3.2.2 第1课时 双曲线的简单几何性质-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二数学选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书word(湘教版)
3.2.2 双曲线的简单几何性质
第1课时 双曲线的简单几何性质
学习目标 | 1.掌握双曲线的范围、对称性、顶点、渐近线、离心率等简单的几何性质,培养直观想象、数学运算的核心素养. 2.理解双曲线离心率的定义、取值范围,能利用双曲线的简单几何性质求标准方程,提升数学运算的核心素养. |
任务一 双曲线的几何性质
问题.类比对椭圆几何性质的研究,探究双曲线-
=1(a>0,b>0)的几何性质.
提示:1.范围
利用双曲线的方程求出它的范围,由方程-
=1可得
=1+
≥1,
于是,双曲线上点的坐标(x,y)都适合不等式≥1,y∈R,
所以x≥a 或x≤-a; y∈R.
2.对称性
-
=1(a>0,b>0)关于x轴、y轴和原点都对称.
x轴、y轴是双曲线的对称轴,原点是对称中心,又叫作双曲线的中心.
3.顶点
(1)双曲线与对称轴的交点,叫作双曲线的顶点 .
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顶点是A1(-a,0),A2(a,0),只有两个.
(2)如图,线段A1A2 叫作双曲线的实轴,它的长为2a,a叫作实半轴长;线段B1B2 叫作双曲线的虚轴,它的长为2b,b叫作双曲线的虚半轴长.
(3)实轴与虚轴等长的双曲线叫等轴双曲线.
方程为x2-y2=m(m≠0).
4.渐近线
双曲线在第一象限内部分的方程为y=,
它与y=x的位置关系:在y=
x的下方.
它与y=x的位置的变化趋势:慢慢靠近.
(1)双曲线-
=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±
x.
(2)利用渐近线可以较准确的画出双曲线的草图.
5.离心率
(1)定义:e=.
(2)e的范围:e>1.
(3)e的含义:因为c>a>0,所以可以看出e>1,另外,注意到=
=
=
,说明越趋近于1,则
的值越小,因此双曲线的渐近线所夹的双曲线区域越狭窄.
焦点位置 | 焦点在x轴上 | 焦点在y轴上 |
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标准方程 |
|
1(a>0,b>0) | |
图形 | |||
性质 | 范围 | x≥a或x≤-a | y≤-a或y≥a |
对称性 | 对称轴:坐标轴;对称中心:原点 | ||
顶点坐标 | A1(-a,0),A2(a,0) | A1(0,-a),A2(0,a) | |
渐近线 | y=± | y=± | |
离心率 | e= | ||
a,b,c间的关系 | c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0) | ||
求双曲线9y2-4x2=-36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率、渐近线方程.
解:将9y2-4x2=-36化为标准方程为-
=1,即
-
=1,
所以a=3,b=2,c=.
因此顶点坐标为A1(-3,0),A2(3,0),
焦点坐标为F1(-,0),F2(
,0),
实轴长2a=6,虚轴长2b=4,离心率e==
,
渐近线方程为y=±x=±
x.
[变式探究]
若将双曲线的方程变为nx2-my2=mn(m>0,n>0),求双曲线的实半轴长、虚半轴长、焦点坐标、离心率、顶点坐标和渐近线方程.
解:把方程nx2-my2=mn(m>0,n>0)化为标准方程为-
=1(m>0,n>0),
由此可知,实半轴长a=,
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