椭圆双曲线抛物线
圆椭圆双曲线抛物线知识点汇总

圆椭圆双曲线抛物线知识点汇总一、圆椭圆双曲线抛物线的定义1. 圆:圆是平面上到定点距离相等的所有点的集合。
圆由圆心和半径唯一确定。
2. 椭圆:椭圆是平面上到两个定点的距离之和为常数的所有点的集合。
椭圆由两个焦点和两个半轴唯一确定。
3. 双曲线:双曲线是平面上到两个定点的距离之差为常数的所有点的集合。
双曲线由两个焦点和两个实轴唯一确定。
4. 抛物线:抛物线是平面上到定点距离等于到定直线的距离的所有点的集合。
抛物线由焦点和直线唯一确定。
二、圆椭圆双曲线抛物线的方程1. 圆:圆的标准方程为(x-a)² + (y-b)² = r²,其中圆心为(a, b),半径为r。
2. 椭圆:椭圆的标准方程为x²/a² + y²/b² = 1,其中a和b分别为x轴和y轴上的半轴长。
3. 双曲线:双曲线的标准方程为x²/a² - y²/b² = 1或者y²/a² - x²/b² = 1,取决于焦点的位置。
4. 抛物线:抛物线的标准方程为y² = 4ax或者x² = 4ay,取决于抛物线开口的方向。
三、圆椭圆双曲线抛物线的性质1. 圆:圆的直径是圆上任意两点之间的最大距离,且所有直径相等。
2. 椭圆:椭圆的离心率介于0和1之间,离心率越接近0,椭圆越接近于圆。
3. 双曲线:双曲线分为两支,每一支的焦点到定点的距离之差相等。
4. 抛物线:抛物线的焦点在抛物线上方,开口方向取决于系数a的正负号。
四、圆椭圆双曲线抛物线的应用1. 圆:在几何中常常与角度和三角函数结合,用于描述正弦和余弦函数的周期性。
2. 椭圆:在天体力学中用于描述行星轨道的形状,以及通信中的极化椭圆。
3. 双曲线:在光学和电磁学中用于描述折射和反射现象。
4. 抛物线:在物理学中用于描述自由落体运动和抛物线运动。
椭圆双曲线抛物线知识点汇总

椭圆双曲线抛物线知识点汇总一、椭圆椭圆是平面内到定点 F1、F2 的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的动点 P 的轨迹,F1、F2 称为椭圆的焦点,两焦点的距离|F1F2|称为椭圆的焦距。
1、椭圆的标准方程焦点在 x 轴上:\(\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2} = 1\)(\(a > b > 0\)),其中\(a\)为长半轴长,\(b\)为短半轴长,\(c\)为半焦距,满足\(c^2 = a^2 b^2\)。
焦点在 y 轴上:\(\frac{y^2}{a^2} +\frac{x^2}{b^2} = 1\)(\(a > b > 0\))。
2、椭圆的性质范围:对于焦点在 x 轴上的椭圆,\(a \leq x \leq a\),\(b\leq y \leq b\);对于焦点在 y 轴上的椭圆,\(b \leq x \leq b\),\(a \leq y \leq a\)。
对称性:椭圆关于 x 轴、y 轴和原点对称。
顶点:焦点在 x 轴上时,顶点坐标为\((\pm a, 0)\),\((0, \pm b)\);焦点在 y 轴上时,顶点坐标为\((0, \pm a)\),\((\pm b, 0)\)。
离心率:椭圆的离心率\(e =\frac{c}{a}\)(\(0 < e <1\)),它反映了椭圆的扁平程度,\(e\)越接近0,椭圆越接近圆;\(e\)越接近 1,椭圆越扁。
3、椭圆的参数方程焦点在 x 轴上:\(\begin{cases}x = a\cos\theta \\ y =b\sin\theta\end{cases}\)(\(\theta\)为参数)焦点在 y 轴上:\(\begin{cases}x = b\cos\theta \\ y =a\sin\theta\end{cases}\)(\(\theta\)为参数)4、椭圆中的焦点三角形设 P 为椭圆上一点,F1、F2 为焦点,\(\angle F1PF2 =\theta\),则三角形 PF1F2 的面积为\(S = b^2\tan\frac{\theta}{2}\)。
椭圆双曲线抛物线的参数方程

椭圆双曲线抛物线的参数方程简介椭圆、双曲线和抛物线是常见的平面曲线,它们具有广泛的应用于数学、物理、工程等领域中。
在本文中,我们将探讨椭圆、双曲线和抛物线的参数方程形式,以及它们的基本性质和应用。
一、椭圆的参数方程1. 椭圆的定义椭圆可以被定义为平面上到两个定点F1和F2的距离之和等于常数2a的点的集合。
椭圆的参数方程可以通过将直角坐标系中的x和y用参数形式表示得到。
2. 椭圆的参数方程形式椭圆的参数方程形式如下:x = a * cos(t)y = b * sin(t)其中,t为参数,a为椭圆的长半轴长度,b为椭圆的短半轴长度。
3. 参数方程的优势使用参数方程形式表示椭圆可以简化计算和表达。
通过改变参数t的取值范围,我们可以绘制椭圆的各个部分,包括角点和曲线的弧段。
二、双曲线的参数方程1. 双曲线的定义双曲线可以被定义为平面上到两个定点F1和F2的距离之差等于常数2a的点的集合。
双曲线的参数方程可以通过将直角坐标系中的x和y用参数形式表示得到。
2. 双曲线的参数方程形式双曲线的参数方程形式如下:x = a * sec(t)y = b * tan(t)其中,t为参数,a为双曲线的横轴长度,b为双曲线的纵轴长度。
3. 参数方程的应用双曲线的参数方程可以用于解决各种问题,如天体运动中的轨道计算、物体运动中的抛物线模型等。
双曲线也在工程领域中具有广泛的应用,如电磁场分析、无线通信、流体力学等。
三、抛物线的参数方程1. 抛物线的定义抛物线可以被定义为平面上到一个定点F的距离等于点到一条直线L的垂直距离的点的集合。
抛物线的参数方程可以通过将直角坐标系中的x和y用参数形式表示得到。
2. 抛物线的参数方程形式抛物线的参数方程形式如下:x = a * t^2y = 2a * t其中,t为参数,a为抛物线的参数,控制抛物线的曲率。
3. 参数方程的特点抛物线的参数方程形式非常简洁,能够准确地描述抛物线的形状和位置。
通过改变参数a的取值,可以获得不同形状和大小的抛物线。
必修十三中的椭圆、抛物线和双曲线

必修十三中的椭圆、抛物 线和双曲线
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目录
01 02 03 04 05 06
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椭圆、抛物线和 双曲线的定义和 性质
椭圆、抛物线和 双曲线的几何应 用
椭圆、抛物线和 双曲线的解析方 法
椭圆、抛物线和 双曲线的参数方 程和极坐标方程
椭圆、抛物线和 双曲线的离心率 和准线方程
参数方程:通过引入参数 来表示椭圆、抛物线和双 曲线的几何特征,参数的 变化可以描述曲线的形状
和大小。
极坐标方程:利用极坐标 系中Байду номын сангаас角度和距离来表示 椭圆、抛物线和双曲线的 几何特征,极坐标方程可 以描述曲线的位置和形状。
参数方程和极坐标方程的 应用:在物理学、工程学、 天文学等领域中,参数方 程和极坐标方程被广泛应 用于描述和分析各种曲线
抛物线:解析法在抛物线中的应用主要 体现在求抛物线的标准方程和焦点坐标 等方面,有助于更好地掌握抛物线的性 质和应用。
双曲线:解析法在双曲线中的应用主要体 现在求双曲线的标准方程和离心率等方面, 有助于更好地掌握双曲线的性质和应用。
综合应用:解析法在椭圆、抛物线和双 曲线中都有广泛的应用,通过解析法的 运用,可以更好地理解这些曲线的性质 和方程形式,从而更好地掌握其应用。
离心率:椭圆、抛物线和双曲线的离心率分别为$e = \frac{c}{a}$、$e = 1$和$e > 1$,其中$c$是焦点到中心的距离
03
椭圆、抛物线和双曲线的几 何应用
椭圆、抛物线和双曲线在实际问题中的应用
椭圆的应用:描述行星和 卫星的运动轨迹,以及地 球上自然现象如潮汐的周
期性变化。
抛物线的应用:设计卫星 通信系统,实现无线信号
椭圆双曲线抛物线

目录
• 椭圆 • 双曲线 • 抛物线 • 三者之间的联系与区别 • 应用场景
01
椭圆
定义与性质
性质
定义:椭圆是由平面内与两个定 点$F_1$和$F_2$的距离之和等于 常数(大于$F_1F_2$)的所有点 组成的图形。
椭圆上任意一点到两焦点的距离 之和为常数,且等于椭圆的长轴 长。
区别
椭圆的焦点在x轴上,准线在y轴上;双曲线的焦点在x 轴上,准线在y轴上;抛物线的焦点在顶点,准线在x 轴上。
05
应用场景
椭圆的应用场景
天文观测
椭圆常用于描述行星和卫星的运 行轨道,是研究天文学的重要工
具。
建筑设计
椭圆在建筑设计中常用于门窗、壁 炉和吊顶等造型设计,增添空间的 美感。
光学仪器
椭圆形状的透镜或反射镜常用于光 学仪器中,如望远镜和显微镜。
面积与周长
面积
对于给定的抛物线,其面积可以通过以 下公式计算:$S = frac{1}{2} times text{base} times text{height}$。
VS
周长
由于抛物线是连续的曲线,其周长没有精 确的公式来表示。但对于某些特殊的抛物 线形状,如半圆形或四分之一圆形,其周 长可以用相应的公式来计算。
焦点与准线
焦点
对于开口向右或向上的抛物线,焦点位于直线 $x = frac{p}{2}$ 或 $y = frac{p}{2}$ 上;对于开口向左或向下的 抛物线,焦点位于直线 $x = -frac{p}{2}$ 或 $y = -frac{p}{2}$ 上。
准线
对于开口向右或向上的抛物线,准线是 $x = -frac{p}{2}$ 或 $y = -frac{p}{2}$;对于开口向左或向下的抛物线, 准线是 $x = frac{p}{2}$ 或 $y = frac{p}{2}$。
椭圆,双曲线,抛物线性质

1、范围:焦点在x轴上-a≤x≤a -b≤y≤b;焦点在y轴上-b≤x≤b -a≤y≤a[1]2、对称性:关于X轴对称,Y轴对称,关于原点中心对称。
3、顶点:(a,0)(-a,0)(0,b)(0,-b)4、离心率:e=c/a 或e=√1-b^2/a^25、离心率范围 0<e<16、离心率越大椭圆就越扁,越小则越接近于圆7.焦点(当中心为原点时)(-c,0),(c,0)或(0,c),(0,-c)切线法线定理1:设F1、F2为椭圆C的两个焦点,P为C上任意一点。
若直线AB切椭圆C于点P,且A和B在直线上位于P 的两侧,则∠APF1=∠BPF2。
定理2:设F1、F2为椭圆C的两个焦点,P为C上任意一点。
若直线AB为C在P点的法线,则AB平分∠F1PF2。
上述两定理的证明可以查看参考资料。
方程标准方程高中课本在平面直角坐标系中,用方程描述了椭圆,椭圆的标准方程中的“标准”指的是中心在原点,对称轴为坐标轴。
椭圆的标准方程有两种,取决于焦点所在的坐标轴:1)焦点在X轴时,标准方程为:x^2/a^2+y^2/b^2=1 (a>b>0)2)焦点在Y轴时,标准方程为:y^2/a^2+x^2/b^2=1 (a>b>0)其中a>0,b>0。
a、b中较大者为椭圆长半轴长,较短者为短半轴长(椭圆有两条对称轴,对称轴被椭圆所截,有两条线段,它们的一半分别叫椭圆的长半轴和短半轴或半长轴和半短轴)当a>b时,焦点在x轴上,焦距为2*(a^2-b^2)^0.5,焦距与长、短半轴的关系:b^2=a^2-c^2,准线方程是x=a^2/c和x=-a^2/c ,c为椭圆的半焦距。
又及:如果中心在原点,但焦点的位置不明确在X轴或Y轴时,方程可设为mx^2+ny^2=1(m>0,n>0,m≠n)。
即标准方程的统一形式。
椭圆的面积是πab。
椭圆可以看作圆在某方向上的拉伸,它的参数方程是:x=acosθ,y=bsinθ标准形式的椭圆在(x0,y0)点的切线就是:xx0/a^2+yy0/b^2=1。
椭圆、双曲线、抛物线的统一定义以及动画演示

双曲线的定义 :
平面内与两定点F1、F2的距离的差的绝对 值是常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双 曲线.这两个定点F1、F2叫做双曲线的 焦点,两个焦点之间的距离叫做焦距.
说明:若动点M到两定点的距离之差的 绝对值为2a ,| F1 F2| = 2c 当c > a >0时,动点M的轨迹是双曲线; 当a = c>0时,动点M的轨迹是两条射线; 当 0 < c < a时,动点M无轨迹
关于椭圆、双曲线、抛物线你了解多少? 在我们的实际生活中有这些曲线吗? 它们分别给我们什么印象?
椭圆?
汽车贮油罐的横截面的外轮廓线 的形状像椭圆.
北京摩天大楼
巴西利亚大教堂
法拉利主题公园
花瓶
椭圆定点 F1 ,F2的距离之和 为常数(大于F1 F2 距离)的点的轨迹 叫椭圆,两个定点 叫椭圆的焦点,两 焦点的距离叫做椭 圆的焦距.
的点的轨迹叫做抛物线.
· N M
定点F叫做抛物线的焦点.
·F
定直线l 叫做抛物线的准线.
即:
若
︳MF ︳MN
︳ ︳ 1,
则 点M的
轨迹
是
抛物线
。
椭圆的定义:
平面内到两定点F1、F2的距离之和等于 常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆. 这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点 间的距离叫做焦距.
说明: 若动点M到的距离之和为2a , | F1 F2| = 2c 则当a>c>0时,动点M的轨迹是椭圆; 当a = c>0时,动点M的轨迹是线段F1 F2 ; 当 0 < a < c时,动点M无轨迹
抛物线的定义 :
平面内到一个定点F和一条定直线L(F不在L 上)的距离相等的点轨迹叫做抛物线,定点F叫做 抛物线的焦点,定直线L叫做抛物线的准线.
椭圆双曲线与抛物线

椭圆双曲线与抛物线椭圆双曲线和抛物线是数学中常见的曲线形状,它们在几何、物理和工程学中有广泛的应用。
本文将分别介绍椭圆双曲线和抛物线的定义、特点以及一些实际应用。
一、椭圆双曲线椭圆双曲线是平面上一类特殊的闭合曲线,它由两个焦点和一个恒定的距离和焦点间的任意点的距离之和构成。
椭圆双曲线可以分为椭圆和双曲线两种情况。
1. 椭圆椭圆是一种有两个焦点的闭合曲线,它的定义是:平面上到两个固定点的距离之和等于一个常量。
椭圆具有以下特点:- 所有点到两个焦点的距离之和等于一个常量。
- 椭圆具有对称性,焦点为对称中心。
- 椭圆的离心率小于1,离心率为0时为一个圆。
椭圆在几何学和天体力学中有广泛的应用。
例如,行星绕太阳的轨道就呈现出椭圆形状,地球绕太阳的轨道也是一个椭圆。
2. 双曲线双曲线也是一类有两个焦点的闭合曲线,它的定义是:平面上到两个固定点的距离之差等于一个常量。
双曲线具有以下特点:- 所有点到两个焦点的距离之差等于一个常量。
- 双曲线具有对称性,焦点为对称中心。
- 双曲线的离心率大于1。
双曲线在物理学、电磁学和天体力学中有广泛的应用。
例如,光线在折射过程中呈现双曲线的形状,行星绕太阳的超级高速轨道也是一个双曲线。
二、抛物线抛物线是一种特殊的曲线形状,它由一个定点(焦点)和一个定直线(准线)上的所有点到焦点和准线的距离相等而构成。
抛物线具有以下特点:- 所有点到焦点和准线的距离相等。
- 抛物线具有对称性,焦点和准线在曲线上的对称点对称。
- 抛物线在平面上无限延伸。
抛物线在物理学、工程学和天文学中有广泛的应用。
例如,摩天大楼的外形常常设计成抛物线形状,抛物面反射器在卫星通讯中也起到重要作用。
总结:椭圆双曲线和抛物线都是重要的数学曲线,在几何、物理和工程学中有广泛的应用。
椭圆双曲线包括椭圆和双曲线两种形态,而抛物线则是一种特殊的曲线形状。
它们的定义、特点和应用在不同领域中都有一定差异,但都有着重要的实际意义。
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1常用不等关系结论:对于椭圆
)0(12
22
2>>=+
b a b
y
a x
(1)c a >,(2)b a >,(3)c a PF c a +≤≤-||,(4)a x a ≤≤-0,(5)b y b ≤≤-0
2 椭圆
222
2
1(0)x y a b a
b
+
=>>的参数方程是cos sin x a y b θθ
=⎧⎨
=⎩. 离心率c
e a ==,
准线到中心的距离为
2
a
c
,焦点到对应准线的距离(焦准距)2
b
p c
=。
过焦点且垂直于长轴的弦叫通经,其长度为:a
b
2
2
3椭圆
222
2
1(0)x y a b a
b
+
=>>焦半径公式及两焦半径与焦距构成三角形的面积:
2
1()a
PF e x a ex c
=+
=+,2
2(
)a
PF e x a ex c
=-=-;122
1||tan
2
F P F P F P F S c y b ∆∠==。
当到过短轴端点处时,21PF F ∠最大,2tan ||2
12
021PF F b y c S PF F ∠==∆
4椭圆的的内外部: (1)点00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的内部22
00221x y a b ⇔+<. (2)点00(,)P x y 在椭圆222
2
1(0)x y a b a
b
+
=>>的外部22
2
2
1x y a b ⇔
+
>.
5 椭圆的切线方程: (1) 椭圆
222
2
1(0)x y a b a
b
+=>>上一点00(,)P x y 处的切线方程是002
2
1x x y y a
b
+
=. (2)过椭圆222
2
1x y a
b
+=外一点00(,)P x y 所引两条切线的切点弦方程是
002
2
1x x y y a
b
+
=.
(3)椭圆222
21(0)x y a b a
b
+=>>与直线0Ax By C ++=相切的条件是2
2
2
2
2
A a
B b c +=.
双曲线知识框图
1双曲线的焦半径:对于双曲线12
22
2=-
b
y a
x
2 焦准距c
b
p 2
=
; 准线间距c
a 2
2=
; 通径长2
2b
a
⨯
;
3 过双曲线焦点最短的弦长是a 2(与两支相交)或a
b
2
2(与一支相交),哪个小取哪个
4 双曲线
222
2
1(0,0)x y a b a
b
-
=>>的离心率c e a
=
=2
a
c
,
焦点到对应准线的距离(焦准距)2
b
p c
=。
过焦点且垂直于实轴的弦叫通经,其长度为:a
b
2
2
5 双曲线的方程与渐近线方程的关系: (1)若双曲线方程为
12
22
2=-
b
y a
x ⇒渐近线方程:
222
2
0x y a
b
-
=⇔x a
b y ±=.
(2)若渐近线方程为x a
b y ±=⇔0=±b
y a x ⇒双曲线可设为λ=-
2
22
2b
y a
x .
(3)若双曲线与
12
22
2=-
b y
a x
有公共渐近线,可设为
λ=-
2
22
2b
y
a x
(0>λ,焦点在x 轴上,0<λ,焦点在y 轴上). (4) 焦点到渐近线的距离总是b 。
6 双曲线的切线方程:
(1)双曲线
222
2
1(0,0)x y a b a
b
-=>>上一点00(,)P x y 处的切线方程是002
2
1x x y y a
b
-
=. (2)过双曲线222
2
1x y a
b
-
=外一点00(,)P x y 所引两条切线的切点弦方程是
002
2
1x x y y a
b
-=.
(3)双曲线222
2
1x y a
b
-
=与直线0Ax By C ++=相切的条件是22222
A a
B b c -=.
抛物线知识框图
1抛物线px y 22
=的焦半径公式: 抛
物
线
2
2(0)y p x p =>焦半径0
2
p
C F x =
+.过焦点弦长
p x x p x p x CD ++=+
++=21212
2
.
2.焦点弦: 对于px y 22
=,过焦点的弦),(),,(2211y x B y x A ,
,sin 22
21α
p p x x AB =
++= 2
21p y y -=, 4
2
21p
x x =
3 . 焦半径为直径的圆与y 轴相切, 焦点弦为直径的圆与准线相切.
直线与圆锥曲线的位置关系
1 (1)相交:
0∆>⇔直线与椭圆相交;
0∆>⇒直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有0∆>,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故0∆>是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;
0∆>⇒直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有0∆>,当直线与抛物线的对称轴平行时, 直线与抛物线相交且只有一个交点,故0∆>也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。
故在求解有关弦长、对称问题时,务必别忘了检验0∆>!
(2)相切:0∆=⇔直线与椭圆相切;0∆=⇔直线与双曲线相切;0∆=⇔直线与抛物线相切;
(3)相离:0∆<⇔直线与椭圆相离;0∆<⇔直线与双曲线相离;0∆<⇔直线与抛物线相离。
2 直线与双曲线、抛物线只有一个公共点时的位置关系有两种情形:相切和相交。
如果直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交,但只有一个交点;如果直线与抛物线的轴平行时,直线与抛物线相交,也只有一个交点; 3过双曲线
2
22
2b
y
a x
-
=1外一点00(,)P x y 的直线与双曲线只有一个公共点的情况如下:
①P 点在两条渐近线之间且不含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和分别与双曲线两支相切的两条切线,共四条;
②P 点在两条渐近线之间且包含双曲线的区域内时,有两条与渐近线平行的直线和只与双曲线一支相切的两条切线,共四条;
③P 在两条渐近线上但非原点,只有两条:一条是与另一渐近线平行的直线,一条是切线; ④P 为原点时不存在这样的直线;
4过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点:两条切线和一条平行于对称轴的直线。
5只设不解,整体代换,是解析几何减少运算量的一种重要方法,常归思路是设出交点的坐标,通过联立方程组,消元,得出关于或的一元二次方程,然后根据根与系数的关系,得出两根和与与两根积。
整体代入目标中。
若直线y kx b =+与圆锥曲线相交于两点A 、B ,且12,x x 分别为A 、B 的横坐标,则
]4))[(1(||1||212
212212
x x x x k x x k
AB -++=
-+=
若
12
,y y 分别为A
、B
的纵坐标,则
]4))[(11(||11||212
212
212
y y y y k
y y k
AB -++
=-+
=,
若弦AB 所在直线方程设为,m ky x +=则A B 12y -。
特别地,焦点弦(过焦点的弦):
焦点弦的弦长的计算,一般不用弦长公式计算,而是将焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义求解。
6 遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。
(1)在椭圆
12
22
2=+b y a
x 中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率k=-02
02
y a x b ; (2)在双曲线
12
22
2=-
b
y a
x 中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率k=
202y a x b ;
(3)在抛物线)0(22>=p px y 中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率0
y p k =。