双曲线离心率_图文
高中数学选修2-1人教A版:.2双曲线离心率求解精品课件

1. 双曲线的通径 过双曲线的焦点与双曲线的实轴垂直的弦
通径长:
H1H 2
2b2 a
y
H1
F1 O F2
x
H2
2. 双曲线的焦点三角形
双曲a 线 x2 2 : by22 1(a0,b0),F1PF 2 , y
则PF 1F2的面积 b2co2t
P
设 |P1| F m ,|P2| F n
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5 3
1, 3
10 2
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SPF 1F2
1mnsin
2
F1
O
F2x
又 4c2m no s
(m n)22m(1n co )s4a22m(1nco)s
4(c2a2) 2b2
mn
2(1cos) 1cos
SP1F F2 1b 2scionsb2co2t
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双曲线的离心率

双曲线的离心率双曲线是一种经典的二次曲线,它是两个一模一样的开口向外的分支,彼此之间不存在交点,并且它们与直线称为渐近线。
双曲线的形状因其离心率而异,离心率越小,它的开口越窄,而离心率越大,它的开口越宽,形状越扁平。
这篇文章将介绍双曲线的离心率及其相关性质。
一、什么是离心率在介绍双曲线的离心率之前,我们先来介绍一下什么是离心率。
离心率是一个参数,用来描述椭圆、双曲线等曲线形状的程度。
几何上,椭圆和双曲线都是曲线的焦点与直线的距离之比。
对于一个椭圆或双曲线来说,焦点是一个固定点,而直线称为准线。
焦点到准线的距离称为焦距,离心率是焦距与主轴长度的比值。
对于一个椭圆而言,离心率的值在0到1之间,0表示一个完美的圆形,而1表示一个极端扁平的椭圆。
离心率为0.5的椭圆称为圆形。
对于一个双曲线而言,离心率的值一般大于1,它越大,曲线的形状越扁平。
二、双曲线的定义一个双曲线可以用以下方程表示:x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1其中a和b是正实数,它们控制了曲线的形状,a称为水平半轴,b称为垂直半轴。
对于双曲线而言,曲线的两个分支的形状是相同的,都是向外开口的,而且彼此之间没有交点。
曲线的顶点是原点,它是两个分支的交点,而直线y=0和x=0称为渐近线,它们分别过曲线的两个极点。
三、双曲线的离心率离心率可以通过以下公式计算:e = √(a^2 + b^2)/a在计算双曲线的离心率之前,需要先找到曲线的水平半轴a和垂直半轴b。
如果我们知道了双曲线的顶点和极点的坐标,可以计算a和b的值。
设顶点的坐标为(0,0),极点的坐标为(c,0),其中c是焦距的值,那么有以下公式:a = (x1 + x2)/2b = (y1 + y2)/2其中(x1,y1)和(x2,y2)是两个分支的端点的坐标。
双曲线的离心率e就可以用上述公式计算出来。
四、双曲线离心率的性质1. 离心率越大,双曲线的开口越宽。
2. 离心率越大,双曲线的形状越扁平。
双曲线的性质离心率渐近线

与抛物线关系比较
离心率的特性
01
抛物线的离心率e=1,处于椭圆和双曲线之间。
焦点和准线
02
抛物线有一个焦点和一条准线,而双曲线有两个焦点和两条渐
近线。
对称性
03
抛物线和双曲线都关于其对称轴对称。
不同圆锥曲线间转换条件
焦点位置变化
随着焦点位置的变化,圆锥曲线的形状也会发生变化。当 焦点沿实轴移动时,双曲线可以转换为椭圆或抛物线。
渐近线与双曲线位置关系
渐近线与双曲线无限接近但永不相交 。
双曲线上的点无限接近于渐近线,但 永远不会落在渐近线上。
利用渐近线判断双曲线开口方向
01 当$a > b$时,双曲线的开口方向沿着$x$轴方向。 02 当$a < b$时,双曲线的开口方向沿着$y$轴方向。 03 可以通过观察渐近线的斜率来判断双曲线的开口
渐近线
双曲线的渐近线方程为 $y = pm frac{b}{a}x$。当x趋近于无穷大 时,双曲线趋近于这两条直线。
离心率与形状
离心率越大,双曲线开口越宽 ;离心率越小,双曲线开口越
窄。
02 离心率及其意义
离心率定义与计算公式
定义
离心率是双曲线的一个重要参数 ,用于描述双曲线与其焦点之间 的距离关系。
对于标准方程 y^2/a^2 - x^2/b^2 = 1 (a>0, b>0),若a>b,则焦点在y轴上;若 a<b,则焦点在x轴上。
结合图像进行直观判断
观察双曲线图像,若图像关于y轴对称且开口方向沿x轴,则焦点在x轴上。
观察双曲线图像,若图像关于x轴对称且开口方向沿y轴,则焦点在y轴上。 以上判断方法可以帮助我们快速确定双曲线在坐标系中的位置,进而研究 其性质和特点。
双曲线离心率解读

3 2 3 2 3 • 当 k 1, 或-1<k<1,或 1 k 3 3
• 时,直线与双曲线有两个公共点;
3 3
• 当 k 2 3 或 k 2 3 时,直线与双曲线无
公共点.
•
在解决直线与双曲线位置关系 的问题时,对消元后方程的二次项系 数是否为零分类讨论,并结合图形, 利用数形结合来分析各种情况,以防 漏解.
(B)(1, ]. (D)(2,3].
4 3
【解析】(1)(法一)由题意得F2的坐标为( 5 ,0),点P的坐标为( 5 ,4),所
4 以|PF1|=2 ( 5)2 22=6,|PF2|=4,a= 6 =1,b2=c2-a2=1, 2
所以双曲线的方程为x
2
y2 - =1. 4
时 PF1 4a, PF2 2a . • 又因为 PF1 PF2 2c, 则6a≥2c,所以
c • 1< ≤3,即离心率最大值为3,填3. a
•
熟练掌握双曲线的定义及几何性 质,借助数形结合及正余弦定理能很好的 解决与焦点有关的三角形问题,涉及考查 双曲线的离心率比较常见,需注意e>1.
5 C. 2
D. 3
c 3 解析: 依题意得tan ,所以3c 2 4b 2 4 c 2 a 2 , 6 2b 3 c 2 2 即c 4a ,得e 2.答案:B a
反思小结:双曲线问题中, “c 2 a 2 b2 ”是一个恒等式, 也是一个隐含条件,在求离心率等相关问题时要会灵 活运用.
• 误区警示 1.注意双曲线的几何量a、b、c关系是c2=a2 +b2应与椭圆区别.离心率e的取值范围是 e>1. 2.在双曲线有关计算和证明中,要分清焦点在 哪个轴上,不知道焦点位置时要分类讨论, 或直接设双曲线方程为Ax2+By2=1(AB<0), 据方程判断焦点的位置时,也要注意与椭圆 的区别.椭圆看a与b的大小,双曲线看x2、y2 系数的正负. 3.解决与双曲线上的点有关问题时,有时候还 要区分点在哪支上.
双曲线离心率求解的基本方法

精品文档双曲线离心率的求法、利用双曲线定义 例1.已知椭圆E 上存在点P ,在P 与椭圆E 的两个焦点F 、F 2构成的△ FPF 2中, sin. PF 1F 2 : si n. FfF 2:si n. PF 2F 1 ^7 :10 :11.则椭圆 E 的离心率等于 ________二、利用平面几何性质2 2例2 设点P 在双曲线 冷-爲=1(a . 0,b . 0)的右支上,双曲线两 a b 焦点F 、F 2, I PF I=4| PF 2 I ,求双曲线离心率的取值范围。
三、 利用数形结合例3 (同例2)四、 利用均值不等式2 2务一笃_1(a . 0,b . 0)的右支上,双曲线两焦a b六、 利用直线与双曲线的位置关系2X 2例6已知双曲线—-y = 1(a . 0)与直线I : x • y = 1交于P 、Qa 两个不同的点,求双曲线离心率的取值范围。
七、 利用点与双曲线的位置关系2例7已知双曲线■X 〒一 y 2 = 1(a > 0)上存在p 、Q 两点关于直线a x - 2y =1对称,求双曲线离心率的取值范围。
八、 利用非负数性质2 2例8已知过双曲线 务-花-1(a ■ 0,b . 0)左焦点R ,的直线I 交a b双曲线于 P Q 两点,且OP_OQ ( O 为原点),求双曲线离心率的取值范围。
九、 利用双曲线性质2 2例9.已知双曲线务-首-1(a 0,b 0)的左、右焦点分别为 F i (-c,0), F 2(C ,0) •若双曲a b 线上存在点P 使si n PF i F 2朋,则该双曲线的离心率的取值范围是 __________________________sin /PF 2F 1 c精品文档 例4已知点P 在双曲线 点为斤、F 2 , |一丄最小值是8a ,求双曲线离心率的取值范围。
|PF 2|五、利用已知参数的范围例5已知梯形ABCD 中, |AB | = 2|CD |,点E 分有向线段AC 所成的比为,,双曲线过 C 、D E 三点,且以 A B 为焦点,当 <3- 4 <- 求双曲线离心率的取值范围。
2022年高考复习 椭圆、双曲线的离心率

过关检测
2.已知 A,B 为双曲线 E 的左、右顶点,点 M 在 E 上,△ABM 为等腰三角形,且顶
角为 120°,则 E 的离心率为 (
(A) 2
(B)2
A
)
(C) 3
(D) 5
x2 y2
设双曲线方程为 2 - 2 =1(a>0,b>0) ,如图所示,|AB|=|BM|,∠ABM=120°,
a b
2022
高考复习
椭圆、双曲线的离心率
目
录
核心
考点
>>
常考
题型
>>
跟踪
检测
核心考点
离心率是描述圆锥曲线“扁平程度”或“张口大小”的一个重要数据
椭圆标准方程中 a,b,c 的关系是 b2=a2-c2,离心率 e=
c
∈(0,1),
a
双曲线标准方程中 a,b,c 的关系是 b2=c2-a2,离心率 e=
a
b
对称,且满足 FA ·FB =0,|FB|≤|FA|≤ 3 |FB|,则椭圆 C 的离心率的取值范围为(
(A)[
2
,1)
2
化简得到 c=
所以 α+
(B)[
2
, 3 -1]
2
(C)[ 3 -1,1)
(D)[
故 sin(α+
3
2
,
]
2
2
a
a
c
π π
,故椭圆离心率为 e= =
.因为 α∈[ , ],
π
a b
则 A(a,0)到直线 bx-ay=0 的距离为
又∠MAN=60°,故 d=
ab
a 2 b2
苏教版 高中数学选择性必修第一册 双曲线的几何性质-离心率 课件2

焦点在x轴上
:x2
a2
y2 b2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
(a
0,b 0).
焦 点 在 y轴 上 : y
a
2 2
x2 b2
1
(a
0,b
0).
双曲线的标准方程的特点:
(1)左边是两个分式的平方差,右边是1;
(2)三个参数a、b、c满足 c²=a²+ b²;
(3)系数为正的项的分母是a²,系数为负的项的分母就是 b²;
解 设 F1(c,0),将 x=c 代入双曲线的方程得ac22-by22=1,那么 y=±ba2. 由|PF2|=|QF2|,∠PF2Q=90°, 知|PF1|=|F1F2|, 所以ba2=2c,所以 b2=2ac, 所以c2-2ac-a2=0, 所以ac2-2×ac-1=0, 即e2-2e-1=0, 所以 e=1+ 2或 e=1- 2(舍去),
1.已知双曲线ax22-y52=1(a>0)的右焦点为(3,0),则双曲线的离心率等于
A.31414
B.342
√C.32
D.43
解析 由题意知 a2+5=9,解得 a=2,e=ac=32.
2.设双曲线ax22-by22=1(0<a<b)的半焦距为 c,直线 l 过(a,0),(0,b)两点,已知 原点到直线 l 的距离为 43c,求双曲线的离心率.
,
3 2
c
,
将点N的坐标代入双曲线方程得 c2 - 3c2 =1, 4a2 4b2
整理得b2c2-3a2c2=4a2b2. ∵ b2=c2-a2,∴ c4-a2c2-3a2c2=4a2c2-4a4, 整理得e4-8e2+4=0,求得e2=4±2 3 .
数学人教A版(2019)选择性必修第一册3.2.2双曲线的简单几何性质(离心率)(共23张ppt)

H
M
二、合作探究:
动点M
(x0 ,
y0 )与定点 F2 (c,0)的距离和它到定直线
l
:
x
a2 c
的距离的比是
常数
c a
,F1 (c,0),
(a
0, c
0).求1)、| MF2
|,
|
MF1
|
2)、求
|
MF2
|,| MF1
| 的取值范围
B2
解:1)、由题意的| MF2 | c | MH | a
H
M
2a 3
| PF2 | c a
2a c a 3
e c 5 ,e 1 a3
1 e 5 3
课堂练习:
1.已知双曲线
x2 100
y2 25
1的左、右焦点分别为
F1,F2,点
P
在
双曲线的右支上,求|PF2|的最小值
解:设P( x0 , y0)x0 [10,) a 2 100, b2 25 c2 a2 b2 125
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,记为2c.
M
2.标准方程:
焦点在
x轴:x a
2 2
y2 b2
1(a 0,b 0)
F1 M
F2
焦点在
y轴:y a
2 2Βιβλιοθήκη x2 b21(a0, b
0)
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
方程 范围 顶点 离心率
渐进线 特征量
x2 a2
y2 b2
1 (a
| PF1 | | PF2 | (| PF2 | | PF2 |)2
| PF1 |2 | PF2 |2 2 | PF2 | 4
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• 所以双曲线的离心率 • 故选B.
•
已知双曲线C:x2-y2=4与直线l:
y=k(x-1),讨论直线l与双曲线C的公共点
的个数.
•
将直线l的方程与双曲线的方程联立
,消元后转化为关于x(或y)的方程,若
是一元二次方程则可利用判别式求解.
•
y=k(x-1)
•
联立方程组 x2-y2=4,消去y得(
1-k2)x2+2k2x-k2-4=0,
【答案】(1)B (2)D (3)B
2、 若椭圆 则双曲线
的离心率为 , 的离心率为_______
[答案] D
[答案] D
答案:D
(2009·湖南,12)已知以双曲线C的两个焦 点及虚轴的两个端点为顶点的四边形中, 有一个内角为60°,则双曲线C的离心率 为________.
解析:如图,∵c>b,∴∠B1F1B2=60°
x y
• 误区警示
1.注意双曲线的几何量a、b、c关系是c2=a2 +b2应与椭圆区别.离心率e的取值范围是 e>1.
2.在双曲线有关计算和证明中,要分清焦点在 哪个轴上,不知道焦点位置时要分类讨论, 或直接设双曲线方程为Ax2+By2=1(AB<0), 据方程判断焦点的位置时,也要注意与椭圆 的区别.椭圆看a与b的大小,双曲线看x2、y2 系数的正负.
• [解析] 因为满足条件的动点在底面 ABCD内运动时,动点的轨迹是以D1D为 轴线,以D1A为母线的圆锥,与平面
[答案] C
[答案] A
[答案] 2
• 6.中心在原点,焦点在x轴上的一个椭
圆与一双曲线有共同的焦点F1、F2,且
|F1F2|=2
,椭圆的长半轴长比双
曲线实半轴长大4,离心率之比为3 7.
[答案] D
[答案] D
[答案] C
[答案] B
[答案] B
• 2.如图在正方体ABCD-A1B1C1D1中, 当动点M在底面ABCD内运动时,总有: D1A=D1M,则动点M在面ABCD内的轨 迹是( )上的一段弧.( )
• A.圆
B.椭圆
• C.双曲线 D.抛物线
• [答案] A
[答案] B
[答案] C
• 4.(2010·湖南长沙雅礼中学)过双曲线
2x2-y2-2=0的右焦点作直线l交双曲线 于A、B两点,若|AB|=4,则这样的直线 有( )
• A.4条 D.1条
B.3条
C.2条
• [答案] B
• [解析] 过双曲线右焦点作直线l交双曲线 于A、B两点,若l⊥x轴,则|AB|=4;若l 经过顶点,此时|AB|=2,因此当l与双曲 线两支各交于一点A、B时,满足|AB|=4
即3a2>2c2,
.
∴离心率e= ∈(1, ).
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答案:C
答案:C
[答案] C
• (理)(2010·深圳市调研)若双曲线过点(m ,n)(m>n>0),且渐近线方程为y=±x, 则双曲线的焦点
•( ) • A.在x轴上 • B.在y轴上 • C.在x轴或y轴上 • D.无法判断是否在坐标轴上
(*)
• (1)当1-k2=0,即k=±1时,方程(*) 化为2x=5,方程组一解.故直线与双曲线 有一个公共点,此时直线与渐近线平行.
• (2)当1-k2≠0,即k≠±1时:
• ①由Δ=4(4-3k2)>0,得
,且
k≠±1时,方程组有两解,故直线与双曲线
有两个公共点.
• ②由Δ=4(4-3k2)=0,得
(A)(1,8]. (B)(1, ].
(C)( , ). (D)(2,3].
【解析】(1)(法一)由题意得F2的坐标为( ,0),点P的坐标为( ,4),所
以|PF1|=2
=6,|PF2|=4,a= =1,b2=c2-a2=1,
所以双曲线的方程为x2- =1.
(法二)由题意可得F2的坐标为( ,0),点P的坐标为( ,4).
3.解决与双曲线上的点有关问题时,有时候还 要区分点在哪支上.
• 已知sinθ+cosθ= ,双曲线x2sinθ+ y2cosθ=1的焦点在y轴上,则双曲线C的 离心率e=________.
离心率
• 1.下列曲线中离心率为 的是( B )
• A.
B.
• C.
D.
•
若e= 则
所以
•即
结合选项得选B.
• (1)求这两条曲线的方程;
• (2)若P为这两条曲线的一个交点,求 cos∠F1PF2的值.
(2009·宁夏银川一模)已知双曲线
(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,若 在双曲线的右支上存在一点P,使得|PF1|= 3|PF2|,则双曲线的离心率e的取值范围为 ()
• 变式3.已知双曲线
=1(a>0,b>0)的右焦点为F,若
过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一
.
•
因为∠AOB=120 ∠AOF=60
∠AFO=30 c=2a,所以e= =2.填2.
•
本小题考查双曲线的定义、几何性质
及三角形有关知识等,考查数形结合能力.
答案:D
答案:C
答案:C
(3)(广东省高州长坡中学2011届高三年级12月月考)点P是双曲线 =1(a>0,b>0)左支上的一点,其右焦点为F(c,0),若M为线段FP的中 点,且M到坐标原点的距离为 c,则双曲线的离心率e范围是 ( )
双曲线离心率_图文.ppt
• 重点难点
• 重点:双曲线定义、标准方程与几何性质 .
• 难点:双曲线几何性质的应用和求双曲线 方程.
• 知识归纳 • 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2a(2a<|F1F2|)的点的轨迹叫 做双曲线.
• 2.双曲线的标准方程与几何性质
•
熟练掌握双曲线的定义及几何性
质,借助数形结合及正余弦定理能很好的
解决与焦点有关的三角形问题,涉及考查
双曲线的离心率比较常见,需注意e>1.
•
设△ABC为等腰三角形,
∠ABC=120°,则以A、B为焦点且过点C的
双曲线的离心率为( B )
• A.
B.
C.
D.
•
设
∠ABC=120°,由余
弦定理得
• 又因为双曲线以A、B为焦点且过点C,则
• 3.设F1和F2为双曲线
(a>0,b>0)
的两个焦点,若F1、F2、P(0,2b)是正三角
形的三个顶点,则双曲线的离心率为( B )
• A.
B.2
• C.
D.3
•
结合图象易得
3c2=4b2=4(c2-a2),则
则 故选B.
• 4.若中心在原点,焦点在坐标轴上的双曲线
的顶点是椭圆
短轴端点,且该双
时,方
程组有一解,故直线与双曲线只有一个公共
点,此时直线与双曲线相切.
• ③由Δ=4(4-3k2)<0,得
或
• 时,方程组无解,故直线与双曲线无公共点.
• 综上所述,当k=±1或 双曲线只有一个公共点;
时,直线与
•当
或-1<k<1,或
• 时,直线与双曲线有两个公共点;
•当
或
公共点.
时,直线与双曲线无
曲线的离心率与此椭圆的离心率的乘积为1
短轴端点坐标为
(0,±1),离心率e= ,所以所求双曲线
的离心率为 ,顶点坐标为(0,±1),
即实半轴长a=1,所以该双曲线的方程为y2-
x2=1,填y2-x2=1.
• 易错点:应判断双曲线焦点所在的位置 ,设出标准方程,注意双曲线方程中的a、 b、c的关系与椭圆方程中的a、b、c的关系 加以区别.
•
在解决直线与双曲线位置关系
的问题时,对消元后方程的二次项系
数是否为零分类讨论,并结合图形,
利用数形结合来分析各种情况,以防
漏解.
• 2.(2009·湖南卷)过双曲线C:
(a>
0,b>0)的一个焦点作圆x2+y2=a2的两条切
线,切点分别为A、B,若∠AOB=120°(
O是坐标原点),则双曲线C的离心率为 2
个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )
A.(1,2] B.(1,2) C.[2,+∞) D.(2,+∞)
• 答案:C
双曲线C:
(a>0,b>0)的右顶点A,x轴上
有一点Q(2a,0),若C上存在一点P,使AP,PQ=0,
求此双曲线离心率的取值范围.
设P点坐标为(x,y),则由AP·PQ=0,得AP⊥PQ,
则P点在以AQ为直径的圆上,
即
.
①
又P点在双曲线上,得
.②
由①②消去y,得
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(a2+b2)x2-3a2x+2a4-a2b2=0. 即[(a2+b2)x-(2a3-ab2)](x-a)=0. 当x=a时,P与A重合,不符合题意,舍去.
当x=
时,满足题意的P点存在,
需x=
>a,化简得a2>2b2,
设双曲线方程为 - =1(a>0,b>0),则有
,解得 .
故双曲线的方程为x2- =1.
(2)由题意可得 = ,c2=a2+b2,所以 = . (3)设双曲线的左焦点为F'与坐标原点为O,连结PF',则|OM|= c,又因 为M是线段FP的中点,所以|PF'|=2|OM|=2× c= ,而|PF'|≥c-a,即 ≥c-a得 ≤a,得 ≤ ,即e≤ ,又e>1,故1<e≤ .
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