雙曲線的標準方程及其幾何性質

2022-05-05 14:00:02 字數 2248 閱讀 1422

主講教師:劉楊

【知識概述】

一、雙曲線的概念

平面內動點p與兩個定點f1、f2(|f1f2|=2c>0)的距離之差的絕對值為常數2a (2a<2c),則點p的軌跡叫雙曲線.這兩個定點叫雙曲線的焦點,兩焦點間的距離叫焦距.

二、標準方程與性質

【學前診斷】

1.[難度] 易

雙曲線mx2+y2=1的虛軸長是實軸長的2倍,則m

2.[難度] 中

雙曲線方程:+=1,那麼k的取值範圍是

3.[難度] 中

若雙曲線-=1的一條漸近線方程為+y=0,則此雙曲線的離心率為________.

【經典例題】

例1.在平面直角座標系xoy中,已知的頂點和,若頂點b在雙曲線的左支上,則

例2.已知f是雙曲線的左焦點,a(1,4),p是雙曲線右支上的動點,則

的最小值為

例3.根據下列條件,求雙曲線方程:

(1)與雙曲線有共同的漸近線,且過點;

(2)與雙曲線有公共焦點,且過點

例4. 中心在原點,焦點在x軸上的一橢圓與一雙曲線有共同的焦點f1,f2,且|f1f2|=,橢圓的長半軸與雙曲線實半軸之差為4,離心率之比為3∶7.

(1)求這兩曲線方程;

(2)若p為這兩曲線的乙個交點,求cos∠f1pf2的值.

例 5.已知雙曲線的中心在原點,焦點f1、f2在座標軸上,離心率為,且過點p.

(1)求雙曲線方程;

(2)若點m(3,m)在雙曲線上,求證:;

(3)求的面積.

【本課總結】

解題技巧

1.雙曲線中a,b,c的關係

雙曲線中有乙個重要的rt△oab(如右圖),它的三邊長分別是a、b、c.易見c2=a2+b2,若記∠aob=θ,則e==.

2.雙曲線的定義用代數式表示為||mf1|-|mf2||=2a,其中2a<|f1f2|,這裡要注意兩點:

(1)距離之差的絕對值;(2)2a<|f1f2|.

這兩點與橢圓的定義有本質的不同:

①當|mf1|-|mf2|=2a時,曲線僅表示焦點f2所對應的一支;

②當|mf1|-|mf2|=-2a時,曲線僅表示焦點f1所對應的一支;

③當2a=|f1f2|時,軌跡是一直線上以f1、f2為端點向外的兩條射線;

④當2a>|f1f2|時,動點軌跡不存在.

3.漸近線與離心率

-=1 (a>0,b>0)的一條漸近線的斜率為===.可以看出,雙曲線的漸近線和離心率的實質都表示雙曲線張口的大小.

4. 求雙曲線的方程

求雙曲線的方程,關鍵是求a、b,在解題過程中應熟悉各元素(a、b、c、e)之間的關係,並注意方程思想的應用.若已知雙曲線的漸近線方程為ax±by=0,可設雙曲線方程為a2x2-b2y2=λ (λ≠0).

5.焦點到漸近線的距離等於虛半軸長b.

6.共用漸近線的兩條雙曲線可能是:共軛雙曲線;放大的雙曲線;共軛放大或放大後共軛的雙曲線.所以與雙曲線-=1共用漸近線的雙曲線的方程可設為-=t (t≠0).

7.已知雙曲線的標準方程求雙曲線的漸近線方程時,只要令雙曲線的標準方程中的「1」為「0」就得到兩漸近線方程,即方程-=0就是雙曲線-=1的兩條漸近線方程.

易錯防範

1.區分雙曲線中的a,b,c大小關係與橢圓a,b,c關係,在橢圓中a2=b2+c2,而在雙曲線中c2=a2+b2.

2.雙曲線的離心率大於1,而橢圓的離心率e∈(0,1).

3.雙曲線-=1 (a>0,b>0)的漸近線方程是y=±x,-=1 (a>0,b>0)的漸近線方程是y=±x.

4.若利用弦長公式計算,在設直線斜率時要注意說明斜率不存在的情況.

5.直線與雙曲線交於一點時,不一定相切,例如:當直線與雙曲線的漸近線平行時,直線與雙曲線相交於一點,但不是相切;反之,當直線與雙曲線相切時,直線與雙曲線僅有乙個交點.

【活學活用】

1.[難度] 易

雙曲線中心在原點,且乙個焦點為f1(-,0),點p位於該雙曲線上,線段pf1的中點座標為(0,2),則該雙曲線的方程是

a.-y2=1 b.x2-=1 c.-=1 d.-=1

2. [難度] 中

某圓錐曲線c是橢圓或雙曲線,若其中心為座標原點,對稱軸為座標軸,且過點a(-2,2),b,則

a.曲線c可為橢圓也可為雙曲線 b.曲線c一定是雙曲線

c.曲線c一定是橢圓d.這樣的曲線c不存在

3. [難度] 中

已知f為雙曲線-=1的左焦點,a(1,4),p是雙曲線右支上的動點,則|pf|+|pa|的最小值為________.

雙曲線的定義 標準方程及幾何性質

一 知識點 1.雙曲線的定義,及其應用 2.雙曲線的標準方程及怎樣確定焦點,字母a b c的幾何意義 3.求雙曲線的標準方程的方法 待定係數法 定義法 4.焦點三角形 5 雙曲線之範圍 對稱性 頂點 焦點 焦點 離心率 漸近線。二 基礎練習 1.雙曲線的虛軸長是實軸長的2倍,則m 2.已知方程,若表...

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