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坐标表示的焦半径公式
2025-10-03 15:12:29 责编:小OO
文档
一.坐标表示的焦半径公式

1、椭圆(一类)

由代入整理得

,

同理,

可以假想点P在y轴右边,且x>0 帮助,显然总有符合椭圆定义。

公式常见应用:

(1)椭圆上点到焦点最远距离a+c,最近距离a-c

(2)椭圆上三点A,B,C,若成等差数列,则到同一个焦点的焦半径也成等差数列。

(3)定义直线为椭圆的左右准线。

由焦半径公式,椭圆上任意一点P(x,y) 到对应焦点和对应准线的距离之比总等于离心率e.

2. 双曲线

由代入整理得

,

由双曲线上点 ,

若点P在右支上,同理, .总有 .

若点P在左支上,同理, .总有 .

公示的应用:

(1)若双曲线上同一支上的三点A,B,C,有成等差数列,则它们到同一个焦点的焦半径也成等差数列。

(2)定义直线为双曲线的左右准线。

由焦半径公式,双曲线上任意一点 P(x,y) 到对应焦点和对应准线的距离之比总等于离心率e.

3.抛物线

公式的应用:抛物线上三点A,B,C,

若,则。

二.圆锥曲线统一定义及方向角表示的焦半径公式

1、统一定义:平面上到定点F与定直线l 距离之比等于

常数e的点轨迹。若0若e=1,则轨迹为抛物线。

若e>1,则轨迹为双曲线。

2.方向角焦半径公式

(1)方向角定义

如图:将Fx当始边,FM当终边所成角定义为

点M的方向角。方向角范围

将焦准距离统一表示为P。

对于椭圆,双曲线 (要求记忆)

(2)公式: e:离心率,对于椭圆,双曲线, .

(3)公式的应用:

焦点弦长公式

说明:

(1)焦点弦长公式中,方向角以平方形式出现,

不影响计算,可将方向角改为焦点弦和对称轴

夹角:.

(2)有对称性改为夹角,公式对椭圆,双曲线的左右焦点弦都成立。

(3)对于双曲线当所决定的焦点弦与渐近线平行,在实际上不存在。

若较小,使时,此时公式应表为,此时焦点弦的两个端点分在两支上。

(4)对于抛物线,∵e=1 , .为焦点弦与对称轴夹角。

(5)通径:垂直对称轴的焦点弦称通径,在,令得通径的统一表示2eP.

对于椭圆,双曲线: ;对于抛物线: 2eP=2P.

(6)以上结论容易推广到二类圆锥曲线,比如焦点弦与对称轴夹角,

则有 .三.相交弦长公式

将直线y=Kx+d 代入椭圆

存在相交弦

在中,由求根公式

在具体问题,只要已知直线斜率和求得的代入后方程可直接写出相交弦长表达式,完全可以略去中间过程。

上面的观点对于双曲线,抛物线和直线产生的相交弦长也完全用类似的方法推导。只是对于双曲线,直线不能与渐近线平行;对于抛物线,直线不能与对称轴平行。

四.焦点三角形问题

对于椭圆和双曲线存在焦点三角形

对于焦点三角形问题,应注意两条:

一是用定义:椭圆:;双曲线:。

二是用正余弦定理:

举例:已知椭圆,点P位其上一点,点P对张角

(即∠),试求表示式。

解:由余弦定理:

移项,消去4:

说明:上面这个例子完全适用双曲线中的焦点三角形。

请你推导右面双曲线的图,若∠,求。

五.其他有关知识点:

1.椭圆中的基本

令∠

可以通过三角函数对椭圆中的a,b,c,e进行相互转换。

比如:由 .椭圆的方程便可以假设为:

2.双曲线中的基本矩形:

称为是相互共轭两条双曲线,作

,四条直线构成一个矩形,称作

是这两条双曲线的基本矩形(如图):

基本矩形的对角线定是这两条双曲线的渐近线。

基本矩形中是的一个基本:

OA=a ,AD=b, OD=c .令∠DOA=,则就是其一条渐

近线的倾斜角。设斜率K,则

可以利用三角函数在双曲线的a,b,c,e,K之间进行过渡。

对于,则是它的基本:

. 令∠BOD。

互余,在共轭双曲线之间e与有关系.

3.双曲线渐近线

m>0为一类双曲线,m<0为二类双曲线,不论一类,二类,令m=0得到的两条直线定为双曲线的渐近线,具体运作时,移项,开方:。这一结果可以使双曲线方程和它的渐近线方程,两者相互反馈。

例:已知双曲线以坐标轴为对称轴,一条渐近线的方程为,且过点(6,4)。

试求该双曲线方程。

由可得

得 .

4.有关抛物线的知识点:

(1)四类抛物线:可以简化为两大类: .

焦点。

(2)焦点弦端点坐标公式

如图,为的焦点弦,则有: y

练习题:由焦点弦的一个端点B做准线的垂线,

垂足E。证明:A,O,E三点共线。 E

上面的性质可以推广到其他类型的抛物线。

(3)抛物线上两点连线斜率公式

对于一类抛物线上两点

关于圆锥曲线的切线

1.椭圆

1)若点为椭圆上一点,则椭圆过点P的切线方程为

同一法证明:由(1)知点为椭圆与直线的公共点,若椭圆与直线还有一个公共点,则(2)(3)

(1)+(2)-2(3):

即,直线与椭圆仅有一个公共点,故为切线。

2)椭圆切线的一般表示

点为椭圆上点的一般表示,代入上面的切点公式得

. 此为椭圆切线的一般表示。

练习题:求椭圆上点与直线距离的最大值。

设椭圆切线,令其斜率

3)切点弦直线

点为椭圆外一点,由P两条切线PA,PB,切点A,B。直线AB称为切点弦直线。

容易证明点的切点弦直线方程为。

设切点,则

切线PA:,由切线过,则。(1)

切线PB:,由切线过,则。(2)

由(1),(2),直线过。故为切点弦直线。

2.双曲线

(1)若点为双曲线上一点,则双曲线过点P的切线方程为。(2)若点为双曲线拱形外一点,则由P可引双曲线的两条切线PA,PB,切点A,B,切点弦直线AB方程为。

3. 抛物线

(1)若点为抛物线上一点,则抛物线在点处的切线方程为 .

完全类似于椭圆时情形,用同一方法进行证明。

若抛物线方程为,其上一点,则点P处切线方程为。

若抛物线方程为,其上一点,则点P处切线方程为

(2)若点为抛物线拱形外一点,则由P可引抛物线的两条切线PA,PB,切点A,B,则切点弦AB所在直线方程为。

练习题:(08山东理) y

M为上任意一点,MA,MB为的两条切线。

求证:A,M,B三点横坐标成等差。

证明:设,由求导公式得过点A的抛物线切线为

,同理点处切线为

若这两条直线是由点所引的两切线, A

.这一结果表明直线 B 过点,点,故直线

即为直线AB

x

M

3.圆

1)若点为圆上一点,则方程为圆在点P处的切线。2)若点为圆上一点,则方程

为圆在点P处的切线。

3)若点或上一点,则方程

或为切点弦直线。

练习题:

1.由P(3,4)向圆引两条切线PA,PB,切点A,B,求△PAB外接圆方程。解:由P(3,4)向圆所引切点弦直线方程为

方程为过A,B两点的圆系方程,代入P(3,4),

,外接圆方程为.

2.(09山东)圆在椭圆内部,求t使圆上任意一点处的切线与椭圆交于点A,B两点,都有OA⊥OB。

解:设为圆上一点,此点切线为.

取代入椭圆得,

得 .

再将切线写成,代入椭圆得

,得 .

由OA⊥OB知 .

5.有关切点弦直线的统一结论:

在准线上任一点的切点弦直线必过对应的焦点。

1)椭圆,左准线上一点的切点弦直线

代入左焦点 ,方程成立。

对于双曲线,抛物线同样证明。

2)抛物线准线上一点的切点弦直线,不仅过焦点,且两条切线垂直。

可以直接证明:

设过点M()的直线代入,得一代入后方程:(请

自己写结果)由这一方程的得一斜率为K的二次关系式,视为K的一元二次方程。由韦达定理.

间接证明:

先证切点弦直线必过焦点,再由焦点弦端点坐标公式,证明所引的两条切线必定垂直。

y

关于圆锥曲线焦点弦一个有关角度的结论:

如图,AB为圆锥曲线任意一条焦点弦,点E C B

为准线和对称轴焦点(亦称准点),则定有∠AEF=∠BEF。

证明:设点C,D为点B,A在准线上的射影,由圆锥 E F x 曲线统一定义:。

. D A

练习题:椭圆,过点P(4,0)做斜率K直线交椭圆于A,B两点,再过P做斜率-K

直线交椭圆于C,D两点。(如图)

求证:AB与CD交于定点。 y

证明:利用上面定理(要先证明引理)

∵点P(4,0)为准点,设椭圆右焦点F。连接DF

与,则为焦点弦。 A

∴ .

又由假设知。

∵A与同为椭圆上一点,∴只能是A= .

也即AD连线过右焦点F,同理,BC连线过右焦点F。

∴AB与CD交于定点F 。下载本文

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