内容正文:
2.6.2 双曲线的几何性质
主讲:
人教B版选择性必修第一册
第2章 平面解析几何
双曲线:在平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线。
||PF1|-|PF2||=2a < 2c
(a>0,b>0,且c2=a2+b2)
双曲线的标准方程:
焦点在x轴:
焦点在y轴:
#复习回顾
探究
类比椭圆的简单几何性质,你认为应该研究双曲线的哪些几何性质?
一、范围
F1
F2
O
由方程
≥ 1
则 x ≤ -a或x≥ ≤ a
y ∈ R
二、对称性
对称轴:
对称中心:
x轴,y轴
原点
F1
F2
O
三、顶点与轴长
A1(-a,0) A2(a,0)
顶点:
实轴:
线段A1A2
虚轴:
线段B1B2
实轴长=2a,
实半轴长=a
虚轴长=2b,
虚半轴长=b
F1
F2
O
A1
A2
B1
B2
b
-b
-a
a
特别地,实轴长与虚轴长相等的双曲线称为等轴双曲线.
问题探究
双曲线 (a>0,b>0)与直线有什么样的位置关系?
F1
F2
O
A1
A2
B1
B2
b
-b
-a
a
四、渐近线
一般地,双曲线的两支向外延伸时,与两条直线逐渐接近,但永不相交.我们把这两条直线叫做双曲线的渐近线。
五、离心率
离心率:
e越接近1,双曲线开口越小;
e越大,双曲线开口越大.
y
B2
A1
A2
B1
x
O
F2
F1
•
•
六、等轴双曲线
若双曲线的实轴与虚轴相等,即a=b,则称为等轴双曲线.
等轴双曲线的方程:x2-y2=m (m≠0)
y
B2
A1
A2
B1
x
O
F2
F1
•
•
y
B2
A1
A2
B1
x
O
F2
F1
•
•
等轴双曲线的渐近线:y=±x
(两条渐近线相互垂直)
七、焦半径
焦半径:双曲线上的点到焦点的距离
y
B2
A1
A2
B1
x
O
F2
F1
•
•
P
八、通径
通径:过焦点且垂直实轴的弦
y
B2
A1
A2
B1
x
O
F2
F1
•
•
M
N
椭圆的几何性质
顶点
焦点
轴长与焦距
焦半径
离心率
通径
(-a,0) (a,0) (0,-b) (0,b)
(-b,0) (b,0) (0,-a) (0,a)
(-c,0) (c,0)
(0,-c) (0,c)
长轴长2a,短轴长2b,焦距2c
椭圆上的点到焦点的距离,范围:[a-c,a+c]
【典型例题一】
例1. 求双曲线nx2-my2=mn(m>0,n>0)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.
【典型例题一】
练习1. 已知双曲线方程4x2-y2=-4,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.
【典型例题二】
例2 设双曲线(a>0,b>0)的一个焦点为F,虚轴的一个端点为B,如果直线FB与该双曲线的一条渐近线垂直,那么该双曲线的离心率为________
【典型例题二】
练习2 渐近线方程为x±y=0的双曲线的离心率是( )
A. B. 1 C. D. 2
【典型例题三】
例3 若双曲线(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为( )
A. y=±x B. y=±x C. y=±x D. y=±x
课堂小结
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)
课堂小结
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
过焦点且垂直长轴的弦
主讲:
人教B版选择性必修第一册
感谢聆听
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解:把方程nx2-my2=mn(m>0, n>0)化为标准方程-=1(m>0, n>0).
由此可知,实半轴长a=,虚半轴长b=,c=.
焦点坐标为(, 0),(-, 0).
离心率e===.
顶点坐标为(-,0),(,0).
渐近线方程为y=± x=±x.
解:将双曲线的方程4x2-y2=-4化为标准方程-x2=1.
由此可知,a=2,b=1,c=.所以实半轴长为2;虚半轴长为1;焦点坐标为(0,-),(0,);离心率e==;顶点坐标为(0,-2),(0,2);渐近线方程为y=±2x.
解析: 设点F(c,0),点B(0,b),则直线FB:bx+cy-bc=0与渐近线y=x垂直,所以-·=-1,即b2=ac,所以c2-a2=ac,即e2-e-1=0,所以e=或e=(舍去).
解析: 由题意,得a=b,所以双曲线为等轴双曲线,所以e=.故选C.
答案:A
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