资源描述
圆锥曲线(三)------双曲线
知识点一:双曲线定义
平面内与两个定点,的距离之差的绝对值等于常数(小于)的点的轨迹称为双曲线.即:。
这两个定点称为双曲线的焦点,两焦点的距离称为双曲线的焦距.
注意:
1. 双曲线的定义中,常数应当满足的约束条件:,这可以借助于三角形中边的相关性质“两边之差小于第三边”来理解;
2. 若去掉定义中的“绝对值”,常数满足约束条件:(),则动点轨迹仅表达双曲线中靠焦点的一支;若(),则动点轨迹仅表达双曲线中靠焦点的一支;
3. 若常数满足约束条件:,则动点轨迹是以F1、F2为端点的两条射线(涉及端点);
若常数满足约束条件:,则动点轨迹不存在;
5.若常数,则动点轨迹为线段F1F2的垂直平分线。
知识点二:双曲线的标准方程
1.当焦点在轴上时,双曲线的标准方程:,其中;
2.当焦点在轴上时,双曲线的标准方程:,其中.
注意: 1.只有当双曲线的中心为坐标原点,对称轴为坐标轴建立直角坐标系时,才干得到双曲线的标准方程;
2.在双曲线的两种标准方程中,都有;
3.双曲线的焦点总在实轴上,即系数为正的项所相应的坐标轴上.当的系数为正时,焦点在轴上,双曲线的焦点坐标为,;当的系数为正时,焦点在轴上,双曲线的焦点坐标为,.
知识点三:双曲线性质
1、双曲线(a>0,b>0)的简朴几何性质
(1) 对称性:对于双曲线标准方程(a>0,b>0),把x换成―x,或把y换成―y,或把x、y同时换成―x、―y,方程都不变,所以双曲线(a>0,b>0)是以x轴、y轴为对称轴的轴对称图形,且是以原点为对称中心的中心对称图形,这个对称中心称为双曲线的中心。
(2)范围:双曲线上所有的点都在两条平行直线x=―a和x=a的两侧,是无限延伸的。因此双曲线上点的横坐标满足x≤-a或x≥a。
(3) 顶点:①双曲线与它的对称轴的交点称为双曲线的顶点。
②双曲线(a>0,b>0)与坐标轴的两个交点即为双曲线的两个顶点,坐标分别为A1(―a,0),A2(a,0),顶点是双曲线两支上的点中距离最近的点。
③两个顶点间的线段A1A2叫作双曲线的实轴;设B1(0,―b),B2(0,b)为y轴上的两个点,则线段B1B2叫做双曲线的虚轴。实轴和虚轴的长度分别为|A1A2|=2a,|B1B2|=2b。a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长。注意:①双曲线只有两个顶点,而椭圆有四个顶点,不能把双曲线的虚轴与椭圆的短轴混淆。
②双曲线的焦点总在实轴上。③实轴和虚轴等长的双曲线称为等轴双曲线。
(4)离心率:
② 双曲线的焦距与实轴长的比叫做双曲线的离心率,用e表达,记作。
②由于c>a>0,所以双曲线的离心率。 由c2=a2+b2,可得,所以决定双曲线的开口大小,越大,e也越大,双曲线开口就越开阔。所以离心率可以用来表达双曲线开口的大小限度。③等轴双曲线,所以离心率。
(4) 渐近线:通过点A2、A1作y轴的平行线x=±a,通过点B1、B2作x轴的平行线y=±b,四条直线围成一个矩形(如图),矩形的两条对角线所在直线的方程是。我们把直线叫做双曲线的渐近线。
双曲线的渐近线求法:(1)已知双曲线方程求渐近线方程:若双曲线方程为,则其渐近线方程为
注意:(1)已知双曲线方程,将双曲线方程中的“常数”换成“0”,然后因式分解即得渐近线方程。
(2)已知渐近线方程求双曲线方程:若双曲线渐近线方程为,则可设双曲线方程为,根据已知条件,求出即可。
(3)与双曲线有公共渐近线的双曲线方程可设为(,焦点在轴上,,焦点在y轴上)
(4)等轴双曲线的渐近线等轴双曲线的两条渐近线互相垂直,为,因此等轴双曲线可设为.
注意:双曲线与它的渐近线无限接近,但永不相交。
知识点四:双曲线与的区别和联系
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
范围
或,
或,
顶点
、
、
轴长
虚轴的长 实轴的长
焦点
、
、
焦距
对称性
关于轴、轴对称,关于原点中心对称
离心率
渐近线方程
2、实轴和虚轴等长的双曲线称为等轴双曲线.
巩固练习
1、已知点P(x,y)的坐标满足
,则动点P的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线中的一支 C.两条射线 D.以上都不对
2、求与双曲线有公共焦点,且过点的双曲线的标准方程。
3.已知双曲线的两个焦点F1、F2之间的距离为26,双曲线上一点到两焦点的距离之差的绝对值为24,求双曲线的标准方程。
总结升华:求双曲线的标准方程就是求a2、b2的值,同时还要拟定焦点所在的坐标轴。双曲线所在的坐标轴,不像椭圆那样看x2、y2的分母的大小,而是看x2、y2的系数的正负。
4.方程表达双曲线,求实数m的取值范围。
【变式1】k>9是方程表达双曲线的( )
A.充足必要条件 B.充足不必要条件
C.必要不充足条件 D.既不充足又不必要条件
【变式2】求双曲线的焦距。
【变式3】已知双曲线8kx2-ky2=2的一个焦点为,则k的值等于( )
A.-2 B.1 C.-1 D.
【变式4】(2023 湖南)设双曲线的渐近线方程为,则的值为
A.4 B.3 C.2 D.1
5.已知双曲线方程,求渐近线方程。
(1);(2);(3);(4)
6.根据下列条件,求双曲线方程。(1)与双曲线有共同的渐近线,且过点;(2)一渐近线方程为,且双曲线过点。
总结升华:求双曲线的方程,关键是求、,在解题过程中应熟悉各元素(、、、及准线)之间的关系,并注意方程思想的应用。若已知双曲线的渐近线方程,可设双曲线方程为().
【变式1】中心在原点,一个焦点在(0,3),一条渐近线为的双曲线方程是( )
A、 B、C、 D、
【变式2】过点(2,-2)且与双曲线有公共渐进线的双曲线是 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【变式3】认为渐近线的双曲线方程不也许是( )
A.4x2―9y2=1 B.9y2―4x2=1
C.4x2―9y2=λ(λ∈R且λ≠0) D.9x2-4y2=λ(λ∈R且λ≠0)
【变式4】双曲线与有相同的( )
A.实轴 B.焦点 C.渐近线 D.以上都不对
7.已知是双曲线的左、右焦点,过且垂直于轴的直线与双曲线的左支交于A、B两点,若是正三角形,求双曲线的离心率。
8.若椭圆的离心率为,则双曲线的离心率为_______
9. 双曲线的渐进线方程,则双曲线的离心率为________
10.已知双曲线,P为双曲线上一点,是双曲线的两个焦点,并且,求的面积。
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