内容正文:
双曲线及其标准方程
宁县第一中学 韩和旭
问题1:椭圆的定义是什么?
平面内与两个定点|F1F2|的距离的和等于常数(大于|F1F2| )的点的轨迹叫做椭圆。
问题2:椭圆的标准方程是怎样的?
, , 关系如何?
问题3:如果把椭圆定义中“距离的和”改为“距离的差”那么动点的轨迹会发生怎样的变化?
复习引入
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|F1F2|,且不等于0)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。
通常情况下,我们把|F1F2|记为2c(c>0); 常数记为2a(a>0).
问题4:
定义中为什么强调常数要小于|F1F2|且不等于0(即0<2a<2c)?如果不对常数加以限制 ,动点的轨迹会是什么?
问题3:定义中为什么强调距离差的绝对值为常数?
一、双曲线的定义
①若2a=2c,则轨迹是什么?
②若2a>2c,则轨迹是什么?
③若2a=0,则轨迹是什么?
此时轨迹为以F1或F2为端点的两条射线
此时轨迹不存在
此时轨迹为线段F1F2的垂直平分线
F1
F2
F1
F2
分3种情况来看:
二、双曲线标准方程的推导
① 建系
使 轴经过两焦点 , 轴为线段 的垂直平分线。
O
② 设点
设 是双曲线上任一点,
焦距为 ,那么 焦点 又设|MF1|与|MF2| 的差的绝对值等于常数 。
③ 列式
即
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第二级
第三级
第四级
第五级
将上述方程化为:
移项两边平方后整理得:
两边再平方后整理得:
由双曲线定义知:
即:
设
代入上式整理得:
两边同时除以 得:
④化简
这个方程叫做双曲线的标准方程 ,它所表示的双曲线的焦点在x轴上,焦点是 F1(-c,0),F2(c,0).
其中c2=a2+b2.
思
考
?
类比椭圆的标准方程,请思考焦点在y轴上的双曲线的标准方程是什么?
其中c2=a2+b2.
这个方程叫做双曲线的标准方程 ,它所表示的双曲线的焦点在y轴上,焦点是 F1(0,-c),F2(