内容正文:
考点44 双曲线
知识理解
一.双曲线的定义
平面内到两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数2a(2a<|F1F2|)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.
二.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-=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-=1(a>0,b>0).
“焦点位置看正负,焦点随着正的跑”.
三.双曲线的几何性质
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
图形
性质
范围
x≤-a或x≥a,y∈R
x∈R,y≤-a或y≥a
对称性
对称轴:x轴,y轴
对称中心:(0,0)
对称轴:x轴,y轴
对称中心:(0,0)
顶点
顶点坐标:A1(-a,0),A2(a,0)
顶点坐标:A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈(1,+∞)
实虚轴
线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长A1A2=2a;
线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长B1B2=2b;
a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
a,b,c的关系
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
四.直线与圆锥曲线的位置关系
判断直线l与圆锥曲线C的位置关系时,通常将直线l的方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)代入圆锥曲线C的方程F(x,y)=0,消去y(或x)得到一个关于变量x(或y)的一元方程.
例:由消去y,得ax2+bx+c=0.
(1)当a≠0时,设一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式为Δ,则:
Δ>0⇔直线与圆锥曲线C相交;
Δ=0⇔直线与圆锥曲线C相切;
Δ<0⇔直线与圆锥曲线C相离.
(2)当a=0,b≠0时,即得到一个一元一次方程,则直线l与圆锥曲线C相交,且只有一个交点,此时,
若C为双曲线,则直线l与双曲线的渐近线的位置关系是平行;
若C为抛物线,则直线l与抛物线的对称轴的位置关系是平行或重合.
考向一 双曲线的定义考向分析
【例1-1】(2021·浙江省德清县第三中学)已知双曲线的左、右焦点分别为、,若点在的右支上,且,则( )
A.3 B.5 C. D.
【答案】B
【解析】由题可知:双曲线方程为,所以又,所以
故选:B
【例1-2】.(2020·河北张家口市)已知,动点P满足,当分别为4和12时,点P的轨迹分别为( )
A.双曲线和一条直线 B.双曲线和一条射线
C.双曲线的一支和一条射线 D.双曲线的一支和一条直线
【答案】C
【解析】由题意,得
当时,,可知点P的轨迹为双曲线左支;
当时,,可知点P的轨迹为以为端点的一条射线.故选:C
【例1-3】.(2021·全国课时练习)已知F1,F2分别为双曲线C:的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|等于________.
【答案】4
【解析】由双曲线方程知:,
在△PF1F2中,由余弦定理知:
,
∴,而,
∴.
故答案为:4.
【方法总结】双曲线定义
(1)根据动点与两定点的距离的差判断动点的轨迹是否为双曲线.
(2)利用双曲线的定义解决与双曲线的焦点有关的问题,如最值问题、距离问题.
(3)利用双曲线的定义解决问题时应注意三点:①距离之差的绝对值;②2a<|F1F2|;③焦点所在坐标轴的位置.
【举一反三】
1.(2021·上海普陀区)设P是双曲线上的点,若,是双曲线的两个焦点,则( )
A.4 B.5 C.8 D.10
【答案】C
【解析】由双曲线可得
根据双曲线的定义可得:
故选:C
2.(2021·上海市)已知两点和,动点满足,则动点的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线 C.一条射线 D.双曲线的右支
【答案】C
【解析】由两点和,动点满足,
所以动点的轨迹是一条射线.故选:C
3.(2021·浙江省宁海中学高三月考)在平面直角坐标系中,,,(),若点的轨迹为双曲线,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,由点的轨迹为双曲线,根据双曲线的定义.则,所以 故选: A
4.(2021·全国高三专题练习)已知、为双曲线的左、右焦点,点P在C上,,则的面积为____________
【答案】
【解析】双曲线,则,所以,
利用双曲线定义知, ,
两边平方得,且,
由余弦定理,
解得:,则.
故答案为:
考向二 双曲线的标准方程
【例2-1】(2021·福建龙岩市)“”是“方程表示双曲线”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】若方程表示双曲线,