高考数学圆锥曲线专题复习
圆锥曲线
一、知识结构
1.方程的曲线
在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:
(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线.
点与曲线的关系若曲线C的方程是f(x,y)=0,则点P0(x0,y0)在曲线C上?f(x0,y 0)=0;
点P0(x0,y0)不在曲线C上?f(x0,y0)≠0
两条曲线的交点若曲线C1,C2的方程分别为f1(x,y)=0,f2(x,y)=0,则
f1(x0,y0)=0
点P0(x0,y0)是C1,C2的交点?
f2(x0,y0) =0
方程组有n个不同的实数解,两条曲线就有n个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有交点.
2.圆
圆的定义:点集:{M ||OM |=r },其中定点O 为圆心,定长r 为半径.
圆的方程: (1)标准方程
圆心在c(a,b),半径为r 的圆方程是
(x-a)2+(y-b)2=r 2
圆心在坐标原点,半径为r 的圆方程是
x 2+y 2=r 2
(2)一般方程
当D 2+E 2-4F >0时,一元二次方程
x 2+y 2+Dx+Ey+F=0
叫做圆的一般方程,圆心为(-2D ,-2
E ),半径是24
F -E D 22 .配方,
将方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0化为
(x+2D )2+(y+2
E )2=44
F -E D 22+
当D 2+E 2-4F=0时,方程表示一个点
(-2D ,-2
E
); 当D 2+E 2-4F <0时,方程不表示任何图形.
点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M 的坐标为(x 0,y 0),则
|MC |<r ?点M 在圆C 内,|MC |=r ?点M 在圆C 上,|MC |>r ?点M 在圆C 内,
其中|MC |=2020b)-(y a)-(x +. (3)直线和圆的位置关系
①直线和圆有相交、相切、相离三种位置关系 直线与圆相交?有两个公共点 直线与圆相切?有一个公共点 直线与圆相离?没有公共点 ②直线和圆的位置关系的判定 (i)判别式法
(ii)利用圆心C(a,b)到直线Ax+By+C=0的距离d=2
2
C Bb Aa B
A +++与半
径r 的大小关系来判定.
3.椭圆、双曲线和抛物线基本知识
椭 圆 双曲线 抛物线
轨迹条件
{M ||MF 1|+|MF 2|=2a,|F 1F 2|<2a}
{M ||MF 1|-|MF 2|. =±2a,|F 2F 2|>2a}.
{M | |MF |=点
M 到直线l 的距
离}. 圆 形
标准方程
2
2a x +22
b y =1(a >b >0)
2
2a
x -22
b y =1(a >0,b >0)
y 2=2px(p >0)
顶 点
A 1(-a,0),A 2(a,0);
B 1(0,-b),B 2(0,b )
A 1(0,-a),A 2(0,a) O(0,0)
轴
对称轴x=0,y=0
长轴长:2a 短轴长:2b 对称轴x=0,y=0 实轴长:2a 虚轴
长:2b 对称轴y=0
焦 点 F 1(-c,0),F 2(c,0
)
焦点在长轴上
F 1(-c,0),F 2(c,0)
焦点在实轴上
F(2
P
,0) 焦点对称轴上
焦 距 |F 1F 2|=2c , |F 1F 2|=2c,
曲
线 性 质
4.圆锥曲线的统一定义
平面内的动点P(x,y)到一个定点F(c,0)的距离与到不通过这个定点的一条定直线l的距离之比是一个常数e(e>0),则动点的轨迹叫做圆锥曲线.其中定点F(c,0)称为焦点,定直线l称为准线,正常数e 称为离心率.
当0<e<1时,轨迹为椭圆,当e=1时,轨迹为抛物线当e>1时,轨迹为双曲线
5.坐标变换
坐标变换在解析几何中,把坐标系的变换(如改变坐标系原点的位置或坐标轴的方向)叫做坐标变换.实施坐标变换时,点的位置,曲线的形状、大小、位置都不改变,仅仅只改变点的坐标与曲线的方程.
坐标轴的平移 坐标轴的方向和长度单位不改变,只改变原点的位置,这种坐标系的变换叫 做坐标轴的平移,简称移轴.
坐标轴的平移公式 设平面内任意一点M ,它在原坐标系xOy 中的坐标是9x,y),在新坐标系x ′O′y′中的坐标是(x′,y′).设新坐标系的原点O′在原坐标系xOy 中的坐标是(h,k),则
x=x′+h x′=x -h (1) 或(2)
y=y′+k y′=y -k 公式(1)或(2)叫做平移(或移轴)公式.
中心或顶点在(h,k)的圆锥曲线方程见下表.
方 程
焦 点
焦 线
对称
轴
椭圆
22h)-(x a +22
k)-(y b
=1 (±c+h,k) x=±c a 2+h
x=h y=k 22
h)-(x b +2
2k)-(y a
=1
(h,±c+k) y=±c
a 2
+k
x=h y=k 双曲线
22h)-(x a -22
k)-(y b
=1 (±c+h,k) =±c a 2+k
x=h y=k 2
2k)-(y a -22
h)-(x b
=1 (h,±c+h) y=±c a 2+k x=h y=k 抛物(y-k)2=2p(x-h) (2p
+h,k) x=-2
p +h
y=k