由双曲线方程，得x 2=21y 2+49设冷却塔的容积为V (m 3),则V =π⎰⎰---+=+=812812812322|)4961()4921(y y dy y dy x ππ,经计算，得V =4.25³103(m 3)答：冷却塔的容积为4.25³103m 3.［例2］过点(1，0)的直线l 与中心在原点，焦点在x 轴上且离心率为22的椭圆C 相交于A 、B 两点，直线y =21x 过线段AB 的中点，同时椭圆C 上存在一点与右焦点关于直线l 对称，试求直线l 与椭圆C 的方程.命题意图：本题利用对称问题来考查用待定系数法求曲线方程的方法，设计新颖，基础性强，属★★★★★级题目.知识依托：待定系数法求曲线方程，如何处理直线与圆锥曲线问题，对称问题. 错解分析：不能恰当地利用离心率设出方程是学生容易犯的错误.恰当地利用好对称问题是解决好本题的关键.技巧与方法：本题是典型的求圆锥曲线方程的问题，解法一，将A 、B 两点坐标代入圆锥曲线方程，两式相减得关于直线AB 斜率的等式.解法二，用韦达定理.解法一：由e =22=a c ,得21222=-ab a ,从而a 2=2b 2,c =b .设椭圆方程为x 2+2y 2=2b 2,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在椭圆上. 则x 12+2y 12=2b 2,x 22+2y 22=2b 2,两式相减得，(x 12－x 22)+2(y 12－y 22)=0,.)(221212121y y x x x x y y ++-=--设AB 中点为(x 0,y 0),则k AB =－02y x ,又(x 0,y 0)在直线y =21x 上，y 0=21x 0,于是－02y x =－1,k AB =－1,设l 的方程为y =－x +1.右焦点(b ,0)关于l 的对称点设为(x ′,y ′),⎩⎨⎧-='='⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++'-='=-''b y x b x y bx y 11 1221解得则 由点(1,1－b )在椭圆上，得1+2(1－b )2=2b 2,b 2=89,1692=a.∴所求椭圆C 的方程为2291698y x +=1,l 的方程为y =－x +1.解法二：由e =21,22222=-=ab a ac 得,从而a 2=2b 2,c =b .设椭圆C 的方程为x 2+2y 2=2b 2,l 的方程为y =k (x －1),将l 的方程代入C 的方程，得(1+2k 2)x 2－4k 2x +2k 2－2b 2=0,则x 1+x 2=22214kk+,y 1+y 2=k (x 1－1)+k (x 2－1)=k (x 1+x 2)－2k =－2212kk +.直线l ：y =21x 过AB 的中点(2,22121y y x x ++),则2222122121k kkk +⋅=+-,解得k =0，或k = －1.若k =0,则l 的方程为y =0,焦点F (c ,0)关于直线l 的对称点就是F 点本身，不能在椭圆C 上，所以k =0舍去，从而k =－1，直线l 的方程为y =－(x －1),即y =－x +1,以下同解法一.［例3］如图，已知△P 1OP 2的面积为427，P 为线段P 1P 2的一个三等分点，求以直线OP 1、OP 2为渐近线且过点P 的离心率为213的双曲线方程.命题意图：本题考查待定系数法求双曲线的方程以及综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，属★★★★★级题目.知识依托：定比分点坐标公式；三角形的面积公式；以及点在曲线上，点的坐标适合方程.错解分析：利用离心率恰当地找出双曲线的渐近线方程是本题的关键，正确地表示出 △P 1OP 2的面积是学生感到困难的.技巧与方法：利用点P 在曲线上和△P 1OP 2的面积建立关于参数a 、b 的两个方程，从而求出a 、b 的值.解：以O 为原点，∠P 1OP 2的角平分线为x 轴建立如图所示的直角坐标系.设双曲线方程为2222by ax -=1(a ＞0,b ＞0)由e 2=2222)213()(1=+=a b ac ，得23=a b .∴两渐近线OP 1、OP 2方程分别为y =23x 和y =－23x设点P 1(x 1, 23x 1),P 2(x 2,－23x 2)(x 1＞0,x 2＞0),则由点P 分21P P 所成的比λ=21PP P P =2,得P 点坐标为(22,322121x x x x -+),又点P 在双曲线222294ay ax -=1上，所以222122219)2(9)2(ax x ax x --+=1,即(x 1+2x 2)2－(x 1－2x 2)2=9a 2,整理得8x 1x 2=9a 2①,427131241321sin ||||211312491232tan 1tan 2sin 21349||,21349||212121121212222212121121=⋅⋅=⋅⋅=∴=+⨯=+==+==+=∆x x OP P OP OP S OxP Ox P OP P x x x OP x x x OP OP P 又即x 1x 2=29 ②由①、②得a 2=4,b 2=9 故双曲线方程为9422yx-=1.●锦囊妙计一般求已知曲线类型的曲线方程问题，可采用“先定形，后定式，再定量”的步骤.定形——指的是二次曲线的焦点位置与对称轴的位置.定式——根据“形”设方程的形式，注意曲线系方程的应用，如当椭圆的焦点不确定在哪个坐标轴上时，可设方程为mx 2+ny 2=1(m ＞0,n ＞0).定量——由题设中的条件找到“式”中特定系数的等量关系，通过解方程得到量的大小. ●歼灭难点训练 一、选择题1.(★★★★)已知直线x +2y －3=0与圆x 2+y 2+x －6y +m =0相交于P 、Q 两点，O 为坐标原点，若OP ⊥OQ ，则m 等于( )A.3B.－3C.1D.－12.(★★★★)中心在原点，焦点在坐标为(0，±52)的椭圆被直线3x －y －2=0截得的弦的中点的横坐标为21，则椭圆方程为( )12575 D.17525C.1252752 B. 1752252A.22222222=+=+=+=+yxyxy x y x二、填空题3.(★★★★)直线l 的方程为y =x +3,在l 上任取一点P ，若过点P 且以双曲线12x 2－4y 2=3的焦点作椭圆的焦点，那么具有最短长轴的椭圆方程为_________.4.(★★★★)已知圆过点P (4，－2)、Q (－1，3)两点，且在y 轴上截得的线段长为43，则该圆的方程为_________.三、解答题5.(★★★★★)已知椭圆的中心在坐标原点，焦点在x 轴上，它的一个焦点为F ，M 是椭圆上的任意点，|MF |的最大值和最小值的几何平均数为2，椭圆上存在着以y =x 为轴的对称点M 1和M 2，且|M 1M 2|=3104，试求椭圆的方程.6.(★★★★)某抛物线形拱桥跨度是20米，拱高4米，在建桥时每隔4米需用一支柱支撑，求其中最长的支柱的长.7.(★★★★★)已知圆C 1的方程为(x －2)2+(y －1)2=320,椭圆C 2的方程为2222by ax +=1(a ＞b ＞0)，C 2的离心率为22，如果C 1与C 2相交于A 、B 两点，且线段AB 恰为圆C 1的直径，求直线AB 的方程和椭圆C 2的方程.参考答案难点磁场1.解析：设F 1(－c ,0）、F 2(c ,0)、P (x ,y ),则 |PF 1|2+|PF 2|2=2(|PO |2+|F 1O |2)＜2(52+c 2), 即|PF 1|2+|PF 2|2＜50+2c 2,又∵|PF 1|2+|PF 2|2=(|PF 1|－|PF 2|)2+2|PF 1|²|PF 2|, 依双曲线定义，有|PF 1|－|PF 2|=4,依已知条件有|PF 1|²|PF 2|=|F 1F 2|2=4c 2∴16+8c 2＜50+2c 2,∴c 2＜317, 又∵c 2=4+b 2＜317,∴b 2＜35,∴b 2=1.答案：12.解法一：设所求圆的圆心为P (a ,b ），半径为r ,则点P 到x 轴、y 轴的距离分别为|b |、|a | ∵圆P 截y 轴所得弦长为2，∴r 2=a 2+1又由题设知圆P 截x 轴所得劣弧对的圆心角为90°,故弦长|AB |=2r ,故r 2=2b 2,从而有2b 2－a 2=1又∵点P (a ,b )到直线x －2y =0的距离d =5|2|b a -,因此，5d 2=|a －2b |2=a 2+4b 2－4ab ≥a 2+4b 2－2(a 2+b 2)=2b 2－a 2=1,当且仅当a =b 时上式等号成立，此时5d 2=1,从而d 取最小值，为此有⎩⎨⎧-=-=⎩⎨⎧==⎩⎨⎧=-=1111 1222b a b a a b b a 或得, ∵r 2=2b 2, ∴r 2=2于是所求圆的方程为：(x －1）2+(y －1)2=2或(x +1)2+(y +1)2=2解法二：设所求圆P 的方程为(x －a )2+(y －b )2=r 2(r ＞0)设A (0,y 1),B (0,y 2)是圆与y 轴的两个交点，则y 1、y 2是方程a 2+(y －b )2=r 2的两根， ∴y 1，2=b ±22a r -由条件①得|AB |=2，而|AB |=|y 1－y 2|,得r 2－a 2=1设点C (x 1,0)、D (x 2,0)为圆与x 轴的两个交点，则x 1,x 2是方程(x －a )2+b 2=r 2的两个根，∴x 1，2=a ±22b r -由条件②得|CD |=2r ,又由|CD |=|x 2－x 1|，得2b 2=r 2,故2b 2=a 2+1 设圆心P (a ,b )到直线x －2y =0的距离为d =5|2|b a -∴a －2b =±5d ,得a 2=(2b ±5d )2=4b 2±45bd +5d 2又∵a 2=2b 2－1,故有2b 2±45bd +5d 2+1=0.把上式看作b 的二次方程， ∵方程有实根.∴Δ=8(5d 2－1)≥0,得5d 2≥1. ∴d min =55,将其代入2b 2±45bd +5d 2+1=0, 得2b 2±4b +2=0,解得b =±1.从而r 2=2b 2=2,a =±12-r =±1于是所求圆的方程为(x －1)2+(y －1)2=2或(x +1)2+(y +1)2=2歼灭难点训练一、1.解析：将直线方程变为x =3－2y ,代入圆的方程x 2+y 2+x －6y +m =0, 得(3－2y )2+y 2+(3－2y )+m =0.整理得5y 2－20y +12+m =0,设P (x 1,y 1)、Q (x 2,y 2) 则y 1y 2=512m +,y 1+y 2=4.又∵P 、Q 在直线x =3－2y 上，∴x 1x 2=(3－2y 1)(3－2y 2)=4y 1y 2－6(y 1+y 2)+9故y 1y 2+x 1x 2=5y 1y 2－6(y 1+y 2)+9=m －3=0，故m =3. 答案：A2.解析：由题意，可设椭圆方程为：2222bx ay +=1,且a 2=50+b 2,即方程为222250bx by++=1.将直线3x －y －2=0代入，整理成关于x 的二次方程. 由x 1+x 2=1可求得b 2=25,a 2=75. 答案：C二、3.解析：所求椭圆的焦点为F 1(－1,0),F 2(1,0),2a =|PF 1|+|PF 2|.欲使2a 最小，只需在直线l 上找一点P .使|PF 1|+|PF 2|最小，利用对称性可解. 答案：4522yx+=14.解析：设所求圆的方程为(x －a )2+(y －b )2=r 2则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=-+--=--+-222222222)32(||)3()1()2()4(r a r b a r b a ⎪⎩⎪⎨⎧===⎪⎩⎪⎨⎧===⇒2745130122r b a r b a 或由此可写所求圆的方程.答案：x 2+y 2－2x －12=0或x 2+y 2－10x －8y +4=0三、5.解：|MF |max =a +c ,|MF |min =a －c ,则(a +c )(a －c )=a 2－c 2=b 2, ∴b 2=4,设椭圆方程为14222=+yax ① 设过M 1和M 2的直线方程为y =－x +m ② 将②代入①得：(4+a 2)x 2－2a 2mx +a 2m 2－4a 2=0③设M 1(x 1,y 1)、M 2(x 2,y 2),M 1M 2的中点为(x 0,y 0), 则x 0=21 (x 1+x 2)=224am a +,y 0=－x 0+m =244am +.代入y =x ,得222444am am a +=+,由于a 2＞4,∴m =0,∴由③知x 1+x 2=0,x 1x 2=－2244aa+,又|M 1M 2|=31044)(221221=-+x x x x ,代入x 1+x 2,x 1x 2可解a 2=5,故所求椭圆方程为：4522yx+=1.6.解：以拱顶为原点，水平线为x 轴，建立坐标系，如图，由题意知，|AB |=20，|OM |=4，A 、B 坐标分别为(－10，－4）、(10，－4） 设抛物线方程为x 2=－2py ,将A 点坐标代入，得100=－2p ³(－4),解得p =12.5, 于是抛物线方程为x 2=－25y .由题意知E 点坐标为(2，－4)，E ′点横坐标也为2，将2代入得y =－0.16,从而|EE ′|= (－0.16)－(－4)=3.84.故最长支柱长应为3.84米.7.解：由e =22,可设椭圆方程为22222by bx+=1,又设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4,y 1+y 2=2, 又2222222212212,12by bx by bx +=+=1,两式相减，得22221222212by y bx x -+-=0,即(x 1+x 2)(x 1－x 2)+2(y 1+y 2)(y 1－y 2)=0. 化简得2121x x y y --=－1,故直线AB 的方程为y =－x +3,代入椭圆方程得3x 2－12x +18－2b 2=0.有Δ=24b 2－72＞0,又|AB |=3204)(221221=-+x x x x ,得3209722422=-⋅b ，解得b 2=8.故所求椭圆方程为81622yx+=1.。