圆锥曲线的极坐标方程、焦半径公式、焦点弦公式 湖北省天门中学 薛德斌
一、圆锥曲线的极坐标方程
椭圆、双曲线、抛物线可以统一定义为:与一个定点(焦点)的距离和一条定直线(准线)的距离的比等于常数e的点的轨迹.
以椭圆的左焦点(双曲线的右焦点、抛物线的焦点)为极点,过点F作相应准线的垂线,垂足为K,以FK的反向延长线为极轴建立极坐标系.
ep 椭圆、双曲线、抛物线统一的极坐标方程为: ??.
1?ecos? 其中p是定点F到定直线的距离,p>0 . 当0<e<1时,方程表示椭圆;
当e>1时,方程表示双曲线,若ρ>0,方程只表示双曲线右支,若允许ρ<0,方程就表示整个双曲线;
当e=1时,方程表示开口向右的抛物线.
二、圆锥曲线的焦半径公式
设F为椭圆的左焦点(双曲线的右焦点、抛物线的焦点),P为椭圆(双曲线的右支、抛物线)上任一点,则
∵PF?ePQ,∴PF?e(PFcos??p),其中p?FH,??〈x轴,FP〉 ∴焦半径PF?ep.
1?ecos?ep.
1?ecos?112??. MFNFep当P在双曲线的左支上时,PF??推论:若圆锥曲线的弦MN经过焦点F,则有
三、圆锥曲线的焦点弦长
若圆锥曲线的弦MN经过焦点F,
epep2ab2a2b2??22?c?1、椭圆中,p?,MN?. 21?ecos?1?ecos(???)a?ccos?cc2、双曲线中,
epep2ab2若M、N在双曲线同一支上,MN?; ??1?ecos?1?ecos(???)a2?c2cos2?epep2ab2??若M、N在双曲线不同支上,MN??.
1?ecos?1?ecos?c2cos2??a23、抛物线中,MN?pp2p??.
1?cos?1?cos(???)sin2? 四、直角坐标系中的焦半径公式 设P(x,y)是圆锥曲线上的点,
1、若F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,则PF1?a?ex,PF2?a?ex; 2、若F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,
当点P在双曲线右支上时,PF1?ex?a,PF2?ex?a; 当点P在双曲线左支上时,PF1??a?ex,PF2?a?ex; 3、若F是抛物线的焦点,PF?x?p. 2