内容正文:
3.2
双曲线
双曲线
及其标准方程
1
双曲线型自然通风冷却塔
法拉利主题公园
双曲线也是具有广泛应用的一种圆锥曲线,如发电厂冷却塔的外形、通过声音时差测定定位等都要用到双曲线的性质。本节将类比椭圆的研究方法研究双曲线的有关问题。
如图(A) P= {M ||MF1| - |MF2| = 常数 }
如图(B) P= {M ||MF2| - |MF1| = 常数 }
这两条曲线合起来叫做双曲线,每一条叫做双曲线的一支
平面内,到两定点 , 的距离的差的绝对值等于非零常数(常数 )的点的轨迹叫做双曲线,其中 , 叫做双曲线的焦点, 叫做焦距,记为 .
双曲线的定义
当|MF1|-|MF2|=2a时,点M的轨迹是 ;
当|MF2|-|MF1|=2a时,点M的轨迹是 ;
若2a=2c,点M的轨迹是 ;
若2a>2c,点M的轨迹是 .
以F1、F2为端点的两条射线
不存在
双曲线的右支
双曲线的左支
练习
双曲线标准方程的推导
F
2
F
1
M
x
O
y
以F1,F2所在的直线为x轴,线段F1F2的中点为原点建立直角坐标系:
2.设点.
3.限式
|MF1| - |MF2|=±2a
5.化简
1.建系
4.代换
则F1(-c,0),F2(c,0)
设
类比椭圆标准方程的化简过程,化简上式,得
6
6
焦点在x轴的双曲线x2项系数为正.
焦点在y轴的椭圆y2项系数为正.
标准方程
相 同 点
焦点位置的判断
不 同 点
图 形
焦点坐标
定 义
a、b、c 的关系
c2-a2=b2
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
x
F1
F2
y
O
M(x,y)
x
y
O
M(x,y)
F1
F2
7
椭圆 双曲线
定 义
方 程 焦点在x轴上
焦点在y轴上
焦 点
a, b, c
的关系
F1(-c, 0), F2(c, 0)
a>0, b>0, c2=a2+b2 a, b, c中c最大
a>b>0, a2=b2+c2 a, b, c中a最大
双曲线与椭圆之间的区别与联系
||MF1|-|MF2||=2a (a<c)
|MF1|+|MF2|=2a (a>c)
F1(0, -c), F2(0, c)
F1(-c, 0), F2(c, 0)
F1(0, -c), F2(0, c)
8
题型一 求双曲线方程
练习 根据下列条件,求双曲线的标准方程.
题型二 根据双曲线方程求参数
题型三 双曲线定义的应用
练习 已知F1、F2是双曲线 =1的左、右焦点,A是双曲线右支上的动点.M(5,1),求|AM|+|AF2|的最小值
分析 画出草图,结合焦点三角形进行考虑.
解 草图如图所示.
由双曲线的定义,知|AM|+|AF2|=|AM|+|AF1|-2a.
由于点M在双曲线右支的右边,
故由图知当点A在线段MF1上时,|AM|+|AF1|最小,
即|AM|+|AF2|最小.
例4 如图,在△ABC中,已知|AB|= ,且三个内角A,B,C满足
2sin A+sin C=2sin B,建立适当的坐标系,求顶点C的轨迹方程.
题型四 与双曲线有关的轨迹问题
解 以AB边所在的直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴,
建立平面直角坐标系如图所示,
∵2sin A+sin C=2sin B,
∴2|BC|+|AB|=2|AC|,
由双曲线的定义知,点C的轨迹为双曲线的右支(除去与x轴的交点).
题型探究 重点突破
课堂小结
返回
1.双曲线定义中||PF1|-|PF2||=2a (2a<|F1F2|)不要漏了绝对值符号,
当2a=|F1F2|时表示两条射线.
2.在双曲线的标准方程中,a>b不一定成立