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圆锥曲线的极坐标方程
知识点精析
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,
ep 1 ecos
以 FK 的反向延长线为极轴建立极坐标系.
椭圆、双曲线、抛物线统一的极坐标方程为: .
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,若允许个双曲线;
当 e=1 时,方程表示开口向右的抛物线 .
引论( 1)若ep
1+e cos
则 0<e<1 当时,方程表示极点在右焦点上的椭圆当 e=1 时时,方程表示开口向左的抛物线
当 e>1 方程表示极点在左焦点上的双曲线
(2 )若ep
1-esin
当 0< e< 1 时,方程表示极点在下焦点的椭圆当 e=1 时,方程表示开口向上的抛物线
当 e> 1 时! 方程表示极点在上焦点的双曲线
(3)ep
1+esin
当 0< e< 1 时,方程表示极点在上焦点的椭圆
ρ0,方程就表示整
<
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当 e=1 时,方程表示开口向下的抛物线
当 e> 1 时! 方程表示极点在下焦点的双曲线
(2)圆锥曲线弦长问题
若圆锥曲线的弦 MN经过焦点 F,
1、椭圆中, p
a c
2
c
b , MN c
2
ep 1 ecos
ep
1 ecos(
2
2ab2
2
2
.
) a c cos
2、双曲线中,(注释:双曲线问题比较特殊,很多参考书上均有误解。 若 M、N 在双曲线同一支上, MN
)
ep 1 ecos
ep 1 ecos
p
ep
1 ecos(
2ab2
;
) a2
c2 cos2
若 M、N 在双曲线不同支上, MN
ep
2ab2 c2 cos2
.
1 ecos
2 p
a2
3、抛物线中, MN
p 1
cos
1 cos( ) sin
2
1的右焦点,引倾斜角
例 1 过双曲线 x 2 y2 为
-
的直线,交双曲线与
A、B 两点,求
|AB|
4 5
3
解:根据题意,建立以双曲线右焦点为极点的极坐标系
5
即得
2
3cos
所以 A( 1,
),B( 2, 3
1
2
) 3
)
又由AB |
得
2 3cos
|
|
5
5
2 3cos(
3
80 | 7
3
注释:求椭圆和抛物线过焦点的弦长时,无需对 一定要加绝对值,这是避免讨论做好的方法。
v 加绝对值,但求双曲线的弦长时,
点睛由于椭圆 , 抛物线的弦的两个端点极径均为正值
, 所以弦长都是 ; 对于两个端
点都1在双2曲线右支上的弦 对于两个端点分
1
2
, 其端点极径均为正值 , 所以弦长也是 ;
或
别在双曲线左、右支上的弦 , 其端点极径一个为正值一个为负值
, 所以弦长是 -
为统一起见,求双曲线时一律加绝对值,使用
1
- 1 2
2
变式练习:等轴双曲线长轴为 2,过其右有焦点,引倾斜角为
的直线,交双曲线于 A,B
6
两点,求 AB
求|AB|