双曲线知识点总结及练习题
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一、双曲线的定义
1、第一定义:到两个定点F 1与F 2的距离之差的绝对值等于定长(<|F 1F 2|)的点的轨迹(21212F F a PF PF <=-(a 为常数))。这两个定点叫双曲线的焦点。 要注意两点:(1)距离之差的绝对值。(2)2a <|F 1F 2|。
当|MF 1|-|MF 2|=2a 时,曲线仅表示焦点F 2所对应的一支; 当|MF 1|-|MF 2|=-2a 时,曲线仅表示焦点F 1所对应的一支;
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;用第二定义证明比较简单 或两边之差小于第三边
当2a >|F 1F 2|时,动点轨迹不存在。
2、第二定义:动点到一定点F 的距离与它到一条定直线l (准线2c
a )的距离之比是常数e (e >1)时,这个动
点的轨迹是双曲线。这定点叫做双曲线的焦点,定直线l 叫做双曲线的准线。
二、双曲线的标准方程(2
22a c b -=,其中|1F 2F |=2c )
焦点在x 轴上:122
22=-b
y a x (a >0,b >0)
焦点在y 轴上:122
22=-b
x a y (a >0,b >0)
(1)如果2
x 项的系数是正数,则焦点在x 轴上;如果2
y 项的系数是正数,则焦点在y 轴上。 a 不一定大于b 。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
(2)与双曲线122
22=-b
y a x 共焦点的双曲线系方程是1222
2=--+k b y k a x (3)双曲线方程也可设为:
22
1(0)x y mn m n
-=> 三、双曲线的性质
四、双曲线的参数方程:
sec tan x a y b θθ=⋅⎛
=⋅⎝ 椭圆为cos sin x a y b θ
θ=⋅⎛ =⋅⎝
五、 弦长公式
2、通径的定义:过焦点且垂直于实轴的直线与双曲线相交于A 、B 两点,则弦长a
b AB 2
2||=。
3、特别地,焦点弦的弦长的计算是将焦点弦转化为两条焦半径之和后,利用第二定义求解 六、焦半径公式
双曲线122
22=-b
y a x (a >0,b >0)上有一动点00(,)M x y
左焦半径:r=│ex+a │ 右焦半径:r=│ex-a │
当00(,)M x y 在左支上时10||MF ex a =--,20||MF ex a =-+ 当00(,)M x y 在右支上时10||MF ex a =+,20||MF ex a =- 左支上绝对值加-号,右支上不用变化
双曲线焦点半径公式也可用“长加短减”原则:(与椭圆焦半径不同,椭圆焦半径要带符号计算,而双曲线不带符号) 构成满足
注:焦半径公式是关于0x 的一次函数,具有单调性,当00(,)M x y 在左支端点时1||MF c a =-,
2||MF c a =+,当00(,)M x y 在左支端点时1||MF c a =+,2||MF c a =-
七、等轴双曲线
12
222=-b y a x (a >0,b >0)当a b =时称双曲线为等轴双曲线 1。 a b =; 2。离心率2=
e ;
3。两渐近线互相垂直,分别为y=x ±; 4。等轴双曲线的方程λ=-2
2
y x ,0λ≠; 八、共轭双曲线
互为共轭双曲线。
与互为共轭双曲线,它们具有共同的渐近线:. 九、点与双曲线的位置关系,直线与双曲线的位置关系
1、点与双曲线
点00(,)P x y 在双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的内部2200221x y a b ⇔-> 代值验证,如22
1x y -=
点00(,)P x y 在双曲线22
221(0,0)x y a b a b
-=>>的外部2200221x y a b ⇔-<
点00(,)P x y 在双曲线22
221(0,0)x y a b a b -=>>上220022-=1x y a b
⇔
2、直线与双曲线 代数法:
设直线:l y kx m =+,双曲线)0,0(122
22>>=-b a b y a x 联立解得
02)(222222222=----b a m a mkx a x k a b
(1)0m =时,b b
k a a
-
<<,直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点)
; b k a ≥,b
k a
≤-,或k 不存在时,直线与双曲线没有交点;
(2)0m ≠时,
k 存在时,若0222=-k a b ,a
b
k ±
=,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;相交
若222
0b a k -≠,222222222(2)4()()a mk b a k a m a b ∆=-----222222
4()a b m b a k =+-
0∆>时,22220m b a k +->,直线与双曲线相交于两点; 0∆<时,22220m b a k +-<,直线与双曲线相离,没有交点;
0∆=时2
2
2
2
0m b a k +-=,22
2
2
m b k a +=
直线与双曲线有一个交点;相切 k 不存在,a m a -<<时,直线与双曲线没有交点;
m a m a ><-或直线与双曲线相交于两点;
十、双曲线与渐近线的关系
1、若双曲线方程为22221(0,0)x y a b a b -=>>⇒渐近线方程:22220x y a b -=⇔x a
b
y ±=
2a >0,b >0)⇒渐近线方程:22220y x a b -= a
y x b
=±
3、若渐近线方程为x a
b
y ±=⇔0=±b y a x ⇒双曲线可设为λ=-22
22
b y a x , 0λ≠。
4、若双曲线与12222=-b y a x 有公共渐近线,则双曲线的方程可设为λ=-22
22b
y a x (0>λ,焦点在x 轴上,
0<λ,焦点在y 轴上)
十一、双曲线与切线方程
1、双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>上一点00(,)P x y 处的切线方程是00221x x y y
a b
-=。
2、过双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>外一点00(,)P x y 所引两条切线的切点弦方程是00221x x y y
a b -=。
3、双曲线22221(0,0)x y a b a b
-=>>与直线0Ax By C ++=相切的条件是22222
A a
B b c -=。
椭圆与双曲线共同点归纳
十二、顶点连线斜率
双曲线一点与两顶点连线的斜率之积为K 时得到不同的曲线。 椭圆参照选修2-1P41,双曲线参照选修2-1P55。
1、A 、B 两点在X 轴上时
2、A 、B 两点在Y 轴上时