内容正文:
第四节 双曲线
1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程.
2.了解双曲线的几何性质范围、对称性、顶点、离心率、渐近线.
3.了解双曲线的简单应用.
4.理解数形结合思想.
Ⅰ.主干知识的再认再现
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
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
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈(1,+∞)
实虚轴
线段A1A2是双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a;线段B1B2是双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;a是双曲线的实半轴长,b是双曲线的虚半轴长
a,b,c的关系
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
Ⅱ.基础小题的即时强化
一、教材经典小题的回顾拓展
1.(人教A版选择性必修①P121·T3改编)已知方程-=1表示双曲线,则实数m的取值范围是________.
答案:(-∞,-2)∪(-1,+∞)
2.(北师大版选择性必修①P68·T3改编)双曲线-=1的渐近线方程为________.
答案:y=±x
3.(苏教版选择性必修①P99·T8改编)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________.
解析: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==.
答案:
二、易错易混小题的矫正纠偏
1.(忽视双曲线上的点到焦点距离的范围)设P是双曲线-=1上一点,F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若|PF1|=9,则|PF2|等于( )
A.1 B.17
C.1或17 D.以上均不对
解析:选B 根据双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=8,解得|PF2|=1或17.又|PF2|≥c-a=2,故|PF2|=17,故选B.
2.(忽视双曲线定义的条件)已知点F1(-5,0),F2(5,0),动点P满足|PF1|-|PF2|=2a,当a为3和5时,点P的轨迹分别是( )
A.双曲线和一条直线
B.双曲线和一条射线
C.双曲线的一支和一条直线
D.双曲线的一支和一条射线
解析:选D 依题意得|F1F2|=10,当a=3时,2a=6<|F1F2|,故点P的轨迹为双曲线的右支;当a=5时,2a=10=|F1F2|,故点P的轨迹为一条射线.
3.(忽视双曲线焦点的位置)已知双曲线的焦点为F1(0,-6)和F2(0,6),且经过点A(2,-5),则该双曲线的标准方程是________.
答案:-=1
Ⅲ.微点知能的优化拓展
(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.
考法一 双曲线的标准方程(自主练通)
1.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线的右支上,若|PF1|-|PF2|=4b,且双曲线的焦距为2,则该双曲线的标准方程为( )
A.-y2=1 B.-=1
C.x2-=1 D.-=1
解析:选A 由题意可得解得则该双曲线的标准方程为-y2=1.
2.(2021·北京高考)双曲线-=1过点(,),离心率为2,则双曲线的解析式为( )
A.-y2=1 B.x2-=1
C.-=1 D.-=1