双曲线专题复习讲义
★知识梳理★
1. 双曲线的定义
(1)第一定义:当||PF1|?|PF2||?2a?|F1F2|时, P的轨迹为双曲线; 当||PF1|?|PF2||?2a?|F1F2|时, P的轨迹不存在; 当|PF1?PF2|?2a?F1F2时, P的轨迹为以F1、F2为端点的两条射线
(2)双曲线的第二义
平面内到定点F与定直线l(定点F不在定直线l上)的距离之比是常数e(e?1)的点的轨迹为双曲线
2. 双曲线的标准方程与几何性质
标准方程 xa22?yb22?1(a,b?0) ya22?xb22?1(a,b?0) 性 质 焦点 焦距 范围 顶点 对称性 离心率 准线 (c,0),(?c,0), (0,c),(0,?c) 2c |x|?a,y?R (a,0),(?a,0) |y|?a,x?R (0,?a),(0,a) 关于x轴、y轴和原点对称 e?ca?(1,??) x??渐近线 aba2c y??y??aab2c y??2222x x 与双曲线
xaxa?ybyb?1共渐近线的双曲线系方程为:
xa22?yb22??(??0)
2222与双曲线??1共轭的双曲线为
yb22?xa22?1
等轴双曲线x2?y2??a2的渐近线方程为y??x ,离心率为e?2.;
★重难点突破★
1.注意定义中“陷阱”
问题1:已知F1(?5,0),F2(5,0),一曲线上的动点P到F1,F2距离之差为6,则双曲线的方程为
点拨:一要注意是否满足2a?|F1F2|,二要注意是一支还是两支
?|PF1|?|PF2|?6?10 ,
P的轨迹是双曲线的右支.其方程为
x29?y216?1(x?0)
2.注意焦点的位置
问题2:双曲线的渐近线为y??ba32x,则离心率为
点拨:当焦点在x轴上时,?32,e?132;当焦点在y轴上时,
ab?32,e?133
★热点考点题型探析★
考点1 双曲线的定义及标准方程 题型1:运用双曲线的定义
[例1 ] 某中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告:正西、正北两个观测点同时听到了一声巨响,正东观测点听到的时间比其他两观测点晚4s. 已知各观测点到该中心的距离都是1020m. 试确定该巨响发生的位置.(假定当时声音传播的速度为340m/ s :相关各点均在同一平面上)
【解题思路】时间差即为距离差,到两定点距离之差为定值的点的轨迹是双曲线型的. [解析]如图,以接报中心为原点O,正东、正北方向为x轴、y轴正向,建立直角坐标系.设A、B、C分别是西、东、北观测点,则A(-1020,0),B(1020,0),C(0,1020) 设P(x,y)为巨响为生点,由A、C同时听到巨响声,得|PA|=|PC|,故P在AC的垂直平分线PO上,PO的方程为y=-x,因B点比A点晚4s听到爆炸声,故|PB|- |PA|=340×4=1360 由双曲线定义知P点在以A、B为焦点的双曲线
xa22?yb22?1上,
P y C 依题意得a=680, c=1020,
?b2A O B x ?c?a22?1020x222?680?y22?5?34022
?1故双曲线方程为6805?340用y=-x代入上式,得x??680?x??6805,y?6805,∵|PB|>|PA|,
5,6805),故PO?68010
5,即P(?6800
答:巨响发生在接报中心的西偏北45距中心68010m处.
【名师指引】解应用题的关键是将实际问题转换为“数学模型” 【新题导练】 1.设P为双曲线x?22y12则△PF1F2的面积为
?1上的一点F1、F2是该双曲线的两个焦点,若|PF1|:|PF2|=3:2,
( )
A.63 B.12 C.123 D.24
解析:a?1,b?12,c? 13,由|PF1|:|PF2|?3:2 ①
又|PF1|?|PF2|?2a?2,② 由①、②解得|PF1|?6,|PF2|?4.
?|PF1|?|PF2|?52,|F1F2|?52,
222?PF1F2为直角三角形,
?S?PF1F2?12|PF1|?|PF2|?12?6?4?12.故选B。
2.如图2所示,F为双曲线C:??1的左
916焦点,双曲线C上的点Pi与P7?i?i?1,2,3?关于y轴对称,
x2y2则P1F?P2F?P3F?P4F?P5F?P6F的值是( ) A.9 B.16 C.18 D.27
[解析] P1F?P6F?P2F?P5F?P3F?P4F?6,选C
xa223. P是双曲线?yb22?1(a?0,b?0)左支上的一点,F1、F2分别是左、右焦点,且焦距
为2c,则?PF1F2的内切圆的圆心的横坐标为( ) (A)?a
(B)?b
(C)?c
(D)a?b?c
[解析]设?PF1F2的内切圆的圆心的横坐标为x0,
由圆的切线性质知,PF2?PF1?|c?x0|?|x0?(?c)|?2a?x0??a
题型2 求双曲线的标准方程 [例2 ] 已知双曲线C与双曲线
x216-
y24=1有公共焦点,且过点(32,2).求双曲线C
的方程.
【解题思路】运用方程思想,列关于a,b,c的方程组 [解析] 解法一:设双曲线方程为
xa22-
yb22=1.由题意易求c=25.
又双曲线过点(32,2),∴
(32)a22-
4b2=1.
又∵a2+b2=(25)2,∴a2=12,b2=8.
故所求双曲线的方程为
x2-
x2y2=1. -
y212816?k4?k解法二:设双曲线方程为=1,
x2将点(32,2)代入得k=4,所以双曲线方程为-
y2=1.
128【名师指引】求双曲线的方程,关键是求a、b,在解题过程中应熟悉各元素(a、b、c、e及准线)之间的关系,并注意方程思想的应用. 【新题导练】
4.已知双曲线的渐近线方程是y??为 ;
[解析]设双曲线方程为x2?4y2??, 当??0时,化为
x2x2,焦点在坐标轴上且焦距是10,则此双曲线的方程
??y2?4?1,?25?4?10???20,
当??0时,化为
y?2?4?y2???1,?2?5?4?10????20,
综上,双曲线方程为
x220?y25?1或
y25?x220?1
3y?0的双曲线方程为
225.以抛物线y2?83x的焦点F为右焦点,且两条渐近线是x?___________________.
[解析] 抛物线y2?83x的焦点F为(23,0),设双曲线方程为x?3y??,
?4?3?(23)???9,双曲线方程为
2x29?y23?1
6.已知点M(?3,0),N(3,0),B(1,0),动圆C与直线MN切于点B,过M、N与圆C相切的两直线相交于点P,则P点的轨迹方程为 A.x?2y28y2?1(x??1) B.x?2y28y2?1(x?1)
C.x?28?1(x > 0) D.x?210?1(x?1)
[解析]PM?PN?BM?BN?2,P点的轨迹是以M、N为焦点,实轴长为2的双曲线的右支,选B
考点2 双曲线的几何性质 题型1 求离心率或离心率的范围
ab线的右支上,且|PF1|?4|PF2|,则此双曲线的离心率e的最大值为 .
[例3] 已知双曲线
x22?y22?1,(a?0,b?0)的左,右焦点分别为F1,F2,点P在双曲
【解题思路】这是一个存在性问题,可转化为最值问题来解决
[解析](方法1)由定义知|PF1|?|PF2|?2a,又已知|PF1|?4|PF2|,解得PF1?648398a,
PF2?23a,在?PF1F2中,由余弦定理,得cos?F1PF2?9a?2?83249a2?4ca2a?23?178?2e,
要求e的最大值,即求cos?F1PF2的最小值,当cos?F1PF2??1时,解得e?最大值为
5353.即e的
.
|PF1||PF2|?2a?|PF2||PF2|?1?2a|PF2|?1?2ac?a2ac?a(方法2) ? ,
?4,?e?53双曲线上存在一点P使|PF1|?4|PF2|,等价于1?
(方法3)设P(x,y),由焦半径公式得PF1?ex?a,PF2?ex?a,∵PF1?4PF2,∴(ex?a)?4(ex?a),∴e?5a3x33【名师指引】(1)解法1用余弦定理转化,解法2用定义转化,解法3用焦半径转化;
|PF1|(2)点P在变化过程中,的范围变化值得探究;
|PF2|,∵x?a,∴e?5,∴e的最大值为
5.
(3)运用不等式知识转化为a,b,c的齐次式是关键 【新题导练】
x27.已知双曲线
m?y2n?1的一条渐近线方程为y?43x,则该双曲线的离心率e为 . [解析]当m?0,n?0时,
e?2mn?9162,e?m?nm?259,当m?0,n?0时,
mn?169,
m?nn?2516,?e?2253或
54
8. 已知双曲线
xa?yb22?1(a?0,b?0)的右顶点为E,双曲线的左准线与该双曲线的两
渐近线的交点分别为A、B两点,若∠AEB=60°,则该双曲线的离心率e是( )
A.
5?1 B.2 C.5?1或2 D.不存在
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