第八章 §8.7 双曲线.docx
§8.7双曲线
课标要求1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程.2.掌握双曲线的几何性质(范围、对称性、顶点、渐近线、离心率).3.了解双曲线的简单应用.
1.双曲线的定义
把平面内与两个定点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.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
注意:(1)若将“小于|F1F2|”改为“等于|F1F2|”,其余条件不变,此时动点的轨迹是以F1,F2为端点的两条射线(包括端点);若将其改为“大于|F1F2|”,其余条件不变,此时动点轨迹不存在.
(2)若将绝对值去掉,其余条件不变,则动点的轨迹是双曲线的一支.
(3)若将“等于非零常数”改为“等于零”,则此时动点的轨迹是线段F1F2的垂直平分线.
2.双曲线的标准方程和简单几何性质
标准方程
x2a2
(a0,b0)
y2a2
(a0,b0)
图形
性质
焦点
F1(-c,0),
F2(c,0)
F1(0,-c),
F2(0,c)
焦距
|F1F2|=2c
范围
x≤-a或
x≥a,y∈R
y≤-a或
y≥a,x∈R
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),
A2(a,0)
A1(0,-a),
A2(0,a)
轴
实轴:线段A1A2,长:2a;虚轴:线段B1B2,长:2b;实半轴长:a,虚半轴长:b
渐近线
y=±ba
y=±ab
离心率
e=ca∈(1,+∞
a,b,c的关系
c2=a2+b2(ca0,cb0)
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)的距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.(×)
(2)方程x2m-y2n=1(mn0)表示焦点在x轴上的双曲线.(
(3)双曲线x2m2-y2n2=1(m0,n0)的渐近线方程是xm
(4)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于2.(√)
2.双曲线x2-4y2=1的离心率为()
A.2 B.3 C.52 D.
答案C
解析因为x2-4y2=1,即x2-y21
所以a=1,b=12,c=a2+
所以e=ca=5
3.(多选)已知双曲线方程x216-
A.焦点坐标为(0,±5)
B.虚轴长为6
C.焦距为10
D.渐近线方程为y=±54
答案BC
解析由双曲线方程x216-y
得a=4,b=3,c=16+9=5,
又焦点在x轴上,所以焦点坐标为(±5,0),A选项错误;
所以虚轴长为2b=6,B选项正确;
焦距为2c=10,C选项正确;
渐近线方程为y=±bax=±34x,D
4.已知点P在双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)上,双曲线的左、右焦点分别记为F1,F2,焦距为25,已知PF1⊥PF2,|PF1|=2|
答案2
解析因为|PF1|=2|PF2|,
由双曲线的定义得|PF1|-|PF2|=2a,
所以|PF1|=4a,|PF2|=2a,
因为PF1⊥PF2,
所以(4a)2+(2a)2=(25)
解得a=1,则实轴长为2.
1.双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.
2.若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.
3.同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于实轴的弦),其长为2b
题型一双曲线的定义及应用
例1(1)已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9,动圆M同时与圆C1及圆C2相外切,则动圆的圆心M的轨迹方程为()
A.x2-y28=1(x
B.x2-y2
C.x2-y28=1(x
D.y28-x
答案C
解析设动圆M的半径为r,
则|MC1|=r+1,|MC2|=r+3,
则|MC2|-|MC1|=2|C1C2|=6,
根据双曲线的定义知,动圆的圆心M的轨迹为双曲线x2-y28=1
(2)(2025·永州模拟)已知F1,F2分别是双曲线E:x24-y212=1的左、右焦点,M是双曲线E的左支上一点,过F2作∠F1MF2平分线的垂线,垂足为N,
A.4 B.2 C.3 D.1
答案B
解析双曲线x24-y212=1
延长F2N,MF1交于点H,
由题意△MNH≌△MNF2,则|MH|=|MF2|,|NH|=|NF2|,
又O是F1F2的中点,
所以|ON|=12|F1H|=12(|MH|-|MF1|)=12(|MF2|-|MF1|)
圆锥曲线的第二定义
平面内到一个定点和相应一条定直线l的距离之比为常数e的点的轨迹:
(1)当0e1时,轨迹为椭圆.
(2)当e1时,轨迹为双曲线.
①定点为焦点,定直线l叫准线,左焦点对应左准线,右焦点对应右准线.
②焦点在