§9.6 双曲线
最新考纲 了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道其简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线). 考情考向分析 主要侧重双曲线的方程以及以双曲线方程为载体,研究参数a,b,c及与渐近线有关的问题,其中离心率和渐近线是重点.以选择、填空题为主,难度为中低档.一般不再考查与双曲线相关的解答题,解题时应熟练掌握基础内容及双曲线方程的求法,能灵活应用双曲线的几何性质.
1.双曲线定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(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. 集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0. (1)当2a<|F1F2|时,P点的轨迹是双曲线; (2)当2a=|F1F2|时,P点的轨迹是两条射线; (3)当2a>|F1F2|时,P点不存在. 2.双曲线的标准方程和几何性质
标准方程 x2y2-=1(a>0,b>0) a2b2y2x2-=1(a>0,b>0) a2b2图形 范围 对称性 性质 顶点 渐近线 x≥a或x≤-a,y∈R x∈R,y≤-a或y≥a 对称轴:坐标轴 对称中心:原点 A1(-a,0),A2(a,0) by=±x aA1(0,-a),A2(0,a) ay=±x b
离心率 ce=,e∈(1,+∞),其中c=a2+b2 a线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a,线段B1B2叫做双曲线实虚轴 的虚轴,它的长|B1B2|=2b;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长 a,b,c的关系 概念方法微思考
c2=a2+b2 (c>a>0,c>b>0) 1.平面内与两定点F1,F2的距离之差的绝对值等于常数2a的动点的轨迹一定为双曲线吗?为什么?
提示 不一定.当2a=|F1F2|时,动点的轨迹是两条射线; 当2a>|F1F2|时,动点的轨迹不存在;
当2a=0时,动点的轨迹是线段F1F2的中垂线. 2.方程Ax+By=1表示双曲线的充要条件是什么?
提示 若A>0,B<0,表示焦点在x轴上的双曲线;若A<0,B>0,表示焦点在y轴上的双曲线.所以Ax+By=1表示双曲线的充要条件是AB<0.
3.与椭圆标准方程相比较,双曲线标准方程中,a,b只限制a>0,b>0,二者没有大小要求,若a>b>0,a=b>0,0 2 22 2 ca1+??,故当a>b>0时,1 ?b?2 ?a? (亦称等轴双曲线),当02. 题组一 思考辨析 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)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.( × ) x2y2 (2)方程-=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线.( × ) mnx2y2x2y2xy(3)双曲线方程2-2=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是2-2=0,即±=0.( √ ) mnmnmn(4)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于2.( √ ) x2y2x2y211 (5)若双曲线2-2=1(a>0,b>0)与2-2=1(a>0,b>0)的离心率分别是e1,e2,则2+2= abbae1e2 1(此条件中两条双曲线称为共轭双曲线).( √ ) 题组二 教材改编 x2y2 2.若双曲线2-2=1(a>0,b>0)的焦点到其渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的离心 ab率为( ) A.5B.5C.2D.2 答案 A 解析 由题意知焦点到其渐近线的距离等于实轴长,双曲线的渐近线方程为±=0,即 xaybbx±ay=0, ∴2a= 2 bc22222 =b.又a+b=c,∴5a=c. 22 a+bc2 ∴e=2=5,∴e=5. ax2y2x2y2 3.已知a>b>0,椭圆C1的方程为2+2=1,双曲线C2的方程为2-2=1,C1与C2的离心率 abab之积为 3 ,则C2的渐近线方程为( ) 2 B.2x±y=0 D.2x±y=0 A.x±2y=0 C.x±2y=0 答案 A a2-b2a2+b2a2-b2a2+b2 解析 椭圆C1的离心率为,双曲线C2的离心率为,所以·=aaaa3144 ,即a=4b,所以a=2b,所以双曲线C2的渐近线方程是y=±x,即x±2y=0. 224.经过点A(4,1),且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线方程为________. 答案 -=1 1515 x2y2 x2y2 解析 设双曲线的方程为2-2=±1(a>0), aa把点A(4,1)代入,得a=15(舍负), 故所求方程为-=1. 1515题组三 易错自纠 2 x2y2 y2 5.(2016·全国Ⅰ)已知方程2-2=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4, m+n3m-n则n的取值范围是( ) x2 A.(-1,3) B.(-1,3) C.(0,3) D.(0,3) 答案 A y2 解析 ∵方程2-2=1表示双曲线, m+n3m-n∴(m+n)·(3m-n)>0,解得-m 由双曲线性质,知c=(m+n)+(3m-n)=4m(其中c是半焦距),∴焦距2c=2×2|m|=4,解得|m|=1, ∴-1 2 2 2 2 2 2 2 2 x2 x2y2 6.若双曲线2-2=1(a>0,b>0)的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为( ) abA. 7545B.C.D. 3433 答案 D b3b解析 由条件知y=-x过点(3,-4),∴=4, aa即3b=4a,∴9b=16a,∴9c-9a=16a, 522 ∴25a=9c,∴e=.故选D. 3 1 7.已知双曲线过点(4,3),且渐近线方程为y=±x,则该双曲线的标准方程为__________. 2答案 2 2 2 2 2 x2 4 -y=1 2 2 1x2 解析 由双曲线的渐近线方程为y=±x,可设该双曲线的标准方程为-y=λ(λ≠0), 244x2 已知该双曲线过点(4,3),所以-(3)=λ,即λ=1,故所求双曲线的标准方程为- 44 2 2 y2=1. 题型一 双曲线的定义 2 2 例1(1)已知定点F1(-2,0),F2(2,0),N是圆O:x+y=1上任意一点,点F1关于点N的对称点为M,线段F1M的中垂线与直线F2M相交于点P,则点P的轨迹是( ) A.椭圆B.双曲线C.抛物线D. 圆 答案 B
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