双曲线标准方程课件PPT
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双曲线及其标准方程ppt课件
x2
y2
变式.给出曲线方程
+
=1.
4+k 1-k
(1)若该方程表示双曲线,求实数k的取值范围;
(2)若该方程表示焦点在y轴上的双曲线,求实数k的取值范围.
y2 x2
例 5.已知双曲线 C 的方程是 - =1,其上下焦点分别是 F2,
16 20
F1,点 M 在双曲线 C 上,且|MF1|=9,则|MF2|=________.
归纳总结
y
图形
y
P
P
x
O
F1
F1 O F2
方程
焦点
a,b,c之间的关系
F2
x
x2 y2
2 1(a 0, b 0)
2
a
b
y2 x2
2 1(a 0, b 0)
2
a
b
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
c2=a2+b2
a,b大小不定
椭圆与双曲线的区别
O
焦点在对应轴上
x2 y2
2 1(a 0, b 0)
2
a
b
① 方程用“-”号连接;
y
F2
F1
y2 x2
2 1(a 0, b 0)
2
a
b
② c2=a2+b2 ;
③分母是a2, b2, 且a>0, b>0,但a, b大小不定;
④ 如果x2的系数是正的,则焦点在x轴上;
如果y2的系数是正的,则焦点在y轴上.
x
F1 O
F2
结论:已知F1,F2分别是双曲线C:
双曲线及其标准方程 课件
(3)设双曲线的方程为 Ax2+By2=1,AB<0. ∵点 P,Q 在双曲线上,
∴92A956+A2+12652B5B==1,1,
解得AB==-19. 116,
∴双曲线的标准方程为y92-1x62 =1.
[规律方法] 1.求双曲线标准方程的步骤 (1)确定双曲线的类型,并设出标准方程; (2)求出 a2,b2 的值. 2.当双曲线的焦点所在坐标轴不确定时,需分焦点在 x 轴上和 y 轴上两 种情况讨论,特别地,当已知双曲线经过两个点时,可设双曲线方程为 Ax2 +By2=1(AB<0)来求解.
图 2-3-1
[思路探究]
建立平面直 角坐标系
→
由已知条件得 到边长的关系
→
判断轨迹 的形状
→
写出轨迹方程
[解] 以 AB 边所在的直线为 x 轴,AB 的垂直平分线为 y 轴,建立平面直
角坐标系,如图所示,则 A(-2 2,0),B(2 2,0).由正弦定理,得 sin A=|B2CR|,
sin B=|A2CR|,sin C=|A2RB|(R 为△ABC 的外接圆半径).
求双曲线的标准方程
例 2、根据下列条件,求双曲线的标准方程:
(1)a=4,经过点
A1,-4
310;
(2)与双曲线1x62 -y42=1 有相同的焦点,且经过点(6,5且焦点在坐标轴上.
[思路探究] (1)结合 a 的值设出标准方程的两种形式,将点 A 的坐标代 入求解.
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos 60°, 所以102=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|, 所以|PF1|·|PF2|=64, ∴S△F1PF2=12|PF1|·|PF2|·sin ∠F1PF2 =12×64× 23=16 3.
3-2-1双曲线及其标准方程 课件(共67张PPT)
【解析】 距离的差要加绝对值,否则只为双曲线的一支.若 F1,F2 表示双曲线的左、右焦点,且点 P 满足|PF1|-|PF2|=2a,则点 P 在右支上;若点 P 满足|PF2|-|PF1|=2a,则点 P 在左支上.
互动 2 在双曲线的定义中,必须要求“常数小于|F1F2|”, 那么“常数等于|F1F2|”“常数大于|F1F2|”或“常数为 0”时,动 点的轨迹是什么?
【解析】 (1)若“常数等于|F1F2|”时,此时动点的轨迹是以 F1,F2 为端点的两条射线 F1A,F2B(包括端点),如图所示.
(2)若“常数大于|F1F2|”,此时动点轨迹不存在. (3)若“常数为 0”,此时动点轨迹为线段 F1F2 的垂直平分线.
互动 3 已知点 P(x,y)的坐标满足下列条件,试判断下列各 条件下点 P 的轨迹是什么图形?
2.关于双曲线应注意的几个问题 (1)双曲线的标准方程与选择的坐标系有关,当且仅当双曲线 的中心在原点,焦点在坐标轴上时,双曲线的方程才具有标准形 式.
(2)如图,设 M(x,y)为双曲线上任意一点,若 M 点在双曲线 的右支上,则|MF1|>|MF2|,|MF1|-|MF2|=2a(0<2a<|F1F2|);若 M 在双曲线的左支上,则|MF1|<|MF2|,|MF1|-|MF2|=-2a,因 此得|MF1|-|MF2|=±2a,这与椭圆不同.
(3)列式:由|MF1|-|MF2|=±2a, 可得 (x+c)2+y2- (x-c)2+y2=±2a.①
(4)化简:移项,平方后可得 (c2-a2)x2-a2y2=a2(c2-a2). 令 c2-a2=b2,得双曲线的标准方程为xa22-yb22=1(a>0,b>0).② (5)从上述过程可以看到,双曲线上任意一点的坐标都满足方 程②;以方程②的解(x,y)为坐标的点到双曲线两个焦点(-c, 0),(c,0)的距离之差的绝对值为 2a,即以方程②的解为坐标的 点都在双曲线上.这样,就把方程②叫作双曲线的标准方程.
互动 2 在双曲线的定义中,必须要求“常数小于|F1F2|”, 那么“常数等于|F1F2|”“常数大于|F1F2|”或“常数为 0”时,动 点的轨迹是什么?
【解析】 (1)若“常数等于|F1F2|”时,此时动点的轨迹是以 F1,F2 为端点的两条射线 F1A,F2B(包括端点),如图所示.
(2)若“常数大于|F1F2|”,此时动点轨迹不存在. (3)若“常数为 0”,此时动点轨迹为线段 F1F2 的垂直平分线.
互动 3 已知点 P(x,y)的坐标满足下列条件,试判断下列各 条件下点 P 的轨迹是什么图形?
2.关于双曲线应注意的几个问题 (1)双曲线的标准方程与选择的坐标系有关,当且仅当双曲线 的中心在原点,焦点在坐标轴上时,双曲线的方程才具有标准形 式.
(2)如图,设 M(x,y)为双曲线上任意一点,若 M 点在双曲线 的右支上,则|MF1|>|MF2|,|MF1|-|MF2|=2a(0<2a<|F1F2|);若 M 在双曲线的左支上,则|MF1|<|MF2|,|MF1|-|MF2|=-2a,因 此得|MF1|-|MF2|=±2a,这与椭圆不同.
(3)列式:由|MF1|-|MF2|=±2a, 可得 (x+c)2+y2- (x-c)2+y2=±2a.①
(4)化简:移项,平方后可得 (c2-a2)x2-a2y2=a2(c2-a2). 令 c2-a2=b2,得双曲线的标准方程为xa22-yb22=1(a>0,b>0).② (5)从上述过程可以看到,双曲线上任意一点的坐标都满足方 程②;以方程②的解(x,y)为坐标的点到双曲线两个焦点(-c, 0),(c,0)的距离之差的绝对值为 2a,即以方程②的解为坐标的 点都在双曲线上.这样,就把方程②叫作双曲线的标准方程.
双曲线及其标准方程课件
(3)当 k<0 时,方程为y42--x24k=1,表示焦点在 y 轴上的双曲线;
(4)当 0<k<1 时,方程为x42+y42=1,表示焦点在 x 轴上的椭圆; k
(5)当 k>1 时,方程为x42+y42=1,表示焦点在 y 轴上的椭圆. k
[一点通] 解决这类题的基本方法是分类讨论,在分
类讨论的过程中应做到不重不漏,选择适当的分界点.在
(3)若|F1F2|<2a,动点的轨迹不存在.
2.通过双曲线方程xa22-by22=1(焦点在 x 轴上)和ay22-xb22 =1(焦点在 y 轴上)(a>0,b>0)可以看出:如果 x2 项的系 数是正的,那么焦点在 x 轴上;如果 y2 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,但是无 论双曲线的焦点在哪个轴上,方程中的三个量都满足 c2 =a2+b2.
[例3] 已知方程kx2+y2=4,其中k为实数,对于不同 范围的k值分别指出方程所表示的曲线类型.
[思路点拨] 解答本题可依据所学的各种曲线的标准形 式的系数应满足的条件进行分类讨论.
[精解详析] (1)当 k=0 时,y=±2,表示两条与 x 轴平行 的直线;
(2)当 k=1 时,方程为 x2+y2=4,表示圆心在原点,半径 为 2 的圆;
72 b2 =1,
解得a12=19, b12=116,
即 a2=9,b2=16.
∴所求双曲线的标准方程为y92-1x62 =1.
法二:∵双曲线的焦点位置不确定,
∴设双曲线方程为 mx2+ny2=1(mn<0). ∵P1,P2 在双曲线上,所以
4m+445n=1, 196×7m+16n=1,
双曲线及其标准方程完整版课件
2
2
则双曲线的标准方程为20 − 16 =1.
(2)设双曲线方程为 mx2-ny2=1,
1
= 25 ,
49-72 = 1,
则有
解得
1
28-9 = 1,
= ,
75
2
2
则双曲线的标准方程为25 − 75 =1.
归纳总结
求双曲线的标准方程与求椭圆的标准方程的方法相似,可
以先根据其焦点位置设出标准方程,然后用待定系数法求出a,b
联立两方程解得 x=8(舍负),y=5 3,
所以 P(8,5 3),
kPA=tan∠PAx= 3,所以∠PAx=60°,
所以 P 点在 A 点的北偏东 30°方向.
当堂达标
1.已知两定点F1(-5,0),F2(5,0),动点P满足|PF1|-|PF2|=2a,则当a=3和5时
,P点的轨迹为(
)
A.双曲线和一条直线
情景导学
双曲线也是具有广泛应用的一种圆锥曲线,如发电厂冷却塔的外形、通过声
音时差测定定位等都要用到双曲线的性质。本节我们将类比椭圆的研究方法研究双
曲线的有关问题。
问题导学
新知探究
如图,在直线
l 上取两个定点
在平面内,取定点
F1 , F 2,以点 F1 为圆心、线段
在以 F 2 为圆心、线段
我们知道,当点
2
2
解析:∵方程1+ + -2=1,∴(m-2)(m+1)<0,
解得-1<m<2,∴m的取值范围是(-1,2).
答案:D
)
4. 一块面积为12公顷的三角形形状的农场.如图所示△PEF,已知
1
tan∠PEF=
2
则双曲线的标准方程为20 − 16 =1.
(2)设双曲线方程为 mx2-ny2=1,
1
= 25 ,
49-72 = 1,
则有
解得
1
28-9 = 1,
= ,
75
2
2
则双曲线的标准方程为25 − 75 =1.
归纳总结
求双曲线的标准方程与求椭圆的标准方程的方法相似,可
以先根据其焦点位置设出标准方程,然后用待定系数法求出a,b
联立两方程解得 x=8(舍负),y=5 3,
所以 P(8,5 3),
kPA=tan∠PAx= 3,所以∠PAx=60°,
所以 P 点在 A 点的北偏东 30°方向.
当堂达标
1.已知两定点F1(-5,0),F2(5,0),动点P满足|PF1|-|PF2|=2a,则当a=3和5时
,P点的轨迹为(
)
A.双曲线和一条直线
情景导学
双曲线也是具有广泛应用的一种圆锥曲线,如发电厂冷却塔的外形、通过声
音时差测定定位等都要用到双曲线的性质。本节我们将类比椭圆的研究方法研究双
曲线的有关问题。
问题导学
新知探究
如图,在直线
l 上取两个定点
在平面内,取定点
F1 , F 2,以点 F1 为圆心、线段
在以 F 2 为圆心、线段
我们知道,当点
2
2
解析:∵方程1+ + -2=1,∴(m-2)(m+1)<0,
解得-1<m<2,∴m的取值范围是(-1,2).
答案:D
)
4. 一块面积为12公顷的三角形形状的农场.如图所示△PEF,已知
1
tan∠PEF=
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。
《双曲线方程》课件
直接代入法: 将已知条件 代入方程求 解
消元法:通 过消去一个 未知数求解
换元法:通 过引入新的 未知数求解
待定系数法: 通过设定未 知数的系数 求解
数值方法: 通过数值计 算求解
图解法:通 过画图求解
确定双曲线方程的形式,如 x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1
确定双曲线的焦点位置,如 (c,0)
双曲线方程的离 心率:e = c/a
双曲线方程与 椭圆方程的联 系:都是二次 曲线方程,具 有相似的几何
性质
双曲线方程与 抛物线方程的 联系:都是二 次曲线方程, 但几何性质不
同
双曲线方程与 圆方程的联系: 都是二次曲线 方程,但几何
性质不同
双曲线方程与 直线方程的联 系:直线与双 曲线的交点问 题,需要运用 双曲线方程进
确定双曲线的焦点位 置
确定双曲线的顶点位 置
确定双曲线的渐近线 方程
确定双曲线的离心率
确定双曲线的标准方 程
确定双曲线的渐近线 方程
标准双曲线方程:x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1 焦点在x轴上的双曲线方程:x^2/a^2 - y^2/b^2 = -1 焦点在y轴上的双曲线方程:x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1 焦点在原点的双曲线方程:x^2/a^2 - y^2/b^2 = -1
确定双曲线的渐近线方程,如 y = ±b/a * x
利用双曲线的性质,如离心率、 渐近线等,求解双曲线方程
双曲线的定义: 平面内到两个 定点的距离之 差的绝对值等 于常数的点的
轨迹
双曲线的性质: 对称性、周期Байду номын сангаас性、渐近线等
双曲线的方程: x^2/a^2-
y^2/b^2=1 或y^2/a^2x^2/b^2=1
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。
双曲线及其标准方程ppt课件
C.(0,-5),(0,5)
D.(0,- 7),(0, 7)
双曲线的定义
2
1.设 F1,F2 分别是双曲线 x2-24=1 的左、右焦点,P 是双曲线上的一点,且 3|PF1|=4|PF2|, 则△PF1F2 的面积等于 ( )
A.4 2
B.8 3
C.24
D.48
2.已知动点 P(x,y)满足 ( + 2)2 + 2- ( -2)2 + 2=2,则动点 P 的轨迹是 ( )
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.
y
M
F1 o F2 x
如何理解绝对值?若去掉绝对值则图像有何变化?
03 双曲线的标准方程
1. 建系:如图建立直角坐标系xOy,使x轴经 过点F1,F2,并且点O与线段F1F2中点重合.
y M
F1 O F2
x
2.设点:设M(x , y),双曲线的焦距为2c(c>0),F1(-c,0),F2(c,0) 常数=2a
利用定义求轨迹方程
P P127 习题3.2 第5题
如图,圆O的半径为定长 ,A是圆O外一定点,P是圆上任
意一点,线段AP的垂直平分线l和直线OP相交于点Q,当
O
点P在圆O上运动时,点Q的轨迹是什么?为什么?
A Q
P115 习题3.1 第6题 如图,圆O的半径为定长 ,A是圆O内一定点,P是圆上 任意一点,线段AP的垂直平分线l和半径OP相交于点 Q,当点P在圆O上运动时,点Q的轨迹是什么?为什么?
A.椭圆 C.双曲线的左支
B.双曲线 D.双曲线的右支
双曲线的定义
22
【变式练习】
已知
P
是双曲线
双曲线及其标准方程课件
双曲线及其标准方程ppt 课件
欢迎来到本次ppt课件,将带您深入了解双曲线及其标准方程。让我们一起探 索这个有趣而美丽的数学概念!
什么是双曲线?
双曲线是数学中的一种曲线,它的形状类似于一个张开的双金属圆弧。它具有很多独特的特性和 性质。
图形特征
形状
双曲线的主轴长度大于副轴 长度,呈现出独特的开口形 状。
双曲线的图像与性质
焦点与准线
双曲线有两个焦点和两条 准线,这些元素决定了曲 线的位置和形状。
双曲线的离心率
离心率是衡量曲线弯曲程 度的指标,对于双曲线而 言,离心率大于1。
双曲线的对称性
双曲线具有对称性,关于 焦点、顶点、中心和原点 都存在对称性。
双曲线的应用
天文学
双曲线在行星轨道和彗星轨道的描述中发挥着重要作用。
渐近线
双曲线具有两条渐近线,可 以帮助我们更好地理解其形 状和趋势。
顶点
双曲线有两个顶点,它们是 曲线的最近点和最远点。
双曲线的标准方程
1 横轴标准方程
x²/a² - y²/b² = 1
2 纵轴标准方程
y²/a² - x²/b² = 1
3 参数方程
x = a*cos(θ), y = b*sin(θ)
通信技术
双曲线广泛应用于卫星通信和雷达系统中。
工程建模
双曲线在工程建模、电子设计和信号处理等领Leabharlann 具有广泛的应用价值。练习题
1
问题1
找到双曲线的焦点和准线。
问题2
2
计算给定双曲线的离心率。
3
问题3
应用双曲线方程解决实际问题。
结论和要点
1 双曲线是一种独特的数学曲线。
它具有特殊的形状、标准方程和性质。
欢迎来到本次ppt课件,将带您深入了解双曲线及其标准方程。让我们一起探 索这个有趣而美丽的数学概念!
什么是双曲线?
双曲线是数学中的一种曲线,它的形状类似于一个张开的双金属圆弧。它具有很多独特的特性和 性质。
图形特征
形状
双曲线的主轴长度大于副轴 长度,呈现出独特的开口形 状。
双曲线的图像与性质
焦点与准线
双曲线有两个焦点和两条 准线,这些元素决定了曲 线的位置和形状。
双曲线的离心率
离心率是衡量曲线弯曲程 度的指标,对于双曲线而 言,离心率大于1。
双曲线的对称性
双曲线具有对称性,关于 焦点、顶点、中心和原点 都存在对称性。
双曲线的应用
天文学
双曲线在行星轨道和彗星轨道的描述中发挥着重要作用。
渐近线
双曲线具有两条渐近线,可 以帮助我们更好地理解其形 状和趋势。
顶点
双曲线有两个顶点,它们是 曲线的最近点和最远点。
双曲线的标准方程
1 横轴标准方程
x²/a² - y²/b² = 1
2 纵轴标准方程
y²/a² - x²/b² = 1
3 参数方程
x = a*cos(θ), y = b*sin(θ)
通信技术
双曲线广泛应用于卫星通信和雷达系统中。
工程建模
双曲线在工程建模、电子设计和信号处理等领Leabharlann 具有广泛的应用价值。练习题
1
问题1
找到双曲线的焦点和准线。
问题2
2
计算给定双曲线的离心率。
3
问题3
应用双曲线方程解决实际问题。
结论和要点
1 双曲线是一种独特的数学曲线。
它具有特殊的形状、标准方程和性质。
优质实用教学课件精选双曲线及其标准方程PPT课件公开课
解: 6 10 点P的轨迹为双曲线
根据双曲线的焦点在 x 轴上,设它的标准方程为:
x2 y2 a2 b2 1 (a 0, b 0)
∵ 2a = 6, c=5 ∴ a = 3, c = 5 ∴ b2 = 52-32 =16
所以所求双曲线的标准方程为: x2 y2 1 9 16
课堂练习
y
M
F1 o F2 x
y
M F2
F1
x
y2 a2
x2 b2
1
F(0, ± c)
焦点在x轴上
焦点在y轴上
问题:如何判断双曲线的焦点在哪个轴上?
x2与y2的系数符号,决定焦点所在的坐标轴,x2,y2 哪个系数为正,焦点就在哪个轴上,双曲线的焦点 所在位置与分母的大小无关。
x2 y2 a2 b2 1 F ( ±c, 0)
这表明动点M与两定点C2、C1的距离的差是常数2.根 据双曲线的定义,动点M的轨迹为双曲线的左支(点M与C2 的距离大,与C1的距离小),这里a=1,c=3,则b2=8,设点M 的坐标为(x,y),其轨迹方程为:
• 例曲线3、,如求果m方的程范m围x-21+2-ym2 = 1 表示双 • 解(m-1)(2-m)<0,∴m>2或m<1
x2
y2
1( x 0)
115600 44400
例2.已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9, 动圆M同时与圆C1及圆C2相外切,求动圆圆心M的轨 迹方程.
解:设动圆M与圆C1及圆C2分别外切于点A 和B,根据两圆外切的条件,
|MC1|-|AC1|=|MA|,|MC2|-|BC2|=|MB|
1. 建系. 以F1,F2所在的直线为X轴,线
根据双曲线的焦点在 x 轴上,设它的标准方程为:
x2 y2 a2 b2 1 (a 0, b 0)
∵ 2a = 6, c=5 ∴ a = 3, c = 5 ∴ b2 = 52-32 =16
所以所求双曲线的标准方程为: x2 y2 1 9 16
课堂练习
y
M
F1 o F2 x
y
M F2
F1
x
y2 a2
x2 b2
1
F(0, ± c)
焦点在x轴上
焦点在y轴上
问题:如何判断双曲线的焦点在哪个轴上?
x2与y2的系数符号,决定焦点所在的坐标轴,x2,y2 哪个系数为正,焦点就在哪个轴上,双曲线的焦点 所在位置与分母的大小无关。
x2 y2 a2 b2 1 F ( ±c, 0)
这表明动点M与两定点C2、C1的距离的差是常数2.根 据双曲线的定义,动点M的轨迹为双曲线的左支(点M与C2 的距离大,与C1的距离小),这里a=1,c=3,则b2=8,设点M 的坐标为(x,y),其轨迹方程为:
• 例曲线3、,如求果m方的程范m围x-21+2-ym2 = 1 表示双 • 解(m-1)(2-m)<0,∴m>2或m<1
x2
y2
1( x 0)
115600 44400
例2.已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9, 动圆M同时与圆C1及圆C2相外切,求动圆圆心M的轨 迹方程.
解:设动圆M与圆C1及圆C2分别外切于点A 和B,根据两圆外切的条件,
|MC1|-|AC1|=|MA|,|MC2|-|BC2|=|MB|
1. 建系. 以F1,F2所在的直线为X轴,线
双曲线的标准方程李用课件
双曲线的几何性质
双曲线有两个分支,在平面内无 限延伸。
双曲线的两个焦点位于横轴上时, 称为横轴双曲线;两个焦点位于 纵轴上时,称为纵轴双曲线。
双曲线的实轴和虚轴分别与双曲 线的两个焦点连线,且长度相等。
双曲线的标准方程
01
0$。
02
02
双曲线的标准方程推导
推导过程
设$PF_1 = m, PF_2 = n$,则有$m - n = 2a$。
根据双曲线的性质, 当$cosangle F_1PF_2 < 0$时, 点$P$位于双曲线上。
设双曲线的焦点为 $F_1, F_2$,动点 为$P(x, y)$,根据 双曲线的定义,有 $|PF_1 - PF_2| = 2a$。
利用余弦定理,计 算出$cosangle F_1PF_2 = frac{m^2 + n^2 4c^2}{2mn}$。
在通信工程中,利用双曲线方程可以 计算出通信信号的覆盖范围和强度。
求解交通流量问题
在交通工程中,利用双曲线方程可以 计算出不同时间段内的交通流量。
04
双曲线的标准方程与椭圆的关系
椭圆与双曲线的比较
定义
方程形式
图形
椭圆是平面内与两个定点F1、 F2的距离之和等于常数(大于 |F1F2|)的点的轨迹,而双曲 线是平面内与两个定点F1、F2 的距离之差的绝对值等于常数 (小于|F1F2|)的点的轨迹。
双曲线的标准方程李 用课件
contents
目录
• 双曲线的基本概念 • 双曲线的标准方程推导 • 双曲线的标准方程应用 • 双曲线的标准方程与椭圆的关系 • 双曲线的标准方程的拓展
01
双曲线的基本概念
双曲线的定义
双曲线及其标准方程ppt课件
拉动拉链(M),思考拉链头(M)运动的轨迹是什么图形?
双曲线的定义
①如图(A), |MF1|-|MF2|=2a
②如图(B),|MF2|-|MF1|=2a
由①②可得: | |MF1|-|MF2| | = 2a (差的绝对值)上面 两条
曲线合起来叫做双曲线,每一条叫做双曲线的一支.
双曲线的定义
(2)定义
北师大版选择性必修一
2.2.1 双曲线的标准方程
复习
复习 平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点
的集合(或轨迹)叫做椭圆.
问题1 如果平面内到两个定点F1,F2的距离之差也是一个常数,这
样的点的轨迹是什么图形呢?
双曲线的定义
模型试验:取一条拉链,如图,把它固定在板上的F1、F2两点,
tan
2
中2可以直接使用此公式求双曲线焦点三角形的面积.
双曲线的焦点三角形
例3
2
F1,F2是双曲线
4
−
2
9
= 1的两个焦点,点P在双曲线右支
上,∠F1PF2=90°.求△F1PF2的面积.
双曲线的轨迹方程
例4 在△ABC中,已知||=4 2,且三个内角A,B,C满足2sin A+
sin C=2sin B.建立适当的坐标系,求顶点C的轨迹方程.
点的轨迹是什么?
2、若常数2a=0,轨迹是什么?
双曲线的定义
3、若常数2a=|F1F2|轨迹是什么?
4、若常数2a>|F1F2|轨迹是什么?
双曲线的标准方程
双曲线标准方程的推导
(1)建立直角坐标系.
y
(2)设点的坐标
M
(3)根据定义推导出双曲线的标准方程
双曲线的定义
①如图(A), |MF1|-|MF2|=2a
②如图(B),|MF2|-|MF1|=2a
由①②可得: | |MF1|-|MF2| | = 2a (差的绝对值)上面 两条
曲线合起来叫做双曲线,每一条叫做双曲线的一支.
双曲线的定义
(2)定义
北师大版选择性必修一
2.2.1 双曲线的标准方程
复习
复习 平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|)的点
的集合(或轨迹)叫做椭圆.
问题1 如果平面内到两个定点F1,F2的距离之差也是一个常数,这
样的点的轨迹是什么图形呢?
双曲线的定义
模型试验:取一条拉链,如图,把它固定在板上的F1、F2两点,
tan
2
中2可以直接使用此公式求双曲线焦点三角形的面积.
双曲线的焦点三角形
例3
2
F1,F2是双曲线
4
−
2
9
= 1的两个焦点,点P在双曲线右支
上,∠F1PF2=90°.求△F1PF2的面积.
双曲线的轨迹方程
例4 在△ABC中,已知||=4 2,且三个内角A,B,C满足2sin A+
sin C=2sin B.建立适当的坐标系,求顶点C的轨迹方程.
点的轨迹是什么?
2、若常数2a=0,轨迹是什么?
双曲线的定义
3、若常数2a=|F1F2|轨迹是什么?
4、若常数2a>|F1F2|轨迹是什么?
双曲线的标准方程
双曲线标准方程的推导
(1)建立直角坐标系.
y
(2)设点的坐标
M
(3)根据定义推导出双曲线的标准方程
双曲线及其标准方程ppt课件
F1 O F2
3.限式 |MF1| - |MF2|=±2a
4.代换 即 (x c)2 y2 (x c)2 y2 2a
5.化简
6
代数式化简得:
y
M (c2 a2) x2 a2 y2 a2 (c2 a2)
F1 O F2
可令:c2-a2=b2
x
代入上式得:b2x2-a2y2=a2b2
不存在
(4)已知A(-5,0),B(5,0),M点到A,B两点的距离之差 的绝对值为0,则M点的轨迹是什么?
线段AB的垂5直平分线
(三)合作探究,构建方程
双曲线标准方程推导
1.建系
以F1,F2所在的直线为x轴,线段F1F2的中 y 点为原点建立直角坐标系
M
2.设点
x
设M(x , y),则F1(-c,0),F. 2(c,0)
15
16
2
(二)注重细节,理解概念
双曲线定义:
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对 值等于非零常数(小于︱F1F2︱)的点的轨迹
叫做双曲线.
M
① 两个定点F1、F2——双曲线的焦点;
② |F1F2|=2c ——焦距.
F1 o F2
3
(二)注重细节,理解概念
思考:为什么要求 0<2a<2c? 演示
当2a=2c时,动点的轨迹是什么? 以点F1、F2为端点,方向指向F1F2外侧的两条射 线. 当2a>2c时,动点的轨迹是什么? 不存在 当2a=0时,动点的轨迹是什么? 线段F1F2的垂直平分线
x2 b2
(1 a
0, b
0)
问题:如何判断双曲线的焦点在哪个轴上呢?
(二次项系数为正,焦点在相应的轴8上)
双曲线及其标准方程ppt课件
(2) MF1 MF2 2a 2c
(3) MF1 MF2 2a 2c
F1
M oF
2
结论:
1、当||MF1|-|MF2||= 2a<|F1F2|时,M点轨迹是双曲线
其中当|MF1|-|MF2|= 2a时,M点轨迹是双曲线 中靠近F2的一支; 当|MF2| - |MF1|= 2a时,M点 轨迹是双曲线中靠近F1的一支. 2、当 ||MF1|-|MF2||= 2a=|F1F2|时,M点轨迹是在直 线F1F2上且以F1和F2为端点向外的两条射线。
y2 a2
x2 b2
1(a0, b来自0)F (c,0), F (0,c)
焦点位 看分母大小,哪个大 看 x2 , y2 的系数正负,
置判断:就在对应的轴上
哪个为正就在哪个轴上
a,b,c 关系
c2 a2 b2
c2 a2 b2
例2已知A,B两地相距800m,在A地听到炮弹
爆炸声比在B地晚2s,且声速为340m/s,求炮
弹爆炸点的轨迹方程.
解: 由声速及在A地听到炮弹爆炸声比在B地 晚2s,可知A地与爆炸点的距离比B地与爆炸点 的距离远680m.因为|AB|>680m,所以爆炸点 的轨迹是以A、B为焦点的双曲线在靠近B处的
生活中的双曲线
可口可乐的下半部 玉枕的形状
生活中的双曲线
双曲线的标准方程
求曲线方程的步骤: 1. 建系.
以F1,F2所在的直线为x轴,线段 F1F2的中点为原点建立直角坐标系 2.设点.
设M(x , y),则F1(-c,0),F2(c,0)
3.列式 |MF1| - |MF2|=±2a
y
M
F OF
当焦点不明确在哪个轴上时,可设双曲线方程为Ax2+ By2=1(AB<0).
选择必修 第三章 3.2.1 双曲线及其标准方程 课件(共23张PPT)
0),焦点F1,F2的坐标分别为(-c , 0) ,(c , 0).
又设||MF1|-|MF2||= 2a( a为大于0的常数, a<c).
由双曲线的定义,双曲线就是下列点的集合:
P={M|||MF1|-|MF2||=2a,0<a<|F1F2|}.
y
M
F1
O
F2 x
知新探究
y
设 M(x, y) 是双曲线上任意一点,双曲线的焦距为 2c( c >
拓展2:根据两个不同的观测点测得同一炮弹爆炸声的时间差,可以确定爆炸点在某
条曲线上,但不能确定爆炸点的准确位置. 而现实生活中为了安全,我们最关心的是
炮弹爆炸点的准确位置,怎样才能确定爆炸点的准确位置呢?
利用两个不同的观测点A, B测得同一点P发出信号的时间差, 可以确定点P所在
双曲线方程. 如果再增设一个观测点C,利用B、C(或A、C)两处测得的爆炸声的时
因为|PA|-|PB|=340×2=680>0,
所以点P的轨迹是双曲线的右支,因此x>340.
所以,炮弹爆炸点的轨迹方程为
2
115600
2
−
=1(x>340).
44400
P
A o
B x
知新探究
拓展1:若在A,B两地同时听到炮弹爆炸声,则炮弹爆炸点的轨迹是什么?
提示: 爆炸点的轨迹是线段AB的垂直平分线.
思考:
1.与两定点的距离的差的绝对值等于常数(当2a=|F1F2|时)的轨迹是什么?
在直线F1F2上且 以F1、F2为端点向外的两条射线.
2.与两定点的距离的差的绝对值等于常数(当2a>|F1F2| )时的轨迹是什么?
不存在
3.当||MF1|-|MF2||=2a=0时的轨迹是什么?
又设||MF1|-|MF2||= 2a( a为大于0的常数, a<c).
由双曲线的定义,双曲线就是下列点的集合:
P={M|||MF1|-|MF2||=2a,0<a<|F1F2|}.
y
M
F1
O
F2 x
知新探究
y
设 M(x, y) 是双曲线上任意一点,双曲线的焦距为 2c( c >
拓展2:根据两个不同的观测点测得同一炮弹爆炸声的时间差,可以确定爆炸点在某
条曲线上,但不能确定爆炸点的准确位置. 而现实生活中为了安全,我们最关心的是
炮弹爆炸点的准确位置,怎样才能确定爆炸点的准确位置呢?
利用两个不同的观测点A, B测得同一点P发出信号的时间差, 可以确定点P所在
双曲线方程. 如果再增设一个观测点C,利用B、C(或A、C)两处测得的爆炸声的时
因为|PA|-|PB|=340×2=680>0,
所以点P的轨迹是双曲线的右支,因此x>340.
所以,炮弹爆炸点的轨迹方程为
2
115600
2
−
=1(x>340).
44400
P
A o
B x
知新探究
拓展1:若在A,B两地同时听到炮弹爆炸声,则炮弹爆炸点的轨迹是什么?
提示: 爆炸点的轨迹是线段AB的垂直平分线.
思考:
1.与两定点的距离的差的绝对值等于常数(当2a=|F1F2|时)的轨迹是什么?
在直线F1F2上且 以F1、F2为端点向外的两条射线.
2.与两定点的距离的差的绝对值等于常数(当2a>|F1F2| )时的轨迹是什么?
不存在
3.当||MF1|-|MF2||=2a=0时的轨迹是什么?
双曲线及其标准方程概要课件
双曲线及其标准方程概 要课件
• 双曲线的定义与性质 • 双曲线的标准方程 • 双曲线的焦点与离心率 • 双曲线的渐近线与切线 • 双曲线的实际应用
01
双曲线的定义与性质
双曲线的定义
总结词
双曲线是由平面与双曲面相交形成的曲线,也可以由两定点和固定距离的点的轨 迹形成。
详细描述
双曲线是由平面与双曲面相交形成的曲线,其形状取决于平面的位置和双曲面的 形状。双曲线有两个分支,分别位于两个不同的平面上。双曲线也可以由两个定 点和固定距离的点的轨迹形成,其中固定距离称为焦距。
双曲线的焦点与离心率的关系
01
02
03
关系
推导
应用
04
双曲线的渐近线与切线
双曲线的渐近线
定义
双曲线的渐近线是与双曲线无限接近 但永不相交的直线。
几何意义
渐近线反映了双曲线的弯曲程度和方 向。
计算方法
对于标准方程$frac{x^2}{a^2} frac{y^2}{b^2} = 1$,渐近线方程为 $frac{x^2}{a^2} - frac{y^2}{b^2} = 0$。
双曲线的切线
定义
计算方法
几何意义
渐近线与切线的几何意义
相互关系 应用
05
双曲线的实际应用
双曲线在天文学中的应用
星体轨道计算
01
哈勃定律
02
宇宙膨胀理论
03
双曲线在物理学中的应用
声学波动 波动光学 量子力学
双曲线在其他领域的应用
经济预测
在经济领域,双曲线模型被用于预测经济趋势和周期性波动。
02
双曲线的标准方程
双曲线标准方程的推导
定义双曲线的焦点和准线
• 双曲线的定义与性质 • 双曲线的标准方程 • 双曲线的焦点与离心率 • 双曲线的渐近线与切线 • 双曲线的实际应用
01
双曲线的定义与性质
双曲线的定义
总结词
双曲线是由平面与双曲面相交形成的曲线,也可以由两定点和固定距离的点的轨 迹形成。
详细描述
双曲线是由平面与双曲面相交形成的曲线,其形状取决于平面的位置和双曲面的 形状。双曲线有两个分支,分别位于两个不同的平面上。双曲线也可以由两个定 点和固定距离的点的轨迹形成,其中固定距离称为焦距。
双曲线的焦点与离心率的关系
01
02
03
关系
推导
应用
04
双曲线的渐近线与切线
双曲线的渐近线
定义
双曲线的渐近线是与双曲线无限接近 但永不相交的直线。
几何意义
渐近线反映了双曲线的弯曲程度和方 向。
计算方法
对于标准方程$frac{x^2}{a^2} frac{y^2}{b^2} = 1$,渐近线方程为 $frac{x^2}{a^2} - frac{y^2}{b^2} = 0$。
双曲线的切线
定义
计算方法
几何意义
渐近线与切线的几何意义
相互关系 应用
05
双曲线的实际应用
双曲线在天文学中的应用
星体轨道计算
01
哈勃定律
02
宇宙膨胀理论
03
双曲线在物理学中的应用
声学波动 波动光学 量子力学
双曲线在其他领域的应用
经济预测
在经济领域,双曲线模型被用于预测经济趋势和周期性波动。
02
双曲线的标准方程
双曲线标准方程的推导
定义双曲线的焦点和准线
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1(a
0,b
0)
焦点
a.b.c的关 系
F(±c,0) F(0,±c)
a>b>0,a2=b2+c2
F(±c,0) F(0,±c)
a>0,b>0,但a不一 定大于b,c2=a2+b2
LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
练习1:写出以下曲线的焦点坐标及a,b:
(1) x2 y2 1和x2 15 y2 15 25 9
-(-byx22)22= 1
(a>0,b>0)
M
叫做双曲线的标准方程 y-x
yxy
y F2
y x
它表示的双曲线焦点在y轴上, x Fy 1 焦点为F1(0,-c),F2(0,c),且c2=a2+b2 M
oo
F1
Fxy2 x
x LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
x2 y2 a2 b2 1 F ( ±c, 0)
常数的点的轨迹叫做椭圆。
思考
F1
F2
差 平面内与两定点F1,F2的距离的 为非
零常数的点的轨迹是怎样的曲线呢?
LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
思 考:
平面内与两 定点F1,F2的 距离的差为 非零常数的 点的轨迹是 什么?
定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等 于非零常数(小于︱F1F2︱)的点的轨迹叫双曲线。
F1
M
o F2 x
(x c)2 y2 (x c)2 y2 2a
移项平方整理得 cx -a2=±a (x-c)2+y2
再次平方,得: (c2-a2) x2-a2y2=a2(c2-a2) 由双曲线的定义知,2c>2a,即c>a,故c2-a2>0,
令c2-a2=b2,其中b>0,代入整理得
:
x2 a2
LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
双曲线与椭圆之间的区别与联系
椭圆
双曲线
定义 方程
|MF1|+|MF2|=2a
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)
y2 a2
x2 b2
1(a
b
0)
||MF1|-|MF2||=2a
x2 y2 1(a 0,b 0) a2 b2
y2 a2
x2 b2
焦点(4,0), a 5, b 3 焦点(4,0), a 15, b 1
(2) x2 y2 1和 y2 x2 1
43
34
焦点(1,0), a 2, b 3 焦点(0, 7 ), a 3, b 2
LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
练习2. 直接写出适合下列条件的双曲线的标准方程: (1)a=4,b=3,焦点在x轴上; x 2 y2 1
y
M
F1 o F2 x
y
M F2
F1
y2 x2 x a2 b2 1
F(0, ± c)
说明:
(1)双曲线的标准方程用减号 “-” 连接 ; (2)双曲线方程中a>0,b>0,但a不一定大于b
(3)如果x2的系数是正的,则焦点在x轴上; 如果y2的系数是正的,则焦点在y轴上;
(4)双曲线标准方程中,a,b,c的关系是c2=a2+b2;
则|MF1|=|MF2|
此时点的轨迹是线段的垂直平
分线。
F1
F2
(1)2a<2c ;
M
注意 (2)2a >0 ;
LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
试说明在下列条件下动点M的轨迹各是什么图形?
(F1、F2是两定点, |MF1|-|MF2|
|F1F2| =2c (a,c为正常数)
(5)双曲线的标准方程可统一写成Ax2-By2=1(AB>0)
LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
位置 图形
方程 共性
焦点在X轴上
y
M
F1 O F2 x
焦点在Y轴上
y M
F2
x
O
F1
x2 y2 1 a2 b2
y2 x2 1 a2 b2
1、两种方程中,总有a>0 b>0 2、 a、 b、c 满足关系式a2+b2=c2 3、二次项系数为正,焦点在相应的轴上
-
y2 b2
=1
(a>0,b>0)
LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
二、双曲线的标准方程:
y
M
方程
x2 a2
-
y2 b2
=1
(a>0,b>0)
y
叫做双曲线的标准方程
它表示的双曲线焦点在x轴上, x F1
o F2 x
焦点为F1(-c,0),F2(c,0),且c2=a2+b2
方程
xy22 a2
这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点的距离叫双曲线的
焦距.
LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
平面内与两个定点F1,F2的距 离之差的绝对值为常数(小于︱
F1F2︱)的点的轨迹叫双曲线。 F1 (|F1F2|记为2c; 常数记为 22a.)定义中这个常数2a能否为0?
AO1 A2 F2
M
∵若常数2a= |MF1|-|MF2| =0
因此,在应用定义时,首先要考查 2a与2c的大小 .
LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
二、双曲线的标准方程:
y
如且y)图原为建点双立O曲与坐线线标上段系任F,一1F2使点的x,中轴双点经曲重过线合F焦1。、距F设为2,M(x并,
2c(c>0),则F1(-c,0), F2(c,0)
P= {M ||MF1 | - | MF2| = +_ 2a }
=2a,
当|MF1|-|MF2|=2a时,点M的轨迹 双曲线的右支
;
当|MF2|-|MF1|=2a时,点M的轨迹 双曲线的左支 ;
当a=c时,动点M的轨M迹 以F1、F2为端点的两条射线 ;
当a>c时,F动1 点M的轨F迹2 不存在 . F1
F2
当a=0时,动点M的是轨迹_线__段__F_1_F_2_的__M垂__直__平__分__线____.
LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
一、复习与问题
1,椭圆的第一定义是什么?
平面内与两定点F1,F2的距离的和等于常
数(大于 |F1F2| )的点的轨迹叫做椭圆。
M
M
F1
F2
LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
定义
图 象
标准 方程 焦点 a,b,c的关 系
|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|)
··· y M
F1 o F2 x
y
·F2
·o
x
F1
M
x2 y2 a2 b2 1
(a>b>0)
(-c,0), (c,0)
y2 x2 a2 b2 1
(a>b>0)
(0, -c) ,(0, c)
a2=b2+c2
LUZHOU PEOPLE’S HOSPITAL
一、复习与问题
平面内与两定点F1,F2的距离的和等于