内容正文:
第一课时 双曲线的定义、方程与性质
一.课标要求,准确定位
1.了解双曲线的实际背景,感受双曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
2.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.
3.通过双曲线的学习,进一步体会数形结合的思想.
二.考情汇总,名师解读
1.考查双曲线定义的应用,求双曲线的标准方程,求双曲线的离心率(或取值范围)及与双曲线的渐近线有关的问题.
2.考查题型有选择题、填空题、解答题.如2023新课标1卷第16题,2021新高考2卷第13题,考查双曲线的性质.
1.双曲线的定义
(1)平面内与两个定点F1,F2的距离差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
(2)其数学表达式:集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
①若a<c,则集合P为双曲线;②若a=c,则集合P为两条射线;③若a>c,则集合P为空集.
(3)等轴双曲线:实轴和虚轴等长的双曲线叫等轴双曲线,它的渐近线方程为y=±x,离心率为e=.
性质:①a=b;②e= ;③渐近线互相垂直;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.
2.双曲线的标准方程和简单几何性质
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
-=1
(a>0,b>0)
-=1
(a>0,b>0)
图形
焦点
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
焦距
|F1F2|=2c
a,b,c
的关系
c2=a2+b2
简单几
何性质
范围
x≥a或x≤-a
y≤-a或y≥a
对称性
对称轴为坐标轴,对称中心为原点
顶点
(-a,0),(a,0)
(0,-a),(0,a)
轴长
实轴长|A1A2|=2a,虚轴长|B1B2|=2b
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,且e∈(1,+∞)
(1)已知双曲线的标准方程,只要令双曲线的标准方程中右边的“1”为“0”就可得到渐近线方程.
(2)双曲线与椭圆的标准方程可统一为Ax2+By2=1的形式,当A>0,B>0,A≠B时为椭圆,当A·B<0时为双曲线.
(3)与双曲线-=1(a>0,b>0)有共同渐近线的双曲线系方程为-=λ(λ≠0).
【二级结论】
(1)离心率e==,离心率越大,双曲线“张口”越大、越开阔.
(2)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b,顶点到渐近线的距离为,双曲线上任意一点到两渐近线的距离之积为定值.
(3) 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.
(4)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),通径长为. 异支的弦中最短的为实轴,其长为2a.
(5) 设P是双曲线上异于顶点的任一点,F1,F2为其焦点,记∠F1PF2=θ,则 |PF1||PF2|=;
(6)P为双曲线上一点,则|OP|≥a,|PF1|≥c-a,△PF1F2的面积为S=b2·= (θ=∠F1PF2).
核心考点1 双曲线的定义及其应用
1. 已知双曲线的左右焦点,,是双曲线上一点,,则( )
A. 1或13 B. 1 C. 13 D. 9
2. 已知动点满足,则动点的轨迹是( )
A. 射线 B. 直线
C. 椭圆 D. 双曲线的一支
核心考点2 双曲线的标准方程
(教材改编题)
3. 双曲线与椭圆的焦点相同,则实数_______.
(选修一P121T1改编)
4. 经过点,并且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线的标准方程为_____________.
5. 已知曲线是双曲线,则实数的取值范围为__________.
核心考点3 双曲线的几何性质
6. 双曲线的实轴长是________,虚轴长为________,渐近线为________,离心率为________.
(2020·北京卷)
7. 已知双曲线,则C的右焦点的坐标为_________;C的焦点到其渐近线的距离是_________.
8. 若双曲线的一条渐近线经过点,则此双曲线的离心率为
A. B. C. D.
核心考点4 双曲线的综合应用
9. 已知双曲线的离心率为,双曲线上的点到焦点的最小距离为,则双曲线上的点到点的最小距离为( )
A. B. C. D.
(2023·长沙适应性考试)
10. 若双曲线与直线有交点,则其离心率的取值范围是( )
A B. C. D.
考向一 利用定义求轨迹方程
11. 在平面直角坐标系中,已知圆:,点,是圆上任意一点,线