3.抛物线
(1)抛物线的概念
平面内与一定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线(定点F不在定直线l上)。定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线。
方程
叫做抛物线的标准方程。
注意:它表示的抛物线的焦点在x轴的正半轴上,焦点坐标是F(
,0),它的准线方程是
;
(2)抛物线的性质
一条抛物线,由于它在坐标系的位置不同,方程也不同,有四种不同的情况,所以抛物线的标准方程还有其他几种形式:
,
,
.这四种抛物线的图形、标准方程、焦点坐标以及准线方程如下表:
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标准方程 |
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图形 |
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焦点坐标 |
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准线方程 |
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范围 |
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对称性 |
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顶点 |
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离心率 |
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说明:(1)通径:过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦称为通径;(2)抛物线的几何性质的特点:有一个顶点,一个焦点,一条准线,一条对称轴,无对称中心,没有渐近线;(3)注意强调
的几何意义:是焦点到准线的距离。
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动点轨迹是双曲线(
)。
注意:①(*)式中是差的绝对值,在
条件下;
时为双曲线的一支(含
的一支);
时为双曲线的另一支(含
的一支);②当
时,
表示两条射线;③当
时,
不表示任何图形;④两定点
叫做双曲线的焦点,
叫做焦距。
椭圆和双曲线比较:
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椭
圆 |
双
曲 线 |
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定义 |
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方程 |
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焦点 |
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注意:如何有方程确定焦点的位置! |
(2)双曲线的性质
①范围:从标准方程
,看出曲线在坐标系中的范围:双曲线在两条直线
的外侧。即
,
即双曲线在两条直线
的外侧。
②对称性:双曲线
关于每个坐标轴和原点都是对称的,这时,坐标轴是双曲线的对称轴,原点是双曲线
的对称中心,双曲线的对称中心叫做双曲线的中心。
③顶点:双曲线和对称轴的交点叫做双曲线的顶点。在双曲线
的方程里,对称轴是
轴,所以令
得
,因此双曲线和
轴有两个交点
,他们是双曲线
的顶点。
令
,没有实根,因此双曲线和y轴没有交点。
1)注意:双曲线的顶点只有两个,这是与椭圆不同的(椭圆有四个顶点),双曲线的顶点分别是实轴的两个端点。
2)实轴:线段
叫做双曲线的实轴,它的长等于
叫做双曲线的实半轴长。虚轴:线段
叫做双曲线的虚轴,它的长等于
叫做双曲线的虚半轴长。
④渐近线:注意到开课之初所画的矩形,矩形确定了两条对角线,这两条直线即称为双曲线的渐近线。从图上看,双曲线
的各支向外延伸时,与这两条直线逐渐接近。
⑤等轴双曲线:
1)定义:实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线。定义式:
;
2)等轴双曲线的性质:(1)渐近线方程为:
;(2)渐近线互相垂直。
注意以上几个性质与定义式彼此等价。亦即若题目中出现上述其一,即可推知双曲线为等轴双曲线,同时其他几个亦成立。
3)注意到等轴双曲线的特征
,则等轴双曲线可以设为:
,当
时交点在
轴,当
时焦点在
轴上。
⑥注意
与
的区别:三个量
中
不同(互换)
相同,还有焦点所在的坐标轴也变了。