内容正文:
中国人民大学附属中学
2.3.2双曲线的几何性质
1.范围:
由方程可得,双曲线C上任意一点的坐标(x,y)都适合不等式
我们利用双曲线C的标准方程
来研究双曲线的一些几何性质.
即x≥a,或x≤-a.
因此双曲线C位于两直线x=a和x=-a所夹平面区域的外侧。
2.对称性:
类似于对椭圆对称性的讨论,可知双曲线C分别以x轴,y轴为对称轴的轴对称图形,又是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,双曲线的对称中心又叫做双曲线的中心。
3.顶点:
在方程中,令y=0,得x=±a,可知双曲线C与x轴有两个交点,分别是A1(-a,0),A2(a,0),如果令x=0,得y2=-b2,这个方程没有实数根,说明双曲线C与y轴没有公共点,
双曲线与它的对称轴的两个交点叫双曲线的顶点。
如图,双曲线C的顶点是A1(-a,0),A2(a,0),这两个顶点是双曲线两支中相距最近的点。
线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长等于2a,同时在y轴上作点B1(0,-b),B2(0,b),线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长等于2b. 相应的a,b分别是双曲线的实半轴长和虚半轴长。
4.渐近线
观察图中方程①所表示的双曲线C,在直线x=a的右侧,当x逐渐增大时,双曲线的右支向右上和右下逐渐延伸;在直线x=-a的左侧,当x逐渐减小时,双曲线的左支向左上和左下逐渐延伸。
我们再进一步分析双曲线的这一变化趋势,不妨先考虑它在第一象限内的那一部分,
这一部分的曲线的方程可以表达为
由于x>a>0,可知
又因为b>0,所以
这说明在第一象限内,双曲线C上的任意一点M(x,y)总是位于直线 的下方.
过点M作平行于y轴的直线,设它与直线
相交于点P,则
因为当x>a时,
随着x的增大而增大,
所以
随着x的增大而减小,
可知当x越来越大时,|PM|越来越接近于0. 这说明当点M以双曲线C的顶点A2开始在第一象限沿此双曲线移动并越来越远离点A2时,点M和直线 就越来越接近。
由此可见,此双曲线右支向右上方无限延伸时,它总在直线的下方,且与直线
越来越接近,但不会相交。
根据双曲