内容正文:
第6节 双曲线
★[课程标准]
1.了解双曲线的实际背景,了解双曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
2.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质.
3.了解双曲线的简单应用.
4.理解数形结合的思想.
1.双曲线的概念
定义
平面内到两个定点F1,F2的 距离之差的绝对值 等于常数(大于零且小于|F1F2|)的点的集合(或轨迹)叫作双曲线
焦点
两个 定点 F1,F2叫作双曲线的焦点
焦距
两个焦点间的 距离 叫作双曲线的焦距
集合
语言
P={M| ||MF1|-|MF2||=2a ,0<2a<|F1F2|}
集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a、c为常数且a>0,c>0:
(1)当a<c时,P点的轨迹是双曲线;
(2)当a=c时,P点的轨迹是两条射线;
(3)当a>c时,P点的轨迹不存在.
2.双曲线的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
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)
焦点
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈ (1,+∞) ,其中c=
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
a,b,c
的关系
c2= a2+b2 (c>a>0,c>b>0)
双曲线中的几个常用结论
(1)焦点到渐近线的距离为b.
(2)实轴长和虚轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.
(3)双曲线为等轴双曲线⇔双曲线的离心率e=⇔双曲线的两条渐近线互相垂直(位置关系).
(4)过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为.
(5)过双曲线焦点F1的弦AB与双曲线交在同支上,则AB与另一个焦点F2构成的△ABF2的周长为4a+2|AB|.
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)平面内到点F1(0,3),F2(0,-3)距离之差等于4的点的轨迹是双曲线.( )
(2)平面内到点F1(0,3),F2(0,-3)距离之差的绝对值等于6的点的轨迹是双曲线.( )
(3)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于.( )
(4)方程-=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线.( )
(5)双曲线方程-=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是-=0,即±=0.( )
(6)若双曲线-=1(a>0,b>0)与-=1(a>0,b>0)的离心率分别是e1,e2,则+=1(此结论中两条双曲线为共轭双曲线).( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√
◆[小题查验]
1.若点P是双曲线C1:-=1上一点,F1,F2分别为C1的左、右焦点,则“|PF2|=5”是“|PF1|=9”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:A [由题意可知,a=2,c==4,|PF1|≥c-a=2,
若|PF2|=5,则||PF1|-5|=4,|PF1|=9或1(舍去),
若|PF1|=9,|9-|PF2||=4,|PF2|=5或13,
故“|PF2|=5”是“|PF1|=9”的充分不必要条件.故选A.]
2.(忽视焦点的位置致误)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线经过点(,),则该双曲线的离心率为( )
A.2 B.
C.3 D.
解析:A [双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线为y=x过第一象限,所以点(,)在渐近线y=x上,可得=×,所以=,
所以e=====2.]
3.双曲线-=1的离心率为,且过A(4,4),则双曲线方程为( )
A.x2-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:D [由双曲线离心率为,得=5,所以=5,所以b2=4a2,
所以双曲线方程为-=1,将A(4,4)代入-=1得-=1,∴a2=4.
所以双曲线的方程为-=1.]
4.(2022·全国甲卷)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为e,写出满足条件“直线y=2x与C无公共点”的e的一个值 ________ .
解析:因为双曲线C的渐近线方程为y=±x,
要使直线y=2x与C无公共点,则只需要2>即