内容正文:
专题9.4 双曲线
【核心素养】
1.考查双曲线的定义,求轨迹方程及焦点三角形,凸显数学运算、直观想象的核心素养.
2.考查双曲线几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线),结合几何量的计算,凸显逻辑推理、数学运算的核心素养.
3.考查直线与双曲线的位置关系,凸显逻辑推理、数学运算、数学应用的核心素养.
知识点一
双曲线的定义
满足以下三个条件的点的轨迹是双曲线
(1)在平面内;
(2)动点到两定点的距离的差的绝对值为一定值;
(3)这一定值一定要小于两定点的距离.
知识点二
双曲线的标准方程
1. 双曲线的标准方程:
(1)焦点在轴,-=1(a>0,b>0);
(2)焦点在轴,-=1(a>0,b>0).
2.满足条件:c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
知识点三
双曲线的几何性质
双曲线的标准方程及其几何性质
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
x∈R,y≤-a或y≥a
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,+∞),其中c=
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.
a、b、c
的关系
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
知识点四
常用结论
常用结论
1.等轴双曲线及性质
(1)等轴双曲线:实轴长和虚轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线,其标准方程可写作:x2-y2=λ(λ≠0).
(2)等轴双曲线⇔离心率e=⇔两条渐近线y=±x相互垂直.
2.双曲线中的几个常用结论
(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.
(5)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=b2·,其中θ为∠F1PF2.
常考题型剖析
题型一: 双曲线的定义及其应用
【典例分析】
例1-1.(2024·全国·高三专题练习)设是双曲线左支上的动点,分别为左右焦点,则( )
A. B. C.4 D.
例1-2.(2020·浙江·统考高考真题)已知点O(0,0),A(–2,0),B(2,0).设点P满足|PA|–|PB|=2,且P为函数y=图像上的点,则|OP|=( )
A. B. C. D.
【规律方法】
1.双曲线定义的主要应用
(1)判定平面内动点与两定点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出曲线方程.
(2)在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,结合||PF1|-|PF2||=2a,运用平方的方法,建立与|PF1|·|PF2|的联系.
2.用定义法求双曲线方程,应依据条件辨清是哪一支,还是全部曲线.
3.与双曲线两焦点有关的问题常利用定义求解.
4.如果题设条件涉及动点到两定点的距离,求轨迹方程时可考虑能否应用定义求解.
【变式训练】
变式1-1.(2014·全国·高考真题)已知双曲线C的离心率为2,焦点为、,点A在C上,若,则( )
A. B. C. D.
变式1-2.(2017·上海·高考真题)设双曲线的焦点为、,为该双曲线上的一点,若,则________
题型二:双曲线圆上的点、焦点距离问题
例2-1.(2004·天津·高考真题)设是双曲线上一点,双曲线的一条渐近线方程为,分别是双曲线的左、右焦点,若,则
A.1或5 B.6 C.7 D.9
例2-2.(2010·全国·高考真题)已知、为双曲线C:的左、右焦点,点P在C上,∠P=,则P到x轴的距离为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
变式2-1.(2007·四川·高考真题)如果双曲线上一点到双曲线右焦点的距离是2,那么点到轴的距离是( )
A. B. C. D.
变式2-2.(2004·辽宁·高考真题)已知点,,动点满足,当点的纵坐标为时,点到坐标原点的距离是( )
A. B. C. D.2
题型三:由a,b,c求双曲线标准方程
【典例分析】
例3-1.(2022秋·北京顺义·高三北京市顺义区第一中学校考期中)若双曲线的实轴长与虚轴