内容正文:
第七节 双曲线及其性质
【课标标准】 1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程.2.掌握双曲线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线).3.了解双曲线的简单应用.
知识梳理
1.双曲线的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的__________等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的________,两焦点间的距离叫做双曲线的________.
差的绝对值
焦点
焦距
2.双曲线的标准方程和简单几何性质
标准方程 =1(a>0,b>0) =1(a>0,b>0)
图形
性质 范围 ____________ ____________
对称性 对称轴:________,对称中心:________
顶点 ____________ ____________
渐近线 ____________ ____________
离心率 e=∈____________
实轴与虚轴 实轴|A1A2|=________;虚轴|B1B2|=________;实半轴长________,虚半轴长________
a,b,c的关系 c2=________(c>a>0,c>b>0)
x≥a或x≤-a,y∈R
x∈R,y≤-a或y≥a
坐标轴
原点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
y=±x
y=±x
(1,+∞)
2a
2b
a
b
a2+b2
[常用结论]
(1)双曲线的焦点到渐近线的距离为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=c+a,|PF2|min=c-a.
(3)焦点三角形的面积:P为双曲线上的点,F1,F2为双曲线的两个焦点,且∠F1PF2=θ,则△F1PF2的面积为.
(4)与双曲线=1(a>0,b>0)共渐近线的双曲线方程为=λ(λ≠0).
夯实双基
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.( )
(2)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于.( )
(3)双曲线=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是=0,即±=0.( )
(4)关于x,y的方程=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线.( )
×
√
√
×
2.(教材改编)双曲线2x2-y2=8的渐近线方程是( )
A.y=±x B.y=±2x
C.y=±x D.y=±x
答案:C
解析:由题意,=1的渐近线方程为y=± x=±x.
故选C.
3.(教材改编)经过点A(4,1)且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线方程为__________.
=1
解析:由题意,设等轴双曲线的方程为x2-y2=λ(λ≠0)
代入点A(4,1)的坐标得42-12=λ,
解得λ=15,
所以所求双曲线的方程为=1.
4.(易错)已知双曲线x2-=1上一点P到它的一个焦点的距离等于4,那么点P到另一个焦点的距离等于________.
6
解析:设双曲线x2-=1的左右焦点分别为F1,F2,
∴a=1,b=4.
则||PF1|-|PF2||=2,
可设|PF2|=4,
则|PF1|=2或|PF1|=6,
∵c=>4,∴|PF1|>2,
∴|PF1|=2(舍去),∴|PF1|=6.
5.(易错)以坐标原点为对称中心,两坐标轴为对称轴的双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则双曲线的离心率为________.
2
解析:由题意知=tan =或=tan =,
当=时,e===2;
当=时,e== =.
题型一 双曲线的定义及应用
例1 (1)已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9,动圆M同时与圆C1及圆C2相外切,求动圆圆心M的轨迹方程( )
A.x2-=1(x≤-1)
B.x2-=1
C.x2-=1(x≥1)
D.-x2=1
答案:A
解析:如图,设动圆M与圆C1及圆C2分别外切于点A和B.
根据两圆外切的条件,得|MC1|-|AC1|=|MA|,|MC2|-|BC2|=|MB|.因为|MA|=|MB|,所以|MC1|-|AC1|=|MC2|-|BC2|,即|MC2|-|MC1|=|BC2|-|AC1|=2,所以点M到两定点C1,C2的距离之差是常数且小于|C1C2|.
又根据双曲线的定义,得动点M的轨迹为双曲线的左支(点M到C2的距离比到C1的距离大),其中a=1,c=3,
则b2=8,故点M的轨迹方程为x2-=1(x≤-1).
故选A.
(2)[2023·河南郑州模拟]已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的离心率为3,焦点分别为F1,F2,点A在双曲线C上.若△AF1F2的周长为14a,则△AF1F2的面积是(