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发布于 2026-06-16 / 0 阅读
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03 - 圆锥曲线


知识点一 椭圆

1. 椭圆的定义

平面内与两个定点 F_1F_2 的距离之和等于常数(大于 \vert F_1F_2\vert)的点的轨迹叫做椭圆。这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做焦距

\vert PF_1\vert + \vert PF_2\vert = 2a \quad (2a > \vert F_1F_2\vert = 2c)

💡 说明:若 2a = 2c,轨迹是线段 F_1F_2;若 2a < 2c,无轨迹。


2. 椭圆的标准方程

焦点位置 标准方程 焦点坐标 a, b, c 关系
焦点在 x 轴上 \dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1a > b > 0 F_1(-c, 0), F_2(c, 0) a^2 = b^2 + c^2
焦点在 y 轴上 \dfrac{y^2}{a^2} + \dfrac{x^2}{b^2} = 1a > b > 0 F_1(0, -c), F_2(0, c) a^2 = b^2 + c^2

💡 记忆技巧:看分母哪个大,焦点就在哪个轴上。分母大的对应 a^2,分母小的对应 b^2


3. 椭圆的几何性质

以椭圆 \dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1a > b > 0)为例:

性质 内容
范围 \vert x\vert \leq a\vert y\vert \leq b
对称性 关于 x 轴、y 轴和原点都对称(既是轴对称又是中心对称)
顶点 A_1(-a, 0), A_2(a, 0), B_1(0, -b), B_2(0, b)
长轴 线段 A_1A_2,长轴长 2a
短轴 线段 B_1B_2,短轴长 2b
焦点 F_1(-c, 0), F_2(c, 0)
焦距 \vert F_1F_2\vert = 2c

4. 椭圆的离心率

椭圆的焦距与长轴长的比 e = \dfrac{c}{a} 叫做椭圆的离心率

e = \dfrac{c}{a} = \sqrt{1 - \dfrac{b^2}{a^2}} \quad (0 < e < 1)
e 的大小 椭圆形状
e \to 0c \to 0 椭圆越圆(趋近于圆)
e \to 1c \to a 椭圆越扁

💡 说明e 越大椭圆越扁,e 越小椭圆越圆。当 e = 0 时,椭圆退化为圆。


5. 焦点三角形

椭圆上任一点 P 与两焦点 F_1F_2 组成的三角形 \triangle PF_1F_2 叫做焦点三角形

\angle F_1PF_2 = \theta,则焦点三角形的面积为:

S_{\triangle PF_1F_2} = b^2 \tan\dfrac{\theta}{2}

周长\vert PF_1\vert + \vert PF_2\vert + \vert F_1F_2\vert = 2a + 2c


知识点二 双曲线

1. 双曲线的定义

平面内与两个定点 F_1F_2 的距离之差的绝对值等于常数(小于 \vert F_1F_2\vert)的点的轨迹叫做双曲线。这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做焦距

\big\vert \vert PF_1\vert - \vert PF_2\vert \big\vert = 2a \quad (0 < 2a < \vert F_1F_2\vert = 2c)

💡 说明:若 2a = 2c,轨迹是两条射线;若 2a > 2c,无轨迹;若 2a = 0,轨迹是线段 F_1F_2 的中垂线。


2. 双曲线的标准方程

焦点位置 标准方程 焦点坐标 a, b, c 关系
焦点在 x 轴上 \dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = 1a > 0, b > 0 F_1(-c, 0), F_2(c, 0) c^2 = a^2 + b^2
焦点在 y 轴上 \dfrac{y^2}{a^2} - \dfrac{x^2}{b^2} = 1a > 0, b > 0 F_1(0, -c), F_2(0, c) c^2 = a^2 + b^2

⚠️ 注意:双曲线中 c^2 = a^2 + b^2c 最大),与椭圆不同(椭圆中 a^2 = b^2 + c^2a 最大)。

判断焦点位置:看 x^2y^2 的系数符号——系数为正的变量对应的轴上才有焦点。


3. 双曲线的几何性质

以双曲线 \dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = 1a > 0, b > 0)为例:

性质 内容
范围 x \leq -ax \geq ay \in \mathbb{R}
对称性 关于 x 轴、y 轴和原点都对称
顶点 A_1(-a, 0), A_2(a, 0)
实轴 线段 A_1A_2,实轴长 2a
虚轴 线段 B_1B_2B_1(0, -b), B_2(0, b)),虚轴长 2b
焦点 F_1(-c, 0), F_2(c, 0)
焦距 \vert F_1F_2\vert = 2c

4. 双曲线的渐近线

双曲线 \dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = 1 的渐近线方程为:

y = \pm \dfrac{b}{a}x

双曲线 \dfrac{y^2}{a^2} - \dfrac{x^2}{b^2} = 1 的渐近线方程为:

y = \pm \dfrac{a}{b}x

💡 记忆技巧:把标准方程右边 1 换成 0,解出 y 即得

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