圆锥曲线的极坐标方程、焦半径公式、焦点弦公式

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圆锥曲线焦点弦长公式(极坐标全参数方程)

圆锥曲线焦点弦长公式(极坐标全参数方程)

圆锥曲线焦点弦长公式(极坐标参数方程)圆锥曲线的焦点弦问题是高考命题的大热点,主要是在解答题中,全国文科一般为压轴题的第22题,理科和各省市一般为第21题或者第20题,几乎每一年都有考察。

由于题目的综合性很高的,运算量很大,属于高难度题目,考试的得分率极低。

本文介绍的焦点弦长公式是圆锥曲线(椭圆、双曲线和抛物线)的通用公式,它是解决这类问题的金钥匙,利用这个公式使得极其复杂的问题变得简单明了,中等学习程度的学生完全能够得心应手!?定理 已知圆锥曲线(椭圆、双曲线或者抛物线)的对称轴为坐标轴(或平行于坐标轴),焦点为F ,设倾斜角为α的直线l 经过F ,且与圆锥曲线交于A 、B 两点,记圆锥曲线的离心率为e ,通径长为H ,则(1)当焦点在x 轴上时,弦AB 的长|cos 1|||22αe HAB -=; (2)当焦点在y 轴上时,弦AB 的长|sin 1|||22αe HAB -=.推论:(1)焦点在x 轴上,当A 、B 在椭圆、抛物线或双曲线的一支上时,α22cos 1||e HAB -=;当A 、B 不在双曲线的一支上时,1cos ||22-=αe HAB ;当圆锥曲线是抛物线时,α2sin ||HAB =. (2)焦点在y 轴上,当A 、B 在椭圆、抛物线或双曲线的一支上时,α22sin 1||e HAB -=;当A 、B 不在双曲线的一支上时,1sin ||22-=αe HAB ;当圆锥曲线是抛物线时,α2cos ||HAB =.典题妙解下面以部分高考题为例说明上述结论在解题中的妙用.例1(06湖南文第21题)已知椭圆134221=+y x C :,抛物线px m y 22=-)((p >0),且1C 、2C 的公共弦AB 过椭圆1C 的右焦点.(Ⅰ)当x AB ⊥轴时,求p ,m 的值,并判断抛物线2C 的焦点是否在直线AB 上; (Ⅱ)若34=p 且抛物线2C 的焦点在直线AB 上,求m 的值及直线AB 的方程.2FOABxy例2(07全国Ⅰ文第22题)已知椭圆12322=+y x 的左、右焦点分别为1F 、2F ,过1F 的直线交椭圆于B 、D 两点,过2F 的直线交椭圆于A 、C 两点,且BD AC ⊥,垂足为P.(1)设P 点的坐标为),(00y x ,证明:232020yx +<1. (2)求四边形ABCD 的面积的最小值.2FABCD Oxy 1F P例3(08全国Ⅰ理第21题文第22题)双曲线的中心为原点O ,焦点在x 上,两条渐近线分别为1l 、2l ,经过右焦点F 垂直于1l 的直线分别交1l 、2l 于A 、B 两点. 已知||OA 、||AB 、||OB 成等差数列,且BF 与FA 同向.(Ⅰ)求双曲线的离心率;(Ⅱ)设AB 被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.A ByO F x1l2lN M金指点睛1. 已知斜率为1的直线l 过椭圆1422=+x y 的上焦点F 交椭圆于A 、B 两点,则||AB =_________.2. 过双曲线1322=-y x 的左焦点F 作倾斜角为6π的直线l 交双曲线于A 、B 两点,则||AB =_________.3. 已知椭圆02222=-+y x ,过左焦点F 作直线l 交A 、B 两点,O 为坐标原点,求△AOB 的最大面积.B O xy AF4. 已知抛物线px y 42=(p >0),弦AB 过焦点F ,设m AB =||,△AOB 的面积为S ,求证:mS 2为定值.yO F x AB5.(05全国Ⅱ文第22题)P 、Q 、M 、N 四点都在椭圆1222=+y x 上,F 为椭圆在y 轴正半轴上的焦点. 已知PF 与FQ 共线,MF 与FN 共线,且0=⋅MF PF .求四边形PQMN 的面积的最大值和最小值.O xNPy MQF6. (07重庆文第22题)如图,倾斜角为α的直线经过抛物线x y 82=的焦点F ,且与抛物线交于A 、B 两点.(Ⅰ)求抛物线的焦点F 的坐标及准线l 的方程;(Ⅱ)若α为锐角,作线段AB 的垂直平分线m 交x 轴于点P ,证明α2cos ||||FP FP -为定值,并求此定值.yO F xA BDEC lαm P7. 点M 与点)2,0(F 的距离比它到直线03:=+y l 的距离小1.(1)求点M 的轨迹方程;(2)经过点F 且互相垂直的两条直线与轨迹相交于A 、B ;C 、D. 求四边形ACBD 的最小面积.FO xA BD C y8. 已知双曲线的左右焦点1F 、2F 与椭圆1522=+y x 的焦点相同,且以抛物线x y 22-=的准线为其中一条准线. (1)求双曲线的方程;(2)若经过焦点2F 且互相垂直的两条直线与双曲线相交于A 、B ;C 、D. 求四边形ACBD的面积的最小值.y2FAO x1l2l B CD参考答案:证明:设双曲线方程为12222=-by a x (a >0,b >0),通径a b H 22=,离心率a ce =,弦AB 所在的直线l 的方程为)(c x k y +=(其中αtan =k ,α为直线l 的倾斜角),其参数方程为为参数)(,t t y t c x ⎩⎨⎧=+-=.sin cos αα. 代入双曲线方程并整理得:0cos 2cos sin 4222222=-⋅+⋅-b t c b t b a ααα)(. 由t 的几何意义可得:|cos 1|2|cos 1|2|cos sin |2cos sin 4cos sin cos 24||||22222222222222222222222122121αααααααααe a b e a b b a ab b a b b a c b t t t t t t AB -=-=-=-----=-+=-=)()(.|cos 1|22αe H-=例1.解:(Ⅰ)当x AB ⊥轴时,点A 、B 关于x 轴对称,0=∴m ,直线AB 的方程为1=x . 从而点A 的坐标为),(231或),(231-. 点A 在抛物线2C 上,.249p =∴即.89=p此时抛物线2C 的焦点坐标为),(0169,该焦点不在直线AB 上. (Ⅱ)设直线AB 的倾斜角为α,由(Ⅰ)知2πα≠.则直线AB 的方程为)(1tan -⋅=x y α.抛物线2C 的对称轴m y =平行于x 轴,焦点在AB 上,通径382==p H ,离心率1=e ,于是有又 AB 过椭圆1C 的右焦点,通径322==a b H ,离心率21=e . ∴.cos 412|cos 1|||222αα-=-=e H AB∴)(α2cos 138-.cos 4122α-= 解之得:6tan 71cos 2±==αα,.抛物线2C 的焦点),(m F 32在直线)(1tan -⋅=x y α上, ∴αtan 31-=m ,从而36±=m . 当36=m 时,直线AB 的方程为066=-+y x ; 当36-=m 时,直线AB 的方程为066=--y x 例2.(1)证明:在12322=+y x 中,123===c b a ,,. ,︒=∠9021PF F O 是1F 2F 的中点,.1||21||21===∴c F F OP 得.12020=+y x ∴点P 在圆122=+y x 上.显然,圆122=+y x 在椭圆12322=+y x 的内部. 故232020yx +<1.(2)解:如图,设直线BD 的倾斜角为α,由BD AC ⊥可知,直线AC 的倾斜角απ+2..cos 138sin ||22)(αα-==H AB 2FOABxy通径33422==a b H ,离心率33=e . 又 BD 、AC 分别过椭圆的左、右焦点1F 、2F ,于是.sin 3342cos 1||cos 334cos 1||222222ααπαα-=+-=-=-=)(,e H AC e H BD ∴四边形ABCD 的面积.2sin 2496sin 334cos 33421||||21222ααα+=-⋅-⋅=⋅=AC BD S [)]10[2sin 02,,,∈∴∈απα . ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈∴42596,S .故四边形ABCD 面积的最小值为2596. 例3,解:(Ⅰ)设双曲线的方程为12222=-by a x (a >0,b >0).||OA 、||AB 、||OB 成等差数列,设m AB =||,公差为d ,则d m OA -=||,d m OB +=||,∴222)()(d m m d m +=+-. 即2222222d dm m m d dm m ++=++-. ∴4m d =. 从而43||m OA =,45||mOB =. 又设直线1l 的倾斜角为α,则α2=∠AOB . 1l 的方程为x aby =. ∴.tan ab=α 而.34||||tan 2tan ==∠=OA AB AOB α 2FABCD Oxy 1F P∴34)(12tan 1tan 222=-⨯=-ab a bαα. 解之得:.21=a b∴.25)(12=+=a b e (Ⅱ)设过焦点F 的直线AB 的倾斜角为θ, 则απθ+=2.∴αθsin cos -=. 而.51)21(1)21(tan 1tan sin 22222=+=+=ααα∴51cos 2=θ.通径b abb a b H =⨯==222. 又设直线AB 与双曲线的交点为M 、N. 于是有:4cos 1||22=-=θe HMN .即451)25(12=⨯-b .解得3=b ,从而6=a .∴所求的椭圆方程为193622=-y x .1. 解:3,1,2===c b a ,离心率23==a c e ,通径122==ab H ,直线l 的倾斜角4πα=.∴58)22()23(11sin 1||2222=⋅-=-=αe HAB . 2. 解:2,3,1===c b a ,离心率2==ace ,通径622==a b H ,直线的倾斜角6πα=. A ByO F x1l2lN M∴3|)23(21|6|cos 1|||2222=⋅-=-=αe HAB .3. 解:1222=+y x ,1,1,2===c b a ,左焦点)0,1(-F ,离心率22==a c e ,通径222==ab H .当直线l 的斜率不存在时,x l ⊥轴,这时22||2===ab H AB ,高1||==c OF ,△AOB 的面积221221=⨯⨯=S . 当直线l 的斜率存在时,设直线l 的倾斜角为α,则其方程为)1(tan +⋅=x y α,即tan tan =+-⋅ααy x ,原点O 到直线AB 的距离ααααααs i n|s e c ||t a n|1t a n |t a n 0ta n 0|2==++-⨯=d . αααα222222sin 122cos 222cos )22(12cos 1||+=-=⋅-=-=e HAB . ∴△AOB 的面积αα2sin 1sin 2||21+=⨯⨯=d AB S . 0<α<π,∴αsin >0. 从而ααsin 2sin 12≥+. ∴22sin 2sin 2=≤ααS .当且仅当1sin =α,即2πα=时,“=”号成立. 故△AOB 的最大面积为22. 4. 解:焦点为)0,(p F ,通径p H 4=.当直线AB 的斜率不存在时,x AB ⊥轴,这时p m AB 4||==,高p OF =||,△AOBBO xy AF的面积22||||21p OF AB S =⨯⨯=. ∴3442444p pp m p m S ===,是定值.当直线AB 的斜率存在时,设直线的倾斜角为α,则其方程为)(tan p x y -⋅=α,即tan tan =+-⋅ααp y x ,原点O 到直线AB 的距离αααααs i n |s e c ||t a n|1t a n |t a n |2p p p d ==+=. αα22sin 4sin ||pH AB ==. ∴△AOB 的面积αsin 2||212p d AB S =⨯⨯=.∴32242424sin sin 41sin 4p pp m p m S =⨯=⨯=ααα. ∴不论直线AB 在什么位置,均有32p m S =(3p 为定值).5. 解:在椭圆1222=+y x 中,.112===c b a ,, 由已知条件,MN 和PQ 是椭圆的两条弦,相交于焦点),(10F ,且PQ MN ⊥. 如图,设直线PQ 的倾斜角为α,则直线MN 的倾斜角απ+2.通径222==ab H ,离心率22=e .于是有.sin 222sin 1||cos 222)2(sin 1||222222ααααπ-=-=-=+-=e H PQ e HMN ,∴四边形PQMN 的面积O xNPy MQFyO F x AB.2sin 816sin 222cos 22221||||21222ααα+=-⋅-⋅=⋅=PQ MN S [)]10[2sin 02,,,∈∴∈απα . ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈∴2916,S .故四边形PQMN 面积的最小值和最大值分别为916和2. 6.(Ⅰ)解:4,82==p p ,∴抛物线的焦点F 的坐标为)2,0(, 准线l 的方程为2-=x .(Ⅱ)证明:作l AC ⊥于C ,AC FD ⊥于D. 通径82==p H . 则ααααcos ||||,cos ||||,sin 8sin ||22AF AD FP EF H AB ====.∴4cos ||||||||+=+==αAF p AD AC AF .∴αcos 14||-=AF .∴αααα22sin cos 4sin 4cos 14||21||||||||=--=-=-=AB AF AE AF EF , 从而αα2sin 4cos ||||==EF FP . ∴8sin 2sin 4)2cos 1(||2cos ||||22=⋅=-=-ααααFP FP FP . 故α2cos ||||FP FP -为定值,此定值为8.7. 解:(1)根据题意,点M 与点)2,0(F 的距离与它到直线2:-=y l 的距离相等,∴点M 的轨迹是抛物线,点)2,0(F 是它的焦点,直线2:-=y l 是它的准线.从而22=p,∴4=p . ∴所求的点M 的轨迹方程是y x 82=.(2) 两条互相垂直的直线与抛物线均有两个交点, ∴它们的斜率都存在. 如图,设直线AB 的倾斜角为α, 则直线CD 的倾斜角为α+︒90.y O F xA BDEClαm P BDy抛物线的通径82==p H ,于是有:αααα2222sin 8)90(cos ||,cos 8cos ||=+︒===H CD H AB .∴四边形ACBD 的面积.2sin 128sin 8cos 821||||21222ααα=⋅⋅=⋅=CD AB S 当且仅当α2sin 2取得最大值1时,128min =S ,这时︒=︒=45,902αα.∴四边形ACBD 的最小面积为128.8. 解:(1)在椭圆1522=+y x 中,2,1,522=-===b a c b a ,∴其焦点为)0,2(1-F 、)0,2(2F .在抛物线x y 22-=中,1=p ,∴其准线方程为212==p x . 在双曲线中,21,22==c a c ,∴3,122=-==a c b a . ∴所求的双曲线的方程为1322=-y x .(2) 两条互相垂直的直线与双曲线均有两个交点,∴它们的斜率都存在. 如图,设直线AB 的倾斜角为α,则直线CD 的倾斜角为α+︒90.双曲线的通径622==a b H ,离心率2==a ce . 于是有: αααα222222sin 416)90(cos 1||,cos 416cos 1||-=+︒-=-=-=e H CD e H AB .∴四边形ACBD 的面积.2sin 4318sin 416cos 41621||||21222ααα+-=-⋅-⋅=⋅=CD AB S =18 y2FAO x1l2l B CD当且仅当α2sin 2取得最大值1时,18min =S ,这时︒=︒=45,902αα.∴四边形ACBD 的最小面积为18.。

圆锥曲线全部公式及概念

圆锥曲线全部公式及概念

1. 椭圆l τ + ∑- = i(a>b>O)的参数方程是V Cr Zr 2,2»2准线到中心的距离为L ,焦点到对应准线的距离(焦准距)p =—・通径的一半(焦参数):丄.C Ca2 22. 椭圆∆τ + l τ = l(rt >∕7>θ)焦半径公式及两焦半径与焦距构成三角形的面积: Cr Zr| PF l | = e(x + —) = a+ ex , ∖PF 21 = e(-— X) = U-ex ↑ S 斗严;=b 2 tan '丫 F22 223.椭圆的的内外部:(1)点PesyO)在椭圆丄v + L = l(α>b>0)的内部O⅛- + ⅛<l. Cr 泸Cr b'2 2 2 2(2)点 P(X o o to)在椭圆上τ +丄r = l(α>b>O)的外部 <≠>⅛ + ⅛>ι.Cr Zr Cr Zr的距离(焦准距)P = — •通径的一半(焦参数):— C a5. 双曲线的内外部:(1)点P(X o o tO)在双曲线=Cr Ir/2 2 2 2 ⑵点P(X (P y 0)在双曲线一一二~ = l(α > 0,b > 0)的外部o —⅛■-汙V1・Cr IrCr Zr6. 双曲线的方程与渐近线方程的关系:(1)若双曲线方程为二一二=1二>渐近线方程:Δ1-22 = O^> y = ±-χ・α~ Ir Cr 少a-> 2A χ∙ V r β,V*⑵若渐近线方程为y = ±-x<=>-±- = O=>¾曲线可设为r — — = λ・ a a b Cr Zr2 22 2⑶若双曲线与亠一亠=1有公共渐近线,可设为=T 一亠=λCr XCr Ir(λ>0,焦点在X 轴上;九<0,焦点在y 轴上)・ (4)焦点到渐近线的距离总是b ∙7. 抛物线y 2= 2px 的焦半径公式:拋物线y 2=2px(p>0)焦半径ICFI = X O + -^・ 过焦点弦长IcQl = “+上+心+ £ = “+“ + 〃 . 2 2 28. 拋物线y 2 = IPX JL 的动点可设为P(±-,儿)或P(2∕"[2p∕) P(x , V ),其中y 2= 2PX ・2 P '•、 b A ,ac — b~9. 二次函数y = ax 1 +bx + c = a(x + —)2+ ------------- (a ≠ 0)的图象是抛物线:(1 )顶点坐标为Ia 4aZb 4“C — b~ z. .. ... I . . h ^CIC — /?" +1、 Z -S Λ /V ∙ z t , CT^CIC — b~ — 1 ,—:——):(2)焦点的坐标为,——; ---------------- ):(3)准线万程是y = IABl = 5J(1+^2)(X 2 "ΛI )2 =I 比 _兀21 Vl +tan 2 a =I y l _y 21 √l + c^t 2ay = kx + b . .α(弦端点ACv 1,y 1X B(X^y 2),由方程<消去y 得到αL +bx + c = O 9 Δ>0, α为直线AB 的圆锥曲线X = Cl COS θ 亠 亠 C• 离心率£ =—= y = bs ∖nθ aV»*■ C 4. 双曲线亠一 — = 1(« > 0.Z? > 0)的离心^e =— a ∕Γa • 2ι2 「,准线到中心的距离为∙,焦点到对应准线 焦半径公式\PF }\ =I e(x + —) I=I a + <?xI, ∖PF 2∖ =I e(-^x) I=I a-ex ∖9 C 两焦半径与焦距构成三角形的面积S λj.ιp l .y = b 2 COt 'F'] F .2 22L = l(">0d>0)的内部 o ⅛-4>l. • - Cr Zr2a 4a2a 4a" 4a10. 以抛物线上的点为圆心,焦半径为半径的圆必与准线相切:以拋物线焦点弦为直径的圆,必与准线相切; 以抛物线的焦半径为直径的圆必与过顶点垂直于轴的直线相切・11. 直线与圆锥曲线相交的弦长公式:IABI = √(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2或F(x,y) = O倾斜角,&为直线的斜率,I召I= J(XI +心)‘ _4召心・12.圆锥曲线的两类对称问题:(1)曲线F(X,y) = O关于点P(X o,儿)成中心对称的曲线是F(2x0-x t2y0 -y)=0.(2)曲线F(X,y) = 0关于直线Av + Bv + C = O成轴对称的曲线是—2A(Ar + By+ C) 2B(Ax + By + C)x CFa ------ —R——、y --------- -V———)=0・√Γ+歹A" + B'特别地,曲线F(X9 y) = 0关于原点O成中心对称的曲线是F(-x,-y) = 0・曲线F(X9 y) = 0关于直线X轴对称的曲线是F(X^y) = 0.曲线F(X9 y) = 0关于直线y轴对称的曲线是F(-x, y) = 0・曲线F(X9 y) = 0关于直线y = x轴对称的曲线是F{y.x) = 0.曲线F(X,y) = 0关于直线y = -x轴对称的曲线是F(-y,-x) = 0・13 •圆锥曲线的第二定艾:动点M到定点F的距离与到定直线/的距离之比为常数£,若0 VfVl, M的轨迹为椭圆;若e = ∖9 M的轨迹为抛物线;若e>∖9 M的轨迹为双曲线.注意:J还记得圆锥曲线的两种定义吗解有关题是否会联想到这两个定狡2、还记得圆锥曲线方程中的:2(1)在椭圆中:α是长半轴,〃是短半轴,C是半焦距,其中b2 =a2-C29 f = (Ovwvl)是离心率,—a C• 2. 2是准心距,-L是准焦距,-L是半通径.C a2(2)在双曲线中:"是实半轴,b是虚半轴,C是半焦距,其中b2 =c2-a29 e = -∖e>l)是离心率,L是a C准心距,伫是准焦距,冬是半通径.C a(3)在抛物线中:0是准焦距,也是半通径.3、在利用圆锥曲线统一定狡解题吋,你是否注意到定艾中的定比的分子分母的顺序(到定点的距离比到定直线的距离)4、离心率的大小与曲线的形状有何关系(圆扁程度,张口大小)等轴双曲线的离心率是多少(0 = √Σ)5、在用圖锥曲线与直线联立求解时,消元后得到的方程中要注意:二次项的系数是否为零判别式A 2 0的限制. (求交点,弦长,中点,斜率,对称,存在性问题都在Δ >0下进行).注意:尤其在求双曲线与直线的交点时:当A>0时:直线与双曲线有两个交点(包括直线与双曲线一支交于两点和直线与双曲线两支各交于一点两种情况):当A = O时,直线与双曲线有且只有一个交点(此时称指向与双曲线相切),反之,当直线与双曲线只有一个交点时,直线与双曲线不一定相切,此时直线与双曲线的一条渐近线平行,当AvO时,直线与双曲线没有交点.6、椭圆中,注意焦点.中心.短轴端点所组成的直角三角形•此时Cr =b2+c2・7、通径是抛物线的所有焦点弦中最短的弦.(想一想在双曲线中的结论)8、你知道椭圆、双曲线标准方程中aj∖c之间关系的差异吗9、如果直线与双曲线的渐近线平行吋,直线与双曲线相交,只有一个交点;如果直线与拋扬线的轴平行时,直线与抛物线相交,只有一个交点•此时两个方程联立,消元后为方程变为一次方程.椭圆练习1・过椭圆二+二=1 (a>b>O)的左焦点F I任做一条不与长轴重合的弦AB, F2为椭圆的右焦点,則AABA的周长是/ b^( )(A)2a (B)4a (C)2b (D) 4b2•设a,beR.a2+2b2 =6,则α + b 的最小值是( )(A) - 2√2 (B)-垃(0-3 (D)-2323. 椭圆的两个焦点和短轴的两个顶点,是一个含60°角的菱形的四个顶点,则椭圆的离心率为( )(A)丄 (B)遇 (C)遇 (D)丄或遇2 23 2 24. 设常数m>0,椭圆x 2+m 2y 2=m 2的长轴是短轴的两倍,則m 的值等于( )(A) 2(B) √2(C) 2 或丄 (D) √Σ 或空2 22 25. 过椭圆二+ L = l(°>b> 0)的左焦点片作X 轴的垂线交椭圆于点P,化为右焦点,若ZF i PF. = 60 ,则Cr "椭圆的离心率为()(A)^⑻迟 (C)I(D)I23236. 如果椭圆的两个焦点将长轴分成三等份,那么这个椭圆的两条准线间的距离是焦距的() (A) 18 倍 (B) 12 倍 (C) 9 倍 (D) 4 倍7. 当关于X, y 的方程X 2Sin^ -y 2COSCr=I 表示的曲线为椭圆时,方程(x+cos α)'+(y+ Sinaf)Jl 所表示的圆的國心在()(A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限8. 已知椭圆的焦点为F b F 2,P 是椭圆上的一个动点,如果延长F 卩到Q,使得I PQ I=I PF 2I,那么动点Q 的轨迹是( )(A)圆 (B)椭圆 (C)直线 (D)其它9. 已知椭圆—÷-= 1与圆(χ-a)⅛Λ=9有公共点,则a 的取值范围是()9 4 (A)-6<a<6(B)0<a≤5(C)a 2<25(D) ∣a∣≤610•设椭圆的两个焦点分别为F-、F 2,过F?作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若AFPFz 为等腰直角三角形,则椭 圆的离心率是()(A)YZ(B)幺二! (C) 2-√2(D) √2-l2 2SS11. 在椭圆—÷γ-≈ 1上取三点,其横坐标满足X I +×3=2X 2,三点依次与某一焦点连结的线段长为r b r 2, r 3,则有 α∙ b・I I 7()(A) r b r 2, r 3成等差数列 (B)丄+丄=二 (C) r b r 2,r 3^等比数列 (C)以上都不对 12•已知椭圆C ι- + y 2= 1的右焦点为F,右准线为/,点Ae/ ,线段4F 交C 于点B,若FA = 3FB, »■]2伍若椭圆之+「I 的离心率是、则W*16 •椭圆X 2COs 2 α +y 2=1 (0< a <ΛR, a≠ y )的半长轴= ------- ,半短轴= -------- ,半焦距= -------- ,离心率= ----------------- = --------- ,則该椭圆的离心率的取值范围为 ____________________ ・(A) (0.1)(B) (0.1)(0(0,#)(D)哼,1)13.已知片、耳是椭國的两个焦点,满足・"庁=0的点M 总在椭圆内部•则椭圆离心率的取值范围是()14. 一个椭圆中心在原点,焦点斤、C 在X 轴上,P (2, √J)是椭圆上一点,且1卩斤1、1斥巴I 、IP 耳I 成等差数列,則椭圆方程为()(A) ⅞4- ⑻护汀<C) ⅜÷⅞ = ∙ I 丽二()(A) √2 (B) 2 (C)^(D) 317.已知椭圆⅛4= ↑(a>b>O)的左、 右焦点分别为斤(一c,0),耳(c,0), 若椭圆上存在一点P 使Sin PI71F2 Sin PF l F X是椭圆二+ 2_ = i上的一A,F I,F2是椭圆的焦点,且ZF I MF2=9O o,则ZkFNF?的面积等于9 419•与圆(x+1)2+y2=1相外切,且与IS(X-I)2÷y2=9相内切的动圆圆心的轨迹方程是X = 4COSa , …Ir20•设椭圆( L (□为参数)上一点P与X轴正向所成角ZPOx=-, 点P的坐标是y = 2√3 Sin a 321.在平面直角坐标系.9y中,椭E)4÷4 = 1G∕>∕7>O)的焦距为2c,以0为圆心,为半径作圆M ,若过P(Qe) Cr Iy C作圆M的两条切线相互垂直,则椭圆的离心率为 _________________22•已知直线/ : y=mx+b,椭圆C: (A ^.I)÷y2=1,若对任意实数叫/与C总有公共点,則a, b应满足的条件“是 _________ •23•椭圆F=4cos0 (。

椭圆的极坐标方程双曲线焦点坐标

椭圆的极坐标方程双曲线焦点坐标
当点P在双曲线右支上时,PF1exa,PF2exa;
当点P在双曲线左支上时,PF1aex,PF2aex;
3、若F是抛物线的焦点,PFx
p. 2坐标曲线题
题型研究
题型一坐标曲线题
热点题型精讲
坐标曲线类试题一般结合数学中的平面直角坐标系考查,用横纵坐标代表不同的化学量,主要与氧气的制取、金属与酸和盐的反应、酸碱盐之间的反应、溶质质量分数和pH等知识相结合考查。
类型一溶解类
解读:一定温度下,向一定量A物质的饱和溶液中加入A物质。A不再溶解,溶质质量分数不变。
解读:一定温度下,向一定量A物质的接近饱和的溶液中加入A物质。A溶解至饱和后不再溶解,溶解质量分数先增大,后不变。
类型二pH曲线
1.溶液稀释时pH的变化
解读:稀释碱性溶液时,开始时溶液的pH﹥7,随着加水量的增加,pH不断减小,但不会小于7。
ep椭圆、双曲线、抛物线统一的极坐标方程为:. 1ecos
其中p是定点F到定直线的距离,p>0.
当0<e<1时,方程表示椭圆;
当e>1时,方程表示双曲线,若ρ>0,方程只表示双曲线右支,若允许ρ<0,方程就表示整个双曲线;
当e=1时,方程表示开口向右的抛物线.
二、圆锥曲线的焦半径公式
设F为椭圆的左焦点(双曲线的右焦点、抛物线的焦点),P为椭圆(双曲线的右支、抛物线)上任一点,则∵PFe,∴PFe(PFcosp),其中pFH,〈x轴,FP〉∴焦半径PFep.1ecos
解读:同一反应,催化剂只影响化学反应速率,不影响生成物的质量。若横坐标为反应时间,由图像的斜率可以看出加入催化剂后化学反应速率明显加快,但生成物质量不变。化学反应前后物质总质量不变。
3.催化剂质量曲线
解读:化学反应前后,催化剂的质量不变。

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。

圆锥曲线的极坐标方程、焦半径公式、焦点弦公式good

圆锥曲线的极坐标方程、焦半径公式、焦点弦公式good

圆锥曲线的极坐标方程知识点精析 椭圆、双曲线、抛物线可以统一定义为:与一个定点(焦点)的距离和一条定直线(准线)的距离的比等于常数e 的点的轨迹.以椭圆的左焦点(双曲线的右焦点、抛物线的焦点)为极点,过点F 作相应准线的垂线,垂足为K ,以FK 的反向延长线为极轴建立极坐标系.椭圆、双曲线、抛物线统一的极坐标方程为: θρcos 1e ep-=.其中p 是定点F 到定直线的距离,p >0 . 当0<e <1时,方程表示椭圆;当e >1时,方程表示双曲线,若ρ>0,方程只表示双曲线右支,若允许ρ<0,方程就表示整个双曲线;当e=1时,方程表示开口向右的抛物线.引论(1)若 1+cos epe ρθ=则0<e <1当时,方程表示极点在右焦点上的椭圆 当e=1时时,方程表示开口向左的抛物线 当e >1方程表示极点在左焦点上的双曲线 (2 )若1-sin epe ρθ=当 0<e <1时,方程表示极点在下焦点的椭圆 当e=1时,方程表示开口向上的抛物线 当 e >1时!方程表示极点在上焦点的双曲线 (3)1+sin epe ρθ=当 0<e <1时,方程表示极点在上焦点的椭圆 当e=1时,方程表示开口向下的抛物线当 e >1时!方程表示极点在下焦点的双曲线(2)圆锥曲线弦长问题若圆锥曲线的弦MN 经过焦点F ,1、椭圆中,cb c c a p 22=-=,θθπθ2222cos 2)cos(1cos 1c a ab e ep e ep MN -=--+-=.2、双曲线中,(注释:双曲线问题比较特殊,很多参考书上均有误解。

)若M 、N 在双曲线同一支上,θθπθ2222cos 2)cos(1cos 1c a ab e ep e ep MN -=--+-=; 若M 、N 在双曲线不同支上,2222cos 2cos 1cos 1a c ab e ep e ep MN -=--+-=θθθ.3、抛物线中,θθπθ2sin 2)cos(1cos 1pp p MN =--+-=例1过双曲线22x y -145=的右焦点,引倾斜角为3π的直线,交双曲线与A 、B 两点,求AB ||解:根据题意,建立以双曲线右焦点为极点的极坐标系 即得 所以 又由得 注释:求椭圆和抛物线过焦点的弦长时,无需对 v 加绝对值,但求双曲线的弦长时,一定要加绝对值,这是避免讨论做好的方法。

圆锥曲线焦点弦长公式(极坐标全参数方程)

圆锥曲线焦点弦长公式(极坐标全参数方程)

圆锥曲线焦点弦长公式(极坐标参数方程)圆锥曲线的焦点弦问题是高考命题的大热点,主要是在解答题中,全国文科一般为压轴题的第22题,理科和各省市一般为第21题或者第20题,几乎每一年都有考察。

由于题目的综合性很高的,运算量很大,属于高难度题目,考试的得分率极低。

本文介绍的焦点弦长公式是圆锥曲线(椭圆、双曲线和抛物线)的通用公式,它是解决这类问题的金钥匙,利用这个公式使得极其复杂的问题变得简单明了,中等学习程度的学生完全能够得心应手!?定理 已知圆锥曲线(椭圆、双曲线或者抛物线)的对称轴为坐标轴(或平行于坐标轴),焦点为F ,设倾斜角为α的直线l 经过F ,且与圆锥曲线交于A 、B 两点,记圆锥曲线的离心率为e ,通径长为H ,则(1)当焦点在x 轴上时,弦AB 的长|cos 1|||22αe HAB -=; (2)当焦点在y 轴上时,弦AB 的长|sin 1|||22αe HAB -=.推论:(1)焦点在x 轴上,当A 、B 在椭圆、抛物线或双曲线的一支上时,α22cos 1||e HAB -=;当A 、B 不在双曲线的一支上时,1cos ||22-=αe HAB ;当圆锥曲线是抛物线时,α2sin ||HAB =. (2)焦点在y 轴上,当A 、B 在椭圆、抛物线或双曲线的一支上时,α22sin 1||e HAB -=;当A 、B 不在双曲线的一支上时,1sin ||22-=αe HAB ;当圆锥曲线是抛物线时,α2cos ||HAB =.典题妙解下面以部分高考题为例说明上述结论在解题中的妙用.例1(06湖南文第21题)已知椭圆134221=+y x C :,抛物线px m y 22=-)((p >0),且1C 、2C 的公共弦AB 过椭圆1C 的右焦点.(Ⅰ)当x AB ⊥轴时,求p ,m 的值,并判断抛物线2C 的焦点是否在直线AB 上; (Ⅱ)若34=p 且抛物线2C 的焦点在直线AB 上,求m 的值及直线AB 的方程.2FOABxy例2(07全国Ⅰ文第22题)已知椭圆12322=+y x 的左、右焦点分别为1F 、2F ,过1F 的直线交椭圆于B 、D 两点,过2F 的直线交椭圆于A 、C 两点,且BD AC ⊥,垂足为P.(1)设P 点的坐标为),(00y x ,证明:232020yx +<1. (2)求四边形ABCD 的面积的最小值.2FABCD Oxy 1F P例3(08全国Ⅰ理第21题文第22题)双曲线的中心为原点O ,焦点在x 上,两条渐近线分别为1l 、2l ,经过右焦点F 垂直于1l 的直线分别交1l 、2l 于A 、B 两点. 已知||OA 、||AB 、||OB 成等差数列,且BF 与FA 同向.(Ⅰ)求双曲线的离心率;(Ⅱ)设AB 被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.A ByO F x1l2lN M金指点睛1. 已知斜率为1的直线l 过椭圆1422=+x y 的上焦点F 交椭圆于A 、B 两点,则||AB =_________.2. 过双曲线1322=-y x 的左焦点F 作倾斜角为6π的直线l 交双曲线于A 、B 两点,则||AB =_________.3. 已知椭圆02222=-+y x ,过左焦点F 作直线l 交A 、B 两点,O 为坐标原点,求△AOB 的最大面积.B O xy AF4. 已知抛物线px y 42=(p >0),弦AB 过焦点F ,设m AB =||,△AOB 的面积为S ,求证:mS 2为定值.yO F x AB5.(05全国Ⅱ文第22题)P 、Q 、M 、N 四点都在椭圆1222=+y x 上,F 为椭圆在y 轴正半轴上的焦点. 已知PF 与FQ 共线,MF 与FN 共线,且0=⋅MF PF .求四边形PQMN 的面积的最大值和最小值.O xNPy MQF6. (07重庆文第22题)如图,倾斜角为α的直线经过抛物线x y 82=的焦点F ,且与抛物线交于A 、B 两点.(Ⅰ)求抛物线的焦点F 的坐标及准线l 的方程;(Ⅱ)若α为锐角,作线段AB 的垂直平分线m 交x 轴于点P ,证明α2cos ||||FP FP -为定值,并求此定值.yO F xA BDEC lαm P7. 点M 与点)2,0(F 的距离比它到直线03:=+y l 的距离小1.(1)求点M 的轨迹方程;(2)经过点F 且互相垂直的两条直线与轨迹相交于A 、B ;C 、D. 求四边形ACBD 的最小面积.FO xA BD C y8. 已知双曲线的左右焦点1F 、2F 与椭圆1522=+y x 的焦点相同,且以抛物线x y 22-=的准线为其中一条准线. (1)求双曲线的方程;(2)若经过焦点2F 且互相垂直的两条直线与双曲线相交于A 、B ;C 、D. 求四边形ACBD的面积的最小值.y2FAO x1l2l B CD参考答案:证明:设双曲线方程为12222=-by a x (a >0,b >0),通径a b H 22=,离心率a ce =,弦AB 所在的直线l 的方程为)(c x k y +=(其中αtan =k ,α为直线l 的倾斜角),其参数方程为为参数)(,t t y t c x ⎩⎨⎧=+-=.sin cos αα. 代入双曲线方程并整理得:0cos 2cos sin 4222222=-⋅+⋅-b t c b t b a ααα)(. 由t 的几何意义可得:|cos 1|2|cos 1|2|cos sin |2cos sin 4cos sin cos 24||||22222222222222222222222122121αααααααααe a b e a b b a ab b a b b a c b t t t t t t AB -=-=-=-----=-+=-=)()(.|cos 1|22αe H-=例1.解:(Ⅰ)当x AB ⊥轴时,点A 、B 关于x 轴对称,0=∴m ,直线AB 的方程为1=x . 从而点A 的坐标为),(231或),(231-. 点A 在抛物线2C 上,.249p =∴即.89=p此时抛物线2C 的焦点坐标为),(0169,该焦点不在直线AB 上. (Ⅱ)设直线AB 的倾斜角为α,由(Ⅰ)知2πα≠.则直线AB 的方程为)(1tan -⋅=x y α.抛物线2C 的对称轴m y =平行于x 轴,焦点在AB 上,通径382==p H ,离心率1=e ,于是有又 AB 过椭圆1C 的右焦点,通径322==a b H ,离心率21=e . ∴.cos 412|cos 1|||222αα-=-=e H AB∴)(α2cos 138-.cos 4122α-= 解之得:6tan 71cos 2±==αα,.抛物线2C 的焦点),(m F 32在直线)(1tan -⋅=x y α上, ∴αtan 31-=m ,从而36±=m . 当36=m 时,直线AB 的方程为066=-+y x ; 当36-=m 时,直线AB 的方程为066=--y x 例2.(1)证明:在12322=+y x 中,123===c b a ,,. ,︒=∠9021PF F O 是1F 2F 的中点,.1||21||21===∴c F F OP 得.12020=+y x ∴点P 在圆122=+y x 上.显然,圆122=+y x 在椭圆12322=+y x 的内部. 故232020yx +<1.(2)解:如图,设直线BD 的倾斜角为α,由BD AC ⊥可知,直线AC 的倾斜角απ+2..cos 138sin ||22)(αα-==H AB 2FOABxy通径33422==a b H ,离心率33=e . 又 BD 、AC 分别过椭圆的左、右焦点1F 、2F ,于是.sin 3342cos 1||cos 334cos 1||222222ααπαα-=+-=-=-=)(,e H AC e H BD ∴四边形ABCD 的面积.2sin 2496sin 334cos 33421||||21222ααα+=-⋅-⋅=⋅=AC BD S [)]10[2sin 02,,,∈∴∈απα . ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈∴42596,S .故四边形ABCD 面积的最小值为2596. 例3,解:(Ⅰ)设双曲线的方程为12222=-by a x (a >0,b >0).||OA 、||AB 、||OB 成等差数列,设m AB =||,公差为d ,则d m OA -=||,d m OB +=||,∴222)()(d m m d m +=+-. 即2222222d dm m m d dm m ++=++-. ∴4m d =. 从而43||m OA =,45||mOB =. 又设直线1l 的倾斜角为α,则α2=∠AOB . 1l 的方程为x aby =. ∴.tan ab=α 而.34||||tan 2tan ==∠=OA AB AOB α 2FABCD Oxy 1F P∴34)(12tan 1tan 222=-⨯=-ab a bαα. 解之得:.21=a b∴.25)(12=+=a b e (Ⅱ)设过焦点F 的直线AB 的倾斜角为θ, 则απθ+=2.∴αθsin cos -=. 而.51)21(1)21(tan 1tan sin 22222=+=+=ααα∴51cos 2=θ.通径b abb a b H =⨯==222. 又设直线AB 与双曲线的交点为M 、N. 于是有:4cos 1||22=-=θe HMN .即451)25(12=⨯-b .解得3=b ,从而6=a .∴所求的椭圆方程为193622=-y x .1. 解:3,1,2===c b a ,离心率23==a c e ,通径122==ab H ,直线l 的倾斜角4πα=.∴58)22()23(11sin 1||2222=⋅-=-=αe HAB . 2. 解:2,3,1===c b a ,离心率2==ace ,通径622==a b H ,直线的倾斜角6πα=. A ByO F x1l2lN M∴3|)23(21|6|cos 1|||2222=⋅-=-=αe HAB .3. 解:1222=+y x ,1,1,2===c b a ,左焦点)0,1(-F ,离心率22==a c e ,通径222==ab H .当直线l 的斜率不存在时,x l ⊥轴,这时22||2===ab H AB ,高1||==c OF ,△AOB 的面积221221=⨯⨯=S . 当直线l 的斜率存在时,设直线l 的倾斜角为α,则其方程为)1(tan +⋅=x y α,即tan tan =+-⋅ααy x ,原点O 到直线AB 的距离ααααααs i n|s e c ||t a n|1t a n |t a n 0ta n 0|2==++-⨯=d . αααα222222sin 122cos 222cos )22(12cos 1||+=-=⋅-=-=e HAB . ∴△AOB 的面积αα2sin 1sin 2||21+=⨯⨯=d AB S . 0<α<π,∴αsin >0. 从而ααsin 2sin 12≥+. ∴22sin 2sin 2=≤ααS .当且仅当1sin =α,即2πα=时,“=”号成立. 故△AOB 的最大面积为22. 4. 解:焦点为)0,(p F ,通径p H 4=.当直线AB 的斜率不存在时,x AB ⊥轴,这时p m AB 4||==,高p OF =||,△AOBBO xy AF的面积22||||21p OF AB S =⨯⨯=. ∴3442444p pp m p m S ===,是定值.当直线AB 的斜率存在时,设直线的倾斜角为α,则其方程为)(tan p x y -⋅=α,即tan tan =+-⋅ααp y x ,原点O 到直线AB 的距离αααααs i n |s e c ||t a n|1t a n |t a n |2p p p d ==+=. αα22sin 4sin ||pH AB ==. ∴△AOB 的面积αsin 2||212p d AB S =⨯⨯=.∴32242424sin sin 41sin 4p pp m p m S =⨯=⨯=ααα. ∴不论直线AB 在什么位置,均有32p m S =(3p 为定值).5. 解:在椭圆1222=+y x 中,.112===c b a ,, 由已知条件,MN 和PQ 是椭圆的两条弦,相交于焦点),(10F ,且PQ MN ⊥. 如图,设直线PQ 的倾斜角为α,则直线MN 的倾斜角απ+2.通径222==ab H ,离心率22=e .于是有.sin 222sin 1||cos 222)2(sin 1||222222ααααπ-=-=-=+-=e H PQ e HMN ,∴四边形PQMN 的面积O xNPy MQFyO F x AB.2sin 816sin 222cos 22221||||21222ααα+=-⋅-⋅=⋅=PQ MN S [)]10[2sin 02,,,∈∴∈απα . ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈∴2916,S .故四边形PQMN 面积的最小值和最大值分别为916和2. 6.(Ⅰ)解:4,82==p p ,∴抛物线的焦点F 的坐标为)2,0(, 准线l 的方程为2-=x .(Ⅱ)证明:作l AC ⊥于C ,AC FD ⊥于D. 通径82==p H . 则ααααcos ||||,cos ||||,sin 8sin ||22AF AD FP EF H AB ====.∴4cos ||||||||+=+==αAF p AD AC AF .∴αcos 14||-=AF .∴αααα22sin cos 4sin 4cos 14||21||||||||=--=-=-=AB AF AE AF EF , 从而αα2sin 4cos ||||==EF FP . ∴8sin 2sin 4)2cos 1(||2cos ||||22=⋅=-=-ααααFP FP FP . 故α2cos ||||FP FP -为定值,此定值为8.7. 解:(1)根据题意,点M 与点)2,0(F 的距离与它到直线2:-=y l 的距离相等,∴点M 的轨迹是抛物线,点)2,0(F 是它的焦点,直线2:-=y l 是它的准线.从而22=p,∴4=p . ∴所求的点M 的轨迹方程是y x 82=.(2) 两条互相垂直的直线与抛物线均有两个交点, ∴它们的斜率都存在. 如图,设直线AB 的倾斜角为α, 则直线CD 的倾斜角为α+︒90.y O F xA BDEClαm P BDy抛物线的通径82==p H ,于是有:αααα2222sin 8)90(cos ||,cos 8cos ||=+︒===H CD H AB .∴四边形ACBD 的面积.2sin 128sin 8cos 821||||21222ααα=⋅⋅=⋅=CD AB S 当且仅当α2sin 2取得最大值1时,128min =S ,这时︒=︒=45,902αα.∴四边形ACBD 的最小面积为128.8. 解:(1)在椭圆1522=+y x 中,2,1,522=-===b a c b a ,∴其焦点为)0,2(1-F 、)0,2(2F .在抛物线x y 22-=中,1=p ,∴其准线方程为212==p x . 在双曲线中,21,22==c a c ,∴3,122=-==a c b a . ∴所求的双曲线的方程为1322=-y x .(2) 两条互相垂直的直线与双曲线均有两个交点,∴它们的斜率都存在. 如图,设直线AB 的倾斜角为α,则直线CD 的倾斜角为α+︒90.双曲线的通径622==a b H ,离心率2==a ce . 于是有: αααα222222sin 416)90(cos 1||,cos 416cos 1||-=+︒-=-=-=e H CD e H AB .∴四边形ACBD 的面积.2sin 4318sin 416cos 41621||||21222ααα+-=-⋅-⋅=⋅=CD AB S =18 y2FAO x1l2l B CD当且仅当α2sin 2取得最大值1时,18min =S ,这时︒=︒=45,902αα.∴四边形ACBD 的最小面积为18.。

圆锥曲线焦点弦公式

圆锥曲线焦点弦公式

圆锥曲线焦点弦公式
圆锥曲线是指圆锥与平面相交而产生的曲线。

焦点弦是指通过
焦点,并且与曲线相交于两点的直线。

对于圆锥曲线的焦点弦公式,具体的形式取决于所讨论的具体曲线类型,比如椭圆、双曲线或抛
物线。

下面我将分别介绍这三种情况下的焦点弦公式。

对于椭圆而言,焦点弦的公式可以表示为,对于椭圆
$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$,焦点弦的公式可以表示为$\frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} = 1$。

对于双曲线而言,焦点弦的公式可以表示为,对于双曲线
$\frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} = 1$,焦点弦的公式可以表示为$\frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} = -1$。

对于抛物线而言,焦点弦的公式可以表示为,对于抛物线$y^2
= 4ax$,焦点弦的公式可以表示为$y = mx + \frac{a}{m}$。

需要注意的是,以上给出的焦点弦公式是简化的形式,实际应
用中可能会根据具体问题的要求进行变形。

焦点弦在几何学和物理
学中有着重要的应用,比如在光学中的折射定律、天体运动中的轨
道分析等方面都有着重要的作用。

希望这些信息能够帮助到你理解焦点弦的公式。

圆锥曲线焦点弦的公式及应用

圆锥曲线焦点弦的公式及应用

圆锥曲线有关焦点弦的几个公式及应用如果圆锥曲线的一条弦所在的直线经过焦点,则称此弦为焦点弦。

圆锥曲线的焦点弦问题涉及到离心率、直线斜率(或倾斜角)、定比分点(向量)、焦半径和焦点弦长等有关知识。

焦点弦是圆锥曲线的“动脉神经”,集数学知识、思想方法和解题策略于一体,倍受命题人青睐,在近几年的高考中频频亮相,题型多为小题且位置靠后属客观题中的压轴题,也有作为大题进行考查的。

本文介绍圆锥曲线有关焦点弦问题的几个重要公式及应用,与大家交流。

定理1已知点是离心率为的圆锥曲线的焦点,过点的弦与的焦点所在的轴的夹角为,且。

(1)当焦点内分弦时,有;(2)当焦点外分弦时(此时曲线为双曲线),有。

证明设直线是焦点所对应的准线,点在直线上的射影分别为,点在直线上的射影为。

由圆锥曲线的统一定义得,,又,所以。

(1)当焦点内分弦时。

如图1,,所以。

图1(2)当焦点外分弦时(此时曲线为双曲线)。

如图2,,所以。

图2评注特别要注意焦点外分焦点弦(此时曲线为双曲线)和内分焦点弦时公式的不同,这一点很容易不加区别而出错。

例1(2009年高考全国卷Ⅱ理科题)已知双曲线的右焦点为,过且斜率为的直线交于两点。

若,则的离心率为()解这里,所以,又,代入公式得,所以,故选。

例2(2010年高考全国卷Ⅱ理科第12题)已知椭圆的离心率为。

过右焦点且斜率为的直线于相交于两点,若,则()解这里,,设直线的倾斜角为,代入公式得,所以,所以,故选。

例3 (08高考江西卷理科第15题)过抛物线的焦点作倾斜角为的直线,与抛物线交于两点(点在轴左侧),则有____图3解如图3,由题意知直线与抛物线的地称轴的夹角,当点在轴左侧时,设,又,代入公式得,解得,所以。

例4(2010年高考全国卷Ⅰ理科第16题)已知是椭圆的一个焦点,是短轴的一个端点,线段的延长线交于点,且,则的离心率为___解设直线与焦点所在的轴的夹角为,则,又,代入公式得,所以。

例5(自编题)已知双曲线的离心率为,过左焦点且斜率为的直线交的两支于两点。

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圆锥曲线的极坐标方程、焦半径公式、焦点弦公式
湖北省天门中学薛德斌
一、圆锥曲线的极坐标方程
椭圆、双曲线、抛物线可以统一定义为:与一个定点(焦点)的距离和一条定直线(准线)的距离的比等于常数e的点的轨迹.
以椭圆的左焦点(双曲线的右焦点、抛物线的焦点)为极点,过点F作相应准线的垂线,垂足为K,以FK的反向延长线为极轴建立极坐标系.
ep
椭圆、双曲线、抛物线统一的极坐标方程为:.
1ecos 其中p是定点F到定直线的距离,p>0.
当0<e<1时,方程表示椭圆;
当e>1时,方程表示双曲线,若ρ>0,方程只表示双曲线右支,若允许ρ<0,方程就表示整个双曲线;
当e=1时,方程表示开口向右的抛物线.
二、圆锥曲线的焦半径公式
设F为椭圆的左焦点(双曲线的右焦点、抛物线的焦点),P为椭圆(双曲线的右支、抛物线)上任一点,则
∵PF e PQ,∴PF e(PF cos p),其中p FH,〈x轴,FP〉∴焦半径PF
ep

1ecos
当P在双曲线的左支上时,PF
ep
1ecos
.
推论:若圆锥曲线的弦MN经过焦点F,则有
112
.
MF NF ep
2
cos 2
.
c
2 2 2
三、圆锥曲线的焦点弦长
若圆锥曲线的弦 MN 经过焦点 F ,
a 2
b 2 ep ep
2ab 2
1、椭圆中, p , MN
c
c
1 ecos
1 ecos(
) a 2 c
2、双曲线中,
ep ep
2ab 2
若 M 、N 在双曲线同一支上, MN

1 ecos
1 ecos(
)
a 2 c 2 cos
ep ep 2ab 2 若 M 、N 在双曲线不同支上, MN
.
1 ecos
1 ecos
c 2 cos a 2
3、抛物线中, MN
p
p
2p
.
1 cos 1 cos(
)
sin
四、直角坐标系中的焦半径公式 设 P (x,y )是圆锥曲线上的点,
1、若 F 、F 分别是椭圆的左、右焦点,则 PF
1
2
1
a ex ,PF
2
a ex ;
2、若 F 、 F 分别是双曲线的左、右焦点, 1 2
当点 P 在双曲线右支上时, PF
1
ex a , PF
2
ex a ;
当点 P 在双曲线左支上时, PF
1
a ex , PF
2
a ex ;
3、若 F 是抛物线的焦点, PF
x
p . 2。

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