约5410字。
圆锥曲线方程及性质
要点精讲
1.椭圆
(1)椭圆概念
平面内与两个定点 、 的距离的和等于常数(大于 )的点的轨迹叫做椭圆。这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫椭圆的焦距。若 为椭圆上任意一点,则有 。
椭圆的标准方程为: ( )(焦点在x轴上)或 ( )(焦点在y轴上)。
注:①以上方程中 的大小 ,其中 ;
②在 和 两个方程中都有 的条件,要分清焦点的位置,只要看 和 的分母的大小。例如椭圆 ( , , )当 时表示焦点在 轴上的椭圆;当 时表示焦点在 轴上的椭圆。
(2)椭圆的性质
①范围:由标准方程 知 , ,说明椭圆位于直线 , 所围成的矩形里;
②对称性:在曲线方程里,若以 代替 方程不变,所以若点 在曲线上时,点 也在曲线上,所以曲线关于 轴对称,同理,以 代替 方程不变,则曲线关于 轴对称。若同时以 代替 , 代替 方程也不变,则曲线关于原点对称。
所以,椭圆关于 轴、 轴和原点对称。这时,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是对称中心,椭圆的对称中心叫椭圆的中心;
③顶点:确定曲线在坐标系中的位置,常需要求出曲线与 轴、 轴的交点坐标。在椭圆的标准方程中,令 ,得 ,则 , 是椭圆与 轴的两个交点。同理令 得 ,即 , 是椭圆与 轴的两个交点。
所以,椭圆与坐标轴的交点有四个,这四个交点叫做椭圆的顶点。
同时,线段 、 分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别为 和 , 和 分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。
由椭圆的对称性知:椭圆的短轴端点到焦点的距离为 ;在 中, , , ,且 ,即 ;
④离心率:椭圆的焦距与长轴的比 叫椭圆的离心率。∵ ,∴ ,且 越接近 , 就越接近 ,从而 就越小,对应的椭圆越扁;反之, 越接近于 , 就越接近于 ,从而 越接近于 ,这时椭圆越接近于圆。当且仅当 时, ,两焦点重合,图形变为圆,方程为 。
2.双曲线
(1)双曲线的概念
平面上与两点距离的差的绝对值为非零常数的动点轨迹是双曲线( )。
注意:①(*)式中是差的绝对值,在 条件下; 时为双曲线的一支(含 的一支); 时为双曲线的另一支(含 的一支);②当 时, 表示两条射线;③当 时, 不表示任何图形;④两定点 叫做双曲线的焦点, 叫做焦距。
椭圆和双曲线比较:
椭 圆 双 曲 线
定义
方程
焦点
注意:如何有方程确定焦点的位置!
(2)双曲线的性质
①范围:从标准方程 ,看出曲线在坐标系中的范围:双曲线在两条直线 的外侧。即 , 即双曲线在两条直线 的外侧。
②对称性:双曲线 关于每个坐标轴和原点都是对称的,这时,坐标轴是双曲线的对称轴,原点是双曲线 的对称中心,双曲线的对称中心叫做双曲线的中心。
③顶点:双曲线和对称轴的交点叫做双曲线的顶点。在双曲线 的方程里,对称轴是 轴,所以令 得 ,因此双曲线和 轴有两个交点
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