双曲线及其标准方程

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双曲线及其标准方程

双曲线及其标准方程

双曲线的一支. 当|MF1|-|MF2|=2a 时,曲线仅表示焦点 F2 所对
应的一支;当|MF1|-|MF2|=-2a 时,曲线仅表示焦点 F1 所对应 的一支. (2)0<2a<|F1F2|.当 2a=|F1F2|时,则动点的轨迹是以 F1、F2 为端点的 两条射线 ;当 2a>|F1F2|时,动点轨迹不存在;当 2a
π 答案 {θ|2kπ-2<θ<2kπ,k∈Z}
探究 3 种形式:
(1)由于坐标系的建法不同,双曲线的标准方程有两
x2 y2 当焦点在 x 轴上时,其标准方程为 2- 2=1(a>0,b>0); a b y2 x2 当焦点在 y 轴上时,其标准方程为a2-b2=1(a>0,b>0). (2)若曲线方程 Ax2+By2=1 表示双曲线,只需 A、B 异号, 即 A· B<0 即可!
解析
如图,由双曲线定义
|PF2|-|PF1|=8, |QF2|-|QF1|=8,
∴|PF2|+|QF2|-(|PF1|+|QF1|)=16, 即|PF2|+|QF2|-|PQ|=16.
答案 C
x2 y2 例 2 已知 M 是双曲线 - =1 上的一点,F1,F2 是双曲 40 9 线的两个焦点,∠F1MF2=90° ,求△F1MF2 的面积.
探究 1
定义是解题的根本方法,好好利用有时能起到意想
不到的效果!
思考题 1
x2 y2 已知 F1、F2 是双曲线 - =1 的两个焦点, 16 9
PQ 是过点 F1 的弦,且 PQ 的倾斜角为 α,那么|PF2|+|QF2|-|PQ| 的值是( A.8 C.16 ) B.12 D.随 α 角的大小而变化
=0 时,动点的轨迹是线段 F1F2 的 中垂线.
要点 2

双曲线及其标准方程式

双曲线及其标准方程式

双曲线及其标准方程式
双曲线是代数曲线中的一种,其标准方程常用于描述其形状。

标准方程式表示为:
(x^2/a^2) - (y^2/b^2) = 1 (双曲线的方程式)
其中x和y是坐标系中的变量,a和b是正实数,而a>b。

双曲线通常是对称于x轴和y轴的,并且具有两个分支。

当a和b相等时,双曲线变成一个特殊的形状,称为单位双曲线。

单位双曲线的标准方程变为:
(x^2/a^2) - (y^2/a^2) = 1 (单位双曲线的方程式)
双曲线在数学和物理中有广泛的应用,例如在电磁学、光学和力学等领域中描述抛物面、光学器件的形状和物体的运动等。

双曲线及其标准方程

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。

3.2.1双曲线及其标准方程

3.2.1双曲线及其标准方程
M
A
O
B
x
直线M的斜率为

由题有
+5
×

−5
=

(
+5
≠ −5),

=
( ≠ 5),
−5
4
(
9
≠ ±5).
2
化简,得到M的轨迹方程为
25
2
− 100 = 1( ≠ ±5).
9
点M的轨迹是除去 −5,0 , 5,0 两点的双曲线.
典型例题
例2 如图,设A,B两点的坐标分别为 −5,0 , 5,0 .直线
是双曲线上的一点,且|1 | = 5,求|2 |的值.
3.2.1 双曲线及其标准方程
第二课时
复习回顾
双曲线的定义:我们把平面内与两个定点F1,F2的)的点的轨迹叫做双曲
线(hyperbola).
双曲线的标准方程:
焦点在x轴上:
2
2
2
焦点在y轴上: 2
再增设一个观测点C,利用B,C(或A,C)
两处测得的点P发出的信号时间差
确定点P所在另一双曲线的方程
联立方程组
点P的位置
典型例题
例2 如图,设A,B两点的坐标分别为 −5,0 , 5,0 .直线

4
相交于点M,且它们的斜率之积是 ,求点M的轨迹方程.
9
解: 设M(x,y).
y
则直线AM的斜率为 =
平面内与两个定点F1,F2的距离的差等于0的点的轨迹是什么?

F1
线段F1F2的垂直平分线
F2
双曲线的标准方程
类比求椭圆标准方程的过程,我们如何建立适当的坐标系,得
出双曲线的方程?

第59讲 双曲线及其标准方程

第59讲  双曲线及其标准方程
答案: A
(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

双曲线的定义及标准方程(201911新)

双曲线的定义及标准方程(201911新)
若2a < | F1F2 |,则动点P的轨迹是双曲线; 若2a = | F1F2 |,则动点P的轨迹是射线; 若2a> | F1F2 | , 则动点P的轨迹不存在。
判断下列曲线的焦点在哪轴? 并求a、b、c
x2
y2
1. 1
16 25
2. y 2 x 2 1 25 16
椭圆与双曲线标准方程的区别:
双曲线
的概念及标准方程
双曲线的定义
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 | ) 的点的轨迹叫做双曲线。
这两个定点叫做双曲线的焦点。 两焦点的距离叫做双曲线的焦距(2c)
1、建系:以线段F1F2所在直线为x轴,
M
线段F1F2的垂直平分线为y轴。F1
F2
设|F1F2|=2c,常数为2a,
则F1(-c,0)、F2(c,0),
设M(x,y)为轨迹上任意一点,
2、列式:||MF1|-|MF2||=2a, 即|MF1|-|MF2|=2a
3、代换:(x c)2 y2 (x c)2 y2 2a
即 (x c)2 y2 (x c)2 y2 2a
一、定型:
两边平方得(x c)2 y2 (x c)2 y2 4a2 4a (x c)2 y2
即cx a2 a (x c)2 y2
两边平方得 (cx a2 )2 a2 (x2 2cx c2 y2 )
即(c2 a2 )x2 a2 y2 a2 (c2 a2 )
双曲线的标准方程
x2 a2

y2 b2
1(a>0,b>0)表示焦点在x轴上的双曲线
标准方程,其中F1(-C,0) F2(C,0)

双曲线及其标准方程

双曲线及其标准方程

双曲线及其标准方程一、要点精讲1.双曲线的定义:平面内与两个定点1F 、2F 的距离之差的绝对值等于常数(小于21F F )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.说明:⑴在双曲线定义中,如果常数212F F a =,则轨迹是以1F 、2F 为端点的两条射线;如果212F F a >,则轨迹不存在; 如果02=a ,则轨迹为线段21F F 的垂直平分线. ⑵双曲线的定义中,“差的绝对值”和“小于21F F ”都十分重要,不可忽视.如果没有“绝对值”,则动点的轨迹只能是双曲线的一支;若1F 、2F 分别是双曲线的左、右焦点,则a MF MF 221=-表示双曲线的右支,a MF MF 221-=-表示双曲线的左支.2.双曲线的标准方程二、课前热身1.已知定点()0,21-F ,()0,22F ,在满足下列条件的平面内动点P 的轨迹中为双曲线的是( )(A) 321±=-PF PF (B) 421±=-PF PF (C) 521±=-PF PF (D) 42221±=-PF PF(A) 4 (B) 2 (C) 8 (D) 162. 设θ是第三象限角,方程θθcos sin 22=+y x 表示( )(A)焦点在x 轴上的椭圆 (B) 焦点在y 轴上的椭圆 (C)焦点在x 轴上的双曲线 (D) 焦点在y 轴上的双曲线3. 已知双曲线的焦距为26,且13252=c a ,则双曲线的标准方程是 (A)11692522=-y x (B) 11692522=-x y (C) 11442522=-y x (D) 11442522=-y x 或11442522=-x y 4.已知双曲线116922=-y x 上一点P 到双曲线的一个焦点的距离为3,则点P 到另一个焦点的距离为 .5. 已知两点()0,51-F ,()0,52F ,动点P 满足621=-PF PF ,求动点P 的轨迹方程.6.求以椭圆192522=+y x 长轴端点作焦点,且过点()3,24的双曲线方程.三、典例精析题型一:双曲线的定义及应用1. 1F 、2F 是双曲线1922=-my x 的左、右焦点,AB 是过1F 的一条弦(A 、B 均在双曲线的左支上),若2ABF ∆的周长为30,则弦长|AB|= .2. 双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的焦点为1F 、2F ,弦AB 过1F 且在双曲线的同一支上,若AB BF AF 222=+,则2ABF ∆的周长为( )。

双曲线及其标准方程

双曲线及其标准方程

变式训练
答案:S 1
典例导航:利用双曲线定义的求方程
例2 如图所示,已知定圆F1:(x+5)2+y2=1,定 圆F2:(x-5)2+y2=42,动圆M与定圆F1,F2都外切, 求动圆圆心M的轨迹方程.
解 圆 F1: (x+ 5)2+ y2=1,圆心 F1(-5, 0),半径 r1 =1; 圆 F2: (x-5)2+ y2=42,圆心 F2(5,0),半径 r2= 4. 设动圆 M 的半径为 R, 则有 |MF1 |= R+1,|MF2 |=R+4, ∴|MF2|- |MF1 |=3<10=|F1F2|. ∴点 M 的轨迹是以 F1,F2 为焦点的双曲线的左支,且 3 91 a= ,c= 5,于是 b2= c2-a2= . 2 4 x2 y2 3 ∴动圆圆心 M 的轨迹方程为 - = 1(x≤- ). 9 91 2 4 4
x2 y2 答:A的轨迹方程为: 1( x 0) 4 12
归纳小结
1.双曲线定义中注意的问题 (1)注意定义中的条件2a<|F1F2|不可缺少.
若2a=|F1F2|,则动点的轨迹是以F1或F2为端点的射线;
若2a>|F1F2|,则动点的轨迹不存在.
(2)注意定义中的关键词“绝对值”.
若去掉定义中的“绝对值”三个字,
F1 (c,0); F2 (c,0)
2
F1 (0,c); F2 (0, c)
2 2
F1F2 2c; c a b
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
复习训练
x2 y2 1.已知方程 2 m m 3 1 表示焦点在
y 轴上的双曲线,求 m 的
取值范围; 2.已知双曲线的焦点在 y 轴上,并且双曲线过点(3,-4 2) 9 和( ,5),求双曲线的标准方程; 4 x 2 y2 3.求与双曲线 - =1 有公共焦点,且过点(3 2,2)的双曲 16 4 线方程. y2 x 2 x 2 y2 1. m>2; 2. - =1; 3. - =1. 16 9 12 8
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焦点在y轴:
y 2 x2 2 1(a 0, b 0) 2 a b
建系
以F1,F2所在直线为x轴,线段F1F2标的中 垂线为y轴系建立直角坐标系。
M(x, y)
设标
设M(x, y), y ,F2(c, 0). F1(-c, 0)
x
y
(-c, 0)
F2
(c, 0)
列式
动点M 的集合是: { M | | MF | | MF |= ± 2 a } 1 2 O O x F F
4. 双曲线的标准方程对比
定义
图象
| |MF1| - |MF2| | = 2a(0 < 2a < 2c)
y
F1
y
F2 F2
O
x
O
F1
x
方程 焦点
a、b、c的 关系
x2 y 2 2 1 2 a b
F c, 0
y 2 x2 2 1 2 a b
F 0, c
2 2 2
c a b
预习自测
x2 y 2 1. 双曲线 1 上一点P到点(5, 0)的距离是 16 9
15,则该点到点(-5, 0)的距离是( D ) A. 7 B. 23 C. 5或25 D. 7或23
x2 y 2 x2 2. 椭圆 1 与双曲线 y 2 1 有相同的 9 m m
焦点,则m=_____. 4
2. 思考: 平面内与定点F1,F2的距离之差等于的 点的集合(轨迹)会是什么曲线呢?
动手实践
根据下列条件画图,想一想:会是 什么图形呢?
平面内与定点F1,F2的距离之差等于 定长的点的集合(轨迹)。
问题导学
3. 双曲线的定义 定点F1,F2距离之差的绝对值 平面内与_________________________ 定长2a (|F1F2|> 2a > 0 )的点的集合 等于______ (轨迹)叫做双曲线,两定点F1,F2叫双曲 焦点,定点之间的距离叫双曲线的焦距 线的____ ____。
y
F1
Байду номын сангаас
y
F2 F2
O
x
O
F1
x
方程 焦点
a、b、c的 关系
x2 y 2 2 1 2 a b
F c, 0
y 2 x2 2 1 2 a b
F 0, c
2 2 2
c a b
反馈测评
x2 y2 1 的两个焦点F1,F2,A是双曲 1. 双曲线 9 16
线上的一点,且|AF1| = 8,则|AF2| =_______.
问题导学
4. 双曲线标准方程的特点
焦点在 ①双曲线的标准方程表示的是_______ 坐标轴上,中心在坐标原点 的双曲线;方 _______________________
1 两数的平方差 ,右边是___. 程的左边是____________ x2项 是正项,焦 ②焦点在x轴的双曲线____
2项 y 点在y轴的双曲线____是正项.
1 2
( x c) 2 y 2 ( x c) 2 y 2 2a
化简 验证
(a c ) x a y (a c )a 2 2 x y 2 1(a 0, b 0) 2 a b
2 2 2 2 2 2 2 2
F1
令b2 a2 c2
证明所求的方程就是双曲线的方程
预习自测
3. 求满足下列条件的双曲线的标准方程 (1)a = 3,b = 4,有焦点在x轴上;
3 5 ). (2)焦点为(0, -5), (0, 5),且过点 P(2, 2
x2 y 2 (1) 1 9 16
y2 y2 (2) 1 9 16
探究一、求下列条件的双曲线的标准方程
(1)焦点在y 轴上,焦距为6,过点A(1, 4); (2)a + b = 14,c = 10; 3 5 和 4 7 (3)过点 P P2 ( , 4) ) 1 ( 2, 3 2 探究二、求与⊙C1:(x + 3)2 + y2 = 1和⊙C2:
(1)当|F1F2|= 2a时,动点的轨迹是 以F1,F2为端点的直线F1F2上的两条射线 _____________________________________. 无轨迹 (2)当|F1F2|< 2a时,_______.
问题导学
3. 双曲线的标准方程 焦点在x轴:
x2 y 2 2 1(a 0, b 0) 2 a b
x2 y2 1 表示双曲线,求实数m 2. 若方程 | m | 2 5 m 的取值范围。
双曲线及其标准方程
复习导入
1. 椭圆的定义 定点F1,F2的距离之和 等于 平面内与______________________ 定长2a (|F1F2|< 2a )的点的集合(轨迹) ______ 焦点 ,两 叫做椭圆,定点F1,F2叫椭圆的_____ 焦距 。 定点之间的距离叫椭圆的______
(x-3)2 + y2 = 9都外切的圆M的圆心的轨迹方程。
总结拓展
1、双曲线的定义 定点F1,F2距离之差的绝对值 平面内与_________________________ 定长2a (|F1F2|> 2a )的点的集合(轨 等于______ 迹)叫做双曲线,两定点F1,F2叫双曲线的 焦点 焦距 。 ____,两定点之间的距离叫双曲线的______
| |MF1|-|MF2| | =2a (2a>2c>0)
2、轨迹的讨论
(1)当|F1F2|> 2a时,轨迹是_______; (2)当|F1F2|=2a时,轨迹是_______; (3)当|F1F2|< 2a时, _________.
4. 双曲线的标准方程对比
定义
图象
| |MF1| - |MF2| | = 2a(0 < 2a < 2c)
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