内容正文:
双曲线
知识梳理
1.双曲线的定义
平面内,到两定点、的距离之差的绝对值等于定长的点的轨迹称为双曲线,其中两定点、称为双曲线的焦点,定长称为双曲线的实轴长,线段的长称为双曲线的焦距.
2.双曲线的简单性质
标准方程
顶点坐标
焦点坐标
左焦点,右焦点
上焦点,下焦点
虚轴与虚轴
实轴长、虚轴长
实轴长、虚轴长
有界性
,
对称性
关于轴对称,关于轴对称,同时也关于原点对称.
3.渐近线
双曲线的渐近线为,即,或.
【注】
①与双曲线具有相同渐近线的双曲线方程可以设为;
②渐近线为的双曲线方程可以设为;
③共轭双曲线: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.共轭双曲线具有相同的渐近线.
④等轴双曲线:实轴与虚轴相等的双曲线称为等轴双曲线.
4.焦点三角形
为双曲线上的任意一点,,为双曲线的左右焦点,称为双曲线的焦点三角形.若,则焦点三角形的面积为:.
5. 直线与双曲线的位置关系
直线,双曲线:,则
与相交;
与相切;
与相离.
6. 平行于(不重合)渐近线的直线与双曲线只有一个交点.
【注】过平面内一定点作直线与双曲线只有一个交点,这样的直线可以为4条、3条、2条,或者0条.
7. 双曲线上任意两点的坐标性质
为双曲线上的任意两点,且,则.
【推广1】直线过双曲线的中心,与双曲线交于两点,为双曲线上的任意一点,则(均存在).
【推广2】设直线交双曲线于两点,交直线于点.若为的中点,则.
8. 中点弦的斜率
直线过与双曲线交于两点,且,则直线的斜率.
典型例题
题型1:双曲线的定义与简单性质
例1. ⑴若表示椭圆,则的取值范围是 .
⑵若表示双曲线,则的取值范围是 .
例2. 若为双曲线的方程,则该双曲线的焦距为 .
例3. 双曲线的两条渐近线的夹角为,则为 .
例4. 求与圆和圆都外切的圆的圆心的轨迹方程.
例5. 求与双曲线有共同的渐近线,且过点的双曲线方程.
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例6. 求与双曲线有公共焦点,且过点的双曲线方程.
例7. 求与椭圆有共同焦点,且它们的交点中的一个纵坐标为4的双曲线方程.
例8. 已知为双曲线的左右焦点,点为双曲线上一点.
⑴若,求的值;
⑵若,求的值
例9. 设是双曲线上一点,双曲线的一条渐近线方程为,分别是双曲线的左、右焦点,若,则等于________.
例10. 点为双曲线上的点,、为左、右焦点. 若,则的面积是 .
例11.点在双曲线的右支上,若点到右焦点的距离等于,则 .
题型二:直线与双曲线的位置关系
例12. ⑴过点且与双曲线有且仅有一个公共点的直线有几条?
⑵若改为点呢?点呢?
例13.过双曲线的右焦点作直线交曲线于两点,若,则这样的直线有几条?
题型三:综合类问题
例14.已知直线与双曲线相交于和. 中点为,为坐标原点,证明:为定值.
例15.已知中心在原点的双曲线的一个焦点是,一条渐近线的方程是.
⑴求双曲线的方程;
⑵若以为斜率的直线与双曲线相交于两个不同的点、,线段的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求的取值范围.
例16.已知双曲线方程为:.
⑴已知直线与双曲线交于不同的两点,且线段的中点在圆上,求的值;
⑵设直线是圆:上动点处的切线,与双曲线交于不同的两点,证明的大小为定值.
【过关检测】
【基础】
1、双曲线的渐近线方程为,焦距为,这双曲线的方程为_________.
2、设分别是双曲线的左右焦点,若点在双曲线上,且,则=_________.
3、双曲线的左、右焦点、,是双曲线上的动点,且,则_________.
4、设是双曲线的两个焦点,点是双曲线的任意一点,且,求的面积.
5、已知直线与双曲线有两个不同的交点,如果以为直径的圆恰好过原点, 试求的值.
【巩固】
1、已知椭圆和双曲线有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程为_________.
2、已知直线与双曲线相交于两点,那么是否存在实数使得两点关于直线对称?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
3、已知双曲线的右焦点为,若过点的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,求此直线的斜率的取值范围为_________.
4、已知是双曲线的左焦点,,是双曲线右支上的动点,求的最小值.
5、设是等轴双曲线的平行于实轴的任一弦,求证它的两端点与实轴任一顶点的连线成直角.
【拔高】
1、如果函数的图像与曲线恰好有两个不同的公共点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2、直线与双曲线的渐近线交于两点,设为双曲线上的任意一点,若(为坐