第二十六讲:椭圆、双曲线、抛物线
【考点梳理】
求曲线的轨迹方程
直接法、定义法、相关点法
椭圆方程
椭圆相关计算
(1)椭圆标准方程中的三个量的几何意义
(2)通径:过焦点且垂直于长轴的弦,其长 焦点弦:椭圆过焦点的弦。
最短的焦点弦为通经,最长为。
(3)最大角:是椭圆上一点,当是椭圆的短轴端点时,为最大角。
(4)椭圆上一点和两个焦点构成的三角形称为焦点三角形。
焦点三角形的面积,其中(注意公式的推导)
双曲线
(1)双曲线的通径
过双曲线的焦点且与双曲线实轴垂直的直线被双曲线截得的线段,称为双曲线的通径.通径长为.
(2)点与双曲线的位置关系
对于双曲线,点在双曲线内部,等价于.
点在双曲线外部,等价于 结合线性规划的知识点来分析.
(3)双曲线常考性质
性质1:双曲线的焦点到两条渐近线的距离为常数;顶点到两条渐近线的距离为常数;
性质2:双曲线上的任意点到双曲线C的两条渐近线的距离的乘积是一个常数;
(4)双曲线焦点三角形面积为(可以这样理解,顶点越高,张角越小,分母越小,面积越大)
(5)双曲线的切线
点在双曲线上,过点作双曲线的切线方程为.若点在双曲线外,则点对应切点弦方程为
抛物线
(1)、焦半径
抛物线上的点与焦点的距离称为焦半径,若,则焦半径,.
(2)、焦点弦
若为抛物线的焦点弦,,,则有以下结论:
(1).(2).
(3)焦点弦长公式1:,,当时,焦点弦取最小值,即所有焦点弦中通径最短,其长度为.
焦点弦长公式2:(为直线与对称轴的夹角).
(4)的面积公式:(为直线与对称轴的夹角).
(3)、抛物线的通径
过焦点且垂直于抛物线对称轴的弦叫做抛物线的通径.
对于抛物线,由,,可得,故抛物线的通径长为.
(4)、弦的中点坐标与弦所在直线的斜率的关系:
(5)、焦点弦的常考性质
已知、是过抛物线焦点的弦,是的中点,是抛物线的准线,,为垂足.
(1)以为直径的圆必与准线相切,以AF(或BF)为直径的圆与y轴相切;
(2),
(3);
(4)设,为垂足,则、、三点在一条直线上
【典型题型讲解】
考点一:椭圆
【典例例题】
例1.(2022·广东清远·高三期末)若椭圆的焦距为6,则实数( )
A.13 B.40 C.5 D.
【答案】.A
【详解】解:因为椭圆的焦距为6,
可知,则,所以,
所以,解得:.
故选:A.
例2.(2022·广东珠海·高三期末)已知椭圆的长轴长为4,左顶点A到上顶点B的距离为,F为右焦点.
(1)求椭圆C的方程和离心率;
(2)设直线l与椭圆C交于不同的两点M,N(不同于A,B两点),且直线时,求F在l上的射影H的轨迹方程.
【答案】21.(1),离心率为(2)
(1)
由题意可得:,,,
可得,,,
所以椭圆C的方程为,
离心率为.
(2)
当直线斜率存在时,可设代入椭圆方程,
得:.
设,,则.
因为直线,垂直,斜率之积为,所以,
所以.
将代入,整理化简得:,
所以或.
由直线,当时,直线l经过,与B点重合,舍去,
当时,直线l经过定点,
当直线斜率不存在时,可设,则,,
因为,所以,解得,舍去.
综上所述,直线l经过定点,
而F在l上的射影H的轨迹为以为直径的圆,
其,,所以圆心,半径,
所以圆的方程为,即为点H的轨迹方程.
【方法技巧与总结】
标准方程
图形
性质
焦点
,
,
焦距
范围
,
,
对称性
关于轴、轴和原点对称
顶点
,
,
轴
长轴长,短轴长
离心率
(注:离心率越小越圆,越大越扁)
【变式训练】
1.(2022·广东佛山·高三期末)(多选)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为B,且,点P在C上,线段与交于Q,,则( )
A.椭圆C的离心率为 B.椭圆C上存在点K,使得
C.直线的斜率为 D.平分
【答案】ACD
【详解】令椭圆半焦距为c,则,由得,,椭圆,
,而,则点,
对于A,椭圆C的离心率,A正确;
对于B,设,即有,
,
即为锐角,B不正确;
对于C,直线的斜率,C正确;
对于D,直线的方程为,点Q到直线的距离,
即点Q到直线与的距离相等,则平分,D正确.
故选:ACD
2.(2022·广东·金山中学高三期末)已知椭圆:与圆:,若在椭圆上不存在点P,使得由点P所作的圆的两条切线互相垂直,则椭圆的离心率的取值范围是________.
【答案】
【详解】
设过的两条直线与圆分别切于点,