2018-2019学年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3.1 双曲线的标准方程作业 苏教版选修

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高二数学 2.3.1 双曲线及其标准方程

高二数学  2.3.1 双曲线及其标准方程

名师一号 ·数学 ·新课标A版 ·选修2-1
若焦点在y轴上, 设双曲线的标准方程为ay22-bx22=1.
a12-b12=1, 同理有5a22--b22 2=1,
a2=-7, 解得b2=-78. (舍去)
∴所求双曲线的标准方程为x72-y72=1. 8
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第二章 §2.3 2.3.1
第二章 §2.3 2.3.1
名师一号 ·数学 ·新课标A版 ·选修2-1
分析 由2sinC=sinA+2sinB利用正弦定理,可转化为 含动点A的等量关系,进而求出A的轨迹方程.
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第二章 §2.3 2.3.1
名师一号 ·数学 ·新课标A版 ·选修2-1
解 如下图所示,以BC所在的直线为x轴,以线段BC的 中垂线为y轴,建立直角坐标系.
名师一号 ·数学 ·新课标A版 ·选修2-1
解 解法1:若焦点在x轴上, 设双曲线的标准方程为ax22-by22=1. ∵M(1,1),N(-2,5)在双曲线上,
a12-b12=1, ∴-a222-5b22=1,
解得a2=78, b2=7.
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第二章 §2.3 2.3.1
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第二章 §2.3 2.3.1
名师一号 ·数学 ·新课标A版 ·选修2-1
2.如何确定焦点的位置
通过比较两种不同类型的双曲线方程
x2 a2

y2 b2
=1和
y2 a2

x2 b2
=1(a>0,b>0),可以看出,如果x2项的系数是正的,那么
焦点在x轴上;如果y2项的系数是正的,那么焦点在y轴
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高中数学选修2-1 2.3.1双曲线的标准方程(一)

高中数学选修2-1 2.3.1双曲线的标准方程(一)

3.求解方程
(1)建系 (2)设点 M(x,y) (3)限制条件 (4)代入等式 (5)化简整理
y M
O
x
MF1 MF2 2a 0 2a 2c
同学们亲手 练习!
x y 2 1(a 0, b 0) 2 a b
2
2
4.双曲线的标准方程
2 2 x y y x 2 1(a 0, b 0) 2 1(a 0, b 0) 2 2 a b a b 在双曲线方程中, 总有
2 2 2
双曲线 | MF1 | | MF2 | 2a x2 y2 2 1 2 a b 2 2 y x 2 1 2 a b ( c , 0) (0, c ) c a b
2 2 2
方程
焦点 a , b, c 的关系
四、讲练结合
例1.课本P 47, 例1 已知双曲线的两个焦点分别为F1 5, 0 , F2 5, 0 , 双曲线上一点P到F1 , F2 距离之差的绝 对值等于6.求双曲线的标准方程. 变式1.已知两点F1 5, 0 , F2 5, 0 , 求与这两点
(1)m ;
( 2)m ; (3)m 1; ( 4) 1 m 2
例3.求根据下列条件, 求双曲线的标准方程 (1)经过点P 3,10 ,Q 6, 2 的双曲线方程; ( 2)c 6 , 经过点( 5, 2), 焦点在x轴上. x y (3)已知双曲线与椭圆 1有共同的 27 36 焦点, 且过点
三、新知讲解
1.双曲线的定义 平面内与两个定点F1 , F2的距离之差的绝对值等 于常数2a (小于 | F1F2 |)的点的轨迹叫做双曲线.这两 个定点叫双曲线的焦点, 两焦点间的距离叫双曲线 的焦距.

2018-2019学年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3 双曲线 2.3.2 第1课时 双曲线

2018-2019学年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3 双曲线 2.3.2 第1课时 双曲线
设 Q(x,y)为双曲线上一点,依题意
|PQ|= x2+y-52= 54y-42+5-b2,
其中 y≥2b,若 2b≤4,当 y=4 时,|PQ|最小=2. 从而,5-b2=4,即 b2=1,双曲线方程为y42-x2=1. 若 2b>4,当 y=2b 时,|PQ|最小=2,从而54(2b-4)2+5-b2=4,所以 b=72或 b =32(与 b>2 矛盾). 所以双曲线方程为4y92 -44x92=1. 故所求双曲线方程为y42-x2=1 或4y92 -44x92=1.
离心率 渐近线
c e=__a____∈_____(_1_,__+__∞_)____
____y=__±__ba_x _____
___y_=__±_ab_x______
• 2.等轴双曲线 • 实轴和虚轴等长的双曲线,标准方x2程-为y2=__a2____________.
1.双曲线x42-y2=1 的实轴长为 A.4 C. 3
『规律总结』 1.求双曲线的离心率,常常利用已知条件列出关于 a、b、c 的等式,利用 a2+b2=c2 消去 b 化为关于 a、c 的齐次式,再利用 e=ac化为 e 的方 程求解.
2.学习双曲线中应注意的几个问题: (1)双曲线是两支曲线,而椭圆是一条封闭的曲线; (2)双曲线只有两个顶点,离心率 e>1; (3)等轴双曲线是一种比较特殊的双曲线,其离心率为 2,实轴长与虚轴长相 等,两条渐近线互相垂直; (4)注意双曲线中 a、b、c、e 的等量关系与椭圆中 a、b、c、e 的不同.
B.2 D.1
( A)
[解析] ∵双曲线ax22-by22=1 的实轴长为 2a,∴双曲线x42-y2=1 的实轴长为 2a =4.
2.(江西九江一中 2017-2018 期末)双曲线y42-x2=1 的离心率 e=

2018版高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1双曲线的标准方程课件新人教B版

2018版高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1双曲线的标准方程课件新人教B版

求双曲线中焦点三角形面积的方法
反思与感悟
(1)方法一:
①根据双曲线的定义求出||PF1|-|PF2||=2a;
②利用余弦定理表示出|PF1|,|PF2|,|F1F2|之间满足的关系式;
③通过配方,利用整体思想求出|PF1|·|PF2|的值;
④利用公式 S PF1F2 =12×|PF1|·|PF2|sin∠F1PF2 求得面积.
利用双曲线与椭圆的关系,可类比椭圆得到双曲线的有关结论,或 用类似方法解决双曲线的有关问题,以及双曲线与椭圆的综合问题.
跟踪训练4 (1)已知双曲线与椭圆 2x72 +3y62 =1 有共同的焦点,且过点 ( 15,4),求双曲线的方程.
证明
椭圆2x72 +3y62 =1 的焦点坐标为 F1(0,-3),F2(0,3), 故可设双曲线的方程为ay22-bx22=1.
(3)计算:利用题中条件列出方程组,求出相关值.
(4)结论:写出双曲线的标准方程.
跟踪训练3 根据条件求双曲线的标准方程.
(1)c= 6 ,经过点A(-5,2),焦点在x轴上;
解答
设双曲线标准方程为ax22-by22=1(a>0,b>0), ∵c= 6,∴b2=c2-a2=6-a2.
由题意知2a52 -b42=1,∴2a52 -6-4 a2=1, 解得 a2=5 或 a2=30(舍). ∴b2=1.∴双曲线的标准方程为x52-y2=1.
知识点二 双曲线的标准方程
思考1
双曲线的标准方程的推导过程是什么?
答案
思考2
双曲线中a,b,c的关系如何?与椭圆中a,b,c的关系有何不同?
答案
双曲线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,即c2=a2 +b2,其中c>a,c>b,a与b的大小关系不确定;而在椭圆 中b2=a2-c2,即a2=b2+c2,其中a>b>0,a>c,c与b的大 小关系不确定.

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1双曲线及其标准方程学案含解析

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1双曲线及其标准方程学案含解析

2.3.1 双曲线及其标准方程[提出问题]问题1:平面内,动点P 到两定点F 1(-5,0),F 2(5,0)的距离之和为12,动点P 的轨迹是什么?提示:椭圆.问题2:平面内,动点P 到两定点F 1(-5,0),F 2(5,0)的距离之差的绝对值为6,动点P 的轨迹还是椭圆吗?是什么?提示:不是,是双曲线. [导入新知]双曲线的定义把平面内与两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F 1F 2|)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.[化解疑难]平面内到两定点F 1,F 2的距离的差的绝对值为常数,即||MF 1|-|MF 2||=2a ,关键词“平面内”.当2a <|F 1F 2|时,轨迹是双曲线;当2a =|F 1F 2|时,轨迹是分别以F 1,F 2为端点的两条射线; 当2a >|F 1F 2|时,轨迹不存在.[提出问题]问题1:“知识点一”的问题2中,动点P 的轨迹方程是什么? 提示:x 29-y 216=1.问题2:平面内,动点P 到两定点F 1(0,5),F 2(0,-5)的距离之差的绝对值为定值6,动点P 的轨迹方程是什么?提示:y 29-x 216=1.[导入新知]双曲线的标准方程[化解疑难]1.标准方程的代数特征:方程右边是1,左边是关于x ,y 的平方差,并且分母大小关系不确定.2.a ,b ,c 三个量的关系: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b 2=c 2-a 2,与椭圆中b 2=a 2-c 2相区别,且椭圆中a >b >0,而双曲线中,a ,b 大小不确定.[例1] 已知方程k -5-|k |-2=1对应的图形是双曲线,那么k 的取值范围是( )A .(5,+∞)B .(-2,2)∪(5,+∞)C .(-2,2)D .(-∞,-2)∪(2,+∞)[解] ∵方程对应的图形是双曲线, ∴(k -5)(|k |-2)>0.即⎩⎪⎨⎪⎧k -5>0,|k |-2>0,或⎩⎪⎨⎪⎧k -5<0,|k |-2<0.解得k >5或-2<k <2. [答案] B [类题通法]将双曲线的方程化为标准方程的形式,假如双曲线的方程为x 2m +y 2n=1,则当mn <0时,方程表示双曲线.若⎩⎪⎨⎪⎧m >0,n <0,则方程表示焦点在x 轴上的双曲线;若⎩⎪⎨⎪⎧m <0,n >0,则方程表示焦点在y 轴上的双曲线.[活学活用]若k >1,则关于x ,y 的方程(1-k )x 2+y 2=k 2-1所表示的曲线是( ) A .焦点在x 轴上的椭圆 B .焦点在y 轴上的椭圆 C .焦点在y 轴上的双曲线 D .焦点在x 轴上的双曲线 解析:选C 原方程化为y 2k 2-1-x 2k +1=1,∵k >1,∴k 2-1>0,k +1>0.∴方程所表示的曲线为焦点在y 轴上的双曲线.[例2] (1)a =4,经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-4103;(2)经过点(3,0),(-6,-3). [解] (1)当焦点在x 轴上时,设所求双曲线的标准方程为x 216-y 2b2=1(b >0),把A 点的坐标代入,得b 2=-1615×1609<0,不符合题意;当焦点在y 轴上时,设所求双曲线的标准方程为y 216-x 2b2=1(b >0),把A 点的坐标代入,得b 2=9, ∴所求双曲线的标准方程为y 216-x 29=1. (2)设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn <0), ∵双曲线经过点(3,0),(-6,-3),∴⎩⎪⎨⎪⎧9m +0=1,36m +9n =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =19,n =-13,∴所求双曲线的标准方程为x 29-y 23=1.[类题通法]1.双曲线标准方程的两种求法(1)定义法:根据双曲线的定义得到相应的a ,b ,c ,再写出双曲线的标准方程.(2)待定系数法:先设出双曲线的标准方程x 2a 2-y 2b 2=1或x 2b 2-y 2a2=1(a ,b 均为正数),然后根据条件求出待定的系数代入方程即可.2.求双曲线标准方程的两个关注点(1)定位:“定位”是指确定与坐标系的相对位置,在“标准方程”的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以判断方程的形式;(2)定量:“定量”是指确定a 2,b 2的具体数值,常根据条件列方程求解. [活学活用]根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)与椭圆x 227+y 236=1有共同的焦点,且过点(15,4);(2)c =6,经过点(-5,2),焦点在x 轴上.解:(1)椭圆x 227+y 236=1的焦点坐标为F 1(0,-3),F 2(0,3),故可设双曲线的方程为y 2a 2-x 2b 2=1.由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=9,42a2-152b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=5.故双曲线的方程为y 24-x 25=1.(2)∵焦点在x 轴上,c =6,∴设所求双曲线方程为x 2λ-y 26-λ=1(其中0<λ<6).∵双曲线经过点(-5,2),∴25λ-46-λ=1, ∴λ=5或λ=30(舍去). ∴所求双曲线方程是x 25-y 2=1.[例3] 设P 为双曲线x 2-12=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,则△PF 1F 2的面积为( )A .6 3B .12C .12 3D .24[解] 如图所示,∵|PF 1|-|PF 2|=2a =2, 且|PF 1|∶|PF 2|=3∶2, ∴|PF 1|=6,|PF 2|=4. 又∵|F 1F 2|=2c =213, ∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,∴S V 12PF F =12|PF 1|·|PF 2|=12×6×4=12.[答案] B [类题通法]在解决双曲线中与焦点有关的问题时,要注意定义中的条件||PF 1|-|PF 2||=2a 的应用;与三角形有关的问题要考虑正弦定理、余弦定理、勾股定理等.另外在运算中要注意一些变形技巧和整体代换思想的应用.[活学活用]若把本题中的“|PF 1|∶|PF 2|=3∶2”改为“PF 1―→·PF 2―→=0”,求△PF 1F 2的面积. 解:由题意PF 1―→·PF 2―→=0, 得PF 1⊥PF 2,∴△PF 1F 2为直角三角形, ∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,∴(|PF 1|-|PF 2|)2+2|PF 1|·|PF 2|=|F 1F 2|2. 又∵||PF 1|-|PF 2||=2a =2, |F 1F 2|2=4c 2=4(a 2+b 2) =4(1+12)=52, ∴4+2|PF 1|·|PF 2|=52, ∴|PF 1|·|PF 2|=24,∴S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|=12.5.双曲线的定义理解中的误区[典例] 已知定点A (-3,0)和定圆C :(x -3)2+y 2=16,动圆和圆C 相外切,并且过定点A ,求动圆圆心M 的轨迹方程.[解] 设M (x ,y ),设动圆与圆C 的切点为B ,|BC |=4.则|MC |=|MB |+|BC |,|MA |=|MB |,所以|MC |=|MA |+|BC |, 即|MC |-|MA |=|BC |=4<|AC |.所以由双曲线的定义知,M 点轨迹是以A ,C 为焦点的双曲线的左支,设其方程为x 2a 2-y 2b2=1(x <0),且a =2,c =3,所以b 2=5.所以所求圆心M 的轨迹方程是x 24-y 25=1(x ≤-2).[易错防范]1.求解中易把动点的轨迹看成双曲线,忽视了双曲线定义中“距离的差的绝对值是常数”这一条件,动点轨迹实际上是双曲线的一支.2.在求解与双曲线有关的轨迹问题时,准确理解双曲线的定义,才能保证解题的正确性.当||PF 1|-|PF 2||=2a <|F 1F 2|(a >0),即|PF 1|-|PF 2|=±2a (0<2a <|F 1F 2|)时,P 点的轨迹是双曲线,其中取正号时为双曲线的右支,取负号时为双曲线的左支.[成功破障]求与⊙C 1:x 2+(y -1)2=1和⊙C 2:x 2+(y +1)2=4都外切的动圆圆心M 的轨迹方程. 解:∵⊙M 与⊙C 1,⊙C 2都外切, ∴|MC 1|=r +1,|MC 2|=r +2. 从而可知|MC 2|-|MC 1|=1<|C 1C 2|.因此,点M 的轨迹是以C 2,C 1为焦点的双曲线的上支,且有a =12,c =1,b 2=c 2-a 2=34.故所求的双曲线的方程为4y 2-4x 23=1⎝ ⎛⎭⎪⎫y ≥12.[随堂即时演练]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 .一条射线解析:选D 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.2.与椭圆x 24+y 2=1共焦点且过点P (2,1)的双曲线方程是( )A.x 24-y 2=1 B.x 22-y 2=1 C.x 23-y 23=1 D .x 2-y 22=1解析:选B 法一:椭圆x 24+y 2=1的焦点坐标是(±3,0).设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),因为双曲线过点P (2,1),所以4a 2-1b2=1,又a 2+b 2=3,解得a 2=2,b 2=1,所以所求双曲线方程是x 22-y 2=1.法二:设所求双曲线方程为x 24-λ+y 21-λ=1(1<λ<4),将点P (2,1)的坐标代入可得44-λ+11-λ=1, 解得λ=2(λ=-2舍去), 所以所求双曲线方程为x 22-y 2=1.3.若方程x 21+k -y 21-k =1表示双曲线,则k 的取值范围是________.解析:由题意知,(1+k )(1-k )>0,即-1<k <1. 答案:(-1,1)4.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 24-y 212=1上一点M 的横坐标为3,则点M 到此双曲线的右焦点的距离为________.解析:由题易知,双曲线的右焦点为(4,0),点M 的坐标为(3,15)或(3,-15),则点M 到此双曲线的右焦点的距离为4.答案:45.求适合下列条件的双曲线的标准方程: (1)a =3,c =4,焦点在x 轴上;(2)经过点(3,-42),⎝ ⎛⎭⎪⎫94,5. 解:(1)由题设知,a =3,c =4, 由c 2=a 2+b 2得,b 2=c 2-a 2=42-32=7. 因为双曲线的焦点在x 轴上, 所以所求双曲线的标准方程为x 29-y 27=1. (2)设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn <0),因为双曲线经过点(3,-42),⎝ ⎛⎭⎪⎫94,5,所以⎩⎪⎨⎪⎧9m +32n =1,8116m +25n =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-19,n =116.故所求双曲线的标准方程为y 216-x 29=1.[课时达标检测]一、选择题1.已知双曲线的a =5,c =7,则该双曲线的标准方程为( ) A.x 225-y 224=1 B.y 225-x 224=1 C.x 225-y 224=1或y 225-x 224=1 D.x 225-y 224=0或y 225-x 224=0 解析:选 C 由于焦点所在轴不确定,∴有两种情况.又∵a =5,c =7,∴b 2=72-52=24.2.已知m ,n ∈R ,则“m ·n <0”是“方程x 2m +y 2n=1表示双曲线”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C 若方程x 2m +y 2n =1表示双曲线,则必有m ·n <0;当m ·n <0时,方程x 2m +y 2n =1表示双曲线.所以“m ·n <0”是“方程x 2m +y 2n=1表示双曲线”的充要条件.3.已知定点A ,B 且|AB |=4,动点P 满足|PA |-|PB |=3,则|PA |的最小值为( ) A.12 B.32 C.72 D .5解析:选C 如图所示,点P 是以A ,B 为焦点的双曲线的右支上的点,当点P 在点M 处时,|PA |最小,最小值为a +c =32+2=72.4.双曲线x 225-y 29=1的两个焦点分别是F 1,F 2,双曲线上一点P 到焦点F 1的距离是12,则点P 到焦点F 2的距离是( )A .17B .7C .7或17D .2或22解析:选D 依题意及双曲线定义知,||PF 1|-|PF 2||=10,即12-|PF 2|=±10,∴|PF 2|=2或22,故选D.5.焦点分别为(-2,0),(2,0)且经过点(2,3)的双曲线的标准方程为( ) A .x 2-y 23=1 B.x 23-y 2=1C .y 2-x 23=1 D.x 22-y 22=1 解析:选A 由双曲线定义知, 2a =+2+32--2+32=5-3=2,∴a =1.又∵c =2,∴b 2=c 2-a 2=4-1=3, 因此所求双曲线的标准方程为x 2-y 23=1.二、填空题6.设m 是常数,若点F (0,5)是双曲线y 2m -x 29=1的一个焦点,则m =________.解析:由点F (0,5)可知该双曲线y 2m -x 29=1的焦点落在y 轴上,所以m >0,且m +9=52,解得m =16.答案:167.经过点P (-3,27)和Q (-62,-7),且焦点在y 轴上的双曲线的标准方程是______________.解析:设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn <0),则⎩⎪⎨⎪⎧9m +28n =1,72m +49n =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-175,n =125,故双曲线的标准方程为y 225-x 275=1.答案:y 225-x 275=18.已知双曲线的两个焦点F 1(-5,0),F 2(5,0),P 是双曲线上一点,且PF 1―→·PF 2―→=0,|PF 1|·|PF 2|=2,则双曲线的标准方程为________.解析:由题意可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0). 由PF 1―→·PF 2―→=0,得PF 1⊥PF 2.根据勾股定理得 |PF 1|2+|PF 2|2=(2c )2,即|PF 1|2+|PF 2|2=20. 根据双曲线定义有|PF 1|-|PF 2|=±2a . 两边平方并代入|PF 1|·|PF 2|=2得20-2×2=4a 2,解得a 2=4,从而b 2=5-4=1, 所以双曲线方程为x 24-y 2=1.答案:x 24-y 2=1三、解答题9.已知与双曲线x 216-y 29=1共焦点的双曲线过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,-6,求该双曲线的标准方程.解:已知双曲线x 216-y 29=1.据c 2=a 2+b 2, 得c 2=16+9=25,∴c =5. 设所求双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0). 依题意,c =5,∴b 2=c 2-a 2=25-a 2, 故双曲线方程可写为x 2a 2-y 225-a 2=1. ∵点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,-6在双曲线上, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-522a 2--6225-a2=1. 化简,得4a 4-129a 2+125=0, 解得a 2=1或a 2=1254. 又当a 2=1254时,b 2=25-a 2=25-1254=-254<0,不合题意,舍去,故a 2=1,b 2=24. ∴所求双曲线的标准方程为x 2-y 224=1.10.已知△ABC 的两个顶点A ,B 分别为椭圆x 2+5y 2=5的左焦点和右焦点,且三个内角A ,B ,C 满足关系式sin B -sin A =12sin C . (1)求线段AB 的长度; (2)求顶点C 的轨迹方程.解:(1)将椭圆方程化为标准形式为x 25+y 2=1. ∴a 2=5,b 2=1,c 2=a 2-b 2=4,则A (-2,0),B (2,0),|AB |=4.(2)∵sin B -sin A =12sin C , ∴由正弦定理得|CA |-|CB |=12|AB |=2<|AB |=4, 即动点C 到两定点A ,B 的距离之差为定值.∴动点C 的轨迹是双曲线的右支,并且c =2,a =1,∴所求的点C 的轨迹方程为 x 2-y 23=1(x >1).。

2018年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3.1 双曲线的标准方程课件14 新人教B版选修2-1

2018年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3.1 双曲线的标准方程课件14 新人教B版选修2-1
上一节,我们学习了双曲线的定义及推导出了双曲
线的标准方程,这一节我们一起来体会这些知识的运用.
学习目标
• 本节课主要是进一步了解双曲线的定义及 其标准方程,并运用双曲线的定义及其标准 方程解决问题。
• 解决两种题型 • 1.求双曲线的标准方程 • 2.双曲线定义的应用
典型例题解析
练习
1.a=3,b=4,焦点在x轴上;
9k k 3
(1)方程表示椭圆,则k的取值范围是3____k___9__且__k____6_;
(2)方程表示双曲线,则k的取值范围是_k____3_或__k____9___.
3.已知双曲线8kx2 ky2 8的一个焦点为(0,3),
则k的值为 ( B )
A.1 B.-1 C. 65 D.- 65
3
3
化简: x2 ( y 3)2 x2 ( y 3)2 4 ,使结
y2 x2 果不含根式得:_____4______5____1___(_y____0__)__
2.已知双曲线的焦点为F1(0,-6)F2(0,6) 且经过点M(2,-5)求双曲线的标准方程。
3.a=5,c=7
1. x2 y2 1
9 16
2. y2 x2 1
20 16
3. x2 y2 1或 y2 x2 1
25 24
25 24
课堂练习
学习小结: 本节课主要是进一步了解双曲线的定义
及其标准方程,并运用双曲线的定义及其标 准方程解决问题。
解决两种题型,1.求双曲线的标准方程 2.双曲线定义的应用
P51练习A 1,2
课堂提升
1. 已知两定点F1(-5,0),F2(5,0),平面上一动点P,
PF1-PF2= 6,求点P的轨迹方程.

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1双曲线及其标准方程新人教A版选修

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1双曲线及其标准方程新人教A版选修

4.求适合下列条件的双曲线的标准方程: (1)a=2 5,经过点 A(2,-5),焦点在 y 轴上; (2)过点 A(3,2)和 B(17,12).
解析: (1)因为双曲线的焦点在 y 轴上,所以可设双曲 线的标准方程为ay22-bx22=1(a>0,b>0).由题设知,a=2 5,
a=2 5 且点 A(2,-5)在双曲线上,所以2a52-b42=1 ,解得 a2=20, b2=16.
故所求双曲线的标准方程为2y02 -1x62 =1.
(2)若焦点在 x 轴上,设双曲线的标准方程为ax22-by22= 1(a>0,b>0),
由已知条件得a19a272-2-b421b=2221=1
,解得 a12=1 b12=2
.
则双曲线的标准方程为 x2-y12=1. 2
若焦点在 y 轴上,设双曲线的标准方程为ay22-bx22=1(a>0, b>0),
由已知条件得a14a222-2-b921b=7221=1
,解得a12=-2 b12=-1
,不符
合题意,舍去.
综上知,所求双曲线的标准方程为 x2-y12=1. 2
合作探究 课堂互动
求双曲线的标准方程
根据下列条件求双曲线的标准方 程. (1)求以椭圆1x62 +y92=1 的短轴的两个端点为焦点,且过 点 A(4,-5)的双曲线的标准方程;
4 2)代入方程,联立解方程组得 a2=16,b2=9.
答案: A
3.与双曲线x82-1y02 =1 具有相同焦点的双曲线方程是 ________(只写出一个即可).
解析: 与x82-1y02 =1 具有相同焦点的双曲线方程为8+x2 k -10y-2 k=1(-8<k<10).

2018-2019学年高中数学第二章圆锥曲线与方程2.1曲线与方程课件新人教A版选修2

2018-2019学年高中数学第二章圆锥曲线与方程2.1曲线与方程课件新人教A版选修2

B.在圆C上,但不在直线l上
C.既在圆C上,也在直线l上
D.既不在圆C上,也不在直线l上
C
2.方程(x-2)2+(y+2)2=0表示的图形是
()
3.已知直线:y=kx-k+1与曲线C:x2+2y2=m有公共
点,则m的取值范围是
A
()
A.m≥3
B.m≤3
C.m>3
D.m<3
4.8x已2+知2x+点8Oy2-(04,y0-),5=A0(1,-2),动点P满足|PA|=3|PO|,则
(1)曲线上点的坐标都是这个方程的解. 曲线(2的)以方程这个方程的解为坐方标程的的曲点线都是曲线上的点,那么, 这个方程叫做______________,这条曲线叫做 ______________.
1.已知圆C:(x-2)2+(y+1)2=4及直线l:x+2y-2=0,
C上,但在直线l上
(5)通过圆锥曲线的学习,进一步体会数形结合的思想.
本章重点
曲线与方程的概念;椭圆的定义、标准方程、几何性质; 双曲线的定义、标准方程、几何性质;抛物线的定义、标准 方程、几何性质;直线与圆锥曲线的位置关系.
本章难点
曲线方程的求法;三种曲线的定义、标准方程、几何性质 的综合应用;直线与圆锥曲线的位置关系.
〔跟踪练习 2〕 已知方程 x2+(y-1)2=10. (1)判断点 P(1,-2)、Q( 2,3)是否在此方程表示的曲线上; (2)若点 M(m2 ,-m)在此方程表示的曲线上,求 m 的值.
[思路分析] (1)只需判断点 P,Q 的坐标是否满足方程即可;(2)M 在曲线 C 上,则 M 点的坐标满足 C 的方程,代入建立 m 的方程解之即可.
[解析] (1)∵12+(-2-1)2=10,( 2)2+(3-1)2=6≠10, ∴点 P(1,-2)在方程 x2+(y-1)2=10 表示的曲线上, 点 Q( 2,3)不在方程 x2+(y-1)2=10 表示的曲线上. (2)∵点 M(m2 ,-m)在方程 x2+(y-1)2=10 表示的曲线上,∴x=m2 ,y=-m 适合上述方程, 即(m2 )2+(-m-1)2=10. 解之得 m=2 或 m=-158, ∴m 的值为 2 或-158.

高中数学第2章圆锥曲线与方程2.3.2双曲线的几何性质学案苏教版选修2-1(2021年整理)

高中数学第2章圆锥曲线与方程2.3.2双曲线的几何性质学案苏教版选修2-1(2021年整理)

2018-2019高中数学第2章圆锥曲线与方程2.3.2 双曲线的几何性质学案苏教版选修2-1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(2018-2019高中数学第2章圆锥曲线与方程2.3.2 双曲线的几何性质学案苏教版选修2-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

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2.3。

2 双曲线的几何性质学习目标1。

了解双曲线的几何性质(范围、对称性、顶点、实轴长和虚轴长等)。

2。

理解离心率的定义、取值范围和渐近线方程。

3。

掌握标准方程中a,b,c,e间的关系.知识点一双曲线的性质标准方程错误!-错误!=1(a〉0,b〉0)错误!-错误!=1 (a>0,b>0)图形性质范围x≥a或x≤-a,y∈R x∈R,y≤-a或y≥a 对称性对称轴:坐标轴;对称中心:原点顶点顶点坐标:A1(-a,0),A2(a,0)顶点坐标:A1(0,-a),A2(0,a)渐近线y=±错误!x y=±错误!x离心率e=错误!,e∈(1,+∞),其中c=错误!a,b,c间的关系c2=a2+b2(c〉a〉0,c>b>0)知识点二等轴双曲线思考求下列双曲线的实半轴长、虚半轴长,并分析其共同点.(1)x2-y2=1;(2)4x2-4y2=1.答案(1)的实半轴长为1,虚半轴长为1(2)的实半轴长为错误!,虚半轴长为错误!。

它们的实半轴长与虚半轴长相等.梳理实轴和虚轴等长的双曲线叫作等轴双曲线,其渐近线方程为y=±x,离心率为 2.1.双曲线错误!-错误!=1与错误!-错误!=1(a>0,b>0)的形状相同.(√)2.双曲线x2a2-错误!=1与错误!-错误!=1(a>0,b>0)的渐近线相同.(×)3.等轴双曲线的离心率为错误!。

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1双曲线的标准方程课件新人教B版选修2_1

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1双曲线的标准方程课件新人教B版选修2_1

x2 y2
a2 − b2 = 1,
y2 a2

x2 b2
=
1,
其中a>0,b>0
2.求双曲线方程的常用方法 剖析:(1)待定系数法.即先设出方程的标准形式,再确定方程中的 参数a,b的值,即“先定型,再定量”,若两种类型都有可能,则应进行分 类讨论. (2)定义法.
典例透析
题型一
题型二
题型三
题型四
y 轴上,不是以分母的大小确定的,而是依据二次项系数的符号确定
的.
正解:将双曲线方程化为标准方程
������2 4

������2 9
=
1,
可知焦点在y

上,则 a=2,b=3,c2=a2+b2=13,
即 c= 13.
故双曲线的焦点坐标为 F1(0,− 13), ������2(0, 13).
题型一
c2=a2+b2
名师点拨1.由求双曲线的标准方程的过程可知:只有当双曲线的两 个焦点在坐标轴上,且关于原点对称时,才能得到双曲线的标准方 程.反之亦成立.
2.在双曲线的标准方程中,若x2的系数为正,则焦点在x轴上;若y2 的系数为正,则焦点在y轴上.
知识梳理
【做一做 2-1】
双曲线
������2 10
=
1.
答案:���4���2

������2 3
=
1
重难聚焦
1.椭圆与双曲线的区别 剖析:
椭圆
双曲线
MF1 + MF2 = 2������
因为 a>c>0,所以令
a2-c2=b2(b>0)
x2 y2
a2 + b2 = 1,

2018-2019学年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3 双曲线 2.3.1 双曲线及其标准方

2018-2019学年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3 双曲线 2.3.1 双曲线及其标准方

(1)解法一:∵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, ∵双曲线经过点(3 2,2), ∴1a82 -b42=1. 由①②得 a2=12,b2=8, ∴双曲线的标准方程为1x22 -y82=1.
解法二: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.
〔跟踪练习 2〕 (2016·全国卷Ⅰ理,5)已知方程m2x+2 n-3my2-2 n=1 表示双曲线
焦点间的距离为 4,则 n 的取值范围是
A.(-1,3) C.(0,3)
B.(-1, 3) D.(0, 3)
[解析] 由题意得(m2+n)(3m2-n)>0,解得-m2<n<3m2,又 点间的距离为 4,得 m2+n+3m2-n=4,且 m2=1,所以-1<n<
a2+b2=c2
其中在双曲线的标准方程中a、b、c的关系为
______________.
3.椭圆、双曲线的标准方程的区别和联系.
椭圆 定义|MF1|+|MF2|=2a 因为 a>c>0,所以令 a2-c2=b2(b>0)
ax22+by22=1 或ay22+bx22=1(a>b>0)
双曲线
定义|MF1|-|MF2|= 因为 0<a<c,所以令 c2-
[解析] 如图,以直线BA为x轴,线段BA的中垂线
为y轴建立坐标系,则
B(-3,0)、A(3,0)、C(-5,2 3).

2018年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3.1 双曲线的标准方程课件12 苏教版选修1-1

2018年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3.1 双曲线的标准方程课件12 苏教版选修1-1

x2 a2
-
y2 b2
=
1
y2 a2
-
x2 b2
=
1
F(±c,0) F(0,±c)
a>0,b>0,但a不一 定大于b,c2=a2+b2
4、双曲线的几何性质
1、范围: 2、对称性: 3、顶点: 4、轴: 5、离心率: 6、准线方程: 7、渐近线方程:
范例导析
例1.(1)与双曲线 x2 y2 1 有共同渐近线,
双曲线的标准方程与几何性质
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
等于常数(小于︱F1F2︱)的点的轨迹叫做双曲线.
① 两个定点F1、F2——双曲线的焦点;
② |F1F2|=2c ——焦距.
M
F1 o F2
2、双曲线的标准方程
y
y
M
M
F1 O F2 x
F2 x
O
F1
x2 a2

y2 b2
1
y2 a2

x2 b2
1
(a0, b0)
3、双曲线与椭圆之间的区别与联系:
椭圆
定义 方程
|MF1|+|MF2|=2a
x2 a2
+
y2 b2
=
1
焦点
y2 a2
+
x2 b2
=1
F(±c,0) F(0,±c)
a.b.c 的关系 a>b>0,a2=b2+c2
双曲线
||MF1|-|MF2||=2a
94
且过点 A(3,4) ,求双曲线的标准方程.
(2)双曲线有一条渐近线 l : y 1 x

2018-2019学年人教A版数学选修2-1__第二章 圆锥曲线与方程2.3.2

2018-2019学年人教A版数学选修2-1__第二章 圆锥曲线与方程2.3.2

故所求双曲线的标准方程为x2
9

y42=1
或y2
4

x92=1.
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J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
随堂练习
UITANG LIANXI
题型一
题型二
题型三
题型四
解法二:双曲线的渐近线方程为
即x
3
±
2y=0.
y=±23x,
设双曲线的方程为x2
9

y42=λ(λ≠0).
y≤-a 或 y≥a
(±a,0)
(0,±a)
虚轴长=2b,实轴长=2a
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
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随堂练习
UITANG LIANXI
焦点的位置 焦距 对称性 离心率 渐近线
y=±x,离心率为 2,方程可表示为 x2-y2=λ(λ≠0).
【做一做 2】已知双曲线xn2 − 1y22-n=1 的离心率为 2,则 n=
.
答案:6
学习目标导航 基础知识梳理 重点难点突破 典型例题剖析 随堂练习巩固
有共同渐近线的双曲线系方程
剖析:若双曲线xa22 − by22=±1 与双曲线ax'22 − by'22=±1 有相同的渐近线,即两
������ ������
������
续表
离心率 e=ac>1;离心率越大,ba = e2-1就越大,双曲线“张口”越大.
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2.3.1 双曲线的标准方程
[基础达标]
1.双曲线8kx 2
-ky 2
=8的一个焦点为(0,3),那么k 的值是________.
解析:焦点在y 轴上,所以双曲线的标准方程是y 2-8k -x 2

1k
=1,k <0,则 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k +⎝ ⎛⎭
⎪⎫-1k =3,解得k =-1. 答案:-1
2.过双曲线
x 2
16
-y 2
9
=1左焦点F 1的弦AB 长为6,则△ABF 2(F 2为右焦点)的周长是________.
解析:据题意AF 2-AF 1=2a ,BF 2-BF 1=2a , 故AF 2+BF 2-(AF 1+BF 1)=(AF 2+BF 2)-AB =4a ,
因此AF 2+BF 2=AB +4a =6+16=22,故三角形周长为22+6=28. 答案:28
3. 如图,已知双曲线以长方形ABCD 的顶点A ,B 为左,右焦点,且过C ,D 两顶点.若AB =4,BC =3,则此双曲线的标准方程为________.
解析:设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2
b
2=1(a >0,b >0).
由题意,得B (2,0),C (2,3).
∴⎩⎪⎨⎪

4=a 2
+b 2
4a 2-9
b
2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧
a 2
=1
b 2
=3

∴双曲线的标准方程为x 2
-y 2
3=1. 答案:x 2
-y 2
3
=1
4.设P 为双曲线x 2
-y 2
12
=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,则△PF 1F 2的面积为________.
解析:双曲线的a =1,b =23,c =13.
设PF 1=3r ,PF 2=2r .∵PF 1-PF 2=2a =2,∴r =2.
于是PF 1=6,PF 2=4.∵PF 21+PF 22=52=F 1F 2
2,故知△PF 1F 2是直角三角形,∠F 1PF 2=90°.
∴S △PF 1F 2=12PF 1·PF 2=1
2
×6×4=12.
答案:12
5.已知双曲线x 2-y 2
=1,点F 1,F 2为其两个焦点,点P 为双曲线上一点,若PF 1⊥PF 2,则PF 1+PF 2的值为________.
解析:不妨设点P 在双曲线的右支上,因为PF 1⊥PF 2,所以(22)2=PF 21+PF 2
2,又因为
PF 1-PF 2=2,所以(PF 1-PF 2)2=4,可得2PF 1·PF 2=4,则(PF 1+PF 2)2=PF 21+PF 2
2 +2PF 1·PF 2=12,所以PF 1+PF 2=2 3.
答案:2 3
6.已知F 是双曲线x 24-y 2
12
=1的左焦点,A (1,4),P 是双曲线右支上的动点,则PF +PA
的最小值为________.
解析:设双曲线的右焦点为F 1,
则由双曲线的定义可知PF =2a +PF 1=4+PF 1, ∴PF +PA =4+PF 1+PA .
∴当PF +PA 最小时需满足PF 1+PA 最小.由双曲线的图象可知当点A 、P 、F 1共线时,满足PF 1+PA 最小,易求得最小值为AF 1=5,故所求最小值为9.
答案:9
7.在△ABC 中,已知AB =42,且2sin A +sin C =2sin B ,求顶点C 的轨迹方程. 解:如图,以AB 所在的直线为x 轴,AB 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系,则A (-22,0),B (22,0),
由正弦定理得sin A =a ′2R ,sin B =b ′,sin C =c ′
2R
(a ′,b ′,c ′分别为A ,B ,C
所对的边),
∵2sin A +sin C =2sin B ,∴2a ′+c ′=2b ′,
即b ′-a ′=c ′2,从而有CA -CB =1
2
AB =22<AB .
由双曲线的定义知,顶点C 的轨迹是双曲线的右支, a =2,c =22,∴b 2=c 2-a 2=6. ∴顶点C 的轨迹方程为x 22-y 2
6=1(x >2).
8.已知P 为椭圆x 2
25+4y 2
75
=1上一点,F 1,F 2是椭圆的焦点,∠F 1PF 2=60°,求△F 1PF 2
的面积.
解:在△PF 1F 2中,F 1F 22=PF 21+PF 2
2-2PF 1·PF 2cos 60°,
即25=PF 21+PF 2
2-PF 1·PF 2, 由椭圆的定义得10=PF 1+PF 2,
即100=PF 21+PF 2
2+2PF 1·PF 2, 所以PF 1·PF 2=25,
△F 1PF 2=12PF 12·sin 60°=253
4
.
[能力提升]
1.若椭圆x 2m +y 2n =1(m >n >0)和双曲线x 2a 2-y 2
b
2=1(a >0,b >0)有相同的焦点F 1,F 2,P 是两
条曲线的一个交点,则PF 1·PF 2的值是________.
解析:PF 1+PF 2=2m ,|PF 1-PF 2|=2a ,
所以PF 21+PF 22+2PF 1·PF 2=4m ,PF 21-2PF 1·PF 2+PF 22=4a 2
,两式相减得:
4PF 1·PF 2=4m -4a 2,∴PF 1·PF 2=m -a 2
.
答案:m -a 2
2.已知双曲线的方程是x 216-y 2
8
=1,点P 在双曲线上,且到其中一个焦点F 1的距离为
10,另一个焦点为F 2,点N 是PF 1的中点,则ON 的大小(O 为坐标原点)为________.
解析:连结ON (图略),ON 是三角形PF 1F 2的中位线,所以ON =1
2
PF 2,因为|PF 1-PF 2|=8,
PF 1=10,所以PF 2=2或18,所以ON =1
2
PF 2=1或9.
答案:1或9
3.已知在周长为48的Rt △MPN 中,∠MPN =90°,tan ∠PMN =3
4
,求以M ,N 为焦点,
且过点P 的双曲线的标准方程.
解:由Rt △MPN 的周长为48,且tan ∠PMN =3
4
,设PN =3k ,PM =4k ,则MN =5k,3k +
4k +5k =48,得k =4,则PN =12,PM =16,MN =20.以MN 所在直线为x 轴,以线段MN 的中垂线为y 轴,建立平面直角坐标系,
由PM -PN =4=2a ,得a =2,a 2
=4,
由MN =20得2c =20,c =10,则b 2=c 2-a 2
=96, 所以所求双曲线方程为x 24-y 2
96
=1.
4.在抗震救灾行动中,某部队在如图所示的P 处空降了一批救灾药品,急需把这批药品沿道路PA ,PB 送到矩形灾民区ABCD 中去,已知PA =100 km ,PB =150 km ,BC =60 km ,∠APB =60°,试在灾民区确定一条界线,使位于界线一侧的点沿道路PA 送药较近,而另一侧的点
沿道路PB 送药较近,请说明这一界线是一条什么曲线?并求出其方程.
解:灾民区ABCD 中的点可分为三类,第一类沿道路PA 送药较近,第二类沿道路PB 送药较近,第三类沿道路PA ,PB 送药一样远近,由题意可知,界线应该是第三类点的轨迹.设M 为界线上的任意一点,则有PA +MA =PB +MB ,即MA -MB =PB -PA =50(定值).界线为以A ,B 为焦点的双曲线的右支的一部分.如图所示.
以AB 所在直线为x 轴,线段AB 的垂直平分线为y 轴,建立直角坐标系, 设所求双曲线的标准方程为
x 2a 2-y 2
b 2
=1(a >0,b >0), ∵a =25,
2c =AB =1002+1502
-2×100×150×cos 60°=507,
∴c =257,b 2=c 2-a 2
=3 750,
∴双曲线方程为x 2625-y 2
3 750
=1,因为C 的坐标为(257,60),所以y 的最大值为60,
此时x =35.因此界线的曲线方程为x 2625-y 2
3 750
=1(25≤x ≤35,y >0).。

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