内容正文:
3.2.2 双曲线的几何性质
一、双曲线的几何性质
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
性质
图形
性质
范围
x≤-a或 x≥a,y∈
y≤-a或 y≥a,x∈
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)
轴
实轴:线段A1A2,长:;虚轴:线段B1B2,长:;
半实轴长:,半虚轴长:
离心率
e=∈(1,+∞)
渐近线
y=±x
y=±x
二、等轴双曲线
在双曲线中,若,则双曲线的长轴和短轴相等,即等轴双曲线,等轴双曲线的性质有:
1、离心率:等轴双曲线的离心率为:;
2、渐近线:(1)等轴双曲线的渐近线为:;
(2)等轴双曲线的渐近线互相垂直,且斜率分别为45°和135°.
三、直线与双曲线的位置关系判断
将双曲线方程与直线方程联立消去
得到关于的一元二次方程,
1、当,即时,直线 与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线只有一个交点;
2、当,即时,设该一元二次方程的判别式为,
若,直线与双曲线相交,有两个公共点;
若,直线与双曲线相切,有一个公共点;
若,直线与双曲线相离,没有公共点;
注意:直线与双曲线有一个公共点时,可能相交或相切.
四、弦长公式
若直线与双曲线(,)交于,两点,
则或().
题型一 由双曲线的方程研究几何性质
【例1】(2023·江苏·高二南京大学附属中学校考期末)(多选)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:,则( )
A.C的离心率为2 B.C的渐近线方程为
C.C的实轴长为2 D.C的右焦点到渐近线的距离为
【变式1-1】(2023·全国·高二专题练习)下列有关双曲线与的说法正确的是( )
A.有公共顶点 B.有公共渐近线 C.有公共焦点 D.离心率相等
【变式1-2】(2023秋·山东枣庄·高二校考期末)已知双曲线,则下列选项中正确的是( )
A. B.若的顶点坐标为,则
C.的焦点坐标为 D.若,则的渐近线方程为
【变式1-3】(2023·全国·高二专题练习)(多选)已知双曲线,则不因的值改变而改变的是( )
A.焦距 B.顶点坐标 C.离心率 D.渐近线方程
题型二 由双曲线几何性质求标准方程
【例2】(2023·河南南阳·高二社旗县第一高级中学校联考期中)已知双曲线C:的渐近线方程为,且C过点,则C的方程为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2022秋·江西景德镇·高二统考期中)中心在原点,实轴在x轴上,一个焦点在直线上的等轴双曲线方程是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2023·河南·高二校联考期中)椭圆与双曲线有相同的焦点,则双曲线方程是 .
【变式2-3】(2023·河北沧州·高二校联考期中)求满足下列条件的双曲线的标准方程:
(1)双曲线C的渐近线方程为,焦点在y轴上,两顶点之间的距离为4;
(2)双曲线E与双曲线有共同的渐近线,并且经过点.
题型三 与双曲线渐近线有关的问题
【例3】(2023春·宁夏石嘴山·高二平罗中学校考期中)已知双曲线(,)的离心率为,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2023春·上海·高二校考期末)已知,双曲线的两个焦点为,,若椭圆的两个焦点是线段的三等分点,则该双曲线的渐近线方程为 .
【变式3-2】(2023秋·高二单元测试)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,P为C的右支上一点.若,则双曲线C的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2023秋·四川凉山·高二统考期末)已知双曲线的左焦点为.若双曲线右支上存在点,使得与双曲线的一条渐近线垂直且交于点,,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
题型四 求双曲线离心率的值或范围
【例4】(2023·山东德州·高二统考期中)中心在原点,焦点在y轴上的双曲线的一条渐近线方程为,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C.或 D.或
【变式4-1】(2023·江苏南京·高二统考期中)在平面直角坐标系中,已知双曲线的左、右焦点分别为,为双曲线右支上一点,连接交轴于点.若