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圆锥曲线硬解与结论归纳简证

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圆锥曲线硬解与结论归纳简证_第1页
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平面解析几何 1. 圆锥曲线对比表 2. 硬解定理内容 3. 结论与推论 第一部分 圆锥曲线对比表 圆锥曲线 椭圆 双曲线 抛物线 标准方程 x²/a²+y²/b²=1 (ab0) x²/a²-y²/b²=1 (a0,b0) y²=2px (p0) 范围 x∈[-a,a] y∈[-b,b] x∈(-∞,-a]∪[a,+∞) y∈R x∈[0,+∞) y∈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) 【其中 c²=a²-b²】 (c,0),(-c,0) 【其中 c²=a²+b²】 (p/2,0) 准线 x=±a²/c x=±a²/c x=-p/2 渐近线 —————— y=±(b/a)x ————— 离心率 e=c/a,e∈(0,1) e=c/a,e∈(1,+∞) e=1 焦半径 ∣PF₁∣=a+ex ∣PF₂∣=a-ex ∣PF₁∣=∣ex+a∣ ∣PF₂∣=∣ex-a∣ ∣PF∣=x+p/2 焦准距 p=b²/c p=b²/c p 通径 2b²/a 2b²/a 2p 参数方程 x=a·cosθ y=b·sinθ,θ 为参数 x=a·secθ y=b·tanθ,θ 为参数 x=2pt² y=2pt,t 为参数 过圆锥曲线上一点 (x0,y0)的切线方程 x0·x/a²+y0·y/b²=1 x0x/a²-y0·y/b²=1 y0·y=p(x+x0) 斜率为 k 的切线方程 y=kx±√(a²·k²+b²) y=kx±√(a²·k²-b²) y=kx+p/2k 第二部分 硬解定理内容 CGY-EH 定理(圆锥曲线硬解定理) 若曲线 与直线 Aχ+By+C=0 相交于 E、F 两点,则: 其中 △‘为一与△同号的值, 定理说明 应用该定理于椭圆 时,应将 代入。

应用于双曲线 时,应将 代入 同时 不应为零,即 ε 不为零 求解 y1+y2 与 y1*y2 只须将 A 与 B 的值互换且 m 与 n 的值互换.可知 ε 与∆'的值不会因此而改变 定理补充 联立曲线方程与 y=kx+ 是现行高考中比联立”Ax+By+C=0“更为普遍的现象其中联立后的二次方程是标准答案中必不可 少的一项,x1+x2,x1x2 都可以直接通过该方程与韦达定理求得,唯独弦长的表达式需要大量计算 这里给出一个 CGY-EH 的斜率式简化公式,以减少记忆量,以便在考试中套用 若曲线 与直线 y=kx+ 相交于 E、F 两点,则: 这里的 既可以是常数,也可以是关于 k 的代数式由这个公式我们可以推出: 若曲线 为椭圆 ,则 若曲线 为双曲线 ,则 由于在高考中 CGY-EH 定理不可以直接应用,所以学生如此解答才可得全步骤分(省略号的内容 需要考生自己填写): 联立两方程得……(二次式子)(*) 所以 x1+x2=……①,x1x2=……②; 所以|x1-x2|=√(x1+x2)^2-4x1x2=……(此时代入①、②式得到一个大式子,但不必化简) 化简得|x1-x2|= (偷偷地直接套公式,不必真化简) 下面就可求弦长 了。

定理简证 设曲线 x^2/m+y^2/n=1①与直线 Aχ+By+C=0②相交于 E、F 两点,联立①②式可得最终的二次方 程: (A^2 m+B^2 n) x^2+2ACmx+C^2 m-mnB^2=0 应用韦达定理,可得: x_1+x_2=(-2ACm)/(A^2 m+B^2 n) x_1 x_2=(m(C^2-B^2 n))/(A^2 m+B^2 n) ∆=4mnB^2 (ε-C^2) 对于等价的一元二次方程∆的数值不唯一,且 ∆的意义仅在于其与零的关系,故由 4B^20 恒成立,则 可取与∆同号的∆'=mn(ε-C^2)作为∆的值[3] 由|EF|=√(〖(x_1-x_2)〗^2+〖(y_1-y_2)〗^2 )=√((1+A^2/B^2 )[〖(x_1+x_2)〗^2-4x_1 x_2 ] ) 可得|EF|=√((A^2+B^2)4mn(A^2 m+B^2 n-C^2))/(|A^2 m+B^2 n|) 令 ε=A^2 m+B^2 n 则得到 CGY-EH 定理: x_1+x_2=(-2ACm)/ε ; x_1 x_2=(m(C^2-B^2 n))/ε ; ∆'=mn(ε-C^2) ; |EF|=(2√((A^2+B^2)∆'))/(|ε|) 第三部分 结论与推论 一、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 xy在椭圆 22 22 1 xy ab 上,则过 0 P的椭圆的切线方程是 00 22 1 x xy y ab . 6. 若 000 (,)P xy在椭圆 22 22 1 xy ab 外,则过 0 P作椭圆的两条切线切点为 P1、P2,则切点弦 P1P2的直线方程 是 00 22 1 x xy y ab . 7. 椭圆 22 22 1 xy ab  (a>b>0)的左右焦点分别为 F1,F 2,点 P 为椭圆上任意一点 12 FPF,则椭圆的焦 点角形的面积为 12 2 tan 2 F PF Sb   . 8. 椭圆 22 22 1 xy ab (a>b>0)的焦半径公式 10 ||MFaex, 20 ||MFaex( 1( ,0)Fc , 2( ,0) F c 00 (,)M xy). 9. 设过椭圆焦点 F 作直线与椭圆相交 P、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结 AP 和 AQ 分别 交相应于焦点 F 的椭圆准线于 M、N 两点,则 MF⊥NF. 10. 过椭圆一个焦点 F 的直线与椭圆交于两点 P、Q, A1、A2为椭圆长轴上的顶点,A1P 和 A2Q 交 于点 M,A2P 和 A1Q 交于点 N,则 MF⊥NF. 11. AB 是椭圆 22 22 1 xy ab 的不平行于对称轴的弦,M),( 00 yx为 AB 的中点,则 2 2 OMAB b kk a  ,即 0 2 0 2 ya xb KAB。

12. 若 000 (,)P xy在椭圆 22 22 1 xy ab 内,则被 Po 所平分的中点弦的方程是 22 0000 2222 x xy yxy abab ; 【推论】 : 1、若 000 (,)P xy在椭圆 22 22 1 xy ab 内,则过 Po 的弦中点的轨迹方程是 22 00 2222 x xy yxy abab 椭圆 22 22 1 xy ab (a >b>o)的两个顶点为 1( ,0)Aa, 2( ,0) A a,与 y 轴平行的直线交椭圆于 P1、P2时 A1P1与 A2P2交点的轨迹 方程是 22 22 1 xy ab . 2、过椭圆 22 22 1 xy ab  (a>0, b>0)上任一点 00 (,)A xy任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于 B,C 两点, 则直线 BC 有定向且 2 0 2 0 BC b x k a y (常数). 3、若 P 为椭圆 22 22 1 xy ab (a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F1, F 2是焦点, 12 PFF, 21 PF F, 则tant 22 ac co ac    . 4、设椭圆 22 22 1 xy ab (a>b>0)的两个焦点为 F1、F2,P(异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在△PF1F2 中,记 12 FPF, 12 PFF, 12 FF P,则有 sin sinsin c e a     . 5、若椭圆 22 22 1 xy ab (a>b>0)的左、右焦点分别为 F1、F2,左准线为 L,则当 0<e≤2 1时,可在 椭圆上求一点 P,使得 PF1是 P 到对应准线距离 d 与 PF2的比例中项. 6、P 为椭圆 22 22 1 xy ab (a>b>0)上任一点,F1,F2为二焦点,A 为椭圆内一定点,则 211 2|| |||| 2||aAFPAPFaAF,当且仅当 2 ,,A F P三点共线时,等号成立. 7、椭圆 22 00 22 ()() 1 xxyy ab  与直线0AxByC有公共点的充要条件是 22222 00 ()A aB bAxByC. 8、已知椭圆 22 22 1 xy ab (a>b>0) ,O 为坐标原点,P、Q 为椭圆上两动点,且OPOQ.(1) 2222 1111 ||||OPOQab ;(2)|OP|2+|OQ|2的最大值为 22 22 4a b ab ;(3) OPQ S的最小值是 22 22 a b ab . 9、过椭圆 22 22 1 xy ab (a>b>0)的右焦点 F 作直线交该椭圆右支于 M,N 两点,弦 MN 的垂直平分线 交 x 轴于 P,则 || ||2 PFe MN . 10、已知椭圆 22 22 1 xy ab ( a>b>0) ,A、B、是椭圆上的两点,线段 AB 的垂直平分线与 x 轴相交于 点 0 (,0)P x, 则 2222 0 abab x aa  . 11、设 P 点是椭圆 22 22 1 xy ab ( a>b>0)上异于长轴端点的任一点,F1、F2为其焦点记 12 FPF,则 (1) 2 12 2 |||| 1 cos b PFPF    .(2) 1 2 2 tan 2 PF F Sb   . 12、 设A、 B是椭圆 22 22 1 xy ab ( a>b>0) 的长轴两端点, P是椭圆上的一点,PAB, PBA,BPA, c、e 分别是椭圆的半焦距离心率,则有(1) 2 222 2|cos| || s ab PA ac co     .(2) 2 tantan1 e .(3) 22 22 2 cot PAB a b S ba     . 13、已知椭圆 22 22 1 xy ab ( a>b>0)的右准线l与 x 轴相交于点E,过椭圆右焦点F的直线与椭圆相交 于 A、B 两点,点C在右准线l上,且BCx轴,则直线 AC 经过线段 EF 的中点. 14、过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必 与切线垂直. 15、 过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点, 则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直. 16、椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数 e(离心率). (注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.) 17、椭圆焦三角形中,内心将内点与非焦顶点连线段分成定比 e. 18、椭圆焦三角形中,半焦距必为内、外点到椭圆中心的比例中项. 二、双曲线的常用结论: 1、点 P 处的切线 PT 平分△PF1F2在点 P 处的内角. 2、PT 平分△PF1F2在点 P 处的内角,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交. 4、以焦点半径 PF1为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.(内切:P 在右支;外切:P 在左支) 5、若 000 (,)P xy在双曲线 22 22 1 xy ab (。

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