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1、 永久免费组卷搜题网82双曲线方程及性质一、明确复习目标1掌握双曲线的定义、标准方程和几何性质;2理解a,b,c,e,等参数的几何意义及关系二建构知识网络1双曲线定义:(1)到两个定点F1与F2的距离之差的绝对值等于定长(|F1F2|)的点的轨迹(为常数)这两个定点叫双曲线的焦点(2)动点到一定点F的距离与它到一条定直线l的距离之比是常数e(e1)时,这个动点的轨迹是双曲线这定点叫做双曲线的焦点,定直线l叫做双曲线的准线M2M11PK2K1A1A2F2F1Oyx2标准方程=1,c=,焦点是:F1(c,0),F2(c,0)=1,c=,焦点是:F1(0,c)、F2(0,c)(图形略)3双曲线的几何
2、性质:范围; 对称轴,对称中心; 顶点;焦点; 准线方程; 离心率; 渐近线方程(以上可参见课本)焦准距;准线间距;通径长;焦半径公式中符号复杂:建议直接利用第二定义推算 4等轴双曲线,,a=b,离心率,两渐近线互相垂直,分别为y=;5共轭双曲线:有共同的渐近线,相等的焦半径6 渐近线为即 的双曲线方程可设为(,焦点在x轴上,焦点在y轴上)7中结合定义与余弦定理可推得,当焦点在y轴上时,标准方程及相应性质(略)8从题型与与方法上本节将附带参数取值范围及最值问题,常用的方法有:法,目标函数法,不等式法,几何法,向量法等三、双基题目练练手1 (2006春上海)若,则“”是“方程表示双曲线”的( )
3、 A充分不必要条件 B必要不充分条件 C充要条件 D既不充分也不必要条件2(2006天津)如果双曲线的两个焦点分别为、,一条渐近线方程为,那么它的两条准线间的距离是( )ABCD 3(2006浙江)若双曲线上的点到左准线的距离是到左焦点距离的,则( )A B C D4(2005北京)已知双曲线的两个焦点为,P是此双曲线上的一点,且,则该双曲线的方程是( )A B C D 5(2004全国II)设中心在原点的椭圆与双曲线2x22y21有公共的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该椭圆的方程是 6(2006湖南)过双曲线的左顶点作斜率为1的直线, 若与双曲线的两条渐近线分别相交于点, 且, 则双曲线的
4、离心率是_ 简答:1-3、ACCC; 5 y21; 6 四、经典例题做一做【例1】根据下列条件,求双曲线的标准方程: (1) 与双曲线有共同渐近线,且过点;(2)双曲线的焦点在轴上,且过点和,P是双曲线上异于A、B的任一点,APB的垂心H总在此双曲线上。【解】:(1)设所求双曲线方程为,将点代入得,所以双曲线方程为。(2)设双曲线方程为为双曲线上任一点,BN,PM是APB的两条高,则BN方程为 PM方程为 又 得,又H在双曲线上, ,所以双曲线方程为【例2】已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),右顶点为。 (1) 求双曲线C的方程; (2) 若直线l:与双曲线C恒有两个不同的交点A和B
5、,且(其中O为原点),求k的取值范围。解:()设双曲线方程为 由已知得故双曲线C的方程为()将 由直线l与双曲线交于不同的两点得即 设,则而于是 由、得 故k的取值范围为提炼方法:求参数的取值范围是个综合性的问题,常用的方法有:法,目标函数法,不等式法,几何法,向量法等【例3】 设点P到点M(1,0)、N(1,0)距离之差为2m,到x轴、y轴距离之比为2,求m的取值范围分析:由|PM|PN|=2m,得|PM|PN|=2|m|知点P的轨迹是双曲线,由点P到x轴、y轴距离之比为2,知点P的轨迹是直线,由交轨法求得点P的坐标,进而可求得m的取值范围解:设点P的坐标为(x,y),依题意得=2,即y=2
6、x(x0) 因此,点P(x,y)、M(1,0)、N(1,0)三点不共线,从而得 |PM|PN|0, 0|m|0,15m20解得0|m|b0),双曲线=1的两条渐近线为l1、l2,过椭圆C的右焦点F作直线l,使ll1,又l与l2交于P点,设l与椭圆C的两个交点由上至下依次为A、B(如下图) (1)当l1与l2夹角为60,双曲线的焦距为4时,求椭圆C的方程;(2)当=时,求的最大值剖析:(1)求椭圆方程即求a、b的值,由l1与l2的夹角为60易得=,由双曲线的焦距为4易得a2+b2=4,进而可求得a、b(2)由=,欲求的最大值,需求A、P的坐标,而P是l与l1的交点,故需求l的方程将l与l2的方程
7、联立可求得P的坐标,进而可求得点A的坐标将A的坐标代入椭圆方程可求得的最大值解:(1)双曲线的渐近线为y=x,两渐近线夹角为60,又b0),其半焦距c=62=|PF1|+|PF2|=+=6=3,b2=a2-c2=45-36=9所以所求椭圆的标准方程为(II)点P(5,2)、F1(-6,0)、F2(6,0)关于直线y=x的对称点分别为P(2,5)、F1(0,-6),F2(0,6)设所求双曲线的标准方程为(a10,b10)由题意知,半焦距c1=6,2a1=|PF1|-|PF2|=|-|=4a1=2,b=c-a=36-20=16所以所求双曲线的标准方程为8已知双曲线的方程为, 直线通过其右焦点F2,
8、且与双曲线的右支交于A、B两点,将A、B与双曲线的左焦点F1连结起来,求|F1A|F1B|的最小值解:设A(x1,y1),B(x2,y2),A到双曲线的左准线x= = 的距离d=|x1+|=x1+,由双曲线的定义,=e=,|AF1|=(x1+)=x1+2,同理,|BF1|=x2+2,|F1A|F1B|=(x1+2)(x2+2)=x1x2+(x1+x2)+4 (1)双曲线的右焦点为F2(,0), (1)当直线的斜率存在时设直线AB的方程为:y=k(x),由消去y得 (14k2)x2+8k2x20k24=0,x1+x2=, x1x2= , 代入(1)整理得|F1A|F1B|=+4=+4=+4=+|
9、F1A|F1B|;(2)当直线AB垂直于x轴时,容易算出|AF2|=|BF2|=,|AF1|=|BF1|=2a+=(双曲线的第一定义), |F1A|F1B|=由(1), (2)得:当直线AB垂直于x轴时|F1A|F1B|取最大值9 已知椭圆具有性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为kPM、kPN时,那么kPM与kPN之积是与点P位置无关的定值试对双曲线C:=1写出具有类似特性的性质,并加以证明解:类似的性质为若MN是双曲线=1上关于原点对称的两个点,点P是双曲线上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为kPM、kPN时,那
10、么kPM与kPN之积是与点P位置无关的定值设点M的坐标为(m,n),则点N的坐标为(m,n),其中=1又设点P的坐标为(x,y),由kPM=,kPN=,得kPMkPN=,将y2=x2b2,n2=m2b2,代入得 kPMkPN=点评:本题主要考查椭圆、双曲线的基本性质,考查类比、归纳、探索问题的能力它是一道综合椭圆和双曲线基本知识的综合性题目,对思维能力有较高的要求10 如图,已知梯形ABCD中,点E分有向线段所成的比为,双曲线过C、D、E三点,且以A、B为焦点当时,求双曲线离心率的取值范围解:如图,以AB的垂直平分线为y轴,直线AB为x轴,建立直角坐标系xoy,则CDy轴因为双曲线经过点C、D
11、,且以A、B为焦点,由双曲线的对称性知C、D关于x轴对称依题意,记A(c,0),C(,h),E(x0, y0),其中c=|AB|为双曲线的半焦距,h是梯形的高由定比分点坐标公式得x0= ,设双曲线的方程为,则离心率由点C、E在双曲线上,将点C、E的坐标和代入双曲线方程得, 由式得 , 将式代入式,整理得,故 由题设得,解得所以双曲线的离心率的取值范围为 【探索题】如图,在双曲线的上支有三点,它们与点F(0,5)的距离成等差数列。(1) 求(2) 证明:线段AC的垂直平分线经过某一定点,并求此点坐标解:(1)故F双曲线的焦点,设准线为,离心率为,由题设有分别过A、B、C作x轴的垂线,则由双曲线的第二定义有,代入式,得,于是两边均加上准线与x轴距离的2倍,有AC的中垂线方程为(2)由于A、C在双曲线上,所以有相减得故(2)式化为,易知此直线过定点。思维点拨:利用第二定义得焦半径,可使问题容易解决,中垂线过弦AC的中点,中点问题往往把A、C的坐标代入方程,两式相减、变形,即可解决问题。 永久免费组卷搜题网