内容正文:
2.6.2 双曲线的几何性质(2)
主讲:
人教B版选择性必修第一册
第2章 平面解析几何
#复习回顾
焦点位置 x轴 y轴
图像
焦点
顶点
轴
离心率
y
B2
A1
A2
B1
x
O
F2
F1
•
•
y
B2
A1
A2
B1
x
O
F2
F1
•
•
A1(-a,0) A2(a,0)
A1(0,-a) A2(0,a)
实轴长=2a,
虚轴长=2b,
F1(-c,0) F2(c,0)
F1(0,-c) F2(0,c)
#复习回顾
焦点位置 x轴 y轴
图像
a,b,c关系
渐近线
焦半径
通径
y
B2
A1
A2
B1
x
O
F2
F1
•
•
y
B2
A1
A2
B1
x
O
F2
F1
•
•
a>0,b>0,且c2=a2+b2
过焦点且垂直实轴的弦
探究
类比椭圆的简单几何性质,双曲线中有没有哪些特殊的图形有待研究呢?
一、焦点三角形
F1
F2
O
P
Q
二级结论,适用选填
【典型例题一】
例1 已知点P是双曲线C:上一点,F1,F2是其左右焦点,且∠F1PF2=60°,则三角形ΔF1PF2的面积为________
【典型例题一】
练习1 已知点PQ是经过双曲线C:左焦点F1的一条弦,且|PQ|=4,则三角形ΔF2PQ的周长为________
28
二、求双曲线方程
1.过两个已知点的双曲线的方程,可表示为___________
2.已知焦点和双曲线上一点A,则可计算____________
【典型例题二】
例2求与双曲线 有相同焦点,且过点(-3,)的双曲线方程
【法一】
【典型例题二】
例2求与双曲线 有相同焦点,且过点(-3,)的双曲线方程
【法二】
【典型例题二】
练习2 求与双曲线 有相同焦点,且过点(4,-6)的双曲线方程
【典型例题三】
例3 求与双曲线 有相同渐近线,且过点(-3,)的双曲线方程
【典型例题三】
练习3 求与双曲线 有相同离心率,且两顶点间距离为2的双曲线方程
【典型例题四】
例4 已知双曲线 ,过点P(1,1)的直线交双曲线于A,B两点,若P为弦AB的中点,求直线AB的方程.
三、点差法求中点弦
焦点在x轴上的双曲线,P(x0,y0)是弦MN的中点,则kMN满足:
焦点在y轴上的双曲线,P(x0,y0)是弦MN的中点,则kMN满足:
【典型例题四】
练习4 已知双曲线,则以A(2,1)为中点的弦所在直线的方程是________________
6x-y-11=0
问题探究
类比直线与圆的位置关系,直线与双曲线什么样的位置关系?
相交
相交
相切
相离
两个交点
一个交点
一个交点
无交点
四、直线与双曲线的位置关系
(b2-a2k2)x2-2a2mkx-a2m2-a2b2=0
当直线斜率存在时,直线方程:y=kx+m
Δ>0 ⇔ 相交,两个交点
Δ=0 ⇔ 相切,一个交点
Δ<0 ⇔ 相离,无交点
y
B2
A1
A2
B1
x
O
F2
F1
•
•
四、直线与双曲线的位置关系
当直线斜率不存在时,直线方程: x = t
若t=±a时,直线与双曲线相切;
若t <-a 或 t >a时,直线与双曲线相交,且有两个交点.
x = t
x = t
【典型例题五】
例5. 已知双曲线C:x2-y2=4,直线l:y=kx-1.
(1)若直线l与双曲线C有2个公共点,求k的取值范围;
(2)若直线l与双曲线C只有1个公共点,求k的取值范围;
(3)若直线l与双曲线C的右支有2个公共点,求k的取值范围.
【典型例题五】
例5. 已知双曲线C:x2-y2=4,直线l:y=kx-1.
(1)若直线l与双曲线C有2个公共点,求k的取值范围;
解:联立直线与双曲线的方程
消去y,得
因为直线与双曲线有两个公共点,
所以解得
所以
【典型例题五】
例5. 已知双曲线C:x2-y2=4,直线l:y=kx-1.
(2)若直线l与双曲线C只有1个公共点,求k的取值范围;
解:
消去y,得
当1-k2≠0即k≠±1时,若直线与双曲线只有一个公共点
则
即
当1-k2=0即k=±1时,方程只有一个解,
即直线与双曲线只有一个公共点;
综上,
【典型例题五】
例5. 已知双曲线C:x2-y2=4,直线l:y=kx-1.
(3)若直线l与双曲线C的右支有2个公共点,求k的取值范围.
解:
消去y,得
因为直线l与双曲线C的右支有2个公共点,
所以
解得
问题探究
若直线与双曲线相交于两个交点,则两个交点间的距离,即弦长是多少?
问题探究
已知直线y=kx+m与双曲线 相交于A,B两点,求弦AB的长度.
设A(x1,y1) B(x2,y2),
则y1=kx1+m,y2=kx2+m
因为
所以
补充
对于一个一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),x1,x2是方程的两个根,则有
此为推论,适用选填
六、弦长公式
已知直线y=kx+m与双曲线 相交于A,B两点,则弦AB的长度为
【典型例题六】
例6. 已知直线y=4x-6与双曲线 相交于A,B两点,求线段AB的长度.
解:联立直线与双曲线的方程
消去y,得
所以
所以
练习6 已知双曲线 的左焦点为F1(-3,0),过点F1作倾斜角为150°的直线交双曲线于A,B两点.
(1) 求a的值; (2) 求|AB|.
【典型例题六】
解:(1) 因为F1(-3,0)
所以a2+6=9,解得a=±
因为a>0
所以a=
【典型例题六】
解:(2)因为直线AB过点F1,且倾斜角为150°,
所以直线AB的方程为
联立方程
整理得
所以
所以
课堂小结
F1
F2
O
P
Q
焦点三角形:
若PQ=m,则
点差法求中点弦:
焦点在x轴上的双曲线,则kMN满足
P(x0,y0)是弦MN的中点,
焦点在y轴上的双曲线,则kMN满足
课堂小结
(b2-a2k2)x2-2a2mkx-a2m2-a2b2=0
直线方程:y=kx+m 与双曲线的位置关系
Δ>0 ⇔ 相交,两个交点
Δ=0 ⇔ 相切,一个交点
Δ<0 ⇔ 相离,无交点
主讲:
人教B版选择性必修第一册
感谢聆听
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