内容正文:
第二章 圆锥曲线与方程
2.2 双曲线
2.2.2 双曲线的简单几何性质
[学习目标] 1.了解双曲线的几何性质. 2.能运用双曲线的标准方程讨论它的几何性质,能确定双曲线的形状(重点、难点).
3.进一步理解数形结合思想.
[知识提炼·梳理]
1.双曲线的几何性质
标准方程
eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1
(a>0,b>0)
eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1
(a>0,b>0)
图形
性质
范围
x≥a或x≤-a,y∈R
y≥a或y≤-a,x∈R
对称性
对称轴:x轴,y轴
对称中心:(0,0)
对称轴:x轴,y轴
对称中心:(0,0)
顶点
坐标
(-a,0),
(a,0)
(0,a),
(0,-a)
性质
渐近线
y=±eq \f(b,a)x
y=±eq \f(a,b)x
离心率
e=eq \f(c,a),e∈(1,+∞)
2.等轴双曲线
实轴和虚轴相等的双曲线叫做等轴双曲线,它的渐近线是y=±x.
[思考尝试·夯基]
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若直线与双曲线交于一点,则直线与双曲线相切( )
(2)双曲线方程eq \f(x2,m2)-eq \f(y2,n2)=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是eq \f(x2,m2)-eq \f(y2,n2)=0,即eq \f(x,m)±eq \f(y,n)=0.( )
(3)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于eq \r(2).( )
解析:(1)直线与双曲线交于一点,直线与双曲线相切或相交,不正确.(2)求双曲线的渐近线时,先将“λ”变成“0”,然后用因式分解即得渐近线方程,正确.(3)由等轴双曲线的定义得a=b,c2=a2+b2=2a2,所以 离心率e=eq \r(2),正确.
答案:(1)× (2)√ (3)√
2.双曲线eq \f(x2,2)-eq \f(y2,14)=1的离心率为( )
A.2
B.2eq \r(2)
C.3
D.4
解析:由题意a=eq \r(2),c=eq \r(2+14)=4,
所以e=eq \f(c,a)=eq \f(4,\r(2))=2eq \r(2).
答案:B
3.设双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的虚轴长为2,焦距为2eq \r(3),则双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±eq \r(2)x
B.y=±2x
C.y=±eq \f(\r(2),2)x
D.y=±eq \f(1,2)x
解析:由已知,得b=1,c=eq \r(3),a=eq \r(c2-b2)=eq \r(2).因为双曲线的焦点在x轴上,所以渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x=±eq \f(\r(2),2)x.
答案:C
4. 若双曲线eq \f(x2,4)-eq \f(y2,b2)=1(b>0)的渐近线方程为y=±eq \f(1,2)x,则b=________.
解析:eq \f(x2,4)-eq \f(y 2,b2)=1的渐近线方程为y=±eq \f(1,2)bx.因为渐近线方程为y=±eq \f(1,2)x,故b=1.
答案:1
5.若双曲线eq \f(y2,16)-eq \f(x2,m)=1的离心率e=2,则m=______.
解析:由题意,知a2=16,即a=4.因为e=2,所以c=2a=8,所以m=c2-a2=48.
答案: 48
类型1 双曲线的几何性质(自主研析)
[典例1] 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.
[自主解答] 将9y2-4x2=-36变形为eq \f(x2,9)-eq \f(y2,4)=1,
故a=3,b=2,c=eq \r(13).
因此顶点坐标为A1(-3,0),A2(3,0),
焦点坐标为F1(-eq \r(13),0),F2(eq \r(13),0),
实轴长是2a=6,
虚轴长是2b=4,
离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(13),3),
渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x=±eq \f(2,3)x.
归纳升华
已知双曲线方程求其几何性质的步骤
1.若不是标准方程的先化成标准方程.
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.
[变式训练] 求双曲线9x2-y2=81的实轴长、虚轴长、顶点坐标、焦点坐标、离心率和渐近线方程.
解:将9x2-y2=81变形为eq \f(x2,9)-eq \f(y2,81)=1,即eq \f(x2,32)-eq \f(y2,92)=1.
所以