
知識(shí)點(diǎn)一 雙曲線的定義
平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1、F2的 距離的差的絕對(duì)值等于常數(shù)(小于|F1F2|) 的點(diǎn)的軌跡叫做雙曲線.這兩個(gè)定點(diǎn)叫做雙曲線的 焦點(diǎn) ,兩焦點(diǎn)間的距離叫做雙曲線的 焦距 .
注:設(shè)集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c為常數(shù),且a>0,c>0;
(1)當(dāng)a<c時(shí),P點(diǎn)的軌跡是 雙曲線 ;
(2)當(dāng)a=c時(shí),P點(diǎn)的軌跡是 兩條射線 ;
(3)當(dāng)a>c時(shí),集合P是 空集 .
知識(shí)點(diǎn)二 雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)
歸 納 拓 展
雙曲線中的幾個(gè)常用結(jié)論
(1)焦點(diǎn)到漸近線的距離為b.
(2)實(shí)軸長(zhǎng)和虛軸長(zhǎng)相等的雙曲線叫做等軸雙曲線.
雙曲線為等軸雙曲線?雙曲線的離心率e=eq \r(2)?雙曲線的兩條漸近線互相垂直(位置關(guān)系).
(3)過(guò)雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)且與實(shí)軸垂直的弦的長(zhǎng)為eq \f(2b2,a)(通徑).
過(guò)雙曲線的焦點(diǎn)與雙曲線一支相交所得弦長(zhǎng)的最小值為eq \f(2b2,a);與兩支相交所得弦長(zhǎng)的最小值為2a.
(4)若P是雙曲線右支上一點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),則|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.過(guò)雙曲線焦點(diǎn)F1的弦AB與雙曲線交在同支上,則AB與另一個(gè)焦點(diǎn)F2構(gòu)成的△ABF2的周長(zhǎng)為4a+2|AB|.
(5)雙曲線的離心率公式可表示為e=eq \r(1+\f(b2,a2)).
(6)雙曲線的形狀與e的關(guān)系:|k|=eq \f(b,a)=eq \r(\f(c2,a2)-1)=eq \r(e2-1),e越大,即漸近線斜率的絕對(duì)值就越大,雙曲線開(kāi)口就越開(kāi)闊.
(7)若M、N為雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)實(shí)軸端點(diǎn),P為雙曲線上不與M、N重合的點(diǎn),則kPM·kPN=eq \f(b2,a2).
(8)eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)與eq \f(y2,b2)-eq \f(x2,a2)=1(a>0,b>0)互為共軛雙曲線,其離心率倒數(shù)的平方和為1.
雙 基 自 測(cè)
題組一 走出誤區(qū)
1.判斷下列結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“√”或“×”)
(1)平面內(nèi)到點(diǎn)F1(0,4),F(xiàn)2(0,-4)距離之差的絕對(duì)值等于8的點(diǎn)的軌跡是雙曲線.( × )
(2)方程eq \f(x2,m)-eq \f(y2,n)=1(mn>0)表示焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線.( × )
(3)雙曲線方程eq \f(x2,m2)-eq \f(y2,n2)=λ(m>0,n>0,λ≠0)的漸近線方程是eq \f(x2,m2)-eq \f(y2,n2)=0,即eq \f(x,m)±eq \f(y,n)=0.( √ )
(4)等軸雙曲線的漸近線互相垂直,離心率等于eq \r(2).( √ )
(5)若雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)與eq \f(y2,b2)-eq \f(x2,a2)=1(a>0,b>0)的離心率分別是e1,e2,則eq \f(1,e\\al(2,1))+eq \f(1,e\\al(2,2))=1(此條件中兩條雙曲線稱為共軛雙曲線).( √ )
題組二 走進(jìn)教材
2.(選擇性必修1P127T8)與橢圓eq \f(x2,49)+eq \f(y2,24)=1有公共焦點(diǎn),且離心率e=eq \f(5,4)的雙曲線的漸近線方程為 3x±4y=0 .
[解析] 由題意知c=eq \r(49-24)=5,又e=eq \f(c,a)=eq \f(5,4),∴a=4,從而b=eq \r(c2-a2)=3.∴雙曲線的漸近線方程為y=±eq \f(3,4)x,即3x±4y=0.
3.(多選題)(選擇性必修1P146T11)已知常數(shù)a>0,點(diǎn)A(-a,0),B(a,0),動(dòng)點(diǎn)M(不與A,B重合)滿足:直線AM與直線BM的斜率之積為m(m≠0),動(dòng)點(diǎn)M的軌跡與點(diǎn)A,B共同構(gòu)成曲線C,則關(guān)于曲線C的下列說(shuō)法正確的是( BCD )
A.當(dāng)m-1且m≠0時(shí),曲線C的離心率是eq \r(1+m)
[解析] 設(shè)M(x,y),則eq \f(y,x+a)·eq \f(y,x-a)=m,所以y2=m(x2-a2),即曲線C的方程為eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,ma2)=1,當(dāng)m0時(shí),曲線C表示雙曲線,其漸近線方程為y=±eq \r(m)x,C正確;當(dāng)m>0時(shí),曲線C表示雙曲線,其離心率為eq \r(1+\f(ma2,a2))=eq \r(1+m),當(dāng)-10)的離心率為2,則該雙曲線的漸近線方程為 y=±eq \r(3)x .
[解析] 因?yàn)殡p曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的離心率為2,
所以e=eq \r(\f(c2,a2))=eq \r(\f(a2+b2,a2))=2,所以eq \f(b2,a2)=3,
所以該雙曲線的漸近線方程為y=±eq \f(b,a)x=±eq \r(3)x.
故答案為y=±eq \r(3)x.
5.(2023·新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ卷)已知雙曲線C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2.點(diǎn)A在C上,點(diǎn)B在y軸上,eq \(F1A,\s\up6(→))⊥eq \(F1B,\s\up6(→)),eq \(F2A,\s\up6(→))=-eq \f(2,3)eq \(F2B,\s\up6(→)),則C的離心率為 eq \f(3\r(5),5) .
[解析] 解法一:依題意,設(shè)|AF2|=2m,則|BF2|=3m=|BF1|,|AF1|=2a+2m,
在Rt△ABF1中,9m2+(2a+2m)2=25m2,則(a+3m)(a-m)=0,
故a=m或a=-3m(舍去),
所以|AF1|=4a,|AF2|=2a,|BF2|=|BF1|=3a,則|AB|=5a,
故cs∠F1AF2=eq \f(|AF1|,|AB|)=eq \f(4a,5a)=eq \f(4,5),
所以在△AF1F2中,cs∠F1AF2=eq \f(16a2+4a2-4c2,2×4a×2a)=eq \f(4,5),整理得5c2=9a2,故e=eq \f(c,a)=eq \f(3\r(5),5).
解法二:依題意,得F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),
令A(yù)(x0,y0),B(0,t),因?yàn)閑q \(F2A,\s\up6(→))=-eq \f(2,3)eq \(F2B,\s\up6(→)),
所以(x0-c,y0)=-eq \f(2,3)(-c,t),則x0=eq \f(5,3)c,y0=-eq \f(2,3)t,
又eq \(F1A,\s\up6(→))⊥eq \(F1B,\s\up6(→)),所以eq \(F1A,\s\up6(→))·eq \(F1B,\s\up6(→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(8,3)c,-\f(2,3)t))(c,t)=eq \f(8,3)c2-eq \f(2,3)t2=0,
則t2=4c2,又點(diǎn)A在C上,則eq \f(\f(25,9)c2,a2)-eq \f(\f(4,9)t2,b2)=1,
整理得eq \f(25c2,9a2)-eq \f(4t2,9b2)=1,則eq \f(25c2,9a2)-eq \f(16c2,9b2)=1,
所以25c2b2-16c2a2=9a2b2,
即25c2(c2-a2)-16a2c2=9a2(c2-a2),
整理得25c4-50a2c2+9a4=0,則(5c2-9a2)(5c2-a2)=0,解得5c2=9a2或5c2=a2,
又e>1,所以e=eq \f(3\r(5),5)或e=eq \f(\r(5),5)(舍去),故e=eq \f(3\r(5),5).標(biāo)準(zhǔn)方程
eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1
(a>0,b>0)
eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1
(a>0,b>0)
圖形
性
質(zhì)
范圍
x≥a或x≤-a,y∈R
x∈R,y≤-a或y≥a
對(duì)稱性
對(duì)稱軸:坐標(biāo)軸 對(duì)稱中心:原點(diǎn)
頂點(diǎn)
頂點(diǎn)坐標(biāo):A1 (-a,0) ,A2 (a,0)
頂點(diǎn)坐標(biāo):A1 (0,-a) ,A2 (0,a)
漸近線
y= ±eq \f(b,a)x
y= ±eq \f(a,b)x
離心率
e=eq \f(c,a),e∈(1,+∞),其中c=eq \r(a2+b2)
實(shí)虛軸
線段A1A2叫做雙曲線的 實(shí)軸 ,它的長(zhǎng)|A1A2|= 2a ;線段B1B2叫做雙曲線的 虛軸 ,它的長(zhǎng)|B1B2|= 2b ; a 叫做雙曲線的 實(shí)半軸長(zhǎng) ,b叫做雙曲線的 虛半軸長(zhǎng)
a、b、c
的關(guān)系
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
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