{ "章节信息": { "章": "第三章", "节": "3.1 椭圆", "小节": "3.1.1 椭圆及其标准方程,3.1.2 椭圆的简单几何性质", "页码范围": "109-122" }, "knowledge_list": [ { "编号": "K3-1-1-01", "层次": "二级", "名称": "椭圆的定义", "类型": "概念/定义", "核心内容": { "定义": "平面内与两个定点F1, F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆", "焦点": "两个定点F1, F2称为椭圆的焦点", "焦距": "两焦点间的距离称为椭圆的焦距,焦距的一半称为半焦距" }, "原理说明": { "为什么这样定义": "椭圆描述了到两个定点距离之和为常数的点的集合,这是椭圆的基本几何特征", "核心特征": [ "到两个定点距离之和为常数", "常数大于两定点间距离", "具有对称性和封闭性" ] }, "适用条件": { "必要性": "研究椭圆性质的基础", "特殊说明": "常数必须大于|F1F2|,否则无轨迹" }, "前置知识": ["平面直角坐标系", "距离公式"], "关联内容": { "包含的子知识点": ["K3-1-1-02 椭圆的标准方程", "K3-1-1-03 椭圆的几何性质"], "相关方法": ["轨迹方程求解", "几何作图"], "教材位置": "选择性必修第一册第3章3.1.1节 P36" }, "重要程度": "核心", "考查方式": ["概念理解", "轨迹判断", "几何应用"] }, { "编号": "K3-1-1-02", "层次": "三级", "名称": "椭圆的标准方程", "类型": "公式", "核心内容": { "焦点在x轴上": "$\\frac{x^2}{a^2} + \\frac{y^2}{b^2} = 1 \\quad (a>b>0)$", "焦点在y轴上": "$\\frac{y^2}{a^2} + \\frac{x^2}{b^2} = 1 \\quad (a>b>0)$", "参数关系": "$c^2 = a^2 - b^2$,其中c为半焦距" }, "原理说明": { "为什么这样建立": "利用椭圆定义,通过坐标系选择和代数化简得到标准形式", "核心特征": [ "形式简洁对称", "参数几何意义明确", "便于研究性质" ] }, "适用条件": { "必要性": "定量研究椭圆性质的基础", "特殊说明": "焦点位置决定方程形式" }, "前置知识": ["K3-1-1-01 椭圆的定义", "距离公式", "代数化简"], "关联内容": { "包含的子知识点": ["K3-1-1-03 椭圆的几何性质"], "相关方法": ["方程建立", "参数求解", "轨迹方程"], "教材位置": "选择性必修第一册第3章3.1.1节 P38-40" }, "重要程度": "核心", "考查方式": ["方程建立", "参数计算", "标准方程求解"] }, { "编号": "K3-1-1-03", "层次": "三级", "名称": "椭圆的几何性质", "类型": "性质/特征", "核心内容": { "范围": "$-a \\le x \\le a$,$-b \\le y \\le b$", "对称性": "关于x轴、y轴和原点对称", "顶点": "$A_1(-a,0)$, $A_2(a,0)$, $B_1(0,-b)$, $B_2(0,b)$", "轴": "长轴$A_1A_2$长为$2a$,短轴$B_1B_2$长为$2b$", "离心率": "$e = \\frac{c}{a}$,$00, b>0)$", "焦点在y轴上": "$\\frac{y^2}{a^2} - \\frac{x^2}{b^2} = 1 \\quad (a>0, b>0)$", "参数关系": "$c^2 = a^2 + b^2$,其中c为半焦距" }, "原理说明": { "为什么这样建立": "利用双曲线定义,通过坐标系选择和代数化简得到标准形式", "核心特征": [ "形式简洁", "减号体现开口特征", "参数关系与椭圆不同" ] }, "适用条件": { "必要性": "定量研究双曲线性质的基础", "特殊说明": "焦点位置决定方程形式" }, "前置知识": ["K3-2-1-01 双曲线的定义", "距离公式", "代数化简"], "关联内容": { "包含的子知识点": ["K3-2-1-03 双曲线的几何性质"], "相关方法": ["方程建立", "参数求解", "轨迹方程"], "教材位置": "选择性必修第一册第3章3.2.1节 P54-56" }, "重要程度": "核心", "考查方式": ["方程建立", "参数计算", "标准方程求解"] }, { "编号": "K3-2-1-03", "层次": "三级", "名称": "双曲线的几何性质", "类型": "性质/特征", "核心内容": { "范围": "$x \\le -a$或$x \\ge a$,$y \\in \\mathbb{R}$", "对称性": "关于x轴、y轴和原点对称", "顶点": "$A_1(-a,0)$, $A_2(a,0)$", "轴": "实轴$A_1A_2$长为$2a$,虚轴$B_1B_2$长为$2b$", "渐近线": "$y = \\pm \\frac{b}{a}x$", "离心率": "$e = \\frac{c}{a}$,$e>1$" }, "原理说明": { "为什么研究这些性质": "通过几何性质可以全面了解双曲线的形状特征和位置关系", "核心特征": [ "无界性:双曲线向无限远处延伸", "渐近线:控制双曲线的开口趋势", "离心率刻画张口大小" ] }, "适用条件": { "必要性": "双曲线几何应用的基础", "特殊说明": "离心率越大,双曲线张口越大" }, "前置知识": ["K3-2-1-02 双曲线的标准方程"], "关联内容": { "包含的子知识点": ["K3-2-1-04 双曲线的渐近线", "K3-2-1-05 双曲线的离心率"], "相关方法": ["几何作图", "性质应用", "双曲线比较"], "教材位置": "选择性必修第一册第3章3.2.2节 P57-63" }, "重要程度": "核心", "考查方式": ["性质应用", "参数计算", "几何分析"] }, { "编号": "K3-2-1-04", "层次": "三级", "名称": "双曲线的渐近线", "类型": "概念/公式", "核心内容": { "定义": "双曲线的两支向外延伸时逐渐接近但永不相交的直线", "方程": "$y = \\pm \\frac{b}{a}x$(标准位置时)", "几何特征": "双曲线与渐近线无限接近但永不相交" }, "原理说明": { "为什么这样定义": "渐近线描述了双曲线在无穷远处的走向趋势", "核心特征": [ "控制开口趋势", "与双曲线永不相交", "可由辅助矩形对角线确定" ] }, "适用条件": { "必要性": "研究双曲线形状和趋势的重要工具", "特殊说明": "等轴双曲线的渐近线互相垂直" }, "前置知识": ["K3-2-1-02 双曲线的标准方程", "极限概念"], "关联内容": { "包含的子知识点": [], "相关方法": ["渐近线求解", "图形绘制", "趋势分析"], "教材位置": "选择性必修第一册第3章3.2.2节 P60-62" }, "重要程度": "重要", "考查方式": ["渐近线求解", "图形分析", "几何应用"] }, { "编号": "K3-2-1-05", "层次": "三级", "名称": "双曲线的离心率", "类型": "概念/公式", "核心内容": { "定义": "双曲线的焦距与实轴长的比", "公式": "$e = \\frac{c}{a}$", "范围": "$e > 1$" }, "原理说明": { "为什么这样定义": "离心率定量刻画了双曲线的张口大小", "核心特征": [ "刻画张口大小", "e越大张口越大", "反映双曲线的形状特征" ] }, "适用条件": { "必要性": "比较双曲线形状的重要参数", "特殊说明": "离心率是双曲线的固有性质" }, "前置知识": ["K3-2-1-01 双曲线的定义", "K3-2-1-02 双曲线的标准方程"], "关联内容": { "包含的子知识点": [], "相关方法": ["形状比较", "参数计算", "几何应用"], "教材位置": "选择性必修第一册第3章3.2.2节 P63" }, "重要程度": "重要", "考查方式": ["离心率计算", "形状比较", "几何分析"] }, { "编号": "K3-2-1-06", "层次": "三级", "名称": "等轴双曲线", "类型": "概念/定义", "核心内容": { "定义": "实轴和虚轴等长的双曲线", "方程": "$x^2 - y^2 = a^2$(标准位置时)", "特征": "$a = b$,渐近线$y = \\pm x$且互相垂直" }, "原理说明": { "为什么这样定义": "等轴双曲线是双曲线的特殊情况,具有更简洁的性质", "核心特征": [ "实轴虚轴相等", "渐近线互相垂直", "性质更加特殊" ] }, "适用条件": { "必要性": "研究特殊双曲线性质的需要", "特殊说明": "等轴双曲线的离心率$e = \\sqrt{2}$" }, "前置知识": ["K3-2-1-02 双曲线的标准方程", "K3-2-1-04 双曲线的渐近线"], "关联内容": { "包含的子知识点": [], "相关方法": ["特殊方程求解", "性质应用", "图形分析"], "教材位置": "选择性必修第一册第3章3.2.2节 P62" }, "重要程度": "基础", "考查方式": ["特殊方程", "性质应用", "图形分析"] }, { "编号": "K3-3-1-01", "层次": "二级", "名称": "抛物线的定义", "类型": "概念/定义", "核心内容": { "定义": "平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线", "焦点": "定点F称为抛物线的焦点", "准线": "定直线l称为抛物线的准线" }, "原理说明": { "为什么这样定义": "抛物线是圆锥曲线中最简单的情况,描述了到定点和定直线距离相等的点的集合", "核心特征": [ "到定点和定直线距离相等", "只有一个焦点和一条准线", "具有轴对称性" ] }, "适用条件": { "必要性": "研究抛物线性质的基础", "特殊说明": "定点不在定直线上" }, "前置知识": ["K3-1-1-05 椭圆的另一种定义", "点到直线距离公式"], "关联内容": { "包含的子知识点": ["K3-3-1-02 抛物线的标准方程", "K3-3-1-03 抛物线的几何性质"], "相关方法": ["轨迹方程求解", "几何作图"], "教材位置": "选择性必修第一册第3章3.3节 P64" }, "重要程度": "核心", "考查方式": ["概念理解", "轨迹判断", "几何应用"] }, { "编号": "K3-3-1-02", "层次": "三级", "名称": "抛物线的标准方程", "类型": "公式", "核心内容": { "开口向右": "$y^2 = 2px \\quad (p>0)$,焦点$F(\\frac{p}{2},0)$,准线$x = -\\frac{p}{2}$", "开口向左": "$y^2 = -2px \\quad (p>0)$,焦点$F(-\\frac{p}{2},0)$,准线$x = \\frac{p}{2}$", "开口向上": "$x^2 = 2py \\quad (p>0)$,焦点$F(0,\\frac{p}{2})$,准线$y = -\\frac{p}{2}$", "开口向下": "$x^2 = -2py \\quad (p>0)$,焦点$F(0,-\\frac{p}{2})$,准线$y = \\frac{p}{2}$" }, "原理说明": { "为什么这样建立": "根据抛物线定义,通过适当的坐标系选择得到四种标准形式", "核心特征": [ "形式简洁", "参数p的几何意义明确", "四种开口方向" ] }, "适用条件": { "必要性": "定量研究抛物线性质的基础", "特殊说明": "p表示焦点到准线的距离" }, "前置知识": ["K3-3-1-01 抛物线的定义", "点到直线距离公式"], "关联内容": { "包含的子知识点": ["K3-3-1-03 抛物线的几何性质"], "相关方法": ["方程建立", "参数求解", "轨迹方程"], "教材位置": "选择性必修第一册第3章3.3节 P65-67" }, "重要程度": "核心", "考查方式": ["方程建立", "参数计算", "标准方程求解"] }, { "编号": "K3-3-1-03", "层次": "三级", "名称": "抛物线的几何性质", "类型": "性质/特征", "核心内容": { "范围": "根据开口方向确定", "对称性": "关于对称轴对称", "顶点": "坐标原点(0,0)", "离心率": "$e = 1$", "焦半径": "焦点到抛物线上点的距离" }, "原理说明": { "为什么研究这些性质": "通过几何性质可以全面了解抛物线的形状特征", "核心特征": [ "只有一个顶点", "离心率恒为1", "具有良好光学性质" ] }, "适用条件": { "必要性": "抛物线几何应用的基础", "特殊说明": "抛物线的离心率恒为1,这是与椭圆、双曲线的重要区别" }, "前置知识": ["K3-3-1-02 抛物线的标准方程"], "关联内容": { "包含的子知识点": [], "相关方法": ["几何作图", "性质应用", "光学应用"], "教材位置": "选择性必修第一册第3章3.3节 P68-70" }, "重要程度": "核心", "考查方式": ["性质应用", "参数计算", "几何分析"] } ] }