圆锥曲线的方程与性质
1.椭圆
(1)椭圆概念
平面内与两个定点F1、F2的距离的和等于常数2a(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆。这两个定点叫做椭圆
的焦点,两焦点的距离2c叫椭圆的焦距。若M为椭圆上任意一点,则有MF1MF22a。
椭圆的标准方程为:x2a2
y2b2
1(
a
b
0
)(焦点在
x
轴上)或
ya
22
x2b2
1(ab0)(焦点在y轴
上)。
注:①以上方程中ab的大小ab0,其中b2a2c2;
②在x2a2
y2b2
1和
y2a2
x2b2
1两个方程中都有ab0的条件,要分清焦点的位置,只要看x2和y2的分
母的大小。例如椭圆x2y21(m0,
0,m
)当m
时表示焦点在x轴上的椭圆;当m
时m
表示焦点在y轴上的椭圆。
(2)椭圆的性质
①范围:由标准方程
x2a2
y2b2
1知
x
a
,
yb,说明椭圆位于直线xa,y
b所围成的矩形里;
②对称性:在曲线方程里,若以y代替y方程不变,所以若点xy在曲线上时,点xy也在曲线上,
所以曲线关于x轴对称,同理,以x代替x方程不变,则曲线关于y轴对称。若同时以x代替x,y代替y
方程也不变,则曲线关于原点对称。
所以,椭圆关于x轴、y轴和原点对称。这时,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是对称中心,椭圆的对称中心
叫椭圆的中心;
③顶点:确定曲线在坐标系中的位置,常需要求出曲线与x轴、y轴的交点坐标。在椭圆的标准方程中,令
x0,得yb,则B10b,B20b是椭圆与y轴的两个交点。同理令y0得xa,即A1a0,
A2a0是椭圆与x轴的两个交点。
所以,椭圆与坐标轴的交点有四个,这四个交点叫做椭圆的顶点。
同时,线段A1A2、B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的长分别为2a和2b,a和b分别叫做椭圆的长
f半轴长和短半轴长。
由椭圆的对称性知:椭圆的短轴端点到焦点的距离为a;在RtOB2F2中,OB2b,OF2c,B2F2a,
且OF22B2F22OB22,即c2a2b2;④离心率:椭圆的焦距与长轴的比ec叫椭圆的离心率。∵ac0,∴0e1,且e越接近1,c就a
越接近a,从而b就越小,对应的椭圆越扁;反之,e越接近于0,c就越接近于0,从而b越接近于a,这时椭圆越接近于圆。当且仅当ab时,c0,两焦点重合,图形变为圆,方程为x2y2a2。
2.双曲线
(1)双曲线的概念
平面上与两点距离的差的绝对值为非零常数的r