双曲线焦点三角形的几个性质63740讲课讲稿
《双曲线的几何性质》教案(公开课)
《双曲线的几何性质》教案一、教学目标(一)知识教学点使学生理解并掌握双曲线的几何性质,并能从双曲线的标准方程出发,推导出这些性质,并能具体估计双曲线的形状特征.(二)能力训练点在与椭圆的性质的类比中获得双曲线的性质,从而培养学生分析、归纳、推理等能力.(三)学科渗透点使学生进一步掌握利用方程研究曲线性质的基本方法,加深对直角坐标系中曲线与方程的关系概念的理解,这样才能解决双曲线中的弦、最值等问题.二、教材分析1.重点:双曲线的几何性质及初步运用.(解决办法:引导学生类比椭圆的几何性质得出,至于渐近线引导学生证明.) 2.难点:双曲线的渐近线方程的导出和论证.(解决办法:先引导学生观察以原点为中心,2a、2b长为邻边的矩形的两条对角线,再论证这两条对角线即为双曲线的渐近线.)3.疑点:双曲线的渐近线的证明.(解决办法:通过详细讲解.)三、活动设计提问、类比、重点讲解、演板、讲解并归纳、小结.四、教学过程(一)复习提问引入新课1.椭圆有哪些几何性质,是如何探讨的?请一同学回答.应为:范围、对称性、顶点、离心率,是从标准方程探讨的.2.双曲线的两种标准方程是什么?再请一同学回答.应为:中心在原点、焦点在x轴上的双曲线的标下面我们类比椭圆的几何性质来研究它的几何性质.(二)类比联想得出性质(性质1~3)引导学生完成下列关于椭圆与双曲线性质的表格(让学生回答,教师引导、启发、订正并板书).<见下页>(三)问题之中导出渐近线(性质4)在学习椭圆时,以原点为中心,2a、2b为邻边的矩形,对于估计仍以原点为中心,2a、2b为邻边作一矩形(板书图形),那么双曲线和这个矩形有什么关系?这个矩形对于估计和画出双曲线简图(图2-26)有什么指导意义?这些问题不要求学生回答,只引起学生类比联想.接着再提出问题:当a、b为已知时,这个矩形的两条对角线的方程是什么?下面,我们来证明它: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)顺其自然介绍离心率(性质5)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,教师指出: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)练习与例题1.求双曲线9y2-16x2=144的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程.请一学生演板,其他同学练习,教师巡视,练习毕予以订正.由此可知,实半轴长a=4,虚半轴长b=3.焦点坐标是(0,-5),(0,5).本题实质上是双曲线的第二定义,要重点讲解并加以归纳小结.解:设d是点M到直线l的距离,根据题意,所求轨迹就是集合:化简得:(c2-a2)x2-a2y2=a2(c2-a2).这就是双曲线的标准方程.由此例不难归纳出双曲线的第二定义.(六)双曲线的第二定义1.定义(由学生归纳给出)平面内点M与一定点的距离和它到一条直线的距离的比是常数e=叫做双曲线的准线,常数e是双曲线的离心率.2.说明(七)小结(由学生课后完成)将双曲线的几何性质按两种标准方程形式列表小结.五、布置作业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=-144.2.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.作业答案:距离为7六、板书设计。
双曲线中的焦点三角形性质整理.pdf
双曲线中的焦点三角形江苏省盱眙中学 赵福余1.设双曲线19422=−y x ,1F 、2F 是其两个焦点,点P 在双曲线上,若︒=∠6021PF F ,则21PF F ∆的面积为 .设双曲线为()0,012222>>=−b a by a x ,1F 、2F 是其两个焦点,点P 在双曲线上, 性质1 :若θ=∠21PF F ,则21PF F ∆的面积为 .性质2:通过以上求解过程,若θ=∠21PF F ,则=21PF PF ;21PF PF 的最小值是 .(1)设双曲线14422=−y x ,1F 、2F 是其两个焦点,点P 在双曲线上,︒=∠9021PF F ,则21PF F ∆的周长为 .(2)若1F 、2F 分别是双曲线191622=−y x 的左、右焦点,AB 是双曲线左支上过点1F 的弦,且6=AB ,则2ABF ∆的周长是 .2.双曲线焦点三角形21PF F ∆的内切圆与21F F 相切于点A ,则=21.AF AF . 性质3:切点A 的位置为 .3.设双曲线()0,012222>>=−b a by a x ,1F 、2F 是其两个焦点,点P 在双曲线上,O 是中心,则OP PF PF t 21+=的范围是 .性质4:21.PF PF 与OP 的等式关系为 .4.设双曲线()0,012222>>=−b a by a x ,1F 、2F 是其两个焦点,点P 在双曲线右支上一点若离心率2=e ,则=2tan2tanβα .性质5:=2tan2tanβα .(用离心率e 表示) 5.双曲线离心率为e ,其焦点三角形21F PF ∆的旁心为A ,线段PA 的延长线交21F F 的延长线于点B ,若4=BA ,2=AP ,则离心率=e . 性质6:=e .(用BA ,AP 表示)。
双曲线的几何性质(说课稿)
“双曲线的几何性质”说课稿一、教材分析1、教材的地位与作用双曲线的几何性质是在学习完了椭圆基本知识和双曲线的标准方程之后要研究的课题。
它是深入研究双曲线,灵活运用双曲线的定义、方程、性质解题的基础;有助于学生理解、体会利用代数方法研究几何问题的解析几何观念,提高学生的数学素质。
2、教学目标的确定及依据根据教学原则和要求,以及学生的学习现状,我制定了本节课将要完成的教学目标。
⑴知识目标:①使学生理解和掌握双曲线的范围,对称性,顶点等性质。
②理解渐近线的证明方法。
③理解离心率和双曲线形状间的变化关系⑵能力目标:培养学生的观察能力,想象能力,数形结合能力,和逻辑推理能力,以及类比的学习方法。
⑶德育目标:培养学生对待知识的科学态度和探索精神,而且能够运用运动的,变化的观点分析理解事物。
重点、难点的确定及依据重点:方程导出性质及其应用难点:渐近线的理解。
从学生的认知水平来看,对渐近线分析方法的理解和掌握有一定的困难。
同时渐进线的概念如何顺应学生思维的自然呈现,是教法中的一个困惑。
因此,我将渐近线的呈现与分析设置为本课时的难点。
为突破该难点,我从“如何画双曲线草图”入手,分析作草图必须的条件,以“双曲线的走向”为切入口,通过复习反比例函数图象,以旧引新,使双曲线的概念自然呈现。
并通过学生讨论与交流,充分暴露思维过程,完成分析和证明过程。
二、教学方法和手段采用类比、启发、探索式相结合的教学方法,体现学生的主体作用。
“温故而知新”,关注差生,结合多媒体教学。
三、教学程序1、创设问题情境导入新课从研究圆锥曲线的一般流程(定义—标准方程—几何性质及应用)角度提出课题。
首先复习双曲线的定义,标准方程(用课件演示一下),然后要求学生仔细观察双曲线的图形,问题1:那么双曲线都有哪些几何性质呢?注意①双曲线标准方程中b 是否也有几何意义?由此介绍实轴、虚轴的概念。
并为矩形框和渐进线的引入做铺垫,3、设置悬念,突破重点难点问题2:e 的变化会引起双曲线的形状如何变化?我门先要画出双曲线的草图.类比椭圆草图的画法,猜想画双曲线的草图是否也能借助“特殊矩形框”?不行,因为利用矩形框无法确定双曲线的走向。
双曲线的简单性质课件ppt课件
04 双曲线的标准方程的推导
推导过程
设双曲线上任意一点为$P(x,y)$, 根据双曲线的定义,点$P$到两 个焦点的距离之差为常数,即 $2a$。
利用距离公式和双曲线的定义, 可以得到点$P$到两个焦点的距 离分别为$sqrt{(x+a)^2+y^2}$ 和$sqrt{(x-a)^2+y^2}$。
对称性
01
02
03
对称性
双曲线关于其对称轴对称, 即关于x轴和y轴都对称。
总结词
双曲线关于其对称轴对称, 即关于x轴和y轴都对称。
详细描述
双曲线上的任意一点关于 x轴和y轴的对称点都在双 曲线上。
顶点
顶点
双曲线与对称轴的交点称 为顶点。
总结词
双曲线与对称轴的交点称 为顶点。
详细描述
顶点是双曲线与对称轴的 交点,也是双曲线离准线 最远的点。
比例常数。
性质
双曲线的焦点到任意一点的距离之 差等于常数2a,即|PF1| - |PF2| = 2a。
应用
通过焦点可以计算出双曲线的离心 率和准线方程。
焦距
定义
双曲线的两个焦点之间的距离称 为焦距,记作2c。
性质
焦距与半主轴长a和半次轴长b有 关,关系为c^2 = a^2 + b^2。
应用
通过焦距可以计算出双曲线的离 心率和准线方程。
双曲线的简单性质课件ppt课件
目录
• 双曲线的定义与标准方程 • 双曲线的几何性质 • 双曲线的焦点与焦距 • 双曲线的标准方程的推导 • 双曲线的应用
01 双曲线的定义与标准方程
定义
总结词
双曲线是由两个无限延伸的分支组成的,其形状类似于开口 的抛物线。
双曲线焦点三角形内心的性质及其应用
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复习
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备考
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并结合二倍角的正切公式来分析与求解! 解析设 点 D!E 分 别 为
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双曲线焦点三角形
• 物理学应用
• 双曲线焦点三角形可以用于描述天体运动中的轨道问题
• 双曲线焦点三角形可以用于求解带电粒子在电磁场中的运动轨
迹
双曲线焦点三角形在
地理学中的应用
• 地理学应用
• 双曲线焦点三角形可以用于描述地表物体之间的位置关系
• 双曲线焦点三角形可以用于求解地理问题中的距离和角度问题
求解技巧
• 利用双曲线的对称性,简化求解过程
• 结合双曲线的参数,灵活运用公式
双曲线焦点三角形的极坐标系求解法
极坐标系求解法
求解技巧
• 通过双曲线的标准方程,将双曲线上的点转换为极坐标
• 利用双曲线的对称性,简化求解过程
系中的点
• 结合双曲线的参数,灵活运用公式
• 通过三角形的边长和角度关系,求解双曲线焦点三角形
与抛物线的对比
• 抛物线具有一个焦点,双曲线具有两个焦点
• 抛物线关于对称轴对称,双曲线关于两个焦点对称
02
双曲线焦点三角形的基本概念
双曲线焦点三角形的定义与构成
双曲线焦点三角形的定义
双曲线焦点三角形的构成
• 以双曲线的两个焦点为顶点的三角形
• 三个顶点分别为双曲线的两个焦点和一个动点
• 双曲线上的任意一点与两个焦点构成的三角形
双曲线焦点三角形在工程领域
的应用实例
• 工程领域应用
• 双曲线焦点三角形可以用于求解工程结构中的应力分布问题
• 双曲线焦点三角形可以用于描述通信网络中的信号传播路径
CREATE TOGETHER
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DOCS
\frac{1}{2}ab\sin C$
双曲线焦点三角形的几何性质
双曲线焦点三角形的几何性质Revised as of 23 November 2020双曲线焦点三角形的几个性质 在椭圆中,焦点三角形中蕴含着很多性质,这些性质都可以类比到双曲线焦点三角形中:设若双曲线方程为12222=-by a x ,21,F F 分别为它的左右焦点,P 为双曲线上任意一点,则有:性质1、若θ=∠21PF F 则2cot 221θb S PF F =∆特别地,当 9021=∠PF F 时,有221b S PF F =∆性质2、焦点三角形21F PF 在P ∠处的内角平分线,过2F 作平分线的垂线,设垂足为Q ,则Q 点的轨迹是性质3、以21,r r 为直径做一个圆与大圆(以21A A 为直径的圆)相切。
性质4、双曲线焦点三角形的内切圆与21,F F 相切于实轴顶点;且当P 点在双曲线左支时,切点为左顶点,且当P 点在双曲线右支时,切点为右顶点。
证明:设双曲线12222=-by a x 的焦点三角形的内切圆且三边21F F ,1PF ,2PF 于点A,B,C ,双曲线的两个顶点为21,A A||||||||||||||||||212121AF AF BF CF PF PF -=-=-a AF AF a PF PF 2||||||,2||||||2121=-∴=-所以A 点在双曲线上,又因为A 在21F F 上,A 是双曲线与x 轴的交点即点21,A A性质5、在双曲线中A ,B 在双曲线上且关于原点对称,P 为椭圆上任意一点,则22ba k k PB PA = 性质6、P 点在x=c 上移动的过程当中,张角APB ∠的取值范围(A ,B 为两顶点)。
]arctan ,0[ba 性质7、双曲线离心率为e ,其焦点三角形21F PF 的旁心为A ,线段PA 的延长线交21F F 的延长线于点B ,则e AP BA =|||| 证明:由角平分线性质得e a c P F P F B F B F P F B F P F B F AP BA ==--===22||||||||||||||||||||21212211 性质8、双曲线的焦点三角形21F PF 中,βα=∠=∠1221,F PF F PF当点P 在双曲线右支上时,有112cot 2tan +-=e e βα 当点P 在双曲线左支上时,有112tan 2cot +-=e e βα。
双曲线的几何性质课件
2
渐近线特点
渐近线具有与曲线相交的独特特点,可以使用它们来描述和绘制双曲线的形状。
3
渐近线的运用
渐近线对于双曲线的研究和应用具有重要意义,例如在建筑设计和曲线绘制中的 应用。
双曲线的参数方程
双曲线可以用参数方程表示,这种表示形式不仅简洁明了,而且更加灵活,适用于各种数学和物理问题的研究。
双曲线的几何性质实例
光学应用
建筑设计
双曲线在光学中有着广泛的应用, 如反射镜、折射器和光学透镜的 设计。
双曲线在建筑设计中用于创建独 特的曲线结构,例如拱形天花板 和拱门。
桥梁结构
双曲线被广泛应用于桥梁设计中, 能够提供更大的强度和稳定性。
焦点和直线
双曲线有两个焦点和一条与两个 焦点距离之差为常数的轴线。
参数方程
双曲线可以用参数方程表示,这 使得研究其运动和性质更加方便。
双曲线的离心率
双曲线的离心率是一个重要参数,它描述了曲线的形状和特征。离心率越大, 曲线形状越扁平;离心率越小,曲线形状越接近于直线。
双曲线的应用举例
天体运动
双曲线广泛应用于描述天体的轨道运动,如彗 星的轨道和宇宙飞船的航行轨迹。
金融市场
双曲线模型被广泛应用于金融市场的期权定价 和风险管理。
通信技术
双曲线在无线通信中起着重要作用,如GPS系统 中卫星的定位和测量。
物理学
双曲线在物理学中有着重要的应用,如电磁场 的辐射模式和夸克的弹性碰撞。
双曲线的渐近线
1
渐近线定义
渐近线是双曲线与其渐近线之间的关系。渐近线可以是直线,曲线,或者是一点。
双曲线的几何性质
通过本课件,我将为您介绍双曲线的定义、公式、基本图形、渐近线、离心 率、焦点和直线、参数方程以及应用举例。
双曲线的性质课件(PPT 15页)
y
B2
A1 F1 O
F2 A2
x
B1
y C3C2 C1
O
x
焦点在x轴上的双曲线图像
y 渐进线方程: b x a
Y x2 y2 1 a2 b2
B2
F1
A1
A2 F2 X B1
离心率对双曲线形状的影响
焦点在y轴上的双曲线图
像
Y
y2 a2
x2 b2
1
F2
A2
B1
O
B2
X
A1
F1
焦点在y轴上的双曲线的几何性质
2、对称性:关于x轴,y轴,
原点对称。 3、顶点 A1(-a,0),A2(a,0)
F1 A1 O
A2 F2
x
4、轴:实轴 A1A2 虚轴 B1B2
B1
|A1A2|=2ca,|B1B2|=2b 5、离心率:e= a
根据以上几何性质能够
根据以上几何性质能否
较准确地画出椭圆的图形? 较准确地画出双曲线的图形呢?
双曲线标准方程:y 2 x 2 1 双曲线性质: a 2 b2
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)
4、轴:实轴 A1A2 ; 虚轴 B1B2 B1
5、渐近线方程: y a x
o
b
6、离心率:e=c/a
A1
F2
B2 X
Y
F1
B2
F’1 A1 o
B1
X
A2 F’2
F2
证明:(1)设已知双曲线的方程是:
x2 a2
y2 b2
1
《双曲线的简单几何性质》课件
当焦点在$x$轴上时,双曲线的标准 方程为$frac{x^2}{a^2} frac{y^2}{b^2} = 1$,此时双曲线 的实轴在$x$轴上,顶点坐标为 $(pm a, 0)$,焦点坐标为$(pm c, 0)$。
当焦点在$y$轴上时,双曲线的标准 方程为$frac{y^2}{b^2} frac{x^2}{a^2} = 1$,此时双曲线 的实轴在$y$轴上,顶点坐标为$(0, pm a)$,焦点坐标为$(0, pm c)$。
其中,定点$F_1$和$F_2$称为双曲线的焦点,距离差称为双曲线的 实轴长,常数$2a$称为实轴长,定点$F_1$和$F_2$之间的距离称为 焦距,记作$2c$。
标准方程
双曲线的标准方程为 $frac{x^2}{a^2} - frac{y^2}{b^2}
= 1$或$frac{y^2}{b^2} frac{x^2}{a^2} = 1$。
详细描述
双曲线的渐近线是与双曲线无限接近但不会相交的直线,它们的方程为y=±(b/a)x。渐近线的斜率等于b/a,与x 轴的夹角等于arctan(b/a)。当双曲线的焦距逐渐增大或减小时,渐近线将逐渐接近于x轴或y轴。
离心率
总结词
双曲线的离心率是用来描述双曲线形状 和大小的参数,它等于焦距除以半轴长 。
02
双曲线的几何性质
焦点位置
总结词
双曲线的焦点位于x轴上,且距离原点的距离等于半轴长。
详细描述
双曲线有两个焦点,它们位于x轴上,且与原点的距离分别为 a和c,其中a为半短轴长,c为半焦距。根据双曲线的性质, 焦点到原点的距离c满足关系式c²=a²+b²,其中b为半长轴长 。
双曲线焦点三角形二级结论
双曲线焦点三角形二级结论在数学领域中,双曲线焦点三角形是一个充满了奇妙性质和结论的有趣图形。
在这篇文章中,我们将探究双曲线焦点三角形的一些二级结论,并详细讨论这个主题的各个方面。
在阅读完本文之后,你将会对双曲线焦点三角形有更加深入的理解,获得新的观点和洞察力。
1. 什么是双曲线焦点三角形?双曲线焦点三角形是由双曲线的两个焦点和三角形的三个顶点组成的一个特殊图形。
这个图形具有一些独特的几何性质和数学关系,使得它成为数学界的一个受关注的对象。
2. 双曲线焦点三角形的特性双曲线焦点三角形具有以下几个特性:- 三角形的三个顶点分别位于双曲线的两个焦点和一个双曲线上的点上。
- 三角形的三条边分别连接两个焦点和一个双曲线上的点,形成一个封闭的图形。
- 双曲线焦点三角形的外接圆的圆心位于双曲线旁的双曲线的对称轴上。
3. 双曲线焦点三角形的二级结论双曲线焦点三角形有一些令人惊讶和非常有趣的二级结论。
以下是其中一些:- 三角形的面积是一个定值,与双曲线和焦距的选择无关。
- 三角形的内心、外心、垂心和重心四个特殊点位于一条直线上,这条直线称为欧拉线。
- 三角形的内心、外心、垂心和重心与焦点的连线构成四条平行线。
4. 个人观点和理解我对双曲线焦点三角形的研究给我带来了很多乐趣和惊喜。
这个特殊的几何图形充满了奇妙的结论和性质,展示了数学的无穷魅力。
通过深入研究双曲线焦点三角形,我对几何学的认识得到了拓展,加深了对数学的热爱。
总结:通过深入研究双曲线焦点三角形的二级结论,我们可以发现这个几何图形的一些令人惊讶和深刻的性质。
无论是三角形的面积、特殊点的位置还是与焦点的连线,它们都具有独特的关系和结论。
这些结论不仅使我们对几何学有了更深入的认识,而且也展示了数学的美妙和奇妙之处。
对于那些对数学和几何学感兴趣的人来说,探究双曲线焦点三角形的二级结论将会是一次充满挑战和启发的旅程。
参考:[1] 双曲线焦点三角形是一个引人入胜的几何图形,通过深入研究它的二级结论,我们可以发现许多令人惊喜和深刻的性质。
双曲线的几何性质课件
焦距
定义
双曲线的两个焦点之间的距离称 为焦距,记为2c。
性质
焦距是双曲线几何量中最基本的量 之一,它决定了双曲线的形状和大 小。
计算
焦距2c可以通过半长轴a和半短轴b 计算得出,c = sqrt(a^2 + b^2)。
焦点距离公式
定义
焦点距离公式是指双曲线上的任 意一点P到两个焦点的距离之差
的绝对值等于常数2a。
离心率的计算公式
离心率 = 根号下(分母的 平方 - 分子) / 分母。
离心率的物理意义
离心率越大,双曲线开口 越大,反之则越小。
离心率与双曲线的关系
当离心率大于1时,双曲线的开口方向为水平方向;当离心率小于1时,双曲线的 开口方向为垂直方向。
离心率的大小决定了双曲线的形状和开口大小,是双曲线几何性质中非常重要的 一个参数。
实轴与虚轴
总结词
实轴是双曲线与x轴的交点形成的线段,虚轴是双曲线与y轴的交点形成的线段 。
详细描述
实轴是双曲线与x轴的交点形成的线段,长度为 $2a$。虚轴是双曲线与y轴的交 点形成的线段,长度为 $2b$。
渐近线
总结词
双曲线有两条渐近线,它们是连接顶点和原点的线段。
详细描述
双曲线的渐近线方程是 $y = pm frac{b}{a} x$。这些线是连接顶点和原点的线段 ,随着x的增大或减小,双曲线会逐渐接近这些线,但永远不会与其相交。
离心率的变化范围
对于给定的双曲线,离心率有一 个变化范围。这个范围取决于双
曲线的标准方程和焦点位置。
在标准方程下,离心率的变化范 围是大于0小于等于根号下2。
当离心率等于根号下2时,双曲 线成为一条直线;当离心率等于 0时,双曲线成为以原点为中心
双曲线焦点坐标定义-概述说明以及解释
双曲线焦点坐标定义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述双曲线是一种在数学中常见的曲线形式。
它的定义和性质在数学研究中具有重要的地位。
本文将重点探讨双曲线的焦点坐标的定义。
首先,我们需要了解双曲线的基本定义和性质。
双曲线是平面上的一个曲线,它的形状类似于两个分离的不同曲线在无穷远处相交的形态。
双曲线有许多独特的性质,例如它的轴线、渐近线、焦点等等。
这些性质使得双曲线在数学和其他领域中具有广泛的应用。
而双曲线焦点坐标是一个关键的概念。
焦点是指双曲线上特殊的两个点,它们对于双曲线的形状和性质起着至关重要的作用。
双曲线焦点坐标可以帮助我们描述双曲线的形状和位置,并且在解决一些数学问题时起到指导作用。
本文的目的就是详细介绍双曲线焦点坐标的定义。
我们将解释什么是双曲线的焦点,如何确定它们的坐标以及它们对于双曲线的影响。
另外,我们还将探讨双曲线焦点坐标在实际应用中的重要性和作用。
通过本文的阐述,读者将能够深入理解双曲线焦点坐标的概念和定义,掌握使用它们解决问题的方法,以及理解双曲线的几何特性和属性。
这对于进一步研究数学和应用数学领域中更复杂的问题将会有很大的帮助。
综上所述,本文将从双曲线的基本定义和性质入手,详细介绍双曲线焦点坐标的概念和定义。
希望通过对双曲线焦点坐标的深入探讨,能够为读者提供有关双曲线的全面理解,并引发对于更广泛数学问题的思考和探讨。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述:第一部分是引言。
在引言中,我们会对双曲线焦点坐标的定义进行简要介绍,并说明本文的目的和重要性。
第二部分是正文。
正文分为两个小节。
2.1 将首先介绍双曲线的定义和性质。
我们将探讨双曲线的几何特征,包括其形状、焦点、直线渐近线等基本性质。
通过了解双曲线的定义和性质,我们可以为后续的双曲线焦点坐标的讨论提供必要的背景知识。
2.2 接下来,我们将详细讨论双曲线焦点坐标的概念。
双曲线焦点坐标是双曲线上的特殊点,它在双曲线的几何性质中起到重要的作用。
双曲线的简单几何性质 课件
双曲线中常考的十六条焦点性质及其证明
双曲线中常考的十六条焦点性质及其证明(一)双曲线的焦点到一条渐近线的距离等于虚半轴长证法一(坐标法):设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>焦点为(,0)F c ,一条渐近线为:bl y x a=即0bx ay -=, (,0)F c 到l 的距离为22|0|.bc a bcd b ca b -⨯===+证法二(几何法):过实轴端点A 作实轴垂线AD 交渐近线于点D , 则bDA a b a=⨯=,又22OD a b c OF =+==,所以(,0)F c 到l 的距离FH DA b ==。
(等腰三角形两腰上的高相等)(二)双曲线中,PT 平分焦点△PF 1F 2在点P 处的内角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以实轴为直径的圆,除去实轴的两个端点.证明:延长F 1H 到M ,交PF 2于M ,则1PM PF =, 又12||||2PF PF a -=,∴2||2F M a = 又H 、O 为MF 1、F 1F 2中点, ∴OH21||2F M OH a ⇒= ∴ H 点的轨迹是以实轴为直径的圆,除去实轴的两个端点.(三)设A 1、A 2为双曲线的左、右顶点,则△PF 1F 2的内切圆,必与A 1A 2所在的直线切于A 2(或A 1).证明:设12A A 切X 轴于点'A ,与1PF 切于M ,PF 2切于N∵1212||||2||||||||2PF PF a PM MF PN NF a -=⇔+--= ∵|PM|=|PN|,|MF 1|,|NF 2|=2|'|A F ∴12|'||'|2F A A F a -= 又12|'||'|2F A A F c +=∴222|'|||A F c a A F =-=,∴'A 2与A 重合.注:可知,圆心在直线x a =或直线x a =-上.(四)双曲线焦三角形中,以焦半径为直径的圆必与以双曲线实轴为直径的圆相外切(或内切).证明:以焦半径MF 2为直径的圆的半径为r 1,圆心为O 1;以MF 1为直径的圆的半径为r 2,圆心为O 2, 由双曲线定义知12||||||MF MF AB =+∴112111||||(||||)22OO F M MF AB r a ==+=+,∴圆O 1与圆O 外切 又 12||||||MF AB MF -=∴221211||||(||||)22OO F M MF AB r a ==-=-,∴圆O 2与圆O 内切(五)双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两个顶点为1(,0)A a -,2(,0)A a ,与y 轴平行的直线交双曲线于P 1、P 2时A 1P 1与A 2P 2交点的轨迹方程是22221x y a b+=. 证明:设交点0012(,),(,),(,)S x y P m n P m n -∵111P A A S K K = ,222P A P S K K =,∴0220000222200000y nm a x a y y y n n n y m a m a x a x a a m x a n m a x a⎧=⎪++-⎪⇒⋅=⋅⇒=⎨+-+----⎪=⎪--⎩ 又222222222222211m n n m n b a b b a a m a-=⇒=-⇒=--, ∴22220002222201y x y b x a a a b =-⇒+=- 即22221x y a b+=(六)若000(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上,则过0P 的双曲线的切线方程是00221x x y ya b-=.证明:求导可得:202220220'x b x y y y a b y a '⋅-=⇒=,切线方程2000002220()1x b x x y y y y x x y a a b-=-⇒-=(七)若000(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>外 ,则过P 0作双曲线的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b-=. 证明:设111222(,),(,)P x y P x y ,则过12PP 切线分别为11122:1x x y yl a b-=,22222:1x x y yl a b-= ∵0P 在12l l 、上 ∴1010221x x y y a b +=,2020221x x y y a b+=∴过12PP 方程00221x x y y a b-=(八)AB 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的不平行于对称轴且不过原点的弦,M 为AB 的中点,则22OM AB b k k a⋅=.证明:设(,),(,)A A B B A x y B x y ,则()22A B A Bx x y y M ++⋅, 2222A B A B A BOM ABA B A B A By y y y y y K K x x x x x x +--=⋅=+-- 又22222222222222A b A AB B A Bx x x y x y y y a b a b a b ---=-⇒=, ∴22OM ABb K K a=(九)若000(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>内,则过P 0的弦中点的轨迹方程是22002222x x y yx y a b a b-=-.证明:设弦与双曲线交于111222(,),(,)P x y P x y ,中点(,)S m n122222220112212222222012()()P P POS n y x y x y x x b mb K K m x a b a b y y a na -+-=-⇒====-+ 22222200m b mb x n a na y ⇒-=-22002222x m y ym n a b a b⇒+=-,即22002222x x y yx y a b a b-=-。
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文[1]给出了椭圆焦点三角形的一些性质,受此启发,经过研究,本文总结出双曲线焦点三角形如下的一些性质:
设若双曲线方程为22
22x y 1a b
-=,F 1,F 2分别为它的左右焦点,P 为双曲线上任意一点,则有: 性质1、若12F PF ,∠=θ则122F PF S b cot 2
θ=V ;特别地,当12F PF 90∠=o 时,有122F PF S b =V 。
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222121212221212121222
1212221222
1222PF PF cos |PF ||PF ||FF |
2PF PF cos (|PF ||PF |)2|PF ||PF ||FF |
2PF PF cos (2a)2|PF ||PF |(2c)2PF PF (cos 1)4(a c )
b b PF PF 21cos sin 2
θ=+-θ=-+-θ=+-θ-=-==θ
-θ, 12F PF 121S |PF ||PF |sin 2∴=θV 22
b 2sin cos 222sin 2
θθ=⋅θ2b cot 2θ= 易得90θ=o
时,有122F PF S b =V
性质2、双曲线焦点三角形的内切圆与F 1F 2相切于实轴顶点;且当P 点在双曲线左支时,切点为左顶点,且当P 点在双曲线右支时,切点为右顶点。
证明:设双曲线22
22x y 1a b
-=的焦点三角形的内切圆且三边F 1F 2,PF 1,PF 2于点A,B,C ,双曲线的两个顶点为A 1,A 2 121212|PF ||PF ||CF ||BF ||AF ||AF |
-=-=-
12|PF ||PF |2a -=Q ,12|AF ||AF |2a ∴-=,
1212A A FF A x A ,A ∴Q 在双曲线上,又在上,
是双曲线与轴的交点即点
性质3、双曲线离心率为e,其焦点三角形PF1F2的旁心为A,线段PA的延长线交F1F2的延长线于点B,则|BA|
e |AP|
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证明:由角平分线性质得
12121212|F B ||F B ||F B ||F B ||BA |2c e |AP ||F P ||F P ||F P ||F P |2a
-=====- 性质4、双曲线的焦点三角形PF 1F 2中,12
21PFF ,PF F ,∠=α∠=β 当点P 在双曲线右支上时,有e 1tan cot ;22e 1
αβ-⋅=+ 当点P 在双曲线左支上时,有e 1cot tan 22e 1
αβ-⋅=+
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证明:由正弦定理知2112|F P ||FP ||FF |sin sin sin()
==αβα+β 由等比定理,上式转化为
2112|F P ||FP ||FF |sin sin sin()-=α-βα+β 2a 2c sin sin sin()
2sin cos sin sin cos cos sin c sin()2222222a sin sin 2cos sin sin sin cos cos sin 2222222⇒
=α-βα+βα+βα+βα+βαβαβ⋅+α+β⇒====α+βα-βα-βαβαβα-β⋅- 分子分母同除以cos sin 22
αβ,得
精品文档 tan cot 1e 122e tan cot 22e 1tan cot 122αβ+αβ-=⇒=αβ++。