内容正文:
专题06双曲线十三个重难点归类
一、双曲线的定义和标准方程
1.双曲线的定义
(1)定义:平面内与两个定点的距离的差的绝对值等于常数(小于且大于零)的点的轨迹叫做双曲线.
这两个定点叫做双曲线的焦点,两个焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
(2)符号语言:.
(3)当时,曲线仅表示焦点所对应的双曲线的一支;
当时,曲线仅表示焦点所对应的双曲线的一支;
当时,轨迹为分别以为端点的两条射线;
当时,动点轨迹不存在.
2.双曲线的标准方程
双曲线的标准方程有两种形式:
(1)焦点在轴上的双曲线的标准方程为(a>0,b>0),焦点分别为焦距为,且,如图1所示;
(2)焦点在轴上的双曲线的标准方程为(a>0,b>0),焦点分别为焦距为,且,如图2所示.
图1 图2
注:双曲线方程中的大小关系是不确定的,但必有.
3.必记结论
(1)焦点到渐近线的距离为.
(2)与双曲线(a>0,b>0)有共同渐近线的双曲线方程可设为.
(3)若双曲线的渐近线方程为,则双曲线方程可设为或.
(4)与双曲线(a>0,b>0)共焦点的双曲线方程可设为
.
(5)过两个已知点的双曲线的标准方程可设为.
(6)与椭圆有共同焦点的双曲线方程可设为.
二、双曲线的几何性质
1.双曲线的几何性质
标准方程
图形
范围
,
,
对称性
对称轴:x轴、y轴;对称中心:原点
焦点
左焦点,右焦点
下焦点,上焦点
顶点
轴
线段是双曲线的实轴,线段是双曲线的虚轴;
实轴长,虚轴长
渐近线
离心率
2.等轴双曲线的概念和性质
实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线.等轴双曲线具有以下性质:
(1)方程形式为;
(2)渐近线方程为,它们互相垂直,并且平分双曲线实轴和虚轴所成的角;
(3)实轴长和虚轴长都等于,离心率.
三、直线与双曲线的位置关系
一般地,设直线方程为,双曲线方程为,将代入,消去y并化简,得.
①当,即时,直线与渐近线平行,则直线与双曲线只有一个公共点;
②当,即时,
判别式直线与双曲线相交,有两个公共点;
判别式直线与双曲线相切,有且只有一个公共点;
判别式直线与双曲线相离,没有公共点.
【重难点一 双曲线的定义】
例1.平面内到两定点、的距离之差等于10的点的轨迹为( )
A.椭圆 B.双曲线 C.双曲线的一支 D.以上选项都不对
例2.与圆:及圆:都外切的圆的圆心在( )
A.椭圆上 B.双曲线的一支上 C.抛物线上 D.圆上
双曲线定义中,距离的差要加绝对值,否则只有双曲线的一支,若分别表示双曲线的左、右焦点,则有以下两种情形:
①若点满足,则点在左支上;
②若点满足,则点在右支上.
【跟踪练习】
练习1.已知点,,则在平面内满足下列条件的动点P的轨迹为双曲线的是( )
A. B.
C. D.
练习2.已知动点满足,则动点P的轨迹是( )
A.双曲线 B.双曲线左支
C.双曲线右支 D.一条射线
练习3.(多选)已知平面直角坐标系中,点、,点为平面内一动点,且,则下列说法准确的是( )
A.当时,点的轨迹为一直线
B.当时,点的轨迹为一射线
C.当时,点的轨迹不存在
D.当时,点的轨迹是双曲线
练习4.已知动圆C与圆外切,与圆内切,则动圆圆心C的轨迹方程为( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.双曲线一支
【重难点二 求双曲线的标准方程】
例3.以椭圆的焦点为顶点、椭圆的顶点为焦点的双曲线的标准方程是 .
例4.求满足下列条件的双曲线的标准方程.
(1)经过点,且;
(2)经过点、.
求双曲线的标准方程的常用方法
(1)定义法:若由题设条件能够判断出动点的轨迹是双曲线,则可根据双曲线的定义确定其方程.
(2)用待定系数法求双曲线方程的一般步骤:
①定位置:根据条件确定双曲线的焦点在哪条坐标轴上,还是两种都有可能;
②设方程:根据焦点位置,设方程为或,焦点不定时,亦可设为;
③寻关系:根据已知条件列出关于的方程组
④得方程:解方程组,将代入所设方程
【跟踪练习】
练习1.已知圆,圆,圆与圆、圆外切,则圆心的轨迹方程为 .
练习2.与双曲线有公共焦点,且过点的双曲线方程为 .
练习3.已知某双曲线的渐近线方程为,且该双曲线过点,则该双曲线的标准方程为 .
练习4.根据下列条件,求双曲线的标准方程:
(1),经过点;
(2)与双曲线有相同的焦点,且经过点.
【重难点三 根据双曲线的方程求参数】
例5.若方程表示焦点在y轴上的双曲线,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.且
例6.(多选)若方程所表示的曲线为,则( )
A.曲线可能是圆
B.若,则为椭圆
C.若为椭圆,且焦点在轴上,