内容正文:
3.2 双曲线
数学(苏教版2019)
选择性必修第一册
第3章 圆锥曲线的方程
学习目标
课程标准 重难点
1.理解双曲线的概念与性质
2.掌握双曲线的几何性质
3.了解渐近线的意义及计算方法 1.掌握双曲线的离心率与渐近线斜率之间的关系
2.掌握椭圆与双曲线的综合问题
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知识回顾
一、双曲线的定义
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知识点一 双曲线的标准方程
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知识点二 双曲线的定义及其应用
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知识点三 求双曲线的离心率
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知识点四 求双曲线的渐近线
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谢谢~
知识点一 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非零❶常数(小于|F1F2|)❷
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.
集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
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知识点二 双曲线的标准方程和几何性质
标准方程
(a>0,b>0)
(a>0,b>0)
图形
性 质
范围
x≤-a或x≥a,y∈R
y≤-a或y≥a,x∈R
对称性
对称轴:坐标轴
对称中心:原点
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
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离心率
e=,e∈(1,+∞)
a,b,c的关系
c2=a2+b2
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
若将双曲线的定义中的“差的绝对值等于常数”中的“绝对值”去掉,则点的集合是双曲线的一支,具体是左支还是右支视情况而定.
设双曲线上的点M到两焦点F1,F2的距离之差的绝对值为2a,则0<2a<|F1F2|,这一条件不能忽略.
①若2a=|F1F2|,则点M的轨迹是分别以F1,F2为端点的两条射线;
②若2a>|F1F2|,则点M的轨迹不存在;
③若2a=0,则点M的轨迹是线段F1F2的垂直平分线.
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知识点三 常用结论
1.双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.
2.若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,
则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.
3.同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为;
异支的弦中最短的为实轴,其长为2a.
4.若P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,
则,其中θ为∠F1PF2.
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5.若P是双曲线 (a>0,b>0)右支上不同于实轴端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,I为△PF1F2内切圆的圆心,则圆心I的横坐标为定值a.
6.等轴双曲线
(1)定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.
(2)性质:①a=b;②e=;③渐近线互相垂直;④等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项.
7.共轭双曲线
(1)定义:如果一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线.
(2)性质:①它们有共同的渐近线;②它们的四个焦点共圆;③它们的离心率的倒数的平方和等于1.
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【例1】(1)已知双曲线C:(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,且其右焦点为(5,0),则双曲线C的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得=,c2=a2+b2=25,所以a=4,b=3,所以所求双曲线的标准方程.
(2)与椭圆+y2=1共焦点且过点P(2,1)的双曲线标准方程是( )
A. -y2=1 B. -y2=1 C. -=1 D.x2-=1
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【答案】B【解析】法一:椭圆+y2=1的焦点坐标是(±,0).
设双曲线标准方程为 (a>0,b>0),因为双曲线过点P(2,1),
所以,又a2+b2=3,解得a2=2,b2=1,所以所求双曲线标准方程是-y2=1.
法二:设所求双曲线标准方程为 (1<λ<4),
将点P(2,1)的坐标代入