完美版圆锥曲线知识点总结91978知识讲解

圆锥曲线的方程与性质

1．椭圆

（1）椭圆概念

平面内与两个定点1F 、2F 的距离的和等于常数2a （大于21||F F ）的点的轨迹叫做椭圆。这两个定点叫做椭圆的焦点，两焦点的距离2c 叫椭圆的焦距。若M 为椭圆上任意一点，则有21||||2MF MF a +=。

椭圆的标准方程为：22221x y a b +=（0a b >>）（焦点在x 轴上）或122

22=+b

x a y （0a b >>）（焦点在y 轴

上）。

注：①以上方程中,a b 的大小0a b >>，其中2

2

2

b a

c =-；

②在22221x y a b +=和22221y x a b +=两个方程中都有0a b >>的条件，要分清焦点的位置，只要看2

x 和2y 的分

母的大小。例如椭圆

22

1x y m n

+=（0m >，0n >，m n ≠）当m n >时表示焦点在x 轴上的椭圆；当m n <时表示焦点在y 轴上的椭圆。

（2）椭圆的性质

①范围：由标准方程22

221x y a b

+=知||x a ≤，||y b ≤，说明椭圆位于直线x a =±，y b =±所围成的矩形里；

②对称性：在曲线方程里，若以y -代替y 方程不变，所以若点(,)x y 在曲线上时，点(,)x y -也在曲线上，所以曲线关于x 轴对称，同理，以x -代替x 方程不变，则曲线关于y 轴对称。若同时以x -代替x ，y -代替y 方程也不变，则曲线关于原点对称。

所以，椭圆关于x 轴、y 轴和原点对称。这时，坐标轴是椭圆的对称轴，原点是对称中心，椭圆的对称中心叫椭圆的中心；

③顶点：确定曲线在坐标系中的位置，常需要求出曲线与x 轴、y 轴的交点坐标。在椭圆的标准方程中，令

0x =，得y b =±，则1(0,)B b -，2(0,)B b 是椭圆与y 轴的两个交点。同理令0y =得x a =±，即1(,0)A a -，

2(,0)A a 是椭圆与x 轴的两个交点。

所以，椭圆与坐标轴的交点有四个，这四个交点叫做椭圆的顶点。

同时，线段21A A 、21B B 分别叫做椭圆的长轴和短轴，它们的长分别为2a 和2b ，a 和b 分别叫做椭圆的长

半轴长和短半轴长。

由椭圆的对称性知：椭圆的短轴端点到焦点的距离为a ；在22Rt OB F ?中，

2||OB b =，2||OF c =，22||B F a =，且2

2

2

2222||||||OF B F OB =-，即222

c a b =-；

④离心率：椭圆的焦距与长轴的比c

e a

=

叫椭圆的离心率。∵0a c >>，∴01e <<，且e 越接近1，c 就越接近a ，从而b 就越小，对应的椭圆越扁；反之，e 越接近于0，c 就越接近于0，从而b 越接近于a ，这时椭圆越接近于圆。当且仅当a b =时，0c =，两焦点重合，图形变为圆，方程为2

2

2

x y a +=。

2．双曲线

（1）双曲线的概念

平面上与两点距离的差的绝对值为非零常数的动点轨迹是双曲线（12||||||2PF PF a -=）。

注意：①式中是差的绝对值，在1202||a F F <<条件下；12||||2PF PF a -=时为双曲线的一支；

21||||2PF PF a -=时为双曲线的另一支（含1F 的一支）；②当122||a F F =时，12||||||2PF PF a -=表示两条射

线；③当122||a F F >时，12||||||2PF PF a -=不表示任何图形；④两定点12,F F 叫做双曲线的焦点，12||F F 叫做焦距。

（2）双曲线的性质

①范围：从标准方程122

22=-b

y a x ，看出曲线在坐标系中的范围：双曲线在两条直线a x ±=的外侧。即

22a x ≥，a x ≥即双曲线在两条直线a x ±=的外侧。

②对称性：双曲线122

22=-b y a x 关于每个坐标轴和原点都是对称的，这时，坐标轴是双曲线的对称轴，原点

是双曲线122

22=-b

y a x 的对称中心，双曲线的对称中心叫做双曲线的中心。

③顶点：双曲线和对称轴的交点叫做双曲线的顶点。在双曲线122

22=-b y a x 的方程里，对称轴是,x y 轴，所

以令0=y 得a x ±=，因此双曲线和x 轴有两个交点)0,()0,(2a A a A -，他们是双曲线122

22=-b

y a x 的顶点。

令0=x ，没有实根，因此双曲线和y 轴没有交点。

1）注意：双曲线的顶点只有两个，这是与椭圆不同的（椭圆有四个顶点），双曲线的顶点分别是实轴的两个端点。

2）实轴：线段2A A 叫做双曲线的实轴，它的长等于2,a a 叫做双曲线的实半轴长。虚轴：线段2B B 叫做双曲线的虚轴，它的长等于2,b b 叫做双曲线的虚半轴长。

④渐近线：注意到开课之初所画的矩形，矩形确定了两条对角线，这两条直线即称为双曲线的渐近线。从

图上看，双曲线122

22=-b

y a x 的各支向外延伸时，与这两条直线逐渐接近。

⑤等轴双曲线：

1）定义：实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线。定义式：a b =； 2）等轴双曲线的性质：（1）渐近线方程为：x y ±= ；（2）渐近线互相垂直。

注意以上几个性质与定义式彼此等价。亦即若题目中出现上述其一，即可推知双曲线为等轴双曲线，同时其他几个亦成立。

3）注意到等轴双曲线的特征a b =，则等轴双曲线可以设为：)0(2

2

≠=-λλy x ，当0>λ时交点在x 轴，当0<λ时焦点在y 轴上。

⑥注意191622=-y x 与221916

y x -=的区别：三个量,,a b c 中,a b 不同（互换）c 相同，还有焦点所在的坐标轴也变了。

3．抛物线

（1）抛物线的概念

平面内与一定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线(定点F 不在定直线l 上)。定点F 叫做抛物线的焦点，定直线l 叫做抛物线的准线。

方程()022

>=p px

y 叫做抛物线的标准方程。

注意：它表示的抛物线的焦点在x 轴的正半轴上，焦点坐标是F （2

p ,0），它的准线方程是2p

x -= ；

（2）抛物线的性质

一条抛物线，由于它在坐标系的位置不同，方程也不同，有四种不同的情况，所以抛物线的标准方程还有其他几种形式：px y 22

-=，py x 22

=，py x 22

-=.这四种抛物线的图形、标准方程、焦点坐标以及准线方程如下表：

标准方程

22(0)

y px p =>

22(0)

y px p =->

22(0)

x py p =>

22(0)

x py

p =->

图形

F

焦点坐标 (,0)2

p (,0)2p -

(0,)2p

(0,)2p -

准线方程 2

p x =-

2p x =

2p y =-

2p y =

范围 0x ≥

0x ≤

0y ≥

0y ≤

对称性 x 轴

x 轴

y 轴

y 轴

顶点 (0,0) (0,0)

(0,0)

(0,0)

离心率

1e = 1e = 1e = 1e =

说明：（1）通径：过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦称为通径；（2）抛物线的几何性质的特点：有一个顶点，一个焦点，一条准线，一条对称轴，无对称中心，没有渐近线；（3）注意强调p 的几何意义：是焦点到准线的距离。

4. 高考数学圆锥曲线部分知识点梳理

一、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P 0(x 0,y 0)在曲线C 上?f(x 0,y 0)=0；点P 0(x 0,y 0)不在曲线C 上?f(x 0,y 0)≠0。

两条曲线的交点：若曲线C 1，C 2的方程分别为f 1(x,y)=0,f 2(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)是C 1，C 2的交点

?{

),(0),(002001==y x f y x f 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。 二、圆：

1、定义：点集｛M ｜｜OM ｜=r ｝，其中定点O 为圆心，定长r 为半径.

o F

x

y

l

o

x

y

F l

x

y

o

l

2、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：①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)2

,2(E

D --半径是

2

422F

E D -+。配方，将方程x 2+y 2

+Dx+Ey+F=0化为(x+

2D )2+(y+2

E )2=4

4F -E D 22

+

②当D 2

+E 2

-4F=0时，方程表示一个点(-2D ,-2

E ); ③当D 2

+E 2

-4F ＜0时，方程不表示任何图形.

（3）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 ｜=2

02

0b)-(y a)-(x +。

（4）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2

2B A C Bb Aa d +++=与半径r 的大小关系来判定。 三、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。 四、椭圆、双曲线、抛物线：

椭圆

双曲线

抛物线

定义

1．到两定点F 1,F 2的距离之和为定值2a(2a>|F 1F 2|)的

点的轨迹

2．与定点和直线的距离之比为定值e 的点的轨迹.

（0

1．到两定点F 1,F 2的距离之差的绝对值为定值2a(0<2a<|F 1F 2|)

的点的轨迹

2．与定点和直线的距离之比为定值e 的点的轨迹.（e>1）

与定点和直线的距离相等的

点的轨迹.

轨迹条件

点集：({M ｜｜MF 1+｜MF 2｜=2a,｜F 1F 2｜＜2a}. 点集：{M ｜｜MF 1｜-｜MF 2｜. =±2a,｜F 2F 2｜＞2a}. 点集{M ｜ ｜MF ｜=点M 到直

线l 的距离}.

图形

⑶等轴双曲线：双曲线222a y x ±=-称为等轴双曲线，其渐近线方程为x y ±=，离心率2=e .

⑷共轭双曲线：以已知双曲线的虚轴为实轴，实轴为虚轴的双曲线，叫做已知双曲线的共轭双曲线.λ=-22

22b

y a x 与

λ-=-22

22b y a x 互为共轭双曲线，它们具有共同的渐近线：02222=-b

y a x . ⑸共渐近线的双曲线系方程：

)0(2

22

2≠=-

λλb y a x 的渐近线方程为

02

22

2=-

b y a x 如果双曲线的渐近线为

0=±b

y

a x 时，

它的双曲线方程可设为)0(2

22

2≠=-

λλb

y a

x .

【备注2】抛物线：

（1）抛物线2

y =2px(p>0)的焦点坐标是(

2p ,0)，准线方程x=-2

p ，开口向右；抛物线2

y =-2px(p>0)的焦点坐标是(-2p ,0)，准线方程x=2p ，开口向左；抛物线2

x =2py(p>0)的焦点坐标是(0,2p )，准线方程y=-2

p ，开

口向上；

抛物线2

x =-2py （p>0）的焦点坐标是（0,-2p ），准线方程y=2

p

，开口向下. （2）抛物线2y =2px(p>0)上的点M(x0,y0)与焦点F 的距离2

0p x MF +=；抛物线2

y =-2px(p>0)上的点M(x0,y0)

与焦点F 的距离02

x p

MF -=

（3）设抛物线的标准方程为2

y =2px(p>0)，则抛物线的焦点到其顶点的距离为2p ，顶点到准线的距离2

p ，焦点

到准线的距离为p.

（4）已知过抛物线2

y =2px(p>0)焦点的直线交抛物线于A 、B 两点，则线段AB 称为焦点弦，设A(x1,y1),B(x2,y2)，

则弦长AB =21x x ++p 或α

2sin 2p AB =(α为直线AB 的倾斜角)，2

21p y y -=，2,41

221p x AF p x x +==(AF 叫做焦半径). 五、坐标的变换：

（1）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.

（2）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。

（3）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（x,y)，在新坐标系x ′O ′y ′中的坐标是),('

'

y x .设新坐标系的原点O ′在原坐标系xOy 中的坐标是(h,k)，则 k

y y h x x +=+=''或

k

y y h x x -=-=''

叫做平移(或移轴)公式.

（4）中心或顶点在(h,k)的圆锥曲线方程见下表：

六、椭圆的常用结论：

1. 点P 处的切线PT 平分△PF1F2在点P 处的外角.

2. PT 平分△PF1F2在点P 处的外角，则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆，除去长轴的两个端点.

3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离.

4. 以焦点半径PF1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.

5. 若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上，则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y

a b

+=.

6. 若000(,)P x y 在椭圆22

221x y a b

+=外，则过0P 作椭圆的两条切线切点为P 1、P 2，则切点弦P 1P 2的直线方程是

00221x x y y

a b

+=. 7. 椭圆22

221x y a b

+= (a ＞b ＞0)的左右焦点分别为F 1，F 2，点P 为椭圆上任意一点12F PF γ∠=，则椭圆的焦点

角形的面积为122

tan

2

F PF S b γ

?=.

8. 椭圆22

221x y a b

+=（a ＞b ＞0）的焦半径公式

10||MF a ex =+,20||MF a ex =-(1(,0)F c - ,2(,0)F c 00(,)M x y ).