内容正文:
第六节 双曲线
热点命题分析
学科核心素养
本节主要考查双曲线的定义、标准方程和几何性质,其中离心率和渐近线问题是高考考查的重点,以选择题和填空题为主,难度中等.
本节主要考查考生数形结合思想的运用,提升数学运算、直观想象核心素养.
授课提示:对应学生用书第181页
知识点一 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(小于F1F2的正数)的点的轨迹叫作双曲线,两个定点F1,F2叫作双曲线的焦点,两个焦点间的距离叫作双曲线的焦距.
双曲线定义的四点辨析
(1)当0<2a<|F1F2|时, 动点的轨迹才是双曲线.
(2)当2a=0时,动点的轨迹是线段F1F2的中垂线.
(3)当2a=|F1F2|时,动点的轨迹是以F1,F2为端点的两条射线.
(4)当2a>|F1F2|时,动点的轨迹不存在.
1.过双曲线x2-y2=8的左焦点F1有一条弦PQ在左支上,若|PQ|=7,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是( )
A.28 B.14-8
C.14+8 D.8
解析:根据双曲线定义可知,|PF2|-|PF1|=4,|QF2|-|QF1|=4,所以|PF2|+|QF2|-|PQ|=8,
∴|PF2|+|QF2|+|PQ|=2|PQ|+8=14+8.
答案:C
2.(易错题)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)的距离之差等于6的点的轨迹是_______________________________________.
解析:由|PF1|-|PF2|=6<|F1F2|=8,得a=3,又c=4,则b2=c2-a2=7,所以所求点的轨迹是双曲线-=1的下支.
答案:双曲线-=1的下支
知识点二 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
顶点坐标:
A1(-a,0),A2(a,0)
顶点坐标:
A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈(1,+∞)
a,b,c的关系
c2=a2+b2
实虚轴
线段A1A2叫作双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a;
线段B1B2叫作双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;
a叫作双曲线的实半轴长,b叫作双曲线的虚半轴长
1.双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.
2.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.
3.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=,其中θ为∠F1PF2.
1.(2023·昆明模拟)已知双曲线C:-=1,则C的离心率为( )
A. B.
C. D.
解析:因为a=2,b=,所以c==3,所以双曲线C的离心率e==.
答案:B
2.已知a>b>0,椭圆C1的方程为+=1,双曲线C2的方程为-=1,C1与C2的离心率之积为,则C2的渐近线方程为( )
A.x±y=0 B.x±y=0
C.x±2y=0 D.2x±y=0
解析:由题知,·=,整理得=,
所以双曲线C2的渐近线方程为y=±x=±x即x±y=0.
答案:A
3.经过点A(3,-1),且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线方程为________.
解析:设双曲线的方程为-=±1(a>0),
把点A(3,-1)代入,得a2=8(舍负),
故所求方程为-=1.
答案:-=1
授课提示:对应学生用书第182页
题型一 双曲线的定义及标准方程
1.(多选)(2020·新高考Ⅰ卷)已知曲线C:mx2+ny2=1( )
A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上
B.若m=n>0,则C是圆,其半径为
C.若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为y=± x
D.若m=0,n>0,则C是两条直线
解析:对于A,当m>n>0时,有>>0,方程化为+=1,表示焦点在y轴上的椭圆,故A正确;
对于B,当m=n>0时,方程化为x2+y2=,表示半径为 的圆,故B错误;
对于C,当m>0,n<0时,方程化为-=1,表示焦点在x轴上的双曲线,其中a=,b= ,渐近线方程为y=± x;当m<0,n>0时,方程化为-=1,表示焦点在y轴上的双曲线,其中a= ,b= ,渐近线方程为y=± x,故C正确;
对于D,当m=0,n>0时,方程化为y=± ,表示两条平行于x轴的直线,故D正确.
答案:ACD
2.(2020·全国Ⅰ卷)设F1,F2是双曲线C:x2-=1的两个焦点,O为坐标原点,点P在C上且