圆锥曲线
开放分类:
数学、几何、椭圆、双曲线、抛物线
圆锥曲线包括椭圆,双曲线,抛物线
1.
椭圆:到两个定点的距离之和等于定长(定长大于两个定点间的距离)的动点的轨迹叫做椭圆。即:{P|
|PF1|+|PF2|=2a,
(2a>|F1F2|)}。
2.
双曲线:到两个定点的距离的差的绝对值为定值(定值小于两个定点的距离)的动点轨迹叫做双曲线。即{P|||PF1|-|PF2||=2a,
(2a<|F1F2|)}。
3.
抛物线:到一个定点和一条定直线的距离相等的动点轨迹叫做抛物线。
4.
圆锥曲线的统一定义:到定点的距离与到定直线的距离的比e是常数的点的轨迹叫做圆锥曲线。当0
·圆锥曲线由来:圆,椭圆,双曲线,抛物线同属于圆锥曲线。早在两千多年前,古希腊数学家对它们已经很熟悉了。古希腊数学家阿波罗尼采用平面切割圆锥的方法来研究这几种曲线。用垂直与锥轴的平面去截圆锥,得到的是圆;把平面渐渐倾斜,得到椭圆;当平面和圆锥的一条母线平行时,得到抛物线;当平面再倾斜一些就可以得到双曲线。阿波罗尼曾把椭圆叫“亏曲线”,把双曲线叫做“超曲线”,把抛物线叫做“齐曲线”。
·圆锥曲线的参数方程和直角坐标方程:
1)直线
参数方程:x=X+tcosθ
y=Y+tsinθ
(t为参数)
直角坐标:y=ax+b
2)圆
参数方程:x=X+rcosθ
y=Y+rsinθ
(θ为参数
)
直角坐标:x^2+y^2=r^2
(r
为半径)
3)椭圆
参数方程:x=X+acosθ
y=Y+bsinθ
(θ为参数
)
直角坐标(中心为原点):x^2/a^2
+
y^2/b^2
=
1
4)双曲线
参数方程:x=X+asecθ
y=Y+btanθ
(θ为参数
)
直角坐标(中心为原点):x^2/a^2
-
y^2/b^2
=
1
(开口方向为x轴)
y^2/a^2
-
x^2/b^2
=
1
(开口方向为y轴)
5)抛物线
参数方程:x=2pt^2
y=2pt
(t为参数)
直角坐标:y=ax^2+bx+c
(开口方向为y轴,
a<>0
)
x=ay^2+by+c
(开口方向为x轴,
a<>0
)
圆锥曲线(二次非圆曲线)的统一极坐标方程为
ρ=ep/(1-e·cosθ)
其中e表示离心率,p为焦点到准线的距离。
椭圆过右焦点的焦半径r=a-ex0
过左焦点的焦半径r=a+ex0
双曲线过右焦点的焦半径r=|ex0-a|
双曲线过左焦点的焦半径r=|ex0+a|
抛物线的焦半径r=x0+p/2
证明,椭圆的焦半径公式。设椭圆的长半轴为a,焦距为c,离心率为e。椭圆上的一点p(x,y)
设到焦点的距离为
r(即焦半径).
到准线方程a^/c
的距离为(a^/c-x)的绝对值
由于椭圆上一点到焦点的距离比到准线的距离等于离心率
r/(a^/c-x)的绝对值=c/a,
ar=(a^c-cx)的绝对值。
r=(a-cx/a)的绝对值=(a-ex)的绝对值
化简可得
过右焦点的焦半径r=a-ex0
过左焦点的焦半径r=a+ex0
若是不懂的话,翻开课本的椭圆公式的推导那里。找到a^2-cx=a根号(x-c)^2+y^2
化简得
根号(x-c)^2+y^2/(a^2/c-x)的绝对值=c/a
接着进行上面的计算
双曲线
,抛物线的推导也是如此,
焦点弦长公式:
r=ep/(1-ecosθ),e是离心率,p是焦点到准线的距离,θ是与极轴的夹角,是极坐标中的表达式,根据e与1的大小关系分为椭圆,抛物线,双曲线。可以用第二定义证.
双曲线焦半径公式:
设双曲线为:(x/a)^2
-(y/b)^2
=1
焦点为F(c,0)
,准线为:x=
±a^2/c
设A(x
,y)是双曲线右支上的任一点
则A到准线的距离为:|x±a^2/c|=x±a^2/c
由双曲线的第二定义得:
FA/|c±a^2/c|
=
e
所以
FA
=
e*(x
±a^2/c)=
(c/a)
*(x
±a^2/c)
=
ex
±
a
椭圆焦半径:
F1为左焦点,
F2为右焦点。(这个可以从增减性看出来,所以符号不用背啦)
|PF1|=a+ex0.
|PF2|=a-ex0.
即当椭圆的焦点在x轴上时,椭圆的左、右焦半径分别是
|PF1|=a+ey0,|PF2|=a-ey0
不好意思,其实我感觉上述已经差不多够了的.因为圆锥曲线其实考的和公式有直接联系的不多,反而要求学生对圆锥曲线各种性质的掌握.我做题的时候就不常用那些公式,那已经是我能回答出来的极限了,没能帮上忙很抱歉.