内容正文:
第04讲 3.2.2双曲线的简单几何性质
课程标准
学习目标
①掌握双曲线的简单几何性质,了解双曲线中a,b,c,e的几何意义及范围。
②会根据双曲线的方程解决双曲线的几何性质,会用双曲线的几何意义解决相关问题。
通过本节课的学习,要求掌握双曲线的几何量a,b,c,e的意义,会利用几何量之间的关系,求相关几何量的大小,会利用双曲线的几何性质解决与双曲线有关的点、弦、周长、面积等问题
知识点01:双曲线的简单几何性质
标准方程
()
()
图形
性质
范围
或
或
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点坐标
,
,
渐近线
离心率
,,
a,b,c间的关系
【即学即练1】(2023秋·高二课时练习)双曲线的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为双曲线方程为,
化为标准方程为:,所以,
由于焦点在轴上,所以焦点坐标为:.
故选:C.
知识点02:等轴双曲线
(,)当时称双曲线为等轴双曲线
①; ②离心率; ③两渐近线互相垂直,分别为;
④等轴双曲线的方程,;
【即学即练2】(2023春·四川南充·高二四川省南充高级中学校考阶段练习)经过点且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线的方程为
【答案】
【详解】设所求双曲线方程为:,
双曲线经过点,,
所求双曲线方程为:.
故答案为:.
知识点03:直线与双曲线的位置关系
1、代数法:设直线,双曲线联立解得:
(1)时,,直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点);
,,或k不存在时,直线与双曲线没有交点;
(2)时,
存在时,若,,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;
若,
时,,直线与双曲线相交于两点;
时,,直线与双曲线相离,没有交点;
时,直线与双曲线有一个交点;相切
不存在,时,直线与双曲线没有交点;
直线与双曲线相交于两点;
【即学即练3】(2023·全国·高三专题练习)直线与双曲线上支的交点个数为 .
【答案】2
【详解】由,可得,解得或.当时,;当时,,所以直线与双曲线上支的交点个数为2.
故答案为:2
知识点04:弦长公式
1、直线被双曲线截得的弦长公式,设直线与椭圆交于,两点,则
为直线斜率
2、通径的定义:过焦点且垂直于实轴的直线与双曲线相交于、两点,则弦长.
【即学即练4】(2023·高二课时练习)过双曲线的右焦点作倾斜角为30°的直线l,直线l与双曲线交于不同的两点A,B,则AB的长为 .
【答案】
【详解】双曲线的右焦点为,所以直线l的方程为.由,得.设,,则,,
所以.
故答案为:
知识点05:双曲线与渐近线的关系
1、若双曲线方程为渐近线方程:
2、若双曲线方程为(,)渐近线方程:
3、若渐近线方程为,则双曲线方程可设为,
4、若双曲线与有公共渐近线,则双曲线的方程可设为(,焦点在轴上,,焦点在轴上)
【即学即练5】(2023·四川成都·校考一模)已知中心在原点,焦点在y轴上的双曲线的离心率为,则它的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设双曲线的方程为,
因为,所以,则,
所以渐近线方程为.
故选:C.
知识点06:双曲线中点弦的斜率公式
设为双曲线弦(不平行轴)的中点,则有
证明:设,,则有, 两式相减得:
整理得:,即,因为是弦的中点,
所以: , 所以
【即学即练6】(2023·全国·高三专题练习)过点的直线与双曲线相交于两点,若是线段的中点,则直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:设,则,
两式相减得直线的斜率为,
又直线过点,
所以直线的方程为,
经检验此时与双曲线有两个交点.
故选:A
题型01由双曲线的方程求几何性质
【典例1】(多选)(2023·海南·校考模拟预测)下列关于双曲线说法正确的是( )
A.实轴长为6 B.与双曲线有相同的渐近线
C.焦点到渐近线距离为4 D.与椭圆有同样的焦点
【典例2】(多选)(2023春·福建三明·高二校联考开学考试)已知双曲线,则不因的值改变而改变的是( )
A.焦距 B.顶点坐标
C.离心率 D.渐近线方程
【变式1】(多选)(2023春·山东临沂·高二统考期末)已知双曲线,则( )
A.实轴长为1 B.虚轴长为2
C.离心率 D.渐近线方程为
【变式2】(2023春·江西·高三校联考阶段练习)已知双曲线,下列结论正确的是( )
A.C的实轴长为 B.C的渐近线方程为
C.C的离心率为 D.C的一个焦点的坐标为
题型02根据双曲线几何性质求其标准方程
【典例1】(2023·全国·高三专题练