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双曲线的几何性质概要
1.双曲线的几何性质(参考教材P39图2-3-5)
(1)范围:或,.
(2)对称性:双曲线关于x轴、y轴和原点对称.
(3)顶点:这两个点称为双曲线的顶点,线段叫做双曲线的实轴,长为;线段()叫做双曲线的虚轴,长为.
(4)渐近线:双曲线特有的性质,方程为.
等轴双曲线:,它的渐近线方程为,离心率.
(5)离心率:离心率,随着的增大,双曲线开口逐渐变得开阔.
对渐近线的理解应掌握以下几点:
(1)“渐近”的含义:当双曲线的各支向外延伸时,与两条渐近线逐渐接近,接近的程度是无限的,但永不相交.
(2)要掌握根据双曲线的标准方程求它的渐近线方程的求法.
∵,
∴把标准方程中的“1”用“0”替换即可得出渐近线方程.
(3)双曲线的渐近线也是用来反映双曲线的开口大小程度的.所以双曲线的离心率与渐近线之间有着密切的联系,二者之间可以互求.已知渐近线方程时,可得的值,于是,因此可求出离心率的值;而已知离心率的值,也可求出渐近线的方程,即.但要注意,当双曲线的焦点所在的坐标轴不确定时上述两类问题都有两解.
2.特别提示
学习双曲线的几何性质,可以用类比思想,即象讨论椭圆的几何性质一样去研究双曲线的标准方程,从而得出双曲线的几何性质.
双曲线系的三种形态
1.过已知定点A、B的双曲线系
例1 求过两点,且中心在原点,焦点在坐标轴上的双曲线的标准方程.
解:设所求双曲线为.
∵双曲线过,,
∴解得.
故所求双曲线方程为.
2.
与椭圆共焦点的双曲线系
例2 求与椭圆有相同焦点,且经过点的双曲线方程.
解:设所求双曲线为,
将点代入解得.
故所求双曲线方程为.
3.与双曲线共渐近线的双曲线系
例3 求与双曲线有共同的渐近线,且焦距为12的双曲线方程.
解:设所求双曲线为.
当时,,,,
则,解得.
此时所求双曲线方程为;
当时,,,,则,
解得.
此时所求双曲线方程为.
双曲线07高考
第1题. 已知双曲线的顶点到渐近线的距离为2,焦点到渐近线的距离为6,则该双曲线的离心率为 .
答案:
第2题. (2007海南、宁夏文)已知双曲线的顶点到渐近线的距离为2,焦点到渐近线的距离为6,则该双曲线的离心率为 .
答案:
第3题. (2007湖南理)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点的动直线与双曲线相交于两点.
(I)若动点满足(其中为坐标原点),求点的轨迹方程;
(II)在轴上是否存在定点,使·为常数?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
答案:解:由条件知,,设,.
解法一:(I)设,则则,,
,由得
即
于是的中点坐标为.
当不与轴垂直时,,即.
因为两点在双曲线上,所以,,两式相减得
,即.
将代入上式,化简得.
当与轴垂直时,,求得,也满足上述方程.
所以点的轨迹方程是.
(II)假设在轴上存在定点,使为常数.
当不与轴垂直时,设直线的方程是.
代入有.
则是上述方程的两个实根,所以,,
于是
.
因为是与无关的常数,所以,即.此时=.
当与轴垂直时,点的坐标可分别设为,,
此时.
故在轴上存在定点,使为常数.
解法二:(I)同解法一的(I)有……………………………………①
当不与轴垂直时,设直线的方程是.
代入有.
则是上述方程的两个实根,所以.…………………………②
. ………………………………③
由①②③得.……………………………………………………………④
. ……………………………………………………………………………⑤
当时,,由④⑤得,,将其代入⑤有
.整理得.
当时,点的坐标为,满足上述方程.
当与轴垂直时,,求得,也满足上述方程.
故点的轨迹方程是.
(II)假设在轴上存在定点点,使为常数,
当不与轴垂直时,由(I)有,.
以上同解法一的(II).
第4题. (2007湖南文)已知双曲线的右焦点为,过点的动直线与双曲线相交于两点,点的坐标是.
(I)证明为常数;
(II)若动点满足(其中为坐标原点),求点的轨迹方程.
答案:解:由条件知,设,.
(I)当与轴垂直时,可设点的坐标分别为,,
此时.
当不与轴垂直时,设直线的方程是.
代入,有.
则是上述方程的两个实根,所以,,
于是
.
综上所述,为常数.
(II)解法一:设,则,,
,.由得:
即
于是的中点坐标为.
当不与轴垂直时,,即.
又因为两点在双曲线上,所以,,两式相减得
,即.
将代入上式,化简得.
当与轴垂直时,,求得,也满足上述方程.
所以点的轨迹方程是.
解法二:同解法一得……………………………………①
当不与轴垂直时,由(I) 有.…………………②
.………………………③
由①②③得.…………………………………………………④
.……………………………………………………………………⑤
当时,,由④⑤得,,将其代入⑤有
.整理得.
当时,点的坐标为,满足上述方程.
当与轴垂直时,,求得,也满足上述方程.
故点的轨迹方程是.
第5题. (2007江苏)在平面直角坐标系中,双曲线的中心在坐标原点,焦点在轴上,一条渐近线的方程为,则它的离心率为( )
A. B. C. D.
答案:A
第6题. (2007江西理)
设动点到点和的距离分别为和,,且存在常数,使得.
(1)证明:动点的轨迹为双曲线,并求出的方程;
(2)过点作直线交双曲线的右支于两点,试确定的范围,使,其中点为坐标原点.
答案:解法一:(1)在中,,即,
,即(常数),
点的轨迹是以为焦点,实轴长的双曲线.
方程为:.
(2)设,
①当垂直于轴时,的方程为,,在双曲线上.
即,因为,所以.
②当不垂直于轴时,设的方程为.
由得:,
由题意知:,
所以,.
于是:.
因为,且在双曲线右支上,所以
.
由①②知,.
解法二:(1)同解法一
(2)设,,的中点为.
①当时,,
因为,所以;
②当时,.
又.所以;
由得,由第二定义得
.
所以.
于是由得
因为,所以,又,
解得:.由①②知.
第7题. (2007江西文)
设动点到两定点和的距离分别为和,,且存在常数,使得.
(1)证明:动点的轨迹为双曲线,并求出的方程;
(2)如图,过点的直线与双曲线的右支交于两点.问:是否存在,使是以点为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
答案:解:(1)在中,
(小于的常数)
故动点的轨迹是以,为焦点,实轴长的双曲线.
方程为.
(2)方法一:在中,设,,,.
假设为等腰直角三角形,则
由②与③得,
则
由⑤得,
,
故存在满足题设条件.
方法二:(1)设为等腰直角三角形,依题设可得
所以,.
则.①
由,可设,
则,.
则.②
由①②得.③
根据双曲线定义可得,.
平方得:.④
由③④消去可解得,
故存在满足题设条件.
第8题. (全国卷I理)已知双曲线的离心率为,焦点是,,则双曲线方程为( )
A. B. C. D.
答案:A
第9题. (2007全国I文)已知双曲线的离心率为,焦点是,,则双曲线方程为( )
A. B. C. D.
答案:A
第10题. (2007全国II理)设分别是双曲线的左、右焦点.若双曲线上存在点,使且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
答案:B
第11题. (2007全国II文)设分别是双曲线的左、右焦点.若点在双曲线上,且,则( )
A. B. C. D.
答案:B
第12题. (2007陕西理)已知双曲线(,),以的右焦点为圆心且与的渐近线相切的圆的半径是( )
A. B. C. D.
答案:D
第13题. (2007浙江理)已知双曲线的左、右焦点分别为,,是准线上一点,且,,则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
答案:B
第14题. (2007浙江文)已知双曲线的左、右焦点分别为,,是准线上一点,且,,则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
答案:B
第15题. (2007湖北理)双曲线的左准线为,左焦点和右焦点分别为和;抛物线的准线为,焦点为与的一个交点为,则等于( )
A. B. C. D.
答案:A
第16题. (2007安徽理)如图,和分别是双曲线的两个焦点,和是以为圆心,以为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且是等边三角形,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
答案:D
第17题. (2007天津理)设双曲线的离心率为,且它的一条准线与抛物线的准线重合,则此双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
答案:D
第18题. (2007福建理)以双曲线的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
答案:A
第19题. (2007福建文)以双曲线的右焦点为圆心,且与其右准线相切的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
答案:B
第20题. (2007广东文).在平面直角坐标系中,已知抛物线关于轴对称,顶点在原点,且过点,则该抛物线的方程是 .
答案:
第21题. (2007辽宁文)双曲线的焦点坐标为( )
A., B.,
C., D.,
答案:C
第22题. (2007山东理)设是坐标原点,是抛物线的焦点,是抛物线上的一点,与轴正向的夹角为,则为 .
答案:
第23题. (2007上海文)以双曲线的中心为顶点,且以该双曲线的右焦点为焦点的抛物线方程是
.
答案:
第24题. (2007四川理)如果双曲线上一点到双曲线右焦点的距离是,那么点到轴的距离是( )
A. B. C. D.
答案:A
第25题. (2007四川文)如果双曲线上一点到双曲线右焦点的距离是2,那么点到轴的距离是( )
(A) (B) (C) (D)
答案:A
第26题. (2007天津文)设双曲线的离心率为,且它的一条准线与抛物线的准线重合,则此双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
答案:D
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