
本節(jié)中約定已知雙曲線方程為 如圖,頂點(diǎn)在第一象限,對于雙曲線焦點(diǎn)三角形,有以下結(jié)論:
1.如圖,、是雙曲線的焦點(diǎn),設(shè)P為雙曲線上任意一點(diǎn),記,則的
面積.
證明:由余弦定理可知.
由雙曲線定義知||,可得
所以
則.
2.如圖,有,
3.離心率.
4.若,則有.
5.若,則有.
6.焦半徑公式:如圖,對于雙曲線,,對雙曲線,其焦半徑的范圍為.
7.雙曲線中,焦點(diǎn)三角形的內(nèi)心的軌跡方程為.
證明:設(shè)內(nèi)切圓與的切點(diǎn)分別為,則由切線長定理可得,因?yàn)?,,所以,所以點(diǎn)的坐標(biāo)為,所以點(diǎn)的橫坐標(biāo)為定值a.
8.如圖,直線與雙曲線交于兩點(diǎn),的左右焦點(diǎn)記為,則為平行四邊形.
結(jié)論9.已知具有公共焦點(diǎn)的橢圓與雙曲線的離心率分別為是它們的一個(gè)交點(diǎn),且,則有.
證明: 依題意,在中,由余弦定理得
,
所以,即.
結(jié)論10.如圖,過焦點(diǎn)的弦的長為,則的周長為.
二.典例分析
例1.已知為雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn),在雙曲線上,若的面積是1,則的值是__________.
解析:由雙曲線焦點(diǎn)三角形面積公式得:,所以,
即. 所以,從而.
例2.已知為雙曲線的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)在上,,則( )
A.2 B.4 C.6 D.8
解析:由雙曲線焦點(diǎn)三角形面積公式得:
所以. 故選B.
例3已知為雙曲線的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)在上,若
,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
解析:由題意知,且,即,所以
,
解得, 故選A.
例4.已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為、,點(diǎn)P在C上,且,則的面積為________.
解析:由焦點(diǎn)三角形面積公式,.
例5.已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為、,點(diǎn)P在C上,且,則的面積為________.
解析:記,則,
所以,由知,所以,從而,故.
例6.已知、是雙曲線的左、右焦點(diǎn),P為雙曲線C右支上的一點(diǎn),,則________.
解析:由焦點(diǎn)三角形面積公式,,
又,所以,
故,由雙曲線定義,,解得:.
例7.(1)雙曲線,過焦點(diǎn)的直線與該雙曲線的同一支交于、兩點(diǎn),且,另一焦點(diǎn)為,則的周長為 ( )
A. B. C. D.
(2)設(shè)與是雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)在雙曲線上,且滿足,則的面積是 ( )
A.1 B. C.2 D.
例8.如圖所示,已知雙曲線:的左焦點(diǎn)為,右焦點(diǎn)為,雙曲線的右支上一點(diǎn),它關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)為,滿足,且,則雙曲線的離心率是__________.
解析:由條件可得,,,則,,,所以在中,,
即,即,則,所以雙曲線的離心率為:.
故答案為:.
例9.如圖所示,已知雙曲線:的右焦點(diǎn)為,雙曲線的右支上一點(diǎn),它關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)為,滿足,且,則雙曲線的離心率是______.
解析:設(shè)雙曲線的左焦點(diǎn)為,連接,,根據(jù)雙曲線的對稱性可知,四邊形為平行四邊形,由題意以及雙曲線定義,可得,
則,,,所以,
即,即,所以雙曲線的離心率為:.故答案為:.
例10.如圖,,是雙曲線上的兩點(diǎn),是雙曲線的右焦點(diǎn).是以為頂點(diǎn)的等腰直角三角形,延長交雙曲線于點(diǎn).若,兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱,則雙曲線的離心率為______.
解析:設(shè)左焦點(diǎn)為,連接,依題意:是以為頂點(diǎn)的等腰直角三角形,,兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對稱,結(jié)合雙曲線的對稱性可知:四邊形是矩形,所以,設(shè),則,
,由,
即,整理得,.故答案為:
例11.已知有相同焦點(diǎn)、的橢圓和雙曲線交于點(diǎn),,橢圓和雙曲線的離心率分別是、,那么__________(點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)).
解析:設(shè)橢圓的長半周長為,雙曲線的實(shí)半軸長為,它們的半焦距都為,并設(shè),根據(jù)橢圓的定義和雙曲線的定義可得,
在中,由余弦定理得,
即
在中,由余弦定理得,
即 又由,兩式相加,則,又由,所以,所以,即.
雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為、,雙曲線上的一點(diǎn)P滿足,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為_______.
解析:由題意,,,,,由焦半徑公式,,,
因?yàn)?,所以,解得:或(舍去?br>代入雙曲線的方程可求得,所以P的坐標(biāo)為.
例13.已知橢圓,雙曲線,,為的焦點(diǎn),為和的交點(diǎn),若△的內(nèi)切圓的圓心的橫坐標(biāo)為1,和的離心率之積為,則實(shí)數(shù)的值為( )
A.3B.4C.5D.6
解析:不妨設(shè)點(diǎn)P在第一象限,設(shè) 的內(nèi)切圓的圓心為,且與,,的切點(diǎn)為,,,可得, ,由雙曲線的定義可得 ,即有 ,又 ,可得 ,可得內(nèi)切圓的圓心的橫坐標(biāo)為,和的離心率之積為,可得 解得,故選:.
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