内容正文:
第六节 双曲线
1.了解双曲线的实际背景,感受双曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
2.掌握双曲线的定义、标准方程及简单几何性质.
1.双曲线的定义
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.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
(1)当2a<|F1F2|时,P点的轨迹是双曲线;
(2)当2a=|F1F2|时,P点的轨迹是两条射线;
(3)当2a>|F1F2|时,P点不存在.
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
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)
性 质
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈(1,+∞)
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
c2=a2+b2
(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)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)若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.
(5)若P是双曲线-=1(a>0,b>0)右支上不同于实轴端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,I为△PF1F2内切圆的圆心,则圆心I的横坐标为定值a.
(6)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于.等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项.
1.已知平面内两定点A(-5,0),B(5,0),动点M满足|MA|-|MB|=6,则点M的轨迹方程是( )
A.-=1 B.-=1(x≥4)
C.-=1 D.-=1(x≥3)
解析:选D 由双曲线的定义知,点M的轨迹是双曲线的右支,故排除A、C.又由题意可知焦点在x轴上,且c=5,a=3,所以b==4,故点M的轨迹方程为-=1(x≥3).
2.若双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
解析:选D 由已知可得双曲线的渐近线方程为y=±x,点(3,-4)在渐近线上,∴=,又a2+b2=c2,∴c2=a2+a2=a2,∴e==.故选D.
3.已知双曲线C:-=1,则C的右焦点的坐标为________;C的焦点到其渐近线的距离是________.
解析:在双曲线C中,a=,b=,则c==3,则双曲线C的右焦点的坐标为(3,0).双曲线C的渐近线方程为y=±x,即x±y=0,所以双曲线C的焦点到其渐近线的距离为=.
答案:(3,0)
4.若方程+=1表示双曲线,则实数m的取值范围为________________.
解析:依题意有或解得-3<m<2或m>3.所以实数m的取值范围是(-3,2)∪(3,+∞).
答案:(-3,2)∪(3,+∞)
5.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______________.
解析: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.
答案:-=1
层级一/ 基础点——自练通关(省时间)
基础点(一) 双曲线的标准方程
[题点全训]
1.已知点F1(-3,0)和F2(3,0),动点P到F1,F2的距离之差为4,则点P的轨迹方程为( )
A.-=1(y>0) B.-=1(x>0)
C.-=1(y>0) D.-=1(x>0)
解析:选B 由题设知点P的轨迹方程是焦点在x轴上的双曲线的右支,设其方程为-=1(x>0,a>0,b>0),由题设知c=3,a=2,b2=9-4=5,所以点P的轨迹方程为-=1(x>0).
2.已知双曲线C的离心率e=2,其中一个焦点的坐标为(0,2),则双曲线C的标准方程是( )
A.x2-=1 B.x2-=1
C.y2-=1 D.y2-=1
解析:选D 由题意得双曲线的焦点在y轴上,且c=2,离心率e==2,则a=1,所以b2=c2-a2=3,则双曲线C的标准方程为y2-=1,故选D.
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