4.雙曲線的第二定義
平面內(nèi)動點P到定點F的距離和它到定直線l(點F不在直線l上)的距離的比是常數(shù)e(e>1)的點的軌跡是雙曲線.定點F是焦點,定直線l是準(zhǔn)線,常數(shù)e是離心率.雙曲線-=1(a>0,b>0)的準(zhǔn)線方程為x=±,雙曲線-=1(a>0,b>0)的準(zhǔn)線方程為y=±.
概念方法微思考
1.平面內(nèi)與兩定點F1,F(xiàn)2的距離之差的絕對值等于常數(shù)2a的動點的軌跡一定為雙曲線嗎?為什么?
提示 不一定.當(dāng)2a=F1F2時,動點的軌跡是兩條射線;
當(dāng)2a>F1F2時,動點的軌跡不存在;
當(dāng)2a=0時,動點的軌跡是線段F1F2的中垂線.
2.與橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程相比較,雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程中,a,b只限制a>0,b>0,二者沒有大小要求,若a>b>0,a=b>0,00時,10,n>0,λ≠0)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.( √ )
題組二 教材改編
2.若雙曲線-=1(a>0,b>0)的焦點到其漸近線的距離等于實軸長,則該雙曲線的離心率為( )
A. B.5 C. D.2
答案 A
解析 由題意知焦點到其漸近線的距離等于實軸長,雙曲線的漸近線方程為±=0,即bx±ay=0,
∴2a==b.又a2+b2=c2,∴5a2=c2.
∴e2==5,∴e=.
3.已知a>b>0,橢圓C1的方程為+=1,雙曲線C2的方程為-=1,C1與C2的離心率之積為,則C2的漸近線方程為( )
A.x±y=0 B.x±y=0
C.x±2y=0 D.2x±y=0
答案 A
解析 橢圓C1的離心率為,雙曲線C2的離心率為,所以·=,即a4=4b4,所以a=b,所以雙曲線C2的漸近線方程是y=±x,即x±y=0.
4.經(jīng)過點A(4,1),且對稱軸都在坐標(biāo)軸上的等軸雙曲線方程為________.
答案?。?
解析 設(shè)雙曲線的方程為-=±1(a>0),
把點A(4,1)代入,得a2=15(舍負),
故所求方程為-=1.
題組三 易錯自糾
5.(多選)(2020·遼寧六校協(xié)作體月考)若方程+=1所表示的曲線為C,則下面四個命題中錯誤的是( )
A.若C為橢圓,則1b>0,∴漸近線y=x的斜率小于1,
∵兩條漸近線的夾角為α,cos α=.
∴cos2=,sin2=,tan2=,
∴=,∴=,
∴e2=,∴e=.
(3)(2019·全國Ⅰ)雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的一條漸近線的傾斜角為130°,則C的離心率為( )
A.2sin 40° B.2cos 40°
C. D.
答案 D
解析 由題意可得-=tan 130°,
所以e===
==.
(4)(2019·全國Ⅱ)設(shè)F為雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右焦點,O為坐標(biāo)原點,以O(shè)F為直徑的圓與圓x2+y2=a2交于P,Q兩點.若PQ=OF,則C的離心率為( )
A. B. C.2 D.
答案 A
解析 如圖,由題意知,以O(shè)F為直徑的圓的方程為2+y2=,①
將x2+y2=a2,②
①-②得x=,
則以O(shè)F為直徑的圓與圓x2+y2=a2的相交弦所在直線的方程為x=,所以PQ=2.
由PQ=OF,得2=c,
整理得c4-4a2c2+4a4=0,即e4-4e2+4=0,
解得e=,故選A.
思維升華 求雙曲線的離心率
(1)求雙曲線的離心率或其范圍的方法
①求a,b,c的值,由==1+直接求e.
②列出含有a,b,c的等式(或不等式),借助于b2=c2-a2消去b,然后轉(zhuǎn)化成關(guān)于e的方程(或不等式)求解.
(2)焦點在x軸上的雙曲線的漸近線的斜率k與離心率e的關(guān)系:k====.
跟蹤訓(xùn)練2 (1)(2019·漢中模擬)若雙曲線x2-=1(m>0)的焦點到漸近線的距離是4,則m的值是( )
A.2 B. C.1 D.4
答案 D
解析 雙曲線x2-=1(m>0)的焦點設(shè)為(c,0),
當(dāng)雙曲線方程為-=1時,
漸近線方程設(shè)為bx-ay=0,可得焦點到漸近線的距離
d==b,
故由題意可得b=m=4.
(2)(2019·安徽江淮十校模擬)已知點(1,2)是雙曲線-=1(a>0,b>0)上一點,則其離心率的取值范圍是( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 已知點(1,2)是雙曲線-=1(a>0,b>0)上一點,得-=1,
即=b2+4,
所以e===>,所以e>.
(3)(2019·天津)已知拋物線y2=4x的焦點為F,準(zhǔn)線為l.若l與雙曲線-=1(a>0,b>0)的兩條漸近線分別交于點A和點B,且AB=4OF(O為原點),則雙曲線的離心率為( )
A. B. C.2 D.
答案 D
解析 由題意,可得F(1,0),直線l的方程為x=-1,雙曲線的漸近線方程為y=±x.將x=-1代入y=±x,得y=±,所以點A,B的縱坐標(biāo)的絕對值均為.由AB=4OF可得=4,即b=2a,b2=4a2,故雙曲線的離心率e===.