内容正文:
第7课时 双曲线
[考试要求]
1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程.
2.掌握其简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线).
3.了解双曲线的简单应用.
1.双曲线的定义
把平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.两个定点F1,F2叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
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
焦点
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
焦距
|F1F2|=2c
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
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
轴
实轴:线段A1A2,长:2a;虚轴:线段B1B2,长:2b,实半轴长:a,虚半轴长:b
离心率
e=∈(1,+∞)
渐近线
y=±x
y=±x
a,b,c的关系
c2=a2+b2 (c>a>0,c>b>0)
3.等轴双曲线
实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,其渐近线方程为y=±x,离心率为e=.
[常用结论]
1.双曲线-=1(a>0,b>0)中的几个常用结论
(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(过焦点且垂直于实轴的弦),其长为,异支的弦中最短的为实轴,其长为2a.
(4)设P,A,B是双曲线上的三个不同的点,其中A,B关于原点对称,直线PA,PB斜率存在且不为0,则直线PA与PB的斜率之积为.
(5)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S△PF1F2=,其中θ为∠F1PF2.
2.巧设双曲线方程
(1)与双曲线-=1(a>0,b>0)有共同渐近线的方程可表示为-=t(t≠0).
(2)过已知两个点的双曲线方程可设为mx2+ny2=1(mn<0).
一、易错易混辨析(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)方程-=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线. ( )
(3)双曲线-=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是-=0,即±=0. ( )
(4)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于. ( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
二、教材习题衍生
1.(易错题)(人教A版选择性必修第一册P127习题3.2T1改编)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 [设双曲线的焦点为F1,F2,|PF1|=4,则||PF1|-|PF2||=2,故|PF2|=6或2,又双曲线上的点到它的焦点的距离的最小值为c-a=-1>2,故|PF2|=6.]
2.(人教A版选择性必修第一册P124例3改编)双曲线-=-1的实轴长为________,离心率为________,渐近线方程为________.
10 y=±x [双曲线-=1中a=5,b2=24,c2=25+24=49,
∴实轴长为2a=10,离心率e==,
渐近线方程为y=±x.]
3.(人教A版选择性必修第一册P127习题3.2 T6改编)经过点A(4,1),且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线的标准方程为________.
-=1 [设双曲线的方程为-=±1(a>0),
把点A(4,1)代入,得a2=15(舍负),
故所求方程为-=1.]
4.(人教A版选择性必修第一册P121练习T3改编)若方程+=1表示双曲线,则m的取值范围是________.
(-2,-1) [因为方程+=1表示双曲线,所以(2+m)(m+1)<0,即-2<m<-1.]
考点一 双曲线的定义及其应用
[典例1] (1)(易错题)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,则动圆圆心M的轨迹方程为________.
(2)已知F1,F2为双曲线C:x2-y2=2的左、右焦点,点P在C上,|PF1|=2|PF2|,则cos ∠F1PF2=________.
(1)x2-=1(x≤-1) (2) [(1)如图所示,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|=