内容正文:
2.1 双曲线及其标准方程
明学习目标 知结构体系
课标
要求 1.了解双曲线的定义,几何图形和标准方程.
2.理解双曲线标准方程的推导过程,并能运用标准方程解决相关问题.
重点
难点 重点:双曲线的定义与标准方程.
难点:双曲线标准方程的推导.
常数
焦点
焦距
答案:(1)× (2)× (3)×
(a>0,b>0)
(a>0,b>0)
(-c,0)
(c,0)
(0,-c)
(0,c)
a2+b2
答案:A
答案:C
[答案] (1)D (2)A
答案:C
[方法技巧]
1.求双曲线标准方程的步骤
定位 确定与坐标系的相对位置,在标准方程的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以确定方程的形式
定量 确定a2,b2的数值,常由条件列方程组求解
答案:B
答案:A
内化素养
数学抽象 解决双曲线中的焦点三角形的面积问题应用三个知识点:双曲线的定义、勾股定理或余弦定理以及三角形的面积公式
数学运算 求双曲线的标准方程一般应用待定系数法
答案:B
答案:A
答案:BD
答案:C
“四翼”检测评价见 “四翼”检测评价(十四)
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平面内到个定点F1,F2的距离之差的绝对值等于_____ (大于零且小于|F1F2|)的点的集合(或轨迹)叫作双曲线.这两个定点F1,F2叫作双曲线的_____,两个焦点间的距离叫作双曲线的_____.
平面内到两定点F1,F2的距离之差的绝对值为常数,即||MF1|-|MF2||=2a,关键词“平面内”.
当2a<|F1F2|时,轨迹是双曲线;
当2a=|F1F2|时,轨迹是分别以F1,F2为端点的两条射线;
当2a>|F1F2|时,轨迹不存在.
判断正误
(1)平面内到两定点的距离的差等于常数(小于两定点间距离)的点的轨迹是双曲线. ( )
(2)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)的距离之差等于6的点的轨迹是双曲线. ( )
(3)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)的距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线. ( )
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
___________
___________
___________
___________
焦点
F1______,F2______
F1__________,F2_______
焦距
|F1F2|=2c
a,b,c的关系
c2=_______
-=1
-=1
(1)在双曲线中,a不一定大于b.
(2)“焦点跟着正项走”,若x2项的系数为正,则焦点在x轴上;若y2项的系数为正,那么焦点在y轴上.
2.双曲线C的左、右焦点分别为(-2,0),(2,0),且过点(2,),则C的方程是____________.
解析:由题意,得双曲线C的焦点在x轴上,设其方程为-=1(a>0,b>0),则c=2,
1.双曲线-=1的焦点是________.
解析:由题意a=,b=,所以c==,焦点为(±,0).
答案:(±,0)
有解得a2=2,b2=2,所以C的方程为-=1.
答案:-=1
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双曲线的定义及应用
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[典例] (1)设双曲线C:-=1的焦点为F1,F2,点P为C上一点,|PF1|=6,则|PF2|=________.
(2)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两个焦点分别为F1,F2,且两条渐近线互相垂直,若C上一点P满足|PF1|=3|PF2|,则∠F1PF2的余弦值为________.
[解析] (1)由-=1,得a2=16,则a=4,因为点P为C上一点,所以||PF1|-|PF2||=2a=8,因为|PF1|=6,所以|6-|PF2||=2a=8,解得|PF2|=14或|PF2|=-2(舍去).
(2)因为双曲线C:-=1(a>0,b>0),所以渐近线方程为y=±x,又因为两条渐近线互相垂直,所以-2=-1,所以=1,即b=a,因此c=a,因为|PF1|=3|PF2|,又由双曲线的定义可知|PF1|-|PF2|=2a,则|PF1|=3a,|PF2|=a,
所以在△F1PF2中由余弦定理可得
cos∠F1PF2=
==.
[答案] (1)14 (2)
求双曲线上一点到某一焦点的距离时,若已知该点的横、纵坐标,则根据两点间的距离公式可求结果;若已知该点到另一焦点的距离,则根据||PF1|-|PF2||=2a求解,注意对所求结果进行必要的验证(负数应该舍去,且所求距离应该不小于c-a).
[对点训练]
1.设点P在双曲线-=1上,若F1,F2为双曲线的两个焦点,且|PF1|∶|PF2|=1∶3,则△F