卫星绕地球转、拱桥的弧线、手电筒照墙的光斑——它们的形状居然是同一类曲线:椭圆、双曲线、抛物线。古希腊人用平面斜切圆锥得到它们,所以叫"圆锥曲线"。高考解析几何大题几乎必考:定义 + 标准方程 + 联立韦达定理。这一站把三种曲线的"身份信息"和解题套路一次性收齐。
椭圆:到两焦点距离之和为定值 (可参看:椭圆深化)(可参看「椭圆:定义、标准方程与几何性质」深化)
◎定义:钉两颗钉子,绳长绕一圈画出来的圈
定义:平面上到两定点 F₁、F₂ 距离之和等于常数 2a(2a > |F₁F₂|)的点的轨迹。两定点叫焦点,|F₁F₂| = 2c。
标准方程(焦点在 x 轴):x²/a² + y²/b² = 1(a > b > 0)。其中 a² = b² + c²(a 最大)。
离心率 e = c/a:0 < e < 1。e 越接近 0 越圆,越接近 1 越扁。
双曲线:距离之差为定值 (可参看:双曲线深化)(可参看「双曲线:定义、标准方程与渐近线」深化)
≋定义与椭圆差一个符号
定义:到两焦点距离之差的绝对值等于常数 2a(2a < |F₁F₂|)的点的轨迹。注意是差的绝对值,所以有两支。
标准方程(焦点在 x 轴):x²/a² − y²/b² = 1。其中 c² = a² + b²(c 最大,与椭圆相反!)。
渐近线:y = ±(b/a)x。双曲线无限靠近但不碰到。离心率 e = c/a > 1。
椭圆:a² = b² + c²(a 是大哥,最长)。
双曲线:c² = a² + b²(c 是大哥,最长)。
口诀:椭圆"a 最大",双曲线"c 最大"。
抛物线:到焦点 = 到准线 (可参看:抛物线深化)(可参看「抛物线:定义、标准方程与焦点准线」深化)
定义:到定点 F(焦点)与定直线 l(准线)距离相等的点的轨迹。焦点到准线距离叫焦准距 p。
| 开口 | 标准方程 | 焦点 | 准线 |
|---|---|---|---|
| 向右 | y² = 2px | (p/2, 0) | x = −p/2 |
| 向左 | y² = −2px | (−p/2, 0) | x = p/2 |
| 向上 | x² = 2py | (0, p/2) | y = −p/2 |
| 向下 | x² = −2py | (0, −p/2) | y = p/2 |
① a²=25 → a=5;b²=9 → b=3。
② c²=a²−b²=25−9=16 → c=4。
③ 焦点在 x 轴:(±4, 0)。
④ 离心率 e = c/a = 4/5。
答案:a=5, b=3, c=4,焦点 (±4,0)。
① y²=8x = 2px → 2p=8 → p=4,准线 x = −p/2 = −2。
② 设 P(x₀,y₀),P 到准线距离 = x₀ − (−2) = x₀+2。
③ 由定义,这等于到焦点距离 5:x₀+2 = 5 → x₀ = 3。
答案:P 的横坐标为 3。
① 代入:x²/4 + (x+1)²/2 = 1。乘 4:x² + 2(x+1)² = 4 → 3x² + 4x − 2 = 0。
② 韦达:x₁+x₂ = −4/3,x₁x₂ = −2/3。
③ |x₁−x₂| = √[(x₁+x₂)²−4x₁x₂] = √[16/9 + 8/3] = √[40/9] = 2√10/3。
④ 弦长 = √(1+k²)·|x₁−x₂| = √2 · 2√10/3 = 4√5/3。
答案:弦长 4√5/3。
① 椭圆双曲线 a、b、c 关系记反:椭圆 a 最大,双曲线 c 最大。
② 抛物线开口方向错:看一次项(谁是一次谁对应轴),正负号定开口。
③ 联立后忘 Δ>0:直线与曲线相交先验判别式 > 0,否则弦长无意义。
④ 弦长公式漏 √(1+k²):只算了 |x₁−x₂|,别忘了乘 √(1+k²)。
① 椭圆距离和=2a(a²=b²+c²),双曲线距离差=2a(c²=a²+b²),抛物线到焦点=到准线。
② 离心率 e=c/a:椭圆 0<e<1,双曲线 e>1,抛物线 e=1。
③ 大题三步:联立→韦达→弦长 √(1+k²)·|x₁−x₂|。
综合自测(点击选项即时判断)
共 6 题。
1. 椭圆 x²/16 + y²/7 = 1 的焦距是?
2. 双曲线 x²/9 − y²/16 = 1 的渐近线方程是?
3. 抛物线 y² = 4x 的焦点坐标是?
4. 椭圆的离心率 e 的范围是?
5. 过抛物线焦点的直线交曲线于 A、B,弦长公式中弦长等于?
6. 双曲线中 a、b、c 的关系是?