双曲线的性质A知识讲解
双曲线的基本知识点

双曲线的基本知识点双曲线的基本知识点有哪些双曲线的基本知识点如下:1.双曲线定义:在平面内,设$F_{1}、F_{2}$是双曲线$\frac{x^{2}}{a^{2}}-\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$($a,b$是实数且$a>0,b>0$)的焦点,若$F_{1}F_{2}=2c$,则称$F_{1}F_{2}$为双曲线的焦距。
2.定义法证明:(1)设$P$点是双曲线$\frac{x^{2}}{a^{2}}-\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$($a,b$是实数且$a>0,b>0$)的左支上的一点,$F_{1}$是双曲线的左焦点,若$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$,则$PF_{1}-PF_{2}=2a$ 双曲线的基本知识点整理双曲线的基本知识点整理如下:1.双曲线定义:平面内与两定点的距离之差的绝对值等于常数的点的轨迹叫做双曲线。
双曲线的知识点归纳总结高中

双曲线的知识点归纳总结高中双曲线是一种重要的数学函数,广泛应用于物理、工程、经济等领域。
本文将对双曲线的基本定义、性质、图像以及常用的求解方法进行归纳总结,以帮助高中学生更好地理解和应用双曲函数。
一、基本定义双曲线是指形如y=a cosh(x/b)或y=a sinh(x/b)的函数,其中a、b均为实数,并且b≠0。
其中cosh(x)和sinh(x)分别称为双曲余弦函数和双曲正弦函数,是指数函数的一种。
二、性质1. 双曲余弦函数cosh(x)为偶函数,满足cosh(x)=cosh(-x)。
2. 双曲正弦函数sinh(x)为奇函数,满足sinh(x)=-sinh(-x)。
3. 双曲余弦函数与双曲正弦函数的图像分别为关于x轴对称和关于原点对称的开口向上的曲线。
4. 双曲余弦函数的导数为双曲正弦函数,即cosh'(x)=sinh(x),而双曲正弦函数的导数为双曲余弦函数,即sinh'(x)=cosh(x)。
三、图像1. y=cosh(x)的图像是一条开口向上的曲线,它在x=0处取最小值1,随着x的增大而不断逼近直线y=1,即y=cosh(0)=1。
2. y=sinh(x)的图像是一条对称的曲线,它在x=0处取最小值0,随着x的增大而不断逼近直线y=x。
四、常用求解方法1. 双曲正弦函数和双曲余弦函数的加减法公式:cosh(x+y)=cosh(x)cosh(y)+sinh(x)sinh(y)sinh(x+y)=sinh(x)cosh(y)+cosh(x)sinh(y)cosh(x-y)=cosh(x)cosh(y)-sinh(x)sinh(y)sinh(x-y)=sinh(x)cosh(y)-cosh(x)sinh(y)2. 双曲函数的导数和积分公式:(cosh(x))'=sinh(x)(sinh(x))'=cosh(x)∫cosh(x)dx=sinh(x)+C∫sinh(x)dx=cosh(x)+C综上所述,双曲线是一种重要的数学函数,在高中数学学习中有广泛的应用。
双曲线知识点总结abc
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双曲线知识点总结abc一、双曲线的定义双曲线是平面上的一种曲线,它有两个独立的渐近线,这两条渐近线之间的曲线是称为双曲线。
通常我们用两个焦点F1和F2以及一个正实数c来定义一个双曲线。
具体来说,双曲线是满足以下条件的点P的轨迹:PF1 - PF2 = c。
双曲线可以分为两种类型:椭圆双曲线和双曲双曲线。
椭圆双曲线有两个焦点和一个实数c,而双曲双曲线有两个焦点和一个虚数c。
接下来我们将分别介绍这两种双曲线的性质。
二、双曲线的性质1. 对称性:双曲线是关于其中心对称的。
2. 渐进线性:双曲线有两条渐近线,它们在双曲线的两个分支上分别作为渐进线。
3. 椭圆双曲线的焦点:椭圆双曲线有两个焦点,它们的距离等于2c。
4. 双曲双曲线的焦点:双曲双曲线也有两个焦点,只不过它们是虚数的。
5. 原点与直线的位置关系:双曲线的两条分支可以穿过x轴和y轴,也可以都在其中一个轴的同一侧。
6. 双曲线的方程:双曲线的一般方程是(x/a)^2 - (y/b)^2 = 1,其中a和b分别是横轴和纵轴的长度。
三、双曲线的图形特征双曲线的图形特征与其方程相关。
通过调整方程中参数的值,我们可以得到不同形状的双曲线。
例如,当a>b时,双曲线的中心位于x轴上;当a<b时,双曲线的中心位于y轴上。
双曲线的图形特征还包括焦点、渐近线、顶点等。
焦点是双曲线的固有属性,它们对于双曲线的形状起着决定性作用。
渐近线是双曲线的近似线,它们与双曲线的曲线有一个相同的极限。
顶点是双曲线的两个分支的交点,它是双曲线的特征点。
四、双曲线的应用双曲线在数学、物理、工程和经济等领域都有着广泛的应用。
在数学领域,双曲线是一种重要的曲线,它可以用来研究曲线的性质和方程。
在物理领域,双曲线可以描述一些物理现象,例如声波的传播,光线的折射等。
在工程领域,双曲线可以用来设计一些工程结构,例如天桥的弧度等。
在经济领域,双曲线可以用来描述一些经济现象,例如消费的增长速度等。
双曲线基本知识点
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双曲线基本知识点1. 什么是双曲线?在数学中,双曲线是平面上的一种特殊曲线,它与椭圆和抛物线类似,都是由焦点和直角的性质定义的。
双曲线有许多重要的应用,特别是在几何学、物理学和工程学中。
2. 双曲线的方程双曲线的一般方程可以写成:其中a和b分别是椭圆的半轴长度。
当a和b相等时,我们得到一个标准形式的双曲线:3. 双曲线的性质对称轴双曲线有两条对称轴:x轴和y轴。
对称轴通过焦点,并且与直角垂直。
焦点焦点是双曲线上最重要的点之一。
对于标准形式的双曲线,焦点位于原点的左右两侧。
焦点与直角的距离由半轴长度决定。
集中距离集中距离是指从原点到双曲线上任意一点的距离与该点到焦点的距离之差。
对于标准形式的双曲线,集中距离等于半轴长度。
渐近线双曲线有两条渐近线,分别与双曲线无限接近但永远不会相交。
渐近线的斜率等于b/a或-a/b,取决于椭圆的方程形式。
离心率离心率是描述椭圆形状的一个重要参数。
对于标准形式的双曲线,离心率等于根号下(a^2 + b^2)/a。
4. 双曲线的类型根据椭圆方程中a和b的关系,可以将双曲线分为以下几种类型:横向双曲线当a^2 > b^2时,我们得到一个横向双曲线。
这意味着双曲线在x轴上延伸,并且在y轴上收敛。
纵向双曲线当a^2 < b^2时,我们得到一个纵向双曲线。
这意味着双曲线在y轴上延伸,并且在x轴上收敛。
等轴双曲线当a^2 = b^2时,我们得到一个等轴双曲线。
这意味着双曲线在两个方向上都延伸,并且对称于原点。
5. 双曲函数与双曲线相关的函数被称为双曲函数。
常见的双曲函数包括双曲正弦、双曲余弦和双曲正切。
双曲正弦(sinh)双曲余弦(cosh)双曲正切(tanh)%3D-%20i+%20tan(i x))6. 双曲线的应用由于其特殊的性质,双曲线在许多领域中都有重要的应用。
物理学双曲线经常用于描述电磁波、粒子运动和引力场等物理现象。
例如,电磁波在空间中传播的路径可以由双曲线方程表示。
高考双曲线基本知识点总结
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高考双曲线基本知识点总结在高中数学课程中,双曲线是一个重要的内容,也常常在高考中出现。
双曲线作为一个二次方程的图像,具有许多有趣的性质和应用。
在这篇文章中,我们将总结一些高考双曲线的基本知识点,并探讨一些相关的应用。
一、双曲线的定义和标准方程双曲线可以由一个二次方程的图像表示,其标准方程如下:$\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1$其中,a和b分别代表双曲线在x轴和y轴方向的半轴长度。
双曲线的图像具有两支分离的曲线,通过对称轴将平面分成两个部分,分别称为双曲线的两个分支。
对称轴是与x轴和y轴垂直的直线,传统上被称为实轴和虚轴。
二、双曲线的基本性质1. 焦点和准线双曲线上的每个点到焦点F和F'的距离之差等于常数2a,这个常数称为焦距。
焦距是双曲线的一个重要属性,它决定了双曲线的形状。
双曲线的对称轴上存在两个点,它们与焦点的距离之差等于焦距2a,这两个点称为准线。
2. 渐近线双曲线还具有两条渐近线,分别与双曲线的两个分支无限接近但永远不会相交。
这两条渐近线分别是对称轴和过焦点的直线。
3. 离心率双曲线的离心率是一个重要的参数,它决定了双曲线的形状。
离心率定义为焦距与准线之比。
当离心率大于1时,双曲线的形状更加扁平;当离心率接近于1时,双曲线的形状更加接近于抛物线。
三、双曲线的应用1. 焦距和接近问题双曲线的焦距特性可以用于解决一些实际问题。
例如,在声学中,可以利用双曲线的焦点和准线来确定声源的位置。
同样地,在雷达技术中,焦距的应用可以用于确定目标的位置和距离。
2. 双曲线的参数方程通过引入参数t,我们可以用参数方程来表示双曲线的图像。
双曲线的参数方程如下:$x = a \sec(t)$$y = b \tan(t)$其中,sec(t)表示余切函数的倒数,tan(t)表示正切函数。
使用参数方程,可以更加灵活地描述双曲线的形状和位置,对于解决一些复杂的几何问题非常有用。
高中数学双曲线知识点总结
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高中数学双曲线知识点总结一、双曲线的定义双曲线是由平面上距离不变的所有点的轨迹组成的曲线。
具体地说,双曲线是平面上的一条曲线,其上的每一点到两个给定的不同点F1和F2的距离之差是一个常数。
在平面直角坐标系中,双曲线的定义可以表示为:一个点到两个不同点F1和F2的距离之差是一个常数e,即PF1-PF2=e。
二、双曲线的性质1. 双曲线包括两条分支,它们分别靠近两个焦点。
对于双曲线的每个分支来说,离焦点越远,离另一个分支越近。
2. 双曲线的两个焦点之间的距离称为焦距,是双曲线的重要参量,通常用2c表示。
3. 双曲线的渐近线是双曲线的一条特殊的直线,与双曲线有两个不同的交点。
双曲线的两条分支在渐近线上无限趋近。
4. 双曲线具有对称性,关于两个坐标轴都具有对称性,即当双曲线与一个坐标轴相交时,在另一个坐标轴上也有交点。
5. 双曲线有一个中心,它是两个焦点的中点,也是双曲线的对称中心。
6. 双曲线的方程通常可以表示为x^2/a^2-y^2/b^2=1或者y^2/b^2-x^2/a^2=1,其中a 和b分别是椭圆的轴长。
三、双曲线的方程在平面直角坐标系中,双曲线的一般方程可以表示为:1. 若横轴为实轴,纵轴为虚轴,则双曲线的方程为x^2/a^2-y^2/b^2=1;2. 若横轴为虚轴,纵轴为实轴,则双曲线的方程为y^2/b^2-x^2/a^2=1。
在双曲线的方程中,a和b分别代表横轴和纵轴方向的轴长,e为离心率。
四、双曲线的图像1. 当a>b时,双曲线的中心在x轴上,两分支朝向y轴;2. 当a<b时,双曲线的中心在y轴上,两分支朝向x轴。
双曲线的图像可以通过手工绘图或者计算机绘图软件来绘制,使学生更好地理解双曲线的性质和特点。
双曲线的图像在实际生活中也有许多应用,比如在光学中的抛物面镜和双曲面镜、在通信中的双曲线天线和成像原理等。
五、双曲线的相关定理和定律1. 双曲线的面积定理:双曲线的面积等于焦距的一半与两个辅助椭圆的面积之和。
双曲线经典知识点总结
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双曲线经典知识点总结双曲线是解析几何中的一种重要曲线,是一对非重叠又对称的曲线组成,它有着丰富的性质和应用。
在数学、物理和工程等领域都有广泛的应用。
本文将通过对双曲线的定义、性质、参数方程、极坐标方程以及相关的应用等方面进行详细的总结和解释。
一、双曲线的定义和基本性质1. 双曲线的定义双曲线定义是平面直角坐标系中满足以下方程的点的轨迹:\[\frac{x^{2}}{a^{2}}-\frac{y^{2}}{b^{2}}=1\]其中a和b是正实数且a≠b。
当a>b时,曲线称为右双曲线;当a<b时,曲线称为左双曲线。
2. 双曲线的基本性质(1)对称性:关于x轴、y轴和原点对称。
(2)渐近线:右双曲线的渐近线为y=±\frac{b}{a}x,左双曲线的渐近线为y=±\frac{a}{b}x。
(3)焦点和准线:右双曲线的焦点为F_{1}、F_{2}(c,0),准线方程为x=c;左双曲线的焦点为F_{1}、F_{2}(0,c),准线方程为y=c。
(4)离心率:离心率ε定义为,ε=\frac{\sqrt{a^2+b^2}}{a}。
二、双曲线的参数方程和极坐标方程1. 双曲线的参数方程(1)右双曲线的参数方程:\[\begin{cases}x=a\text{sec}t \\y=b\tan t\end{cases}\]其中t为参数。
(2)左双曲线的参数方程:\[\begin{cases}x=a\text{csc}t \\y=b\cot t\end{cases}\]其中t为参数。
2. 双曲线的极坐标方程(1)右双曲线的极坐标方程:\[r=\frac{b}{\sin\theta}\](2)左双曲线的极坐标方程:\[r=\frac{a}{\cos\theta}\]三、双曲线的相关应用1. 数学方面双曲线广泛应用于解析几何、微积分、微分方程等数学领域。
在微积分中,双曲线的导数和积分形式复杂,常作为综合练习的一部分。
双曲线知识点与性质大全
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双曲线与方程【知识梳理】1、双曲线的定义(1)平面内,到两定点、的距离之差的绝对值等于定长的点的轨迹称为双曲线,其中两1F 2F ()1222,0a F F a a >>定点、称为双曲线的焦点,定长称为双曲线的实轴长,线段的长称为双曲线的焦距.此定义为双曲线1F 2F 2a 12F F 的第一定义.【注】,此时点轨迹为两条射线.12122PF PF a F F -==P (2)平面内,到定点的距离与到定直线的距离比为定值的点的轨迹称为双曲线,其中定点称为双曲线的()1e e >焦点,定直线称为双曲线的准线,定值称为双曲线的离心率.此定义为双曲线的第二定义.e 2、双曲线的简单性质标准方程()22221,0x y a b a b -=>()22221,0y x a b a b -=>顶点坐标(),0A a ±()0,B a ±焦点坐标左焦点,右焦点()1,0F c -()2,0F c 上焦点,下焦点()10,F c ()20,F c -虚轴与虚轴实轴长、虚轴长2a 2b实轴长、虚轴长2a 2b有界性x a≥,y a ≥对称性关于轴对称,关于轴对称,同时也关于原点对称.x y 3、渐近线双曲线的渐近线为,即,或.()22221,0x y a b a b -=>22220x y a b -=0x y a b ±=by x a=±【注】①与双曲线具有相同渐近线的双曲线方程可以设为;22221x y a b -=()22220x y a b λλ-=≠②渐近线为的双曲线方程可以设为;by x a=±()22220x y a b λλ-=≠③共轭双曲线:以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线叫做原双曲线的共轭双曲线.共轭双曲线具有相同的渐近线.④等轴双曲线:实轴与虚轴相等的双曲线称为等轴双曲线.4、焦半径双曲线上任意一点到双曲线焦点的距离称为焦半径.若为双曲线上的任意一点,P F 00(,)P x y ()22221,0x y a b a b -=>,为双曲线的左、右焦点,则,,其中.1(,0)F c -2(,0)F c 10||PF ex a =+20||PF ex a =-ce a=5、通径过双曲线焦点作垂直于虚轴的直线,交双曲线于、两点,称线段为双曲线的通径,()22221,0x y a b a b -=>F A B AB 且.22b AB a=6、焦点三角形为双曲线上的任意一点,,为双曲线的左右焦点,称为双曲线的焦P ()22221,0x y a b a b-=>1(,0)F c -2(,0)F c 12PF F ∆点三角形.若,则焦点三角形的面积为:.12F PF θ∠=122cot 2F PF S b θ∆=7、双曲线的焦点到渐近线的距离为(虚半轴长).b 8、双曲线的焦点三角形的内心的轨迹为()22221,0x y a b a b-=>()0x a y =±≠9、直线与双曲线的位置关系直线,双曲线:,则:0l Ax By C ++=Γ()22221,0x y a b a b-=>与相交;l Γ22222a A b B C ⇔->与相切;l Γ22222a A b B C ⇔-=与相离.l Γ22222a A b B C ⇔-<10、平行于(不重合)渐近线的直线与双曲线只有一个交点.【注】过平面内一定点作直线与双曲线只有一个交点,这样的直线可以为4条、3条、2条,或者0条.11、焦点三角形角平分线的性质点是双曲线上的动点,是双曲线的焦点,是的角平分线上一点,且(,)P x y ()22221,0x y a b a b-=>12,F F M 12F PF ∠,则,即动点的点的轨迹为.20F M MP ⋅=u u u u r u u u rOM a =M ()222x y a x a +=≠±12、双曲线上任意两点的坐标性质【推广2】设直线交双曲线于两点,交直线于点.若()110l y k x m m =+≠、()22221,0x y a b a b -=>C D 、22l y k x =、E 为的中点,则.E CD 2122b k k a=13、中点弦的斜率直线过与双曲线交于两点,且,则直线的斜率l ()()000,0M x y y ≠()22221,0x y a b a b-=>,A B AM BM =l .2020ABb x k a y =14、点是双曲线上的动点,过作实轴的平行线,交渐近线于两(,)(0,0)P x y x y >>()22221,0x y a b a b-=>P ,M N 点,则定值.PM PN =2a 15、点是双曲线上的动点,过作渐近线的平行线,交渐近线于(,)(0,0)P x y x y >>()22221,0x y a b a b-=>P 两点,则定值.,M N OMPN S =Y 2ab 【典型例题】例1、双曲线的渐近线方程为,焦距为,这双曲线的方程为_________.20x y ±=10【变式1】若曲线表示双曲线,则的取值范围是_________.22141x y k k+=+-k【变式2】双曲线的两条渐近线的夹角为_________.22148x y -=【变式3】已知椭圆和双曲线有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程为_________.2222135x y m n +=2222123x y m n-=【变式4】若椭圆和双曲线有相同焦点、,为两曲线的一个交221(0)x y m n m n +=>>221(0,0)x y a b a b-=>>1F 2F P 点,则_________.12PF PF ⋅=【变式5】如果函数的图像与曲线恰好有两个不同的公共点,则实数的取值范围是2y x =-22:4C x y λ+=λ( )A .B .C .D . [1,1)-{}1,0-(,1][0,1)-∞-U [1,0](1,)-+∞U 【变式6】直线与双曲线的渐近线交于两点,设为双曲线上的任意一点,若2=x 14:22=-y x C B A ,P C (为坐标原点),则下列不等式恒成立的是( )b a +=O R b a ,,∈A .B . 222a b +≥2122≥+b a C . D .222a b +≤2212a b +≤【变式7】设连接双曲线与的四个顶点为四边形面积为,连接其四个焦点的四边形面积22221x y a b -=22221y x b a-=1S 为,则的最大值为_________.2S 12S S 例2、设分别是双曲线的左右焦点,若点在双曲线上,且,则12F F 、2219y x -=P 12=0PF PF u u u r u u u u r g =_________.12PF PF +u u u r u u u u r【变式1】过双曲线的左焦点的弦,则(为右焦点)的周长为_________.221109x y -=1F 6AB =2ABF ∆2F 【变式2】双曲线的左、右焦点、,是双曲线上的动点,且,则_________.2211620x y -=1F 2F P 19PF =2PF =例3、设是双曲线的两个焦点,点是双曲线的任意一点,且,求的面12F F 、2214x y -=P 123F PF π∠=12PF F ∆积.例4、已知直线与双曲线有两个不同的交点,如果以为直径的圆恰好过原点,1y kx =+2231x y -=A B 、AB O试求的值.k 例5、已知直线与双曲线相交于两点,那么是否存在实数使得两点关于直线1y kx =+2231x y -=A B 、k A B 、对称?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.20x y -=k 例6、已知双曲线的右焦点为,若过点的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,求此直线的斜221124x y -=F F 率的取值范围为_________.【变式1】已知曲线:;C 21(4)x y y x -=≤(1)画出曲线的图像;C (2)若直线:与曲线有两个公共点,求的取值范围;l 1y kx =-C k (3)若,为曲线上的点,求的最小值.()0P p 、()0p >Q C PQ 【变式2】直线:与曲线:.l 10ax y --=C 2221x y -=(1)若直线与曲线有且仅有一个交点,求实数的取值范围;l C a(2)若直线被曲线截得的弦长,求实数的取值范围;l C PQ =a(3)是否存在实数,使得以为直径的圆经过原点,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.a PQ a 例7、已知是双曲线的左焦点,,是双曲线右支上的动点,求的最小值.F 221412x y -=(14)A 、P PF PA +【变式】是双曲线的右支上一点,分别是圆和上的点,则P 221916x y -=,M N ()2254x y ++=()2251x y -+=的最大值等于_________.PM PN -例8、已知动圆与两个定圆和都外切,求动圆圆心的轨迹方程.P ()2251x y -+=()22549x y ++=P 【变式1】的顶点为,,的内切圆圆心在直线上,则顶点的轨迹方程是ABC ∆()50A -、()5,0B ABC ∆3x =C _________.【变式2】已知双曲线的中心在原点,且一个焦点为,直线与其相交于两点,线段)F1y x =-M N 、的中点的横坐标为,求此双曲线的方程.MN 23-例9、已知双曲线,若点为双曲线上任一点,则它到两渐近线距离的乘积为_________.221916x y -=M例10、焦点在轴上的双曲线的两条渐近线经过原点,且两条渐近线均与以点为圆心,以1为半径的x C P 圆相切,又知双曲线的一个焦点与关于直线对称C P y x =(1)求双曲线的方程;(2)设直线与双曲线的左支交于两点,另一直线经过点及的中点,求直线在1y mx =+C ,A B l (2,0)M -AB l 轴上的截距的取值范围.n【变式】设直线的方程为,等轴双曲线:右焦点为.l 1y kx =-C 222x y a -=)(1)求双曲线的方程;(2)设直线与双曲线的右支交于不同的两点,记中点为,求实数的取值范围,并用表示点l A B 、AB M k k 的坐标;M (3)设点,求直线在轴上的截距的取值范围.()1,0Q -QM y 例11、已知双曲线方程为:.C 2212y x -=(1)已知直线与双曲线交于不同的两点,且线段的中点在圆上,求的0x y m -+=C A B 、AB 225x y +=m 值;(2)设直线是圆:上动点()处的切线,与双曲线交于不同的两点l O 222x y +=00(,)P x y 000x y ≠l C,证明的大小为定值.A B 、AOB ∠例12、已知中心在原点,顶点在轴上,其渐近线方程是,双曲线过点.12A A 、x y x =()6,6P (1)求双曲线的方程;(2)动直线经过的重心,与双曲线交于不同的两点,问:是否存在直线,使平分线段l 12A PA ∆G M N 、l G ,证明你的结论.MN 例13、已知点、为双曲线:的左、右焦点,过作垂直于轴的直线,在轴上方交1F 2F C ()01222>=-b by x 2F x x 双曲线于点,且.圆的方程是.C M ︒=∠3021F MF O 222b y x =+(1)求双曲线的方程;C (2)过双曲线上任意一点作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为、,求的值;C P 1P 2P 21PP PP ⋅(3)过圆上任意一点作圆的切线交双曲线于、两点,中点为,求证:O ()00y ,x Q O l C A B AB M例14、已知双曲线:的一个焦点是,且.C ()222210,0x y a b a b-=>>()22,0F a b 3=(1)求双曲线的方程;C (2)设经过焦点的直线l 的一个法向量为,当直线与双曲线C 的右支相交于不同的两点时,求实2F )1,(m l B A ,数的取值范围;并证明中点在曲线上.m AB M 3)1(322=--y x(3)设(2)中直线与双曲线的右支相交于两点,问是否存在实数,使得为锐角?若存在,请l C B A ,m AOB 求出的范围;若不存在,请说明理由.m。
高一数学《认识双曲线》知识点总结
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高一数学《认识双曲线》知识点总结认识双曲线双曲线是高一数学中重要的曲线之一,它在几何图形和函数图像的研究中有着广泛的应用。
本文将对认识双曲线的相关知识点进行总结和讲解。
一、双曲线的定义和基本性质双曲线是平面上一种特殊的曲线,它与椭圆和抛物线类似,也是由一条弯曲的曲线组成。
但与椭圆和抛物线不同的是,双曲线的两支曲线分离并且无限延长。
双曲线的数学定义为平面上满足以下方程的点的集合:(x^2/a^2) - (y^2/b^2) = 1 或者 (y^2/b^2) - (x^2/a^2) = 1其中,a和b是正实数,表示曲线在x轴和y轴上的截距。
双曲线有许多基本性质,包括:两支曲线分离且无限延长、有着对称轴和对称中心、双曲线的离心率大于1等等。
这些性质是我们认识双曲线的基础,也是我们进一步探索其特性和应用的前提。
二、双曲线的标准方程及图像双曲线可以通过标准方程来描述,标准方程分别为:(x^2/a^2) - (y^2/b^2) = 1 和 (y^2/b^2) - (x^2/a^2) = 1其中,a和b是双曲线的参数,决定了双曲线的形状和大小。
当a>b时,双曲线的主轴与x轴平行;当a<b时,双曲线的主轴与y轴平行。
根据双曲线的标准方程,我们可以使用数值计算或绘图软件来画出双曲线的图像。
通过观察图像,我们可以更直观地理解双曲线的特性和性质。
三、双曲线的焦点和准线与椭圆和抛物线类似,双曲线也有着焦点和准线。
在双曲线的定义中,焦点和准线是与双曲线的离心率密切相关的概念。
对于双曲线方程(x^2/a^2) - (y^2/b^2) = 1,焦点的坐标为(±c, 0),其中c = √(a^2 + b^2)。
而准线是曲线的两支与离心率所确定的直线。
根据准线与离心率的关系,我们可以进一步求解双曲线的离心率。
四、双曲线的渐近线双曲线还具有渐近线,即无限远处曲线趋近的直线。
对于双曲线方程 (x^2/a^2) - (y^2/b^2) = 1,它的渐近线有两条,分别是与曲线相交于两个交点的直线。
双曲线的相关知识点
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双曲线的相关知识点
双曲线:
1、定义:双曲线是椭圆类曲线的一种,它是在二维坐标系上描绘的曲线,根据它们在一象限内的GR-函数形式和在其他象限内的ER-函数形式有所不同,可以对其进行区分。
2、标准形式:双曲线的标准形式为:
(1)ER: x^2/a^2 - y^2/b^2=1;
(2)GR:y^2/b^2-x^2/a^2=1;
其中,a,b>0为椭圆的长短轴,a>b叫长轴为椭体的长轴,b叫短轴为椭体的短轴,椭圆两个焦点的坐标分别为:(c,0)和(-c,0),如果a=b,椭圆就变成了圆,椭圆的离心率e=√(a^2-b^2)/a。
3、参数方程形式:双曲线参数方程形式为:
(1)ER: x=a*cosh(t),y=b*sinh(t);
(2)GR: x=a*cos(t),y=b*sin(t);
其中,t为参数。
4、性质:(1)离心率:双曲线的离心率e=√(a^2-b^2)/a;
(2)对称性:双曲线在原点旋转180°,与原曲线几乎重合。
即当x,y正负号变换时,双曲线几乎不变;
(3)碰势:双曲线被数轴所分割,可被等分为8个象限,每个象限内的碰势(势能)均不相等;
(4)焦点:双曲线有两个焦点,其焦点在x轴两端,坐标分别为:(c,0)和(-c,0),其中c=a*√(e^2-1);
(5)有理面积:双曲线的有理面积s=π*a*b。
5、应用:双曲线在现实生活中广泛应用,其中反射平面等圆周投影制图、双曲线流体力学、太阳能热水管道和双曲管的设计等均有重要的地位。
双曲线简单几何性质知识点总结
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四、双曲线一、双曲线及其简单几何性质(一)双曲线的定义:平面内到两个定点F1,F2 的距离差的绝对值等于常数2a(0<2a<|F 1 F2| )的点的轨迹叫做双曲线。
定点叫做双曲线的焦点;|F 1F2 |=2c ,叫做焦距。
●备注:①当|PF 1|-|PF 2|=2a 时,曲线仅表示右焦点F2 所对应的双曲线的一支(即右支);当|PF2|-|PF 1|=2a 时,曲线仅表示左焦点F1 所对应的双曲线的一支(即左支);②当2a=|F1F2| 时,轨迹为以F1,F2 为端点的 2 条射线;③当2a>|F 1F2| 时,动点轨迹不存在。
2 2 2 2x y y x双曲线1与1(a>0,b>0)的区别和联系2 2 2 2a b a b2 2 2 2(a>0,b>0)x y y x(a>0,b>0) 1标准方程 12 2 2 2a b a byyF2A2图像xF1 A1 O A2 F2 x OA1F1范围对称性顶点坐标焦点坐标实、虚轴渐近线性质准线方程离心率焦半径通径a,b,c 之间的关系1(二)双曲线的简单性质2 2x y1.范围:由标准方程 1(a>0,b>0),从横的方向来看,直线x=-a,x=a 之间没有图象,从纵的2 2a b方向来看,随着x 的增大,y 的绝对值也无限增大。
x 的取值范围________ ,y 的取值范围______ 2. 对称性:对称轴________ 对称中心________y3.顶点:( 如图) 顶点:____________特殊点:____________A A实轴:长为叫做半实轴长 1 22a, a虚轴:B1B2 长为2b,b 叫做半虚轴长A1 A2Ox双曲线只有两个顶点,而椭圆则有四个顶点B14.离心率:2c ce双曲线的焦距与实轴长的比2a a,叫做双曲线的离心率范围:___________________k ba2caa2 2c2a1 2 e 1双曲线形状与 e 的关系:,e 越大,即渐近线的斜率的绝对值就越大,这时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5.双曲线的第二定义:e ca(c a 0)到定点 F 的距离与到定直线l 的距离之比为常数的点的轨迹是双曲线其中,定点叫做双曲线的焦点,定直线叫做双曲线的准线常数 e 是双曲线的离心率.准线方程:x a 22yb222a1 l1 : x来说,相对于左焦点 F ( ,0) 对应着左准线 c1 c对于,2al2 : x相对于右焦点( ,0)F2 c 对应着右准线 c;6.渐近线过双曲线22xa2y2b1的两顶点A1, A2 ,作x 轴的垂线x a ,经过B1,B2作y 轴的垂线y b ,四条直线***x a yb围成一个矩形矩形的两条对角线所在直线方程是____________或(),这两条直线就是双曲线的渐近线双曲线无限接近渐近线,但永不相交。
双曲线相关知识点总结
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双曲线相关知识点总结一、双曲线的定义双曲线是平面上一组点的集合,满足到两个定点的距离之差等于一个常数的性质。
具体来说,设F1(-c,0)和F2(c,0)是平面上的两个定点,c是正实数,点P(x,y)在双曲线上当且仅当PF1-PF2=2a(a>0)。
双曲线分为左右两支,由F1和F2确定的两支双曲线分别称为向左开口和向右开口的双曲线,分别称为左双曲线和右双曲线。
二、双曲线的基本性质1. 定义域和值域:双曲线的定义域是实数集R,值域是实数集R。
2. 对称性:关于坐标轴和原点对称。
3. 渐近线:y=±a/x(斜渐近线)。
4. 渐近线性质:双曲线与其渐近线的交点趋于无穷,且渐近线是双曲线的渐近线。
5. 单调性:双曲线在x轴的两侧都是单调递增或单调递减。
6. 拐点:双曲线的两支在原点都有拐点,拐点的坐标为(0,±a)。
7. 渐近线与曲线的位置关系:当a为正数时,双曲线的两支位于渐近线的两侧;当a为负数时,双曲线的两支位于渐近线的同一侧。
三、双曲线的方程1. 标准方程:双曲线的标准方程分别为x^2/a^2-y^2/b^2=1(右双曲线)和y^2/b^2-x^2/a^2=1(左双曲线),其中a和b分别为双曲线两支离心率的绝对值。
2. 中心点、顶点和焦点:双曲线的中心点为坐标原点,顶点为(±a,0),焦点为(±c,0)。
3. 离心率:双曲线的离心率为e=c/a。
4. 参数方程:双曲线的参数方程分别为x=acosh(t),y=bsinh(t)(右双曲线)和x=asinh(t),y=bcosh(t)(左双曲线),其中t为参数。
四、双曲线的图像1. 双曲线的图像具有对称性,关于x轴和y轴对称,同时关于原点对称。
2. 双曲线与其渐近线之间的位置关系决定了双曲线的图像形状。
3. 当a和b的取值变化时,双曲线的形状也随之变化。
五、双曲线的应用1. 物理学中,双曲线常用于描述波的传播和衰减,尤其是在光学和声学中有着广泛的应用。
双曲线的基本概念与性质
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双曲线的基本概念与性质双曲线是高等数学中的一个重要概念,广泛应用于物理、工程、计算机科学等领域。
它具有独特的性质和特点,本文将详细介绍双曲线的基本概念与性质。
一、双曲线的定义与表示双曲线是平面上一组点的集合,这组点的到两个固定点的距离之差的绝对值等于常数。
数学上,双曲线可以用以下方程表示: x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1 (1)或者y^2/b^2 - x^2/a^2 = 1 (2)其中,a和b都是正实数,决定了双曲线的形状和尺寸。
二、双曲线的基本性质1. 中心与焦点:双曲线的中心是坐标原点O(0,0);双曲线的焦点是坐标轴上的两个点F1(-c,0)和F2(c,0);2. 弦与渐近线:双曲线上的任意两点A(x1, y1)和B(x2, y2),都满足OA - OB = 2a;双曲线还有两条渐近线,与双曲线无交点但无限趋近于双曲线;3. 对称性:双曲线关于x轴和y轴均对称;4. 弧长与面积:双曲线的弧长计算公式为s = ∫sqrt(1 + (dy/dx)^2) dx;双曲线的面积计算公式为A = ∫(y * dx);5. 双曲率:双曲线的曲率计算公式为k = |-2a^2 * y / (a^2 - x^2)^(3/2)|;三、不同双曲线的特点对于方程(1)和(2),当参数a和b取不同的值时,双曲线呈现出不同的形状和特点。
1. a > b时:双曲线的轴线平行于x轴,焦点在x轴上方或下方,称为水平双曲线。
2. a < b时:双曲线的轴线平行于y轴,焦点在y轴的左侧或右侧,称为垂直双曲线。
3. a = b时:双曲线的轴线与对角线重合,形状接近于两个无限远的平行直线。
四、应用领域与示例双曲线在物理、工程和计算机科学等领域有着广泛的应用。
1. 物理学中,双曲线常用于描述电磁场、光学、天体物理等领域的运动和效应。
2. 工程学中,双曲线常用于建筑设计、交通规划等领域的结构和曲线优化。
3. 计算机科学中,双曲线广泛用于曲线拟合、数据可视化等领域的数学计算和图形绘制。
高二数学双曲线知识点
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高二数学双曲线知识点双曲线是高中数学中重要的曲线类型之一,它具有许多独特的性质和应用。
本文将介绍高二数学中关于双曲线的知识点。
一、定义与基本概念1. 双曲线的定义:双曲线是平面上一个动点与两个给定点(称为焦点)之间的距离差的绝对值等于一个定值(称为离心率)的轨迹。
2. 双曲线的几何特征:双曲线是非闭合曲线,两支曲线相似但不相交。
3. 双曲线的标准方程:一般形式为x²/a² - y²/b² = 1或y²/a² - x²/b²= 1。
4. 双曲线的焦点与离心率关系:离心率e的值决定了焦点与曲线形状的关系,e大于1时,焦点位于x轴;e小于1时,焦点位于y轴。
二、双曲线的性质1. 集中性质:双曲线的焦点位于x轴或y轴上,并且距离原点越远,离心率越大。
2. 对称性质:双曲线关于x轴、y轴和原点分别对称。
3. 渐进线性质:双曲线的渐进线是x轴和y轴,即曲线无限延伸但不与x轴和y轴相交。
4. 双曲线的渐成线性质:双曲线的渐成线是曲线两支的连接线段。
三、曲线的参数方程1. 参数方程的定义:对于双曲线,可以使用参数方程来描述曲线上的点的位置。
常用的参数方程有x = asect,y = btant和x = acost,y = bsint。
2. 参数方程的图像特征:通过改变参数t的取值范围,可以观察到双曲线在平面上的不同部分以及曲线的形状。
四、双曲线的应用1. 物理中的应用:双曲线常用于描述天体运行轨迹、电磁波等物理现象。
2. 经济学中的应用:双曲线可以用于描述供需曲线、价格水平等经济学概念。
3. 工程中的应用:双曲线可用于工程设计和建模,如道路、桥梁等工程结构的设计。
总结:双曲线是高二数学中重要的曲线类型,它具有许多独特的性质和应用。
了解双曲线的定义、基本概念、性质以及参数方程的描述方法,可以帮助我们更好地理解和应用这一曲线类型。
高中数学双曲线的简单几何性质(经典)
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双曲线的简单几何性质【知识点1】双曲线22a x -22b y =1的简单几何性质(1)范围:|x |≥a,y∈R.(2)对称性:双曲线的对称性与椭圆完全相同,关于x 轴、y 轴及原点中心对称.(3)顶点:两个顶点:A 1(-a,0),A 2(a,0),两顶点间的线段为实轴长为2a ,虚轴长为2b ,且c 2=a 2+b 2.(4)渐近线:双曲线特有的性质,方程y =±a bx ,或令双曲线标准方程22a x -22b y =1中的1为零即得渐近线方程. (5)离心率e =a c>1,随着e 的增大,双曲线张口逐渐变得开阔.(6)等轴双曲线(等边双曲线):x 2-y 2=a 2(a≠0),它的渐近线方程为y =±x,离心率e =2.(7)共轭双曲线:方程22a x -22b y =1与22a x -22b y =-1表示的双曲线共轭,有共同的渐近线和相等的焦距,但需注意方程的表达形式.注意:(1)与双曲线22a x -22b y =1共渐近线的双曲线系方程可表示为22a x -22b y =λ(λ≠0且λ为待定常数) (2)与椭圆22a x +22b y =1(a >b >0)共焦点的曲线系方程可表示为λ-22a x -λ-22b y =1(λ<a 2,其中b 2-λ>0时为椭圆, b 2<λ<a 2时为双曲线)(3)双曲线的第二定义:平面内到定点F(c,0)的距离和到定直线l :x =c a 2的距离之比等于常数e =a c(c >a >0)的点的轨迹是双曲线,定点是双曲线的焦点,定直线是双曲线的准线,焦准距(焦参数)p =c b 2,与椭圆相同.1、写出双曲线方程1254922-=-y x 的实轴长、虚轴的长,顶点坐标,离心率和渐近线方程2、已知双曲线的渐近线方程为x y 43±=,求双曲线的离心率3、求以032=±y x 为渐近线,且过点p (1,2)的双曲线标准方程4、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。
数学双曲线知识点总结

数学双曲线知识点总结1. 双曲线的定义双曲线是平面上所有与两个固定点(焦点)距离之差为常数的点的集合。
这两个固定点称为双曲线的焦点。
双曲线的标准方程为:\[\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1\]其中,\(a\) 是实轴的一半长度,\(b\) 是虚轴的一半长度。
2. 焦点和焦距双曲线的两个焦点位于实轴上,其坐标为 \((\pm c, 0)\),其中\(c\) 是焦距,满足 \(c^2 = a^2 + b^2\)。
3. 实轴和虚轴双曲线有两个主轴:实轴和虚轴。
实轴是连接两个焦点的直线,虚轴垂直于实轴并通过双曲线的中心。
4. 离心率双曲线的离心率 \(e\) 是一个大于1的数,定义为焦距与实轴半长度的比值,即 \(e = c/a\)。
5. 渐近线双曲线有两条渐近线,它们的方程为 \(y = \pm (b/a)x\)。
渐近线是双曲线的对称轴,双曲线永远不会与渐近线相交。
6. 等轴双曲线当 \(a = b\) 时,双曲线变成等轴双曲线,其方程简化为 \(x^2 - y^2 = a^2\)。
7. 双曲线的性质- 双曲线是对称的,关于实轴和虚轴对称。
- 双曲线是开放的,没有封闭的边界。
- 双曲线的两个分支是镜像对称的。
8. 双曲线的应用双曲线在许多领域都有应用,包括:- 物理学中的电磁波传播。
- 工程学中的曲线设计。
- 天文学中描述行星轨道。
9. 双曲线的绘制可以通过以下步骤绘制双曲线:- 确定焦点位置。
- 画出实轴和虚轴。
- 确定渐近线的方程。
- 在满足标准方程的点上绘制双曲线的分支。
10. 双曲线的方程变形双曲线的方程可以变形为其他形式,例如:\[x^2/a^2 - y^2/b^2 = k\]其中 \(k\) 是任意实数,表示双曲线的开口大小和方向。
11. 双曲线的参数方程双曲线的参数方程可以表示为:\[x = a \sec(t)\]\[y = b \tan(t)\]其中 \(t\) 是参数。
双曲线的基本知识点abc关系
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双曲线的基本知识点abc关系引言双曲线是高中数学中的重要内容之一,它是一种具有特殊形状的曲线。
本文将介绍双曲线的基本知识点以及其与参数a、b、c之间的关系。
一、双曲线的定义双曲线是平面上的一种曲线,其定义可以通过以下方程表示: x2/a2 - y2/b2 = 1 (当x > 0时)或 x2/a2 - y2/b2 = -1 (当x < 0时)其中,a和b是正实数,且a不等于b。
双曲线在原点处有一个对称中心,两支曲线分别向无穷远处延伸。
二、双曲线的性质双曲线具有以下几个重要的性质:1. 零点和对称轴双曲线的零点位于对称轴上,对称轴是y轴或者x轴。
2. 渐近线双曲线有两条渐近线,分别与双曲线的两支曲线无限接近,且不会与双曲线相交。
3. 焦点和准线双曲线有两个焦点和一条准线。
焦点是曲线上的特殊点,准线是与双曲线的两支曲线相切的直线。
4. 双曲线的离心率双曲线的离心率定义为e = c/a,其中c是焦点到准线的距离,a是焦点到中心的距离。
离心率决定了双曲线的形状,离心率越大,曲线越扁平。
三、双曲线的分类根据双曲线的离心率,可以将双曲线分为三种类型:1. e < 1的双曲线当离心率e小于1时,双曲线的形状是两支分离的曲线。
这种双曲线称为椭圆双曲线。
2. e = 1的双曲线当离心率e等于1时,双曲线的形状是两支无限延伸的直线。
这种双曲线称为抛物线双曲线。
3. e > 1的双曲线当离心率e大于1时,双曲线的形状是两支无限延伸的曲线。
这种双曲线称为双曲线。
四、双曲线的参数关系双曲线的参数a、b、c之间存在一定的关系,下面将详细介绍这些关系。
1. a、b与离心率e的关系根据双曲线的定义,a和b是双曲线的半轴长度,而离心率e决定了双曲线的形状。
根据定义可知,e = c/a,其中c是焦点到准线的距离。
因此,离心率e与a的比值决定了焦点的位置,进而决定了双曲线的形状。
2. a、b与焦距f的关系焦距f定义为焦点到中心的距离,根据双曲线的定义可知,f = √(a^2 + b^2)。
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双曲线的性质编稿:希勇审稿:霞【学习目标】1.理解双曲线的对称性、围、定点、离心率、渐近线等简单性质.2.能利用双曲线的简单性质求双曲线的方程.3.能用双曲线的简单性质分析解决一些简单的问题.【要点梳理】【高清课堂:双曲线的性质356749 知识要点二】要点一、双曲线的简单几何性质双曲线22221x ya b-=(a>0,b>0)的简单几何性质围22221xx aax a x a即或≥≥∴≥≤-双曲线上所有的点都在两条平行直线x=-a和x=a的两侧,是无限延伸的。
因此双曲线上点的横坐标满足x≤-a或x≥a.对称性对于双曲线标准方程22221x ya b-=(a>0,b>0),把x换成-x,或把y换成-y,或把x、y同时换成-x、-y,方程都不变,所以双曲线22221x ya b-=(a>0,b>0)是以x轴、y轴为对称轴的轴对称图形,且是以原点为对称中心的中心对称图形,这个对称中心称为双曲线的中心。
顶点①双曲线与它的对称轴的交点称为双曲线的顶点。
②双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)与坐标轴的两个交点即为双曲线的两个顶点,坐标分别为A 1(-a ,0),A 2(a ,0),顶点是双曲线两支上的点中距离最近的点。
③两个顶点间的线段A 1A 2叫作双曲线的实轴;设B 1(0,-b ),B 2(0,b )为y 轴上的两个点,则线段B 1B 2叫做双曲线的虚轴。
实轴和虚轴的长度分别为|A 1A 2|=2a ,|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。
①双曲线只有两个顶点,而椭圆有四个顶点,不能把双曲线的虚轴与椭圆的短轴混淆。
②双曲线的焦点总在实轴上。
③实轴和虚轴等长的双曲线称为等轴双曲线。
离心率①双曲线的焦距与实轴长的比叫做双曲线的离心率,用e 表示,记作22c ce a a==。
②因为c >a >0,所以双曲线的离心率1ce a=>。
由c 2=a 2+b 2,可得22222()11b c a c e a a a -==-=-,所以b a 决定双曲线的开口大小,b a越大,e也越大,双曲线开口就越开阔。
所以离心率可以用来表示双曲线开口的大小程度。
③等轴双曲线a b =,所以离心率2=e 。
渐近线经过点A 2、A 1作y 轴的平行线x=±a,经过点B 1、B 2作x 轴的平行线y=±b,四条直线围成一个矩形(如图),矩形的两条对角线所在直线的方程是by x a=±。
我们把直线x aby ±=叫做双曲线的渐近线;双曲线与它的渐近线无限接近,但永不相交。
22=--||b bMN x a x a a2222=--=→+-b x a x aabx x a【高清课堂:双曲线的性质356749知识要点一、3】 要点二、双曲线两个标准方程几何性质的比较标准方程22221x y a b -=(0,0)a b >> 22221y x a b -=(0,0)a b >> 图形性质焦点 1(,0)F c -,2(,0)F c1(0,)F c -,2(0,)F c焦距 2212||2()F F c c a b ==+2212||2()F F c c a b ==+围 {}x x a x a ≤-≥或,y R ∈ {}y y a y a ≤-≥或,x R ∈对称性 关于x 轴、y 轴和原点对称顶点 (,0)a ±(0,)a ±轴 实轴长=a 2,虚轴长=2b离心率 (1)ce e a=> 渐近线方程x ab y ±= a y x b =±要点诠释:双曲线的焦点总在实轴上,因此已知标准方程,判断焦点位置的方法是:看x 2、y 2的系数,如果x 2项的系数是正的,那么焦点在x 轴上;如果y 2项的系数是正的,那么焦点在y 轴上。
对于双曲线,a 不一定大于b ,因此不能像椭圆那样通过比较分母的大小来判定焦点在哪一条坐标轴上。
要点三、双曲线的渐近线(1)已知双曲线方程求渐近线方程:若双曲线方程为12222=-b y a x ,则其渐近线方程为⇒=-02222b y a x 0=±b y a x ⇒x aby ±=已知双曲线方程,将双曲线方程中的“常数”换成“0”,然后因式分解即得渐近线方程。
(2)已知渐近线方程求双曲线方程:若双曲线渐近线方程为0mx ny ±=,则可设双曲线方程为2222m x n y λ-=,根据已知条件,求出λ即可。
(3)与双曲线12222=-by a x 有公共渐近线的双曲线与双曲线12222=-by a x 有公共渐近线的双曲线方程可设为2222(0)x y a b λλ-=≠(0>λ,焦点在x 轴上,0<λ,焦点在y 轴上)(4)等轴双曲线的渐近线等轴双曲线的两条渐近线互相垂直,为y x =±,因此等轴双曲线可设为22(0)x y λλ-=≠.要点四、双曲线中a,b,c 的几何意义及有关线段的几何特征:双曲线标准方程中,a 、b 、c 三个量的大小与坐标系无关,是由双曲线本身的形状大小所确定的,分别表示双曲线的实半轴长、虚半轴长和半焦距长,均为正数,且三个量的大小关系为:c >b >0,c >a >0,且c 2=b 2+a 2。
双曲线22221x y a b-=(0,0)a b >>,如图:(1)实轴长12||2A A a =,虚轴长2b ,焦距12||2F F c =,(2)离心率:21211222121122||||||||11||||||||PF PF A F A F c b e e PM PM A K A K a a======+⇒>; (3)顶点到焦点的距离:11A F =22A F c a =-,12A F =21A F a c =+;(4)21F PF ∆中结合定义a PF PF 221=-与余弦定理,将有关线段1PF 、2PF 、21F F 和角结合起来.(5)与焦点三角形21F PF ∆有关的计算问题时,常考虑到用双曲线的定义及余弦定理(或勾股定理)、三角形面积公式121211sin 2PF F S PF PF F PF ∆=⋅∠相结合的方法进行计算与解题,将有关线段1PF 、2PF 、12F F ,有关角21PF F ∠结合起来,建立12PF PF -、12PF PF ⋅之间的关系.【典型例题】类型一:双曲线的简单几何性质【高清课堂:双曲线的性质356749例1】例1.求双曲线22169144-=x y 的实轴长和虚轴长、顶点坐标、焦点坐标、渐近线方程与离心率.【解析】把方程化为标准方程221916y x -=,由此可知实半轴长3a =,虚半轴长4b =,∴5c == ∴双曲线的实轴长26a =,虚轴长28b =,顶点坐标(0,3),(0,3)-,焦点坐标(0,5),(0,5)-, 离心率53c e a ==,渐近线方程为34y x =± 【总结升华】在几何性质的讨论中要注意a 和2a ,b 和2b 的区别,另外也要注意焦点所在轴的不同,几何量也有不同的表示.举一反三:【变式1】双曲线mx 2+y 2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m 等于() A .14-B .-4C .4 D.14 【答案】A【变式2】已知双曲线8kx 2-ky 2=2的一个焦点为3(0,)2-,则k 的值等于() A .-2 B .1 C .-1 D .32- 【答案】C类型二:双曲线的渐近线例2.已知双曲线方程,求渐近线方程。
(1)221916x y -=;(2)221916x y -=-【解析】(1)双曲线221916x y -=-的渐近线方程为:220916x y -=即43y x =±(2)双曲线221916x y -=的渐近线方程为:220916x y -=即43y x =±【总结升华】双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的渐近线方程为by x a =±,双曲线22221y x a b -=的渐近线方程为b x y a =±,即ay x b =±;若双曲线的方程为2222x y m n λ-=(00m n λ>>、,,焦点在x 轴上,0<λ,焦点在y 轴上),则其渐近线方程为22220x y m n -=⇒0x y m n ±=⇒ny x m=±.举一反三:【变式1】求下列双曲线方程的渐近线方程(1)2211636x y -=;(2)2228x y -=;(3)22272y x -=【答案】(1)32y x =±;(2)y x =;(3)y = 【变式2】中心在坐标原点,离心率为53的圆锥曲线的焦点在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)一渐近线方程为320x y +=,且双曲线过点M 【解析】(1)解法一:当焦点在x 轴上时,设双曲线的方程为22221x y a b-=由题意,得2243(3)1b a a ⎧=⎪⎪⎨-⎪-=⎪⎩,解得294a =,24b = 所以双曲线的方程为224194x y -=当焦点在y 轴上时,设双曲线的方程为22221y x a b-=由题意,得2243(3)1a b b ⎧=⎪⎪--=,解得24a =-,294b =-(舍去) 综上所得,双曲线的方程为224194x y -=解法二:设所求双曲线方程为22916x y λ-=(0λ≠),将点(3,-代入得14λ=, 所以双曲线方程为2219164x y -=即224194x y -=(2)依题意知双曲线两渐近线的方程是023x y±=. 故设双曲线方程为2249x y λ-=,∵点M 在双曲线上,∴284λ-=,解得4λ=, ∴所求双曲线方程为2211636x y -=. 【总结升华】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 及准线)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0ax by ±=,可设双曲线方程为2222a x b y λ-=(0λ≠).举一反三:【变式1】中心在原点,一个焦点在(0,3),一条渐近线为23y x =的双曲线方程是() A.225513654x y -= B.225513654x y -+= C.22131318136x y -= D.22131318136x y -+=【答案】D【变式2】过点(2,-2)且与双曲线1222=-y x 有公共渐近线的双曲线是 ( )A.14222=-x yB.12422=-y xC.12422=-x yD.14222=-y x【答案】A【变式3】设双曲线2221(0)9x y a a -=>的渐近线方程为320x y ±=,则a 的值为A .4B .3C .2D .1 【答案】C【变式4】双曲线22221x y a b -=与2222(0)x y a bλλ-=≠有相同的()A .实轴B .焦点C .渐近线D .以上都不对 【答案】C类型三:求双曲线的离心率或离心率的取值围例4.已知21,F F 是双曲线22221(0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 且垂直于x 轴的直线与双曲线的左支交于A 、B 两点,若2ABF ∆是正三角形,求双曲线的离心率。