内容正文:
第六节 双曲线
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)
(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.双曲线-y2=1的实轴长为( )
A.4 B.2 C.2 D.2
解析:选D 由题知,a2=2,∴a=,故实轴长为2a=2,故选D.
2.(北师大版选择性必修①P68·T3改编)点(3,0)到双曲线-=1的一条渐近线的距离为( )
A. B.
C. D.
解析:选A 双曲线-=1的渐近线方程是±=0,即3x±4y=0.由点到直线的距离公式,得=.故选A.
3.(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,+∞)
4.(人教A版选择性必修①P121·T1(3)改编)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
5.(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:
考法一 双曲线的标准方程
[典例](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)
(2)(多选)已知双曲线的渐近线方程为y=±x,实轴长为4,则该双曲线的标准方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
[解析] (1)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)由题意,设双曲线方程为-=1(m≠0),又2a=4,∴a2=4,当m>0时,2m=4,则m=2;当m<0时,-m=4,则m=-4.故所求双曲线的标准方程为-=1或-=1.
[答案] (1)B(2)AB
[方法技巧] 求双曲线的标准方程的方法
定义法
由题目条件判断出动点轨迹是双曲线,由双曲线定义,确定2a,2b或2c,从而求出a2,b2,写出双曲线方程
待定系数法
先确定焦点在x轴上还是y轴上,设出标准方程,再由条件确定a2,b2的值,即“先定型,再定量”,如果焦点位置不好确定,可将双曲线方程设为-=λ(λ≠0),再根据条件求λ的值
[针对训练]
1.(2023·襄阳五中模拟)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左顶点与抛物线y2=2px(p>