高考数学复习点拨 双曲线的第二定义
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用心 爱心 专心 双曲线的第二定义
观察教材第57页例5我们可知双曲线的轨迹还可以用另一种形式给出,这就是双曲线的第二定义,此定义可以快速解决某些双曲线问题,下面对其作简单介绍:
一、双曲线的第二定义
例 1 点()M x y ,与定点(0)F c ,的距离和它到定直线2
:a l x c =的距离的比是常数(0)c c a a
>>,求点M 的轨迹. 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MF c P M d a ⎧⎫⎪⎪=⎨⎬⎪⎪⎩⎭
|, 由此得22
2
()x c y c a a x c
-+=-.化简,得22222222()()c a x a y a c a --=-. 设2
22c a b -=,就可化为22
221(00)x y a b a b -=>>,,这是双曲线的标准方程,所以点M 的轨迹是实轴长、虚轴长分别为22a b ,的双曲线(如图)
.
由例1可知,当点M 到一个定点的距离和它到一条定直线的距离的比是常数(1)c e e a
=>时,这个点的轨迹是双曲线.定点是双曲线的焦点,定直线叫做双曲线的准线,常数e 是双曲线的离心率.
对于双曲线22221x y a b -=,相应于焦点(0)F c ,的准线方程是2
a x c =,根据双曲线的对称性,相应于焦点(0)F c '-,的准线方程是2
a x c
=-,所以双曲线有两条准线. 二、第二定义的应用
例 2 一动点到定直线3x =的距离是它到定点(40)F ,的距离的
12
,求这个动点的轨迹
用心 爱心 专心 方程.
误:由题意知动点到定点的距离与它到定直线的距离之比为2,所以动点的轨迹是双曲线.
又(40)F ,∵,4c =∴.
∵准线3x =,2
3a c
=∴,即22124a b ==,. 故双曲线方程为22
11214
x y -=. 析:错解中误认为曲线中心为原点.仅由焦点(即定点)(40)F ,和准线(定直线)方程
3x =,不能得出4c =及2
3a c
=. 正:由题设知离心率2e =,
又定点(40)F ,与定直线3x =是双曲线相应的右焦点与右准线,
所以2c a =,21a c c -=,解得2433
a c ==,. 所以双曲线中心为803O ⎛⎫' ⎪⎝⎭
,. 又2
43b =,故双曲线方程为22(38)3144x y --=. 评注:在应用第二定义时,应先确定定点不在定直线上,否则轨迹将是两条相交的直线,同时还应明确曲线中心的位置,因为中心不同的曲线有其不同的方程.