圆锥曲线第三定义:平面内一个动点到一个定点和一条定直线的距离之比等于一个常数,这个定点称为焦点,定直线称为准线,这个常数称为离心率。当离心率等于1时,该动点的轨迹是抛物线;当离心率大于1时,该动点的轨迹是双曲线;当离心率等于0时,该动点的轨迹是椭圆。
推论:如果一个动点与定点和定直线的距离之比等于离心率,则该动点的轨迹为圆锥曲线。
推导:在平面直角坐标系中,点A(−x0,0),B(x0,0)是定点,其中 x0>0 ,有一动点P,设直线PA和直线PB的斜率分别是 k1 和k2,若k1⋅k2是不为0的定值,则点P的轨迹是圆、椭圆或双曲线(去掉A、B两点,以下不再特意说明)。
设k1⋅k2=m,则:
(1)若m>0,则点P的轨迹是焦点在x轴上的双曲线,且 m=b2a2=e2−1 (其中e是离心率,下同),点A、B是左、右端点;
(2)若−1<m<0,则点P的轨迹是焦点在x轴上的椭圆,且 m=−b2a2=e2−1,点A、B是左、右端点;
(3)若m=−1,则点P的轨迹是圆,且线段AB为一条直径;
(4)若m<−1,则点P的轨迹是焦点在y轴上的椭圆,且 m=−a2b2=1e2−1,点A、B是左、右端点。
我们一般狭义地认为圆锥曲线只有椭圆、抛物线和双曲线三种,要注意到我们此系列之前的提到的四种定义中,椭圆和双曲线在四种定义中都有,而抛物线只有在立体几何定义与第二定义中有。