导图社区 圆锥曲线与方程思维导图
人教A版数学选修2-1圆锥曲线与方程思维导图,内容包括:焦点弦的性质、离心率的求法、曲线与方程、椭圆、双曲线、抛物线等。
编辑于2020-12-20 13:49:14圆锥曲线与方程
曲线与方程
曲线的方程与方程的曲线
在直角坐标系中,如果某曲线C(看作点的集合或适合某种条件的点的轨迹)上的点与一个二元方程f (x,y)=0的实数解建立了如下的关系
曲线上点的坐标都是这个方程的解
以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点, 那么,这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线.
求曲线方程的步骤
方法
思考1 求曲线方程时,建立的坐标系不同,所得的曲线方程相同吗?
不相同,但都是该曲线的方程.
思考2 如果原题没有确定坐标系,如何建立适当的坐标系?
通常选取特殊位置的点为原点,如线段的端点或中点、直角顶点处等,相互垂直的直线为坐标轴.
判断方程是不是曲线的方程的两个关键点:
一是检验点的坐标是否适合方程;
二是检验以方程的解为坐标的点是否在曲线上.
判断曲线与方程关系的问题时,可以利用曲线与方程的定义,也可利用互为逆否关系的命题的真假性一致判断.
直接法求动点轨迹的关键及方法
关键:①建立恰当的平面直角坐标系;②找出所求动点满足的几何条件
方法:求曲线的方程遵循求曲线方程的五个步骤,在实际求解时可简化为三大步骤:建系、设点;根据动点满足的几何条件列方程;对所求的方程化简、说明
相关点法求解轨迹方程的步骤
(1)设动点P(x,y),相关动点M(x0,y0).
(2)利用条件求出两动点坐标之间的关系
(3)代入相关动点的轨迹方程.
(4)化简、整理,得所求轨迹方程.
由具体的方程判断曲线的步骤
椭 圆
椭圆及其标准方程
椭圆的定义
定义:平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹.
焦点:两个定点F1,F2.
焦距:两焦点间的距离|F1F2|
几何表示:|MF1|+|MF2|=2a(常数)且2a>|F1F2|.
椭圆的标准方程
方法
求椭圆的标准方程的方法
(1)定义法:根据椭圆定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置写出椭圆方程
(2)待定系数法:先判断焦点位置,设出标准方程形式,最后由条件确定待定系数即可.即“先定位,后定量”当所求椭圆的焦点位置不能确定时,应按焦点在x轴上和焦点在y轴上进行分类讨论,但要注意a>b>0这一条件
(3)当已知椭圆经过两点,求椭圆的标准方程时,把椭圆的方程设成mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n)的形式有两个优点
①列出的方程组中分母不含字母;
②不用讨论焦点所在的位置,从而简化求解过程.
利用椭圆定义求动点轨迹方程的三个步骤
椭圆上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2构成的△PF1F2称为焦点三角形.解关于椭圆的焦点三角形的问题,通常要利用椭圆的定义,再结合正弦定理、余弦定理等知识求解
焦点三角形的常用公式
①焦点三角形的周长L=2a+2c.
与椭圆的位置关系
点与椭圆的位置关系
直线与椭圆的位置关系
弦长问题
求弦长的两种方法
(1)求出直线与椭圆的两交点坐标,用两点间距离公式求弦长
中点弦问题
解决椭圆中点弦问题的两种方法
(1)根与系数的关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决.
与椭圆有关的最值或范围问题
求最值问题的基本策略
(1)求解形如|PA|+|PB|的最值问题,一般通过椭圆的定义把折线转化为直线,当且仅当三点共线时|PA|+|PB|取得最值.
(2)求解形如|PA|的最值问题,一般通过二次函数的最值求解,此时一定要注意自变量的取值范围.
(3)求解形如ax+by的最值问题,一般通过数形结合的方法转化为直线问题解决
(4)利用不等式,尤其是基本不等式求最值或取值范围
双曲线
双曲线及其标准方程
双曲线的定义
定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹.
子主题
焦点:两个定点F1,F2.
焦距:两焦点间的距离,表示为|F1F2|.
双曲线标准方程
方法
求双曲线的标准方程
求双曲线的标准方程与求椭圆的标准方程的方法相似,可以先根据其焦点位置设出标准方程,然后用待定系数法求出a,b的值.若焦点位置不确定,可按焦点在x轴和y轴上两种情况讨论求解,此方法思路清晰,但过程复杂.若双曲线过两定点,可设其方程为mx2+ny2=1(mn<0),通过解方程组即可确定m,n,避免了讨论,从而简化求解过程.
求双曲线中焦点三角形面积的方法
利用定义确定与双曲线有关的轨迹方程
求解与双曲线有关的点的轨迹问题,常见的方法有两种:
①列出等量关系,化简得到方程;
②寻找几何关系,由双曲线的定义,得出对应的方程.
求解双曲线的轨迹问题时要特别注意
①双曲线的焦点所在的坐标轴
②检验所求的轨迹对应的是双曲线的一支还是两支
利用双曲线解决实际问题的基本步骤如下
(1)建立适当的坐标系
(2)求出双曲线的标准方程
(3)根据双曲线的方程及定义解决实际应用问题
双曲线的简单几何性质
双曲线的性质
等轴双曲线
方法
由双曲线的方程研究几何性质的解题步骤
(1)把双曲线方程化为标准形式是解决此类题的关键
(2)由标准方程确定焦点位置,确定a,b的值.
由双曲线的几何性质求标准方程
(1)根据双曲线的某些几何性质求双曲线方程,一般用待定系数法转化为解方程(组),但要注意焦点的位置,从而正确选择方程的形式.
(2)巧设双曲线方程的六种方法与技巧
双曲线的离心率
求双曲线离心率的两种方法
抛物线
抛物线及其标准方程
抛物线的定义
定义:平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)距离相等的点的轨迹.
焦点:定点F.
准线:定直线l.
抛物线的标准方程
方法
抛物线的标准方程
求抛物线的标准方程
抛物线定义的应用
命题角度1 利用抛物线定义求轨迹(方程)
解决轨迹为抛物线问题的方法 抛物线的轨迹问题,既可以用轨迹法直接求解,也可以先将条件转化,再利用抛物线的定义
命题角度2 利用抛物线定义求最值
抛物线的定义在解题中的作用,就是灵活地对抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离进行转化,另外要注意平面几何知识的应用,如两点之间线段最短,三角形中三边间的不等关系,点与直线上点的连线垂线段最短等.
抛物线的实际应用问题
抛物线的实际应用问题
(1)建系:建立适当的坐标系
(2)假设:设出合适的抛物线标准方程
(3)计算:通过计算求出抛物线的标准方程
(4)求解:求出需要求出的量
(5)还原:还原到实际问题中,从而解决实际问题.
抛物线的简单几何性质
抛物线的简单几何性质
直线与抛物线的位置关系
方法
抛物线的几何性质的应用
把握三个要点确定抛物线的简单几何性质
(1)开口:由抛物线标准方程看图象开口,关键是看准二次项是x还是y,一次项的系数是正还是负.
(2)关系:顶点位于焦点与准线中间,准线垂直于对称轴.
(3)定值:焦点到准线的距离为p;过焦点垂直于对称轴的弦(又称为通径)长为2p;离心率恒等于1.
直线与抛物线的位置关系
命题角度1 直线与抛物线位置关系的判断
直线与抛物线位置关系的判断方法
命题角度2 直线与抛物线的相交弦问题
求抛物线弦长问题的方法
与抛物线有关的最值问题
一是利用抛物线的标准方程进行消元代换,得到有关距离的含变量的代数式,以计算函数最值来解决.
二是转化两平行线间距离代入两平行线间距离公式可求得
离心率的求法
求离心率的方法
1.直接求a,c,得e.
2.构造关于a,c的齐次方程或不等式,解关于e的方程或不等式.
3.通过特殊位置找特殊值求离心率
以渐近线为指向求离心率
以焦点三角形为指向求离心率
寻求齐次方程求离心率
利用圆锥曲线的范围求离心率的取值范围
一是通过设点的坐标,利用圆锥曲线上点的坐标的范围,转化为离心率的取值范围.
二是利用焦半径的范围得到a与c的不等式从而求得离心率的范围.
焦点弦的性质
抛物线的焦点弦是考试的热点,有关抛物线的焦点弦性质较为丰富,对抛物线焦点弦性质进行研究获得一些重要结论,往往能给解题带来新思路,有利于解题过程的优化.
焦点弦性质