内容正文:
第6节 双曲线
课程标准解读
1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,以及它的简单几何性质.2.通过双曲线与方程的学习,进一步体会数形结合的思想及双曲线的应用.
[知识梳理]
1.双曲线的定义
平面内到两个定点F1,F2的距离之差的绝对值等于常数(大于零且小于|F1F2|)的点的集合(或轨迹)叫作双曲线.这两个定点叫作双曲线的焦点,两焦点间的距离叫作双曲线的焦距.
当|PF1|-|PF2|=2a(2a<|F1F2|)时,点P的轨迹为靠近F2的双曲线的一支;当|PF1|-|PF2|=-2a(2a<|F1F2|)时,点P的轨迹为靠近F1的双曲线的一支.
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
实轴:线段A1A2,|A1A2|=2a
虚轴:线段B1B2,|B1B2|=2b
a,b,c
的关系
c2=a2+b2
3.等轴双曲线
(1)定义:实轴与虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,其方程写作:x2-y2=λ(λ≠0).
(2)性质:①a=b;②e=;
③两条渐近线y=±x互相垂直;
④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.
e== ∈(1,+∞);
e是表示双曲线开口大小的一个量,e越大开口越大.
常用结论
1.双曲线的焦点到其渐近线的距离为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=a+c,|PF2|min=c-a.
3.同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为,异支的弦中最短的为实轴,其长为2a.
4.设P,A,B是双曲线上的三个不同的点,其中A,B关于原点对称,直线PA,PB斜率存在且不为0,则直线PA与PB的斜率之积为.
[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(1)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)距离之差等于6的点的轨迹是双曲线.( )
(2)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.( )
(3)方程-=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线.( )
(4)双曲线方程-=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是-=0,即±=0.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
2.(教材改编)已知点M为双曲线C:x2-=1的左支上一点,F1,F2分别为C的左、右焦点,则|MF1|+|F1F2|-|MF2|=( )
A.1 B.4
C.6 D.8
解析:B 由a2=1,b2=8,
得a=1,c=3,
则|MF1|+|F1F2|-|MF2|=|MF1|-|MF2|+|F1F2|=-2a+2c=4.
故选B.
3.(教材改编)已知双曲线的焦点在x轴上,焦距为4,且一条渐近线方程为y=x,则双曲线的标准方程是( )
A.-y2=1 B.-x2=1
C.x2-=1 D.y2-=1
解析:C 由双曲线的焦点在x轴上,排除B、D,而A的渐近线为y=±x,故选C.
4.(2021·全国乙卷)已知双曲线C:-y2=1(m>0)的一条渐近线为x+my=0,则C的焦距为________.
解析:-y2=1(m>0)的渐近线为y=±x,
∴m=3,
∴c2=4,∴c=2,2c=4.
答案:4
考点一 双曲线的标准方程(基础性)
1.(多选题)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:AB 设双曲线方程为-=1(m≠0),
又2a=4,∴a2=4,
当m>0时,2m=4,m=2;
当m<0时,-m=4,m=-4.
故所求双曲线的标准方程为-=1或-=1.
2.(2021·北京卷)双曲线C:-=1过点(,),且离心率为2,则该双曲线的标准方程为( )
A.x2-=1 B.-y2=1
C.x2-=1 D.-y2=1
解析:A ∵e==2,则c=2a,b==a,则双曲线的方程为-=1,将点(,)的坐标代入双曲线的方程可得-==1,解得a=1,故b=,因此双曲线的方程为x2-=1.故选A.
3.与椭圆+y2=1共焦点且过点P(2,1)的双曲线标准方程是________.
解析:椭圆+y2=1的焦点坐标是(±,0).
设双曲线标准方程为-=1(a>0,b>0)