内容正文:
专题3.2 双曲线(期中复习讲义)
【人教A版】高二数学人教A版选择性必修第一册
目录
专题3.2 双曲线(期中复习讲义) 1
知识点1 双曲线的定义 1
知识点2 双曲线的标准方程 1
知识点3 实轴、虚轴与渐近线 2
知识点4 离心率与等轴双曲线 2
知识点5 焦半径(补充) 2
【题型1 求双曲线的标准方程】 2
【题型2 求双曲线的渐近线】 2
【题型3 求双曲线的离心率】 3
【题型4 双曲线的几何性质】 3
【题型5 直线与双曲线】 3
【综合·培优提升】 4
【重难点】
★重点:
1. 双曲线第一定义 ()
2. 焦点在 x 轴与 y 轴的标准方程 、 及
3. 实轴 、虚轴 、渐近线、离心率 、等轴双曲线.
▲难点:
1. 双曲线“焦点在哪轴看正项(正项对应焦点轴)”
2. 渐近线方程与焦点位置的对应
3. 离心率与渐近线斜率的互化
4. 直线与双曲线相交的判别式与渐近线限制.
知识点1 双曲线的定义
【重难点】
★重点:
1. 差的绝对值 ,且 .
▲难点:
1. 与 的大小讨论( 为两条射线, 无轨迹).
(1)第一定义:平面内与两个定点 的距离之差的绝对值等于常数 ()的点的轨迹叫双曲线
(1)两定点叫焦点,焦距 .
(2)若 ,轨迹是以 为端点的两条射线
(3)若 无轨迹.
(4)双曲线上点 P 满足
(5)当 P 在右支时 ,在左支时 .
知识点2 双曲线的标准方程
【重难点】
★重点:
1. (焦点 x 轴)与 (焦点 y 轴),.
▲难点:
1. (与椭圆不同)
2. 判断焦点轴看正项.
(1)焦点在 x 轴:(),焦点 ,.
(2)焦点在 y 轴:(),焦点 .
(3)判定: 项系数为正、 项系数为负时焦点在 x 轴(“正项定焦点轴”).
(4)中心在原点未定焦点轴时,可设 ().
知识点3 实轴、虚轴与渐近线
【重难点】
★重点:
1. 实轴长 、虚轴长
2. 焦点在 x 轴渐近线 .
▲难点:
1. 焦点在 y 轴时渐近线为 (注意分子是 a).
(1)实轴:两顶点间线段,长
(1)虚轴:长 (虚轴端点 或 ).
(2)焦点在 x 轴:渐近线方程
(1)令标准式右边为 即得 .
(3)焦点在 y 轴:渐近线 .
(4)渐近线是双曲线无限接近但不相交的直线,也是判断直线与双曲线是否相交的重要参照.
知识点4 离心率与等轴双曲线
【重难点】
★重点:
1.
2. 等轴双曲线 ,.
▲难点:
1. 由渐近线斜率反求 e
2. 等轴双曲线的两条渐近线互相垂直.
(1)离心率 ,因 故
(2)e 越大双曲线开口越阔.
(3)由 e 得 ,,故 .
(4)等轴双曲线(实虚轴相等 ):,,渐近线 互相垂直.
(5)若渐近线为 ,则 ,可互相转化求 e.
知识点5 焦半径(补充)
【重难点】
★重点:
1. 焦点在 x 轴右支上点 ,,().
▲难点:
1. 左右支公式不同,注意 的范围.
(1)焦点在 x 轴:P 在右支()时 ,
(1)P 在左支()时 ,.
(2)通径(过焦点垂直于实轴的弦)长为 .
(3)焦半径公式常用于求双曲线上点到焦点距离的最值.
【题型1 求双曲线的标准方程】
【例1】已知双曲线的焦点为 ,实轴长为 ,求标准方程.
【变式1-1】已知双曲线焦点在 y 轴上,焦距为 ,虚轴长为 ,求标准方程.
【变式1-2】双曲线 的标准方程是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1-3】已知双曲线中心在原点、焦点在 x 轴上,且过点 和 ,求标准方程.
【题型2 求双曲线的渐近线】
【例2】求双曲线 的渐近线方程.
【变式2-1】双曲线 的渐近线方程是( )
A.
B.
C.
D.
【变式2-2】求双曲线 的渐近线方程.
【变式2-3】已知双曲线的渐近线为 ,且一个焦点为 ,求标准方程.
【题型3 求双曲线的离心率】
【例3】求双曲线 的离心率 e.
【变式3-1】等轴双曲线的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
【变式3-2】已知双曲线的实轴长等于虚轴长,求离心率 e.
【变式3-3】已知双曲线的渐近线方程为 ,求离心率 e.
【题型4 双曲线的几何性质】
【例4】求双曲线 的顶点、焦点、实轴长、虚轴长、离心率、渐近线和准线方程.
【变式4-1】双曲线 的焦点坐标是( )
A.
B.
C.
D.
【变式4-2】双曲线 上一点 P 在右支上,求 的值.
【变式4-3】已知双曲线 的离心率 ,求其渐近线的斜率.
【题型5 直线与双曲线】
【例5】直线 与双曲线 相交于 两点,求弦长 .
【变式5-1】直线 与双曲线 的交点个数为( )
A.
B.
C.
D.无数
【变式5-2】直线 与双曲线 相交于两点,求 m 的取值范围.
【变式5-3】双曲线 ,弦 的中点为 ,求直线 的斜率.
【综合·培优提升】
【培优1】求双曲线 的通径(过焦点且垂直于实轴的弦)长.
【培优2】双曲线 上一点 P 在右支上且横坐标为 ,求 .
【培优3】已知双曲线的离心率 ,且过点 ,求标准方程.
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专题3.2 双曲线(期中复习讲义)
【人教A版】高二数学人教A版选择性必修第一册
目录
专题3.2 双曲线(期中复习讲义) 1
知识点1 双曲线的定义 1
知识点2 双曲线的标准方程 1
知识点3 实轴、虚轴与渐近线 2
知识点4 离心率与等轴双曲线 2
知识点5 焦半径(补充) 2
【题型1 求双曲线的标准方程】 2
【题型2 求双曲线的渐近线】 3
【题型3 求双曲线的离心率】 3
【题型4 双曲线的几何性质】 4
【题型5 直线与双曲线】 5
【综合·培优提升】 5
【重难点】
★重点:
1. 双曲线第一定义 ()
2. 焦点在 x 轴与 y 轴的标准方程 、 及
3. 实轴 、虚轴 、渐近线、离心率 、等轴双曲线.
▲难点:
1. 双曲线“焦点在哪轴看正项(正项对应焦点轴)”
2. 渐近线方程与焦点位置的对应
3. 离心率与渐近线斜率的互化
4. 直线与双曲线相交的判别式与渐近线限制.
知识点1 双曲线的定义
【重难点】
★重点:
1. 差的绝对值 ,且 .
▲难点:
1. 与 的大小讨论( 为两条射线, 无轨迹).
(1)第一定义:平面内与两个定点 的距离之差的绝对值等于常数 ()的点的轨迹叫双曲线
(1)两定点叫焦点,焦距 .
(2)若 ,轨迹是以 为端点的两条射线
(3)若 无轨迹.
(4)双曲线上点 P 满足
(5)当 P 在右支时 ,在左支时 .
知识点2 双曲线的标准方程
【重难点】
★重点:
1. (焦点 x 轴)与 (焦点 y 轴),.
▲难点:
1. (与椭圆不同)
2. 判断焦点轴看正项.
(1)焦点在 x 轴:(),焦点 ,.
(2)焦点在 y 轴:(),焦点 .
(3)判定: 项系数为正、 项系数为负时焦点在 x 轴(“正项定焦点轴”).
(4)中心在原点未定焦点轴时,可设 ().
知识点3 实轴、虚轴与渐近线
【重难点】
★重点:
1. 实轴长 、虚轴长
2. 焦点在 x 轴渐近线 .
▲难点:
1. 焦点在 y 轴时渐近线为 (注意分子是 a).
(1)实轴:两顶点间线段,长
(1)虚轴:长 (虚轴端点 或 ).
(2)焦点在 x 轴:渐近线方程
(1)令标准式右边为 即得 .
(3)焦点在 y 轴:渐近线 .
(4)渐近线是双曲线无限接近但不相交的直线,也是判断直线与双曲线是否相交的重要参照.
知识点4 离心率与等轴双曲线
【重难点】
★重点:
1.
2. 等轴双曲线 ,.
▲难点:
1. 由渐近线斜率反求 e
2. 等轴双曲线的两条渐近线互相垂直.
(1)离心率 ,因 故
(2)e 越大双曲线开口越阔.
(3)由 e 得 ,,故 .
(4)等轴双曲线(实虚轴相等 ):,,渐近线 互相垂直.
(5)若渐近线为 ,则 ,可互相转化求 e.
知识点5 焦半径(补充)
【重难点】
★重点:
1. 焦点在 x 轴右支上点 ,,().
▲难点:
1. 左右支公式不同,注意 的范围.
(1)焦点在 x 轴:P 在右支()时 ,
(1)P 在左支()时 ,.
(2)通径(过焦点垂直于实轴的弦)长为 .
(3)焦半径公式常用于求双曲线上点到焦点距离的最值.
【题型1 求双曲线的标准方程】
【例1】已知双曲线的焦点为 ,实轴长为 ,求标准方程.
【答案】见【详解】。
【详解】
焦点在 x 轴,;,。
方程为 .答案:.
【变式1-1】已知双曲线焦点在 y 轴上,焦距为 ,虚轴长为 ,求标准方程.
【答案】见【详解】。
【详解】
,,。
焦点在 y 轴,方程为 .答案:.
【变式1-2】双曲线 的标准方程是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】判定依据:两边除以 得 。
【详解】
A:。由判定依据计算/推理可知该项正确。
B:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
C:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
D:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
故选 A.
【变式1-3】已知双曲线中心在原点、焦点在 x 轴上,且过点 和 ,求标准方程.
【答案】见【详解】。
【详解】
过 得顶点为 ,故 。
设方程 ,代入 :。
方程为 .答案:.
【题型2 求双曲线的渐近线】
【例2】求双曲线 的渐近线方程.
【答案】见【详解】。
【详解】
焦点在 x 轴,,渐近线 .答案:.
【变式2-1】双曲线 的渐近线方程是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】判定依据:,焦点在 x 轴,渐近线 。
【详解】
A:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
B:。由判定依据计算/推理可知该项正确。
C:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
D:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
故选 B.
【变式2-2】求双曲线 的渐近线方程.
【答案】见【详解】。
【详解】
焦点在 y 轴,,渐近线 .答案:.
【变式2-3】已知双曲线的渐近线为 ,且一个焦点为 ,求标准方程.
【答案】见【详解】。
【详解】
焦点在 x 轴,渐近线斜率 。
又 ,,得 ,,。
方程为 .答案:.
【题型3 求双曲线的离心率】
【例3】求双曲线 的离心率 e.
【答案】见【详解】。
【详解】
,.答案:.
【变式3-1】等轴双曲线的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】判定依据:等轴双曲线 ,,。
【详解】
A:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
B:。由判定依据计算/推理可知该项正确。
C:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
D:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
故选 B.
【变式3-2】已知双曲线的实轴长等于虚轴长,求离心率 e.
【答案】见【详解】。
【详解】
实轴长=虚轴长,为等轴双曲线,,.
答案:.
【变式3-3】已知双曲线的渐近线方程为 ,求离心率 e.
【答案】见【详解】。
【详解】
分两种情况:若焦点在 x 轴,则 ,,
,;
若焦点在 y 轴,则 ,,。
故 或 .答案: 或 .
【题型4 双曲线的几何性质】
【例4】求双曲线 的顶点、焦点、实轴长、虚轴长、离心率、渐近线和准线方程.
【答案】见【详解】。
【详解】
。顶点 ;焦点 ;实轴长 ,虚轴长 ;
离心率 ;渐近线 ;准线 .答案:见解析.
【变式4-1】双曲线 的焦点坐标是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】判定依据:焦点在 y 轴,,焦点 。
【详解】
A:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
B:。由判定依据计算/推理可知该项正确。
C:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
D:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
故选 B.
【变式4-2】双曲线 上一点 P 在右支上,求 的值.
【答案】见【详解】。
【详解】
P 在右支,由定义 .答案:.
【变式4-3】已知双曲线 的离心率 ,求其渐近线的斜率.
【答案】见【详解】。
【详解】
,。
焦点在 x 轴,渐近线斜率 .答案:.
【题型5 直线与双曲线】
【例5】直线 与双曲线 相交于 两点,求弦长 .
【答案】见【详解】。
【详解】
代入 :,。
故 .答案:.
【变式5-1】直线 与双曲线 的交点个数为( )
A.
B.
C.
D.无数
【答案】A
【分析】判定依据:代入:,无解,即直线与双曲线无交点(
平行于渐近线 )。
【详解】
A:。由判定依据计算/推理可知该项正确。
B:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
C:。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
D:无数。由判定依据可知该项与正确结果不符,故错误。
故选 A.
【变式5-2】直线 与双曲线 相交于两点,求 m 的取值范围.
【答案】见【详解】。
【详解】
联立:,整理 。
相交于两点需 :,故 ,
即 .答案:.
【变式5-3】双曲线 ,弦 的中点为 ,求直线 的斜率.
【答案】见【详解】。
【详解】
点差法:
。
中点 得 ,代入得 ,故
.答案:.
【综合·培优提升】
【培优1】求双曲线 的通径(过焦点且垂直于实轴的弦)长.
【答案】见【详解】。
【详解】
,右焦点 。
令 :,。故通径长 ;
亦可由公式 验证.答案:.
【培优2】双曲线 上一点 P 在右支上且横坐标为 ,求 .
【答案】见【详解】。
【详解】
。
P 在右支,焦半径 ,。
亦可由 与两焦点距离关系验证.
答案:,.
【培优3】已知双曲线的离心率 ,且过点 ,求标准方程.
【答案】见【详解】。
【详解】
,。
设焦点在 x 轴:,代入 :
,。方程为 。
设焦点在 y 轴:,代入 :
,。方程为 。
答案: 或 。
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