双曲线及其标准方程及其性质
双曲线及其标准方程
双曲线1.双曲线的概念平面内与两个定点F 1,F 2(|F 1F 2|=2c >0)的距离的差的绝对值为常数(小于|F 1F 2|且不等于零)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焦距.集合P ={M |||MF 1|-|MF 2||=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a 、c 为常数且a >0,c >0;(1)当a <c 时,P 点的轨迹是双曲线.(2)当a =c 时,P 点的轨迹是两条射线.(3)当a >c 时,P 点的轨迹不存在.2.双曲线的标准方程和几何性质标准方程x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)y 2a 2-x 2b 2=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A 1(-a,0),A 2(a,0)A 1(0,-a ),A 2(0,a )渐近线y =±b axy =±a bx离心率e =ca,e ∈(1,+∞),其中c =a 2+b 2实虚轴线段A 1A 2叫做双曲线的实轴,它的长|A 1A 2|=2a ;线段B 1B 2叫做双曲线的虚轴,它的长|B 1B 2|=2b ;a 叫做双曲线的实半轴长,b 叫做双曲线的虚半轴长a 、b 、c 的关系c 2=a 2+b 2(c >a >0,c >b >0)1.方程x 2m -y 2n=1(mn >0)表示的曲线(1)当m >0,n >0时,表示焦点在x 轴上的双曲线.(2)当m <0,n <0时,则表示焦点在y 轴上的双曲线.2.方程的常见设法(1)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1共渐近线的方程可设为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0).(2)若渐近线的方程为y =±b a x ,则可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0).3.常用结论1.双曲线的焦点到其渐近线的距离为b .2.若P 是双曲线右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF 1|min =a +c ,|PF 2|min =c -a .3.同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为2b 2a ;异支的弦中最短的为实轴,其长为2a .4.若P 是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则S △PF 1F 2=b 2tan θ2,其中θ为∠F 1PF 2.5.若P 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)右支上不同于实轴端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,I 为△PF 1F 2内切圆的圆心,则圆心I 的横坐标为定值a .6.等轴双曲线(1)定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.(2)性质:①a =b ;②e =2;③渐近线互相垂直;④等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项.7.共轭双曲线(1)定义:如果一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线.(2)性质:①它们有共同的渐近线;②它们的四个焦点共圆;③它们的离心率的倒数的平方和等于1.1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)平面内到点F 1(0,4),F 2(0,-4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.()(2)平面内到点F 1(0,4),F 2(0,-4)距离之差等于6的点的轨迹是双曲线.()(3)方程x 2m -y 2n=1(mn >0)表示焦点在x 轴上的双曲线.((4).双曲线x 2m 2-y 2n 2=λ(m >0,n >0,λ≠0)的渐近线方程是m (5).若双曲线x )x ±ny =0.( )2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与x 2b 2-y 2a 2=1(a >0,b >0)的离心率分别是e 1,e 2,则1e 21+1e 222.双曲线2x 2-y 2=8的实轴长是=1(此条件中两条双曲线称为共轭双曲线).( )()A .2B .22C .4D .423.(2021·全国甲卷)点(3,0)到双曲线x 216-y 29=1的一条渐近线的距离为()A.95B.85C.65D.454.(教材改编)过双曲线x 2-y 2=8的左焦点F 1有一条弦PQ 在左支上,若|PQ |=7,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是()A .28B .14-82C .14+82D .825.已知双曲线E :x 216-y 2m 2=1的离心率为54,则双曲线E 的焦距为__________.双曲线的定义的应用例题:(1)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()A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆(2)已知动圆M 与圆C 1:(x +4)2+y 2=2外切,与圆C 2:(x -4)2+y 2=2内切,则动圆圆心M 的轨迹方程为()A.x 22-y 216=1(x ≤-2) B.x 22-y 214=1(x ≥2)C.x 22-y 216=1 D.x 22-y 214=1(3)已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为______________(4)已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=1的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则|PF 1|·|PF 2|=__________.(5)已知F 1,F 2是双曲线x 24-y 2=1的两个焦点,P 在双曲线上,且满足∠F 1PF 2=90°,则△F 1PF 2的面积为()A .1B .52C .2D .5(6).(2020·全国卷Ⅲ)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为5.P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a =()A .1B .2C .4D .8(7)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,左、右焦点分别为F 1,F 2,点A 在双曲线C 上,若△AF 1F 2的周长为10a ,则△AF 1F 2的面积为()A .215a 2B .15a 2C .30a 2D .15a 2(8)P 是双曲线C :x 22-y 2=1右支上一点,直线l 是双曲线C 的一条渐近线.P 在l上的射影为Q ,F 1是双曲线C 的左焦点,则|PF 1|+|PQ |的最小值为()A .1B .2+155C .4+155D .22+1(9)已知双曲线x2-y2=4,F1是左焦点,P1,P2是右支上的两个动点,则|F1P1|+|F1P2|-|P1P2|的最小值是()A.4B.6C.8D.16(10)双曲线C的渐近线方程为y=±233x,一个焦点为F(0,-7),点A的坐标为(2,0),点P为双曲线第一象限内的点,则当点P的位置变化时,△P AF周长的最小值为()A.8B.10C.4+37D.3+317双曲线的标准方程求双曲线标准方程的方法:(1)定义法(2)待定系数法①当双曲线焦点位置不确定时,设为Ax2+By2=1(AB<0);②与双曲线x2a2-y2b2=1共渐近线的双曲线方程可设为x2a2-y2b2=λ(λ≠0);③与双曲线x2a2-y2b2=1共焦点的双曲线方程可设为x2a2-k-y2b2+k=1(-b2<k<a2).例题:(1)根据下列条件,求双曲线的标准方程:(1)虚轴长为12,离心率为54;(2)焦距为26,且经过点M(0,12);(3)经过两点P(-3,27)和Q(-62,-7).(2)双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点为(-3,0),且C 的离心率为32,则双曲线C 的方程为()A.y 24-x 25=1 B.y 25-x 24=1 C.x 24-y 25=1 D.x 25-y 24=1(3)已知双曲线过点(2,3),渐近线方程为y =±3x ,则该双曲线的标准方程是()A.7x 216-y 212=1 B.y 23-x 22=1C .x 2-y 23=1D.3y 223-x 223=1(4)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =52x ,且与椭圆x 212+y 23=1有公共焦点,则C 的方程为()A .x 28-y 210=1B .x 24-y 25=1C .x 25-y 24=1D .x 24-y 23=1(5)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)过点(2,3),且实轴的两个端点与虚轴的一个端点组成一个等边三角形,则双曲线C 的标准方程是()A .x12-y 2=1B .x 29-y 23=1C .x 2-y 23=1D .x 223-y 232=1(6)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点.设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d 1和d 2,且d 1+d 2=6,则双曲线的方程为()A .x 24-y 212=1B .x 212-y 24=1C .x 23-y 29=1D .x 29-y 23=1(7)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、F 2,点M 在双曲线的右支上,点N 为F 2M 的中点,O 为坐标原点,|ON |-|NF 2|=2b ,∠ONF 2=60°,△F 1MF 2的面积为23,则该双曲线的方程为__________.双曲线的几何性质求双曲线的渐近线方程例:(1)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则双曲线C 的渐近线方程为()A .y =±3xB .y =±33x C .y =±12xD .y =±2x(2)已知双曲线T 的焦点在x 轴上,对称中心为原点,△ABC 为等边三角形.若点A 在x 轴上,点B ,C 在双曲线T 上,且双曲线T 的虚轴为△ABC 的中位线,则双曲线T 的渐近线方程为()A .y =±153xB .y =±53xC .y =±33x D .y =±55x (3)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=12的焦点相同,则双曲线的渐近线方程为()A .y =±3xB .y =±33x C .y =±22x D .y =±2x(4)已知F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,以F 1F 2为直径的圆与双曲线在第一象限和第三象限的交点分别为M ,N ,设四边形F 1NF 2M 的周长为p ,面积为S ,且满足32S =p 2,则该双曲线的渐近线方程为()A .y =±32x B .y =±233xC .y =±12xD .y =±22x求双曲线的离心率(范围)例:(1)(2021·全国甲卷)已知F 1,F 2是双曲线C 的两个焦点,P 为C 上一点,且∠F 1PF 2=60°,|PF 1|=3|PF 2|,则C 的离心率为()A.72B.132C.7D.13(2).已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若F 1A →=AB →,F 1B →·F 2B →=0,则C 的离心率为__________.(3)设F 为双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点,过坐标原点O 的直线与双曲线C 的左、右支分别交于点P ,Q ,若|PQ |=2|QF |,∠PQF =60°,则该双曲线的离心率为()A .3B .1+3C .2+3D .4+23(4)(2020·全国卷Ⅲ)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为5.P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a =()A .1B .2C .4D .8(5)圆C :x 2+y 2-10y +16=0上有且仅有两点到双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的距离为1,则该双曲线离心率的取值范围是()A .(2,5)B.⎪⎭⎫⎝⎛2535,C.⎪⎭⎫⎝⎛2545,D .(5,2+1)双曲线几何性质的综合应用例:(1)已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 22-y 2=1上的一点,F 1,F 2是C 的两个焦点,若MF 1→·MF 2→<0,则y 0的取值范围是()A.⎪⎪⎭⎫⎝⎛-3333, B.⎪⎪⎭⎫⎝⎛-6363,C.⎪⎪⎭⎫⎝⎛-322322, D.⎪⎪⎭⎫⎝⎛-332332,逻辑推理(2020·新高考卷Ⅰ)(多选)已知曲线C :mx 2+ny 2=1.()A .若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B .若m =n >0,则C 是圆,其半径为nC .若mn <0,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =±-m nx D .若m =0,n >0,则C 是两条直线直线与双曲线的位置关系例题:若双曲线E :x 2a 2-y 2=1(a >0)的离心率等于2,直线y =kx -1与双曲线E 的右支交于A ,B 两点.(1)求k 的取值范围;(2)若|AB |=63,求k 的值.双曲线课后练习1.方程x2m+2+y2m-3=1表示双曲线的一个充分不必要条件是()A.-3<m<0B.-1<m<3C.-3<m<4D.-2<m<3 2.在平面直角坐标系中,已知双曲线C与双曲线x2-y23=1有公共的渐近线,且经过点P(-2,3),则双曲线C的焦距为()A.3B.23C.33D.433.设双曲线C:x2-4y2+64=0的焦点为F1,F2,点P为C上一点,|PF1|=6,则|PF2|为()A.13B.14C.15D.224.若双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x-2)2+y2=1相切,则C的渐近线方程为()A.y=±13x B.y=±33x C.y=±3x D.y=±3x5.若双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右顶点A到一条渐近线的距离为223a,则双曲线的离心率为()A.223B.13C.3D.226.已知双曲线的一个焦点F(0,5),它的渐近线方程为y=±2x,则该双曲线的标准方程为_____________7.已知双曲线x24-y25=1的左焦点为F,点P为其右支上任意一点,点M的坐标为(1,3),则△PMF周长的最小值为()A.5+10B.10+10C.5+13D.9+138.已知直线l与双曲线C:x2-y2=2的两条渐近线分别交于A,B两点,若AB 的中点在该双曲线上,O为坐标原点,则△AOB的面积为()A.12B.1C.2D.49.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 为双曲线上一点,且|PF 1|=2|PF 2|.若cos ∠F 1PF 2=14,则该双曲线的离心率等于()A.22 B.52C .2 D.3+110.(2020·全国卷Ⅱ)设O 为坐标原点,直线x =a 与双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于D ,E 两点.若△ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为()A .4B .8C .16D .3211.双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线交双曲线左支于A ,B 两点,△F 2AB 是以A 为直角顶点的直角三角形,且∠AF 2B =30°,若该双曲线的离心率为e ,则e 2=()A .11+43B .13+53C .16-63D .19-10312.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,以F 为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M ,且MF 与双曲线的实轴垂直,则双曲线C 的离心率为()A.52 B.5C.2D .213.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的实轴长为8,右焦点为F ,M 是双曲线C 的一条渐近线上的点,且OM ⊥MF ,O 为坐标原点,若S △OMF =6,则双曲线C 的离心率为)______________14.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为3,点P 为双曲线上一点,∠F 1PF 2=120°,则双曲线的渐近线方程为__________;若双曲线C 的实轴长为4,则△F 1PF 2的面积为__________.15.已知F 1,F 2分别是双曲线x 2-y 2b 2=1(b >0)的左、右焦点,A 是双曲线上在第一象限内的点,若|AF 2|=2且∠F 1AF 2=45°,延长AF 2交双曲线的右支于点B ,则△F 1AB 的面积等于_____________16.设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线分别交双曲线的左、右两支于M ,N .若以MN 为直径的圆经过右焦点F 2,且|MF 2|=|NF 2|,则双曲线的离心率为____________.17.已知点P (1,3)在双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的渐近线上,F 为双曲线C 的右焦点,O 为原点.若∠FPO =90°,则双曲线C 的方程为_____________,其离心率为__________.18.已知双曲线x 2-y 23=1的左顶点为A 1,右焦点为F 2,P 为双曲线右支上一点,则P A 1→·PF 2→的最小值为________.19.(2021·山东淄博二模)已知动点P 在双曲线C :x 2-y 23=1上,双曲线C 的左、右焦点分别为F 1,F 2,下列结论错误的是()A .C 的离心率为2B .C 的渐近线方程为y =±3xC .动点P 到两条渐近线的距离之积为定值D .当动点P 在双曲线C 的左支上时,|PF 1||PF 2|2的最大值为14。
第59讲 双曲线及其标准方程
(2)经过点(2,1),且渐近线与圆 x2+(y-2)2=1 相切的
双曲线的标准方程为( )
A.1x12 -1y12 =1 3
B.x22-y2=1
C.1y12 -1x12=1 3
D.1y12 -1x12 =1 3
解:(2) 设双曲线的方程为ax22-by22=λ(a>0,b>0,λ≠0),
(3)双曲线ax22-by22=1 的渐近线为ax22-by22=0.一般地,双 曲线的一个焦点到它的渐近线的距离 d=b.
【变式探究】
3.(1)(2017·新课标卷Ⅱ)若 a>1,则双曲线ax22-y2=1
的离心率的取值范围是( )
A.( 2,+∞)
B.( 2,2)
C.(1, 2)
D.(1,2)
解:(1)由题意得双曲线的离心率 e=
a2+1 a.
所以 e2=a2a+2 1=1+a12.
因为 a>1,所以 0<a12<1,所以 1<1+a12<2, 所以 1<e< 2.
答案:C
(2)(2017·山东卷)在平面直角坐标系 xOy 中,双曲线 ax22-by22=1(a>0,b>0)的右支与焦点为 F 的抛物线 x2= 2py(p>0)交于 A,B 两点.若|AF|+|BF|=4|OF|,则该双 曲线的渐近线方程为
曲线 C:x2-my2=4m(m>0)的一个焦点,则点 F 到 C 的一
条渐近线的距离为( )
A.2
B.4
C.2m
D.4m
解:双曲线 C:4xm2 -y42=1,双曲线的焦点到一条渐近
线的距离为虚轴的一半,即 2.
答案:A
双曲线知识点总结
双曲线知识点总结一.双曲线的定义及其性质1. 定义:平面上到两定点F 1(-c,0) ,F 2(c,0)的距离之差等于定值2a(a<c)点的集合。
2. 求轨迹的方法:(1)设点的坐标 ;(2)找条件 ;(3)代入点的坐标,列等式;(4)化简;(5)检验。
3. 双曲线的标准方程及其性质 (1)双曲线的方程标准方程:12222=-by a x (若x 的系数为正,则焦点x 在轴上;若x 的系数为负,则焦点在y 轴上)共焦点双曲线的方程: 12222=--+m b y m a x ; 共离心率双曲线的方程: 12222=-mb y ma x 共渐近线的双曲线的方程:λ=-2222by a x(2)性质: ①c 2=b 2+a 2;②e=a c =2222221⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=a b a b a a c或e=ac =a c22=aR R R PF PF F F sin sin )sin(sin 2sin 2sin 22121-+=-=-ββααβθ③当PF 2⊥x 轴时,|PF 2|=ab 2④若点P (x 0,y 0)在双曲线12222=-by a x 上,则过点P 与双曲线相切的直线方程为12020=-byy a x x ; ⑤若点P (x 0,y 0)双曲线上任一点,以PF 1为直径的圆一定与x 2+y 2=a 2相切。
二.双曲线的焦点三角形(1)若|PF 1|=m , |PF 2|=n , ∠F 1PF 2= Θ ;mn=θcos 122-b ),[2+∞∈b ;θθcos 1cos 2-=b n m ),[2+∞-∈b ;S∆PF 1F 2=2tan 2θb .证明如下:①(2c)2=m 2+n 2-2mncosΘ=(m -n)2-2mn(1-cosΘ)=4a 2+2mn(1-cosΘ)⇒mn=θcos 122-b②S∆PF 1F 2=21mnsinΘ=2tan 2sin 22cos2sin2cos 1sin 2212222θθθθθθb b b ==-三.双曲线的中点弦(1)AB 是不平行于对称轴的弦,P 是AB 的中点,则K AB K OP =b 2/a 2 (2)若A 、B 关于原点O 对称,P 是椭圆上异于A 、B 的任一点,则K PA K PB =b 2/a 2(3)A 、B 为渐近线上的两点,P 是AB 的中点则K AB K OP =b 2/a 2 (4)A 、B 为渐近线上关于原点O 对称的两点,P 为渐近线上任一点,则K PA K PB =b 2/a 2。
9.4 双曲线及其性质(讲解部分)
∴△AF1F2的周长为|AF1|+|AF2|+|F1F2|=|AF1|+|AF2|+4a,
又△AF1F2的周长为10a,∴|AF1|+|AF2|=6a,
又∵|AF1|-|AF2|=2a,∴|AF1|=4a,|AF2|=2a.
在△AF1F2中,|F1F2|=4a,∴cos∠F1AF2=
|AF1|2 |AF2|2 -|F1F2|2
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高考理数
9.4 双曲线及其性质
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考点清单
考点一 双曲线的定义及标准方程
考向基础 1.定义 在平面内到两定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|且大于 零)的点的轨迹叫做双曲线,定点F1,F2叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离 叫做焦距. 注意 (1)设双曲线上的点M到两焦点F1,F2的距离之差的绝对值为2a,即|| MF1|-|MF2||=2a,其中0<2a<|F1F2|,这一条件不能忽略. ①若2a=|F1F2|,则点M的轨迹是分别以F1,F2为端点的两条射线; ②若2a>|F1F2|,则点M的轨迹不存在; ③若2a=0,则点M的轨迹是线段F1F2的垂直平分线.
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3.焦点三角形问题 (1)P为双曲线上的点,F1,F2为双曲线的两个焦点,且∠F1PF2=θ,则S F1PF2 =
b2
tan
θ 2
=c|yP|.
(2)过焦点F1的直线与双曲线的一支交于A、B两点,则A、B与另一个焦点 F2构成的△ABF2的周长为4a+2|AB|.
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(3)若P是双曲线右支上一点,F1、F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=栏目索引考点二 双曲 Nhomakorabea的几何性质
双曲线标准方程及其简单的性质
双曲线及其性质1.双曲线的定义(1) 平面内与两定点F 1,F 2的 常数(小于 )的点的轨迹叫做双曲线.注:①当2a =|F 1F 2|时,p 点的轨迹是 .②2a >|F 1F 2|时,p 点轨迹不存在. 2.双曲线的标准方程 (1) 标准方程:12222=-b y a x ,焦点在 轴上;12222=-b x a y ,焦点在 轴上.其中:a 0,b0,=2a .(2) 双曲线的标准方程的统一形式:)0(122<=+nm ny mx3.双曲线的几何性质(对0,0,12222>>=-b a b y a x 进行讨论)(1) 范围:∈x ,∈y .(2) 对称性:对称轴方程为 ;对称中心为 .(3) 顶点坐标为 ,焦点坐标为 ,实轴长为 ,虚轴长为 ,渐近线方程为 .(4) 离心率e = ,且∈e ,e 越大,双曲线开口越 ,e 越小,双曲线开口越 ,焦准距P = .(5) 的双曲线叫等轴双曲线,等轴双曲线的渐近线为 ,离心率为 .例1根据下列条件,写出双曲线的标准方程(1) 中心在原点,一个顶点是(0,6),且离心率是1.5.(2)与双曲线14y 16x 22=-有公共焦点,且过点(23,2).(3)已知m,n 为两个不相等的非零实数,则方程m x -y+n=0与n x 2+my 2=mn 所表示的曲线例2.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)求双曲线方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:1MF ·2MF =0; (3)求△F 1MF 2的面积.[当堂检测]1. 如果双曲线2422y x -=1上一点P 到双曲线右焦点的距离是2,那么点P 到y 轴的距离是(A)364 (B)362 (C)62 (D)32 2.方程11122=-++ky k x 表示双曲线,则k 的取值范围是( ) A .11<<-k B .0>k C .0≥k D .1>k 或1-<k3. 双曲线14122222=--+my m x 的焦距是 ( ) A .4 B .22 C .8 D .与m 有关4.过双曲线191622=-y x 左焦点F 1的弦AB 长为6,则2ABF ∆(F 2为右焦点)的周长是( ) A .28 B .22 C .14 D .125.到两定点()0,31-F 、()0,32F 的距离之差的绝对值等于6的点M 的轨迹 ( )A .椭圆B .线段C .双曲线D .两条射线6.双曲线mx 2+y 2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m = .7.双曲线2222by ax -=1和椭圆2222b y m x +=1 (a >0,m >b >0)的离心率互为倒数,那么以a ,b ,m 为边长的三角形是 三角形. 8 .如图,F 1和F 2分别是双曲线2222b y a x -=1(a >0,b >0)的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以|OF 1|为半径的与该双曲线左支的两个交点,且△F 2AB 是等边三角形,则双曲线的离心率为 .9.已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线方程为 . 10.过双曲线x 2-y 2=8的左焦点F 1有一条弦PQ 在左支上,若|PQ |=7,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是 .11.已知椭圆2222by ax +=1(a >b >0)与双曲线2222ny mx -=1(m >0,n >0)有相同的焦点(-c ,0)和(c ,0).若c 是a 与m 的等比中项,n 2是m 2与c 2的等差中项,则椭圆的离心率等于 .12.设F 1、F 2分别是双曲线2222by ax -=1的左、右焦点.若双曲线上存在点A ,使∠F 1AF 2=90°且|AF 1|=3|AF 2|,则双曲线的离心率为 .13.已知P 是双曲线9222y a x -=1右支上的一点,双曲线的一条渐近线方程为3x -y =0,设F 1、F 2分别为双曲线的左、右焦点.若|PF 2|=3,则|PF 1|= .14.双曲线17922=-y x 的右焦点到右准线的距离为__________________________.15.与椭圆1251622=+y x 有相同的焦点,且两准线间的距离为310的双曲线方程为____________.16.直线1+=x y 与双曲线13222=-y x 相交于B A ,两点,则AB =__________________.17.已知动圆M 与圆C 1:(x +4)2+y 2=2外切,与圆C 2:(x -4)2+y 2=2内切,求动圆圆心M 的轨迹方程.作业: 1.动点与点与点满足,则点的轨迹方程为( )A.B.C.D.2. 已知双曲线的离心率为,则的范围为 ( )A.B.C.D.4.已知双曲线的中心在原点,两个焦点分别为和,点在双曲线上且,且的面积为1,则双曲线的方程为 ( )A. B. C.D.5.若双曲线的两个焦点分别为,且经过点,则双曲线的标准方程为 .6.椭圆4x2+a2y2=1与双曲线a2x2-y 2=1焦点相同,则a =________.7.双曲线以椭圆9x2+25y2=1的焦点为焦点,它的离心率是椭圆离心率的2倍,求该双曲线的方程为________.。
双曲线及其标准方程课件
音乐艺术
双曲线在音乐艺术中用于 创作优美的音乐旋律和和 声,特别是在处理音高和 音程时。
交通工程
双曲线在交通工程中用于 设计道路和轨道,特别是 在处理弯道和交叉口时。
04
双曲线的图像绘制
使用数学软件绘制双曲线
使用Ge双曲 线。用户只需在软件中输入双曲线的标准方程,即可自动生 成对应的双曲线图像。
05
双曲线的性质与方程 的关联
双曲线的性质与标准方程的关系
焦点距离
双曲线的标准方程中的系数与焦 点距离有关,决定了双曲线的开
口大小和方向。
渐近线
双曲线的标准方程中的系数决定了 渐近线的斜率和截距,反映了双曲 线的形状和位置。
离心率
双曲线的标准方程中的系数与离心 率有关,离心率决定了双曲线的开 口程度和形状。
推导结果
01
双曲线的标准方程为
$frac{x^2}{a^2}
-
frac{y^2}{b^2} = 1$。
02
其中$a > 0, b > 0$,且满足 $c^2 = a^2 + b^2$。
推导结论
双曲线是一种特殊的二次曲线,其标 准方程反映了双曲线的几何特性。
双曲线的焦点到曲线上任意一点的距 离之差为常数,这个常数等于两焦点 之间的距离的一半。
绘制双曲线
在工具箱中选择“双曲线”工具,然 后在绘图区域单击并拖动鼠标,即可 绘制出双曲线。用户可以根据需要调 整双曲线的参数和位置。
使用手工绘制双曲线
准备工具
准备一张纸、一支笔和一把直尺。
绘制过程
首先在纸上确定双曲线的中心和焦点,然后使用直尺和笔绘制出双曲线的渐近线。接着,使用笔和直尺在纸上绘 制出双曲线的上半部分。最后,使用对称性画出双曲线的下半部分。这种方法虽然比较传统,但对于理解双曲线 的几何意义非常有帮助。
双曲线及其标准方程
双曲线及其标准方程双曲线是高等数学中的一种曲线,它具有独特的形状和性质。
本文将为您详细介绍双曲线以及其标准方程。
双曲线的定义还是比较复杂的,不过我们可以使用几何的方式来理解它。
首先,我们先来了解一下什么是轴对称图形。
在平面几何中,轴对称图形是指如果以图形中的某一条线为轴进行折叠,那么图形的两部分将完全重合。
举个例子,如果我们把方形图形以竖直中线为轴对称折叠,那么左侧和右侧的两部分将完全重合。
现在我们来介绍一下双曲线的定义。
双曲线可以定义为一个轴对称图形,其中的每一点到两个固定点的距离之差的绝对值始终是一个常数。
这两个固定点称为焦点,而常数称为离心率。
离心率是一个大于1的实数。
我们可以通过一个简单的实例来理解双曲线。
假设有一个点P,它到焦点F1的距离为d1,到焦点F2的距离为d2。
那么根据双曲线的定义, d1 - d2 = k,其中k为常数。
换句话说,对于双曲线上的任意一点P,它到焦点的距离之差始终为常数k。
这就是双曲线的几何性质。
双曲线在数学和物理学中都有着重要的应用。
在数学中,双曲线作为一个重要的几何概念,被广泛应用于各种数学分支中。
另外,双曲线也在物理学中发挥着重要的作用。
在光学中,双曲线被用来描述折射和反射现象。
在电磁学中,双曲线则被用来描述电磁波的传播和辐射。
可见,双曲线的研究对于理解和应用许多自然现象都至关重要。
接下来,我们将介绍双曲线的标准方程。
双曲线的标准方程由两个变量x和y组成。
一般来说,双曲线的标准方程可以表达为:$$ \frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1 $$ 其中a和b都是正实数,并且a不等于b。
这是一个非常常见且重要的双曲线方程。
双曲线的标准方程中的a和b分别控制了双曲线的形状。
特别地,a称为双曲线的横轴长度,而b称为双曲线的纵轴长度。
a和b的大小关系将决定双曲线的开口方向和形状。
当a大于b时,双曲线的开口方向为上下,形状较窄。
而当b大于a时,双曲线的开口方向为左右,形状较宽。
双曲线的标准方程及其几何性质
双曲线的标准方程及其几何性质主讲教师:刘杨【知识概述】一、双曲线的概念平面内动点P 与两个定点F 1、F 2(|F 1F 2|=2c >0)的距离之差的绝对值为常数2a (2a <2c ),则点P 的轨迹叫双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫焦距. 二、标准方程与性质x ≥a 或x ≤-a ,y ∈R对称轴:坐标轴A 1(-a,0),A 2(a,0)y =±b axe =ca,e ∈(1,+2叫做双曲线的实轴,它的长的长|B 1B 2|=2b ;a 叫做双曲线的实半轴长,c 2=a 2+b【学前诊断】1.[难度] 易双曲线mx 2+y 2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m =________.2.[难度] 中双曲线方程:x 2|k |-2+y 25-k =1,那么k 的取值范围是 .3.[难度] 中若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一条渐近线方程为x3+y =0,则此双曲线的离心率为________.【经典例题】例1.在平面直角坐标系xOy 中,已知ABC ∆的顶点(6,0)A -和(6,0)C ,若顶点B 在双曲线2212511x y -=的左支上,则sin sin sin A C B- =______________.例2.已知F 是双曲线221412x y -=的左焦点,A (1,4),P 是双曲线右支上的动点,则 P F P A +的最小值为________________.例3.根据下列条件,求双曲线方程:(1)与双曲线221916x y -=有共同的渐近线,且过点(3,-;(2)与双曲线221164x y -=有公共焦点,且过点2).例4. 中心在原点,焦点在x 轴上的一椭圆与一双曲线有共同的焦点F 1,F 2,且|F 1F 2|=4,离心率之比为3∶7.(1)求这两曲线方程;(2)若P 为这两曲线的一个交点,求cos ∠F 1PF 2的值.例 5.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1、F 2,且过点P (4,. (1)求双曲线方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:120MF MF ⋅=; (3)求12F MF ∆的面积.【本课总结】解题技巧1.双曲线中a ,b ,c 的关系双曲线中有一个重要的Rt △OAB (如右图),它的三边长分别是a 、b 、c .易见c 2=a 2+b 2,若记∠AOB =θ,则e =c a =1cos θ.2.双曲线的定义用代数式表示为||MF 1|-|MF 2||=2a ,其中2a <|F 1F 2|,这里要注意两点:(1)距离之差的绝对值;(2)2a <|F 1F 2|. 这两点与椭圆的定义有本质的不同:①当|MF 1|-|MF 2|=2a 时,曲线仅表示焦点F 2所对应的一支; ②当|MF 1|-|MF 2|=-2a 时,曲线仅表示焦点F 1所对应的一支; ③当2a =|F 1F 2|时,轨迹是一直线上以F 1、F 2为端点向外的两条射线; ④当2a >|F 1F 2|时,动点轨迹不存在. 3.渐近线与离心率x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的一条渐近线的斜率为b a=b 2a 2=c 2-a 2a2=e 2-1.可以看出,双曲线的渐近线和离心率的实质都表示双曲线张口的大小. 4. 求双曲线的方程求双曲线的方程,关键是求a 、b ,在解题过程中应熟悉各元素(a 、b 、c 、e )之间的关系,并注意方程思想的应用.若已知双曲线的渐近线方程为ax ±by =0,可设双曲线方程为a 2x 2-b 2y 2=λ (λ≠0).5.焦点到渐近线的距离等于虚半轴长b .6.共用渐近线的两条双曲线可能是:共轭双曲线;放大的双曲线;共轭放大或放大后共轭的双曲线.所以与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1共用渐近线的双曲线的方程可设为x 2a 2-y 2b 2=t (t ≠0).7.已知双曲线的标准方程求双曲线的渐近线方程时,只要令双曲线的标准方程中的“1”为“0”就得到两渐近线方程,即方程x 2a 2-y 2b 2=0就是双曲线x 2a 2-y 2b2=1的两条渐近线方程.易错防范1.区分双曲线中的a ,b ,c 大小关系与椭圆a ,b ,c 关系,在椭圆中a 2=b 2+c 2,而在双曲线中c 2=a 2+b 2.2.双曲线的离心率大于1,而椭圆的离心率e ∈(0,1).3.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的渐近线方程是y =±b a x ,y 2a 2-x 2b 2=1 (a >0,b >0)的渐近线方程是y =±a bx .4.若利用弦长公式计算,在设直线斜率时要注意说明斜率不存在的情况.5.直线与双曲线交于一点时,不一定相切,例如:当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交于一点,但不是相切;反之,当直线与双曲线相切时,直线与双曲线仅有一个交点.【活学活用】1.[难度] 易双曲线中心在原点,且一个焦点为F 1(-5,0),点P 位于该双曲线上,线段PF 1的中点坐标为(0,2),则该双曲线的方程是 ( )A .x 24-y 2=1B .x 2-y 24=1 C .x 22-y 23=1 D .x 23-y 22=12. [难度] 中某圆锥曲线C 是椭圆或双曲线,若其中心为坐标原点,对称轴为坐标轴,且过点A (-2,23),B ⎝⎛⎭⎫32,-5,则 ( ) A .曲线C 可为椭圆也可为双曲线 B .曲线C 一定是双曲线 C .曲线C 一定是椭圆 D .这样的曲线C 不存在 3. [难度] 中已知F 为双曲线x 24-y 212=1的左焦点,A (1,4),P 是双曲线右支上的动点,则|PF |+|P A |的最小值为________.。
2020高考数学10.2 双曲线及其性质
(2)利用待定系数法求双曲线方程的常用方法:
a.与双曲线 ax22 - by22 =1共渐近线的方程可设为 ax22 - by22 =λ(λ≠0); b.若双曲线的渐近线方程为y=± ba x,则双曲线的方程可设为 ax22 - by22 =λ(λ≠
0);
c.若双曲线过两个已知点,则双曲线的方程可设为 x2 + y2 =1(mn<0)或mx2 mn
等关系;④利用解析式的结构特点,如a2,|a|, a 等的非负性来完成范围的
求解.
例 (1)(2018浙江镇海中学期中,8)已知O,F分别为双曲线E: ax22 - by22 =1(a>
0,b>0)的中心和右焦点,点G,M分别在E的渐近线和右支上,FG⊥OG,GM
∥x轴,且|OM|=|OF|,则E的离心率为 ( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 2
2
2
2
(2)(2017课标全国Ⅱ文,5,5分)若a>1,则双曲线 x2 -y2=1的离心率的取值 a2
范围是 ( )
A.( 2 ,+∞) B.( 2 ,2)
C.(1, 2 ) D.(1,2)
解析 (1)不妨设点G在渐近线y= b x上,则直线GF的方程为y=- a (x-c).由
(3)P在双曲线外⇔⑦ a2 - b2 <1 . 【知识拓展】 1.过焦点F1的弦AB与双曲线交在同支上,则AB与另一个焦点F2构成的△ ABF2的周长为4a+2|AB|.
2.过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦叫做通径,其长度是 2b2 . a
3.焦点到渐近线的距离为b. 4.(1)设P,A,B是双曲线上的三个不同的点,其中A,B关于原点对称,则直线
双曲线及其标准方程-数学选修
contents
目录
• 双曲线的定义与性质 • 双曲线的标准方程 • 双曲线的图像与性质 • 双曲线的应用 • 双曲线的扩展知识
01 双曲线的定义与性质
双曲线的定义
双曲线是由平面与双曲面相交形成的曲线。双曲面是一种三维几何体,它有两个对 称的曲面,称为双曲抛物面。
在平面直角坐标系中,双曲线通常表示为两个分支的曲线,这两个分支在两个不同 的象限内。
双曲线反射镜常用于反射望远镜的主 反射镜,能够将光线反射并聚焦在副 镜上,再通过目镜观察。
物理中的应用
波动理论
在物理中,双曲线常被用于描述 波动现象,如声波、电磁波等。 通过双曲线方程可以描述波的传 播规律和性质。
运动轨迹
在某些物理问题中,双曲线可以 用来描述物体的运动轨迹,例如 行星绕太阳的椭圆轨道可以用双 曲线的一段来表示。
02 双曲线的标准方程
焦点在x轴上的双曲线标准方程
方程形式
$frac{x^2}{a^2} - frac{y^2}{b^2} = 1$
焦点位置
$F_1(-c,0)$,$F_2(c,0)$
参数含义
$a$为半主轴长,$b$为半副轴长,$c=sqrt{a^2+b^2}$为焦 距。
焦点在y轴上的双曲线标准方程
方程形式
01
$frac{y^2}{b^2} - frac{x^2}{a^2} = 1$
焦点位置
02
$F_1(0,c)$,$F_2(0,-c)$
参数含义
03
与焦点在x轴上的双曲线相同。
双曲线标准方程的推导
基于平面几何的性质
推导过程
通过平面几何中点与点的距离公式, 推导出双曲线的标准方程。
双曲线的定义与性质
顶点: 特殊点:
实轴: 长为2a, a叫做半实轴长 虚轴: 长为2b,b叫做虚半轴长
在双曲线方程 中,令y=0得 ,故它与x轴有两个交点 ,且x轴为双曲线 的对称轴,所以 与其对称轴的交点,称为双曲线的顶点(一般而言,曲线的顶点均指与其对称轴的交点),而对称轴上位于两顶点间的线段 叫做双曲线 的实轴长,它的长是2a.
八、共轭双曲线:
1、定义、以已知双曲线的实轴为虚轴,虚轴为实轴,这样得到的双曲线称为原双曲线的共轭双曲线 如 与 注意的区别:三量a,b,c中a,b不同(互换)c相同
通过分析曲线发现二者其具有相同的渐近线 此即为共轭之意
2、性质:共用一对渐近线 双曲线和它的共轭双曲线的焦点在同一圆上
1、概念:双曲线的焦距与实轴长的比 ,叫做双曲线的离心率
2、范围:
3、双曲线形状与e的关系: ,
因此e越大,即渐近线的斜率的绝对值就大,这是双曲线的形状就从扁狭逐渐变得开阔。由此可知,双曲线的离心率越大,它的开口就越阔
七、离心率相同的双曲线
离心率为 的双曲线有多少条?
分析: 的关系式,并从中发现只要实现半轴和虚半轴各与a=2,b=3有相同的比k:1(k>0)的双曲线,其离心率e都是
在方程 中令x=0得 ,这个方程没有实数根,说明双曲线和Y轴没有交点。但Y轴上的两个特殊点 ,这两个点在双曲线中也有非常重要的作用 把线段 叫做双曲线的虚轴,它的长是2b 要特别注意不要把虚轴与椭圆的短轴混淆
双曲线只有两个顶点,而椭圆则有四个顶点,这是两者的又一差异
三、渐近线
过双曲线 的两顶点 ,作Y轴的平行线 ,经过 作X轴的平行线 ,四条直线围成一个矩形 矩形的两条对角线所在直线方程是 ( ),这两条直线就是双曲线的渐近线
双曲线的标准方程及其几何性质
2 2
x y
解析:由题意,设双曲线方程为2—2=
a a
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e5
2
⑵F1、F2是双曲线的左、右焦点,P是双曲线上一点,双曲线离心率为2且
F1PF260,SpRF212 3.
解:(1)依题意,双曲线的实轴可能在x轴上,也可能在y轴上,分别讨论如下.
A.4
2
x
m212
1表示双曲线,则
k的取值范围是
B.
C.
D.
2
y
2
4 mB.2双Fra bibliotek线学a1的焦距是
C.
D.
m有关
2
_
k b2k
1与双曲线笃
a
判定焦点在哪条坐标轴上,不像椭圆似的比较x2、y2的分母的大小,而是x2、y2的系数
的符号,焦点在系数正的那条轴上•
3.双曲线的简单几何性质:
标准方程
2 2
xy‘
——1(a0,b0)ab
yx2
—2-21(a 0, b 0)
ab
图象
9
I
a, b,c关系
2 . 2 2a b c
范围
|x| a,y R
| y | a, x R
个数来确定。
(1)通常消去方程组中变量y(或x)得到关于变量x(或y)的一元二次方程,考虑该一
元二次方程的判别式,则有:0直线与双曲线相交于两个点;0直线与
双曲线相交于一个点;0直线与双曲线无交点.
(2)若得到关于x(或y)的一元二次方程,则直线与双曲线相交于一个点,此时直线平 行于双曲线的一条渐近线.
双曲线及其标准方程
§ 9. 6双曲线1.双曲线的概念平面内动点P与两个定点Fi、F2(|FiF2|二2c>0)的距离之差的绝对值为常数2a (2a<2c),则点P的轨迹叫_________________ •这两个定点叫双曲线的___________ ,两焦点间的距离叫_________ .集合p 二{Ml |MFi| —|MF2|h 2a}, |FiF21二2c,其中a> c 为常数且a>0, c>0:⑴当 ________ 时,P点的轨迹是双曲线;(2)当a二c时,P点的轨迹是________________ ;⑶当 ________ 时,P点不存在.2.双曲线的标准方程和几何性质标准方程X1 2 y J尹芦I(a>0, b>0)y2 x2 1訂孑|(a>0, b>0)图形性质范囤x> a 或x〈一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Ai (— a, 0), A2 (a, 0)Ai (0, — a), A2 (0, a)渐近线7二土bx y 二土ax1 双曲线中a, b, c的关系双曲线屮有一个重要的RtA OAB(如右图),它的三边长分别是a. b、c.易见凸a2+ b2,c i若记 / AOB 二0,贝U e二i二.a cos 02 双曲线的定义用代数式表示为| —|MF川二2a,其中2a< |FiF21,这里要注意两点:(1)距离Z差的绝对值.(2)2a<| FiF21.这两点与椭圆的定义有本质的不同:①当MFi|— |MF21 = 2a时,曲线仅表示焦点F2所对应的一支;② 当|MFi| —|MF2〔二一2a 时,曲线仅表示焦点Fi 所对应的一支; ③ 当2a 二FiF2〔时,轨迹是一直线上以Fi 、F2为端点向外的两条射线; ④ 当2a>|FiF2〔时,动点轨迹不存在. 3. 渐近线与离心率x y三一存二1 (a>0, b>0)的一条渐近线的斜率为看出,双曲线的渐近线和离心率的实质都表示双曲线张口的大小. 1.已知点F i (— 4, 0)和F2(4,0),—曲线上的动点P 到Fi, F2距离之差为6,该曲线方程是 _____________________________________________________________________________ • 2. 双曲线m/+ y= 1的虚轴长是实轴长的2倍,贝V m 二 __________________________________ 3•已知以双曲线C 的两个焦点及虚轴的两个端点为顶点的四边形中, 有一个内角为60 °则双曲线C 的离心率为 __________2 2 2x广1 Q>0, b>o)和椭圆 「6尸二1有相同的焦点,且双A Znn-i -1. I . -Z- \ ZJ /rn TH7 H+i Zrk°曲线的离心率是椭圆离心率的两倍,则双曲线的方程为 _____________ . 5.若双曲线2-1 (a>0, b 〉0)的焦点到其渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的a b离心率为 ()1已知定点 A(0,7)、B(0, — 7)、C(12, 2),以C 为一个焦点作过A 、B 的椭圆,求另一焦点 F 的轨迹方程.探究提高双曲线的定义理解到位是解题的关键•应注意定义屮的条件“差的绝对值”,弄清所 求轨迹是双曲线的两支,还是双曲线的一支.若是一支,是哪一支,以确保解答的正确性.在平面直角坐标系 xOy 中,已知△ ABC 的顶点A(6, 0)和C(6, 0),若顶点B 在双曲线 吕一£二1的左支上,贝1」25 11sin A — sin CA. , 5题型一双曲线的定义 B. 5C. 2D. 2ba认2-「可以sin B -------------------- 题型二双曲线的标准方程(1)若双曲线的渐近线方程为y二±3x,它的一个焦点是(_10, 0),求双曲线的方程;⑵已知双曲线的渐近线方程为方程.4y二土x,并且焦点都在圆x2+ y‘二100 ±,求双曲线的题型三双曲线的几何性质3 屮心在原点,焦点在x轴上的一椭圆与一双曲线有共同的焦点Fi, F2,且|FiF2二2 ,13,椭圆的长半轴与双曲线半实轴之差为4,离心率之比为3 : 7.(1)求这两曲线方程;⑵若P为这两曲线的一个交点,求cos/ F1PF2的值.探究提高在研究双曲线的性质时,半实轴、半虚轴所构成的直角三角形是值得关注的一个重要内容;双曲线的离心率涉及的也比较多•由于e二°是一个比值,故只需根据条件得到关于a、b、c的一个关系式,利用甘二c2- /消去b,然后变形求e,并且需注意e>l .如图,已知Fi、F2为双曲线& b尸1 (a>0, b>0)的焦点,过F2作垂直于X轴的直线交双曲线于点P,且/ PF1F2二30 0求:(1)双曲线的离心率;(2)双曲线的渐近线方程.题型四直线与双曲线的位置关系2 2过双曲线X_ y^l的右焦点2,Q a倾斜角为30°的直线交双曲线于A, B两点,0为坐标原点,Fi为左焦点.⑴求ABI;⑵求△ A0B的面积;⑶求证:|AF21+ |BF2|= |AFi|+ |BFi|.探究提高双曲线的综合问题主要为直线与双曲线的位置关系•解决这类问题的常用方法是设出直线方程或双曲线方程,然后把直线方程和双曲线方程组成方程组,消元后转化成关于x(或y)的一元二次方程,利用根与系数的关系及整体代入的思想解题. 设直线与双曲线交于A(xi, yi), B(X2, y£两点,直线的斜率为k,则|AB|= . 1 + k21xi -X2 .直线I: y二kx+ 1与双曲线C: 2x=— y— 1的右支交于不同的两点A、B .(1)求实数k的取值范围;(2)是否存在实数k,使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点F若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.10.忽视直线与双曲线相交的判断致误试题:(14分)已知双曲线疋一2二1,过点P(l,l)能否作一条直线I,与双曲线交于A、B两点,且点P是线段AB的屮点学生解答展示审题视角(1)本题属探索性问题•若存在,可用点差法求出AB的斜率,进而求方程;也可以设斜率k,利用待定系数法求方程.(2)求得的方程是否符合要求,一定要注意检验. 规范解答解设点A(Xi, yi), B(X2, y2)在双曲线上,且线段AB的中点为(x。
双曲线其标准方程
焦点与顶点关系
双曲线的焦点到顶点的距离等于c,其中a为横轴长度,b 为纵轴长度,c² = a² + b²。
双曲线的切线性质
切线斜率
对于双曲线上的任意一点P,其切线的斜率k满足k = -e²/((1+e²)(1-e²))。其中e为离心率。
双曲线及其标准方程
• 双曲线的定义 • 双曲线的几何性质 • 双曲线的标准方程 • 双曲线的应用 • 双曲线的扩展知识
目录
01
双曲线的定义
平面上的双曲线
平面上的双曲线由两条开口不 相同的抛物线组成,它们关于x 轴或y轴对称。
双曲线的两个顶点位于x轴或y 轴上,顶点之间的距离称为焦 距。
双曲线的实轴和虚轴分别与x轴 和y轴重合。
双曲线的渐近线
• 渐近线:双曲线有两条渐近线,它们是直线,与 双曲线无限接近但不相交。渐近线的斜率等于离 心率。
双曲线的对称性
• 对称性:双曲线具有对称性,它关于原点对称,也关于两 个渐近线对称。
03
双曲线的标准方程
焦点在x轴上
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
总结词
当双曲线的焦点位于x 轴上时,其标准方程为 $frac{x^2}{a^2} frac{y^2}{b^2} = 1$, 其中$a$和$b$是常数, 分别表示双曲线的实半 轴和虚半轴的长度。
空间中的双曲面
空间中的双曲面是一种三维几何 图形,由两个开口的旋转抛物面 组成,它们关于x轴、y轴或z轴
对称。
双曲面的两个顶点位于x轴、y轴 或z轴上,顶点之间的距离称为
焦距。
双曲面的实轴和虚轴分别与x轴、 y轴或z轴重合。
双曲线的标准方程及性质
双曲线的标准方程及性质双曲线作为数学中的一个重要几何概念,有着广泛的应用和研究价值。
在本文中,我们将探讨双曲线的标准方程以及其性质。
双曲线是由两个分离的支线组成的曲线,其标准方程可以表示为:(x^2/a^2) - (y^2/b^2) = 1其中,a和b分别代表双曲线的参数,a表示双曲线与x轴的横向距离,b表示双曲线与y轴的纵向距离。
在标准方程中,分子中的x^2与y^2的系数分别为1/a^2和-1/b^2。
那么,双曲线的性质又是如何呢?首先,双曲线是一个对称图形,含有两个对称轴。
其中,双曲线的中心点为坐标原点(0, 0),而对称轴则分别为x轴和y轴。
对称轴与双曲线的交点称为焦点,有两个焦点分别位于对称轴的正负方向。
其次,双曲线还具有两个渐近线。
渐近线是双曲线与其两个支线无限延长后的交点。
根据双曲线的标准方程,我们可以计算得出渐近线的方程。
具体来说,当x趋于正无穷大时,即x→+∞,双曲线趋近于直线y = ±b/a;当y趋于正无穷大时,即y→+∞,双曲线则趋近于直线x = ±a/b。
另外,双曲线还有一个重要的参数称为离心率(e)。
离心率是双曲线焦点与中心之间的距离与焦点到双曲线的一点之间的距离的比值。
具体计算公式为e = √(a^2 + b^2) / a。
对于双曲线而言,离心率永远大于1。
双曲线的形状也会根据参数a和b的取值而有所变化。
当a > b时,双曲线的开口方向会沿着x轴;当a < b时,双曲线的开口方向则会沿着y轴。
而当a = b时,双曲线则特化为一组直线。
双曲线还与一些重要的数学概念密切相关,比如焦点、双曲线的顶点和极坐标方程等。
焦点是双曲线上的点,与离心率密切相关,距离中心越远的焦点,离心率越大;双曲线的顶点则是双曲线两支线的交点;而极坐标方程则可以将双曲线的参数方程转化为极坐标形式。
总结一下,双曲线的标准方程为(x^2/a^2) - (y^2/b^2) = 1,其中a和b分别表示双曲线的参数。
双曲线的标准方程及其性质
3、顶点
(1)双曲线与对称轴的交点,叫做双曲线的顶点
顶点是 A1 (a,0)、A2 (a,0)
( 2) 如图,线段 A1 A2 叫做双曲线 的实轴,它的长为2a,a叫做 实半轴长;线段 B1B 2 叫做双 曲线的虚轴,它的长为2b,b 叫做双曲线的虚半轴长 ( 3) 实轴与虚轴等长的双曲线 叫等轴双曲线
c e a
19
B1
x2 y 2 一、研究双曲线 a 2 b 2 1(a 0, b 0) 的简单几何性质 y 1、范围 (x,y) (-x,y) 2
x 2 2 2 1,即x a a x a, x a
-a (-x,-y)
o a
(x,-y)
x
2、对称性
关于x轴、y轴和原点都是对称的. x轴、y轴是双曲线的对称轴,原点是对称中心, 又叫做双曲线的中心。
3.a,b无大小关系;
15:50:42
4.c2=a2+b2 , c最大.
7
定义 图象
MF1 MF2 2a, 0 2a F1F2
方程
x y 2 1 2 a b
2
2
y x 2 1 2 a b
2
2
焦点 a.b.c 的关系
15:50:42
F c,0
c a b
2
的焦点,弦MN过F1且M、
N在同一支上,若|MN|=7,
M •F1 N
o
y
•F2
x
求△MF2N的周长.
15:50:42
16
6、已知双曲线16x2-9y2=144
①求焦点的坐标;
②设P为双曲线上一点,且|PF1||PF2|=32,求S
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2
2
x2 y2 研究双曲线 2 2 1(a 0, b 0) 的简单几何性质 a b y 1、范围 (x,y) (-x,y)
双曲线的性质
跟踪检测
x2 y 2 求与椭圆 1 有相同焦点,渐近线方程为 16 8
x 3 y 0 的双曲线方程。
双曲线的焦点在 x 轴上,且 c 2 2 且其焦点在x轴上,则可设其方程为: 3 2 2 双曲线的渐近线方程为 x 30) x 3 y y(
0 ),3 F ( 2, 0) 椭圆的焦点在 x轴上,且坐标为 F1 (2 2 解: 2 x, y2 0 由题意得双曲线的渐近线方程为 ,
2
x 2 2 2 1,即x a a x a, x a
-a
o
a
x (x,-y)
2、对称性
(-x,-y)
关于x轴、y轴和原点都是对称。 x轴、y轴是双曲线的对称轴,
原点是对称中心,又叫做双曲线的中心。
双曲线的性质
3、顶点
(1)双曲线与对称轴的交点,叫做双曲线的顶点。
顶点是A1 (a,0)、A2 (a,0)
2 2 2 2
的右顶点为 A,以 A 为圆心,b 为半径作圆 A,圆 A 与双 曲线 C 的一条渐近线交于 M、N 两点.若∠MAN=60° ,则 C 的离心率为________.
双曲线离心率的求法
求离心率的一般思路:
(1)根据条件得到关于a,b,c的方程表达式。
(2)将b转化为a,c。(常两边平方) (4)得到离心率。
c
)
双曲线的标准方程 y
M F1
2
| |MF1| - |MF2| | = 2a
y M
F2 x
O
F2
2
x
O
F1
y x x y 2 1 2 1 2 2 a b a b (a 0,b 0)
口答:分别指出下列双曲线的 1. a值和焦点坐标 思考:如何判断双曲线的焦点在哪个轴上? 2 2 2 2 x y x y 答:谁的系数为正,焦点就在哪个轴上。 (1). 1; (2). -1; 9 16 9 16
其中:
x y 2 ( 0,为参数) 2 a b
2
2
为什么可以这样做?
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。
跟踪检测
x2 y 2 求与 1 有相同渐近线,且过点 (3,2 9 16
3)
的双曲线方程。
x2 y 2 双曲线与 1 有相同的渐近线,则可设 解: 9 16 x2 y 2 其方程为: ( 0) 9 16 9 12 1 所以 解得 9 16 4 2 2 4x y 于是所求双曲线的方程为: 1 9 4
3c 解: l : bx ay ab 0, = 2 2 4 a +b
2 3 则3e - 16e +16 = 0,解得e = 2,或e = . 3 2 b 0 < a < b e = 1+ 2 > 2 ,则e = 2. a
4 2
ab
7.【2017 课标 1,理】已知双曲线 C: ax by 1 (a>0,b>0)
3 6 解得: 2
渐近线的意义
2 2 x y 5 已知离心率 e = 的双曲线 C : 2 - 2 = 1(a > 0, b > 0) a b 2
的右焦点为������, ������为坐标原点,以������������为直径的圆与双曲线
C 的一条渐近线相交于 ������、 ������两点,若������������������������ 的面积为 1,
b 32 22 2 2 y a 2 b 2 , a x ,而c b 8 a 3 1 所以: 16 8 8 即:
2 解得: a 6,b 2 2
3
2
2 2 x y y x 1 于是,所求双曲线的标准方程为: 双曲线方程为 1 6 2 6 2
B2A1o NhomakorabeaA2
a x
by x 它与y x的位置的变化趋势 : a 利用渐近线可以较准确的 (3 ) 慢慢靠近,但永远不能达到。 画出双曲线的草图
B1
b y x a
b y x a
双曲线的渐近线
x y 焦点在x轴上的双曲线的标准方程为: 2 2 1 a b 我们把方程右端的1变为0,则有:
x y 2 0 2 a b
2 2
2
2
x y 2 2 a b
2
2
b 2 b y 2 x y x a a
2
2
焦点在y轴上的双曲线的渐近线
y 2 x2 焦点在y轴上的双曲线的标准方程为: 2 2 1 a b
我们把方程右端的1变为0,则有:
y 2 x2 2 0 2 a b
变式演练
取值范围。
2 y 2 1的右支 已知直线y=kx+2与双曲线 x 3 交于不同的两点,求k的取值范围。
变式演练
焦点弦与通径
x y 已知双曲线 2 2 1 ,直线 l 过双曲线的左焦点, a b
2 2
垂直于 x 轴交双曲线于 A、B 两点,则弦长 | AB | 的
2b 值为 _______ a
双曲线的标准方程 及其性质
温故知新
1.椭圆的定义
平面内与两定点F1、F2的距离的 和 等于常数
2a ( 2a>|F1F2|>0) 的点的轨迹。
|MF1|+|MF2|=2a( 2a>|F1F2|>0)
y
M x, y
F1 c, 0
O
F2 c, 0 x
双曲线的定义
平面内与两个定点F1、F2的距离差的绝对值等于 常数(小于︱F1F2︱)的点的轨迹叫做双曲线。 | |MF1| - |MF2| | = 2a
① 两个定点F1、F2——双曲线的焦点; ② |F1F2|=2c ——双曲线的焦距.
F1 M
o
F2
思考:定义中的2a有何限制?为什么?
(1)两条射线 (1)若2a=2c,则轨迹是什么?
(2)不表示任何轨迹 (2)若2a>2c,则轨迹是什么?
(3)线段F1F2的垂直平分线 (3)若2a=0,则轨迹是什么?
y 2 x2 2 2 a b
2 a a 2 2 y 2 x y x b b
跟踪检测
4 1、若双曲线的渐近线方程为 y x, 则双曲线 3
的离心率为
5 5 或 3 4
。
2、若双曲线的离心率为2,则两条渐近线的夹角
60 。 为_________
0
共渐近线的双曲线方程
x2 y 2 与 2 2 1有相同渐近线的双曲线方程我 a b 们可以假设为:
2
中点弦与弦长公式
B
c (3)求出a,c之间的关系。(构造 ) a
直线与双曲线的位置关系
思考:直线与双曲线可能有几个公共点? 两个: 相交
一个:
与一支相切 相交且与渐近线平行 零个:不相交不相切
直线与双曲线的位置关系
x y 1与直线y=kx-1只有一个公 双曲线 9 4 共点,求k的值。
2 2
2 y 2 1 的右焦点F2作直线与 若过双曲线 x 3 双曲线的两支都相交,求直线l的倾斜角的
概念加强
1.动点P到点M(-2,0)的距离减去到点N(2,0)的距离 之差为3,则点P轨迹是( A.双曲线 C.两条射线
B
)
B.双曲线的一支 D.一条射线
2.动点P到点M(-2,0)的距离减去到点N(2,0)的距离
之差的绝对值为4,则点P轨迹是( A.双曲线 C.两条射线 B.双曲线的一支 D.一条射线
则实数 ������的值为( A. ������
C
B.
) ������ C. ������ D. ������
双曲线离心率的求法 2 2
x y 双曲线 2 2 1(0 a b)的半焦距为c,直线l过 a b 3 点 (a,0)、 (0, b) ,原点到直线l的距离为 c ,求双 4 曲线的离心率。
( 2) 如图,线段 A1 A2 叫做双曲线 的实轴,它的长为2a,a叫 做实半轴长;线段 B1 B2 叫做 双曲线的虚轴,它的长为2b, b叫做双曲线的虚半轴长。 (3 ) 实轴与虚轴等长的双曲线叫等轴双曲线。
A1 -a
-b b
y
B2
o a
A2
x
B1
x y m ( m 0)
2 2
双曲线的渐近线
双曲线在第一象限部分的方程为: x2 y2
y Q b N(x,y’) M(x,y)
(1) 双曲线 2 2 1(a 0, b 0) b b a y x 2 a 2 ( x 0) a b 的渐近线为 y x b a : 它与y x的位置关系 a 2 2 (2 ) 等轴双曲线 b x y m 在y x的下方 (m 0)的渐近线为 a