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文檔簡介

1、要點梳理 1.雙曲線的概念 平面內(nèi)動點P與兩個定點F1、F2(|F1F2|=2c0) 的距離之差的絕對值為常數(shù)2a(2a2c),則點 P的軌跡叫 .這兩個定點叫雙曲線的 , 兩焦點間的距離叫 . 集合P=M|MF1|-|MF2|=2a,|F1F2|=2c, 其中a、c為常數(shù)且a0,c0:,9.6 雙曲線,基礎(chǔ)知識 自主學(xué)習(xí),雙曲線,焦距,(1)當(dāng) 時,P點的軌跡是 ; (2)當(dāng) 時,P點的軌跡是 ; (3)當(dāng) 時,P點不存在.,ac,a=c,ac,焦點,雙曲線,兩條射線,2.雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì),基礎(chǔ)自測 1.雙曲線方程: 那么k的范圍是 ( ) A.k5 B.2k 5 C.-2k2 D

2、.-2k2或k5 解析 由題意知(|k|-2)(5-k)0, 解得-2k2或k5.,D,2.已知雙曲線的離心率為2,焦點是(-4,0),(4,0),則雙曲線方程為 ( ) A. B. C.D. 解析 由題知c=4,且 =2,a=2,b2=c2-a2=12, 雙曲線方程為,A,3.過雙曲線x2-y2=8的左焦點F1有一條弦PQ在左支 上,若|PQ|=7,F2是雙曲線的右焦點,則PF2Q 的周長是 ( ) A.28 B.14-8 C.14+8 D.8 解析 |PF2|+|PQ|+|QF2| =(2a+|PF1|)+|PQ|+(2a+|QF1|) =4a+2|PQ|=8 +14.,C,4.(2009

3、安徽理,3)下列曲線中離心率為 的 是 ( ) A.B. C.D. 解析 e= ,e2= .即 故B選項正確.,B,5.若m0,點 在雙曲線 上,則點P到該雙曲線左焦點的距離為 . 解析 在雙曲線 上,且m0, 代入雙曲線方程解得m=3,雙曲線左焦點F1(-3,0), 故|PF1|=,題型一 雙曲線的定義 【例1】已知動圓M與圓C1:(x+4)2+y2=2外切,與 圓C2:(x-4)2+y2=2內(nèi)切,求動圓圓心M的軌 跡方程. 利用兩圓內(nèi)、外切的充要條件找出M 點滿足的幾何條件,結(jié)合雙曲線定義求解.,思維啟迪,題型分類 深度剖析,解 設(shè)動圓M的半徑為r, 則由已知|MC1|=r+ , |MC2

4、|=r- , |MC1|-|MC2|=2 . 又C1(-4,0),C2(4,0), |C1C2|=8,2 |C1C2|. 根據(jù)雙曲線定義知,點M的軌跡是以C1(-4,0)、 C2(4,0)為焦點的雙曲線的右支. a= ,c=4, b2=c2-a2=14, 點M的軌跡方程是 =1 (x ).,探究提高 求曲線的軌跡方程時,應(yīng)盡量地利用幾 何條件探求軌跡的曲線類型,從而再用待定系數(shù) 法求出軌跡的方程,這樣可以減少運算量,提高 解題速度與質(zhì)量.在運用雙曲線的定義時,應(yīng)特別 注意定義中的條件“差的絕對值”,弄清所求軌 跡是整條雙曲線,還是雙曲線的一支,若是一 支,是哪一支,以確保軌跡的純粹性和完備性.

5、,知能遷移1 已知點P是 雙曲線 =1上除頂點外 的任意一點,F(xiàn)1、F2分別為左、 右焦點,c為半焦距,PF1F2 的內(nèi)切圓與F1F2切于點M,則 |F1M|F2M|= .,解析 根據(jù)從圓外一點向圓所引的兩條切線長相等, |F1M|-|F2M|=|PF1|-|PF2|=2a, 又|F1M|+|F2M|=2c,解得|F1M|=a+c, |F2M|=c-a,從而|F1M|F2M|=c2-a2=b2. 答案 b2,題型二 雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程 【例2】已知雙曲線的漸近線方程為2x3y=0. (1)若雙曲線經(jīng)過P( ,2),求雙曲線方程; (2)若雙曲線的焦距是2 ,求雙曲線方程; (3)若雙曲線頂點間的

6、距離是6,求雙曲線方程. 用定義法或待定系數(shù)法求方程. 解 方法一 由雙曲線的漸近線方程y= x, 可設(shè)雙曲線方程為,思維啟迪,(1)雙曲線過點P( ,2), 故所求雙曲線方程為 (2)若 0,則a2=9 ,b2=4 . c2=a2+b2=13 . 由題設(shè)2c=2 , =1, 所求雙曲線方程為 若 0,則a2=-4 ,b2=-9 ,c2=a2+b2=-13 .,由2c=2 , =-1, 所求雙曲線方程為 所求雙曲線方程為 (3)若 0,則a2=9 ,由題設(shè)2a=6, =1. 所求雙曲線方程為 若 0,則a2=-4 ,由題設(shè)2a=6, =- , 所求雙曲線方程為 故所求雙曲線方程為,方法二 (1

7、)由雙曲線漸近線的方程y= x, 可設(shè)雙曲線方程為 (mn0). 雙曲線過點P( ,2),m0,n0. 又漸近線斜率k= , 故所求雙曲線方程為,(2)設(shè)雙曲線方程為 c2=a2+b2,13=a2+b2, 由漸近線斜率得 所求雙曲線方程為,(3)由(2)所設(shè)方程 故所求雙曲線方程為,探究提高 待定系數(shù)法是求曲線方程最常用的方 法之一. (1)與雙曲線 有共同漸近線的雙曲 線方程可表示為 (2)若雙曲線的漸近線方程是y= x, 則雙曲線的方程可表示為 (3)與雙曲線 共焦點的雙曲線方程可 表示為,(4)過兩個已知點的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程表示為 (5)與橢圓 有共同焦點的 雙曲線方程表示為 利用上述結(jié)

8、論求關(guān)于雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,可簡化 解題過程,提高解題速度.,知能遷移2 根據(jù)下列條件,求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程. (1)與雙曲線 有共同的漸近線,且過點 (-3,2 ); (2)與雙曲線 有公共焦點,且過點 (3 ,2).,解 (1)設(shè)所求雙曲線方程為 將點(-3,2 )代入得 所以雙曲線方程為 (2)設(shè)雙曲線方程為 由題意易求c=2 . 又雙曲線過點(3 ,2), 又a2+b2=(2 )2,a2=12,b2=8. 故所求雙曲線的方程為,題型三 雙曲線的性質(zhì) 【例3】中心在原點,焦點在x軸上的一橢圓與一 雙曲線有共同的焦點F1,F(xiàn)2,且|F1F2|=2 , 橢圓的長半軸與雙曲線實半軸之差為4,離心率

9、 之比為37. (1)求這兩曲線方程; (2)若P為這兩曲線的一個交點,求cosF1PF2 的值.,思維啟迪,設(shè)橢圓方程為 雙曲線方程為,解 (1)由已知:c= ,設(shè)橢圓長、短半軸長分 別為a、b,雙曲線實半軸、虛半軸長分別為m、n, 解得a=7,m=3.b=6,n=2. 橢圓方程為 雙曲線方程為,(2)不妨設(shè)F1、F2分別為左、右焦點,P是第一象 限的一個交點,則|PF1|+|PF2|=14, |PF1|-|PF2|=6, 所以|PF1|=10,|PF2|=4. 又|F1F2|=2 , cosF1PF2=,探究提高 在研究雙曲線的性質(zhì)時,實半軸、虛 半軸所構(gòu)成的直角三角形是值得關(guān)注的一個重要

10、 內(nèi)容;雙曲線的離心率涉及的也比較多.由于e= 是一個比值,故只需根據(jù)條件得到關(guān)于a、b、c的 一個關(guān)系式,利用b2=c2-a2消去b,然后變形求e, 并且需注意e1.,知能遷移3 已知雙曲線的方程是16x2-9y2=144. (1)求此雙曲線的焦點坐標(biāo)、離心率和漸近線 方程; (2)設(shè)F1和F2是雙曲線的左、右焦點,點P在雙 曲線上,且|PF1|PF2|=32,求F1PF2的大小. 解 (1)由16x2-9y2=144,得 a=3,b=4,c=5.焦點坐標(biāo)F1(-5,0),F2(5,0), 離心率e= ,漸近線方程為y= x.,(2)|PF1|-|PF2|=6, cosF1PF2= F1PF

11、2=90.,題型四 直線與雙曲線的位置關(guān)系 【例4】(12分)已知雙曲線C: 的右焦點為B,過點B作直線交雙曲線C的右支 于M、N兩點,試確定 的范圍,使 =0, 其中點O為坐標(biāo)原點. 直線方程與雙曲線方程聯(lián)立,尋找 交點坐標(biāo)的關(guān)系.,思維啟迪,解 設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),由已知易求 B(1,0), 當(dāng)MN垂直于x軸時,MN的方程為x=1, 設(shè)M(1,y0),N(1,-y0) (y00), 由 =0,得y0=1, M(1,1),N(1,-1). 又M(1,1),N(1,-1)在雙曲線上, 因為0 1,所以 4分,當(dāng)MN不垂直于x軸時,設(shè)MN的方程為y=k(x-1). 得 -(1-

12、 )k2x2+2(1- )k2x-(1- ) (k2+ )=0, 8分 由題意知: -(1- )k20, 所以x1+x2= x1x2= 于是y1y2=k2(x1-1)(x2-1)= 10分,因為 =0,且M、N在雙曲線右支上, 由,知 12分,探究提高 (1)直線與雙曲線的位置關(guān)系與直線與 橢圓的位置關(guān)系有類似的處理方法,但要注意聯(lián)立 后得到的一元二次方程的二次項系數(shù)能否為零. (2)當(dāng)涉及直線與雙曲線的交點在同一支或兩支上 時,在消元時要注意消去范圍為R的變量,為解決 根據(jù)一元二次方程兩根的正負(fù)條件的問題打下基礎(chǔ).,知能遷移4 雙曲線C與橢圓 有相同的 焦點,直線y= x為C的一條漸近線.

13、(1)求雙曲線C的方程; (2)過點P(0,4)的直線l,交雙曲線C于A、 B兩 點,交x軸于Q點(Q點與C的頂點不重合). 當(dāng) 時,求Q 點的坐標(biāo).,解 (1)設(shè)雙曲線方程為 由橢圓 求得兩焦點為(-2,0),(2,0), 對于雙曲線C:c=2. 又 為雙曲線C的一條漸近線, ,解得a2=1,b2=3, 雙曲線C的方程為x2-,(2)方法一 由題意知,如圖所示,直線l的斜率 k存在且不等于零. 設(shè)l的方程為:y=kx+4,A(x1,y1),B(x2,y2). 則Q, = 1 , A(x1,y1)在雙曲線C上,,(16-k2) +32 +16- =0. 同理有(16-k2) +32 2+16-

14、 =0. 若16-k2=0,則直線l過頂點,不合題意. 16-k20. 1、 2是二次方程(16-k2)x2+32x+16- =0的兩根. 1+ 2= k2=4,此時0,k=2. 所求Q的坐標(biāo)為(2,0).,方法二 由題意知直線l的斜率k存在且不等于零. 設(shè)l的方程:y=kx+4,A(x1,y1),B(x2,y2), 則Q = 1 ,,即2k2x1x2+5k(x1+x2)+8=0. (*) 又 消去y得(3-k2)x2-8kx-19=0. 當(dāng)3-k2=0時,則直線l與雙曲線的漸近線平行,不 合題意,3-k20.,由根與系數(shù)的關(guān)系有 代入(*)式得k2=4,k=2, 所求Q點的坐標(biāo)為(2,0).

15、,方法與技巧 1.兩條雙曲線的漸近線的交點就是雙曲線的中心. 2.焦點到漸近線的距離等于虛半軸長b. 3.共用漸近線的兩條雙曲線可能是:共軛雙曲線; 放大的雙曲線;共軛放大或放大后共軛的雙曲線. 所以與雙曲線 共用漸近線的雙曲線 的方程可設(shè)為 (t0).,思想方法 感悟提高,4.已知雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程求雙曲線的漸近線方程 時,只要令雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程中的“1”為“0” 就得到兩漸近線方程,即方程 就是 雙曲線 的兩條漸近線方程.,失誤與防范 1.區(qū)分雙曲線中的a,b,c大小關(guān)系與橢圓a,b,c關(guān) 系,在橢圓中a2=b2+c2,而在雙曲線中c2=a2+b2. 2.雙曲線的離心率大于1,而橢圓的離心率

16、e(0,1). 3.雙曲線 (a0,b0)的漸近線方程 是y= , (a0,b0)的漸近線 方程是y=,4.若利用弦長公式計算,在設(shè)直線斜率時要注意 說明斜率不存在的情況. 5.直線與雙曲線交于一點時,不一定相切,例如: 當(dāng)直線與雙曲線的漸近線平行時,直線與雙曲線 相交于一點,但不是相切;反之,當(dāng)直線與雙曲 線相切時,直線與雙曲線僅有一個交點.,一、選擇題 1.雙曲線 的焦點坐標(biāo)為 ( ) A.(-1,0),(1,0) B.(-3,0),(3,0) C.(0,-1),(0,1) D.(0,-3),(0,3) 解析 a2=4,b2=5,c2=a2+b2=9. 又焦點在y軸上,焦點坐標(biāo)為(0,-3

17、)和 (0,3).,定時檢測,D,2.若雙曲線 =1的一條漸近線方程為 +y=0,則此雙曲線的離心率為 ( ) A.B.C. D. 解析 漸近線方程為 +y=0, 又a2+b2=c2,從而 即e=,B,3.兩個正數(shù)a、b的等差中項是 ,一個等比中項是 ,且ab,則雙曲線 的離心率e等于 ( ) A.B.C.D. 解析 a+b=5,ab=6,解得a,b的值為2或3. 又ab,a=3,b=2. c= ,從而e= = .,D,4.(2009全國理,4)設(shè)雙曲線 (a0,b0)的漸近線與拋物線y=x2+1相切,則 該雙曲線的離心率等于 ( ) A. B.2C. D. 解析 雙曲線 的漸近線方程為 因為

18、y=x2+1與漸近線相切,故x2+1 x=0只有 一個實根, -4=0, e= .,C,5.(2009四川理,7)已知雙曲線 (b0)的左、右焦點分別為F1、F2,其一條漸 近線方程為y=x,點P( ,y0)在該雙曲線上,則 ( ) A.-12 B.-2 C.0 D.4 解析 漸近線方程為y=x,b2=2. 又P( ,y0)在雙曲線上,y =1. 又F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0), (-2- ,-y0)(2- ,-y0) =3-4+y =0.,C,6.已知點F是雙曲線 =1(a0,b0)的左 焦點,點E是該雙曲線的右頂點,過點F且垂直于 x軸的直線與雙曲線交于A、B兩點,若ABE是直 角三角

19、形,則該雙曲線的離心率是 ( ) A. B.2 C.1+ D.2+ 解析 將x=-c代入雙曲線方程得y= . 由ABE是直角三角形得 =a+c, 即a2+ac=b2=c2-a2,整理得c2-ac-2a2=0. e2-e-2=0,解得e=2(e=-1舍去).,B,二、填空題 7.(2009湖南文,13)過雙曲線C: (a0,b0)的一個焦點作圓x2+y2=a2的兩條切 線,切點分別為A、B.若AOB=120(O是坐 標(biāo)原點),則雙曲線C的離心率為 . 解析 如圖,由題知OAAF, OBBF且AOB=120, AOF=60, 又OA=a,OF=c, =cos 60= , =2.,2,8.P為雙曲線

20、x2- =1右支上一點,M、N分別是圓 (x+4)2+y2=4和(x-4)2+y2=1上的點,則|PM|-|PN| 的最大值為 . 解析 已知兩圓圓心(-4,0)和(4,0)(記為 F1和F2)恰為雙曲線x2- =1的兩焦點. 當(dāng)|PM|最大,|PN|最小時,|PM|-|PN|最大, |PM|最大值為P到圓心F1的距離|PF1|與圓F1半 徑之和,同樣|PN|最小=|PF2|-1,從而|PM|-|PN|=|PF1|+2-(|PF2|-1)=|PF1|-|PF2|+3=2a+3=5.,5,9.(2009遼寧理,16)已知F是雙曲線 =1的左焦點,A(1,4),P是雙曲線右支上的 動點,則|PF|

21、+|PA|的最小值為 . 解析 設(shè)右焦點為F,由題可知F坐標(biāo)為 (4,0),根據(jù)雙曲線的定義,|PF|-|PF|=4, |PF|+|PA|=4+|PF|+|PA|, 要使|PF|+|PA|最小,只需|PF|+|PA|最小 即可, |PF|+|PA|最小需P、F、A三點共線,最小 值即4+|FA|=4+ =4+5=9.,9,三、解答題 10.已知AOB的頂點A在射線l1:y= x(x0)上,A,B兩點關(guān)于x軸對稱,O為坐標(biāo)原點,且線段AB上有一點M滿足|AM|MB|=3.當(dāng)點A在l1上移動時,記點M的軌跡為W.求軌跡W的方程. 解 因為A,B兩點關(guān)于x軸對稱,所以AB邊所 在的直線與y軸平行. 設(shè)M(x,y),由題意,得A(x, x),B(x,- x),所以|AM|= x-y,|MB|=y+ x. 因為|AM|MB|=3, 所以( x-y)(y+ x)=3,即x2- =1. 所以點M的軌跡W的方程為x2- =1(x0).,11.已知離心率為 的橢圓的中心在原點,焦點在x 軸上,雙曲線以橢圓的長軸為實軸,短軸為虛軸,且焦距為2 . (1)求橢圓及雙曲線的方程; (2)

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