2.2.2 双曲线的简单几何性质(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修第一册(北师大版)
2.2 双曲线的简单几何性质
课标 要求 | 1.了解双曲线的几何图形及简单几何性质(直观想象). 2.通过双曲线的方程的学习,进一步体会数形结合的思想,了解双曲线的简单应用(数学运算). |
如图,冷却水塔的外形是双曲线的一部分,那么如何利用双曲线的性质,研究建造冷却水塔呢?
【问题】 (1)从图形上可以看出双曲线是向两端无限延伸的,那么是否与椭圆一样有范围限制?
(2)双曲线是不是轴对称图形?对称轴是哪条直线?是不是中心对称图形?对称中心是哪个点?
知识点 双曲线的几何性质
标准方程 |
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性质 | 图形 | ||
焦点 |
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焦距 |
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范围 | 或 ,y∈ | 或 ,x∈ | |
对称性 | 对称轴: ;对称中心: | ||
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| 顶点 |
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轴 | 实轴:线段 ,长: ; 虚轴:线段 ,长: ; 实半轴长: ,虚半轴长: | ||
离心率 | e= ∈ | ||
渐近线 |
|
| |
提醒:(1)椭圆与双曲线的离心率都是e,但其范围不一样,椭圆的离心率0<e<1,而双曲线的离心率e>1;(2)当双曲线C的方程确定后,该双曲线就存在两条直线l及l',使得双曲线C趋向无穷远处时,与直线l、l'愈来愈近,但始终不相交,则直线l与l'为双曲线C的渐近线;(3)实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,其方程可写为x2-y2=m(m>0),它的渐近线方程为y=±x.
【想一想】
1.椭圆的离心率刻画了椭圆的扁平程度,双曲线的离心率刻画了双曲线的什么几何特征?
2.椭圆的离心率越大越扁平,双曲线的离心率与开口大小有什么关系?
3.在双曲线-
=1(a>0,b>0)中,焦点F1(c,0)到渐近线的距离是多少?
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)共渐近线的双曲线的离心率相同.( )
(2)双曲线-
=1与
-
=1(a>0,b>0)的渐近线相同.( )
(3)实轴和虚轴相等的双曲线的渐近线互相垂直,离心率e=.( )
(4)双曲线有四个顶点,分别是双曲线与其实轴及虚轴的交点.( )
2.中心在原点,焦点在x轴上,且一个焦点在直线3x-4y+12=0上的等轴双曲线的方程是( )
A.x2-y2=8 B.x2-y2=4
C.y2-x2=8 D.y2-x2=4
3.〔一题多解〕(2022·北京卷12题)已知双曲线y2+=1的渐近线方程为y=±
x,则m= .
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4.若双曲线-
=1(a>0,b>0)的两条渐近线互相垂直,则该双曲线的离心率是 .
题型一 双曲线的几何性质
求双曲线9y2-4x2=-36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率和渐近线方程.
尝试解答
【母题探究】
(变条件、变设问)若将本例中双曲线的方程变为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.
通性通法
由双曲线的方程研究几何性质的解题步骤
(1)把双曲线方程化为标准形式是解决此类题的关键;
(2)由标准方程确定焦点位置,确定a,b的值;
(3)由c2=a2+b2求出c的值,从而写出双曲线的几何性质.
提醒:求性质时一定要注意焦点的位置.
已知双曲线-
=1与
-
=1,下列说法正确的是( )
A.两个双曲线有公共顶点
B.两个双曲线有公共焦点
C.两个双曲线有公共渐近线
D.两个双曲线的离心率相等
题型二 求双曲线的渐近线
如图,已知F1,F2为双曲线
-
=1(a>0,b>0)的焦点,过F2作垂直于x轴的直线交双曲线于点P,且∠PF1F2=30°,则双曲线的渐近线方程为 .
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