圆锥曲线 小整理

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什么是真正的文化课选手啊(战术后仰!)。

写这个东西的目的当然是为自己整理一下(高中数学)圆锥曲线的一些重点内容数学白痴在高考中照样还是被虐杀

顺便吐槽一下,解析几何这个东西真的是反人类,几何画板移几下就得出的结论,到考场上却十分考验计算能力,列一些长且缺少意义的式子,并祈求自己中间整理式子的时候没有笔误和看错。(纯爆论)

圆锥曲线的最基本的定义:到定点(焦点)的距离与到定直线(准线)的距离的商是常数 e(离心率)的点的轨迹。

共性:

设除抛物线以外的圆锥曲线为 : C :\frac{x^2}a +\frac{y^2}{b}=1 默认情况下中心为原点,或 C:Ax^2 +By^2+Dx+Ey+F=0

  1. 对于除抛物线以外的曲线,有 k_{ac} \times k_{bc} = -\frac ba,其中 a,b 关于曲线的中心对称。反之 分别过两定点的直线斜率乘积为定值可以反过来定义该曲线(要去掉一些点)。常见的套路为连接弦中点和曲线中心得到一些性质。

  2. 对于 C外(存在切点)一点 P(x_0,y_0) ,过 P 的切点弦的直线方程为 (Ax_0)x + (By_0)y+D\frac{x_0+x}2 +E\frac{y_0+y}2+ F=0。特别的,若 PC 上,则该直线为切线方程。

  3. 焦半径 |AB|=\frac{ep}{1\pm e\cosθ} 其中 p 为焦准距。

个性:

圆:

  1. 圆只有两个定义,第二定义即为所谓的阿波罗尼斯圆,到两个点的距离之比为定值。可以认为,如果一个方程里面包含 x,y 的最高项都为二次幂且系数相等,则可以认为这个图像是圆(或不存在)。

  2. 过圆心垂直于一条弦的直线平分这条弦 \to 注重套路化地过圆心作垂线。

椭圆:

  1. 第一定义比较 \rm low ,第二定义为:到直线 「准线 x=\pm \frac{a^2}c 」和定点 「焦点 F(\pm c,0)」 的距离之比为 e \in (0,1) 的点的轨迹。

双曲线:

  1. 双曲线存在渐近线,对于 x\to \infty 方程中的常数项被忽略 ,即渐进性方程为 \frac {x^2}a + \frac {y^2}b=0。到两个焦点的距离之差分别取正和负 \to 分别取到双曲线的其中一支。

  2. 第二定义与椭圆相似,只是 e \in (1,+\infty)

抛物线:

  1. 焦半径的角度表示 L=\frac p{1\pm \cos θ} ,焦点弦 AB 的长 |AB| = \frac {2p} {\sin ^2 θ}∠AOF=∠BOF

  2. 同上 ,若 ∠AOB=\frac\pi2 则有 l 过定点 M(2p,0)

上面这些也不知是否全部都显然,至少以我的水平不是很能看出来,不过确实很好推,算是二级结论吧。

技巧:

  1. 与焦半径有关可以考虑用第二定义列关系式。

  2. 若有形如 ∠F_1PF_2 的值确定,要使用余弦定理建立方程。

  3. 注意在焦点三角形中进行建立关系式。

  4. 在椭圆中常使用仿射变换把椭圆拍扁。