圆锥曲线解题技巧经典实用

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1 1 圆锥曲线―概念、方法、题型、及应试技巧总结

1.圆锥曲线的两个定义:

(1)第一定义中要重视“括号”内的限制条件:椭圆中,与两个定点F 1,F 2的距离的和等于常数2a ,且此常数2a 一定要大于21F F ,当常数等于21F F 时,轨迹是线段F 1F 2,当常数小于21F F 时,无轨迹;双曲线中,与两定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数2a ,且此常数2a 一定要小于|F 1F 2|,定义中的“绝对值”与2a <|F 1F 2|不可忽视。若2a =|F 1F 2|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a ﹥|F 1F 2|,则轨迹不存在。若去掉定义中的绝对值则轨迹仅表示双曲线的一支。

如 (1)已知定点)0,3(),0,3(21F F -,在满足下列条件的平面上动点P 的轨迹中是椭圆的是 A .

421=+PF PF B .621=+PF PF C .1021=+PF PF D .122221=+PF PF (答:C )

; (2

方程8=表示的曲线是_____(答:双曲线的左

支)

(2)第二定义中要注意定点和定直线是相应的焦点和准线,且“点点距为分子、点线距为分母”,其商即是离心率e 。圆锥曲线的第二定义,给出了圆锥曲线上的点到焦点距离与此点到相应准线距离间的关系,要善于运用第二定义对它们进行相互转化。 如已知点)0,22(Q 及抛物线4

2

x y =上一动点P (x ,y ),则y+|PQ|的最小值是_____(答:2)

2.圆锥曲线的标准方程(标准方程是指中心(顶点)在原点,坐标轴为对称轴时的标准位置的方程):

(1)椭圆:焦点在x 轴上时12222=+b y a x (0a b >>)?{

cos sin x a y b ??==(参数方程,

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2 2 其中?为参数),焦点在y 轴上时22

22b

x a y +=1(0a b >>)。方程22Ax By C +=表示椭圆的充要条件是什么(ABC ≠0,且A ,B ,C 同号,A ≠B )。

如(1)已知方程1232

2=-++k

y k x 表示椭圆,则k 的取值范围为____(答:11(3,)(,2)22

---); (2)若R y x ∈,,且62322=+y x ,则y x +的最大值是____

,2

2y x +的最小值是

___2) (2)双曲线:焦点在x 轴上:2222b y a x - =1,焦点在y 轴上:22

22b

x a y -=1(0,0a b >>)。方程22

Ax By C +=表示双曲线的充要条件是什么(ABC ≠0,且A ,B 异号)。 如(1)双曲线的离心率等于25,且与椭圆14

922=+y x 有公共焦点,则该双曲线的方程_______(答:2

214

x y -=); (2)设中心在坐标原点O ,焦点1F 、2F 在坐标轴上,离心率2=

e 的双曲线C 过点)10,4(-P ,则C 的方程为_______(答:226x y -=)

(3)抛物线:开口向右时22(0)y px p =>,开口向左时22(0)y px p =->,开口向上时22(0)x py p =>,开口向下时22(0)x py p =->。

3.圆锥曲线焦点位置的判断(首先化成标准方程,然后再判断):

(1)椭圆:由x 2,y 2

分母的大小决定,焦点在分母大的坐标轴上。

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3 3 如已知方程1212

2=-+-m

y m x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是__(答:)2

3,1()1,( --∞) (2)双曲线:由x 2,y 2项系数的正负决定,焦点在系数为正的坐标轴上;

(3)抛物线:焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。

特别提醒:(1)在求解椭圆、双曲线问题时,首先要判断焦点位置,焦点F 1,F 2的

位置,是椭圆、双曲线的定位条件,它决定椭圆、双曲线标准方程的类型,而方程中的两个参数,a b ,确定椭圆、双曲线的形状和大小,是椭圆、双曲线的定形条件;在求解抛物线问题时,首先要判断开口方向; (2)在椭圆中,a 最大,222

a b c =+,在双曲线中,c 最大,222c a b =+。

4.圆锥曲线的几何性质: (1)椭圆(以122

22=+b

y a x (0a b >>)为例):①范围:,a x a b y b -≤≤-≤≤;②焦点:两个焦点(,0)c ±;③对称性:两条对称轴0,0x y ==,一个对称中心(0,0),

四个顶点(,0),(0,)a b ±±,其中长轴长为2a ,短轴长为2b ;④准线:两条准线2

a x c =±; ⑤离心率:c e a

=,椭圆?01e <<,e 越小,椭圆越圆;e 越大,椭圆越扁。 如(1)若椭圆1522=+m

y x 的离心率510=e ,则m 的值是__(答:3或325); (2)以椭圆上一点和椭圆两焦点为顶点的三角形的面积最大值为1时,则椭圆长

轴的最小值为__(答:22) (2)双曲线(以22221x y a b

-=(0,0a b >>)为例):①范围:x a ≤-或,x a y R ≥∈;②焦点:两个焦点(,0)c ±;③对称性:两条对称轴0,0x y ==,一个对称中心(0,0),

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4 4 两个顶点(,0)a ±,其中实轴长为2a ,虚轴长为2b ,特别地,当实轴和虚轴的长相等时,

称为等轴双曲线,其方程可设为22,0x y k k -=≠;④准线:两条准线2a x c

=±; ⑤离心率:c e a

=

,双曲线?1e >,等轴双曲线

?e =e 越小,开口越小,e 越大,开口越大;⑥两条渐近线:b y x a =±。 如 (1)双曲线的渐近线方程是023=±y x ,则该双曲线的离心率等于______(

); (2)双曲线221ax by -

=:a b = (答:4或14

); (3)设双曲线122

22=-b

y a x (a>0,b>0)中,离心率e ∈[2,2],则两条渐近线夹角θ的取值范围是________(答:[

,]32ππ); (3)抛物线(以22(0)y px p =>为例):①范围:0,x y R ≥∈;②焦点:一个焦点

(,0)2

p ,其中p 的几何意义是:焦点到准线的距离;③对称性:一条对称轴0y =,没有对称中心,只有一个顶点(0,0);④准线:一条准线2p x =-; ⑤离心率:c e a

=,抛物线?1e =。

如设R a a ∈≠,0,则抛物线24ax y =的焦点坐标为________(答:)161,0(a

); 5、点00(,)P x y 和椭圆122

22=+b

y a x (0a b >>)的关系:(1)点00(,)P x y 在椭圆外?2200221x y a b +>;(2)点00(,)P x y 在椭圆上?220220b

y a x +=1;(3)点00(,)P x y 在椭圆

v1.0 可编辑可修改 5 5 内?2200221x y a b

+< 6.直线与圆锥曲线的位置关系:

(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。

如(1)若直线y=kx+2与双曲线x 2-y 2=6的右支有两个不同的交点,则k 的取值范围是_______(答:(-3

15,-1)); (2)直线y ―kx ―1=0与椭圆22

15x y m

+=恒有公共点,则m 的取值范围是_______(答:[1,5)∪(5,+∞)); (3)过双曲线12

12

2=-y x 的右焦点直线交双曲线于A 、B 两点,若│AB ︱=4,则这样的直线有_____条(答:3);

(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。

特别提醒:(1)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;(2)过双曲线22

22b 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

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6 6 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;(3)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。

如(1)过点)4,2(作直线与抛物线x y 82

=只有一个公共点,这样的直线有______(答:2); (2)过点(0,2)与双曲线116

92

2=-y x 有且仅有一个公共点的直线的斜率的取值范围为______

(答:4,33??±±????

?); (3)过双曲线12

2

2=-y x 的右焦点作直线l 交双曲线于A 、B 两点,若=AB 4,则满足条件的直线l 有____条(答:3);

(4)对于抛物线C :x y 42=,我们称满足0204x y <的点),(00y x M 在抛物线的内部,若点),(00y x M 在抛物线的内部,则直线l :)(200x x y y +=与抛物线C 的位置关系是_______(答:相离);

(5)过抛物线x y 42=的焦点F 作一直线交抛物线于P 、Q 两点,若线段PF 与FQ 的长分别是p 、q ,则=+q

p 11_______(答:1); (6)设双曲线19

162

2=-y x 的右焦点为F ,右准线为l ,设某直线m 交其左支、右支和右准线分别于R Q P ,,,则PFR ∠和QFR ∠的大小关系为___________(填大于、小于或等于) (答:等于);

(7)求椭圆284722=+y x 上的点到直线01623=--y x

的最短距离(答:13

);

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7 7 (8)直线1+=ax y 与双曲线1322=-y x 交于A 、B 两点。①当a 为何值时,A 、B 分别在双曲线的两支上②当a 为何值时,以

AB

为直径的圆过坐标原点(答:①(;②1a =±);

7、焦半径(圆锥曲线上的点P 到焦点F 的距离)的计算方法:利用圆锥曲线的第二

定义,转化到相应准线的距离,即焦半径r ed =,其中d 表示P 到与F 所对应的准线的距离。 如(1)已知椭圆116

252

2=+y x 上一点P 到椭圆左焦点的距离为3,则点P 到右准线的距离为____(答:353

); (2)已知抛物线方程为x y 82=,若抛物线上一点到y 轴的距离等于5,则它到抛物

线的焦点的距离等于____;

(3)若该抛物线上的点M 到焦点的距离是4,则点M 的坐标为_____(答:

7,(2,4)±)

; (4)点P 在椭圆19

252

2=+y x 上,它到左焦点的距离是它到右焦点距离的两倍,则点P 的横坐标为_______(答:

2512); (5)抛物线x y 22=上的两点A 、B 到焦点的距离和是5,则线段AB 的中点到y 轴的

距离为______(答:2); (6)椭圆13

42

2=+y x 内有一点)1,1(-P ,F 为右焦点,在椭圆上有一点M ,使MF MP 2+ 之值最小,则点M 的坐标为_______(答:)1,3

62(-); 8、焦点三角形(椭圆或双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形)问题:常利用第

一定义和正弦、余弦定理求解。设椭圆或双曲线上的一点00(,)P x y 到两焦点12,F F 的距离

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8 8 分别为12,r r ,焦点12F PF ?的面积为S ,则在椭圆122

22=+b

y a x 中, ①θ=)12arccos(2

12

-r r b ,且当12r r =即P 为短轴端点时,θ最大为θm ax =222arccos a c b -;②20tan ||2S b c y θ

==,当0||y b =即P 为短轴端点时,m ax S 的最大值为bc ;对于双曲

线22

221x y a b -=的焦点三角形有:①???? ??-=2

1221arccos r r b θ;②2cot sin 21221θθb r r S ==。 如 (1)短轴长为5,离心率3

2=e 的椭圆的两焦点为1F 、2F ,过1F 作直线交椭圆于A 、B 两点,则2ABF ?的周长为________(答:6);

(2)设P 是等轴双曲线)0(222>=-a a y x 右支上一点,F 1、F 2是左右焦点,若

0212=?F F PF ,|PF 1|=6,则该双曲线的方程为 (答:224x y -=)

; (3)椭圆22194

x y +=的焦点为F 1、F 2,点P 为椭圆上的动点,当PF 2→ ·PF 1→ <0时,点P 的横坐标的取值范围是

(答:(); (4)双曲线的虚轴长为4,离心率e =2

6,F 1、F 2是它的左右焦点,若过F 1的直线与双曲线的左支交于A 、B 两点,且AB 是2AF 与2BF 等差中项,则AB =

__________(答:;

(5)已知双曲线的离心率为2,F 1、F 2是左右焦点,P 为双曲线上一点,且 6021=∠PF F ,31221=?F PF S .求该双曲线的标准方程(答:221412

x y -=); 9、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质:(1)以过焦点的弦为直径的圆和准线相切;(2)设AB 为焦点弦, M 为准线与x 轴的交点,则∠AMF =∠BMF ;(3)设AB

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9 9 为焦点弦,A 、B 在准线上的射影分别为A 1,B 1,若P 为A 1B 1的中点,则PA ⊥PB ;(4)若

AO 的延长线交准线于C ,则BC 平行于x 轴,反之,若过B 点平行于x 轴的直线交准线于C

点,则A ,O ,C 三点共线。

10、弦长公式: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AB

=12x -,若12,y y 分别为A 、B 的纵坐标,则AB =

21211y y k

-+,若弦AB 所在直线方程设为x ky b =+,则AB

12y y -。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。

如(1)过抛物线y 2

=4x 的焦点作直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,若x 1+x 2=6,

那么|AB|等于_______(答:8);

(2)过抛物线x y 22=焦点的直线交抛物线于A 、B 两点,已知|AB|=10,O 为坐标

原点,则ΔABC 重心的横坐标为_______(答:3);

11、圆锥曲线的中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解。在椭圆122

22=+b y a x 中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率k=-0

202y a x b ;在双曲线22

221x y a b -=中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率k=0

202y a x b ;在抛物线22(0)y px p =>中,以00(,)P x y 为中点的弦所在直线的斜率k=0

p y 。 如(1)如果椭圆22

1369

x y +=弦被点A (4,2)平分,那么这条弦所在的直线方程是 (答:280x y +-=);

(2)已知直线y=-x+1与椭圆22

221(0)x y a b a b

+=>>相交于A 、B 两点,且线段

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10 10 AB 的中点在直线L :x -2y=0上,则此椭圆的离心率为_______

); (3)试确定m 的取值范围,使得椭圆13

42

2=+y x 上有不同的两点关于直线m x y +=4

对称(答:? ??

; 特别提醒:因为0?>是直线与圆锥曲线相交于两点的必要条件,故在求解有关弦长、对称问题时,务必别忘了检验0?>!

12.你了解下列结论吗

(1)双曲线12222=-b y a x 的渐近线方程为02

222=-b y a x ; (2)以x a b y ±=为渐近线(即与双曲线12222=-b y a x 共渐近线)的双曲线方程为λλ(22

22=-b

y a x 为参数,λ≠0)。 如与双曲线116

92

2=-y x 有共同的渐近线,且过点)32,3(-的双曲线方程为_______(答:22

4194

x y -=) (3)中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆、双曲线方程可设为22

1mx ny +=; (4)椭圆、双曲线的通径(过焦点且垂直于对称轴的弦)为22b a

,焦准距(焦点到相应准线的距离)为2

b c

,抛物线的通径为2p ,焦准距为p ; (5)通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦;

(6)若抛物线2

2(0)y px p =>的焦点弦为AB ,1122(,),(,)A x y B x y ,则①12||AB x x p =++;②2

21212,4

p x x y y p ==-

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11 11 (7)若OA 、OB 是过抛物线22(0)y px p =>顶点O 的两条互相垂直的弦,则直线AB 恒经过定点(2,0)p

13.动点轨迹方程:

(1)求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围;

(2)求轨迹方程的常用方法:

①直接法:直接利用条件建立,x y 之间的关系(,)0F x y =;

如已知动点P 到定点F(1,0)和直线3=x 的距离之和等于4,求P 的轨迹方程.(答:212(4)(34)y x x =--≤≤或24(03)y x x =≤<);

②待定系数法:已知所求曲线的类型,求曲线方程――先根据条件设出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数。

如线段AB 过x 轴正半轴上一点M (m ,0))0(>m ,端点A 、B 到x 轴距离之积为2m ,以x 轴为对称轴,过A 、O 、B 三点作抛物线,则此抛物线方程为

(答:22y x =);

③定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程;

如(1)由动点P 向圆22

1x y +=作两条切线PA 、PB ,切点分别为A 、B ,∠APB=600,则动点P 的轨迹方程为 (答:22

4x y +=); (2)点M 与点F(4,0)的距离比它到直线05=+x l :的距离小于1,则点M 的轨迹方程是_______ (答:2

16y x =);

(3) 一动圆与两圆⊙M :122=+y x 和⊙N :012822=+-+x y x 都外切,则动圆圆心的轨迹为 (答:双曲线的一支);

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12 12 ④代入转移法:动点(,)P x y 依赖于另一动点00(,)Q x y 的变化而变化,并且00(,)Q x y 又在某已知曲线上,则可先用,x y 的代数式表示00,x y ,再将00,x y 代入已知曲线得要求的轨迹方程;

如动点P 是抛物线122+=x y 上任一点,定点为)1,0(-A ,点M 分?→?PA 所成的比为2,则M 的轨迹方程为__________(答:3

162-=x y ); ⑤参数法:当动点(,)P x y 坐标之间的关系不易直接找到,也没有相关动点可用时,可考虑将,x y 均用一中间变量(参数)表示,得参数方程,再消去参数得普通方程)。

如(1)AB 是圆O 的直径,且|AB|=2a ,M 为圆上一动点,作MN ⊥AB ,垂足为N ,在OM 上取点P ,使||||OP MN =,求点P 的轨迹。(答:22||x y a y +=);

(2)若点),(11y x P 在圆122=+y x 上运动,则点),(1111y x y x Q +的轨迹方程是____(答:2121(||)2y x x =+≤);

(3)过抛物线y x 42

=的焦点F 作直线l 交抛物线于A 、B 两点,则弦AB 的中点M 的轨迹方程是________(答:222x y =-); 注意:①如果问题中涉及到平面向量知识,那么应从已知向量的特点出发,考虑选择向量的几何形式进行“摘帽子或脱靴子”转化,还是选择向量的

代数形式进行“摘帽子或脱靴子”转化。 如已知椭圆)0(122

22>>=+b a b

y a x 的左、右焦点分别是F 1(-c ,0)、F 2(c ,0),Q 是椭圆外的动点,满足.2||1a F =点P

是线段F 1Q 与该椭圆的交点,点T 在线段F 2Q 上,并且满足.0||,022≠=?TF TF (1)设x 为点P 的横坐标,证明x a

c a P F +=||1;(2)求点T 的轨迹C 的方程;(3)试问:在点T 的轨迹C 上,是否存在点M ,使△F 1MF 2的面积S=.2b 若存在,求∠F 1MF 2的正切值;若

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13 13 不存在,请说明理由. (答:(1)略;(2)222

x y a +=;(3)当2b a c >时不存在;当2

b a

c ≤时存在,此时∠F 1MF 2=2)

②曲线与曲线方程、轨迹与轨迹方程是两个不同的概念,寻求轨迹或轨迹方程时应注

意轨迹上特殊点对轨迹的“完备性与纯粹性”的影响.

③在与圆锥曲线相关的综合题中,常借助于“平面几何性质”数形结合(如角平分线

的双重身份――对称性、利用到角公式)、“方程与函数性质”化解析几何问题为代数问题、“分类讨论思想”化整为零分化处理、“求值构造等式、求变量范围构造不等关系”等等.

④如果在一条直线上出现“三个或三个以上的点”,那么可选择应用“斜率或向量”

为桥梁转化.

14、解析几何与向量综合时可能出现的向量内容:

(1) 给出直线的方向向量()k u ,1= 或()n m u ,=

; (2)给出+与AB 相交,等于已知+过AB 的中点; (3)给出0 =+PM ,等于已知P 是MN 的中点; (4)给出()BQ BP AQ AP +=+λ,等于已知Q P ,与AB 的中点三点共线; (5) 给出以下情形之一:①//;②存在实数,AB AC λλ=使;③若存在实

数,,1,OC OA OB αβαβαβ+==+且使,等于已知C B A ,,三点共线. (6) 给出λ

λ++=1OP ,等于已知P 是的定比分点,λ为定比,即λ=

(7) 给出0=?,等于已知MB MA ⊥,即AMB ∠是直角,给出

0<=?m MB MA ,等于已知AMB ∠是钝角, 给出0>=?m MB MA ,等于已知AMB ∠是锐角,

(8

给出MP =?? ?+λ,等于已知MP 是AMB ∠的平分线/

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14 14 (9)在平行四边形ABCD 中,给出0)()(=-?+,等于已知ABCD 是菱形;

(10) 在平行四边形ABCD 中,给出||||AB AD AB AD +=-,等于已知ABCD 是矩形;

(11)在ABC ?中,给出222==,等于已知O 是ABC ?的外心(三角形外接圆的圆心,三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点);

(12) 在ABC ?中,给出=++,等于已知O 是ABC ?的重心(三角形的重心是三角形三条中线的交点);

(13)在ABC ?中,给出?=?=?,等于已知O 是ABC ?的垂心(三角形的垂心是三角形三条高的交点);

(14)在ABC ?中,给出+=OA OP ()||||

AB AC AB AC λ+)(+∈R λ等于已知AP 通过ABC ?的内心;

(15)在ABC ?中,给出0=?+?+?c b a 等于已知O 是ABC ?的内心(三角形内切圆的圆心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点);

(16) 在ABC ?中,给出()

12AD AB AC =

+,等于已知AD 是ABC ?中BC 边的中线;

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/ij7i.html

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