选修11选修21双曲线(讲义)
双曲线专题复习讲义及练习学生

双曲线专题复习讲义考点1双曲线的定义及标准方程 题型1:运用双曲线的定义题型1求离心率或离心率的范围 2 2[例3]已知双曲线X y 每 1,(a 0,b 0)的左,右焦a b点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线的右支上,且端点,若该椭圆的长轴长为 4,则△ AF 1F 2面积的最大值 为 ___ .4.过点(-6 , 3)且和双曲线x 2-2y 2=2有相同的渐近线 的双曲线方程为 _________________ 。
| PF 1 | 4|PF 2 |,则此双曲线的离心率 e 的最大值为_.【新题导练】双曲线x264 y236=1上一点P 到双曲线右焦点的距离是4,那么点P 到左准线的距离是 题型2与渐近线有关的问题在双曲线的几何性质中,应充分利用双曲线的渐近线方程,简化 解题过程.同时要熟练掌握以下三方面内容: (1)已知双曲线方程,求它的渐近线;(2)求已知渐近线的双曲线的方程; (3)渐近线的b 、f c2 — a2 /c2. ----------斜率与离心率的关系,如k =a —a2—1= . e2—1. 【新题导练】 21. 设P 为双曲线X 2- 1上的一点F 1、F 2是该双曲 12 线的两个焦点,若|PF 1|: |PF 2|=3 : 2,则厶PF 1F 2的面 积为 ( ) A. 6、3 B. 12 C. 12 .3 D. 24 2 2 2. 如图2所示,F 为双曲线C : — — 1的左焦点, 9 16 双曲线C 上的点P 与P 7 i i 1,2,3关于y 轴对称, [例4]若双曲线2X ~2a2莒 1(a 0,b 0)的焦点到渐b 2 近线的距离等于实轴长,则双曲线的离心率为7. 【新题导练】2双曲线— 42y_ 9 1的渐近线方程是A.2 x B. 3C.D.2则 RF P 2F P 3F F 4F F ^F P 6F 的值是() 8.焦点为(0, 6),且与双曲线1有相同的渐近线A . 9 B. 16 C. 18 D. 27 题型2求双曲线的标准方程 2 [例2 ]已知双曲线C 与双曲线— 16 2—=1有公共焦点, 4的双曲线方程是2A .—122y 2421B .—122x24 )2C . 乂242 x12 2 D .— 24 2乂 112双曲线专题练习且过点(3 ...2,2).求双曲线C 的方程. 【新题导练】3.已知双曲线的渐近线方程是 y 2,焦点在坐标轴上 且焦距是10,则此双曲线的方程为 __________________ ; 4•以抛物线y 2 8 -. 3x 的焦点F 为右焦点,且两条渐近线 是x J3y 0的双曲线方程为 _________________________ .考点2双曲线的几何性质一、填空题21 .椭圆工9k= 。
双曲线讲义(学生版)

双曲线专题讲义1.2.等轴双曲线及性质(1)等轴双曲线:实轴长和虚轴长相等的双曲线叫作等轴双曲线,标准方程可写作:x 2-y 2=λ(λ≠0). (2)等轴双曲线⇔离心率e =2⇔两条渐近线y =±x 相互垂直. 3.点P (x 0,y 0)和双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的关系(1)双曲线内(含焦点部分)⇔x 20a 2-y 20b 2>1;(2)双曲线上⇔x 20a 2-y 20b 2=1;(3)双曲线外(不含焦点部分)⇔x 20a 2-y 20b 2<1.求双曲线离心率、渐近线问题的一般方法(1)求双曲线的离心率时,将提供的双曲线的几何关系转化为关于双曲线基本量a ,b ,c 的方程或不等式,利用b 2=c 2-a 2和e =ca 转化为关于e 的方程或不等式,通过解方程或不等式求得离心率的值或取值范围.(2)求渐近线时,利用c 2=a 2+b 2转化为关于a ,b 的方程或不等式.双曲线渐近线的斜率与离心率的关系k =±ba =±c 2-a 2a =±c 2a2-1=±e 2-1. 双曲线定义1. 已知P 是双曲线1366422=-y x 上一点,F 1,F 2是双曲线的两个焦点,若|PF 1|=17,则|PF 2|的值为________.2. 已知点F 1(0,-13)、F 2(0,13),动点P 到F 1与F 2的距离之差的绝对值为26,则动点P 的轨迹方程为( ) A .y =0 B .y =0(x ≤-13或x ≥13) C .x =0(|y |≥13) D .以上都不对3. 若双曲线x 2-4y 2=4的左、右焦点分别是F 1、F 2,过F 2的直线交右支于A 、B 两点,若|AB |=5,则△AF 1B 的周长为________. 参考答案:1. 33 2. C 3. 18 双曲线方程的认识1. (2013·福建)双曲线8kx 2-ky 2=8的一个焦点坐标为(0,3),则k 的值是 ( )A .1B .-1C .653D .-653 2. 若方程15222=---ky k x 表示双曲线,则实数k 的取值范围是( )A .52<<kB .5>kC .2<k 或5>kD .以上答案均不对3. 方程x 2k -1+y 2k -3=1表示焦点在x 轴上的双曲线,则k 的取值范围为________.4. 已知方程:22(1)(3)(1)(3)m x m y m m -+-=--表示焦距为8的双曲线,则m 的值等于( ) A .-30 B .10 C .-6或10 D .-30或3A .2322-=-y xB .()12322±¹-=-x y xC . 2322=-y x面积是9,则a +b 的值等于( )A .4B .5C .6D .73. 已知双曲线x 2-y 2=1,点F 1,F 2为其两个焦点,点P 为双曲线上一点.若PF 1⊥PF 2,则|PF 1|+|PF 2|的值为__________.参考答案:1.A 2.B 3. 2 3 双曲线性质离心率1. 设21,F F 分别为双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点.若在双曲线上存在点P .使21PF PF ^,且°=Ð3021F PF ,则双曲线的离心率为___________.2. 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,过F 1作倾斜角为30°的直线,交双曲线右支于M 点,若MF 2垂直于x 轴,则双曲线的离心率为 ( )A . 6B . 3C .2D .333. 设12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的两个焦点,P 是C 上一点,若a PF PF 6||||21=+,且12PF F D 的最小内角为30°,则C 的离心率为( )A .2B .26C .23D .34. 如图,1F 、2F 是双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的左、右焦点,过1F 的直线l 与双曲线的左右两支分别交于点A 、B .若2ABF D 为等边三角形,则双曲线的离心率为( )A .4B .7C .332 D .3 5. 过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右顶点A 作斜率为1-的直线,该直线与双曲线的两条渐近线的交点分别为,B C .若12AB BC =uuu r uuu r,则双曲线的离心率是 ( )A B C D 6. 双曲线2214x y k+=的离心率(1,2)e Î,则k 的取值范围是( )A . (10,0)-B . (12,0)-C . (3,0)-.D . (60,12)-- 参考答案:1. 13+ 2-6 BDBCB渐近线1. 双曲线22149x y -=的渐近线方程是A .32y x =±B .23y x =±C .94y x =±D .49y x =±2. 已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为52,则C 的渐近线方程为( )A .y =±14xB .y =±13xC .y =±12xD .y =±x3. 已知0a b >>,椭圆1C 的方程为2222=1x y a b +,双曲线2C 的方程为22221y x a b -=,1C 与2C 的离心率之积为2,则2C 的渐近线方程为( ). 0A x ±= .0B y ±= .20C x y ±= .20D x y ±=4. 设21,F F 分别为双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足||||212F F PF =,且2F 到直线1PF 的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )A .043=±y xB .034=±y xC .053=±y xD .045=±y x5. 1F 、2F 是双曲线12222=-by a x 0(>a ,)0>b 的左、右焦点,过1F 的直线l 与双曲线的左、右两个分支分别交于点A 、B ,若2ABF D 为等边三角形,则该双曲线的渐近线的斜率为( )(A )33±(B )2± (C )15± (D )6± 参考答案: ACBBD直线与双曲线位置关系 1. 若直线2y kx =+与双曲线的一个顶点.(1)求双曲线的方程;(2)经过的双曲线右焦点2F 作倾斜角为30°直线l ,直线l 与双曲线交于不同的B A ,两点,求AB 的长.【答案】(1)16322=-y x ;(2)5316.2. 已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的离心率为2,焦点到渐近线的距离等于3,过右焦点2F 的直线l交双曲线于A 、B 两点,1F 为左焦点.(1) 求双曲线的方程;(2) 若AB F 1D 的面积等于62,求直线l 的方程.【答案】(1) 1322=-y x ;(2) )2(-±=x y .3. 双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两个焦点分别为1(2,0)F -,2(2,0)F ,点P 在双曲线上.(1)求双曲线的方程;(2)过(0,2)Q 的直线l 与双曲线交于不同的两点E 、F ,若OEF D 的面积为,O 为坐标原点,求直线l 的方程.【答案】(1)222x y -=;(220y -+=20y +-=. 中点弦1. 直线l 经过11P (,)与双曲线1222=-y x 交于A B 、两点,且P 平分是线段AB ,那么直线l 的方程为( ) A 、210x y --= B 、230x y +-= C 、210x y -+= D 、不存在2. 若双曲线的中心为原点,F (3,0)是双曲线的焦点,过F 的直线l 与双曲线相交于P ,Q 两点,且PQ 的中点为M (-12,-15),则双曲线的方程为( )A .16322=-y xB . 14522=-y xC 13622=-y xD . 15422=-y x3. 已知双曲线191622=-y x 及点)1,2(P ,是否存在过点P 的直线l ,使直线l 被双曲线截得的弦恰好被P 点平分?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由. 【答案】不存在.4. 已知直线l 交双曲线2212y x -=于A B 、不同两点,若点(1,2)M 是线段AB 的中点,求直线l 的方程及线段AB 的长度【答案】。
(完整word版)双曲线讲义

圆锥曲线第二讲 双曲线一 双曲线的定义平面内到两个定点12,F F 的距离之差的绝对值等于常数2a (小于12F F )的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点.两焦点之间的距离叫做双曲线的焦距.注:(1)定义中的限制条件1202a F F <<.当122a F F =时,点的轨迹是分别以12,F F 为端点的两条射线;当122a F F >时,轨迹不存在;当20a =时,点的轨迹是线段12F F 的垂直平分线.(2)定义中的绝对值必不可少.若没有绝对值符号则点的轨迹表示双曲线的一支.例 1 已知1(5,0)F -,2(5,0)F ,动点P 满足122PF PF a -=,当a 为3和5时,P 的轨迹分别是_________.双曲线的一支和一条射线.例2 已知点(,)P x y 的坐标满足下列条件,是判断下列各条件下点P 的轨迹是什么图形:(16=;(26=练习1 已知平面上定点1F ,2F 及动点M ,命题甲:22()MF MF a a -=为常数,命题乙:M 点轨迹是以1F ,2F 为焦点的双曲线,则甲是乙的____条件.必要不充分条件练习2 若平面内一动点(,)P x y 到两定点1(1,0)F -,2(1,0)F 的距离之差的绝对值为定值(0)a a ≥,讨论点P 的轨迹方程.二 双曲线的标准方程(1)设(,)M x y 是双曲线上任意一点,焦点1F ,2F 的坐标分别为(,0)c -,(,0)c ,M 与1F 和2F 的距离之差的绝对值等于常数2(0)a c a >>,则双曲线的标准方程为 :22221(0,0)x y a b a b-=>>其中:①222c a b =+; ②a c b c <<且,a 和b 大小关系不明确(2)设(,)M x y 是双曲线上任意一点,焦点1F ,2F 的坐标分别为(0,)c ,(0,)c -,M 与1F 和2F 的距离之差的绝对值等于常数2(0)a c a >>,则双曲线的标准方程为 :22221(0,0)y x a b a b-=>>其中:①222c a b =+; ②a c b c <<且,a 和b 大小关系不明确例1 若方程22123x y m m +=--表示双曲线,则实数m 的取值范围为______.(3,2)(3,)-+∞U例2 若1k >,则关于,x y 的方程222(1)1k x y k -+=-所表示的曲线是____.焦点在y 轴上的双曲线.例3 方程221cos 2010sin 2010x y ︒︒-=所表示的曲线为_______.焦点在y 轴上的双曲线.练习1 若方程2221523x y m m m +=---表示焦点在y 轴上的双曲线,则实数m 的取值范围为_____.(5,)+∞练习2 已知双曲线2288kx ky -=的一个焦点为(0,3),则k =_____.-1三 双曲线的定义及其标准方程的应用例1 若12,F F 是双曲线221916x y -=的两个焦点,若双曲线上一点M 到它的一个焦点的距离等于16,则点M 到另一个焦点的距离为____(4或28),若P 是双曲线左支上的点,且1232PF PF =g ,则12F PF V 的面积为_____.16例2 在ABC V 中,,,a b c 为其三边边长,点B ,C 的坐标分别为(1,0)B -,(1,0)C ,则满足1sin sin sin 2C B A -=的顶点A 的轨迹方程为______.224141()32x y x -=>例 3 已知(3,0)M -,(3,0)N ,(1,0)B ,动圆C 与直线MN 切于点B ,过,M N 与圆C 相切的两直线相交于P ,则点P 的轨迹方程为________.221(1)8y x x -=>例4 已知F 是双曲线221412x y -=的左焦点,点(1,4)A ,P 是双曲线右支上的动点,则PF PA +的最小值为_____.9练习1在平面直角坐标系xoy 中,已知ABC V 的顶点(6,0),(6,0)A C -,若顶点B在双曲线2212511x y -=的左支上,则sin sin sin A C B -=______.56练习2若点P 是以(A B 为焦点,实轴长为2210x y +=的一个交点,则PB PA +的值为______.例3 已知2225:(2)4A x y ++=e ,221:(2)4B x y -+=e ,动圆P 与A e ,B e 都外切,则动圆P 圆心的轨迹方程为_____.221(0)3y x x -=>练习4 已知双曲线的方程2214y x -=,点A 的坐标为(0),B 是圆2x +2(1y =上的点,点C 为其圆心,点M 在双曲线的右支上,则MA MB +的最小值为1四 双曲线的简单几何性质注:(1)标准方程中参数,,a b c ,其中c 最大,,a b 大小关系不确定.(2)我们把ce a=称为双曲线的离心率且1e >.22221x y a b -=的渐近线方程为b y x a=±.(3)如果12,F F 是双曲线的两个焦点,P 是双曲线上的任意一点,则121cos 1F PF -≤∠<.(求离心率的范围)(4)122PF PF c +≥,122PF PF c -<.(求离心率范围)(5)等轴双曲线:虚轴长和实轴长相等的双曲线.等轴双曲线的离心率e =(6)共轭双曲线:两个实轴和虚轴互为对调的双曲线称为共轭双曲线.三 双曲线的定义练习(5.3)已知04πθ<<,则双曲线22122:1cos sin x y C θθ-=,与222222:1sin sin tan y x C θθθ-=的()D .A 实轴长相等 .B 虚轴长相等 .C 焦距相等 .D 离心率相等 四 双曲线标准方程的求解(先定位后定量)例1(调研)设双曲线与椭圆2212736x y +=有共同的焦点,且与椭圆相交,一个交点的坐标为4),则此双曲线的标准方程是______.22145y x -=例2 (调研)已知双曲线的渐近线方程为230x y ±=,(0,5)F -为双曲线的一个焦点,则双曲线的标准方程为________.22131********y x -= 练习1(简单)设椭圆1C 的离心率为513,焦点在x 轴上且长轴长为26.若曲线2C 上的点到椭圆的两个焦点的距离之差的绝对值等于8,则曲线2C 的标准方程为_______.221169x y -= 例2(5.3)已知双曲线:C 22221x y a b -=的焦距为10,点(2,1)P 在C 的渐近线上,则C 的方程为_______.221205x y -= 五 双曲的简单几何性质双曲线的几何性质的实质是围绕双曲线中的“六点”(两个焦点,两个定点,两个虚轴的端点),“四线”(两条对称轴,两条渐近线),“两形”(中心,焦点以及虚轴端点构成的三角形,双曲线是一点和两个焦点构成的三角形)研究它们之间的相互关系.例 1(简单)设双曲线22221x y a b-=,的虚轴长为2,焦距为近线的方程为_______.y x =例2(练透)已知双曲线22221x y a b-=的离心率为2,则双曲线的渐近线方程为_____.12y x =±.练习1(调研)设12,F F 是双曲线22124y x -=的两个焦点,P 是双曲线上的一点,1234PF PF =,则12PF F V 的面积等于_____.24例2(简单)若直线1y kx =+与双曲线221916y x -=的一条渐近线垂直,则实数k=____.43±六 双曲线的离心率 离心率的取值问题例1(练透)12,F F 是双曲线:C 22221x y a b-=的左右焦点,过1F 的直线l 与C 的左右两支分别交于,A B 两点,若22::3:4:5AB BF AF =,则双曲线的离心率为例2(练透)过双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的一个焦点F 作双曲线的一条渐近线的垂线,若垂足恰好在线段OF 的垂直平分线,则双曲线的离心率为____.练习1(练透)设12,F F 是双曲线2222:1(0,0)A x y C a b a b-=>>的两个焦点,P 是C 上的一点,若126PF PF a +=,且12PF F V 的最小内角为30︒,则C 的离心率为练习2(练透) 设12,F F 分别为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点,A 为双曲线的左顶点,以12,F F 为直径的圆交双曲线的某条渐近线于,M N 两点,且满足120MAN ︒∠=,则该双曲线的离心率为________.3练习3(练透)设12,F F 分别是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点,若双曲线右支上存在一点P ,使得22()0OP OF F P +=u u u r u u u u r u u u u rg ,O为坐标原点,且12PF =u u u r u u u r,则该双曲线的离心率为1离心率的范围问题双曲线的离心率范围问题主要考查两点:(1)利用三角形的三边关系得到关于,a c 的齐次不等式,解不等式得到离心率范围.(2)若果12,F F 是双曲线的两个焦点,P 是双曲线上的任意一点,则121cos 1F PF -≤∠<.通过余弦定理得到关于,a c 的齐次不等式,解不等式得到离心率范围.例1 (调研)已知双曲线2222:1(0,0)A x y C a b a b-=>>的左右焦点为12,F F ,点P在双曲线的右支上,且124PF PF =,则此双曲线的离心率e 的最大值为_____.53. 例2(调研)已知(1,2),(1,2)A B -,动点P 满足AP BP ⊥u u u r u u u r ,若双曲线22221x y a b-=的渐近线与动点P 的轨迹没有公共点,则双曲线离心率的取值范围是____.12e <<练习1(5.3)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左右焦点分别为12,F F ,P 为双曲线右支上任意一点,若212PF PF 的最小值为8a ,则双曲线的离心率的取值范围是_____.(1,3]练习2(练透)点P 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>左支上的一点,其右焦点为(,0)F c ,若M 为线段FP 的中点,且M 到坐标原点的距离为8c,则双曲线的离心率取值范围是_______.4(1,]3练习3(练透)已知点F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,点E 是右顶点,过F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于,A B 两点,若ABE V 是锐角三角形,则双曲线的离心率取值范围为______.(1,2) 七 双曲线的综合问题例1 (练透)设双曲线22143x y -=的左右焦点分别为12,F F ,过1F 的直线l 交双曲线左支于,A B 两点,则22BF AF +的最小值为____.11。
双曲线讲义

双曲线及其标准方程(一)学习目标 1.掌握双曲线的定义;2.掌握双曲线的标准方程.1.定义:平面内与两定点12,F F 的距离的差的 等于常数(小于12F F )的点的轨迹。
12,F F 叫做双曲线的 ,两焦点间的距离12F F 叫做双曲线的 .反思:设常数为2a ,2a <12F F ?2a =12F F 时,轨迹是 ;2a >12F F 时,轨迹 . 试试:点(1,0)A ,(1,0)B -,若1AC BC -=,则点C 的轨迹是 .2.标准方程:22222221,(0,0,)x y a b c a b a b-=>>=+(焦点在x 轴)其焦点为 1(,0)F c -,2(,0)F c .例1已知双曲线的两焦点为1(5,0)F -,2(5,0)F ,双曲线上任意点到12,F F 的距离的差的绝对值等于6,求双曲线的标准方程.变式。
已知双曲线221169x y -=的左支上一点P 到左焦点的距离为10,则点P 到右焦点的距离为 .例2 :已知双曲线的焦点在坐标轴上,且双曲线上两点21,P P 的坐标分别为()3,42-,9,54⎛⎫⎪⎝⎭求双曲线的标准方程.变式:已知双曲线的焦点在坐标轴上,且双曲线上两点21,P P 的坐标分别为)7,26(,)72,3(---,求双曲线的标准方程.例3 方程1cos sin 22=+ααy x 表示焦点在y 轴上的双曲线,求角α所在的象限.作业1.动点P 到点(1,0)M 及点(3,0)N 的距离之差为2,则点P 的轨迹是( ). A. 双曲线 B. 双曲线的一支 C. 两条射线 D. 一条射线2.双曲线2255x ky +=的一个焦点是(6,0),那么实数k 的值为( ). A .25- B .25 C .1- D .13.双曲线的两焦点分别为12(3,0),(3,0)F F -,若2a =,则b =( ). A. 5 B. 13 C. 5 D. 134.如果22121x y k k+=---表示焦点在y 轴上的双曲线,则k 的取值范围( )A .()1,+∞B .()2,+∞C .()2,1-D .()(),22,-∞-⋃+∞5.已知点(2,0),(2,0)M N -,动点P 满足条件||||22PM PN -=. 则动点P 的轨迹方程 .6.与椭圆2244x y +=的公共焦点,且过点)1,2(M 的双曲线的标准方程为___ .7.过双曲线3422y x -=1左焦点1F 的直线交双曲线的左支于N M ,两点,2F 为其右焦点,则MN NF MF -+22的值为____________.8.实半轴长等于52,并且经过)2,5(-B 的双曲线的标准方程是____________.双曲线方程2学习目标 :1..掌握双曲线的焦点三角形;2.掌握双曲线的标准方程的求法.(1)直接法:(2)定义法(3)待定系数法例1 双曲线221169x y -=上有一点P ,12,F F 是焦点,且 6021=∠PF F ,则21F PF ∆的面积为例2 已知直线x y l =:1与直线x y l -=:2,动点),(y x P 到21,l l 的距离之积等于1,求点P 的轨迹方程例3:求与两个定圆02410:221=-++x y x C 和圆02410:222=+-+x y x C 都外切或都内切的动圆的圆心的轨迹方程作业1.双曲线x y 222-=8的实轴长是( )(A )2 (B)22 (C) 4 (D) 422.双曲线191622=-y x 上一点P 到点(5,0)的距离为15,则点P 到点(-5,0)的距离为( ) A.7 B.23 C.7或23 D.5或253.已知1F 、2F 为双曲线C:221x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,∠1F P 2F =060,则 21PF PF ⋅= ( )(A)2 (B)4 (C) 6 (D) 84.53<<m 是方程165222=--+-m m y m x 表示的图形为双曲线的________条件. 5.双曲线08822=+-kx ky 的一个焦点为(0,3),则k =________.6.已知双曲线13622=-y x 的焦点为12,F F ,点M 在双曲线上且x MF ⊥1轴,则1F 到M F 2的距离_ __.7.12,F F 为双曲线1422-=-y x 的两个焦点,点P 在双曲线上,且 9021=∠PF F ,则21F PF ∆的面积_ _.8.与双曲线141622=-y x 有公共焦点,且过点(32,2)的双曲线的标准方程是________.双曲线的简单几何性质(1)学习目标 .理解并掌握双曲线的几何性质.1.图形2.范围:x : y :3.对称性:双曲线关于 轴、 轴及 都对称.4.顶点:( ),( ).实轴,其长为 ;虚轴,其长为 .5.离心率:1c e a =>.6.渐近线:双曲线22221x y a b-=的渐近线方程为:0x y a b ±=.7.实轴与虚轴等长的双曲线叫 双曲线.例1求双曲线2214925x y -=的实半轴长、虚半轴的长、焦点坐标、离心率及渐近线的方程.例2求双曲线的标准方程: ⑴实轴的长是10,虚轴长是8,焦点在x 轴上;⑵离心率2e =,经过点(5,3)M -;⑶渐近线方程为23y x =±,经过点9(,1)2M -.例3已知12,F F 是双曲线22221x y a b-=()0,0>>b a 的两个焦点,PQ 是经过1F 且垂直于x 轴的双曲线的弦,如果 902=∠Q PF ,求双曲线的离心率作业1. 中心在坐标原点,离心率为35的双曲线的焦点在y 轴上,则它的渐近线方程为( ) A. x y 45±= B. x y 54±= C. x y 34±= D. x y 43±=2. 17922=-y x 的焦点到准线的距离是( )A. 47 B. 425 C. 47或425 D. 423或493. 与双曲线116922=-y x 有共同的渐近线,且准线方程为532-=y 的双曲线的标准方程为A.1366422=-x y B. 1366422=-y x C. 1643622=-x y D. 1)996()9128(2222=-x y 4. 双曲线的两条准线把两焦点所连线段三等分,则它的离心率为( ) A.2 B.3 C.26D. 32 5. 双曲线4222=-my mx 一条准线是1=y ,则m 为( )A.23 B. 23- C. 32 D.32-双曲线的简单几何性质(2)学习目标 1.掌握定义;2.灵活掌握标准方程.3.直线与双曲线的位置关系4.点差法5.弦长公式典型例题例1 如果直线1-=kx y 与双曲线422=-y x (1)没有公共点,求k 的取值范围. (2)只有一个公共点,求k 的取值范围. (3)与右支有两个公共点,求k 的取值范围. (4)两支各有一个公共点,求k 的取值范围.变式:如果直线1-=kx y 与双曲线422=-y x (1)有两个公共点,求k 的取值范围.(2)与左支有有两个公共点,求k 的取值范围.例2过点P (8,1)的直线与双曲线4422=-y x 相交于B A ,两点,且点P 是线段AB 的中点,求直线AB 的方程变式:已知双曲线1322=-y x ,过点P (2,1)点作一直线交双曲线于B A ,两点,若P 为AB 的中点.(1)求直线AB 的方程 (2)求弦AB 的长例3设双曲线的顶点是椭圆14322=+y x 的焦点,该双曲线又与直线06315=+-y x 交于B A ,两点,且OB OA ⊥(O 为坐标原点)(1)求此双曲线的方程;(2)求AB 的长变式:已知直线1+=ax y 与双曲线1322=-y x 交于B A ,两点,若以AB 为直径的圆过坐标原点,求实数a 的值。
双曲线讲义

双曲线讲义1.双曲线的定义(1)定义:平面内与两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F 1F 2|)的点的轨迹.(2)符号表示:||MF 1|-|MF 2||=2a (常数)(0<2a <|F 1F 2|). (3)焦点:两个定点F 1,F 2.(4)焦距:两焦点间的距离,表示为|F 1F 2|.2a b a bF (-c ,0),F (c ,0)F (0,-c ),F (0,c )1.12为什么?提示 不一定.当2a =|F 1F 2|时,动点的轨迹是两条射线; 当2a >|F 1F 2|时,动点的轨迹不存在;当2a =0时,动点的轨迹是线段F 1F 2的中垂线.2.已知双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),如何求其他具有共同渐近线的双曲线方程?提示 可设方程为x 2a 2-y 2b2=λ(λ≠0).题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)方程x 2m -y 2n =1(mn >0)表示焦点在x 轴上的双曲线.( × )(2)双曲线x 2m 2-y 2n 2=λ(m >0,n >0,λ≠0)的渐近线方程是x m ±yn=0.( √ )(3)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于 2.( √ )(4)若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与x 2b 2-y 2a 2=1(a >0,b >0)的离心率分别是e 1,e 2,则1e 21+1e 22=1.( √ )题组二 教材改编2.若双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的焦点到其渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的离心率为( ) A. 5 B .5 C. 2 D .2答案 A解析 由题意知焦点到其渐近线的距离等于实轴长,双曲线的渐近线方程为x a ±y b=0,即bx ±ay =0,∴2a =bc a 2+b 2=b .又a 2+b 2=c 2,∴5a 2=c 2.∴e 2=c 2a2=5,∴e = 5.3.(2021·阜阳模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1()a >0,b >0的一条渐近线经过点()2,6,则该双曲线的离心率为( ) A .2 B. 2 C .3 D. 3 答案 A解析 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1()a >0,b >0的一条渐近线为y =bax 过第一象限,所以点()2,6在渐近线y =b a x 上,可得6=2×b a ,所以ba =3,所以e =c a =a 2+b 2a 2=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=1+3=2. 4.经过点A (4,1),且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线方程为________.答案x 215-y 215=1 解析 设双曲线的方程为x 2a 2-y 2a 2=±1(a >0),把点A (4,1)代入,得a 2=15(舍负),故所求方程为x 215-y 215=1.题组三 易错自纠5.(多选)(2020·辽宁六校协作体月考)若方程x 23-t +y 2t -1=1所表示的曲线为C ,则下面四个命题中错误的是( ) A .若C 为椭圆,则1<t <3B .若C 为双曲线,则t >3或t <1 C .曲线C 可能是圆D .若C 为椭圆,且长轴在y 轴上,则1<t <2 答案 AD解析 若t >3,则方程可变形为y 2t -1-x 2t -3=1,它表示焦点在y 轴上的双曲线;若t <1,则方程可变形为x 23-t -y 21-t=1,它表示焦点在x 轴上的双曲线;若2<t <3,则0<3-t <t -1,故方程x 23-t +y 2t -1=1表示焦点在y 轴上的椭圆;若1<t <2,则0<t -1<3-t ,故方程x 23-t +y 2t -1=1表示焦点在x 轴上的椭圆;若t =2,则方程x 23-t +y 2t -1=1即为x 2+y 2=1,它表示圆,综上,选AD.6.(2021·哈尔滨师范大学青冈实验中学模拟)双曲线x 29-y 216=1上一点P 到焦点F 1(-5,0)的距离为7,则点P 到焦点F 2(5,0)的距离为________. 答案 13解析 在双曲线x 29-y 216=1中,a =3,由题意得|PF 1|=7,由双曲线的定义可得||PF 1|-|PF 2||=2a =6, 即|7-|PF 2||=6,解得|PF 2|=13或|PF 2|=1,又|PF 2|≥c -a =2, 所以|PF 2|=13.题型一 双曲线的定义及应用例1 (1)(2020·滨州质检)x 2+(y -3)2-x 2+(y +3)2=4表示的曲线方程为( ) A.x 24-y 25=1(x ≤-2) B.x 24-y 25=1(x ≥2) C.y 24-x 25=1(y ≤-2) D.y 24-x 25=1(y ≥2) 答案 C解析 x 2+(y -3)2的几何意义为点M (x ,y )到点F 1(0,3)的距离,x 2+(y +3)2的几何意义为点M (x ,y )到点F 2(0,-3)的距离,则x 2+(y -3)2-x 2+(y +3)2=4表示点M (x ,y )到点F 1(0,3)的距离与到点F 2(0,-3)的距离的差为4,且4<|F 1F 2|,所以点M 的轨迹是以F 1,F 2为焦点的双曲线的下支,且该双曲线的实半轴长a =2,半焦距c =3,所以b 2=c 2-a 2=5,则x 2+(y -3)2-x 2+(y +3)2=4表示的曲线方程为y 24-x 25=1(y ≤-2),故选C.(2)已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积为______. 答案 2 3解析 不妨设点P 在双曲线的右支上, 则|PF 1|-|PF 2|=2a =22, 在△F 1PF 2中,由余弦定理,得cos∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=12,∴|PF 1|·|PF 2|=8,∴12F PF S △=12|PF 1|·|PF 2|·sin 60°=2 3.在本例(2)中,若将“∠F 1PF 2=60°”改为“PF 1—→·PF 2—→=0”,则△F 1PF 2的面积为________. 答案 2解析 不妨设点P 在双曲线的右支上, 则|PF 1|-|PF 2|=2a =22, ∵PF 1—→·PF 2—→=0,∴PF 1—→⊥PF 2—→,∴在△F 1PF 2中,有|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,即|PF 1|2+|PF 2|2=16,∴|PF 1|·|PF 2|=4,∴12F PF S △=12|PF 1|·|PF 2|=2.思维升华 在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,结合||PF 1|-|PF 2||=2a ,运用平方的方法,建立与|PF 1|·|PF 2|的联系.跟踪训练1 (1)(2021·广东普宁华侨中学模拟)过双曲线x 2-y 24=1的左焦点F 1作一条直线l 交双曲线左支于P ,Q 两点,若|PQ |=10,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是________. 答案 24解析 由题意,得|PF 2|-|PF 1|=2,|QF 2|-|QF 1|=2. ∵|PF 1|+|QF 1|=|PQ |=10,∴|PF 2|+|QF 2|-10=4,∴|PF 2|+|QF 2|=14.∴△PF 2Q 的周长是|PF 2|+|QF 2|+|PQ |=14+10=24.(2)已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为________________.答案 x 2-y 28=1(x ≤-1)解析 如图所示,设动圆M 与圆C 1及圆C 2分别外切于A 和B .根据两圆外切的条件, 得|MC 1|-|AC 1|=|MA |, |MC 2|-|BC 2|=|MB |, 因为|MA |=|MB |,所以|MC 1|-|AC 1|=|MC 2|-|BC 2|, 即|MC 2|-|MC 1|=|BC 2|-|AC 1|=2,所以点M 到两定点C 2,C 1的距离的差是常数且小于|C 1C 2|=6. 又根据双曲线的定义,得动点M 的轨迹为双曲线的左支(点M 与C 2的距离大,与C 1的距离小),其中a =1,c =3,则b 2=8.故点M 的轨迹方程为x 2-y 28=1(x ≤-1).题型二 双曲线的标准方程1.(多选)已知双曲线的渐近线方程为y =±22x ,实轴长为4,则该双曲线的标准方程为( ) A.x 24-y 22=1 B.y 24-x 28=1 C.x 24-y 28=1 D.y 24-x 22=1 答案 AB解析 设双曲线方程为x 22m -y 2m=1(m ≠0),又2a =4,∴a 2=4,当m >0时,2m =4,m =2; 当m <0时,-m =4,m =-4.故所求双曲线的标准方程为x 24-y 22=1或y 24-x 28=1.2.过双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >b >0)的右顶点作x 轴的垂线,与C 的一条渐近线相交于点A .若以C 的右焦点F 为圆心、半径为4的圆经过A ,O 两点(O 为坐标原点),则双曲线C 的标准方程为( ) A.x 24-y 212=1 B.x 27-y 29=1 C.x 28-y 28=1 D.x 212-y 24=1 答案 A解析 因为渐近线y =bax 与直线x =a 交于点A (a ,b ),c =4且(4-a )2+b 2=4,解得a 2=4,b 2=12,因此双曲线的标准方程为x 24-y 212=1.3.已知双曲线E 与双曲线x24-y29=1共渐近线且经过点P (2,35),则双曲线E 的标准方程为________,顶点坐标为________. 答案y 236-x 216=1 (0,6),(0,-6) 解析 根据题意,设所求双曲线的方程为x 24-y 29=λ(λ≠0),又由双曲线经过点P (2,35),得44-459=λ,即λ=-4,所以双曲线的方程为x 24-y 29=-4,其标准方程为y 236-x 216=1,顶点坐标为(0,6),(0,-6).4.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P (2,3)在双曲线上,且|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等差数列,则该双曲线的标准方程为________.答案 x 2-y 2=1解析 ∵|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等差数列, ∴|PF 1|+|PF 2|=4c .∵点P 位于第一象限,∴|PF 1|-|PF 2|=2a , ∴|PF 1|=2c +a ,|PF 2|=2c -a ,∴cos ∠PF 2F 1=4c 2+(2c -a )2-(2c +a )24c (2c -a )=c -2a2c -a ,又点P (2,3)在双曲线上,∴sin ∠PF 2F 1=32c -a ,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫c -2a 2c -a 2+3(2c -a )2=1,化简得(c -2a )2+3=(2c -a )2,即c 2-a 2=b 2=1,又4a 2-3b2=1,∴a 2=1,∴双曲线的标准方程为x 2-y 2=1.思维升华 求双曲线的标准方程的方法(1)定义法:由题目条件判断出动点轨迹是双曲线,由双曲线定义,确定2a ,2b 或2c ,从而求出a 2,b 2,写出双曲线方程.(2)待定系数法:先确定焦点在x 轴上还是y 轴上,设出标准方程,再由条件确定a 2,b 2的值,即“先定型,再定量”,如果焦点位置不好确定,可将双曲线方程设为x 2m 2-y 2n2=λ(λ≠0),再根据条件求λ的值.题型三 双曲线的简单几何性质 命题点1 渐近线和离心率例2 (1)(2020·广州模拟)设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P 是双曲线C 右支上一点,若|PF 1|+|PF 2|=4a ,且∠F 1PF 2=60°,则双曲线C 的渐近线方程是( )A.3x ±y =0 B .2x ±7y =0 C.3x ±2y =0 D .2x ±3y =0 答案 C解析 ∵F 1,F 2是双曲线的左、右焦点,点P 在双曲线右支上,∴由双曲线的定义可得|PF 1|-|PF 2|=2a ,又知|PF 1|+|PF 2|=4a ,∴|PF 1|=3a ,|PF 2|=a .在△PF 1F 2中,由余弦定理的推论可得cos 60°=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|,即12=(3a )2+a 2-4c22×3a ×a,∴3a 2=10a 2-4c 2,即4c 2=7a 2,又知b 2+a 2=c 2,∴b 2a 2=34,∴双曲线C 的渐近线方程为y =±32x ,即3x ±2y =0,故选C. (2)(2019·江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2-y 2b2=1(b >0)经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是____________. 答案 y =±2x解析 因为双曲线x 2-y 2b2=1(b >0)经过点(3,4),所以9-16b2=1,得b =2,所以该双曲线的渐近线方程是y =±2x .(3)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >b >0)的两条渐近线的夹角为α,且cos α=13,则C 的离心率为________.答案 62解析 ∵a >b >0,∴渐近线y =bax 的斜率小于1, ∵两条渐近线的夹角为α,cos α=13.∴cos 2α2=23,sin 2α2=13,tan 2α2=12, ∴b 2a 2=12,∴c 2-a 2a 2=12,∴e 2=32,∴e =62. 命题点2 双曲线的简单几何性质的综合应用例3 (1)(2020·长沙雅礼中学模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,在双曲线上存在点P 满足2|PF 1—→+PF 2—→|≤|F 1F 2—→|,则此双曲线的离心率e 的取值范围是( ) A .(1,2] B .[2,+∞) C .(1,2] D .[2,+∞) 答案 B解析 当P 不是双曲线与x 轴的交点时,连接OP ,因为OP 为△PF 1F 2的边F 1F 2上的中线,所以PO →=12(PF 1—→+PF 2—→);当P 是双曲线与x 轴的交点时,同样满足上述等式.因为双曲线上存在点P 满足2|PF 1—→+PF 2—→|≤|F 1F 2—→|,所以4|PO →|≤2c ,由|PO →|≥a ,可知4a ≤2c ,则e ≥2,选B.(2)(2021·潍坊模拟)已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1的直线l 与双曲线的左支交于点A ,与右支交于点B ,若|AF 1|=2a ,∠F 1AF 2=2π3,则122AF F ABF S S△△等于( )A .1 B.12 C.13 D.23答案 B解析 如图所示,由双曲线定义可知|AF 2|-|AF 1|=2a .又|AF 1|=2a ,所以|AF 2|=4a ,因为∠F 1AF 2=23π,所以12AF F S △=12|AF 1|·|AF 2|·sin ∠F 1AF 2=12×2a ×4a ×32=23a 2.由双曲线定义可知|BF 1|-|BF 2|=2a ,所以|BF 1|=2a +|BF 2|,又知|BF 1|=2a +|BA |,所以|BA |=|BF 2|,又∠F 1AF 2=23π,所以△BAF 2为等边三角形,边长为4a ,所以2ABF S △=34|AB |2=34×(4a )2=43a 2,所以122AF F ABF S S △△=23a 243a 2=12.故选B. 思维升华 (1)求双曲线的渐近线或离心率的方法 ①求出a ,b ,c 直接求离心率,写渐近线方程.②列出a ,b ,c 的各次方程(或不等式),然后解方程或不等式.(2)双曲线性质的综合应用要充分注意与平面几何知识的联系,善于发现条件中的相等或不等关系.跟踪训练2 (1)已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .若l 与双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于点A 和点B ,且|AB |=4|OF |(O 为原点),则双曲线的离心率为( )A. 2B. 3 C .2 D. 5 答案 D解析 由题意,可得F (1,0),直线l 的方程为x =-1,双曲线的渐近线方程为y =±b ax . 将x =-1代入y=±b a x ,得y =±b a,所以点A ,B 的纵坐标的绝对值均为b a.由|AB |=4|OF |可得2b a=4,即b =2a ,b 2=4a 2,故双曲线的离心率e =ca=a 2+b 2a 2= 5. (2)设双曲线x 29-y216=1的右顶点为A ,右焦点为F .过点F 且平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B ,则△AFB 的面积为________.答案 3215解析 a 2=9,b 2=16,故c =5.∴A (3,0),F (5,0),不妨设直线BF 的方程为y =43(x -5),代入双曲线方程解得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫175,-3215.∴S △AFB =12|AF |·|y B |=12×2×3215=3215.课时精练1.已知双曲线x 2m-y2m +6=1(m >0)的虚轴长是实轴长的2倍,则双曲线的标准方程为( )A.x 22-y 24=1B.x 24-y 28=1 C .x 2-y 28=1D.x 22-y 28=1 答案 D解析 由题意,得2m =m +6,解得m =2,所以双曲线的标准方程为x 22-y 28=1.2.已知方程x 2m 2+n -y 23m 2-n=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( ) A .(-1,3) B .(-1,3) C .(0,3) D .(0,3)答案 A解析 ∵方程x 2m 2+n -y 23m 2-n=1表示双曲线,∴(m 2+n )·(3m 2-n )>0,解得-m 2<n <3m 2,由双曲线性质,知c 2=(m 2+n )+(3m 2-n )=4m 2(其中c 是半焦距),∴焦距2c =2×2|m |=4,解得|m |=1, ∴-1<n <3,故选A.3.(2020·天津)设双曲线C 的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),过抛物线y 2=4x 的焦点和点(0,b )的直线为l .若C 的一条渐近线与l 平行,另一条渐近线与l 垂直,则双曲线C 的方程为( ) A.x 24-y 24=1 B .x 2-y 24=1C.x 24-y 2=1 D .x 2-y 2=1 答案 D解析 由题意知,抛物线的焦点坐标为(1,0),∴直线l 的斜率k l =b -00-1=-b =-ba ,解得a =1.又∵ba·(-b )=-1,∴b =a =1,∴双曲线C 的方程为x 2-y 2=1.4.已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2等于( ) A.14 B.35 C.34 D.45 答案 C解析 由x 2-y 2=2,知a =b =2,c =2.由双曲线定义知,|PF 1|-|PF 2|=2a =22,又|PF 1|=2|PF 2|,∴|PF 1|=42,|PF 2|=22,在△PF 1F 2中,|F 1F 2|=2c =4,由余弦定理,得cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=34.5.(2019·全国Ⅲ)已知F 是双曲线C :x 24-y 25=1的一个焦点,点P 在C 上,O 为坐标原点.若|OP |=|OF |,则△OPF 的面积为( ) A.32 B.52 C.72 D.92 答案 B解析 由F 是双曲线x 24-y 25=1的一个焦点,知|OF |=3,所以|OP |=|OF |=3.不妨设点P 在第一象限,P (x 0,y 0),x 0>0,y 0>0,则⎩⎪⎨⎪⎧x 20+y 20=3,x 204-y 205=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 20=569,y 20=259,所以P ⎝⎛⎭⎪⎫2143,53, 所以S △OPF =12|OF |·y 0=12×3×53=52.6.(2020·山南模拟)已知A ,B ,C 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)上的三个点,AB 经过原点O ,AC 经过右焦点F ,若BF ⊥AC 且2|AF |=|CF |,则该双曲线的离心率是( )A.53B.173C.172D.94 答案 B解析 设左焦点为F ′,|AF |=m ,连接AF ′,CF ′,BF ′,则|FC |=2m ,|AF ′|=2a +m ,|CF ′|=2a +2m ,|FF ′|=2c . 因为BF ⊥AC ,且AB 经过原点O , 所以四边形FAF ′B 为矩形.在Rt△AF ′C 中,|AF ′|2+|AC |2=|F ′C |2,代入得(2a +m )2+(3m )2=(2a +2m )2,化简得m =2a3,所以在Rt△AF ′F 中,|AF ′|2+|AF |2=|F ′F |2,代入得⎝⎛⎭⎪⎫2a +2a 32+⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 32=()2c 2,化简得c 2a 2=179,即e =173.7.(多选)(2020·新高考全国Ⅰ)已知曲线C :mx 2+ny 2=1.( ) A .若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上 B .若m =n >0,则C 是圆,其半径为nC .若mn <0,则C 是双曲线,其渐近线方程为y =±-m nxD .若m =0,n >0,则C 是两条直线 答案 ACD解析 对于A ,当m >n >0时,有1n >1m >0,方程化为x 21m+y 21n=1,表示焦点在y 轴上的椭圆,故A正确.对于B ,当m =n >0时,方程化为x 2+y 2=1n ,表示半径为1n的圆,故B 错误.对于C ,当m >0,n <0时,方程化为x 21m-y 2-1n=1,表示焦点在x 轴上的双曲线,其中a =1m,b =-1n,渐近线方程为y =±-m n x ;当m <0,n >0时,方程化为y 21n -x 2-1m=1,表示焦点在y 轴上的双曲线,其中a =1n,b =-1m,渐近线方程为y =±-mnx ,故C 正确.对于D ,当m =0,n >0时,方程化为y =±1n,表示两条平行于x 轴的直线,故D 正确.8.(多选)已知F 1,F 2分别是双曲线C :y 2-x 2=1的上、下焦点,点P 是其一条渐近线上一点,且以线段F 1F 2为直径的圆经过点P ,则( ) A .双曲线C 的渐近线方程为y =±xB .以F 1F 2为直径的圆的方程为x 2+y 2=1 C .点P 的横坐标为±1 D .△PF 1F 2的面积为 2 答案 ACD解析 等轴双曲线C :y 2-x 2=1的渐近线方程为y =±x ,故A 正确; 由双曲线的方程可知|F 1F 2|=22,所以以F 1F 2为直径的圆的方程为x 2+y 2=2,故B 错误;点P (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=2上, 不妨设点P (x 0,y 0)在直线y =x 上,所以由⎩⎪⎨⎪⎧x 20+y 20=2,y 0=x 0,解得|x 0|=1,则点P 的横坐标为±1,故C 正确;由上述分析可得△PF 1F 2的面积为12×22×1=2,故D 正确.故选ACD.9.(2020·北京)已知双曲线C :x 26-y 23=1,则C 的右焦点的坐标为________;C 的焦点到其渐近线的距离是________. 答案 (3,0) 3解析 由x 26-y 23=1,得c 2=a 2+b 2=9,解得c =3,焦点在x 轴上,所以双曲线C 的右焦点坐标为(3,0).双曲线的一条渐近线方程为y =36x ,即x -2y =0,所以焦点(3,0)到渐近线的距离为d =31+(-2)2= 3. 10.(2020·焦作模拟)已知左、右焦点分别为F 1,F 2的双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线与直线l :x -2y =0互相垂直,点P 在双曲线C 上,且|PF 1|-|PF 2|=3,则双曲线C 的焦距为________.答案 3 5解析 双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线为y =±bax ,一条渐近线与直线l :x -2y =0相互垂直,可得ba=2,即b =2a ,由双曲线的定义可得2a =|PF 1|-|PF 2|=3,可得a =32,b =3,即有c =a 2+b 2=94+9=352, 即焦距为2c =3 5.11.如图,F 1和F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以|OF 1|为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△F 2AB 是等边三角形,则双曲线的离心率为________.答案 3+1解析 设|F 1F 2|=2c ,连接AF 1(图略),∵△F 2AB 是等边三角形,且F 1F 2是⊙O 的直径, ∴∠AF 2F 1=30°,∠F 1AF 2=90°,∴|AF 1|=c ,|AF 2|=3c ,2a =3c -c ,∴e =c a =23-1=3+1.12.(2020·广安邻水实验中学模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1()a >0,b >0的左、右焦点分别为F 1,F 2,O 为原点,若以F 1F 2为直径的圆与C 的渐近线的一个交点为P ,且|F 1P |=3|OP |,则C 的渐近线方程为________. 答案 y =±3x解析 根据双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1()a >0,b >0的左、右焦点为F 1,F 2,O 为原点,以F 1F 2为直径的圆与C 的渐近线的一个交点为P ,如图所示,则|F 1O |=|OP |=c ,|F 1P |=3|OP |=3c ,所以在△POF 1中,由余弦定理可得cos∠POF 1=|OP |2+|OF 1|2-|PF 1|22|OP |·|OF 1|=c 2+c 2-()3c 22×c ×c=-12. 所以∠POF 1=2π3,则∠POF 2=π3,所以tan∠POF 2=tan π3=3,则渐近线方程为y =±3x .13.(多选)(2021·百师联盟模拟)双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的焦点在圆O :x 2+y 2=13上,圆O 与双曲线C 的渐近线在第一、二象限分别交于点M ,N ,点E (0,a )满足EO →+EM →+EN →=0(其中O 为坐标原点),则( )A .双曲线C 的一条渐近线方程为3x -2y =0B .双曲线C 的离心率为132C .|OE →|=1D .△OMN 的面积为6 答案 ABD 解析 如图,设双曲线C 的焦距为2c =213,MN 与y 轴交于点P ,由题意可知|OM |=c =13,则P (0,b ),由EO →+EM →+EN →=0得点E 为△OMN 的重心,可得|OE |=23|OP |,即a =23b ,b 2a 2=c 2-a 2a 2=94,所以a =2,b =3,e =132. 双曲线C 的渐近线方程为3x ±2y =0,|OE →|=2,M 的坐标为(2,3),S △OMN =6, 故选ABD.14.(2021·临川一中模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)中,A 1,A 2是左、右顶点,F 是右焦点,B 是虚轴的上顶点.若在线段BF 上(不含端点)存在不同的两点P i (i =1,2),使得P i A 1—→·P i A 2—→=0,则双曲线离心率的取值范围是________.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫2,5+12 解析 设c 为半焦距,则F (c ,0),又B (0,b ), 所以BF :bx +cy -bc =0,以A 1A 2为直径的圆的方程为⊙O :x 2+y 2=a 2,因为P i A 1—→·P i A 2—→=0,i =1,2,所以⊙O 与线段BF 有两个交点(不含端点), 所以⎩⎪⎨⎪⎧bc b 2+c2<a ,b >a ,即⎩⎪⎨⎪⎧c 4-3a 2c 2+a 4<0,c 2>2a 2,故⎩⎪⎨⎪⎧e 4-3e 2+1<0,e 2>2,解得2<e <5+12. 15.将离心率为e 1的双曲线C 1的实半轴长a 和虚半轴长b (a ≠b )同时增加m (m >0)个单位长度,得到离心率为e 2的双曲线C 2,则( ) A .对任意的a ,b ,e 1>e 2B .当a >b 时,e 1>e 2;当a <b 时,e 1<e 2C .对任意的a ,b ,e 1<e 2D .当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 2 答案 D解析 依题意,e 1=a 2+b 2a =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2,e 2=(a +m )2+(b +m )2a +m =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b +m a +m 2. 因为b a -b +m a +m =ab +bm -ab -am a (a +m )=m (b -a )a (a +m ),由于m >0,a >0,b >0,所以当a >b 时,0<b a <1,0<b +m a +m <1,b a <b +m a +m ,⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2<⎝ ⎛⎭⎪⎫b +m a +m 2,所以e 1<e 2;当a <b 时,b a >1,b +m a +m >1,b a >b +ma +m ,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2>⎝ ⎛⎭⎪⎫b +m a +m 2,所以e 1>e 2. 所以当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 2.16.(2020·长沙雅礼中学模拟)已知F 是双曲线C :x 2-y 28=1的右焦点,P 是C 左支上一点,A (0,66),当△APF 的周长最小时,点P 的坐标为________.答案 (-2,26)解析 如图,令E 为双曲线的左焦点,由双曲线C的方程可知a2=1,b2=8,∴c2=a2+b2=1+8=9,∴c=3,∴左焦点E(-3,0),右焦点F(3,0),∵|AF|=32+(66)2=15,∴当△APF的周长最小时,|PA|+|PF|最小.由双曲线的性质得|PF|-|PE|=2a=2,∴|PF|=|PE|+2,又|PE|+|PA|≥|AE|=|AF|=15,当且仅当A,P,E三点共线且点P在线段AE上时,等号成立,∴△APF的周长为|AF|+|AP|+|PF|=15+|PE|+|AP|+2≥15+15+2=32.直线AE的方程为y=26x+66,将其代入到双曲线方程得x2+9x+14=0,解得x=-7(舍)或x=-2,由x=-2,得y=26(负值已舍),∴点P的坐标为(-2,26).。
双曲线专题复习讲义自理

双曲线专题复习讲义★知识梳理★1. 双曲线的定义(1)第一定义:当1212||||||2||PF PF a F F -=<时, P 的轨迹为双曲线; 当1212||||||2||PF PF a F F -=>时, P 的轨迹不存在;当21212||F F a PF PF ==-时, P 的轨迹为以21F F 、为端点的两条射线(2)双曲线的第二义平面内到定点F 与定直线l (定点F 不在定直线l 上)的距离之比是常数e (1>e )的点的轨迹为双曲线与双曲线12222=-b y a x 共渐近线的双曲线系方程为:)0(2222≠=-λλb y a x与双曲线12222=-b y a x 共轭的双曲线为22221y x b a-=等轴双曲线222a y x ±=-的渐近线方程为x y ±= ,离心率为2=e .;★重难点突破★1.注意定义中“陷阱”问题1:已知12(5,0),(5,0)F F -,一曲线上的动点P 到21,F F 距离之差为6,则双曲线的方程为2.注意焦点的位置问题2:双曲线的渐近线为x y 23±=,则离心率为★热点考点题型探析★考点1 双曲线的定义及标准方程 题型1:运用双曲线的定义1.设P 为双曲线11222=-y x 上的一点F 1、F 2是该双曲线的两个焦点,若|PF 1|:|PF 2|=3:2,则△PF 1F 2的面积为 ( )A .36B .12C .312D .242.如图2所示,F 为双曲线1169:22=-y x C 的左 焦点,双曲线C 上的点i P 与()3,2,17=-i P i 关于y 轴对称,则F P F P F P F P F P F P 654321---++的值是( ) A .9 B .16 C .18 D .27题型2 求双曲线的标准方程[例2 ] 已知双曲线C 与双曲线162x -42y =1有公共焦点,且过点(32,2).求双曲线C的方程.【新题导练】4.已知双曲线的渐近线方程是2x y ±=,焦点在坐标轴上且焦距是10,则此双曲线的方程为 ;考点2 双曲线的几何性质 题型1 求离心率或离心率的范围7.已知双曲线221x y m n -=的一条渐近线方程为43y x =,则该双曲线的离心率e为 .c ab AD =,c a a ED 2+=,=+∴c a a 2cab⋅3,2=∴e 题型2 与渐近线有关的问题[例4]若双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的焦点到渐近线的距离等于实轴长,则双曲线的离心率为 ( ) A.2 B.3C.5D.29. 双曲线22149x y -=的渐近线方程是 ( )A. 23y x =±B. 49y x =±C. 32y x =±D. 94y x =±基础巩固训练1. 以椭圆221169144x y +=的右焦点为圆心,且与双曲线221916x y -=的渐近线相切的圆的方程是 (A )221090x y x +-+= (B )221090x y x +--= (C )221090x y x +++= (D )221090x y x ++-=2.已知双曲线的两个焦点为1(0)F 、20)F ,M 是此双曲线上的一点,且满足120MF MF ⋅= ,12||||2MF MF ⋅=,则该双曲线的方程是 ( )A .2219x y -=B .2219y x -=C .22137x y -=D .22173x y -=3.两个正数a 、b 的等差中项是92,一个等比中项是,b a >则双曲线12222=-b y a x 的离心率为( )A .53B .4C .54D .54..曲线)6(161022<=-+-m m y m x 与曲线)95(19522<<=-+-n ny n x 的 ( )A .焦距相等B .焦点相同C .离心率相等D .以上都不对7. 已知椭圆1532222=+ny m x 和双曲线1322222=-n y m x 有公共的焦点,(1)求双曲线的渐近线方程。
人教版选修21第二章双曲线双曲线的几何性质讲义
案例(二)——精析精练课堂 合作 探究重点难点突破知识点一双曲线的几何性质 (1)范围、对称性由标准方程12222=-b y a x 可得22a x ≥,当a x ≥时,y 才有实数值;对于y 的任何值,x 都有实数值。
这说明从横的方向来看,直线a x a x =-=,之间没有图象,从纵的方向来看,随着x 的增大,y 的绝对值也无限增大,所以曲线在纵方向上可无限伸展,不像椭圆那样是封闭曲线。
双曲线不封闭,但仍称其对称中心为双曲线的中心。
(2)顶点顶点:()()0,,0,21a A a A -,特殊点:()()b B b B ,0,,021-。
实轴:21A A 长为a 2,a 叫做半实轴长;虚轴:21B B 长为b 2,b 叫做虚半轴长。
如右图所示,在双曲线方程12222=-by a x 中,令0=y 得a x ±=,故它与x 轴有两个交点()0,1a A -,()0,2a A ,且x 轴为双曲线12222=-b y a x 的对称轴,所以()0,1a A -与()0,2a A 其对称轴的交点,称为双曲线的顶点(一般而言,曲线的顶点均指与其对称轴的交点),而对称轴上位于两顶点间的线段21A A 叫做双曲线12222=-by a x 的实轴长,它的长是a 2。
在方程12222=-by a x 中,令0=x ,得22b y -=,这个方程没有实数根,说明双曲线和y y 轴没有交点。
但y 轴上的两个特殊点()()b B b B ,0,,021-,这两个点在双曲线中也有非常重要的作用把线段21B B 叫做双曲线的虚轴,它的长是b 2,要特别注意不要把虚轴与椭圆的短轴混淆。
双曲线只有两个顶点,而椭圆则有四个顶点,这是两者的又一差异。
(3)渐近线如上图所示,过双曲线12222=-by a x 的两顶点21,A A ,作y 轴的平行线a x ±=,经过21,B B 作x 轴的平行线b y ±=,四条直线围成一个矩形,矩形的两条对角线所在直线方程是⎪⎭⎫⎝⎛=±±=0b y a x x a b y ,这两条直线就是双曲线的渐近线。
2021年高中数学《双曲线》教案7新人教A版选修11
2021年高中数学《双曲线》教案7新人教A版选修1-1一、教学内容分析本节的重点是双曲线性质的研究,通过双曲线的图像来研究双曲线的范围、对称性、顶点、实轴、虚轴、渐近线等内容.本节的难点是渐近线方程与双曲线方程之间的关系,以及渐近线与双曲线的位置关系.二、教学目标设计本节课主要采用类比的教学方法研究双曲线的基本性质,介绍等轴双曲线、共轭双曲线的概念及性质,讨论共渐近线的双曲线系方程,使学生加深对双曲线性质的理解,能利用这些性质解决实际问题.三、教学重点及难点重点:双曲线的性质.难点:双曲线的渐近线与双曲线的位置关系.四、教学流程设计并加以研究.3.讨论研究双曲线几何性质,双曲线图形发展趋势怎样?二、学习新课 1.概念辨析以双曲线标准方程,为例进行说明.1.范围: 观察双曲线的草图,可以直观看出曲线在坐标系中的范围:双曲线在两条直线的外侧.从双曲线的方程如何验证?由标准方程可得,当时,y 才有实数值;对于y 的任何值,x 都有实数值这说明从横的方向来看,直线x=-a ,x=a 之间没有图象,从纵的方向来看,随着x 的增大,y 的绝对值也无限增大,所以曲线在纵方向上可无限伸展,不像椭圆那样是封闭曲线2.对称性:双曲线不封闭,但仍具三个对称性,称其对称中心为双曲线的中心3.顶点:双曲线和对称轴的交点叫做双曲线的顶点.(结合图形),所以令得,因此双曲线和轴有两个交点,它们是双曲线的顶点,对称轴上位于两顶点间的线段叫做双曲线的实轴长,它的长是2a ,a 叫半实轴长而在方程中令x=0得,这个方程没有实数根,说明双曲线和y 轴没有交点.但y 轴上的两个特殊点,在双曲线中也有非常重要的作用 把线段叫做双曲线的虚轴,它的长是2b ,b 叫做虚半轴长归纳:顶点: 特殊点: 实轴:长为2a ,a 叫做半实轴长. 虚轴:长为2b ,b 叫做虚半轴长.注意:名称,不要把虚轴与椭圆的短轴混淆双曲线只有两个顶点,与椭圆的又一差异 4. 渐近线:经过作轴、轴的平行线,围成一个矩形,其对角线所在的直线方程为. (1) 定义:如果有一条直线使得当曲线上的一点沿曲线无限远离原点时,点到该直线的距离无限接近于零,则这条直线叫这一曲线的渐近线;(2) 直线与双曲线在无穷远处是否相交?解:不失一般性,只研究双曲线在第一象限内a x a x ab y >-=,22与直线的位置关系;设是a x a x ab y >-=,22上的点,是直线上与有相同横坐标的点,则,Y x aba x ab y =≤-=≤220,∴在的下方. ∴22222222))((ax x a x x a x x a b a x a b x a b -+-+--⋅=-- ,是关于的减函数,∴无限增大时,无限趋近于,而到直线的距离,∴无限增大时,也无限趋近于,但永不相交.其他象限类似证明;(3) 求法:在方程中,令右边为零,则,得渐近线方程即; 若方程为,则渐近线方程为. 2.问题拓展(一)等轴双曲线1、定义:若a=b 即实轴和虚轴等长,这样的双曲线叫做等轴双曲线2、方程:或.3、等轴双曲线的性质:(1)渐近线方程为: ;(2)渐近线互相垂直.注意以上几个性质与定义式彼此等价.3)等轴双曲线方程可以设为:,当时交点在轴,当时焦点在轴上.例:等轴双曲线的两个焦点在直线上,线段的中点是原点,分别写出等轴双曲线和两条渐近线的方程.(二)共轭双曲线1、定义:以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线叫做原双曲线的共轭双曲线.2、方程:(1)的共轭双曲线为;的共轭双曲线为; (2)互为共轭的一对双曲线方程合起来写成为或;3、性质:有一对共同的渐近线;有相同的焦距,四焦点共圆;4、注意:(1)共渐近线的两双曲线不一定是共轭双曲线,如和; (2)与(a ≠b )不共渐近线,有相同的焦距,四焦点共圆; 例如:分清①、与②、③、④、⑤之间的关系. (三)共渐近线的双曲线系方程 问题 (1)与;(2) 与的区别?(1) 不同(互换)相同,焦点所在的坐标轴也变了,但二者具有相同的渐近线(共轭双曲线);(2) 不同,不同,焦点所在的坐标轴未变且二者具有相同的渐近线.由此: 双曲线的渐近线是,但反过来此渐近线对应的双曲线则很多.问题: 共用同一对渐近线的双曲线的方程具有什么样的特征?如果已知一双曲线的渐近线方程为,那么此双曲线方程就一定是:)0(1)()(2222>±=-k kb y ka x 或写成.当时交点在x 轴,当时焦点在y 轴上.即:双曲线()与双曲线有共同的渐近线.证明:若,则双曲线方程可化为,渐近线,双曲线的渐近线方程为,∴两双曲线渐近线相同;若,则双曲线方程可化为,渐近线,即,又∵双曲线的渐近线方程为,∴两双曲线渐近线相同,所以,原命题结论成立.[说明]与双曲线()有共同渐近线的所有双曲线方程为().3.例题分析1、若双曲线以为渐近线, 根据下列条件,分别求双曲线标准方程. (1) 且实轴长为;(2)过点;(3)一个焦点坐标为. 解:(1)设双曲线方程为, 当时焦点在x 轴上,,双曲线方程; 当时焦点在y 轴上,,双曲线方程; (2)设双曲线方程为 将代入得,双曲线方程(3)设双曲线方程为,因为焦点坐标为,所以,,双曲线方程为. 2、(1)求双曲线的两条渐近线包含双曲线的部分所成的角;(2)焦距为,两条渐近线包含双曲线的部分所成角为,求双曲线标准方程. 解:(1)渐近线方程为,22)2(2122=-⋅+--=αtg ,;(2) 当焦点在轴上时,方程为; 当焦点在轴上时,方程为.三、巩固练习1、中心在原点,一个焦点为(3,0),一条渐近线方程2x-3y=0的双曲线方程是 .2、求与双曲线共渐近线且过的双曲线的方程.3、求与双曲线有共同的渐近线,且经过点A 的双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离.4、以5x 2+8y 2=40的焦点为顶点,且以5x 2+8y 2=40的顶点为焦点的双曲线的方程是 .四、课堂小结双曲线的范围、对称性、中心、顶点、实轴和虚轴、实轴长、虚轴长、渐近线方程、等轴双曲线;双曲线的渐近线是,但反过来此渐近线对应的双曲线则是)0(1)()(2222>±=-k kb y ka x 或写成. 五、作业布置1、习题册P363,4,5,6,72、补充作业(1)求方程mx 2+ny 2+mn=0(m<n<0)所表示的曲线的焦点坐标. (2)双曲线的渐进线方程为,且焦距为10,求双曲线方程. (3)求以为渐近线,一个焦点是F (0,2)的双曲线方程.七、教学设计说明1.研究双曲线的性质的方法和研究椭圆的方法是类似的,所以采用类比的教学方法,让学生在已有经验的基础上,研究双曲线并得出结论,比较两者之间的异同.这样可以激发学生学习的兴趣,提高学生分析问题的能力.2.渐近线是双曲线所特有的,证明双曲线上的点到渐近线的距离越来越接近于零,是本节的难点.已知双曲线方程求渐近线方程,或已知渐近线方程求双曲线方程是本节需要熟练应用的内容,所以引导学生研究了共渐近线的双曲线系方程,加深学生对渐近线的认识.3.等轴双曲线和共轭双曲线是两类比较特殊的双曲线,通过研究可以使学生进一步熟悉双曲线的性质,开拓视野.。
高中数学讲义:解析几何专题双曲线(解析版)
圆锥曲线第2讲 双曲线【知识要点】 一、双曲线的概念 1. 双曲线的第一概念:平面内到两个定点、的距离之差的绝对值等于定长()的点的轨迹叫双曲线,这两个定点叫做双曲线的核心,两个核心之间的距离叫做焦距。
注1:在双曲线的概念中,必需强调:到两个定点的距离之差的绝对值(记作),不但要小于这两个定点之间的距离(记作),而且还要大于零,不然点的轨迹就不是一个双曲线。
具体情形如下:(ⅰ)当时,点的轨迹是线段的垂直平分线; (ⅱ)当时,点的轨迹是两条射线; (ⅲ)当时,点的轨迹不存在; (ⅳ)当时,点的轨迹是双曲线。
专门地,假设去掉概念中的“绝对值”,那么点的轨迹仅表示双曲线的一支。
注2:假设用M 表示动点,那么双曲线轨迹的几何描述法为(,),即。
2. 双曲线的第二概念:平面内到某必然点的距离与它到定直线的距离之比等于常数()的点的轨迹叫做双曲线。
二、双曲线的标准方程 1. 双曲线的标准方程(1)核心在轴、中心在座标原点的双曲线的标准方程是(,); (2)核心在轴、中心在座标原点的双曲线的标准方程是(,).注:假设题目已给出双曲线的标准方程,那其核心究竟是在轴仍是在轴,要紧看实半轴跟谁走。
假设实半轴跟走,那么双曲线的核心在轴;假设实半轴跟走,那么双曲线的核心在轴。
2. 等轴双曲线当双曲线的实轴与虚轴等长时(即),咱们把如此的双曲线称为等轴双曲线,其标准方程为()注:假设题目已明确指出所要求的双曲线为等轴双曲线,那么咱们可设该等轴双曲线的方程为(),再结合其它条件,求出的值,即可求出该等轴双曲线的方程。
进一步讲,假设求得的,那么该等轴双曲线的核心在轴、中心在座标原点;假设求得的,那么该等轴双曲线的核心在轴、中心在座标原点。
三、双曲线的性质以标准方程(,)为例,其他形式的方程可用一样的方式取得相关结论。
(1)范围:,即或;1F 2F a 22120F F a <<a 221F F c 202=a 21F F c a 22=c a 22>c a 220<<a MF MF 221=-ca 220<<c F F 221=2121F F MF MF <-e 1>e x 12222=-b y a x 0>a 0>b y 12222=-b x a y 0>a 0>b x yx x y yb a 22=λ=-22y x 0≠λλ=-22y x 0≠λλ0>λx 0<λy 12222=-b y a x 0>a 0>b ax ≥a x ≥a x -≤(2)对称性:关于轴、轴轴对称,关于坐标原点中心对称;(3)极点:左、右极点别离为、; (4)核心:左、右核心别离为、; (5)实轴长为,虚轴长为,焦距为;(6)实半轴、虚半轴、半焦距之间的关系为;(7)准线:; (8)焦准距:;(9)离心率:且. 越小,双曲线的开口越小;越大,双曲线的开口越大;(10)渐近线:; (11)焦半径:假设为双曲线右支上一点,那么由双曲线的第二概念,有,;(12)通径长:.注1:双曲线(,)的准线方程为,渐近线方程为。
双曲线讲义
第 1 页 共 8 页You'll never find the right person, if you can't let go of the wrong one ——告别错的,方可遇见对的。
双曲线复习讲义一、 双曲线的定义:1. 第一定义:到两个定点F 1与F 2的距离之差的绝对值等于定长(<|F 1F 2|)的点的轨迹(21212F F a PF PF <=-(a 为常数))这两个定点叫双曲线的焦点.要注意两点:(1)距离之差的绝对值.(2)2a <|F 1F 2|.当|MF 1|-|MF 2|=2a 时,曲线仅表示焦点F 2所对应的一支; 当|MF 1|-|MF 2|=-2a 时,曲线仅表示焦点F 1所对应的一支;当2a =|F 1F 2|时,轨迹是一直线上以F 1、F 2为端点向外的两条射线;当2a >|F 1F 2|时,动点轨迹不存在.2. 第二定义:动点到一定点F 的距离与它到一条定直线l 的距离之比是常数e (e >1)时,这个动点的轨迹是双曲线这定点叫做双曲线的焦点,定直线l 叫做双曲线的准线第 2 页 共 8 页You'll never find the right person, if you can't let go of the wrong one ——告别错的,方可遇见对的。
二、 双曲线的标准方程:12222=-b y a x (a >0,b >0)(焦点在x 轴上);12222=-bx a y (a >0,b >0)(焦点在y 轴上);注意:如果2x 项的系数是正数,则焦点在x 轴上;如果2y 项的系数是正数,则焦点在y 轴上. a不一定大于b.直线与双曲线:设直线:l y kx m =+,双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 联立解得02)(222222222=----b a m a mkx a x k a b1) 0m =时,b bk a a-<<直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点);b k a ≥,bk a≤-,或k 不存在时直线与双曲线没有交点;2) 0m ≠时, k 存在时,若0222=-k a babk ±=,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;若2220b a k -≠,222222222(2)4()()a mk b a k a m a b ∆=-----2222224()a b m b a k =+-0∆>时,22220m b a k +->,直线与双曲线相交于两点;0∆<时,22220m b a k +-<,直线与双曲线相离,没有交点;0∆=时22220m b a k +-=,2222m b k a +=直线与双曲线有一个交点; 若k 不存在,a m a -<<时,直线与双曲线没有交点; m a m a ><-或直线与双曲线相交于两点;三、双曲线与渐近线的关系:1. 若双曲线方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>⇒渐近线方程:22220x y a b -=⇔x a by ±=2. 若双曲线方程为12222=-bx a y (a >0,b >0)第 3 页 共 8 页You'll never find the right person, if you can't let go of the wrong one ——告别错的,方可遇见对的。
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双曲线
1.双曲线的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F F |21)的点的轨迹叫做双曲线,这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距. 2.双曲线的标准方程及简单几何性质
3.等轴双曲线
(1)定义:实轴和虚轴长相等的双曲线,叫做等轴双曲线.其方程的一般形式λ=-22
y x
.
(2)性质:①渐近线方程:x y ±=;②离心率2e =.
4.有共同渐近线的双曲线方程
(1)当已知双曲线的渐近线方程x a b y ±=,可设双曲线方程为)0(b y a x 22
22≠λλ=-.
(2)与双曲线1b y a x 2222=-有相同的渐近线的双曲线方程可设为)0(b
y a x 22
22≠λλ=-.
基础巩固:
1.双曲线216x -2
9y =1的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 在双曲线上,且|PF 1|=2,则|PF 2|等于
___________.
2.已知点F 1(-4,0)和F 2(4,0),一曲线上的动点P 到F 1,F 2距离之差为6,该曲线方程是________________.
3.已知方程23x k -+2
5y k -=1表示双曲线,则k 的取值范围为____________________. 4.双曲线24x -2
5y =1的离心率e 等于__________.
5.已知双曲线C:22x a - 22
y b =1(a>0,b>0)的离心率为,则C 的渐近线方程为____________.
6.已知双曲线过点),且渐近线方程为y=±1
2x,则该双曲线的标准方程为 .
7.椭圆24x +22y m =1与双曲线22
x m -2
2y =1有相同的焦点,则m 的值是___________.
8.已知双曲线225x -2
9y =1的左、右焦点分别为F 1,F 2,若双曲线的左支上有一点M 到右焦点F 2
的距离为18,N 是MF 2的中点,O 为坐标原点,则|NO|等于_________.
例题讲解:
例1 双曲线x 2
+my 2
=1的虚轴长是实轴长的2倍,求双曲线的渐近线方程 变式训练:
设双曲线22x a -22
y b =1(a>0,b>0)的右焦点是F,左、右顶点分别是A 1,A 2,过F 作A 1A 2的垂线
与双曲线交于B,C 两点.若A 1B ⊥A 2C,求双曲线的渐近线的斜率
例2 已知中心在原点,x-y=0,求双曲线的离心率. 变式训练:
过双曲线C: 22x a -22
y b =1(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C 于点P.若
点P 的横坐标为2a,则C 的离心率为 .
例3 已知中心在原点的双曲线 C 的右焦点为(2,0),右顶点为(1)求双曲线C 的方程;
(2)若直线C 恒有两个不同的交点A 和B,且OA u u u r ·
OB u u u r
>2(其中O 为原点),求k 的取值范围. 变式训练:
已知点N(1,2),过点N 的直线交双曲线x 2-2
2y =1于A,B 两点,且ON u u u r =12(OA u u u r +OB u u u r
).
(1)求直线AB 的方程;
(2)若过N 的直线交双曲线于C,D 两点,且CD u u u r ·AB u u u r =0,那么A,B,C,D 四点是否共圆?为什
么?
课后作业:
1.已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与双曲线的左支交于A,B 两点,且|AB|=5,若实轴长为8,则△ABF2的周长为( ) (A)16 (B)18
(C)21 (D)26
2.设P 是双曲线-=1上一点,F 1,F 2分别是双曲线左右两个焦点,若|PF 1|=9,则|PF 2|等于( ) (A)1
(B)17 (C)1或17 (D)以上答案均不对
3.若k ∈R,方程+=1表示焦点在x 轴上的双曲线,则k 的取值范围是( )
(A)(-3,-2) (B)(-∞,-3) (C)(-∞,-3)∪(-2,+∞)
(D)(-2,+∞)
4.已知双曲线22
x a -2
3y =1(a>0)的离心率为2,则a 等于( )
(A)2
(B)6
(C)5
(D)1
5.以椭圆24x +2
2y =1的长轴端点为焦点,以椭圆焦点为顶点的双曲线方程为_____________.
6.设F 1,F 2是双曲线C 的两焦点,点M 在双曲线上,且∠MF 2F 1=,若|F 1F 2|=8,|F 2M|=,则双曲
线C 的实轴长为_______________.
7.设F 1,F 2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为_____________
8.已知直线l:x-y+m=0与双曲线x2-=1交于不同的两点A,B,若线段AB的中点在圆x2+y2=5上,则m的值是.
9.过双曲线x2-=1的左焦点F1作倾斜角为的直线AB,其中A,B分别为直线与双曲线的交点,则|AB|的长为___________.
10.F1,F2分别是双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F1的直线l与双曲线的左、右两支分别交于A,B两点.若△ABF2是等边三角形,则该双曲线的离心率为( )
(A)(B) (C) (D)。