内容正文:
第六节 双曲线
知识点1 双曲线的定义
(1)平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离之差的绝对值为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的__焦点__,两焦点间的距离叫做__焦距__.
(2)双曲线的定义的数学表达式:
||MF1|-|MF2||=2a,其中2a<|F1F2|.
思考1:当|MF1|-|MF2|=2a时,轨迹是什么曲线?
提示:当|MF1|-|MF2|=2a时,轨迹为焦点F2所对应的双曲线的一支.
思考2:当|MF1|-|MF2|=-2a时,轨迹是什么曲线?
提示:当|MF1|-|MF2|=-2a时,轨迹为焦点F1所对应的双曲线的一支.
思考3:当2a=|F1F2|时,轨迹是什么曲线?
提示:当2a=|F1F2|时,轨迹为分别以F1、F2为端点的两条射线.
思考4:当2a>|F1F2|时,动点轨迹是什么?
提示:当2a>|F1F2|时,动点轨迹不存在.
知识点2 双曲线的标准方程及性质
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
图形
一般方程
mx2+ny2=1(mn<0)
几何性质
范围
__x≥a,y∈R__
__|y|≥a,x∈R__
焦点
__F1(-c,0),F2(c,0)__
__F1(0,-c),F2(0,c)__
顶点
__A1(-a,0),A2(a,0)__
__A1(0,-a),A2(0,a)__
对称性
关于x轴、y轴对称,关于原点对称
实、虚
轴长
线段A1A2叫做曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b(a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长)
焦距
焦距|F1F2|为2c,c是半焦距
离心率
e=__=___(e>1)
渐近线
方程
y=±x
y=±x
知识点3 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作等轴双曲线,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.
思考辨析
1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.( )
(2)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)距离之差等于6的点的轨迹是双曲线.( )
(3)方程-=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线.( )
(4)双曲线-=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是±=0.( )
(5)若双曲线-=1(a>0,b>0)与-=1(a>0,b>0)的离心率分别是e1,e2,则+=1.( )
【解析】 (1)因为||MF1|-|MF2||=8=|F1F2|,表示的轨迹为两条射线.
(2)由双曲线的定义知,应为双曲线的一支,而非双曲线的全部.
(3)当m>0,n>0时表示焦点在x轴上的双曲线,而m<0,n<0时则表示焦点在y轴上的双曲线.
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
教材衍化
2.(2023·河南南阳·高二社旗县第一高级中学校联考期末)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P为C的右支上一点.若=,则双曲线C的渐近线方程为( )
A.3x±2y=0 B.2x±3y=0
C.x±2y=0 D.2x±y=0
【解析】 设双曲线C的半焦距为c(c>0).由题可知|F1F2|=2c,|PF1|-|PF2|=2a,则==,所以==,所以=,所以C的渐近线方程为x±2y=0.故选C.
【答案】 C
3.已知双曲线x2-=1上一点P到它的一个焦点的距离等于4,那么点P到另一个焦点的距离等于________.
【解析】 设双曲线的焦点为F1,F2,|PF1|=4,则||PF1|-|PF2||=2,故|PF2|=6或2,又双曲线上的点到同侧焦点的距离的最小值为c-a=-1,故|PF2|=6.
【答案】 6
考题体验
4.(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|OP|=2,则△PF1F2的面积为( )
A. B.3
C. D.2
【解析】 法一
由题知a=1,b=,c=2,
F1(-2,0),F2(2,0),
如图,因为|OF1|=|OF2|=|OP|=2,所以点P在以F1F2为直径的圆上,故PF1⊥PF2,则|PF1|2+|PF2|2=(2c)2=16.
由双曲线的定义知||PF1|-|PF2||=2a=2,所以|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|=4,所以|PF1||PF2|