2019-2020学年高中数学 第2章 圆锥曲线与方程 11双曲线的简单几何性质课时作业 新人教A版选修2-1.doc
高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2双曲线的简单几何性质课件新人教A版选修2
高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2双曲线的简单几何性质课件新人教A 版选修2
2.线的草图,首先在坐标系中画出渐近线 y=±32x,顶 点-23,0,23,0,然后算出双曲线在第一象限内一点的坐标, 比如取 y=1,算出 x=232≈0.94,可知点(0.94,1),(0.94,-1) 在双曲线上,将三点(0.94,-1),(23,0),(0.94,1)依次连成光滑 曲线并让它随 x 的增大逐步接近渐近线,画出位于第一、四象限 内双曲线的一支.最后由对称性可画出位于第二、三象限内双曲 线的另一支,得双曲线的草图如图所示.
(2a,- 3b),代入直线方程得- 3b=ba(2a-c),化简可得离心 率 e=ac=2+ 3.
【答案】 2+ 3
法二:∵渐近线 y=12x 过点(4,2),而 3<2, ∴点(4, 3)在渐近线 y=12x 的下方, 在 y=-12x 的上方(如图). ∴双曲线的焦点在 x 轴上,
休息时间到啦
同学们,下课休息十分钟。现在是休息时间,你 们休息一下眼睛,
看看远处,要保护好眼睛哦~站起来动一动,久坐 对身体不好哦~
结束语
同学们,你们要相信梦想是价值的源泉,相信成 功的信念比成功本身更重要,相信人生有挫折没 有失败,相信生命的质量来自决不妥协的信念, 考试加油!奥利给~
【解析】 如图所示,不妨设与渐近线平行的直线 l 的斜率
为ba,又直线 l 过右焦点 F(c,0),则直线 l 的方程为 y=ba(x-c).因 为点 P 的横坐标为 2a,代入双曲线方程得4aa22-by22=1,化简得 y =- 3b 或 y= 3b(点 P 在 x 轴下方,故舍去),故点 P 的坐标为
高二数学课本《选修11第二章圆锥曲线与方程》
高二数学课本《选修1-1第二章圆锥曲线与方程》高二数学课本《选修1-1》第二章圆锥曲线与方程在本章中,我们将探索圆锥曲线与方程之间的关系。
圆锥曲线是平面几何中的重要主题,而通过引入方程,我们可以更精确地描述这些曲线的性质。
一、引言圆锥曲线是平面几何中的一个基本主题。
椭圆、双曲线和抛物线等圆锥曲线都是平面上的点满足某种条件的轨迹。
通过引入方程,我们可以对这些曲线进行精确的描述和分类。
二、基本概念1.圆锥曲线的定义:圆锥曲线是指在平面直角坐标系中,一个动点在满足某种条件的限制下,沿着一条具有特殊形状的轨迹运动所形成的图形。
2.圆锥曲线的方程:对于每种圆锥曲线,我们可以使用一个二元二次方程来表示。
例如,椭圆方程可以表示为(x-a)^2/b^2 + (y-c)^2/d^2 = 1,其中a、b、c、d是椭圆的主要参数。
三、主要内容1.椭圆的定义和方程:椭圆是一种常见的圆锥曲线,它描述了一个动点在两个固定点(焦点)之间移动的轨迹。
椭圆的方程可以写为(x-a)^2/b^2 + (y-c)^2/d^2 = 1,其中(a, c)是焦点位置,b和d是半轴长度。
2.双曲线的定义和方程:双曲线也是一种圆锥曲线,描述了一个动点在一个固定点(焦点)和无穷远点之间的轨迹。
双曲线的方程可以写为(x-a)^2/b^2 - (y-c)^2/d^2 = 1,其中(a, c)是焦点位置,b和d是半轴长度。
3.抛物线的定义和方程:抛物线是一种圆锥曲线,描述了一个动点在一个固定点(焦点)和一条直线(准线)之间的轨迹。
抛物线的方程可以写为y^2 = 2px或x^2 = 2py,其中p是抛物线的焦参数。
4.圆锥曲线的性质:通过观察圆锥曲线的方程,我们可以得出一些重要的性质,例如范围、对称性和离心率等。
这些性质有助于我们更好地理解和应用圆锥曲线。
四、方法与技巧1.代数方法:通过代入坐标到圆锥曲线的方程中,我们可以得到点的位置,从而通过代数方法解决问题。
双曲线的简单几何性质 高二数学 (人教A版2019选择性 必修第一册)
2的等边三角形(O为原点),则双曲线的方程为(
2 2
A. 4 -12=1
2 2
B.12- 4 =1
)
2
C. 3 - 2 =1
2
D. 2 - 3
=1
1
(2)渐近线方程为y=± 2 x,且经过点A(2,-3)的双曲线方程为________.
[解析] (1)不妨设点A在第一象限,由题意可知c=2,点A的坐标为(1, 3),所以 = 3,
−
2
(2)设F1,F2是双曲线C:2
2
=1(a>
2
−
2)的两条渐近线的夹角为 3 ,则双曲线的离心率为________;
2
=1(a>0,b>0)的两个焦点,P是C上一点,若|PF1|+|PF2|=6a,且
2
△
PF1F2的最小内角为30°,则双曲线C的离心率为________.
(2)不妨设|PF1|>|PF2|,则|PF1|-|PF2|=2a,又|PF1|
(2)等轴双曲线具有以下性质:
①方程形式为x2-y2=λ(λ≠0);
②渐近线方程为y=±x,它们互相垂直,并且平分双曲线实轴和虚轴所成的角;
③实轴长和虚轴长都等于2a,离心率e= 2.
(三)典型例题
1.利用双曲线的性质求标准方程
2 2
例1.(1)已知双曲线2-2 =1(a>0,b>0)的右焦点为F,点A在双曲线的渐近线上,△OAF是边长为
[解析] 联立直线与双曲线方程
消去y得:(1-3k2)x2-6 2kx-9=0.
3
当1-3k2=0,即k=± 3 时,直线l1与双曲线C只有一个公共点;
当1-3k2≠0,Δ=(6k)2+36(1-3k2)=36-36k2,
双曲线的简单几何性质(2)
第2章 圆锥曲线与方程
复习 双曲线的标准方程与几何性质
双曲线定义
图形
方程 范围 对称性 顶点 焦点焦距 实轴、虚轴 渐近线 离心率 a,b,c 关系
一、焦点三角形、焦半径的最值
双曲线 x2 y2 1 上有一点 P 到右焦点的距离为 7 ,
9 16
则 P 到左焦点的距离等于_____
【练习】与圆 x2 y2 1以及圆 x2 y2 8x 12 0
都外切的圆的圆心在( )
A.一个椭圆上
B.双曲线的一支上
C.一个双曲线上
D.一个圆上
【思考】将“外切”变为“相切”?
教材54页B组第三题
作业
《小黄》
y2 b2
1 与直线 y
2x 有交点,
则其离心率的取值范围为
四、双曲线相关的轨迹问题(教材48页)
四、双曲线相关的轨迹问题(教材55页)
四、双曲线相关的轨迹问题
例 2.已知点 P 圆 M : (x 2)2 y2 4 上动点,
A(2,0),线段 PA 的中垂线与直线 PM 交于点 Q, 求 Q 的轨迹方程
若椭圆xm2+y2=1(m>1)与双曲线xn2-y2=1(n>0)有相同的焦点 F1,F2,
P 是两曲8 线的一个交点,则△F1PF2 的面积是( )
A.4 B6 .2
C.1
1 D.2
4
P
2
5
F1
O
2
4
F2
5
10
15
20
二、通径
5
4
3
2
1
O
8
6
4
2019_2020版高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2双曲线的简单几何性质课件新人教A版选修2_1
为 y=±x,离心率等于 2.
课前篇自主预习
【做一做1】 若点M(x0,y0)是双曲线
������2 4
−
������2 25
=1上支上的任意一点,
则x0的取值范围是
,y0的取值范围是
.
解析因为a2=4,b2=25,所以a=2,b=5,所以x0∈R,y0≥2.
答案(-∞,+∞) [2,+∞)
【做一做2】 双曲线4x2-2y2=1的实轴长等于
探究二
探究三
当堂检测
解(1)设双曲线方程为������������22 − ������������22=1(a>0,b>0).
∵双曲线过点 P( 6,2),∴���4���2 − ���6���2=1.
由题意得
������ ������
=
2 3
,
4 ������2
-
6 ������2
=
解得 1,
������2
课堂篇探究学习
探究一
探究二
探究三
当堂检测
变式训练1(1)双曲线2x2-y2=-8的实轴长是 ( )
A.2
B.2 2
C.4
D.4 2
(2)双曲线���4���2 − ���9���2=1 的渐近线方程是(
)
A.y=±23x B.y=±49x
C.y=±32x D.y=±94x
解析(1)双曲线方程可变形为���8���2 − ���4���2=1,所以 a2=8,a=2 2,故实轴
,虚轴长
等于
,焦距等于
Байду номын сангаас
.
解析双曲线方程化为
������2
双曲线的简单几何性质2 课件高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册
的距离的比是常数
结论:点 M ( x , y ) 与定点 F (c , 0 ) (c 0 ) 的距离和它到定直线 : x
c
c c
( 1),则点 M 的轨迹是一条双曲线.
a a
其中定点 F ( c , 0) 是双曲线的一个焦点,
c
a2
定直线 : x
是对应于焦点 F (c , 0) 的一条准线, 常数 是双曲线的离心率 e .
(5)若直线 = + 与双曲线 − =4两支各有一个公共点,求的取值范围.
直线与双曲线的位置关系
2
2
x
y
例 2.已知过双曲线
1 的右焦点 F2 ,倾斜角为 30 的直线交双曲线于 A, B 两
3
6
点,求 AB 和 F1AB的面积 .
归纳:求弦长问题的两种解决方法
(1)联立方程组,解出直线与圆锥曲线的交点,再利用两点距离公式来求解;
1
1
x 1即y x
2
2
y
2
M
2
1
x2 y 2
把y x 代入
1得
2
4
2
9
x 2 2 x 0其中 5 0 直线 l 与双曲线没有交点与所设矛盾
4
以 N (1 ,1 ) 为弦的中点的直线不存 在 .
2
o
..N
2
2
x
直线与双曲线的位置关系
常数 e
a
的比是__________.
那么反过来满足这个条件的点的轨迹是什么呢?
2
2
双曲线 的性质
a2
例 4. 动点 M ( x , y ) 与定点 F ( c , 0)(c 0)的距离 和它 到定 直线 : x
2019_2020学年高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3双曲线2.3.2双曲线的简单几何性质课件新人教A版
课前自主预习
课前自主学习
课堂合作研究
随堂基础巩固
课后课时精练
1.双曲线的简单几何性质
课前自主预习
课堂互动探究
随堂达标自测
课后课时精练
课前自主预习
课堂互动探究
随堂达标自测
课后课时精练
2.等轴双曲线
(1) □14 实轴和虚轴等长 的双曲线叫做等轴双曲线.
(2)等轴双曲线具有以下性质:
1
共
焦点
的方
程可
设为
x2 a2-λ
-b2y+2 λ
=1(λ≠0,
-
b2<λ<a2).
课前自主预习
课堂互动探究
随堂达标自测
课后课时精练
(4)与双曲线ax22-by22=1 具有相同渐近线的方程可设为ax22-by22=λ(λ≠0). (5)渐近线为 y=kx 的双曲线方程可设为 k2x2-y2=λ(λ≠0). (6)渐近线为 ax±by=0 的双曲线方程可设为 a2x2-b2y2=λ(λ≠0).
课前自主预习
课堂互动探究
随堂达标自测
课后课时精练
【跟踪训练 2】 (1)已知双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)的离心率为 25,则
椭圆ax22+by22=1 的离心率为(
)
1
3
3
2
A.2 B. 3 C. 2 D. 2
答案 C
课前自主预习
课堂互动探究
随堂达标自测
课后课时精练
答案
解析 因为双曲线ax22-by22=1 的离心率为 25,所以 e1=ca1= a2a+b2= 25, 化简得 a=2b,所以椭圆ax22+by22=1 的离心率为 e2=ca2= a2a-b2= 4b22b-b2=
2019-2020学年浙江高二人A数学选修2-1第二章 圆锥曲线与方程_2.3.1 双曲线及其标准方程(讲义)
2.3.1 双曲线及其标准方程课标要求:1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程的推导过程.2.掌握双曲线的标准方程.3.会利用双曲线的定义和标准方程解决简单的问题.1.双曲线的定义平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.2.双曲线定义的集合表示设点M是双曲线上任意一点,点F1,F2是双曲线的焦点,则由双曲线的定义可知,双曲线可以视为动点M的集合,即点集P={M|||MF1|-|MF2||=常数,常数大于0且小于|F1F2|}.注意:(1)距离的差要加绝对值,否则只是双曲线的一支,若F1,F2表示双曲线的左、右焦点,有两种情形:①若点P满足|PF2|-|PF1|=2a(a>0),则点P在左支上.如图①所示.②若点P满足|PF1|-|PF2|=2a(a>0),则点P在右支上.如图②所示.(2)注意定义中的“小于|F1F2|”这一限制条件,其根据是“三角形两边之差小于第三边”.①若2a=2c,即||PF1|-|PF2||=|F1F2|,根据平面几何知识,当|PF1|-|PF2|=|F1F2|时,动点轨迹是以F2为端点向右延伸的一条射线;当|PF2|-|PF1|=|F1F2|时,动点轨迹是以F1为端点向左延伸的一条射线.②若2a>2c,即||PF1|-|PF2||>|F1F2|,根据平面几何知识,动点轨迹不存在.3.双曲线的标准方程注意:(1)标准方程中的两个参数a和b,确定了双曲线的形状和大小,是双曲线的定形条件,这里b2=c2-a2,它们恰好为一个直角三角形的三条边,其中c为斜边.注意与椭圆中b2=a2-c2相区别,在椭圆中a>b>0,而双曲线中,a,b大小则不确定.(2)焦点F1,F2的位置,是双曲线定位的条件,它决定了双曲线标准方程的类型.可以根据项的正负来判断焦点所在的位置,即x2项的系数是正的,那么焦点在x轴上;y2项的系数是正的,那么焦点在y轴上.简言之,“焦点跟着正项走”.4.双曲线的一般方程当ABC ≠0时,方程Ax 2+By 2=C 可以变形为2x C A +2y C B=1,由此可以看出方程Ax 2+By 2=C 表示双曲线的充要条件是ABC ≠0,且A,B 异号.此时称方程Ax 2+By 2=C 为双曲线的一般方程.利用一般方程求双曲线的标准方程时,可以将其设为Ax 2+By 2=1(AB<0),将其化为标准方程,即21x A +21y B=1.因此,当A>0时,表示焦点在x 轴上的双曲线;当B>0时,表示焦点在y 轴上的双曲线. 5.共焦点的双曲线系方程 与双曲线22x a -22y b =1(a >0,b >0)有公共焦点的双曲线的方程为22x a λ+-22y b λ-= 1(a>0,b>0,-a 2<λ<b 2);与双曲线22y a -22x b =1(a>0,b>0)有公共焦点的双曲线的方程为22x a λ+-22y b λ-=1(a>0,b>0,-a 2<λ<b 2).6.双曲线的焦点三角形问题如图,P 是双曲线22x a -22yb =1上任意一点,当点P,F 1,F 2不在同一条直线上时,它们构成一个三角形——焦点三角形.设∠F 1PF 2=θ,则由双曲线的定义及余弦定理得, ||PF 1|-|PF 2||=2a ⇔|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|=4a 2,① |PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos θ=|F 1F 2|2=4c 2,② 由②-①得2|PF 1|·|PF 2|·(1-cos θ)=4c 2-4a 2,则|PF 1|·|PF 2|=221cos bθ-. 又12PF F S=12|PF 1|·|PF 2|·sin θ, 从而12PF F S =b2·sin 1cos θθ-=2tan2b θ.1.已知M(-2,0),N(2,0),|PM|-|PN|=4,则动点P 的轨迹是( A ) (A)一条射线 (B)双曲线 (C)双曲线左支 (D)双曲线右支解析:如果是双曲线,那么|PM|-|PN|=4=2a, a=2.而两个定点M(-2,0),N(2,0)为双曲线的焦点, c=2.而在双曲线中c>a,所以把后三个关于双曲线的答案全部排除. 故选A.2.(2018·和平区三模)设F 1和F 2分别为双曲线22x a -22y b =1(a>0,b>0)的左、右焦点,若F 1,F 2,P(0,2b)为等边三角形的三个顶点,且双曲线经过点则该双曲线的方程为(D)(A)x 2-23y =1 (B)22x -22y =1(C)23x -29y =1 (D)24x -212y=1解析:F 1和F 2分别为曲线22x a -22y b =1(a>0,b>0)的左、右焦点,F 1,F 2,P(0,2b)构成正三角形, 所以c,即有3c 2=4b 2=3(a 2+b 2), 所以b 2=3a 2.双曲线22x a -22y b =1过点),所以25a -233a=1,解得a 2=4, 所以b 2=12, 所以双曲线方程为24x -212y =1.故选D.3.(2018·肇庆三模)已知定点F 1(-2,0),F 2(2,0),N 是圆O:x 2+y 2=1上任意一点,点F 1关于点N 的对称点为M,线段F 1M 的中垂线与直线F 2M 相交于点P,则点P 的轨迹是( B ) (A)椭圆 (B)双曲线 (C)抛物线 (D)圆解析:连接ON,由题意可得ON=1,且N 为MF 1的中点, 所以MF 2=2.因为点F 1关于点N 的对称点为M,线段F 1M 的中垂线与直线F 2M 相交于点P,由垂直平分线的性质可得PM=PF 1,所以|PF 2-PF 1|=|PF 2-PM|=MF 2=2<F 1F 2,由双曲线的定义可得点P 的轨迹是以F 1,F 2为焦点的双曲线. 故选B.4.若双曲线2x m -23y =1的右焦点坐标为(3,0),则m= . 解析:由已知a 2=m,b 2=3, 所以m+3=9,所以m=6. 答案:65.一动圆过定点A(-4,0),且与定圆B:(x-4)2+y 2=16相外切,则动圆圆心的轨迹方程为 .解析:设动圆圆心为点P,则|PB|=|PA|+4即|PB|-|PA|=4<|AB|=8. 所以点P 的轨迹是以A,B 为焦点,且2a=4,a=2的双曲线的左支. 又因为2c=8,所以c=4. 所以b 2=c 2-a 2=12, 所以动圆圆心的轨迹方程为24x -212y =1(x ≤-2).答案:24x -212y =1(x ≤-2)题型一 双曲线定义的理解及应用[例1] (1)已知F 1(-8,3),F 2(2,3),动点P 满足|PF 1|-|PF 2|=10,则P 点的轨迹是( )(A)双曲线 (B)双曲线的一支(C)直线 (D)一条射线 (2)如图,若F 1,F 2是双曲线29x -216y =1的两个焦点,P 是双曲线左支上的点,且|PF 1|·|PF 2|=32,则△F 1PF 2的面积为 .解析:(1)F 1,F 2是定点,且|F 1F 2|=10,所以满足条件|PF 1|-|PF 2|=10的点P 的轨迹应为一条射线.故选D.(2)由双曲线方程29x -216y=1,可知=5.因为P 是双曲线左支上的点, |PF 2|-|PF 1|=2a=6, (*) 将(*)式两边平方,得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|=36, 所以|PF 1|2+|PF 2|2 =36+2|PF 1|·|PF 2| =36+2×32 =100.在△F 1PF 2中,由余弦定理,得cos ∠F 1PF 2=22121212||||||2||||PF PF F F PF PF +-⋅=121001002||||PF PF -⋅ =0,所以∠F 1PF 2=90°,所以12F PF S=12|PF 1|·|PF 2|=12×32=16.答案:(1)D (2)16变式探究:若将例中的条件“|PF 1|·|PF 2|=32”改为“1PF ·2PF =0”,其他条件不变,则|PF 1|·|PF 2|的值为 .解析:由双曲线方程29x -216y=1,可知=5.由题意得,|PF 2|-|PF 1|=2a=6,所以|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|=36. ① 又1PF ·2PF =0,所以PF 1⊥PF 2.在Rt △PF 1F 2中,由勾股定理得|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=100. ② 将②代入①式,得2|PF 1|·|PF 2|=64, 所以|PF 1|·|PF 2|=32. 答案:32(1)在解决与双曲线有关的焦点三角形问题时,应注意双曲线定义条件||PF 1|-|PF 2||=2a 的应用.(2)解题的关键是“|PF 1|·|PF 2|”形式的“配凑”,将双曲线定义及图形的平面几何性质(结合正、余弦定理)“和谐”地结合起来,注意整体思想的应用,从而达到简化运算的目的. 即时训练1-1:(1)设P 为双曲线x2-212y =1上的一点,F 1,F 2是该双曲线的两个焦点,若|PF 1|∶|PF 2|=3∶2,求△PF 1F 2的面积;(2)已知一个动点P(x,y)到两个定点F 1(-1,0),F 2(1,0)的距离差的绝对值为定值a(a ≥0),求点P 的轨迹. 解:(1)因为|PF 1|-|PF 2|=2a=2, 且|PF 1|∶|PF 2|=3∶2, 所以|PF 1|=6,|PF 2|=4. 又因为|F1F 2所以|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2, 所以12PF F S=12|PF 1|·|PF 2|=12×6×4=12. (2)因为|F 1F 2|=2,①当a=2时,轨迹是两条射线y=0(x ≥1)或y=0(x ≤-1); ②当a=0时,轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线,即y 轴,方程x=0; ③当0<a<2时,轨迹是以F 1,F 2为焦点的双曲线; ④当a>2时,轨迹不存在. 题型二 双曲线标准方程的求法[例2] 根据下列条件,求双曲线的标准方程:(1)与双曲线216x -24y =1有相同的焦点,且经过点(2)过点P(3,154),Q(-163,5)且焦点在坐标轴上. 解:(1)法一 因为焦点相同,所以设所求标准方程为22x a -22y b =1(a>0,b>0),所以c 2=16+4=20,即a 2+b 2=20,① 因为双曲线经过点所以218a -24b =1,②由①②得a 2=12,b 2=8,所以双曲线的标准方程为212x-28y =1.法二 设所求双曲线方程为216x λ--24y λ+=1(-4<λ<16). 因为双曲线过点所以1816λ--44λ+=1, 解得λ=4,或λ=-14(舍去).所以双曲线的标准方程为212x-28y =1.(2)法一 当焦点在x轴上时,设标准方程为22x a -22y b =1(a>0,b>0),因为点P,Q 在双曲线上,所以222292251,16256251,9a b a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩此方程组无解.当焦点在y 轴上时,设标准方程为22y a -22x b =1(a>0,b>0),因为点P,Q 在双曲线上,所以222222591,16252561,9a b a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩解得229,16.a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩所以双曲线的标准方程为29y -216x =1.法二 设双曲线方程为2x m+2yn =1,mn<0. 因为点P,Q 在双曲线上,所以92251,16256251,9m nm n⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩解得16,9.m n =-⎧⎨=⎩ 所以双曲线的标准方程为29y -216x=1.利用待定系数法求双曲线标准方程的步骤:即时训练2-1:(1)(2018·天心区校级月考)如图,已知双曲线以矩形ABCD 的顶点A,B 为左、右焦点,且过C,D 两点,若|AB|=4,|BC|=3,则此双曲线的标准方程为 .(2)写出下列条件的双曲线的标准方程.①a=4,c=5,焦点在x 轴上,则标准方程为 ;②a=4,经过点),则标准方程为 . 解析:(1)连接BD(图略),由题意知c=2, |DB|=5,|DA|=|BC|=3, 2a=|DB|-|DA|=5-3=2, 所以故双曲线的标准方程为x 2-23y =1. (2)①设双曲线方程为22x a -22y b =1(a>0,b>0). 因为a=4,c=5,所以b 2=c 2-a 2=25-16=9.所以双曲线的标准方程为216x -29y =1.②若所求的双曲线标准方程为22x a -22y b =1(a>0,b>0),则将a=4代入得216x -22yb =1.因为点)在双曲线上,所以116-21609b =1,由此得b 2<0,不合题意舍去. 若所求的双曲线标准方程为22y a -22x b =1(a>0,b>0),同理解得b 2=9.所以双曲线的标准方程为216y -29x =1.答案:(1)x 2-23y =1(2)①216x -29y =1 ②216y -29x =1题型三 双曲线标准方程的理解[例3] (1)若θ是第三象限角,则方程x 2+y 2sin θ=cos θ表示的曲线是( )(A)焦点在y 轴上的双曲线 (B)焦点在x 轴上的双曲线 (C)焦点在y 轴上的椭圆 (D)焦点在x 轴上的椭圆(2)已知21x k--2||3y k -=-1,当k 为何值时,①方程表示双曲线?②方程表示焦点在x 轴上的双曲线? ③方程表示焦点在y 轴上的双曲线?(1)解析:曲线方程可化为2cos x θ+2cos sin y θθ=1,θ是第三象限角,则cos θ<0,cos sin θθ>0,所以该曲线是焦点在y 轴上的双曲线.故选A. (2)解:①若方程表示双曲线,则10,||30k k ->⎧⎨->⎩或10,||30,k k -<⎧⎨-<⎩ 解得k<-3或1<k<3.②若方程表示焦点在x 轴上的双曲线,则10,||30,k k -<⎧⎨-<⎩ 解得1<k<3.③若方程表示焦点在y 轴上的双曲线,则10,||30k k ->⎧⎨->⎩ 解得k<-3.名师点评:(2)中对于①,只要两分母同号,就可以化成双曲线的标准方程;对于②,标准方程为21x k --23||y k -=1;对于③,标准方程为2||3y k --21x k-=1.即时训练3-1:(1)(2018·东湖区校级期中)若曲线24x k ++21y k -=1表示双曲线,则k 的取值范围是( ) (A)[-4,1](B)(-∞,-4)∪(1,+∞) (C)(-4,1)(D)(-∞,4]∪[1,+∞)(2)已知m,n 为两个不相等的非零实数,则方程mx-y+n=0与nx 2+my 2=mn 所表示的曲线可能是( )解析:(1)根据题意,若曲线24x k ++21y k -=1表示双曲线,则有(k+4)(k-1)<0,解得-4<k<1. 即k 的取值范围是(-4,1). 故选C.(2)A 中,由直线位置可知,m>0,n<0,曲线应为双曲线,故A 错;B 中,由直线位置可知,m<0,n>0,曲线应为双曲线,故B 错;C 中,由直线位置可知,m>0,n<0,曲线为焦点在x 轴上的双曲线,故C 正确;D 中,由直线位置可知,m>0,n>0,曲线应为椭圆,故D 错.故选C.。
2019-2020学年苏教版数学(选修1-1)本章练测:第2章-圆锥曲线与方程(含答案)
,椭圆的左焦点为 ,且直
线 与此圆相切,则椭圆的离心率
为.
9.若点 O 和点 F 分别为椭圆 最大值为 .
的中心和左焦点,点 P 为椭圆上的任意一点,则
的
10. 已知方程 ax2 + by2 = ab 和 ax+ by+ c = 0 ,其中 ab构0,a b,c > 0 , 它们所表示的曲线可能是下列图象中的.
,得直线 l 的方程为
由
消去 ,得 y 2 + 2 py - p2 = 0 .
由题意得 D = (2 p)2 + 4 p2 > 0 , y1 + y2 = - 2 p, y1 y2 = - p2 . 设直线 与抛物线交于 A( x1 , y1 ), B( x2 , y2 ), 则 | AB |= 3 .
y= ? b x. a
设直线 与 轴的交点为 ,因为△
为等边三角形,则有
× 所以 c-
a2 =
c
3 2
骣???桫acb +
acb÷÷÷÷,即
c2 - a2 c
=
3 ab ,
c
MF = 3 PQ , 2
解得 b = 3a ,
.所以 e = c = 2 . a
( 2)由( 1)得双曲线
的方程为
x2 -
a2
2019-2020 学年苏教版数学精品资料
第 2 章 圆锥曲线与方程(苏教版选修 1-1 )
建议用时 120 分钟
实际用时
满分 160 分
实际得分
一、填空题 ( 本题共 14 小题,每小题 5 分,共 70 分 )
x2 y2 1. 若椭圆 2 2 1(a b 0) 的离心率是
2019_2020学年高中数学第2章圆锥曲线与方程2.3.1双曲线及其标准方程课件新人教A版
[解] 圆 F1:(x+5)2+y2=1,圆心 F1(-5,0),半径 r1=1. 圆 F2:(x-5)2+y2=42,圆心 F2(5,0),半径 r2=4. 设动圆 M 的半径为 R,则有|MF1|=R+1,|MF2|=R+4, ∴|MF2|-|MF1|=3<10=|F1F2|.
∴点 M 的轨迹是以 F1,F2 为焦点的双曲线的左支,且 a=32,c
1.(1)已知定点 F1(-2,0),F2(2,0),在平面内满足下列条件 的动点 P 的轨迹中为双曲线的是( )
A.|PF1|-|PF2|=±3 B.|PF1|-|PF2|=±4 C.|PF1|-|PF2|=±5 D.|PF1|2-|PF2|2=±4 A [|F1F2|=4,根据双曲线的定义知选 A.]
由定义和余弦定理得|PF1|-|PF2|=±6, |F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos 60°, ∴102=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|, ∴|PF1|·|PF2|=64, ∴S△F1PF2=12|PF1|·|PF2|·sin ∠F1PF2 =12×64× 23=16 3.
(2)法一:∵焦点相同, ∴设所求双曲线的标准方程为ax22-by22=1(a>0,b>0), ∴c2=16+4=20,即 a2+b2=20.① ∵双曲线经过点(3 2,2),∴1a82-b42=1.② 由①②得 a2=12,b2=8,∴双曲线的标准方程为1x22 -y82=1.
法二:设所求双曲线的方程为16x-2 λ-4+y2 λ=1(-4<λ<16). ∵双曲线过点(3 2,2),∴161-8 λ-4+4 λ=1, 解得 λ=4 或 λ=-14(舍去). ∴双曲线的标准方程为1x22 -y82=1.
2020版高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2.2双曲线的几何性质(第2课时)课件新人教B版选修1_1
答案: -14
4.求满足下列条件的双曲线的标准方程: (1)焦点是(-4,0),(4,0),过点(2,0); (2)离心率为54,半虚轴长为 2.
椭圆的几何性质主要有范围、对称性、两轴(长轴和短轴)、离心 率等,类比椭圆的几何性质,你认为双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)有哪 些性质?
双曲线的几何性质
标准方程 ax22-by22=1(a>0,b>0) ay22-bx22=1(a>0,b>0)
图形
焦点 焦距 范围 对称性 性 顶点 质 轴长
n m
x=±
mn m x.
题目类型二、由双曲线的几何性质求标准方程 例2.已知双曲线中心在原点,对称轴为坐标轴,且过点P(3,-1), 一条渐近线与直线3x-y=10平行,求双曲线标准方程.
[策略点睛]
解:由已知,双曲线中心在原点,坐标轴为对称轴,由于其中一 条渐近线与直线 l:3x-y=10 平行,
【错解】 ∵P(a,b)到 y=x 的距离是 2,故|a-2b|= 2, ∴a-b=±2. 又∵a2-b2=1,∴(a+b)(a-b)=1,∴a+b=±12.
【错因】 忽略了条件P(a,b)在双曲线的左支上,若P在 双曲线的左支上,则a-b<0,故应有a-b=-2.
【正解】 ∵点 P(a,b)到 y=x 的距离为 2,故|a-2b|= 2, ∴a-b=±2.又∵P 在双曲线的左支上, 故 a-b<0,有 a-b=-2. 又∵a2-b2=1, 即(a-b)(a+b)=1,∴a+b=-12.
高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.2.2 双曲线的简单几何性质 第1课时 双曲线的简单几何性质达
高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2.2 双曲线的简单几何性质第1课时双曲线的简单几何性质达标练新人教A版选修1-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2.2 双曲线的简单几何性质第1课时双曲线的简单几何性质达标练新人教A版选修1-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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2.2.2 双曲线的简单几何性质第1课时双曲线的简单几何性质1.双曲线2x2—y2=8的实轴长是( )A.2 B。
2 C.4 D。
4【解析】选C。
双曲线标准方程为—=1,故实轴长为4。
2.双曲线x2-=1的离心率大于的充分必要条件是( )A。
m〉B。
m≥1 C.m>1 D。
m>2【解析】选C.双曲线离心率e=>,所以m>1.3.若双曲线+=1的渐近线方程为y=±x,则双曲线的焦点坐标是________.【解析】由双曲线方程得出其渐近线方程为y=±x,所以m=—3,求得双曲线方程为—=1,从而得到焦点坐标(,0),(-,0).答案:(,0),(-,0)4.根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)与双曲线—=1有共同的渐近线,且过点(—3,2).(2)与双曲线—=1有公共焦点,且过点(3,2).【解析】(1)设所求双曲线方程为—=λ(λ≠0),将点(—3,2)代入得λ=,所以双曲线方程为—=,即-=1.(2)设双曲线方程为—=1(a>0,b〉0).由题意易求c=2.又双曲线过点(3,2),所以-=1.又因为a2+b2=(2)2,所以a2=12,b2=8。
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9.设F是双曲线C: - =1的一个焦点,若C上存在点P,使线段PF的中点恰为其虚轴的一个端点,则C的离心率为________.
解析:设F(c,0),P(m,n),(m<0),
设PF的中点为M(0,b),即有m=-c,n=2b,
将点(-c,2b)代入双曲线方程可得,
(2)由x2- =1,得y2=3x2-3,
∴|MN|= =
= = .
又∵x≤-1或x≥1,
∴当x=1时,|MN|取得最小值3.
13.已知F1,F2是双曲线 - =1(a>0,b>0)的两个焦点,PQ是经过F1且垂直于x轴的双曲线的弦,如果∠PF2Q=90°,求双曲线的离心率.
解:设F1(c,0),将x=c代入双曲线的方程得 - =1,那么y=± .
解析:由 + =1表示双曲线,得b<0,
∴离心率e= ∈(1,2).∴-12<b<0.
答案:(-12,0)
8.已知双曲线 - =1的离心率为2,焦点与椭圆 + =1的焦点相同,那么双曲线的焦点坐标为__________;渐近线方程为________.
解析:椭圆的焦点坐标为(4,0),(-4,0),故c=4,且满足 =2,故a=2,b= =2 ,所以双曲线的渐近线方程为y=± x=± x.
解析:直线l的方程为 + =1,即bx+ay-ab=0.点(1,0)到直线l的距离d1= ,点(-1,0)到直线l的距离d2= ,
s=d1+d2= = ,由s≥ c,得 ≥ c,
即5a ≥2c2,于是有5 ≥2e2,
即4e4-25e2+25≤0,得 ≤e2≤5.
由于e>1>0,所以e的取值范围是 ≤e≤ .
A. - =1 B. - =1 C. - =1 D. - =1
解析:2c=10,c=5.
∵点P(2,1)在直线y= x上,∴1= .
又∵a2+b2=25,∴a2=20,b2=5.
故C的方程为 - =1.
答案:A
3.双曲线mx2+y2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m的值为()
A.- B.-4
C.4 D.
- =1,可得e2= =5,
解得e= .故答案为 .
答案:
B组 能力提升
10.设直线l过双曲线C的一个焦点,且与C的一条对称轴垂直,l与C交于A,B两点,|AB|为C的实轴长的2倍,则C的离心率为()
A. B.
C.2 D.3
解析:设双曲线的两焦点分别为F1,F2,
由题意可知|F1F2|=2c,|AB|=2|AF1|=4a,
在Rt△AF1F2中,
∵|AF1|=2a,|F1F2|=2c,|AF2|= ,
∴|AF2|-|AF1|= -2a=2a,
即3a2=c2,∴e= = .
答案:B
11.已知双曲线 - =1的左顶点为A,过右焦点F作垂直于x轴的直线,交双曲线于M,N两点,则△AMN的面积为__________.
解析:由已知得A点坐标为(-3,0),右焦点F坐标为(5,0),把x=5代入 - =1,得y=± .
∴|PF1|= .
由双曲线对称性,|PF2|=|QF2|且∠PF2Q=90°.
知|F1F2|= |PQ|=|PF1|,
∴ =2c,则b2=2ac.
∴c2-2ac-a2=0,
∴ 2-2× -1=0.
即e2-2e-1=0.
∴e=1+ 或e=1- (舍去).
∴所求双曲线的离心率为1+ .
14.双曲线 - =1(a>1,b>0)的焦距为2c,直线l过点(a,0)和(0,b),且点(1,0)到直线l的距离与点(-1,0)到直线l的距离之和s≥ c,求双曲线的离心率的取值范围.
答案:A
5.已知双曲线C: - =1(a>0,b>0)的离心率e=2,且它的一个顶点到较近焦点的距离为1,则该双曲线的方程为()
A.x2-y2=1 B.x2- =1
C.x2- =1 D. -y2=1
解析:由已知 =2,c-a=1,
∴c=2,a=1.∴b2=c2-a2=3.
∴所求双曲线方程为x2- =1.
2019-2020学年高中数学第2章圆锥曲线与方程11双曲线的简单几何性质课时作业新人教A版选修2-1
1.双曲线4y2-9x2=36的渐近线方程为()
A.y=± xB.y=± x
C.y=± xD.y=± x
解析:方程可化为 - =1,焦点在y轴上,
∴渐近线方程为y=± x.
答案:A
2.已知双曲线C: - =1的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为()
∴S△AMN= ×8× = .
答案:
12.已知双曲线 - =1的一个焦点为(2,0).
(1)求双曲线的实轴长和虚轴长;
(2)若已知M(4,0),点N(x,1)由题意可知,m+3m=4,∴m=1.
∴双曲线方程为x2- =1.
∴双曲线实轴长为2,虚轴长为2 .
解析:由双曲线方程mx2+y2=1,知m<0,
则双曲线方程可化为y2- =1,
则a2=1,a=1.
又虚轴长是实轴长的2倍,
∴b=2,∴- =b2=4,
∴m=- ,故选A.
答案:A
4.如果椭圆 + =1(a>0,b>0)的离心率为 ,那么双曲线 - =1的离心率为()
A. B.
C. D.2
解析:由已知椭圆的离心率为 ,得 = ,∴a2=4b2.∴e2= = = .∴双曲线离心率e= .
答案:B
6.若双曲线 - =1的渐近线方程为y=± x,则双曲线焦点F到渐近线的距离为()
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:由已知可知双曲线的焦点在y轴上,
∴ = = .∴m=9.
∴双曲线的焦点为(0,± ),焦点F到渐近线的距离为d=3.
答案:B
7.若双曲线 + =1的离心率e∈(1,2),则b的取值范围是__________.