课后训练{2.3.2 双曲线的简单几何性质}

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教学设计3:2.3.2 双曲线的简单几何性质

教学设计3:2.3.2 双曲线的简单几何性质

(三)渐近线双曲线的范围在以直线by xa=和by xa=-为边界的平面区域内,那么从x,y的变化趋势看,双曲线22221x ya b-=与直线by xa=±具有怎样的关系呢?根据对称性,可以先研究双曲线在第一象限的部分与直线by xa=的关系。

双曲线在第一象限的部分可写成:当x逐渐增大时,|MN|逐渐减小,x无限增大,|MN|接近于零,|MQ|也接近于零,就是说,双曲线在第一象限的部分从射线ON的下方逐渐接近于射线ON.在其他象限内也可以证明类似的情况.现在来看看实轴在y轴上的双曲线的渐近线方程是怎样的?由于焦点在y轴上的双曲线方程是由焦点在x轴上的双曲线方程,将x、y字母对调所得到,自然前者渐近线方程也可由后者渐近线方程将x、y字这样,我们就完满地解决了画双曲线远处趋向问题,从而可比较精再描几个点,就可以随后画出比较精确的双曲线.(四)离心率由于正确认识了渐近线的概念,对于离心率的直观意义也就容易掌握了,为此,介绍一下双曲线的离心率以及它对双曲线的形状的影响:变得开阔,从而得出:双曲线的离心率越大,它的开口就越开阔.这时,指出:焦点在y 轴上的双曲线的几何性质可以类似得出,双曲线的几何性质与坐标系的选择无关,即不随坐标系的改变而改变. (五)例题讲解例1求双曲线22143x y -=的实轴长和虚轴长、焦点的坐标、离心率、渐近线方程,并画出双曲线的草图。

分析:由双曲线的标准方程,容易求出,,a b c .引导学生用双曲线的实轴长、虚轴长、离心率、焦点和渐近线的定义即可求相关量或式子,但要注意焦点在y 轴上的渐近线是ay x b=±. 例2 已知双曲线的中心在原点,焦点在y 轴上,焦距为16,离心率为43,求双曲线的标准方程。

例3求与双曲线221169x y -=共渐近线,且经过()23,3A -点的双曲线的标准方及离心率.分析:已知双曲线的渐近线求双曲线的标准方程:方法一按焦点位置分别设方程求解;方法二可直接设所求的双曲线的方程为()22,0169x y m m R m -=∈≠ 例4.如图,设(),M x y 与定点()5,0F 的距离和它到直线l :165x =的距离的比是常数54,求点M 的轨迹方程. 分析:若设点(),M x y ,则()225MF x y =-+,到直线l :165x =的距离165d x =-,则容易得点M 的轨迹方程.例5.双曲线型冷却塔的外形,是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所成的曲面如图(1),它的最小半径为12m,上口半径为13m,下口半径为25m,高为55m.试选择适当的坐标系,求出双曲线的方程(各长度量精确到1m).练习反馈1.已知双曲线方程如下,求它们的两个焦点、离心率e和渐近线方程.(1)16x2-9y2=144;(2)16x2-9y2=-144.限时训练2.求双曲线的标准方程:(1)实轴的长是10,虚轴长是8,焦点在x轴上;(2)焦距是10,虚轴长是8,焦点在y轴上;曲线的方程.点到两准线及右焦点的距离.课堂小结作业布置提高。

2.3.2双曲线的简单几何性质(1)

2.3.2双曲线的简单几何性质(1)

等轴双曲线方程:

渐进线方程:

离心率:
123444
例2 曲线型冷却塔的外形,是双曲线的一部分绕其虚 轴旋转所成的曲面如图,它的最小半径为12 m,上口 半径为13 m,下口半径为25 m,高55 m.选择适当的坐 标系,求出此双曲线的方程(精确到1m).
123444
解:如图,建立冷却塔的轴截面所在平面的直 角坐标系xOy,使小圆的直径AA`在x轴上,圆 心与圆点重合.这时,上、下口的直径CC`, BB`都平行于x轴,且|CC`|=13×2, |BB`|=25×2. 设双曲线的方程为(a>0,b>0),令点C的坐标 为(13,y),则点B的坐标为(25,y-55).
123444
123444
(1) 范围
x2 a2
y2 b2
1
(a b 0)
x2 a2
y2 b2
1
(a 0, b 0)
123444
(2) 对称性
x2 y2 a2 b2 1 (a b 0)
x2 y2 a2 b2 1 (a 0, b 0)
对称轴: x轴、y轴. 对称中心: 原点
用用--对对yx代代称称替替轴中yx,:心,方方: 程程x原轴不不点、变变y轴. 用-x、-y代替x、y, 方程不变
4、离心率:
B2
F1 A1 O
A2 F2
x
B1
5 、 渐近线:
123444
焦点在y轴上的双曲线的几何性质来自双曲线标准方程:Y
1、范围: y≥a或y≤-a
F2
2 、 对称性:关于x轴,y轴,原点对称。
A2
3、顶点: A1(0,-a), A2(0,a) 实轴 A1A2 虚轴 B1B2

高二选修双曲线及简单性质课后巩固试题 (1)

高二选修双曲线及简单性质课后巩固试题 (1)

§2.3.2双曲线的简单几何性质(1)学习目标1.理解并掌握双曲线的几何性质.P 56~ P 58,文P 49~ P 51找出疑惑之处) 复习1:写出满足下列条件的双曲线的标准方程: ①3,4a b ==,焦点在x 轴上;②焦点在y 轴上,焦距为8,2a =. 复习2:前面我们学习了椭圆的哪些几何性质?二、新课导学: ※ 学习探究问题1:由椭圆的哪些几何性质出发,类比探究双曲线22221x y ab-=的几何性质?范围:x : y :对称性:双曲线关于 轴、 轴及 都对称. 顶点:( ),( ).实轴,其长为 ;虚轴,其长为 . 离心率:1c e a=>.渐近线: 双曲线22221x y ab-=的渐近线方程为:0x y ab±=.问题2:双曲线22221y x ab-=的几何性质?图形: 范围:x : y :对称性:双曲线关于 轴、 轴及 都对称. 顶点:( ),( )实轴,其长为 ;虚轴,其长为 . 离心率:1c e a=>.渐近线:双曲线22221y x ab-=的渐近线方程为: .新知:实轴与虚轴等长的双曲线叫 双曲线.※ 典型例题例1求双曲线2214925xy-=的实半轴长、虚半轴的长、焦点坐标、离心率及渐近线的方程.变式:求双曲线22916144y x -=的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程. 例2求双曲线的标准方程:⑴实轴的长是10,虚轴长是8,焦点在x 轴上;⑵离心率e =(5,3)M -;⑶渐近线方程为23y x =±,经过点9(,1)2M -.※ 动手试试练1.求以椭圆22185xy+=的焦点为顶点,以椭圆的顶点为焦点的双曲线的方程.练2.对称轴都在坐标轴上的等到轴双曲线的一个焦点是1(6,0)F -,求它的标准方程和渐近线方程.三、总结提升: ※ 学习小结双曲线的图形、范围、顶点、对称性、离心率、渐近线.※ 当堂检测1. 双曲线221168xy-=实轴和虚轴长分别是( ).A .8、B .8、C .4、D .4、2.双曲线224x y -=-的顶点坐标是( ).A .(0,1)±B .(0,2)±C .(1,0)±D .(2,0±)3. 双曲线22148xy-=的离心率为( ).A .1 B . C D .24.双曲线2241x y -=的渐近线方程是 .5.经过点(3,1)A -,并且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线的方程是 .1.求焦点在y 轴上,焦距是16,43e =的双曲线的标准方程.2.求与椭圆2214924xy+=有公共焦点,且离心率54e =的双曲线的方程.§2.3.2双曲线的简单几何性质(2)学习目标1.从具体情境中抽象出椭圆的模型;2.掌握椭圆的定义;3.掌握椭圆的标准方程.P 58~ P 60,文P 51~ P 53找出疑惑之处) 复习1:说出双曲线的几何性质? 复习2:双曲线的方程为221914xy-=,其顶点坐标是( ),( );渐近线方程 . 二、新课导学 ※ 学习探究探究1:椭圆22464x y +=的焦点是?探究2:双曲线的一条渐近线方程是0x +=,则可设双曲线方程为?问题:若双曲线与22464x y +=有相同的焦点,它的一条渐近线方程是0x +=,则双曲线的方程是?※ 典型例题例1双曲线型冷却塔的外形,是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所成的曲面,它的最小半径为12m ,上口半径为13m ,下口半径为25m ,高为55m ,试选择适当的坐标系,求出此双曲线的方程.例2点(,)M x y 到定点(5,0)F 的距离和它到定直线l :165x =的距离的比是常数54,求点M 的轨迹.例3过双曲线22136xy-=的右焦点,倾斜角为30的直线交双曲线于,A B 两点,求,A B 两点的坐标.变式:求A B ? 思考:1AF B ∆的周长?※ 动手试试练1.若椭圆22214xy a+=与双曲线2212xya-=的焦点相同,则a =____.练2 .若双曲线2214xym-=的渐近线方程为2y =±,求双曲线的焦点坐标.三、总结提升1.双曲线的综合应用:与椭圆知识对比,结合; 2.双曲线的另一定义; 3.直线与双曲线的位置关系.※ 当堂检测1.若椭圆2212516xy+=和双曲线22145xy-=的共同焦点为F 1,F 2,P 是两曲线的一个交点,则12PF PF ∙的值为( ). A .212B .84C .3D .212.以椭圆2212516x y+=的焦点为顶点,离心率为2的双曲线的方程( ). A.2211648xy-= B.221927xy-= C.2211648xy-=或221927xy-= D. 以上都不对3.过双曲线的一个焦点2F 作垂直于实轴的直线,交双曲线于P 、Q ,1F 是另一焦点,若∠12PF Q π=,则双曲线的离心率e 等于( ).A.1B.C. 1D. 24.双曲线的渐近线方程为20x y ±=,焦距为10,这双曲线的方程为_______________. 5.方程221xy+=表示焦点在x 轴上的双曲线,则k 的取值范围 .1.已知双曲线的焦点在x 轴上,方程为22221x y ab-=,两顶点的距离为8,一渐近线上有点(8,6)A ,试求此双曲线的方程.双曲线的简单几何性质随堂巩固1.双曲线19422=-yx的渐进线方程为( )A .x y 32±= B .x y 94±= C .x y 23±= D .x y 49±=2.已知双曲线C 的两条渐进线方程为x y ±=,且过点)1,2(M ,则双曲线的方程为( ) A .122=-y x B .222=-y x C .122-=-yx D .222-=-y x3.双曲线的离心率为2,则双曲线的两条渐近线的夹角是4.已知双曲线1422=-ymx的一条渐近线方程为x y =,则实数m =5.已知P 是双曲线19222=-yax 右支上的一点,双曲线的一条渐近线方程为03=-y x ,设21F F 、分别为双曲线的左、右焦点.若32=PF ,则1PF = 6.已知双曲线与椭圆125922=+yx共焦点,它们离心率之和为514,则双曲线方程是强化训练1.已知双曲线12222=-by ax 和椭圆)0,0(12222>>>=+b m a by mx 的离心率互为倒数,那么以m b a 、、为边长的三角形是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形 2.已知双曲线13622=-yx的焦点21,F F ,点M 在双曲线上且x MF ⊥1轴,则1F 到直线2MF 的距离为( )A .563 B .665 C .56 D .653.双曲线192522=-yx和)259(192522<<-=+--k k ykx有( )A .相同焦点B .相同的渐进线C .相同顶点D .相等的离心率 4.已知双曲线)0(19222>=-m x m y 的一个顶点到它的一条渐近线的距离为51,则m 等于( ) A .1 B .2 C .3 D .4 5.设1>a ,则1)1(2222=+-a yax 的离心率e 的取值范围是( )A .)2,2(B .)5,2(C .)5,2(D .)5,2(6.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by ax 的一条渐近线为)0(>=k kx y ,离心率为k e 5=,则双曲线方程为( )A .142222=-a yax B .152222=-ayax C .142222=-by bxD .152222=-by bx7.双曲线1251622=-yx的两条渐进线的夹角为8.已知圆0846:22=+--+y x y x C ,以圆C 与坐标轴的交点分别作为双曲线的一个焦点和顶点,则适合上述条件的双曲线的标准方程为 9.已知双曲线的渐进线方程为x y 34±=,并且焦点都在圆10022=+yx 上,求双曲线的方程10.已知双曲线的离心率21,2F F e 、=是双曲线的两个焦点,P 在双曲线上且SPF F ,6021=∠△21FPF =123,求双曲线的方程11.已知双曲线的中心在原点,焦点21F F 、在坐标轴上,离心率为2,且过)10,4(-M (1)求双曲线的方程(2)若点),3(m N 在双曲线上,求证:021=⋅NF NF (3)求△21NF F 的面积12.双曲线14922=-yx与直线1-=kx y 只有一个公共点,求k 的值第二课时1.双曲线112422=-xy的准线方程为( )A .169±=x B .49±=x C .169±=y D .49±=y2.已知双曲线9322=-y x ,则双曲线右支上的点P 到右焦点的距离与点P 到右准线的距离之比等于( )A .4 B .332 C .2 D .23.若双曲线)0(116222>=-b by x的一条准线恰好为圆0222=++x y x 的一条切线,则b 的值为( ) A .4 B .8 C .42 D .434.若双曲线的两渐进线是x y 23±=,焦点)0,26()0,26(21F F 、-,那么它两准线间距离为( ) A .26138 B .26134 C .261318 D .261395.双曲线两准线间距离等于半焦距,则离心率为( ) A .2 B .3 C .2 D .36.与曲线1492422=+yx共焦点,且与曲线1643622=-yx共渐进线的双曲线方程为( )A .191622=-yxB .116922=-yxC .191622=-xyD .116922=-xy强化训练1.已知双曲线14:22=-yx C ,过点)1,1(P 作直线l ,使l 与C 有且只有一个公共点,则满足上述条件的直线l 共有( ) A .1 条 B .2条 C .3条 D .4条 2.双曲线191622=-yx的右准线与渐进线在第四象限的交点与右焦点连线的斜率( )A .35- B .53 C .34 D .433.已知双曲线1242522=-yx上一点M 到右准线的距离是10,2F 是右焦点,N 是2MF 的中点,O 坐标原点,则ON 等于( )A .2 B .2或7 C .7或12 D .2或124.设双曲线12222=-by ax 的右准线与渐进线交于B A 、两点,点F 为右焦点,若AB 以为直径的圆经过点F ,则该双曲线离心率为( )A .332 B .2 C .3 D .25.设双曲线12222=-by ax 与)0,0(12222>>=+-b a by ax 的离心率分别为21e e 、,则当b a 、在变化时,2221e e +的最小值是( )A .2B .42 C .22 D .46.若双曲线)0,0(12222>>=-b a by ax 的右支上存在一点,它到右焦点及左准线的距离相等,则双曲线离心率的取值范围为( ) A .(]2,1 B .[)+∞,2 C .(]12,1+ D .[)+∞+,127.双曲线两准线将实轴三等分,则双曲线的离心率为 8.已知:点)0,2(),0,3(F A ,在双曲线1322=-yx 上求一点P ,使PF PA 21+的值最小9.设双曲线C 的渐进线方程为034=±y x ,一条准线为516=y ,求双曲线C 的方程10.设双曲线中心在坐标原点,准线平行于x 轴,离心率为25,已知)5,0(P 到双曲线上的点最近距离为2,求此双曲线的方程 11.在双曲线1121322-=-yx的一支上有不同的三点),()6,(),(33211y x C x B y x A 、、,与焦点)5,0(F 成等差数列(1)求31y y +的值(2)求证:线段AC 的垂直平分线经过某一定点,并求出定点坐标12.已知双曲线的中心在原点,焦点21,F F 在坐标轴上,离心率为2,且过点)10,4(- (1)求此双曲线(2)若直线系03=+--m k y kx (其中k 为参数)所过定点M 恰好在双曲线上, 求证:M F M F 21⊥13.已知直线1+=ax y 与双曲线1322=-y x 交于B A ,两点 (1)若以AB 为直径的圆过坐标原点,求实数a 的值 (2)是否存在这样的实数a ,使B A ,两点关于直线x y 21=对称?若存在,请求出a 的值;若不存在,请说明理由 14.设双曲线)0(1:222>=-a yax C 与直线1:=+y x l 相交于不同的点B A 、(1)求双曲线C 的离心率e 的取值范围 (2)设直线l 与y 轴的交点为P ,且PB PA 125=,求a 的值。

2.3.2双曲线的简单几何性质

2.3.2双曲线的简单几何性质

2.3.2双曲线的简单几何性质【知识目标】 1.完成下表2.直线与双曲线的位置关系断定(与椭圆的区别):3.直线与椭圆相交的弦长公式。

【能力目标】题型一:双曲线的几何性质研究运用例1.求14416922=-x y 双曲线的半实轴和半虚轴长、焦点坐标、离心率,渐近线方程、准线方程。

例2根据下列条件求出双曲线的标准方程 (1)已知双曲线的渐近线的方程x y 21±=,焦距为10;(2)已知双曲线的渐近线的方程x y 32±=,且过点,1,29⎪⎭⎫⎝⎛-M ;(3)与椭圆14922=+yx有公共焦点,且离心率25=e 。

例3.(课本)双曲线型冷却塔外形是双曲线的一部分绕虚轴旋转成的曲面,他的最小半径为12m,上口半径为13m.下口半径25m,高为55m ,建立适当坐标系,求出此双曲线的的方程。

2010福建理7.若点O 和点F (-2,0)分别为双曲线)0(1222>=-a ya x的中心和左焦点,点P 为双曲线右支上的任意一点,则FP OP ⋅的取值范围为( )A .),323[+∞-B .),323[∞++C .),47[+∞-D .),47[+∞题型二:第二定义及其双曲线的离心率求解(jianjingxian ) 例1.双曲线1366422=-yx上的一点到它的右焦点距离为8,那么它到左准线的距离为( ) A.10 B.7732 C.212 D.532例2.求适合下列条件的双曲线离心率 (1)双曲线的渐近线的方程x y 21±=;(2)过焦点求垂直于实轴的弦与另一焦点的连线所成角为直角。

(3)双曲线)0(12222b a by ax <<=-的半焦距为c ,直线l 过两点),0(),0,(b a ,且原点到直线的距离为.43c2011全国新理(7)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,A B 为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为 (A)(B)(C )2 (D )3例3(综合)双曲线的中心为原点O ,焦点在x 轴上,两条渐近线分别为12l l ,,经过右焦点F 垂直于1l 的直线分别交12l l ,于A B ,两点.已知O A AB O B 、、成等差数列,且BF与FA同向.(Ⅰ)求双曲线的离心率;(Ⅱ)设A B 被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.练习:双曲线)1,0(12222a b by ax <<=-的焦距为2c,直线l 过点(a,0),(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c s 54≥,求双曲线的离心率e 。

2.3.2双曲线的简单几何性质(2)

2.3.2双曲线的简单几何性质(2)

§2.3.2双曲线的简单几何性质(2)编写:英德市第二中学,叶加修;审核:英西中学,刘东【学习目标】理解渐进线的概念,能根据双曲线的几何性质确定双曲线的标准方程【知识回顾】1、已知双曲线的焦点在x 轴上,方程为 ,两顶点的距离为8,一渐近线上有点A(8,6),试求此双曲线的方程。

2.小结:【新知构建】双曲线的渐近线方程.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±b a x ,双曲线y 2a 2-x 2b 2=1的渐近线方程为y =±a bx ,一般情况下,先求a 、b ,再写方程.两者容易混淆,可将双曲线方程中右边的“1”换成“0”,然后因式分解即得渐近线方程,这样就不至于记错了.(1) 若已知渐近线方程为mx ±ny =0,求双曲线方程.双曲线的焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上,可用下面的方法来解决.方法一 分两种情况设出方程进行讨论;方法二 依据渐近线方程,设出双曲线为m 2x 2-n 2y 2=λ(λ≠0),求出λ即可. (2)与x 2a 2-y 2b 2=1共渐近线的双曲线方程可设为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0). 例1 求双曲线9y 2-4x 2=-36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率和渐近线方程.例2 根据以下条件,分别求出双曲线的标准方程.(1)过点P (3,-2),离心率e =52; (2)焦距为10,渐近线方程为y =±12x ; 小结:1by a x 2222=-【当堂练习】1.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率为( ) A .2 B. 3 C. 2 D.322.设双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的虚轴长为2,焦距为23,则双曲线的渐近线方程为( ) A .y =±12x B .y =±22x C .y =±2x D .y =±2x 3.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为x +2y =0,则双曲线的离心率e 的值为( ) A.52 B.62C. 2 D .2 4.已知双曲线的渐近线方程为y =±34x ,求双曲线的离心率.小结:【课后作业】1.设F 1和F 2为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,若F 1,F 2,P (0,2b )是正三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为( ) A.32 B .2 C.52D .3 2.已知双曲线x 22-y 2b2=1(b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,其中一条渐近线方程为y =x ,点P (3,y 0)在该双曲线上,则PF 1→·PF 2→=( )A .-12B .-2C .0D .4 3.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的实轴长、虚轴长、焦距长成等差数列,则双曲线的离心率e 为( )A .2B .3 C.43 D.534.双曲线的渐近线方程为2x ±y =0,两顶点间的距离为4,求双曲线的方程?。

2.3.2双曲线的简单几何性质(第1课时)学案

2.3.2双曲线的简单几何性质(第1课时)学案

2.3.2双曲线的简单几何性质(第1课时)【学习目标】1、通过对双曲线标准方程的讨论,掌握双曲线的范围,对称性,顶点,渐近线和离心率等几何性质与双曲线的中心,实轴,虚轴,渐进线,等轴双曲线的概念,加深对a 、b 、c 、e 的关系及其几何意义的理解。

2、能利用双曲线的简单几何性质及标准方程解决相关的基本问题。

【学习重点】双曲线的简单几何性质及其应用。

【学习难点】渐近线方程的导出。

一、课前预习要求及内容回顾:1、双曲线的定义:2、双曲线的标准方程:3、回想我们是怎样利用椭圆的标准方程探究椭圆性质的?二、预习整理(一)试一试类比探究椭圆的简单几何性质的方法,根据双曲线的标准方程)0,0(,12222>>=-b a b y a x ,研究它的几何性质。

①范围 :由双曲线的标准方程可得:=22by 从而得x 的范围: ;即双曲线在不等式 和所表示的区域内。

22ax = 从而得y 的范围为 。

②对称性:以x -代x ,方程不变,这说明所以双曲线关于 对称。

同理,以y -代y ,方程不变得双曲线关于 对称,以x -代x ,且以y -代y ,方程也不变,得双曲线关于 对称。

③顶点:即双曲线与对称轴的交点。

在方程12222=-by a x 里,令y=0,得x= 得到双曲线的顶点坐标为1A ( )2A ( ) ;我们把1B ( )2B ( )也画在y 轴上(如图)。

线段 分别叫做双曲线的实轴和虚轴,它们的长分别为 。

④离心率:双曲线的离心率e= ,范围为 。

(二)想一想1、根据上述四个性质,画出椭圆 191622=+y x 与双曲线191622=-y x 的图象。

2、渐近线:双曲线22221x ya b-=的渐近线方程为,双曲线各支向外延伸时,与它的渐近线,。

叫做等轴双曲线,它的渐近线为,离心率为。

思考:离心率可以刻画椭圆的扁平程度,双曲线的离心率刻画双曲线的什么几何特征?三、合作探究四、小组展示例题1、求下列双曲线的实轴和虚轴的长、顶点和焦点的坐标、离心率,渐近线方程。

2.3.2双曲线的简单几何性质(二)()

2.3.2双曲线的简单几何性质(二)()
( x c )2 y 2 a2 x c
a a2 解:∵点 M ( x, y) 到定直线 : x 的距离 d x , c c
MF ( x c ) y ,
2 2
MF c ∴ , 依题意 d a
c ①, a
令 c 2 a 2 b2 ,方程②化为
x2 y2 1② 方程①两边平方化简整理得 2 2 2 c a a 2 2
x y 0; a b
反之 , 若已知双曲线的渐近线 方程是
x y x y ± 0, 则可设双曲线方程为 2 2 l a b a b 若已知双曲线的渐近线 方程是 2 2 2 2 ax ± 0, 则可设双曲线方程为 a x b y l by
x2 y 2 x2 y 2 2 1与 2 2 l 2 a b a b
30°的直线交双曲线于A,B两点,求|AB|
分析:求弦长问题有两种方法: 法一:如果交点坐标易求,可直接 用两点间距离公式代入求弦长; 法二:但有时为了简化计算,常设 而不求,运用韦达定理来处理.
法一:设直线AB的方程为 y
3 ( x 3) 3
y
F1
O
B A
F2 x
9 2 3 (3, 2 3),( , ) 与双曲线方程联立得A、B的坐标为 5 5
双曲线的简单几何性质(二)
复习与回顾
方程 图形
o x
x2 y2 2 1(a , b 0) 2 a b
y
x2 y2 2 2 1(a , b 0) b a
y o x
顶点
对称 范围 焦点 离心率 渐近线
(±a , 0 ) ( 0, ±a ) x 轴、y 轴、原点 ( 原点是双曲线的中心 ) |x|≥a |y|≥a (±c , 0 )

课时作业7:2.3.2 双曲线的简单几何性质

课时作业7:2.3.2 双曲线的简单几何性质

2.3.2 双曲线的简单几何性质1.双曲线C 的实轴长和虚轴长之和等于其焦距的2倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线C 的方程为( )A.x 24-y 24=1B.y 24-x 24=1C.y 24-x 28=1D.x 28-y 24=1 解析 依题意a +b =2c ,a =2,又a 2+b 2=c 2,解得b =2,又焦点在y 轴上,∴双曲线方程为y 24-x 24=1. 答案 B2.双曲线x 2b 2-y 2a 2=1的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率为( ) A .2 B. 3 C. 2 D.32解析 依题意知,双曲线的渐近线方程为y =±x ,∴a =b ,∴c 2=2a 2,∴c 2a 2=2,∴e = 2. 答案 C3.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1和椭圆x 2m 2+y 2b 2=1(a >0,m >b >0)的离心率互为倒数,那么以a ,b ,m 为边长的三角形一定是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形解析 记e 1=a 2+b 2a ,e 2=m 2-b 2m ,又e 1·e 2=1,∴a 2+b 2·m 2-b 2am=1, 化简得b 2(m 2-a 2-b 2)=0,∵b 2>0,∴m 2-a 2-b 2=0,即m 2=a 2+b 2,∴以a 、b 、m 为边长的三角形一定是直角三角形. 答案 B4.双曲线与椭圆x 216+y 264=1有相同的焦点,它的一条渐近线为y =-x ,则双曲线方程为( ) A .x 2-y 2=96 B .y 2-x 2=100 C .x 2-y 2=80 D .y 2-x 2=24解析 由题意知,c =64-16=43,a =b ,∴2a 2=c 2=48,∴a 2=24,故所求双曲线方程为y 2-x 2=24.答案 D5.已知定点A ,B ,且|AB |=4,动点P 满足|P A |-|PB |=3,则|P A |的最小值是( ) A.12 B.32 C.72D .5 解析 由双曲线的定义及性质知,动点P 的轨迹是双曲线的一支,且A 、B 为焦点,c =2,a =32,∴|P A |的最小值为a +c =72.答案 C6.已知双曲线x 2n -y 212-n =1的离心率为3,则n =________. 解析 依题意知a 2=n ,b 2=12-n ,又e =3,∴e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2=n +12-n n=3,∴n =4. 答案 47.过双曲线x 24-y 23=1左焦点F 1的直线交双曲线的左支于M 、N 两点,F 2为其右焦点,则|MF 2|+|NF 2|-|MN |=________.解析 由双曲线的定义知|MF 2|-|MF 1|=4,|NF 2|-|NF 1|=4,∴|MF 2|+|NF 2|-|MF 1|-|NF 1|=|MF 2|+|NF 2|-|MN |=8.答案 88.若双曲线x 2k +4+y 29=1的离心率为2,则k 的值为__________. 解析 依题意知k +4<0,∴k <-4,又e =c a=2, ∴e 2=c 2a 2=-k +4+99=4,∴k =-31. 答案 -319.中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,-2),则它的离心率为( )A. 6B. 5C.62D.52解析 依题可设渐近线的方程为y =-b ax ,代入点(4,-2),得a =2b . ∴e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2=5b 24b 2=54,又∵e >1,∴e =52. 答案 D10.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为2,焦点与椭圆x 225+y 29=1的焦点相同,那么双曲线的焦点为________;渐近线方程为________.解析 由x 225+y 29=1知,c 2=25-9=16,∴c =4.∴焦点坐标为(±4,0). 又e =c a=2,∴a =2.∴b 2=c 2-a 2=16-4=12.∴b =2 3. ∴双曲线的渐近线方程为y =±3x ,即3x ±y =0.答案 (±4,0) 3x ±y =011.求与双曲线x 216-y 29=1共渐近线且过点A (23,-3)的双曲线方程. 解 设与双曲线x 216-y 29=1共渐近线的双曲线方程为x 216-y 29=λ(λ≠0).∵A (23,-3)在双曲线上,∴λ=23216--329=-14. ∴所求双曲线方程为x 216-y 29=-14即4y 29-x 24=1. 12.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1、F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10).(1)求双曲线方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:MF 1→·MF 2→=0;(3)求△F 1MF 2的面积.解 (1)∵e = 2.∴可设双曲线方程为x 2-y 2=λ(λ≠0).∵过点(4,-10),∴λ=16-10=6.∴双曲线的方程为x 2-y 2=6.(2)由(1)可知,双曲线中a =b =6,∴c =2 3.∴F 1(-23,0),F 2(23,0). ∴MF 1→=(-23-3,-m ),MF 2→=(23-3,-m ).∴MF 1→·MF 2→=(3+23)(3-23)+m 2=-3+m 2.∵M 在双曲线上,∴9-m 2=6,∴-3+m 2=0.∴MF 1→·MF 2→=0.(3)△F 1MF 2的底|F 1F 2|=43,△F 1MF 2的高h =|m |=3,∴S △F 1MF 2=12×43×3=6.。

双曲线的简单几何性质习题集

双曲线的简单几何性质习题集

2.3.2 双曲线的简单几何性质自测自评1.双曲线x 24-y 29=1的渐近线方程是( )A .y =±23xB .y =±49xC .y =±32xD .y =±94x2.双曲线x 22-y 214=1的离心率为( ) A .2 B .2 2 C .3 D .43.中心在原点,实轴长为10,虚轴长为6的双曲线的标准方程是( ) A.x 225-y 29=1 B.x 225-y 29=1或y 225-x 29=1 C.x 2100-y 236=1 D.x 2100-y 236=1或y 2100-x 236=1 自测自评1.解析:a 2=4,b 2=9,焦点在x 轴上,∴渐近线方程为y =±b a x =±32x .答案:C2.解析:∵a 2=2,∴a = 2.又b 2=14,∴c 2=a 2+b 2=16.∴c =4.∴e =ca=2 2. 答案:B3.解析:考虑焦点在x 轴或y 轴两种情况,选B. 答案:B忽略标准方程与渐近线的对应关系致错. 基础巩固1.双曲线2x 2-y 2=8的实轴长是 ( ) A .2 B .2 2 C .4 D .4 21.解析:双曲线方程可变形为x 24-y 28=1,所以a 2=4,a =2,2a =4.故选C.答案:C2.双曲线的实轴长与虚轴长之和等于其焦距的2倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为( )A.x 24-y 24=1B.y 24-x 24=1C.y 24-x 28=1 D.x 28-y 24=1 2.解析:2a +2b =22c ,即a +b =2c ,又a =2,且a 2+b 2=c 2,∴a =2,b =2. 答案:B3.已知双曲线x 2a 2-y 25=1的右焦点为(3,0),则该双曲线的离心率等于( )A.31414 B.324 C.32 D.433.解析:根据离心率的定义求解.由双曲线中a ,b ,c 的关系c 2=a 2+b 2,得32=a 2+5,∴a 2=4,∴e =c a =32.答案:C4.椭圆x 24+y 2a =1与双曲线x 2a -y 22=1有相同的焦点,则a 的值是________.4.解析:∵a >0,∴焦点在x 轴上,∴4-a =a +2,∴a =1. 答案:1 能力提升5.(2014·天津卷)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x+10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )A.x 25-y 220=1B.x 220-y 25=1 C.3x 225-3y 2100=1 D.3x 2100-3y225=1 5.解析:由题意知,双曲线的渐近线为y =±b a x ,∴b a=2.∵双曲线的左焦点(-c ,0)在直线l 上,∴0=-2c +10,∴c =5.又∵a 2+b 2=c 2,∴a 2=5,b 2=20,∴双曲线的方程为x 25-y 220=1.答案:A6.(2014·重庆卷)设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P ,使得|PF 1|+|PF 2|=3b ,|PF 1|·|PF 2|=94ab ,则该双曲线的离心率为( )A.43B.53C.94D .3 6.解析:不妨设P 为双曲线右支上一点,根据双曲线的定义有|PF 1|-|PF 2|=2a ,联立|PF 1|+|PF 2|=3b ,平方相减得|PF 1|·|PF 2|=9b 2-4a 24,则由题设条件,得9b 2-4a 24=94ab ,整理得b a =43(负值舍去),∴e =ca=1+(ba)2=1+(43)2=53.答案:B7.在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2m -y 2m 2+4=1的离心率为5,则m 的值为________.7.解析:由题意得m >0,所以a =m ,b =m 2+4,c =m 2+m +4,由e =c a =5得m 2+m +4m=5,解得m =2.答案:28.双曲线C 1与椭圆C 2:x 29+y 225=1共焦点,且C 1与C 2的离心率之和为145,则双曲线C 1的标准方程为______________.8.解析:椭圆的焦点是(0,4),(0,-4),所以c =4,e =45,所以双曲线的离心率等于145-45=2,所以4a=2,所以a =2,所以b 2=42-22=12.所以双曲线的标准方程为y 24-x 212=1.答案:y 24-x 212=19.设F 1,F 2是双曲线x 29-y 216=1的两个焦点,点P 在双曲线上,且∠F 1PF 2=60°,求△F 1PF 2的面积.9.解析:双曲线x 29-y 216=1中a =3,c =5,不妨设|PF 1|>|PF 2|,则|PF 1|-|PF 2|=2a =6, |F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos 60°, 而|F 1F 2|=2c =10,得|PF 1|2+|PF 2|2-|PF 1|·|PF 2|= (|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2|=100, 即|PF 1|·|PF 2|=64,S =12|PF 1|·|PF 2|sin 60°=16 3.10.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点P (4,-10).(1)求双曲线的方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:MF 1→·MF 2→=0; (3)求△F 1MF 2的面积.10.解析:(1)因为e =2,所以可设双曲线方程为x 2-y 2=λ(λ≠0).因为双曲线过点P (4,-10),所以16-10=λ,即λ=6. 所以双曲线方程为x 2-y 2=6. (2)由(1)可知,双曲线中a =b =6,所以c =23,所以F 1(-23,0),F 2(23,0), 所以kMF 1=m 3+23,kMF 2=m3-23,所以kMF 1·kMF 2=m 29-12=-m 23,因为点M (3,m )在双曲线上, 所以9-m 2=6,得m 2=3.故kMF 1·kMF 2=-1,所以MF 1⊥MF 2,所以MF 1→·MF 2→=0. (3)△F 1MF 2的底边|F 1F 2|=43,底边F 1F 2上的高h =|m |=3, 所以S △F 1MF 2=6.。

2.3.2双曲线的简单几何性质

2.3.2双曲线的简单几何性质

2.3.2双曲线的简单几何性质1.双曲线221259x y -=的顶点坐标是( ) A.(5,0)±B.(5,0)±或(0,3)±C.(4,0)±D.(4,0)或(0,3)± 答案: A 解析:∵双曲线的顶点在x 轴上,又∵5a =,故选A.2.双曲线221mx y +=的虚轴长是实轴长的2倍,则m 的值为( ) A.14-B.4-C. 4D.14答案: A 解析:∵221mx y +=是双曲线方程, ∴0m <,且其标准方程2211x y m-=-. 又∵其虚轴长是实轴长的2倍,∴14m -=,即14m =-.3.过点(2,2)-且与2212x y -=有公共渐近线的双曲线的方程是( ) A.22142x y -+= B.22142x y -= C.22124x y -+= D.22124x y -= 答案: A 解析:双曲线2212x y -=的渐近线方程是2x y =±,对于直线2x y =-, 当2x =时,22y =->-,即点(2,2)-在直线2xy =-的下方, 于是,所求双曲线的焦点在y 轴上,12a b =, 设双曲线的方程是222212y x a a -=,由点(2,2)-在双曲线上得22a =, 所以双曲线的方程是22142x y -+=.故选A.4.已知双曲线22215x y a -=的右焦点为(3,0),则该双曲线的离心率等于( ) A.31414 B.324C.32D.43答案: C 解析:由2253a +=,得2a =,所以32c e a ==.故选C. 5双曲线22221x y a b-=与2222(0)x y a b λλ-=≠有相同的( )A.实轴B.焦点C.渐近线D.以上都不对 答案: C 解析: 略6.双曲线的实轴长与虚轴长之和等于其焦距的2倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为( )A.22144x y -= B.22144y x -= C.22148y x -= D.22184x y -= 答案: B由题意可知,2a =,且2a b c +=, 又222+c a b =,联立求得2a b ==.因为顶点在y 轴上,所以双曲线的标准方程为22144y x -=.故选B. 7已知双曲线的离心率为2,焦点是(4,0)-,(4,0),则双曲线的方程为( )A.221412x y -= B.221124x y -= C.221106x y -= D.221610x y -= 答案: A 解析:由题意2e =,4c =, 由ce a=,可解得2a =, 又222b a c =-,解得212b =,所以双曲线的方程为221412x y -=.故选A. 8.若直线x a =与双曲线2214x y -=有两个交点,则a 的值可以是( ) A .4 B .2 C .1答案: A解析:∵双曲线2214x y -=中,2x ≥或2x ≤-, ∴若x a =与双曲线有两个交点,则2a >或2a <-,故只有A 项符合题意.9.双曲线的中心在坐标原点,离心率为53,焦点在y 轴上,则它的渐近线方程为( ) A.54y x =± B.45y x =±C.43y x =±D.34y x =±答案: D 解析:由离心率513e =>知,53c a =. ∴2413b e a =-=,而焦点在y 轴上, 故渐近方程为a y x b =±,即34y x =±.故选D.10.直线l 过点(2,0)且与双曲线222x y -=仅有一个公共点,则这样的直线有( ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 答案: C 解析:点(2,0)即为双曲线的右顶点,过该点有两条与双曲线渐近线平行的直线与双曲线仅有一个公共点,另过该点且与x 轴垂直的直线也与双曲线只有一个公共点.11.已知F 为双曲线22:3(0)C x my m m -=>的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( ) A.3 B.3 C.3m D.3m 答案: A 解析:双曲线的一条渐近线的方程为0x my +=.根据双曲线方程得23a m =,23b =,所以33c m =+,则双曲线的右焦点的坐标为(33,0)m +.故双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为3331m m+=+.故选A.12.已知0a b >>,椭圆1C 的方程为22221x y a b +=,双曲线2C 的方程为22221x y a b-=,1C 与2C 的离心率之积为32,则2C 的渐近线方程为( ) A .20x y ±= B .20x y ±= C .20x y ±= D .20x y ±= 答案: A解析:椭圆1C 的离心率221a b e a -=,双曲线2C 的离心率222a b e a +=.由222212a b a b e e e a a-+=⋅2231()1()2b b a a =-⨯+=, 解得21()2b a =,所以22b a =, 所以双曲线2C 的渐近线方程为22y x =±.故选A. 13.下列各对双曲线中,既有相同离心率又有相同渐近线的是( )A .2213x y -=和22193y x -= B. 2213x y -=和2213x y -= C .2213x y -=和2213y x -= D .2213x y -=-和22139y x -= 答案: D 解析:由题意D 知22139y x -=,3a =,3b =, ∴23c =,∴2ce a==, 渐近方程为30y x ±=.由2213x y -=-知,1a =,3b =, ∴2c =,∴2ce a==,渐近方程为30y x ±=.故D 正确.14.以双曲线221916x y -=的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是( ) A.221090x y x +-+= B.2210160x y x +-+= C.221090x y x +++= D.2210160x y x +++= 答案: A 解析:双曲线221916x y -=的右焦点为(5,0),则圆心坐标为(5,0),渐近线为43y x =±,圆与渐近线相切,则圆心到渐近线的距离即为半径,而(5,0)到渐近线43y x =±的距离为224|5|344()13d ⨯==+,则圆的半径4r =,所以圆的方程为22(5)16x y -+=即221090x y x +-+=.15.已知双曲线221124x y -=的右焦点为F ,若过点F 的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此直线斜率的取值范围是( ) A.33(,)33-B .(3,3)-C .33[,]33-D .[3,3]- 答案: C解析:由题意知(4,0)F ,双曲线的两条渐近线方程为33y x =±,当过F 点的直线与渐近线平行时,满足与右支只有一个交点,画出图形,通过图形可知应选C.16.等轴双曲线222x y a -=与直线(0)y ax a =>没有公共点,则a 的取值范围是( ) A .1a = B.01a << C.1a > D .1a ≥ 答案: D 解析:等轴双曲线222x y a -=的渐近线方程为y x =±,若直线(0)y ax a =>与等轴双曲线222x y a -=没有公共点,则1a ≥.故选D.二、填空题1.双曲线2212516y x -=的渐近线方程为 . 答案:54y x =±解析:由双曲线的标准方程,把常数项换成0,可得:2202516x y -=, 故双曲线的渐近线方程为:54y x =±. 2.与双曲线221916x y -=有共同渐近线,且过点(3,23)-的双曲线的标准方程为 . 答案:221944x y -= 解析:设所求双曲线方程为22(0)916x y λπ-=≠,将点(3,23)-代入上式, 得14λ=,所以所求双曲线的标准方程为221944x y -=.3.已知直线:0l x y m -+=与双曲线2212y x -=交于不同的两点A 、B ,若线段AB 的中点在圆225x y +=上,则m 的值是 .答案:1±解析:22,1,20y x y m x -⎧==-+⎪⎨⎪⎩消去y ,得22220x mx m ---=, 则222448880m m m ∆=++=+>.设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则122x x m +=,121224y y x x m m +=++=, ∴线段AB 中点的坐标为(,2)m m , 又∵点(,2)m m 在圆225x y +=上,∴255m =,∴1m =±.三、解答题1.求与双曲线22143y x -=有共同的渐近线,且经过点(3,2)M -的双曲线方程. 答案:22168x y -= 解析: 设所求双曲线方程为22(0)43y x λλ-=≠, ∵点(3,2)M -在双曲线上, ∴4943λ-=,∴2λ=-, ∴所求双曲线的方程为22168x y -=.2.已知双曲线22221()0,0a x y a b b =>>-的离心率233e =,过点(0,)A b -和(,0)B a 的直线与原点的距离为32,求此双曲线的方程. 答案: 2213x y -= 解析: ∵233e =,∴233c a =, ∴22243a b a +=,∴223a b =.① 又∵直线AB 的方程为0bx ay ab --=,∴2232abd a b ==+,即222243()a b a b =+.② 解①②组的方程组,得23a =,21b =. ∴此双曲线的方程为2213x y -=. 3.已知双曲线22220,1()0:x y E a ba b -=>>的两条渐近线分别为1:2l y x =,2:2l y x =-. (1)求双曲线E 的离心率.(2)如图为坐标原点,动直线l 分别交直线1l ,2l 于A ,B 两点(A ,B 分别在第一、四象限),且OAB ∆的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l 有且只有一个公共点的双曲线E ?若存在,求出双曲线E 的方程;若不存在,说明理由.答案:5221416x y -= 解析:(1)因为双曲线E 的渐近线方程分别为2y x =,2y x =-,所以2b a =,所以222c a a-= ,故5c a =,从而双曲线E 的离心率5c e a==. (2)由(1)知双曲线E 的方程为22221(,400)x y a b a a-=>>.设直线l 与x 轴相交余点C .当l x ⊥轴时,若直线l 与双曲线E 有且只有一个公共点,则||OC a =,||4AB a =, 又因为OAB ∆的面积为8, 所以1||||82OC AB ⋅=,因此1482a a ⋅=,解得2a =, 此时双曲线E 的方程为221416x y -=. 若存在满足条件的双曲线E ,则E 的方程只能为221416x y -=. 以下证明当直线l 不与x 轴垂直时,双曲线22:1416x y E -=也满足条件. 设直线l 的方程为y kx m =+,依题意,得2k >或2k <,则(,0)m C k -. 记11(,)A x y ,22(,)B x y .由,2,y kx m y x =+⎧⎨=⎩得122m y k =-,同理,得222m y k =+. 由121||||2OAB S OC y y ∆=⋅-,得122||||8222k m m m k k-⋅-=-+, 即2224|4|4(4)m k k =-=-. 由22,1,416y kx m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩得222(4)2160k x kmx m ----=. 因为240k -<,所以222244(4)(16)k m k m ∆=+-+2216(416)k m =---.又因为224(4)m k =-,所以0∆=,即l 与双曲线E 有且只有一个公共点.因此,存在总与l 有且只有一个公共点的双曲线E ,且E 的方程为221416x y -=.。

2.3.2 双曲线的简单几何性质 2

2.3.2 双曲线的简单几何性质  2

(2)直线的方程: y=±-x a
x
渐渐接近但永不相交
x a
2 2
-
y b
2 2
= 1

y
N Q B2 A1 O M
5.离心率
(1)概念:焦距与实轴长之比
c (2)定义式: e=-
b A2 a
B1
a
x
(3)范围: e>1 (c>a) (4)双曲线的形状与e的关系
k = b a = c - a a
第二章 圆锥曲线与方程
2.3.2 双曲线的简单几何性质
一.复习引入
• 1.双曲线的定义是怎样的?
• 2.双曲线的标准方程是怎样的?
x a
2y a
2 2
-
x b
2 2
= 1
• 思考回顾 椭圆的简单几何性质 ? ①范围; ②对称性; ③顶点; ④离心率等 回想:我们是怎样研究上述性质的?
x a
2

2
-
y b
2 2
= 1
k=
b a
=
c - a a
2
2
=
e - 1
2
即:e越大,渐近线斜率越大,其开口越阔.
例1 求双曲线 9 y 16 x 144 的实半轴长,虚半轴长,
2 2
焦点坐标,离心率.渐近线方程。 解:把方程化为标准方程: 可得:实半轴长 a=4 虚半轴长 b=3 半焦距 c= 4 2 32 5 焦点坐标是 (0,-5),(0,5) 离心率
2 2
=
e - 1
2
即:e越大,渐近线斜率越大, 其开口越阔.
y
L!
y
B
图形
A1

2.3.2_双曲线的简单几何性质_(1-3)

2.3.2_双曲线的简单几何性质_(1-3)

离心率e 2的双曲线是等轴双曲线
c (5) e a
c a b
2 2
2
在a、b、c、e四个参数中,知二可求 二
例题讲解
例1 :
2 2 144 的实半轴长,虚半轴长, 9 y 16 x 求双曲线
焦点坐标,离心率.渐近线方程。
分析:把方程化为标准方程
y2 x2 2 1 2 4 3
Y
相交:两个交点
相切:一个交点
O X
相离:0个交点
Y
相交:一个交点
2 2
x y 1 (a 0,b 0 ) a b
2 2
a xa
b y b
x a 或 x a,y R
对称性 关于x轴、y轴、原点对称 顶点 离心率 渐进线
A1(- a,0),A2(a,0) B1(0,-b),B2(0,b)
关于x轴、y轴、原点对称
A1(- a,0),A2(a,0)
⑴法一: 直接设标准方程,运用待定系数法考虑.(一般要分类讨论) 4 x2 y2 解: 双曲线 1的渐近线为 y x ,令 x=-3,y=±4,因 2 3 4 , 3 9 16 4 故点 ( 3, 2 3) 在射线 y x (x≤0)及 x 轴负半轴之间, 3 x2 y2 ∴ 双曲线焦点在 x 轴上,∴设双曲线方程为 2 2 1 (a>0,b>0), a b b 4 2 9 2 2 a x y a 3 ∴ 解之得 1 4 ,∴ 双曲线方程为 2 2 9 4 b2 4 ( 3) (2 3) 1 2 2 4 a b
λ>0表示焦点在x轴上的双曲线; λ<0表示焦点在y轴上的双曲线。
2
2

第二章 2.3 2.3.2 双曲线的简单几何性质 答案

第二章 2.3 2.3.2 双曲线的简单几何性质 答案

[课时作业][A 组 基础巩固]1.解析:由题意得b =1,c = 3.∴a = 2,∴双曲线的渐近线方程为y =± b ax ,即y =±22x .答案:C2.解析:将双曲线2x 2-y 2=8化成标准方程x 24-y 28=1,则a 2=4, 所以实轴长2a =4.答案:C3.解析:∵方程mx 2+y 2=1表示双曲线,∴m <0.将方程化为标准方程为y 2-x 2-1m =1.则a 2=1,b 2=-1m .∵双曲线的虚轴长是实轴长的2倍,∴可知b =2a ,∴b 2=4a 2,∴-1m =4,∴m =-14.答案:A4.解析:令y =0,则x =-4,即c =4,又c 2=a 2+b 2,a =b ,∴c 2=2a 2,a 2=8.答案:A5.解析:不妨取点M 在第一象限,如图所示,设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),则|BM |=|AB |=2a ,∠MBx =180°-120°=60°,∴M 点的坐标为()2a ,3a .∵M 点在双曲线上,∴4a 2a 2-3a 2b 2=1,a=b ,∴c=2a,e=ca= 2.故选D.答案:D6.解析:双曲线x2a2-y2=1的渐近线为y=±xa,已知一条渐近线为3x+y=0,即y=-3x,因为a>0,所以1a=3,所以a=33.答案:3 37.解析:由题意知,a+c=b2a,即a2+ac=c2-a2,∴c2-ac-2a2=0,∴e2-e-2=0,解得e=2或e=-1(舍去).答案:28.解析:双曲线中,顶点与较近焦点距离为c-a=1,又e=ca=2,两式联立得a=1,c=2,∴b2=c2-a2=4-1=3,∴方程为x2-y23=1.答案:x2-y23=19.解析:由双曲线方程判断出公共焦点在x轴上,所以椭圆的右焦点坐标为(3m2-5n2,0),双曲线的右焦点坐标为(2m2+3n2,0),所以3m2-5n2=2m2+3n2,所以m2=8n2,即|m|=22|n|,所以双曲线的渐近线方程为y=±6|n|2|m|x,y=±34x.离心率e=2m2+3n22|m|=194,e=194.10.解析:(1)由题意知a=23,∴一条渐近线为y=b23x,即bx-23y=0,∴|bc|b2+12=3,∴b 2=3,∴双曲线的方程为x 212-y 23=1. (2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),D (x 0,y 0),则x 1+x 2=tx 0,y 1+y 2=ty 0,将直线方程代入双曲线方程得x 2-163x +84=0,则x 1+x 2=163,y 1+y 2=12,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x 0y 0=433,x 2012-y 203=1,∴⎩⎨⎧x 0=43,y 0=3, ∴t =4,点D 的坐标为(43,3).[B 组 能力提升]1.解析:根据双曲线的焦距,建立关于n 的不等式组求解.若双曲线的焦点在x 轴上,则⎩⎨⎧ m 2+n >0,3m 2-n >0.又∵(m 2+n )+(3m 2-n )=4,∴m 2=1,∴⎩⎨⎧ 1+n >0,3-n >0,∴-1<n <3.若双曲线的焦点在y 轴上,则双曲线的标准方程为y 2n -3m 2-x 2-m 2-n =1,即⎩⎨⎧ n -3m 2>0,-m 2-n >0,即n >3m 2且n <-m 2,此时n 不存在.故选A.答案:A2.解析:由△ABF 2为锐角三角形得, b 2a 2c <tan π4=1,即b 2<2ac ,∴c 2-a 2<2ac , ∴e 2-2e -1<0,解得1-2<e <1+2,又e >1,∴1<e <1+ 2.答案:A3.解析:由双曲线方程x 2-y 28=1可知,a =1,c =3,故F (3,0),F 1(-3,0).当点P 在双曲线左支上运动时,由双曲线定义知|PF |-|PF 1|=2,所以|PF |=|PF 1|+2,从而△APF 的周长=|AP |+|PF |+|AF |=|AP |+|PF 1|+2+|AF |.因为|AF |=32+(66)2=15为定值,所以当(|AP |+|PF 1|)最小时,△APF 的周长最小,由图象可知,此时点P 在线段AF 1与双曲线的交点处(如图所示). 由题意可知直线AF 1的方程为y =26x +66,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =26x +66,x 2-y 28=1,得y 2+66y -96=0,解得y =26或y =-86(舍去),所以S △APF =S △AF 1F -S △PF 1F=12×6×66-12×6×26=12 6.答案:12 64.解析:由双曲线的渐近线y =±b ax 与圆(x -2)2+y 2=3相切 可知⎩⎪⎨⎪⎧ ⎪⎪⎪⎪⎪⎪±b a ×21+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=3,c =2,a 2+b 2=c 2,解得⎩⎨⎧a =1,b = 3. 故所求双曲线的方程为x 2-y 23=1. 答案:x 2-y 23=1 5.解析:(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2c =33,ca =3,解得⎩⎨⎧a =1,c = 3. 所以b 2=c 2-a 2=2.所以双曲线C 的方程为x 2-y 22=1. (2)设A ,B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),线段AB 的中点为M (x 0,y 0).由⎩⎪⎨⎪⎧ x -y +m =0,x 2-y 22=1,得x 2-2mx -m 2-2=0(判别式Δ>0).所以x 0=x 1+x 22=m ,y 0=x 0+m =2m .因为点M (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=5上,所以m 2+(2m )2=5.故m =±1.6.解析:(1)由已知得c =2,e =2,∴a =1,b = 3.∴所求的双曲线方程为x 2-y 23=1. (2)设直线l 的方程为y =x +m ,点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)的坐标满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =x +m , ①x 2-y 23=1, ② 将①式代入②式,整理得2x 2-2mx -m 2-3=0.(*)设MN 的中点为(x 0,y 0),则x 0=x 1+x 22=m 2,y 0=x 0+m =3m 2,所以线段MN 垂直平分线的方程为y -3m 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -m 2 即x +y -2m =0,与坐标轴的交点分别为(0,2m ),(2m,0),可得12|2m |·|2m |=4,得m 2=2,m =±2此时(*)的判别式Δ>0,故直线l的方程为y=x±2.。

2.3.2S双曲线的简单几何性质(1)

2.3.2S双曲线的简单几何性质(1)

当堂检测:5分钟
答案:1-3 ABC 4.
1 y x 2
5.
x
2
8
y
2
8
1
规律方法总结: 1. 已知双曲线方程讨论其几何性质, 应先将方程化为标准形 式,找出对应的 a,b,利用 c2=a2+b2 求出 c,再按定义找出其 焦点、焦距、实轴长、虚轴长、离心率、渐近线方程. 2. 已知双曲线的几何性质求标准方程一般用待定系数法; 与 x2 y2 x 2 y2 双曲线a2-b2=1 共渐近线的双曲线方程为a2-b2=λ.
双曲线的 简单几何性质(1)
一、自学目标
1.类比椭圆的性质,能根据双曲线的标 准方程,讨论得出双曲线的几何性质, 2.会用双曲线的性质求标准方程和渐近 线方程,
3.双曲线的离心率、渐近线的应用。
二、自学指导
• 仔细阅读教材P56-P58页,划出重点和疑难 点,2分钟后汇报自学成果,提出自学中遇 到的问题。 比一比,哪一组的预习更好,小组评价标准: • 1.主动回答问题组长+1,组员+2 • 2.提出疑问+1,解答疑问+2, • 3.小组成员要全员参与讨论,否则一人-1 • 4.当堂检测每答对一题+1分计入小组总分
2 2
(e 1)
y

x y b x a b 0 a
a y x x 0 b a b
等轴双曲线是一种比较特殊的双曲线, 其离心率
e 2
实轴长与虚轴长相等,两条渐近线互相 垂直, 渐进线方程 y= ±x 等轴双曲线的标准方程可表示为:
x y a a
2 2 2 2
y 1或 a
1.根据双曲线的标准方程可以得出双曲线的几何性质, 主要包括“六点”——实轴端点、虚轴端点、焦点;“四线”——对称轴、 渐近线;“两比率”——离心率、渐近线的斜率. 2.双曲线的实轴长、虚轴长、焦距、离心率只与双曲线的形状和 大小有关而与双曲线的位置无关.双曲线的顶点坐标、虚轴端点坐标、 焦点坐标、渐近线方程不仅与双曲线的形状和大小有关, 而且与双曲线 的实轴位置(x 轴、y 轴)有关. 3.已知双曲线的标准方程确定性质时,一定要弄清方程中的 a,b 所 2 2 2 对应的值,再利用 c =a +b 得到 c,从而确定 e.若方程不是标准形式,先化 成标准方程,再确定 a,b,c 的值.

2.3.2双曲线的简单几何性质(3)

2.3.2双曲线的简单几何性质(3)
高中数学选修 2-1
第二章 2.3.2 曲线与方程 双曲线的简单几何性质
第三课时
典例讲评
例1、试确定直线 与双曲线 个数.
的公共点的
例1、试确定直线 与双曲线 个数.
的公共点的

解:
① 代入②,得:

(1)当 方程变为:

时,
这就是说,当 时 直线 恰与双曲线 的渐进线 平行
直线与双曲线右支的一个交点的
F1
o
F2
x
③当 即 时,方程组无实数解,这时直线与双曲线没有 公共点
y
F1
o
F2
x
判断直线与双曲线位置关系的一般思路 直线方程与双曲线方程联立并消元
一元一次方程 直线与双曲线的 渐近线平行 相交(一个公共点)
一元二次方程 计算判别式 △>0 相交 △=0 相切 △<0 相离
课堂练习
x y 1、过双曲线 2 2 1 a 0, b 0 的右 a b 焦点F作倾斜角为60°的直线l,若直线l与
2
2
双曲线右支有且只有一个交点,求双曲线 y 离心率的取值范围.
b tan 60 3 a b 2 2 e 1 ( ) 1 3 4 a
l
o
F
x
e∈[2,+∞)
2、已知直线 问直线与双曲线 的个数.
y
时, 公共点
F1
o
F2
x
3、若直线
与双曲线 的值.
只有一个公共点,求
例2、 求适合下列条件的双曲线的离心率: x y (3)双曲线 2 2 1(0 a b)的半焦距 a b 为c,直线l过点(a,0)(0, b)两点,且原 3 点到直线l的距离为 c; 4 y

2.3.2双曲线的简单几何性质教学设计及教学反思

2.3.2双曲线的简单几何性质教学设计及教学反思

2.3.2 双曲线的简单几何性质教学目标:知识与技能:1、熟悉双曲线的几何性质;2、能说明离心率的大小对双曲线形状的影响。

过程与方法:通过对双曲线几何性质的探究,培养学生研究曲线性质的基本方法。

情感态度与价值观:培养学生数形结合的思想,调动学生主动参与课堂教学的积极性,增强学生学好数学的心理体验,产生热爱数学的情感。

教学重点:1.数形结合思想的贯彻;2.运用曲线方程求性质。

教学难点:运用曲线方程求性质。

教学过程:一、 课前三分钟1.双曲线的定义:2.双曲线的标准方程(1)焦点在x 轴上:(2)焦点在y 轴上:3.双曲线中c b a ,,之间的关系二、新知探究 我们以双曲线的标准方程12222=-by a x ,来研究双曲线的几何性质。

1.范围(1)代数法:由2222222211b y a x b y a x =-⇒=-⇒122≥ax 22a x ≥⇒ 即:a x -≤,或a x ≥(2) 几何法:双曲线在不等式a x -≤,或a x ≥所表示的区域内.2.对称性在双曲线方程12222=-by a x 中, 以x -代x ,方程不变,说明双曲线关于y 轴对称;以y -代y ,方程不变,说明双曲线关于x 轴对称;以()y x --,代()y x ,,方程不变,说明双曲线关于原点对称;故:坐标轴是双曲线的对称轴;原点是双曲线的对称中心,即双曲线的中心.3.顶点(与对称轴的交点坐标)令0=y ,得a x ±=,所以顶点坐标()()0,,0,21a A a A -;令0=x ,得2b y -=,这个方程没有实根,也把()()b B b B -,0,,021画在y 轴上.实轴:21A A ,长度a 2;虚轴:21B B ,长度b 2实半轴长:a ;虚半轴长:b4. 离心率(1)定义:双曲线的焦距与实轴长的比ac ,用e 表示。

即()1>=e ac e (2)双曲线的离心率是描述双曲线“张口”大小的一个重要数据。

高中-数学-通用版-2.3.2 双曲线的简单几何性质

高中-数学-通用版-2.3.2   双曲线的简单几何性质

2.3.2 双曲线的简单几何性质一、选择题1、已知双曲线22215x y a -=的右焦点为(3,0),则该双曲线的离心率等于( )A. 14B. 4C. 32D. 432、已知双曲线方程为2214y x -=,过P (1,0)的直线l 与双曲线只有一个公共点,则共有l ( )A. 4条B. 3条C. 2条D. 1条3、双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的离心率为2则双曲线C 的焦距等于( )A. 2B.C. 4D. 4、若实数k 满足0<k <5,则曲线221165x y k -=-与曲线221165x y k -=-的( )A. 实半轴长相等B. 虚半轴长相等C. 离心率相等D. 焦距相等5、设双曲线22221x y a b-=(b >a >0)的半焦距为c ,且直线l 过(a ,0)和(0,b )两点,已知原点到直线l 的距离为4,则双曲线的离心率为( )A. B. C. D. 26、已知双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的两条渐近线均与曲线C :x 2+y 2-6x +5=0相切,则该双曲线的离心率等于( )A. 5B.C. 32D. 57、设F 1,F 2分别为双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )A. 3x ±4y =0B. 3x +5y =0C. 5x ±4y =0D. 4x ±3y =0二、填空题8、已知双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的焦距为线2x +y =0垂直,则双曲线方程为______.9、若a >1,则双曲线2221x y a-=的离心率的取值范围是______. 10、若直线x =2与双曲线2221y x b -=(b >0)的两条渐近线分别交于点A ,B ,且△AOB 的面积为8,则焦距为______.11、设双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的右焦点是F ,左、右顶点分别是A 1,A 2,过点F 作x 轴的垂线与双曲线交于B ,C 两点,若A 1B ⊥A 2C ,则该双曲线的渐近线的斜率为______.12、已知直线l :x -y +m =0与双曲线2212y x -=交于不同的两点A ,B ,若线段AB 的中点在圆x 2+y 2=5上,则实数m 的值是______.三、解答题13、双曲线与椭圆2211664x y +=有相同的焦点,它的一条渐近线为y =x ,求双曲线的标准方程和离心率.14、已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0)0). (1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l :y =kx C 恒有两个不同的交点A 和B ,且OA OB ⋅>2,其中O 为原点,求k 的取值范围.15、直线y =ax +1与双曲线3x 2-y 2=1相交于A ,B 两点.(1)求线段AB 的长;(2)当a为何值时,以AB为直径的圆经过坐标原点?答案第1页,共5页参考答案1、【答案】C【分析】本题考查双曲线的焦点坐标和离心率.【解答】由题意知a 2+5=9,解得a =2,故e =32. 2、【答案】B【分析】本题考查直线与双曲线的位置关系. 【解答】∵双曲线方程为2214y x -=,∴P (1,0)是双曲线的右顶点,∴过P (1,0)并且和x 轴垂直的直线是双曲线的一条切线,与双曲线只有一个公共点,另外还有两条就是过点P (1,0)分别和两条渐近线平行的直线,∴符合要求的共有3条,选B. 3、【答案】C【分析】本题考查双曲线的焦点坐标,焦距以及渐近线方程.【解答】由已知得e =c a =2,∴a =12c ,故b,从而双曲线的渐近线方程为y =±b a x =2cc =2,故2c =4,选C.4、【答案】D【分析】本题考查双曲线的实轴,虚轴,离心率和焦距.【解答】若0<k <5,则5-k >0,16-k >0,故方程221165x y k-=-表示焦点在x 轴上的双曲线,且实半轴的长为4,焦距2c=离心率e;同理方程221165x y k -=-也表示焦点在x2c=e.可知两曲线的焦距相等,选D.5、【答案】D【分析】本题考查双曲线的离心率,点到直线的距离公式.【解答】直线l 的方程为1x y a b+=,即bx +ay -ab =0,原点到直线l 的距离dab c ,即ab a 2(c 2-a 2)=4316c . 整理得3e 4-16e 2+16=0,解得e 2=4或e 2=43, 又b >a >0,∴e 2=1+22b a >2,故e =2. 6、【答案】A【分析】本题考查双曲线的渐近线方程和离心率.【解答】曲线C 的标准方程为(x -3)2+y 2=4,∴圆心坐标为C (3,0),半径r =2,双曲线的渐近线为y =±b a x ,不妨取y =b ax ,即bx -ay =0,∵渐近线与圆相切,∴圆心到直线的距离d 2,即9b 2=4(a 2+b 2),∴5b 2=4a 2,b 2=45a 2=c 2-a 2,即95a 2=c 2,∴e 2=95,e ,选A. 7、【答案】D【分析】本题考查双曲线的定义,实轴和渐近线方程.【解答】由题意可知|PF 2|=|F 1F 2|=2c ,∴△PF 1F 2为等腰三角形,∴由F 2向直线PF 1作的垂线也是中线,∵F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长2a ,∴|PF 1|==4b ,又|PF 1|-|PF 2|=2a ,∴4b -2c =2a ,∴2b -a =c ,两边平方可得4b 2-4ab +a 2=c 2=a 2+b 2,∴3b 2=4ab ,∴4a =3b ,从而43b a =,∴该双曲线的渐近线方程为4x ±3y =0,选D. 8、【答案】2214x y -= 【分析】本题考查双曲线的焦距,渐近线方程和双曲线的标准方程.【解答】由题意可得,解得,故所求双曲线方程为2214x y -=.9、【答案】(1【分析】本题考查双曲线的离心率.【解答】e 2=1+21a,由a >1得1<e 2<2.∴1<e10、【答案】【分析】本题考查双曲线的渐近线方程和焦距.【解答】双曲线的渐近线方程为y=±bx,则A(2,2b),B(2,-2b),|AB|=4b,从而S△AOB=12×4b×2=8.解得b=2,∴c2=5,从而焦距为11、【答案】±1【分析】本题考查双曲线的渐近线方程.【解答】不妨设点B在第一象限,则A1(-a,0),B2,bca⎛⎫⎪⎝⎭,A2(a,0),C2,bca⎛⎫-⎪⎝⎭,∴21,bA B a ca⎛⎫=+⎪⎝⎭,22,bA C c aa⎛⎫=--⎪⎝⎭.∵A1B⊥A2C,∴12A B A C⋅=0,∴c2-a2-42ba=0,整理得,22ba=1,即ba=1,∴渐近线的斜率为±1.12、【答案】±1【分析】本题考查直线与双曲线的位置关系.【解答】由,消去y得x2-2mx-m2-2=0.则Δ=4m2+4m2+8=8m2+8>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2m,y1+y2=x1+x2+2m=4m,∴线段AB的中点坐标为(m,2m).又点(m,2m)在圆x2+y2=5上,∴m2+(2m)2=5,得m=±1.13、【答案】2212424y x-=,离心率e【分析】本题考查双曲线的渐近线方程,标准方程和离心率.【解答】由椭圆2211664x y+=,知c2=64-16=48,且焦点在y轴上,∵双曲线的一条渐近线为y=x,∴设双曲线方程为22221 y xa a-=.又c2=2a2=48,∴a2=24.∴所求双曲线的方程为221 2424y x-=.由a2=24,c2=48,得e2=22ca=2,又e>0,∴e.答案第3页,共5页14、【答案】(1)2213x y -=;(2)31,,1⎛⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 【分析】本题考查双曲线标准方程,直线与双曲线的位置关系.【解答】(1)设双曲线C 的方程为22221x y a b-=(a >0,b >0),由已知得a c =2.又∵a 2+b 2=c 2,∴b 2=1,故双曲线C 的方程为2213x y -=.(2)将y =kx 代入2213x y -=中,得(1-3k 2)x 2--9=0, 由直线l 与双曲线交于不同的两点得 即k 2≠13且k 2<1.① 设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),则x A +x B =213k-,x A x B =2913k --, 由OA OB ⋅>2得x A x B +y A y B >2,而x A x B +y A y B =x A x B +(kx A (kx B=(k 2+1)x A x B (x A +x B )+2=(k 2+1)·2913k --+2=223731k k +-, 于是223731k k +->2, 解此不等式得13<k 2<3.② 由①②得13<k 2<1.故k 的取值范围是31,,1⎛⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.15、【答案】(1);(2)a =±1. 【分析】本题考查直线与双曲线的位置关系.答案第5页,共5页【解答】由得(3-a 2)x 2-2ax -2=0.由题意可得3-a 2≠0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=223a a -,x 1x 2=223a --. (1).(2)由题意知,OA ⊥OB ,则OA OB ⋅=0,即x 1x 2+y 1y 2=0, ∴x 1x 2+(ax 1+1)(ax 2+1)=0.即(1+a 2)x 1x 2+a (x 1+x 2)+1=0, ∴(1+a 2)·223a --+a ·223a a -+1=0,解得a =±1. 经检验a =±1时,以AB 为直径的圆经过坐标原点.。

课时作业3:2.2.2 双曲线的简单几何性质(二)

课时作业3:2.2.2 双曲线的简单几何性质(二)

2.2.2 双曲线的简单几何性质(二)一、选择题1.已知椭圆x 23m 2+y 25n 2=1和双曲线x 22m 2-y 23n 2=1有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程是( )A .x =±152y B .y =±152x C .x =±34y D .y =±34x 2.如图,ax -y +b =0和bx 2+ay 2=ab (ab ≠0)所表示的曲线只可能是( )3.双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,过F 1作倾斜角为30°的直线交双曲线右支于M 点,若MF 2垂直于x 轴,则双曲线的离心率为( )A. 6B. 3C. 2D.334.已知双曲线x 22-y 2b2=1(b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,其一条渐近线方程为y =x ,点P (3,y 0)在双曲线上,则PF 1→·PF 2→=( )A .-12B .-2C .0D .4二、填空题5.过双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点作圆x 2+y 2=a 2的两条切线,切点分别为A ,B ,若∠AOB =120°(O 是坐标原点),则双曲线C 的离心率为________.6.已知双曲线x 212-y 24=1的右焦点为F ,若过点F 的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此直线斜率的取值范围是________.三、解答题7.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过F 作直线PF 垂直于该双曲线的一条渐近线l 于P ⎝⎛⎭⎫33,63,求双曲线的方程.8.已知双曲线3x 2-y 2=3,直线l 过右焦点F 2,且倾斜角为45°,与双曲线交于A 、B 两点,试问A 、B 两点是否位于双曲线的同一支上?并求弦AB 的长.9.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c,0),F 2(c,0),若双曲线上存在一点P ,使sin ∠PF 1F 2sin ∠PF 2F 1=a c,求双曲线的离心率的范围.答案:1.解析: 由双曲线方程判断出公共焦点在x 轴上,且椭圆焦点为(±3m 2-5n 2,0),双曲线焦点为(±2m 2+3n 2,0),故3m 2-5n 2=2m 2+3n 2.于是m 2=8n 2,又双曲线的渐近线方程为y =±6·|n |2|m |x , 由m 2=8n 2,得|m |=22|n |,得y =±34x . 答案: D2.解析: ax -y +b =0可化为y =ax +b ,bx 2+ay 2=ab 可化为x 2a +y 2b =1. 若ab >0,则A 中曲线错误,B 中曲线不存在.若ab <0,则D 中曲线错误,故选C.答案: C3.解析: |MF 2|=|F 1F 2|tan 30°=233c , 又|MF 2|=b 2a ,∴b 2a =233c , 两边同除以a 得e 2-1=233e , 即3e 2-23e -3=0.又e >1,∴e = 3.故选B.答案: B4.解析: 由渐近线方程为y =x 知双曲线是等轴双曲线,∴双曲线方程是x 2-y 2=2,于是两焦点坐标分别是(-2,0)和(2,0),且P (3,1)或P (3,-1).不妨设P (3,1),则PF 1→=(-2-3,-1). PF 2→=(2-3,-1),∴PF 1→·PF 2→=(-2-3,-1)·(2-3,-1)=-(2+3)(2-3)+1=0.答案: C5.解析: ∵∠AOB =120°⇒∠AOF =60°⇒∠AFO =30°⇒c =2a ,∴e =c a=2. 答案: 26.解析: 由题意知F (4,0),双曲线的两条渐近线方程为y =±33x ,当过F 点的直线与渐近线平行时,满足与右支只有一个交点,画出图形,通过图形可知,-33≤k ≤33. 答案: ⎣⎡⎦⎤-33,33 7.解析: 设F (c,0),由条件知渐近线l 的方程为l :y =b ax , ∵PF :y =-a b (x -c ), 解方程组⎩⎨⎧ y =b a x y =-a bx -c 得P (a 2c ,ab c ). 又知点P ⎝⎛⎭⎫33,63, ∴⎩⎨⎧a 2c =33 ①abc =63 ②又PF 与渐近线y =b ax 垂直, ∴k PF =-a b ,即6333-c=-a b =-12③ 由③得c = 3.由①②得b =2a ,c =3a 2,∴a =1,b = 2.∴双曲线方程为x 2-y 22=1. 8.解析: ∵a =1,b =3,c =2,又直线l 过点F 2(2,0),且斜率k =tan 45°=1,∴l 的方程为y =x -2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x -23x 2-y 2=3消去y 并整理得2x 2+4x -7=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∵x 1·x 2=-72<0, ∴A 、B 两点分别位于双曲线的左、右两支上.∵x 1+x 2=-2,x 1·x 2=-72, ∴|AB |=1+12|x 1-x 2|=2·x 1+x 22-4x 1x 2 =2·-22-4×⎝⎛⎭⎫-72=6. 9.解析: 根据已知,点P 不是双曲线的顶点,否则sin ∠PF 1F 2sin ∠PF 2F 1=a c无意义. 因为在△PF 1F 2中,由正弦定理得|PF 2|sin ∠PF 1F 2=|PF 1|sin ∠PF 2F 1. 又由已知,得a |PF 2|=c |PF 1|, 即|PF 1|=c a|PF 2|,且点P 在双曲线的右支上. 由双曲线的定义,知|PF 1|-|PF 2|=2a ,则c a|PF 2|-|PF 2|=2a , 即|PF 2|=2a 2c -a. 由双曲线的几何性质,知|PF 2|>c -a ,则2a 2c -a>c -a , 即c 2-2ac -a 2<0,所以e 2-2e -1<0,解得-2+1<e <2+1.又e >1,故双曲线的离心率e ∈(1,2+1).。

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双曲线课后训练
1.双曲线x 2-y 2=λ2(λ>0)的离心率e =( ).
A .2
B
C
D .1
2.与曲线22=12449
x y +共焦点,而与曲线22
=13664x y -共渐近线的双曲线的方程为( ).
A .
22=1169y x - B .22=1169x y - C .22=1916y x - D .22
=1916
x y - 3.已知双曲线22
22=1x y a b
-(a >0,b >0)的实轴长、虚轴长、焦距成等差数列,则双曲线的离心率e
为( ).
A .2
B .3
C .
43 D .5
3
4.已知双曲线9y 2-m 2x 2=1(m >0)的一个顶点到它的一条渐近线的距离为1
5
,则m 等于( ). A .1 B .2 C .3 D .4
5.双曲线的焦点在y 轴上,且它的一个焦点在直线5x -2y +20=0上,5
3
e =,则双曲线的标准方程为( ).
A .
22=13664x y - B .22=16436x y - C .22=16436y x - D .22
=13664
y x - 6.已知点F 1,F 2分别是双曲线的两个焦点,P 为该双曲线上一点,若△PF 1F 2为等腰直角三角形,则
该双曲线的离心率为__________.
7x 轴上,则其渐近线方程为__________.
8.已知双曲线C 的方程为2222=1y x a b - (a >0,b >0),离心率e =,
求双曲线C 的方程.
9.过双曲线M :2
2
21y x b
-=的左顶点A 作斜率为1的直线l ,若l 与双曲线M 的两条渐近线分别相
交于点B ,C ,且|AB |=|BC |,求双曲线M 的离心率.
10.已知双曲线C :x 2-y 2=1及直线l :y =kx -1. (1)若l 与C 有两个不同交点,求实数k 的取值范围;
(2)若l 与C 交于A ,B 两点,O 是坐标原点,且△AOB k 的值.
参考答案
1答案:C 解析:由双曲线方程知a =λ
,c =
,故c
e a
=
=. 2答案:A 解析:根据椭圆方程可知焦点为(0,-5),(0,5).设所求双曲线方程为22
3664
x y λ-=(λ≠0),
即22
16436y x λλ
-=--. 由-64λ+(-36λ)=25,得1
4
λ=-.
故所求双曲线的方程为
22
=1169
y x -. 3答案:D 解析:根据题意,得2a +2c =2×2b ,所以a 2+2ac +c 2=4(c 2-a 2),即3c 2-2ac -5a 2=0.所以3e 2-2e -5=0,解得5
3
e =
或e =-1(舍). 4答案:D 解析:双曲线9y 2
-m 2x 2
=1(m >0)化为标准方程是22
2
=1119y x m -(m >0),∴219a =,221b m
=.
取一个顶点为10,3⎛⎫
⎪⎝⎭,一条渐近线的方程为mx -3y =0,
15
=.∴m =4.
5答案:D 解析:依题意可得一焦点为(0,10),故c =10.又5
3
c e a ==,解得a =6,b 2=c 2-a 2=64,
故方程为
22
=13664
y x -. 6
解析:不妨设双曲线方程是22
22=1x y a b
-(a >0,b >0).
设点P 在该双曲线的右支上,点F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,则有|PF 1|-|PF 2|=2a .
由△PF 1F 2为等腰直角三角形得
22b c a =,c 2-a 2
=2ac ,22=2c a ac
-,12e e -=, 即e 2-2e -1=0
,解得1e =± 又e >1
,于是1e =.
7答案:解:依题意,双曲线焦点在y 轴上,顶点坐标为(0,a ),渐近线方程为a
y x b
=±,即ax ±by =0,
ab c =
=
.又c e a ==, 所以b =1,即c 2-a 2=1
,2
2
1a ⎫-=⎪⎪⎝⎭, 解得a 2
=4,故双曲线方程为2214
y x -=. 8答案:y =±2x 解析:
由于c e a ==,所以222=5a b a +,2
2
=4b a ,
=2b a ,
故渐近线方程为y =±2x .
9答案:解:∵双曲线M 的方程为2
2
21y x b
-=,
∴左顶点A 为(-1,0),渐近线方程为y =±bx . 又直线l 的斜率为1,∴l 的方程为y =x +1.
从而可求得直线l :y =x +1与渐近线y =bx 的交点为C 1,11b b b ⎛⎫
⎪--⎝⎭
,AC 的中点为2,2(1)2(1)b b b b ⎛⎫
- ⎪--⎝⎭

且在渐近线y =-bx 上,
则22(1)2(1)
b b
b b b -=-⋅
--,得b =3,
c =c
e a
==

9答案:解:联立方程组22
1,
1,
y kx x y =-⎧⎨
-=⎩ 消去y 并整理得(1-k 2)x 2+2kx -2=0. ∵直线与双曲线有两个不同的交点,
则满足条件222
10,
48(1)0,
k k k ∆⎧-≠⎨=+->⎩
解得k <
k ≠±1.
∴若直线l 与曲线C 有两个不同交点,实数k 的取值范围为(1)∪(-1,1)∪(1. 答案:解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 对于(1)中的方程(1-k 2)x 2+2kx -2=0, 由韦达定理,得x 1+x 2=221k k -
-,x 1x 2
=2
2
1k --,
故|AB |12|x x -
∵点O 到直线l 的距离
d =

∴S △AOB =1||2AB d ⋅⋅==
即2k 4-3k 2=0.解得k =0或k =.
故实数k 的值为0.。

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