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高中数学二级结论个人收录

时间:2023-02-25 22:13:51浏览次数:42  
标签:结论 方程 MF frac 直线 椭圆 定点 高中数学 收录

圆锥曲线

椭圆

第二定义

动点 \(M(x_0,y_0)\) 到定点 \(F(c,0)\) 和定直线 \(x=\frac{a^2}{c}\) 的距离之比为离心率 \(\frac{c}{a}\),则 \(M\) 点轨迹为椭圆 \(C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>0,b>0)\)。

第三定义

动点 \(M(x_0,y_0)\) 分别与两定点 \(A(x_1,y_1),B(x_2,y_2)\) 所成直线斜率有 \(k_{AM}·k_{BM}=-\frac{b^2}{a^2}(a>b)\),则 \(M\) 点轨迹为椭圆 \(C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>0,b>0)\)。

焦半径公式

对于离心率为 \(e\) 的椭圆 \(C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b)\) 其上任意一点 \(M(x_0,y_0)\),其到左右焦点距离分别有 \(|MF_1|=a+ex_0,|MF_2|=a-ex_0\text{(左加右减,上减下加)}\)。

双曲线

第二定义

动点 \(M(x_0,y_0)\) 到定点 \(F(c,0)\) 和定直线 \(x=\frac{a^2}{c}\) 的距离之比为离心率 \(\frac{c}{a}\),则 \(M\) 点轨迹为双曲线 \(C:\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1(a>0,b>0)\)。

第三定义

动点 \(M(x_0,y_0)\) 分别与两定点 \(A(x_1,y_1),B(x_2,y_2)\) 所成直线斜率有 \(k_{AM}·k_{BM}=\frac{b^2}{a^2}(a≠b)\),则 \(M\) 点轨迹为双曲线 \(C:\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1(a>0,b>0)\)。

焦半径公式

对于离心率为 \(e\) 的双曲线 \(C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b)\) 其上任意一点 \(M(x_0,y_0)\),其到左右焦点距离分别有 \(|MF_1|=|a+ex_0|,|MF_2|=|a-ex_0|\text{(左加右减,上减下加)}\)。

抛物线

焦半径公式及推论

对于抛物线 \(C:y^2=2px\text{或}x^2=2py\),有直线 \(l:y=kx-\frac{pk}{2}\) 与 \(C\) 交于 \(M(x_1,y_1),N(x_1,y_1)\) 两点,其中\(|MF|>|NF|\)。

若 \(C\) 开口向左,则 \(|MF|=\frac{p}{2}+x_1\)。

若 \(C\) 开口向右,则 \(|MF|=\frac{p}{2}-x_1\)。

若 \(C\) 开口向上,则 \(|MF|=\frac{p}{2}+y_1\)。

若 \(C\) 开口向下,则 \(|MF|=\frac{p}{2}-y_1\)。

若\(θ\)为直线 \(l\) 倾斜角,\(|MF|=\frac{p}{1- \cosθ},|NF|=\frac{p}{1+ \cosθ}\)

对于线段 \(MN\),则有:

\[|MN|=\frac{2p}{\sin^2θ}=2p(1+\frac{1}{k^2}) \]

\[\frac{1}{|MF|}+\frac{1}{|NF|}=2 \]

切线方程

对于已知方程的圆锥曲线,其过定点的切线方程即为将原方程中一半横纵坐标代换为定点的横纵坐标。

过定点 \(P(x_0,y_0)\) 的椭圆 \(C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>0,b>0)\) 的切线方程为 \(\frac{xx_0}{a^2}+\frac{yy_0}{b^2}=1\)。

过定点 \(P(x_0,y_0)\) 的双曲线 \(C:\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1(a>0,b>0)\) 的切线方程为 \(\frac{xx_0}{a^2}-\frac{yy_0}{b^2}=1\)。

过定点 \(P(x_0,y_0)\) 的抛物线 \(C:y^2=2px(p>0)\) 的切线方程为 \(yy_0=p(x+x_0)\)。

点差法

思路简述

已知圆锥曲线和与之相交的直线所过定点以及两交点的终点坐标,要求求出直线方程。则先将两交点坐标分别代入圆锥曲线方程,再将代入结果相减,利用平方差公式因式分解后即可得到直线方程。

点差法在椭圆中的应用

有椭圆 \(C:\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>0,b>0)\) 弦 \(AB\) 上与椭圆两交点 \(A(x_1,y_1),B(x_2,y_2)\) 及其中点 \(M(x_0,y_0)\),其中 \(M\) 为定点。要求求出弦 \(AB\) 所在直线方程。

则分别有\(\frac{x_1^2}{a^2}+\frac{y_1^2}{b^2}=1,\frac{x_2^2}{a^2}+\frac{y_2^2}{b^2}=1\),两式相减则有 \(\frac{(x_1-x_2)(x_1+x_2)}{a^2}+\frac{(y_1-y_2)(y_1+y_2)}{b^2}=0\),代入 \(M\) 则有 \(k=\frac{x_1-x_2}{y_1-y_2}=-\frac{x_0b^2}{y_0a^2}\)。

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