内容正文:
专题11 双曲线图像性质与离心率
目录
【题型一】求轨迹 3
【题型二】方程与图像 6
【题型三】求双曲线的方程 9
【题型四】双曲线第一定义 12
【题型五】 双曲线焦半径(第二定义) 14
【题型六】双曲线第三定义 17
【题型七】双曲线渐近线 19
【题型八】焦点三角形 21
【题型九】离心率1:焦点直角三角形型 23
【题型十】离心率2:双三角形余弦定理型 26
【题型十一】离心率3:共焦点椭圆与双曲线 28
【题型十二】离心率4:焦点弦定比分点 31
【题型十三】焦点三角形内心 33
【题型十四】计算之小题大做:韦达定理 37
【题型十五】计算之小题大做:暴力计算 38
培优第一阶——基础过关练 40
培优第二阶——能力提升练 43
培优第三阶——培优拔尖练 48
综述
1.双曲线定义:动点P满足:||PF1|-|PF2||=2a,|F1F2|=2c且a<c (其中a,c为常数且a>0,c>0).
2.双曲线标准方程和几何性质
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:坐标轴 对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈(1,+∞),其中c=
实虚轴
实轴|A1A2|=2a;虚轴|B1B2|=2b;
a、b、c的关系
c2=a2+b2 (c>a>0,c>b>0)
3. 性质:
①动点P到同侧焦点F2的距离最小值为:|PF2|最小=|A2F2|=c-a;
②焦点到渐近线的距离为:|F2M|=b;
4.渐近线求法结论:
可直接令方程-=λ(λ≠0)等号右边的常数为0,化简解得;
可巧设共渐近线双曲线:
与双曲线-=1有相同渐近线时,可设所求双曲线方程为-=λ (λ≠0).
6. 5.渐近线的一些二级结论:
(1)焦点到渐近线的距离为b
(2)定点到渐近线的距离为
(3)准线与对称轴的交点到渐近线的距离为
(4)双曲线的焦点在渐近线上的射影对十周两定点的张是直角
(5)双曲线的定点在渐近线上的射影对两准线与对称轴的交点张直角
(6)一直线交双曲线的渐近线于A.B两点。A,B的中点为M,则.
(7)过双曲线上任意一点P做切线,分别角两渐近线于M,N两点,O为坐标原点则有如下结论:
①OM·ON=a2+b2;②;③
7.离心率:
①定义法,通过已知条件列出方程组,求得得值,根据离心率的定义求解离心率;
②齐次式法,由已知条件得出关于的二元齐次方程,然后转化为关于的一元二次方程求解;
③特殊值法:通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.
8.焦点三角形与正弦定理
设双曲线(a>0,b>0)的两个焦点为F1、F2,P(异于长轴端点)为双曲线上任意一点,在△PF1F2中,记, ,,则有.
9.焦点三角形面积公式
双曲线(a>0,b>o)的左右焦点分别为F1,F 2,点P为双曲线上任意一点,则双曲线的焦点角形的面积为.
【题型一】求轨迹
【典例分析】
已知定点,动点Q在圆O:上,PQ的垂直平分线交直线 OQ于M点,若动点M的轨迹是双曲线,则m的值可以是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】当在圆内时,由几何性质可得,此时的轨迹是以为焦点的椭圆. 当在圆上时,线段的中垂线交线段于圆心.当在圆外时,,此时的轨迹是以为焦点的双曲线的一支,从而可得答案.
【详解】当在圆内时,设与圆的另一交点为,设点为弦的中点,
则, 线段的中点在线段内,则线段的中垂线交线段于点,如图1 .
连接, 则, 所以
则
此时的轨迹是以为焦点的椭圆.
当在圆上时,线段的中垂线交线段于圆心.
当在圆外时,设与圆的另一交点为,设点为弦的中点,
则, 线段的中点在线段内,则线段的中垂线交线段的延长线于点,如图2 .
连接, 则, 所以
则
此时的轨迹是以为焦点的双曲线的一支.
同理当在圆上运动时,还会得到
所以动点的轨迹是双曲线,则在圆外,所以
故选: D
【提分秘籍】
基本规律
求轨迹方程的常见方法有:
①直接法,设出动点的坐标,根据题意列出关于的等式即可;
②定义法,根据题意动点符合已知曲线的定义,直接求出方程;
③参数法,把分别用第三个变量表示,消去参数即可;④逆代法,将代入.
【变式训练】
1.圆的半径为定长,是圆所在平面上与不重合的一个定点,是圆上任意一点,线段的垂直平分线和直线相交于点,当点在圆上运动时,点的轨迹是________
①椭圆;②双曲线;③抛物线;④圆;⑤一个点
【答案】①②④⑤
【分析】由题设条件线段的垂直平分线的性质,结合圆锥曲线