解析几何部分公式、方法

绝世美人儿
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2020年12月06日 06:39
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怎么取消qq空间-黄帝内经十二经络养生法

2020年12月6日发(作者:吕蒙正)


解析几何部分公式、方法、技巧
《直线和圆的方程》
(1)①与直线
AxByC0
平行的直线方程为:
AxBym0(mC)

与直线
ykxb
平行的直线为:
ykxm(mb)

②与直线
AxByC0
垂直的直线方程为:
BxAym0

与直线
ykxb(k0)
垂直的直线为:
y
1
xm

k
③给定直线
l
1
:A< br>1
xB
1
yC
1
0
与直线
l
2
:A
2
xB
2
yC
2
0


l
1
l
2

讨论
B1
,B
2
; 若
l
1
l
2


A
1
A
2
B
1
B
2
0

(2)过直线
l
1
:A
1
xB
1
yC
1
0

l
2
:A
2
xB
2
yC
2
0
的交点的直线方程为:

A
1
xB
1yC
1


(A
2
xB
2
yC
2
)0
(当

0
时表示
l
1
,但不表示
l
2

(3)点
A(x
0
,y
0
)
关于直线
AxByC0
对称的点的坐标为
(x

,y

)
,则:

x

x
0
2A
Ax
0
By
0
CAx
0
By
0
C


yy2B
0
2222
ABAB
(填空题、选择题可用上面公式,解答题一定要写出下列过程:
y
0
y


x
0
x

ABC0

< br>中点在直线上
22

x







解得:



y
0

A

y

y
斜率之积为-1







1

< br>x

x
0

B

(4)
l
1

l
2
的角


tan


k
2
k
1
(适用于k
1
,k
2
存在且k
1
k
2
1)

1k
2
k
1

l
1

l
2
的夹角


tan


k
2
k
1
(适用于k
1
,k
2
存在且k
1< br>k
2
1)

1k
2
k
1
( 5)斜率为
k
的直线与二次曲线相交于
A,B
两点,且
A(x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
)
,则有 :

AB1k
2
x
2
x
1
1k
2
(x
1
x
2
)
2
4x
1
x
2
(此即弦长公式)
【注】该公式在圆锥曲线上有 着广泛的应用,但在抛物线的焦点弦问题上,最好能从焦半径公式入手简化
计算量,另外用该公式时,求 出值往往要用判别式验证。


(6)①点
P(x
0
,y
0
)
到直线
AxByC0
的距离
d
Ax
0
By
0
C
AB
22

②两平行 直线
l
1
:AxByC
1
0

l
2
:AxByC
2
0
的距离:

d< br>C
1
C
2
AB
22
(注意:应用该公式时一定要 使得
l
1

l
2

A,B
一致)
(7)① 求曲线
C
1
:f(x,y)0
关于点
(x0
,y
0
)
对称的曲线
C
2

在曲线
C
2
上任取一点
(x,y)
关于
(x
0,y
0
)
对称的点为
(2x
0
x,2y
0< br>y)
代入曲线
C
1
方程,即可得曲线
C
2
方程为:
f(2x
0
x,2y
0
y)0

【注】上述方法也适用于曲线关于特殊直线的对称曲线的求法!(且极为好用!)
② 点关于特殊直线的对称点坐标的求法:(理解记忆)
(a,b)

(a,b)(a,b)

(a,b)
(b,a)

(a,b)(b,a)

(a,b)
(b,a)

(a,b)(a,2nb)

(a,b)
uuuruuur
③ 给定点
P
1
(x
1
,y
1
),P(x
0
,y
0
),P
2
(x
2
,y
2
)
,若
PP1
PP
2
,则:
< br>x
0

关于直线xm关于直线yn
关于直线yx关于直线y x
关于x轴关于y轴
x
1


x
2
y< br>
y
2

y
0

1

1

1

2
222
(8)① 过圆
x yr
上一点
P(x
0
,y
0
)
的切线方程为:
x
0
xy
0
yr

② 过圆
(xa)(yb)r
上一点
P(x
0
,y
0
)< br>的切线方程:
【求法】考虑切线方程:
yy
0
是 否满足?设方程为
yy
0
k(xx
0
)
,再利用点到 切线的距离等于
半径列出方程求出
k
即可!
2
【 与①类似结论】
(x
0
a)(xa)(y
0
b)(yb) r

222

AC0

22
(9)①二元二 次方程
AxBxyCyDxEyF0
表示圆


B0


D
2
E
2
4AF0

22
②二元二次方程
xyDxEyF0
表示圆
DE4F0

22


DE
其中圆心为
(,)
,半 径为
r
22
22
D
2
E
2
4F
2
(10)已知点
P(x
0
,y
0
)
在圆
xyDxEyF0
的外部,过P作圆的切线,切点分别为A,B,则切线长< br>PAPBx
0
2
y
0
2
Dx
0Ey
0
F

(11)若直线
AxByC0
与 圆
(xa)(yb)r
有公共点,则
(即圆心到直线的距离小于或等于半径!)
(12)给定点
P(x
0
,y< br>0
)
和圆
(xa)(yb)r
,则:
222222
点在圆
(x
0
a)(y
0
b)r
; 点在圆上
(x
0
a)(y
0
b)r

222
点在圆外
(x
0
a)(y
0
b)r

222
AaBbC
AB
22
r

222< br>x
0
2
y
0
2
x
2
y
2< br> 【注】圆锥曲线有着类似的性质,比如给定椭圆
2

2
1:点在椭圆

2

2
1
; 点在椭圆上
ab ab
x
0
2
y
0
2
x
0
2
y
0
2

2

2
1
;点在椭圆外
2

2
1

abab
(13)判断直线与圆的位置关系,主要有两条路:
① 通过圆心到直线的距离与半径的大小关系的比较加以判断;(首选)
② 联立直线与圆的方程然后判断

的符号加以判断;(二次曲线与直线位置判断通法)
(14)圆系方程:
①过直线
AxByC0
与圆
xyDxEyF0
的交点的圆系方程可设为:
22
x
2
 y
2
DxEyF

(AxByC)0

2222
②过两圆
C
1
:xyD
1
xE
1
yF
1
0

C
2
:xy D
2
xE
2
yF
2
0
的交点的圆系方程为:

(x
2
y
2
D
1
xE
1
yF
1
)(1

)(x
2
y
2< br>D
2
xE
2
yF
2
)0

【推广】过两曲线
C
1
:f(x,y)0

C
2
:g(x,y)0
的曲线系方程为:


f(x,y)(1

)g(x,y)0

2222
(15)过两圆
C
1
:xyD
1
xE
1yF
1
0

C
2
:xyD
2
xE
2
yF
2
0
的交点的直线(公共弦)的
方程为:
(D
1
D
2
)x(E
1
E
2
)y(F
1
F
2
)0


《椭圆》
(1)椭圆的一般式方程:
mxny1(m0,n0,mn)

(2)椭圆的面积公式
S

ab

(3)① 椭圆的第一定义:
PF2a)定点距离(即2c)

1
PF
2
常数(即
(其中
F
1
,F
2
称为焦点,
a
为长半轴长,
c
为半焦距,
P
为椭圆上任一点)
22
② 椭圆第二定义:
PF
到定点的距离
常数(

0,1

)

e(0e1)
(即
到定直线的距离
d
其中F为椭圆的 焦点,
d
为任意点P到该焦点的相应准线的距离,
e
为离心率。
【推论】过焦点
F
1
的直线与椭圆交于
P、Q
两点,则
P QF
2
的周长为
4a

(3)椭圆标准方程中的基本量的计算公式:(离心率越大,椭圆越扁;)
b
2
a
2
cb
2
2

abc

e1
2

e1
2
准线计算为


ac
aa
222
(4)椭圆焦半径公式:
F
1
为左焦点(下焦点)
F
2
为右焦点(上焦点)

PF
1
aex
0
(或
aey
0

PF
2
aex
0
(或
aey
0

【推论】椭圆上一点到焦点的距离的最大值为
ac
,最小值为
ac
(5)焦点在
x
轴上的椭圆上不同三点
A(x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
),C(x
3
,y
3
)
,则相应三条焦半径成等差数列

三点横
坐标成等差数列,即2x
2
x
1
x
3

(6)①以椭圆上任一点P的一条焦半径为直径作圆,此圆必与以椭圆长轴为直径的圆相切。
②以焦点弦为直径的圆必与相应准线相离。
(7)过焦点
F
焦点弦
PQ的两端点
P

Q
在相应准线上的射影为
P

, Q

,则
P

FQ

(0,

2
)
(只需证明
uuuuruuuur

PFQF0
即可!)
2
(8)已知
P
为椭圆上任一点,
F
1
PF
2

,则
S
F
1
PF
2
btan

2
(其中
b
为短半轴长)
【注】关于
F
1
PF
2
,很多资料书称之为焦点三角形,试题经常给定该三角形的一些 条件,求椭圆的离心率、
面积、周长等;此时须记:因为它是出现在椭圆里的特殊三角形,所以在解题时 能立马想到椭圆第一
定义、余弦定理、正弦定理等知识。


b
2
(9)椭圆的通径(过焦点与长轴垂直的弦)端点的坐标是
(c,)

a
《双曲线部分》
(1)双曲线的一般式方程:
mxny1(mn0)

22
x
2
y
2
x
2
y
2
xy
(2)① 双曲线
2

2


(

0)
与 双曲线
2

2
1
共渐近线为:
0

abab
ab
x
2
y
2
xy
② 渐近线为
0
的双曲线的方程可以写成
2

2


(

0)

ab
ab
(3)① 双曲线的第一 定义:
PF
1
PF
2
常数(即2a)(2c)

(其中
F
1
,F
2
称为焦点,
a
为实半轴长,
c
为半焦距,
P
为双曲线上任一点)
【注意】若将定义中的绝对值去掉,则为双曲线一支;若将定义中的常数改为0,则为线段
F
1
F
2
的中垂
线;若将定义中的‘
2c
’改为‘
 2c
’,则为两条射线;若将定义中的‘
2c
’改为‘
2c
’, 则
轨迹不存在;
PF
到定点的距离
常数(

1,+

)

e(e1)
(即 ② 双曲线第二定义:
到定直线的距离
d
其中F为双曲线的焦点,
d
为任意点P到该焦点的相应准线的距离,
e
为离心率。
【推 论】过焦点
F
1
的直线与双曲线的一支交于
P、Q
两点,若焦点弦< br>PQm
,则
PQF
2
的周长为
4a2m

(3)双曲线标准方程中的基本量的计算公式:(离心率越大开口越大;)
b
2
a
2
cb
2
2

cab

e1
2

e1
2
准线计算为


ac
aa< br>222
(4)双曲线焦半径公式:
F
1
为左焦点(下焦点)
F
2
为右焦点(上焦点)

PF
1
aex
0
(或
aey
0

PF
2
aex
0
(或
aey
0

遵循“左加右减、长正短负”八字规则。
(5)以双曲线焦点弦为直径的圆必与相应准线相交。
2
(6)已知
P为双曲线上任一点,
F
1
PF
2


,则< br>S
F
1
PF
2
bcot

2
( 其中
b
为虚半轴长)


x
2
y
2
( 7)
P
是双曲线
2

2
1(a0,b0)
上 任意一点,
F
1
,F
2
分别为左、右焦点,焦距为
2c,则
PF
1
F
2

ab
切圆圆心的横坐标为
a或a

b
2
2b
2
(8)双曲线的通径(过焦 点与长轴垂直的弦)端点的坐标是
(c,)
,且通径长
aa
x
2
y
2
x
2
y
2
1
与双曲线
2

2
1
共焦点; (9)当
bka
时,双曲线< br>2
akb
2
kab
22
(10)直线与双曲线的位置关系 :联立方程整理得
axbxc0

1) 当
a0
时,直线与双曲线的渐近线平行;此时,若
b0
,则有一个交点。
2) 当
a0
时,①

=0,则相切; ②
0
,则相交; ③
0
,则相离;
【注意】此时:“交点只有一个”是“相切”的必要不充分条件。
2
《抛物线部分》
(1)抛物线的定义:到直线外一定点的距离等于到该直线的距离的点的轨迹;
【特 别注意】定义中,定点F不在定直线
l
上是一个重要的隐含条件,否则动点的轨迹不是抛物线。
(2)抛物线的标准方程形式:
① 顶点在原点,焦点在
x
轴上 的抛物线方程可设为
yax(a0)
,此时焦点为
(,0)
,准线为x
2
a
4
a

4
焦准距为
a
2
2
② 顶点在原点,焦点在
y
轴上的抛物线方程 可设为
xay(a0)
,此时焦点为
(0,)
,准线为
y< br>a
4
a

4
焦准距为
a

2
【谨记】写焦点、准线、焦准距时一定要记得把方程变为标准方程!同时要注意焦 点所在的位置“对称轴
为一次项代表的轴,开口方向由
a
的符号决定!”
( 3)抛物线焦点弦的性质(如图所示):设抛物线方程为
y2px(p0)
,则焦点
F(
2
pp
,0)
,准线
l:x

22过焦点
F
且倾斜角为

的直线交抛物线于
A(x
1,y
1
),B(x
2
,y
2
)
两点,作
A

,B

分别为A,B在准线
l
上的射
影,则 :




ABx
1
x
2< br>p
2p

,特别地,当


2
sin

2
l

A

y

A
时,
AB2p
,即通径长为
2p
;抛物线的焦点弦长
中,通径最短!

AB

x
轴不垂直也不平行时,设弦
AB
所在直线
B

O
B
.
F
x

< br>p

yk(x)
p

的斜率为
k(k0),则方程为
yk(x)
,联立

2

2

y
2
2px

k
2
p
2
2p< br>0
,或消去
x
,得:
y
2

消去
y
,得:
kx(kp2p)x
yp
2
0
,有:
4
k
222
2

y
1
y
2
p(定值)

y
1
y
2

2p< br>(不定)
k
p
2
k
2
p2p
(定值)
< br>x
1
x
2


x
1
x
2

(不定)
2
4k
③ 若焦点弦
AB
被焦点< br>F
分成长度分别为
m,n
的两部分,则
112

( 定值)
mnp
④ 以焦点弦
AB
为直径的圆与抛物线的准线
l相切;以抛物线焦半径
AF
(或
BF
)为直径的圆与
y
轴相切。

A

FB

F
(即
A

FB



2
) ⑥ 若
M

A

B

的中点,则
MFAB

⑦ 梯形
AA

B

B
中,两对角线
AB


BA

相交于抛物线的顶点
O

(4)直线与抛物线的位置关系:联立方程整理得
axbxc0

1) 当
a0
时,直线与抛物线的对称轴平行或重合,此时,有一个交点。
2) 当
a0
时,①

=0,则相切; ②
0
,则相交; ③
0
,则相离;
【注意】此时:“交点只有一个”是“相切”的必要不充分条件。
2
《补充知识点、方法、技巧》
x
2
y
2
1 (m0,n0或mn0)
上任意一点
P
与过中心的弦
AB
的两 端点
A,B
连线(1)对于方程
mn
PA、PB
与坐标轴不平行,则
k
PA
k
PB

n
(定值)
m
① 当
mn0
时,方程为圆,此时
k
PA
k
PB
1


② 当
m 0,n0且mn
时,方程为椭圆,此时
k
PA
k
PB

③ 当
mn0
时,方程为双曲线,此时
k
PAk
PB

n

m
n

mx
2
y
2
1(m0,n0或mn0)
上任意与坐标轴 不平行的弦
AB
及其中点
M
,则【推论】对于方程
mn
k< br>AB
k
OM

n
(定值)
m
【点评 】上述性质可以由点差法容易推得,常用于加快解答选择题、填空题的速度,并对解答题的解答思路起
着 指引作用、对解答题的答案起着验证功能作用。
(2)设圆锥曲线方程为
f(x,y)Ax ByDxEyF0

A,B
为非负实数且不同时为0),则:点
2 2
P(x
0
,y
0
)
在曲线部
f(x
0
,y
0
)0
;点
P(x
0
,y
0
)
在曲线上
f(x
0
,y
0
)0
;点
P(x
0
,y
0
)
在曲线外部
f(x
0
,y
0
)0

(3)直线与双曲线有两个交点位置的条件限制: x
2
y
2

2
1(a0,b0)
相交有 两个交点,则联立 若直线
ykxm
与双曲线
2
ab

ykxm

2
消去y
得Ax
2
Bx C0(A0)
,有:

xy
2

2
2
1

ab

0

① 若交于左支两点,则满足

x
1
x
2
0


xx0

12

0

② 若交于右支两点,则满足

x
1
x
2
0


xx0

12
③ 若交于左、右支各一点,则满足


0


x
1
x
2
0
【注】涉及到双曲线、椭圆的一部分与直线之间的关系的问题时, 更多的是利用数形结合的思想,务必
掌握该思想。

(4)弦中点问题的处理:(【解答题用、圆锥曲线通用】,下以双曲线方程为例子加以说明)


x
2
y
2
设双曲线
2

2
1(a0,b0)
的弦
AB
,且
A(x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
)
,弦的中点
M(x
0
,y
0
)
,则有:
ab

x
1
2
y
1
2
1
LL



a
2
b
2
由②-①可得:

2 2

x
2

y
2
1
LL


a
2
b
2

(x
2x
1
)(x
2
x
1
)(y
2
y
1
)(y
2
y
1
)
0

22
ab
y
2
y
1
b
2
x
0

代入上式整理,得
k
AB

2

x2
x
1
ay
0

x
1
x
2
2x
0
,y
1
y
2
2y
0
,k
AB
【点评】这是弦的斜率与中点的关系,要求学会推导,并能运用。
(5)① 过两已知点的双曲线、椭圆的标准方程的求法,设方程为
mxny1

② 给出实轴(或长轴)与虚轴(或短轴)之间关系求双曲线、椭圆的标准方程的求法,必须 要讨论好焦
点的位置。
(6)设直线方程的技巧:
① 过点
P (x
0
,y
0
)
的直线可设为
xx
0

yk(xx
0
)y
0

② 过点
(a,0),(0,b)(a0,b0)
的直线可设为
22
xy
1< br>
ab
③ 两截距相等的直线不要忘了考虑过原点的情况;
④ 设直线方程为
ykxb
,则该直线不包括倾斜角为

的情况;
2
⑤ 设直线方程为
xaym
,则该直线不包括倾斜角为0
的情况;(此种设法往往能很好地避免讨论斜
率存在与不存在的情况;)
(7)圆锥曲线的一类最值问题:利用圆锥曲线的定义求最值

(m,n)
为圆锥曲线
C
一定点,
P
为圆锥曲线上一动点,
F
为焦点,
e
为离心率:
①求
PA
1
PF
的最小值;(方法:定点于F相应准线的距离:)
e
②求
PAPF
的最大最小值;(方法:利用第一定义得
2aAF

,2aAF

,其中
F

为另一个 焦点。)
【注】涉及焦半径的最值问题往往利用焦半径公式或第二定义。
(8)给定 直线
l
1
:f(x,y)0
与点
P(x
1
,y< br>1
),Q(x
2
,y
2
)
,则:
① 若点
P,Q
在直线
l
1
的同一侧,则
f(x
1,y
1
)f(x
2
,y
2
)0




② 若点
P,Q
在直线
l
1的异侧,则
f(x
1
,y
1
)f(x
2
,y
2
)0

(9)圆
(xa)(yb)r
的参数方 程为

222

xarcos

(其中

为参数)

ybrsin

(xx
0
)
2
(yy
0
)
2
1(ab0)< br> (10)给定椭圆方程:
22
ab
① 中心为点
(x
0
,y
0
)
对称轴为
xx
0
,yy
0
焦点在直线
xx
0

② 离心率仍为
c
,长轴 长为
2a
,短轴长为
2b
,焦距为
2c2a
2
 b
2

a
③ 焦点为
(cx
0
,y
0
)
长轴顶点
(ax
0
,y
0
)
短轴顶点
(x
0
,by
0
)

a
2
x
0
④ 准线为
x
c

xx
0
acos

⑤ 参数方程为

(其中

为参数)
yybsin

0

【说明】①此知识点均可用向量平 移加以解释;②焦点在平行于
y
轴的直线上的椭圆具有类似结论;③双
曲线的这方面的 性质和椭圆的类似。
2
(11)给定抛物线方程:
(yy
0
) a(xx
0
)

① 顶点为
(x
0
,y
0
)
对称轴为
yy
0
焦点在直线
yy
0

② 焦点为
(x
0
,y
0
)
准线为
x
(12)点的平移与方程的平移问题:
a
4
a
a
x
0
焦准距为
2
4
r
① 点
P(x
0
,y
0< br>)
按向量
a(h,k)
平移得到点
P

(x
0
h,y
0
k)

r
② 方程
f( x,y)0
按向量
a(h,k)
平移得到方程
f(xh,yk)0

(13)等轴双曲线:实轴与虚轴相等的双曲线;
① 离心率为
2
② 渐近线互相垂直。
③ 等轴双曲线的标准方程可设为
xyr(r0)

22

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