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双曲线 教材解读
一、学问精讲
1、正确理解双曲线的定义
一要留意不要将“确定值”丢掉,否则就不是整个双曲线了(仅表示双曲线的一支);二要留意“常数”的条件,即常数2a<|F1F2|,由于当2a=|F1F2|时,其轨迹是以F1和F2为端点的两条射线,而当2a> |F1F2|时,其轨迹不存在。
2、精确 把握双曲线的标准方程
(1)双曲线的标准方程中“标准”的含义有两层:一是两个焦点在坐标轴上;二是两个焦点的中点与坐标原点重合。
(2)两种双曲线的异同:①相同点:外形、大小相同,都有a>0,b>0,c=a+b;
②不同点:两种双曲线的位置不同,它们的焦点坐标也不相同。
(3)推断焦点位置的方法:双曲线的焦点在x轴上标准方程中x项的系数为正;双曲线的焦点在y轴上标准方程中y项的系数为正。
(4)与椭圆标准方程的不同:
①双曲线有两条渐近线,而椭圆没有渐近线;椭圆标准方程中是“+”号,双曲线标准方程中是“-”号;
②双曲线方程和椭圆方程各有两种形式,其推断方法不同:对于双曲线和来说,假如x项为正的,则焦点在x轴上;x项的分母是a;假如y项为正的,则焦点在y轴上;y项的分母是a,a不愿定大于b,这和椭圆有明显的不同。
③双曲线有两个顶点,离心率e>1;而椭圆有四个顶点,离心率e<1;椭圆标准方程中a=b+ c,而双曲线中c=a+b。
3、 对双曲线的简洁几何性质的加强理解
(1)双曲线的焦点(两个)总在它的实轴上;椭圆的离心率是描述椭圆扁平程度的一个重要数据。同样,双曲线的离心率是描述双曲线“张口”大小的一个重要数据,由于,当e从接近1渐渐增大时,的值就从接近于0渐渐增大,双曲线的“张口”渐渐增大。
(2)要把握依据双曲线的标准方程求它的渐近线方程的求法。
由于y=±x±=0-=0,所以把标准方程-=1(a>0,b>0)中的“1”用“0”替换即可得出渐近线方程。
(3)已知渐近线方程求双曲线的标准方程的方法:
①渐近线方程为mx±ny=0的双曲线的方程为:mx-ny=(≠0且为常数)。
②与双曲线-=1(a>0,b>0)有共同渐近线的双曲线方程可设为-=(≠0且为常数)。
二、方法点拨
1、应用双曲线的定义和标准方程解题时,应留意:(1)动点是否满足双曲线的精确 定义。(2)条件“2a<|F1F2|”是否成立。(3)是否使|PF1|-|PF2|=2a与|PF1|-|PF2|=-2a同时成立。(4)焦点所在坐标轴是否明确。
2、求双曲线标准方程的方法
(1)求双曲线的标准方程包括“定量”和“定位”。要求出双曲线的标准方程,就要求出和 这两个“待定系数”,于是需要两个独立的条件,按条件列出方程关于和 的方程组。解得和 的具体数值后,再按位置特征写出标准方程,因此“定量”是指a、b、c等数值的确定;“定位”则是指除了中心在原点以外,推断焦点在哪条坐标轴上,以便在使方程的右边为1时,确定方程的左边哪一项为正,哪一项为负,同时也就确定了和 在方程中的位置。
(2)求双曲线方程一般可用待定系数法,其解题方法是先定型,再定量。解题步骤分为:首先推断曲线的类型,其次求出关键数据(即待定系数),最终写出曲线方程。
(3)假如已知渐近线方程y=±x ,双曲线方程可设为,通过求出确定双曲线方程。
三、高考考情分析与应试策略
双曲线的定义、标准方程、几何性质是高考的重点和热点之一,高考中主要以选择题、填空题为主,其次考查以双曲线为载体,融入三角、不等式、函数、向量的综合性问题,这类问题以解答题为主。高考会从以下几个方面来命题:(1)运用双曲线的定义解决到焦点的距离,焦点弦等有关问题,双曲线的定义仍将是今后考查的重点。(2)机敏运用双曲线的性质,解决离心率、渐近线问题,也是今后考查的重点。有关离心率的问题将会是一个热点。(3)以双曲线为载体的开放题、争辩性问题,将逐步取代繁冗的解答题,成为高考的热点。
在学习中把握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简洁几何性质时,要留意数形结合。一是结合图形理解标准方程中的参数 a、b、c、e的几何意义及相互关系;二是结合图形理解双曲线的简洁几何性质。
四、高考热点题型呈现
1、有关基本概念的考查
双曲线的定义及标准方程是双曲线的基础学问,高考中多为基础性题目。
例1.(上海春)若,则“”是“方程表示双曲线”的( )
(A)充分不必要条件. (B)必要不充分条件.
(C)充要条件. (D)既不充分也不必要条件.
解:应用直接推理和特值否定法.当k>3时,有k-3>0,k+3>0,所以方程 表示双曲线;当方程 表示双曲线时,k=-4 是可以的,这不在k>3里.故应当选A.
2、双曲线的几何性质的考查
双曲线的几何性质作为是高考的重点和热点之一,高考中必定考查,有离心率的题目毁灭上升趋势。
例2.(陕西卷)已知双曲线 - =1(a>)的两条渐近线的夹角为,则双曲线的离心率为
A.2 B. C. D.
解法1:双曲线(a>)的两条渐近线的夹角为,则,所以 a2=6,双曲线的离心率为 ,选D.
解法2:生疏两条渐近线的夹角和几何量之间的关系,构建方程有
,选D;
3、双曲线有关的综合问题
以双曲线为载体,融入三角、不等式、函数、向量的综合性问题,是高考考查的重点,也是我们学习中的难点。
例3.(四川卷)已知两定点,满足条件的点的轨迹是曲线,直线与曲线交于两点。假如,且曲线上存在点,使,求的值和的面积。
分析:本小题主要考察双曲线的定义和性质、直线与双曲线的关系、点到直线的距离等学问及解析几何的基本思想、方法和综合解决问题的力气。
解:由双曲线的定义可知,曲线是以为焦点的双曲线的左支,且,易知, 故曲线的方程为
设,由题意建立方程组
消去,得
又已知直线与双曲线左支交于两点,有
解得
又由于
依题意得 整理后得
∴或 但 ∴
故直线的方程为
设,由已知,得
所以,
又,
即点
将点的坐标代入曲线的方程,得
得,但当时,所得的点在双曲线的右支上,不合题意
所以,点的坐标为
到的距离为
所以的面积
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