第六節(jié) 雙曲線[考綱傳真] 1.了解雙曲線的實際背景,了解雙曲線在刻畫現(xiàn)實世界和解決實際問題中的作用.2.了解雙曲線的定義、幾何圖形和標(biāo)準方程,知道其簡單的幾何性質(zhì)(范圍、對稱性、頂點、離心率、漸近線).3.理解數(shù)形結(jié)合思想.4.了解雙曲線的簡單應(yīng)用.課前3.TIF1雙曲線定義平面內(nèi)與兩個定點F1,F2距離的差的絕對值等于常數(shù)(小于|F1F2|)的點的軌跡叫做雙曲線.這兩個定點叫做雙曲線的焦點,兩焦點間的距離叫做雙曲線的焦距集合P{M|||MF1||MF2||2a},|F1F2|2c,其中a,c為常數(shù)且a>0c>0.(1)當(dāng)2a<|F1F2|時,P點的軌跡是雙曲線;(2)當(dāng)2a|F1F2|時,P點的軌跡是兩條射線;(3)當(dāng)2a>|F1F2|時,P點不存在.2雙曲線的標(biāo)準方程和幾何性質(zhì)標(biāo)準方程1(a0,b0)1(a0,b0)圖形KT19+320.TIFKT19+321.TIF性質(zhì)范圍xaxa,yRxR,yaya對稱性對稱軸:坐標(biāo)軸;對稱中心:原點頂點坐標(biāo)A1(a,0),A2(a,0)A1(0,-a),A2(0,a)漸近線y±xy±x離心率ee(1,+),其中c實虛軸線段A1A2叫做雙曲線的實軸,它的長|A1A2|2a線段B1B2叫作雙曲線的虛軸,它的長|B1B2|2b;a叫做雙曲線的實半軸長,b叫做雙曲線的虛半軸長a,b,c的關(guān)系c2a2b2(ca0,cb0)3.等軸雙曲線實軸和虛軸等長的雙曲線叫做等軸雙曲線,其漸近線方程為y±x,離心率為e.三種常見雙曲線方程的設(shè)法(1)若已知雙曲線過兩點,焦點位置不能確定,可設(shè)方程為Ax2By21(AB<0)(2)當(dāng)已知雙曲線的漸近線方程為bx±ay0,求雙曲線方程時,可設(shè)雙曲線方程為b2x2a2y2λ(λ0)(3)與雙曲線1有相同的漸近線的雙曲線方程可設(shè)為λ(λ0)(4)過雙曲線的一個焦點且與實軸垂直的弦長為.[基礎(chǔ)自測]1(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)平面內(nèi)到點F1(0,4),F2(0,-4)距離之差的絕對值等于8的點的軌跡是雙曲線.  (  )(2)方程1(mn>0)表示焦點在x軸上的雙曲線. (  )(3)雙曲線λ(m>0,n>0,λ0)的漸近線方程是0,即±0.  (  )(4)等軸雙曲線的漸近線互相垂直,離心率等于. (  )[答案] (1)× (2)× (3) (4)2.雙曲線1的焦距為(  )A5    B.    C2    D1C [由雙曲線1,易知c2325,所以c,所以雙曲線1的焦距為2.]3(教材題改編)已知雙曲線1(a>0)的離心率為2,則a(  )A2         B.   C.     D1D [依題意,e2,2a,則a21a1.]4.設(shè)P是雙曲線1上一點,F1,F2分別是雙曲線左、右兩個焦點,若|PF1|9,則|PF2|________.17 [由題意知|PF1|9ac10,所以P點在雙曲線的左支,則有|PF2||PF1|2a8,故|PF2||PF1|817.]5.已知雙曲線1(a0,b0)的焦距為2,且雙曲線的一條漸近線與直線2xy0垂直,則雙曲線的方程為________y21 [由題意可得解得a2,則b1所以雙曲線的方程為y21.]課堂3.TIF題型1.TIF雙曲線的定義及應(yīng)用1. 已知F1,F2為雙曲線Cx2y22的左、右焦點,點PC上,|PF1|2|PF2|,則cosF1PF2(  )A.    B.    C.    D.C [由雙曲線的定義有|PF1||PF2||PF2|2a2,|PF1|2|PF2|4,則cosF1PF2.C.]2.若雙曲線1的左焦點為F,點P是雙曲線右支上的動點,A(1,4),則|PF||PA|的最小值是(  )A8         B9   C10   D12B [由題意知,雙曲線1的左焦點F的坐標(biāo)為(4,0),設(shè)雙曲線的右焦點為B,則B(4,0),由雙曲線的定義知|PF||PA|4|PB||PA|4|AB|4459,當(dāng)且僅當(dāng)A,P,B三點共線且PA,B之間時取等號.][規(guī)律方法]  雙曲線定義的兩個應(yīng)用一是判定平面內(nèi)動點的軌跡是否為雙曲線,進而根據(jù)要求可求出曲線方程;二是在焦點三角形中,常利用正弦定理、余弦定理,結(jié)合||PF1||PF2||2a,運用平方的方法,建立與|PF1|,|PF2|的聯(lián)系. 題型2.TIF雙曲線的標(biāo)準方程 【例1】 設(shè)雙曲線與橢圓1有共同的焦點,且與橢圓相交,其中一個交點的坐標(biāo)為(4),則此雙曲線的標(biāo)準方程是________1  [法一:橢圓1的焦點坐標(biāo)是(0,±3),設(shè)雙曲線方程為1(a>0b>0),根據(jù)雙曲線的定義知2a||4,故a2.b232225,故所求雙曲線的標(biāo)準方程為1.法二:橢圓1的焦點坐標(biāo)是(0,±3).設(shè)雙曲線方程為1(a>0b>0),則a2b29,又點(4)在雙曲線上,所以1聯(lián)立①②解得a24,b25.故所求雙曲線的標(biāo)準方程為1.法三:設(shè)雙曲線的方程為1(27<λ<36),由于雙曲線過點(,4),故1,解得λ132,λ20經(jīng)檢驗λ132,λ20都是方程的根,但λ0不符合題意,應(yīng)舍去,所以λ32.故所求雙曲線的標(biāo)準方程為1.][規(guī)律方法] 求雙曲線標(biāo)準方程的一般方法?1?待定系數(shù)法:設(shè)出雙曲線方程的標(biāo)準形式,根據(jù)已知條件,列出參數(shù)a,b,c的方程并求出a,b,c的值.與雙曲線1有相同漸近線時,可設(shè)所求雙曲線方程為?λ0?.?2?定義法:依定義得出距離之差的等量關(guān)系式,求出a的值,由定點位置確定c的值.跟蹤練習(xí).TIF (1)已知雙曲線1(a0,b0)的一個焦點為F(2,0),且雙曲線的漸近線與圓(x2)2y23相切,則雙曲線的方程為(  )A.1     B.1C.y21   Dx21(2)(2019·鄭州質(zhì)量預(yù)測)已知雙曲線的一個焦點與拋物線x224y的焦點重合,其一條漸近線的傾斜角為30°,則該雙曲線的標(biāo)準方程為(  )A.1   B.1C.1   D.1(1)D (2)B [(1)由題意知,雙曲線的漸近線方程為y±x,即bx±ay0,因為雙曲線的漸近線與圓(x2)2y23相切,所以,由雙曲線的一個焦點為F(2,0)可得a2b24,所以|b|,即b23,所以a21,故雙曲線的方程為x21.(2)x224y焦點為(0,6),可設(shè)雙曲線的方程為1(a0,b0)漸近線方程為y±x,其中一條漸近線的傾斜角為30°,c6,a29,b227.其方程為1.]題型3.TIF雙曲線的幾何性質(zhì)?考法1 求雙曲線的離心率的值(或范圍)【例2】 (1)(2017·全國卷)a>1,則雙曲線y21的離心率的取值范圍是(  )A(,+)          B(2)C(1,)   D(1,2)2018-Ⅲ-11理.tif(2)(2018·全國卷)設(shè)F1F2是雙曲線C1(a0,b0)的左,右焦點,O是坐標(biāo)原點.過F2C的一條漸近線的垂線,垂足為P.|PF1||OP|,則C的離心率為(  )A.    B2   C.    D.(1)C (2)C [(1)由題意得雙曲線的離心率e.e21.a1,01,112,1e.故選C.(2)不妨設(shè)一條漸近線的方程為yx,則F2yx的距離db,在RtF2PO中,|F2O|c,所以|PO|a,所以|PF1|a.|F1O|c,所以在F1PORtF2PO中,根據(jù)余弦定理得cosPOF1=-cosPOF2=-,即3a2c2(a)20,得3a2c2,所以e.]?考法2 雙曲線的漸近線問題【例3】 (1)(2019·合肥質(zhì)檢)已知雙曲線1(a0b0)的離心率為,則該雙曲線的漸近線方程為________(2)已知F1,F2是雙曲線C1(a>0,b>0)的兩個焦點,PC上一點,若|PF1||PF2|6a,且PF1F2最小內(nèi)角的大小為30°,則雙曲線C的漸近線方程是________(1)y±x (2)x±y0 [(1)因為e,所以c2a2b23a2,故ba,則此雙曲線的漸近線方程為y±x±x.(2)由題意,不妨設(shè)|PF1|>|PF2|,則根據(jù)雙曲線的定義得,|PF1||PF2|2a,又|PF1||PF2|6a,解得|PF1|4a,|PF2|2a.PF1F2中,|F1F2|2c,而c>a,所以有|PF2|<|F1F2|,所以PF1F230°,所以(2a)2(2c)2(4a)22·2c·4acos 30°,得ca,所以ba.所以雙曲線的漸近線方程為y±x±x,即x±y0.]?考法3 求雙曲線的方程【例4】 已知雙曲線1(a>0,b>0)的左焦點為F,離心率為.若經(jīng)過FP(0,4)兩點的直線平行于雙曲線的一條漸近線,則雙曲線的方程為(  )A.1   B.1C.1   D.1B [由離心率為,可知ab,ca,所以F(a,0),由題意知kPF1,所以a4,解得a2,所以雙曲線的方程為1.][規(guī)律方法] 與雙曲線幾何性質(zhì)有關(guān)問題的解題策略?1?求雙曲線的離心率或范圍.依據(jù)題設(shè)條件,將問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于a,c的等式或不等式,解方程或不等式即可求得.?2?求雙曲線的漸近線方程.依據(jù)題設(shè)條件,求雙曲線中a,b的值或ab的比值,進而得出雙曲線的漸近線方程.跟蹤練習(xí).TIF (1)已知方程1表示雙曲線,且該雙曲線兩焦點間的距離為4,則n的取值范圍是(  )A(1,3)          B(1,)C(0,3)   D(0)(2)已知雙曲線E1(a0,b0),若矩形ABCD的四個頂點在E上,AB,CD的中點為E的兩個焦點,且2|AB|3|BC|,則E的離心率是________(1)A (2)2 [(1)若雙曲線的焦點在x軸上,則(m2n)(3m2n)4,m21,1<n<3.若雙曲線的焦點在y軸上,則雙曲線的標(biāo)準方程為1,即n>3m2n<m2,此時n不存在.故選A.(2)由已知得|AB|,|BC|2c,2×3×2c.b2c2a2,整理得2c23ac2a20,兩邊同除以a2,得22320,即2e23e20,解得e2.]真題3.TIF2018-Ⅱ-6文.tif1(2018·全國卷)雙曲線1(a>0,b>0)的離心率為,則其漸近線方程為(  )Ay±x      By±xCy±x   Dy±xA [因為雙曲線的離心率為,所以,即ca.c2a2b2,所以(a)2a2b2,化簡得2a2b2,所以.因為雙曲線的漸近線方程為y±x,所以y±x.故選A]2(2018·全國卷)已知雙曲線C1(a>0,b>0)的離心率為,則點(4,0)C的漸近線的距離為(  )A.   B2   C.   D2D [法一:由離心率e,得ca,又b2c2a2,得ba,所以雙曲線C的漸近線方程為y±x.由點到直線的距離公式,得點(4,0)C的漸近線的距離為2.故選D.法二:離心率e的雙曲線是等軸雙曲線,其漸近線方程是y±x,由點到直線的距離公式得點(4,0)C的漸近線的距離為2.故選D.]2017-Ⅲ-14文.tif3(2017·全國卷)雙曲線1(a0)的一條漸近線方程為yx,則a________.5 [雙曲線的標(biāo)準方程為1(a>0),雙曲線的漸近線方程為y±x.又雙曲線的一條漸近線方程為yx,a5.] 

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