高中数学双曲线知识点归纳总结

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高二双曲线知识点大全

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高二双曲线知识点大全一、双曲线的定义和基本性质双曲线是一种平面曲线,它与一个对称轴相交于两个单独的点,被称为焦点。

双曲线的定义可表示为:离两个焦点的距离之差等于给定常数的点的轨迹。

1. 双曲线的方程双曲线的标准方程为:(x²/a²) - (y²/b²) = 1,其中a表示实轴半轴的长度,b表示虚轴半轴的长度。

2. 双曲线的焦点和准线双曲线的焦点是曲线上离两个焦点距离之差恒定的点,而准线是曲线上离两个焦点距离之和恒定的直线。

3. 双曲线的对称性双曲线关于x轴和y轴对称,中心对称于原点。

二、双曲线的图像特征1. 双曲线的离心率双曲线的离心率(e)定义为:e = c/a,其中c表示焦点到原点的距离,a表示实轴半轴的长度。

离心率决定了双曲线的形状。

2. 双曲线的渐近线双曲线具有两条渐近线,即离两个焦点越远的点趋近于渐近线。

渐近线的方程为: y = ±(b/a)x。

其中b表示虚轴半轴的长度。

3. 双曲线的顶点和直径双曲线没有顶点,但有两条对称的虚轴。

通常,我们会称双曲线中心处的点为顶点。

直径是由两个对称的点与中心点所确定的线段。

三、双曲线的基本图像和方程变换1. 双曲线的基本图像(插入关于双曲线的示意图,可手绘或导入图片)2. 改变双曲线的形状和位置双曲线的形状和位置可以通过改变方程中的常数来实现。

例如,改变a和b的值可以调整双曲线的大小和比例,而改变c的值可以使双曲线在平面上移动。

3. 双曲线的旋转双曲线可以通过旋转来改变其方向。

通过适当调整方程中的x和y的系数,可以使双曲线绕着原点旋转一定角度。

四、双曲线的相关公式与应用1. 双曲线的离心率与焦距的关系根据焦距f和离心率e之间的关系可得:e² = 1 + (f/a)²。

2. 双曲线的弦长公式双曲线上两焦点之间的弦长可以通过以下公式计算:2a(e² - 1)。

3. 双曲线的面积计算双曲线的面积可以通过积分计算得出,公式为:S = ∫(y√(1 + (dy/dx)²))dx。

高中双曲线知识点

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高中双曲线知识点高中双曲线知识点包括双曲线的定义、性质、图像、方程与参数方程以及应用等方面内容。

1. 双曲线的定义:双曲线是平面上的一个曲线,其定义是一个平面上的点到两个焦点的距离差的绝对值等于常数的点的轨迹。

双曲线有两个分支,它们在两个焦点之间无限延伸,与对称轴相交于两个顶点。

2. 双曲线的性质:- 双曲线的焦点和直角双曲线的焦点一样,离中心越远,曲线越稀疏。

- 双曲线的渐近线是两条直线,它们与双曲线无穷远处的分支趋于平行。

- 双曲线的对称轴是连接两个焦点的直线,并且是曲线的中心轴。

- 双曲线的顶点是对称轴上与曲线相交的点。

- 双曲线的离心率是一个大于1的实数,用来描述焦点与顶点之间的距离关系。

3. 双曲线的图像:双曲线的图像可以分为三种情况:椭圆双曲线、双曲线、和抛物线双曲线。

椭圆双曲线的离心率小于1,双曲线的离心率大于1,而抛物线双曲线的离心率等于1。

具体的图像形态取决于双曲线的方程参数。

4. 双曲线的方程与参数方程:通常来说,双曲线的方程可以表示为Ax^2 + By^2 = C,其中A、B、C为常数。

不同的A与B的取值将决定双曲线的形态。

而双曲线的参数方程则可以表示为x = Asec(t)和y = Btan(t),其中t为参数。

5. 双曲线的应用:双曲线在数学和物理学中有广泛的应用。

它们可以用来描述光学中的折射、电磁场中的电场分布、机械振动中的弹簧系统等等。

在实际生活中,双曲线也常常被用来作为美学设计的元素,例如建筑物的外形、家具的造型等等。

总之,高中双曲线知识点包括双曲线的定义、性质、图像、方程与参数方程以及应用等方面内容。

了解这些知识点有助于学生深入理解双曲线的特性和应用,为进一步学习相关数学和物理学科打下坚实基础。

高中数学知识点总结(第九章 平面解析几何 第七节 双曲线)

高中数学知识点总结(第九章 平面解析几何 第七节 双曲线)

第七节 双曲线一、基础知识1.双曲线的定义平面内到两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数2a (2a <|F 1F 2|)的点P 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.当|PF 1|-|PF 2|=2a2a <|F 1F 2|时,点P 的轨迹为靠近F 2的双曲线的一支.当|PF 1|-|PF 2|=-2a 2a <|F 1F 2|时,点P 的轨迹为靠近F 1的双曲线的一支. 若2a =2c ,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线;若2a >2c ,则轨迹不存在;若2a =0,则轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线.2.双曲线的标准方程(1)中心在坐标原点,焦点在x 轴上的双曲线的 标准方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0).(2)中心在坐标原点,焦点在y 轴上的双曲线的 标准方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0).3.双曲线的几何性质标准方程 x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0) y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0) 范围 |x |≥a ,y ∈R|y |≥a ,x ∈R对称性 对称轴:x 轴,y 轴;对称中心:原点 焦点 F 1(-c,0),F 2(c,0) F 1(0,-c ),F 2(0,c ) 顶点 A 1(-a,0),A 2(a,0)A 1(0,-a ),A 2(0,a )轴 线段A 1A 2,B 1B 2分别是双曲线的实轴和虚轴;实轴长为2a ,虚轴长为2b焦距|F 1F 2|=2c离心率e =c a= 1+b 2a2∈(1,+∞) e 是表示双曲线开口大小的 一个量,e 越大开口越大.渐近线 y =±b axy =±a bxa ,b ,c 的关系a 2=c 2-b 2二、常用结论(1)过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为2b 2a,也叫通径.(2)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有共同渐近线的方程可表示为x 2a 2-y 2b 2=t (t ≠0).(3)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b .(4)若P 是双曲线右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF 1|min =a +c ,|PF 2|min =c -a .考点一 双曲线的标准方程[典例] (1)(2018·石家庄摸底)已知双曲线过点(2,3),渐近线方程为y =±3x ,则该双曲线的标准方程是( )A.7x 216-y 212=1 B.y 23-x 22=1 C .x 2-y 23=1 D.3y 223-x 223=1 (2)(2018·天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点.设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d 1和d 2,且d 1+d 2=6,则双曲线的方程为( )A.x 24-y 212=1 B.x 212-y 24=1 C.x 23-y 29=1 D.x 29-y 23=1 [解析] (1)法一:当双曲线的焦点在x 轴上时,设双曲线的标准方程是x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎨⎧4a 2-9b 2=1,ba =3,解得⎩⎨⎧a =1,b =3,所以该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1;当双曲线的焦点在y 轴上时,设双曲线的标准方程是y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎨⎧9a 2-4b 2=1,a b =3,无解.故该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1,选C. 法二:当其中的一条渐近线方程y =3x 中的x =2时,y =23>3,又点(2,3)在第一象限,所以双曲线的焦点在x 轴上,设双曲线的标准方程是x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎨⎧4a 2-9b 2=1,b a =3,解得⎩⎨⎧a =1,b =3,所以该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1,故选C.法三:因为双曲线的渐近线方程为y =±3x ,即y3=±x ,所以可设双曲线的方程是x 2-y 23=λ(λ≠0),将点(2,3)代入,得λ=1,所以该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1,故选C. (2)法一:如图,不妨设A 在B 的上方,则A ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,B ⎝⎛⎭⎫c ,-b2a . 又双曲线的一条渐近线为bx -ay =0, 则d 1+d 2=bc -b 2+bc +b 2a 2+b 2=2bcc =2b=6,所以b =3.又由e =ca =2,知a 2+b 2=4a 2,所以a = 3.所以双曲线的方程为x 23-y 29=1.法二:由d 1+d 2=6,得双曲线的右焦点到渐近线的距离为3,所以b =3.因为双曲线 x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,所以ca =2,所以a 2+b 2a 2=4,所以a 2+9a 2=4,解得a 2=3,所以双曲线的方程为x 23-y 29=1,故选C.[答案] (1)C (2)C [题组训练]1.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,点P 在双曲线的右支上,若|PF 1|-|PF 2|=4b ,且双曲线的焦距为25,则该双曲线的标准方程为( )A.x 24-y 2=1 B.x 23-y 22=1 C .x 2-y 24=1 D.x 22-y 23=1 解析:选A 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|-|PF 2|=2a =4b ,c 2=a 2+b 2,2c =25,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=1,则该双曲线的标准方程为x 24-y 2=1.2.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的实轴长为4,离心率为 5,则双曲线的标准方程为( )A.x 24-y 216=1 B .x 2-y 24=1C.x 22-y 23=1 D .x 2-y 26=1 解析:选A 因为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的实轴长为4,所以a =2,由离心率为5,可得c a =5,c =25,所以b =c 2-a 2=20-4=4,则双曲线的标准方程为x 24-y 216=1.3.经过点P (3,27),Q(-62,7)的双曲线的标准方程为____________. 解析:设双曲线方程为mx 2+ny 2=1(mn <0), 因为所求双曲线经过点P (3,27),Q(-62,7),所以⎩⎪⎨⎪⎧9m +28n =1,72m +49n =1,解得⎩⎨⎧m =-175,n =125.故所求双曲线方程为y 225-x 275=1.答案:y 225-x 275=1考点二 双曲线定义的应用考法(一) 利用双曲线的定义求双曲线方程[典例] 已知动圆M 与圆C 1:(x +4)2+y 2=2外切,与圆C 2:(x -4)2+y 2=2内切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A.x 22-y 214=1(x ≥ 2) B.x 22-y 214=1(x ≤-2) C.x 22+y 214=1(x ≥ 2) D.x 22+y 214=1(x ≤-2) [解析] 设动圆的半径为r ,由题意可得|MC 1|=r +2,|MC 2|=r -2,所以|MC 1|-|MC 2|=22=2a ,故由双曲线的定义可知动点M 在以C 1(-4,0),C 2(4,0)为焦点,实轴长为2a =22的双曲线的右支上,即a =2,c =4⇒b 2=16-2=14,故动圆圆心M 的轨迹方程为x 22-y 214=1(x ≥ 2). [答案] A[解题技法]利用双曲线的定义判定平面内动点与两定点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出双曲线方程.考法(二) 焦点三角形问题[典例] 已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=1的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则|PF 1|·|PF 2|等于( )A .2B .4C .6D .8[解析] 由双曲线的方程得a =1,c =2, 由双曲线的定义得||PF 1|-|PF 2||=2. 在△PF 1F 2中,由余弦定理得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos 60°, 即(22)2=|PF 1|2+|PF 2|2-|PF 1|·|PF 2| =(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2| =22+|PF 1|·|PF 2|, 解得|PF 1|·|PF 2|=4. [答案] B [解题技法]在双曲线中,有关焦点三角形的问题常用双曲线定义和解三角形的知识来解决,尤其是涉及|PF 1|,|PF 2|的问题,一般会用到双曲线定义.涉及焦点三角形的面积问题,若顶角θ已知,则用S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|sin θ,|||PF 1|-|PF 2|=2a 及余弦定理等知识;若顶角θ未知,则用S △PF 1F 2=12·2c ·|y 0|来解决.[题组训练]1.已知点F 1(-3,0)和F 2(3,0),动点P 到F 1,F 2的距离之差为4,则点P 的轨迹方程为( )A.x 24-y 25=1(y >0) B.x 24-y 25=1(x >0) C.y 24-x 25=1(y >0) D.y 24-x 25=1(x >0) 解析:选B 由题设知点P 的轨迹方程是焦点在x 轴上的双曲线的右支,设其方程为x 2a 2-y 2b 2=1(x >0,a >0,b >0),由题设知c =3,a =2,b 2=9-4=5,所以点P 的轨迹方程为x 24-y 25=1(x >0). 2.已知双曲线x 2-y 224=1的两个焦点为F 1,F 2,P 为双曲线右支上一点.若|PF 1|=43|PF 2|,则△F 1PF 2的面积为( )A .48B .24C .12D .6解析:选B 由双曲线的定义可得 |PF 1|-|PF 2|=13|PF 2|=2a =2,解得|PF 2|=6,故|PF 1|=8,又|F 1F 2|=10, 由勾股定理可知三角形PF 1F 2为直角三角形, 因此S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|=24.考点三 双曲线的几何性质考法(一) 求双曲线的离心率(或范围)[典例] (2018·长春二测)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,点P 在双曲线的右支上,且|PF 1|=4|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤53,2B.⎝⎛⎦⎤1,53 C .(1,2]D.⎣⎡⎭⎫53,+∞ [解析] 由双曲线的定义可知|PF 1|-|PF 2|=2a ,又|PF 1|=4|PF 2|,所以|PF 2|=2a3,由双曲线上的点到焦点的最短距离为c -a ,可得2a 3≥c -a ,解得c a ≤53, 即e ≤53,又双曲线的离心率e >1,故该双曲线离心率的取值范围为⎝⎛⎦⎤1,53,故选B. [答案] B [解题技法]1.求双曲线的离心率或其范围的方法(1)求a ,b ,c 的值,由c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a2直接求e .(2)列出含有a ,b ,c 的齐次方程(或不等式),借助于b 2=c 2-a 2消去b ,然后转化成关于e 的方程(或不等式)求解.2.求离心率的口诀归纳离心率,不用愁,寻找等式消b 求; 几何图形寻迹踪,等式藏在图形中. 考法(二) 求双曲线的渐近线方程[典例] (2019·武汉部分学校调研)已知双曲线C :x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0)的离心率与椭圆x 225+y 216=1的离心率互为倒数,则双曲线C 的渐近线方程为( ) A .4x ±3y =0 B .3x ±4y =0C .4x ±3y =0或3x ±4y =0D .4x ±5y =0或5x ±4y =0[解析] 由题意知,椭圆中a =5,b =4,∴椭圆的离心率e = 1-b 2a 2=35,∴双曲线的离心率为 1+n 2m 2=53,∴n m =43,∴双曲线的渐近线方程为y =±n m x =±43x ,即4x ±3y =0.故选A.[答案] A[解题技法] 求双曲线的渐近线方程的方法求双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程的方法是令右边的常数等于0,即令x 2a 2-y 2b 2=0,得y =±b a x ;或令y 2a 2-x 2b 2=0,得y =±ab x .反之,已知渐近线方程为y =±b a x ,可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=λ(a >0,b >0,λ≠0).[题组训练]1.(2019·潍坊统一考试)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点到渐近线的距离为3,且离心率为2,则该双曲线的实轴的长为( )A .1 B.3 C .2D .23解析:选C 由题意知双曲线的焦点(c,0)到渐近线bx -ay =0的距离为bca 2+b 2=b =3,即c 2-a 2=3,又e =ca=2,所以a =1,该双曲线的实轴的长为2a =2.2.已知直线l 是双曲线C :x 22-y 24=1的一条渐近线,P 是直线l 上一点,F 1,F 2是双曲线C 的左、右焦点,若PF 1―→·PF 2―→=0,则点P 到x 轴的距离为( )A.233B.2 C .2D.263解析:选C 由题意知,双曲线的左、右焦点分别为F 1(-6,0),F 2(6,0),不妨设直线l 的方程为y =2x ,设P (x 0,2x 0).由PF 1―→·PF 2―→=(-6-x 0,-2x 0)·(6-x 0,-2x 0)=3x 20-6=0,得x 0=±2,故点P 到x 轴的距离为|2x 0|=2,故选C.3.(2019·成都一诊)如图,已知双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),长方形ABCD 的顶点A ,B 分别为双曲线E 的左、右焦点,且点C ,D 在双曲线E 上,若|AB |=6,|BC |=52,则双曲线E 的离心率为( )A. 2B.32C.52D.5解析:选B 根据|AB |=6可知c =3,又|BC |=52,所以b 2a =52,b 2=52a ,所以c 2=a 2+52a=9,解得a =2(舍负),所以e =c a =32.4.(2018·郴州二模)已知双曲线y 2m -x 29=1(m >0)的一个焦点在直线x +y =5上,则双曲线的渐近线方程为( )A .y =±34xB .y =±43xC .y =±223xD .y =±324x解析:选B 由双曲线y 2m -x 29=1(m >0)的焦点在y 轴上,且在直线x +y =5上,直线x+y =5与y 轴的交点为(0,5),有c =5,则m +9=25,得m =16, 所以双曲线的方程为y 216-x 29=1,故双曲线的渐近线方程为y =±43x .故选B.[课时跟踪检测]A 级1.(2019·襄阳联考)直线l :4x -5y =20经过双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点和虚轴的一个端点,则双曲线C 的离心率为( )A.53 B.35 C.54D.45解析:选A 由题意知直线l 与两坐标轴分别交于点(5,0),(0,-4),从而c =5,b =4,∴a =3,双曲线C 的离心率e =c a =53.2.设F 1,F 2分别是双曲线x 2-y 29=1的左、右焦点,若点P 在双曲线上,且|PF 1|=6,则|PF 2|=( )A .6B .4C .8D .4或8解析:选D 由双曲线的标准方程可得a =1,则||PF 1|-|PF 2||=2a =2,即|6-|PF 2||=2,解得|PF 2|=4或8.3.(2018·全国卷Ⅲ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则点(4,0)到C的渐近线的距离为( )A. 2 B .2 C.322D .22解析:选D ∵e =ca=1+b 2a 2=2,∴b a=1. ∴双曲线的渐近线方程为x ±y =0. ∴点(4,0)到C 的渐近线的距离d =42=2 2. 4.若实数k 满足0<k <9,则曲线x 225-y 29-k =1与曲线x 225-k -y 29=1的( )A .离心率相等B .虚半轴长相等C .实半轴长相等D .焦距相等解析:选D 由0<k <9,易知两曲线均为双曲线且焦点都在x 轴上,由25+9-k =25-k +9,得两双曲线的焦距相等.5.(2018·陕西部分学校摸底)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C 1:2x 2-y 2=1,过C 1的左顶点引C 1的一条渐近线的平行直线,则该直线与另一条渐近线及x 轴所围成的三角形的面积为( )A.24B.22C.28D.216解析:选C 设双曲线C 1的左顶点为A ,则A ⎝⎛⎭⎫-22,0,双曲线的渐近线方程为y =±2x ,不妨设题中过点A 的直线与渐近线y =2x 平行,则该直线的方程为y =2⎝⎛⎭⎫x +22,即y =2x +1.联立⎩⎨⎧y =-2x ,y =2x +1,解得⎩⎨⎧x =-24,y =12.所以该直线与另一条渐近线及x 轴所围成的三角形的面积S =12·|OA |·12=12×22×12=28,故选C.6.(2019·辽宁五校协作体模考)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b >0)的离心率为5,从双曲线C 的右焦点F 引渐近线的垂线,垂足为A ,若△AFO 的面积为1,则双曲线C 的方程为( )A.x 22-y 28=1 B.x 24-y 2=1 C.x 24-y 216=1 D .x 2-y 24=1 解析:选D 因为双曲线C 的右焦点F 到渐近线的距离|F A |=b ,|OA |=a ,所以ab =2,又双曲线C 的离心率为5,所以 1+b 2a2=5,即b 2=4a 2,解得a 2=1,b 2=4,所以双曲线C 的方程为x 2-y 24=1,故选D. 7.(2018·北京高考)若双曲线x 2a 2-y 24=1(a >0)的离心率为52,则a =________.解析:由e =ca =a 2+b 2a 2,得a 2+4a 2=54, ∴a 2=16. ∵a >0,∴a =4. 答案:48.过双曲线x 2-y 23=1的右焦点且与x 轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于A ,B 两点,则|AB |=________.解析:双曲线的右焦点为F (2,0),过F 与x 轴垂直的直线为x =2,渐近线方程为x 2-y 23=0,将x =2代入x 2-y 23=0,得y 2=12,y =±23,故|AB |=4 3. 答案:43 9.(2018·海淀期末)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线为正方形OABC 的边OA ,OC 所在的直线,点B 为该双曲线的焦点.若正方形OABC 的边长为2,则a =________.解析:双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±b ax ,由已知可得两条渐近线互相垂直,由双曲线的对称性可得b a=1.又正方形OABC 的边长为2,所以c =22,所以a 2+b 2=c 2=(22)2,解得a =2.答案:210.(2018·南昌摸底调研)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过点F 作圆(x -a )2+y 2=c 216的切线,若该切线恰好与C 的一条渐近线垂直,则双曲线C 的离心率为________.解析:不妨取与切线垂直的渐近线方程为y =b a x ,由题意可知该切线方程为y =-a b(x -c ),即ax +by -ac =0.圆(x -a )2+y 2=c 216的圆心为(a,0),半径为c 4,则圆心到切线的距离d =|a 2-ac |a 2+b2=ac -a 2c =c 4,又e =c a ,则e 2-4e +4=0,解得e =2,所以双曲线C 的离心率e =2. 答案:211.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4, -10),点M (3,m )在双曲线上.(1)求双曲线的方程;(2)求证:MF 1―→·MF 2―→=0;(3)求△F 1MF 2的面积.解:(1)∵e =2,∴双曲线的实轴、虚轴相等.则可设双曲线方程为x 2-y 2=λ.∵双曲线过点(4,-10),∴16-10=λ,即λ=6.∴双曲线方程为x 26-y 26=1. (2)证明:不妨设F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点, 则MF 1―→=(-23-3,-m ),MF 2―→=(23-3,-m ).∴MF 1―→·MF 2―→=(3+23)×(3-23)+m 2=-3+m 2,∵M 点在双曲线上,∴9-m 2=6,即m 2-3=0,∴MF 1―→·MF 2―→=0.(3)△F 1MF 2的底边长|F 1F 2|=4 3.由(2)知m =± 3.∴△F 1MF 2的高h =|m |=3,∴S △F 1MF 2=12×43×3=6. 12.中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与双曲线有共同的焦点F 1,F 2,且|F 1F 2|=213,椭圆的长半轴长与双曲线实半轴长之差为4,离心率之比为3∶7.(1)求椭圆和双曲线的方程;(2)若P 为这两曲线的一个交点,求cos ∠F 1PF 2的值.解:(1)由题知c =13,设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),双曲线方程为x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0),则⎩⎪⎨⎪⎧ a -m =4,7·13a =3·13m ,解得a =7,m =3.则b =6,n =2.故椭圆方程为x 249+y 236=1,双曲线方程为x 29-y 24=1. (2)不妨设F 1,F 2分别为椭圆与双曲线的左、右焦点,P 是第一象限的交点, 则|PF 1|+|PF 2|=14,|PF 1|-|PF 2|=6,所以|PF 1|=10,|PF 2|=4.又|F 1F 2|=213,所以cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=102+42-21322×10×4=45.B 级1.已知圆(x -1)2+y 2=34的一条切线y =kx 与双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有两个交点,则双曲线C 的离心率的取值范围是( )A .(1,3)B .(1,2)C .(3,+∞)D .(2,+∞)解析:选D 由题意,知圆心(1,0)到直线kx -y =0的距离d =|k |k 2+1=32,∴k =±3, 由题意知b a >3,∴1+b 2a 2>4,即a 2+b 2a 2=c 2a 2>4,∴e >2. 2.(2019·吉林百校联盟联考)如图,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,直线l 过点F 1且与双曲线C 的一条渐近线垂直,与两条渐近线分别交于M ,N 两点,若|NF 1|=2|MF 1|,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .y =±33x B .y =±3x C .y =±22x D .y =±2x解析:选B ∵|NF 1|=2|MF 1|,∴M 为NF 1的中点,又OM ⊥F 1N ,∴∠F 1OM =∠NOM ,又∠F 1OM =∠F 2ON ,∴∠F 2ON =60°,∴双曲线C 的渐近线的斜率k =±tan 60°=±3,即双曲线C 的渐近线方程为y =±3x .故选B.3.设A ,B 分别为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右顶点,双曲线的实轴长为43,焦点到渐近线的距离为 3.(1)求双曲线的方程;(2)已知直线y =33x -2与双曲线的右支交于M ,N 两点,且在双曲线的右支上存在点D ,使OM ―→+ON ―→=t OD ―→,求t 的值及点D 的坐标.解:(1)由题意知a =23,∵一条渐近线为y =b ax ,∴bx -ay =0.由焦点到渐近线的距离为3,得|bc |b 2+a 2= 3. 又∵c 2=a 2+b 2,∴b 2=3,∴双曲线的方程为x 212-y 23=1. (2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),D (x 0,y 0),则x 1+x 2=tx 0,y 1+y 2=ty 0.将直线方程y =33x -2代入双曲线方程x 212-y 23=1得 x 2-163x +84=0,则x 1+x 2=163,y 1+y 2=33(x 1+x 2)-4=12. ∴⎩⎨⎧ x0y 0=433,x 2012-y 203=1.解得⎩⎨⎧x 0=43,y 0=3. ∴t =4,点D 的坐标为(43,3).。

双曲线知识点归纳总结

双曲线知识点归纳总结

双曲线知识点归纳总结双曲线是高中数学中的一个重要概念,属于二次曲线的一种。

其特点是曲线两支无限延伸且不相交,且中心对称。

双曲线有很多重要的性质和应用,在此对双曲线的知识点进行归纳总结。

1. 双曲线的方程形式双曲线的标准方程由两部分构成,具体形式为:(x-h)^2/a^2 - (y-k)^2/b^2 = 1 或者 (y-k)^2/b^2 - (x-h)^2/a^2 = 1其中(h, k)为中心点坐标,a和b为两支曲线的半轴长度。

2. 双曲线的焦点和直径双曲线上的点到两个焦点的距离之差的绝对值恒为常数,记作2c。

而双曲线的直径是指通过中心点且垂直于双曲线的线段,其长度为2a。

3. 双曲线的渐近线双曲线有两条渐近线,分别与两支曲线无限接近而永不相交。

渐近线的方程为:y = k1(x-h) + k2 或者 y = k1(x-h) - k2其中k1为双曲线的纵轴斜率,k2为两支曲线与渐近线的交点与中心距离之差。

4. 双曲线的对称轴双曲线的对称轴是通过两支曲线的对称轴的中点且垂直于对称轴的一条直线。

对称轴的方程为:x = h5. 双曲线的准线和离心率离心率是双曲线的一个重要性质,定义为焦点到中心点的距离与准线的长度之比,记作e。

准线是通过中心点且与两支曲线相切的一条直线。

准线的方程为:y = k 或者 y = -k其中k为焦点到中心点的距离。

6. 双曲线的图象特点双曲线的图象是两个关于中心点对称的分支,并且曲线无限延伸。

双曲线的左右两支是无边界的,而上下两支则被渐近线所截断。

双曲线在原点处有一个拐点,两支曲线在拐点处相切。

7. 双曲线的变形双曲线可以通过坐标变换进行平移、伸缩和旋转等变形。

平移是通过改变中心点的坐标实现的,伸缩是通过改变半轴长度实现的,旋转是通过改变坐标轴的方向实现的。

8. 双曲线的应用双曲线在科学和工程领域有着广泛的应用。

例如在物理学中,双曲线可以用于描述光的折射和反射现象;在工程领域,双曲线可以用于设计梁和拱桥等结构。

高中双曲线知识点总结

高中双曲线知识点总结

高中双曲线知识点总结引言在高中数学中,双曲线是一个非常重要的概念。

它作为解析几何的一个分支,在许多问题中都有着广泛的应用。

本文将总结高中双曲线的基本概念、性质以及相关的解题方法,帮助读者更加深入地理解和掌握这一知识点。

一、双曲线的定义双曲线是一种平面上的曲线,其定义可以通过以下方法得到:1.定义一条直线(称为准线)和一个点(称为焦点);2.焦点至准线距离与焦点至双曲线上任意点距离之差的绝对值等于一个常数。

二、双曲线的方程在解析几何中,双曲线通常用点到焦点和焦准距离的关系方程表示。

根据焦准距离的不同符号,双曲线可分为以下两种情况:1.椭圆型双曲线:焦准距离之差的绝对值为正数。

其方程通常为:x^2/ a^2 - y^2 / b^2 = 1,其中a和b为正实数。

2.双曲线型双曲线:焦准距离之差的绝对值为负数。

其方程通常为:x^2 / a^2 - y^2 / b^2 = -1,其中a和b为正实数。

三、双曲线的基本性质双曲线具有以下几个基本性质:1.焦距公式:对于椭圆型双曲线,焦距c满足c²=a²+b²。

对于双曲线型双曲线,焦距c满足c²=a²+b²。

2.离心率:对于椭圆型双曲线,离心率ε满足ε=c/a。

对于双曲线型双曲线,离心率ε满足ε=c/a。

3.对称轴:对于椭圆型双曲线,对称轴是与准线垂直且通过双曲线的中心。

对于双曲线型双曲线,对称轴是与准线垂直且通过双曲线的中心。

4.渐近线:对于椭圆型双曲线,有两条渐近线,其方程分别为y=±b/a* x。

对于双曲线型双曲线,有两条渐近线,其方程分别为y=±b/a * x。

5.顶点:对于椭圆型双曲线,顶点为与对称轴的交点。

对于双曲线型双曲线,顶点为与对称轴的交点。

四、双曲线的画法与性质绘制双曲线的一种常见方法是使用焦点和准线进行绘制。

根据准线的不同位置可以得到不同形状的双曲线,如下所示:1.当准线与焦点重合时,得到的是一条垂直于x轴的对称双曲线。

双曲线的知识点归纳总结高中

双曲线的知识点归纳总结高中

双曲线的知识点归纳总结高中双曲线是一种重要的数学函数,广泛应用于物理、工程、经济等领域。

本文将对双曲线的基本定义、性质、图像以及常用的求解方法进行归纳总结,以帮助高中学生更好地理解和应用双曲函数。

一、基本定义双曲线是指形如y=a cosh(x/b)或y=a sinh(x/b)的函数,其中a、b均为实数,并且b≠0。

其中cosh(x)和sinh(x)分别称为双曲余弦函数和双曲正弦函数,是指数函数的一种。

二、性质1. 双曲余弦函数cosh(x)为偶函数,满足cosh(x)=cosh(-x)。

2. 双曲正弦函数sinh(x)为奇函数,满足sinh(x)=-sinh(-x)。

3. 双曲余弦函数与双曲正弦函数的图像分别为关于x轴对称和关于原点对称的开口向上的曲线。

4. 双曲余弦函数的导数为双曲正弦函数,即cosh'(x)=sinh(x),而双曲正弦函数的导数为双曲余弦函数,即sinh'(x)=cosh(x)。

三、图像1. y=cosh(x)的图像是一条开口向上的曲线,它在x=0处取最小值1,随着x的增大而不断逼近直线y=1,即y=cosh(0)=1。

2. y=sinh(x)的图像是一条对称的曲线,它在x=0处取最小值0,随着x的增大而不断逼近直线y=x。

四、常用求解方法1. 双曲正弦函数和双曲余弦函数的加减法公式:cosh(x+y)=cosh(x)cosh(y)+sinh(x)sinh(y)sinh(x+y)=sinh(x)cosh(y)+cosh(x)sinh(y)cosh(x-y)=cosh(x)cosh(y)-sinh(x)sinh(y)sinh(x-y)=sinh(x)cosh(y)-cosh(x)sinh(y)2. 双曲函数的导数和积分公式:(cosh(x))'=sinh(x)(sinh(x))'=cosh(x)∫cosh(x)dx=sinh(x)+C∫sinh(x)dx=cosh(x)+C综上所述,双曲线是一种重要的数学函数,在高中数学学习中有广泛的应用。

高中数学双曲线知识点

高中数学双曲线知识点

高中数学双曲线知识点双曲线知识点概述1. 双曲线的定义双曲线是二次曲线的一种,它的标准方程为 \(\frac{x^2}{a^2} -\frac{y^2}{b^2} = 1\)(其中a和b为实数,a > 0, b > 0)。

在直角坐标系中,双曲线是所有满足上述方程的点的集合。

双曲线有两个分支,分别位于两个不同的象限。

2. 双曲线的性质- 对称性:双曲线关于x轴和y轴对称。

- 焦点:双曲线有两个焦点,位于x轴上,其坐标为\((\pm c, 0)\),其中c是双曲线的焦距,满足\(c^2 = a^2 + b^2\)。

- 准线:每个双曲线的分支都有自己的准线,方程为 \(x = \pm\frac{a^2}{c}\)。

- 渐近线:双曲线有两条渐近线,其方程为 \(y = \pm\frac{b}{a}x\)。

3. 双曲线的方程- 标准方程:\(\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1\)。

- 顶点:双曲线的顶点位于 \((\pm a, 0)\)。

- 焦点距离:双曲线的焦点距离为2c,其中c满足 \(c^2 = a^2 +b^2\)。

- 准线距离:点\(m\)到双曲线准线的距离为 \(\frac{|mc -a^2|}{\sqrt{m^2 + 1}}\)。

4. 双曲线的应用双曲线在许多领域都有应用,例如在天文学中描述行星轨道,在工程学中用于设计某些类型的天线和声纳系统,以及在物理学中描述某些场的分布。

5. 双曲线的图形绘制绘制双曲线时,通常需要确定其顶点、焦点、准线和渐近线的位置。

首先在坐标轴上标出顶点和焦点的位置,然后画出渐近线和准线,最后通过顶点和焦点的连线绘制出双曲线的两个分支。

6. 双曲线的变换双曲线可以通过平移和旋转进行几何变换。

平移可以通过改变方程中的常数项来实现,而旋转则需要通过更复杂的变换矩阵来完成。

7. 双曲线的方程推导双曲线的方程可以通过从圆锥曲线的一般方程 \(Ax^2 + Bxy + Cy^2+ Dx + Ey + F = 0\) 出发,通过特定的代换和简化得到。

高三双曲线的知识点

高三双曲线的知识点

高三双曲线的知识点双曲线是高中数学中的重要知识点之一,它在几何、代数等方面都有广泛的应用。

本文将详细介绍高三双曲线的基本定义、性质、方程以及常见的应用。

一、基本定义双曲线是平面上几何曲线的一种,由离心距与准线的差的绝对值等于常数的点的轨迹所组成。

双曲线可以分为两支,分别称为左支曲线和右支曲线。

二、性质1. 双曲线的离心率双曲线的离心率是指离心距与准线的差的绝对值的比值。

双曲线的离心率大于1,且离心率越大,曲线越扁。

2. 焦点和准线双曲线的两个焦点分别位于曲线的左右两端,而准线是通过离心距的中点且与曲线平行的一条直线。

3. 长轴和短轴双曲线的长轴是通过两个焦点的直线段,短轴是通过离心距的中点的直线段。

三、方程双曲线的标准方程有两种形式,分别为横轴双曲线和纵轴双曲线。

1. 横轴双曲线的方程以焦点为原点,准线为x轴,长轴与x轴平行的双曲线方程为:x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1。

2. 纵轴双曲线的方程以焦点为原点,准线为y轴,长轴与y轴平行的双曲线方程为:y^2/a^2 - x^2/b^2 = 1。

四、应用1. 物理应用双曲线在物理学中有许多应用,比如光学中的折射和反射问题,以及力学中的悬链线等。

2. 经济学应用在经济学中,利润曲线常常呈现双曲线形状,双曲线还可以用来表示供需曲线、收入分配曲线等。

3. 电子学应用在电子学中,双曲线常常用来描述和分析交流电路的性质和行为。

总结:高三双曲线的知识点包括基本定义、性质、方程及应用。

了解双曲线的特点与性质,可以帮助我们在几何与代数问题中灵活运用,并且在实际应用中有重要的价值。

通过深入学习双曲线的知识,我们可以更好地理解和应用数学,为将来的学习与工作打下坚实的基础。

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第二章 2.3 双曲线
双曲线
标准方程(焦点在 轴)
标准方程(焦点在 轴)
定义
第一定义:平面内与两个定点 , 的距离的差的绝对值是常数(小于 )的点的轨迹叫双曲线。这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点的距离叫焦距。
第二定义:平面内与一个定点 和一条定直线 的距离的比是常数 ,当 时,动点的轨迹是双曲线。定点 叫做双曲线的焦点,定直线叫做双曲线的准线,常数 ( )叫做双曲线的离心率。
仰望天空时,什么都比你高,你会自卑;
俯视大地时,什么都比你低,你会自负;
只有放宽视野,把天空和大地尽收眼底,
才能在苍穹泛土之间找准你真正的位置。
无须自卑,不要自负,坚持自信。
用心工作,快乐生活!(工作好,才有好的生活!)
此文档可编辑,欢迎使用!
~~~,
对称轴
轴 , 轴;实轴长为 ,虚轴长为
对称中心
原点
焦点坐标
焦点在实轴上, ;焦距:
顶点坐标
( ,0) ( ,0)
(0, ,) (0, )
离心率
1)
准线方程
准线垂直于实轴且在两顶点的内侧;两准线间的距离:
顶点到准线的距离
顶点 ( )到准线 ( )的距离为
顶点 ( )到准线 ( )的距离为
焦点到准线的距离
7. 双曲线的方程与渐近线方程的关系
(1)若双曲线方程为 渐近线方程: .
(2)若渐近线方程为 双曲线可设为 .
(3)若双曲线与 有公共渐近线,可设为 ( ,焦点在x轴上, ,焦点在y轴上).
(4)与双曲线 共渐近线的双曲线系方程是
(5)与双曲线 共焦点的双曲线系方程是
(6)当 离心率 两渐近线互相垂直,分别为y= ,此时双曲线为等轴双曲线,可设为 ;
设交点坐标为 , ,则有 ,以及 ,还可进一步求出 ,
在涉及弦长,中点,对称,面积等问题时,常用此法,比如
a.相交弦AB的弦长

b.中点 , ,
2点差法:
设交点坐标为 , ,代入双曲线方程,得
将两式相减,可得
a.在涉及斜率问题时,
b.在涉及中点轨迹问题时,设线段 的中点为 , ,
即 ,
11.焦点三角形面积公式: 。
若2a=2 时,即 ,当 ,动点轨迹是以 为端点向右延伸的一条射线;当 时,动点轨迹是以 为端点向左延伸的一条射线;
若2a>2 时,动点轨迹不存在.
2.双曲线的标准方程判别方法是:
如果 项的系数是正数,则焦点在x轴上;
如果 项的系数是正数,则焦点在y轴上.
对于双曲线,a不一定大于b,因此不能像椭圆那样,通过比较分母的大小来判断焦点在哪一条坐标轴上.
焦点 ( )到准线 ( )的距离为
焦点 ( )到准线 ( )的距离为
渐近线
方程
共渐近线的双曲线系方程
( )
( )
1. 双曲线的定义
1当|MF1|-|MF2|=2a时,则表示点 在双曲线右支上;
当 时,则表示点 在双曲线左支上;
2注意定义中的“(小于 )”这一限制条件,其根据是“三角形两边之和之差小于第三边”。
3.双曲线的内外部
(1)点 在双曲线 的内部 .
(2)点 在双曲线 的外部 .
4. 形如 的方程可化为
当 ,双曲线的焦点在 轴上;
当 ,双曲线的焦点在 轴上;
5.求双曲线的标准方程,
应注意两个问题:⑴ 正确判断焦点的位置;⑵ 设出标准方程后,运用待定系数法求解.
6.离心率与渐近线之间的关系
1) 2)
1 时,直线 与双曲线相交,有两个公共点
2 时,直线 与双曲线相切,有且仅有一个公共点
3 时,直线 与双曲线相离,无公共点
3)直线与双曲线只有一个公共点,则直线与双曲线必相切吗?为什么?(不一定)
10. 关于直线与双曲线的位置关系问题常用处理方法
直线 : 双曲线C: ( >0, >0)
1联立方程法:
8.
(
(2)过双曲线 外一点 所引两条切线的切点弦方程是 .
(3)双曲线 与直线 相切的条件是 .
9. 直线与双曲线的位置关系
直线: 双曲线C: ( >0, >0)
1)当 ,即 时,直线 与双曲线的渐进线_平行_,直线与双曲线C相交于一点;
2)当b2-a2k2≠0,即 时,△=(-2a2mk)2-4(b2-a2k2)(-a2k2)(-a2m2-a2b2)
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