2021_2022学年新教材高中数学第二章平面解析几何2.6.1双曲线的标准方程学案含解析新人教B版

2022-10-11 06:55:14   文档大全网     [ 字体:小 中 大 ] [ 阅读: ]

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2.6 双曲线及其方程

2.6.1 双曲线的标准方程



必备知识·自主学习

导思

1.双曲线的定义

如果F1,F2是平面内的两个定点,a是一个正常数,且2a<|F1F2|,则平面上满足||PF1|-|PF2||=2a的动点P的轨迹称为双曲线,其中,两个定点F1,F2称为双曲线的焦点,两个焦点的距离|F1F2|称为双曲线的焦距.



(1)如何理解“绝对值”?

提示:若将“绝对值”去掉,其余条件不变,则动点的轨迹只有双曲线的一支. (2)把“小于|F1F2|”改为“等于|F1F2|”或“大于|F1F2|”或常数为0,结果如何?

提示:①若将“小于|F1F2|”改为“等于|F1F2|”,其余条件不变,则动点轨迹是以F1,F2为端点的两条射线(包括端点);②若将“小于|F1F2|”改为“大于|F1F2|”,其余条件不变,则动点轨迹不存在.③若常数为零,其余条件不变,则点的轨迹是线段F1F2的中垂线. 2.双曲线的标准方程

焦点所在的坐标轴

x轴 x2y2

a2 -b2 =1 (a>0,b>0)

2

1.双曲线的定义是什么? 2.双曲线的标准方程有哪些?

y轴 yx

2 -2 =1 ab(a>0,b>0)

2

标准方程

图形





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焦点坐标 a,b,c的关系式

F1(-c,0),F2(c,0)

a+b=c

2

2

2

F1(0,-c),F2(0,c)

如何从双曲线的标准方程判断焦点的位置?

提示:焦点F1,F2的位置是双曲线定位的条件,它决定了双曲线标准方程的类型.“焦点跟着正项走”,若x2项的系数为正,则焦点在x轴上;若y2项的系数为正,则焦点在y轴上.



1.辨析记忆(对的打“√”,错的打“×”).

(1)在双曲线标准方程中,a,b,c之间的关系与椭圆中a,b,c之间的关系相同.( ) (2)点A(1,0),B(-1,0),若|AC|-|BC|=2,则点C的轨迹是双曲线.( ) xy

(3)双曲线2 -2 =1的焦点在x轴上,且a>b.( )

ab提示:(1)×.双曲线中b2=c2-a2,椭圆中b2=a2-c2.

(2)×.因为|AB|=2=|AC|-|BC|,所以C点的轨迹是两条射线.

x2

y2

2

2

(3)×.在双曲线 - =1中,焦点在x轴上,且a>0,b>0,但是不一定a>b.

a2b2

2.(教材例题改编)设动点M到点A(0,-5) 的距离与它到点B(0,5) 的距离的差等于6,则M点的轨迹方程是( ) xyyx

A. - =1 B. - =1

916916

yxxy

C. - =1(y>0) D. - =1(x>0)

916916【解析】选C.因为||MA|-|MB||=6<10=|AB|, 所以M点轨迹是焦点在y轴上的双曲线的上半支, 其中a=3,c=5,所以b2=

c2-a2 =4,

2

2

2

2

2

2

2

2

y2x2

所以M点轨迹方程为 - =1y>0 .

916

()

3.已知圆C:x+y-6x-4y+8=0,以圆C与坐标轴的交点分别作为双曲线的一个焦点和顶点,则所得双曲线的标准方程为________.

【解析】令x=0,得y2-4y+8=0,方程无解,即该圆与y轴无交点.

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令y=0,得x2-6x+8=0,解得x=2或x=4, 则符合条件的双曲线中a=2,c=4,

所以b2=c2-a2=16-4=12,且焦点在x轴上, x2y2

所以双曲线的方程为 - =1.

412x2y2

答案: - =1

412

关键能力·合作学习

类型一 双曲线的定义及其应用(逻辑推理)



y

1.设F1,F2分别是双曲线x- =1的左、右焦点,P是双曲线上的一点,且3|PF1|=4|PF2|,

24

2

2

则△PF1F2的面积等于( )

A.42 B.83 C.24 D.48

2.已知动圆E与圆A:(x+4)+y=2外切,与圆B:(x-4)+y=2内切,则动圆圆心E的轨迹方程为________.

2

2

2

2

|PF1|-|PF2|=2,

【解析】

3|PF1|=4|PF2|,|PF1|=8,

解得

|PF|=6.2

又由|F1F2|=10,可得△PF1F2是直角三角形, 1

则S△PF1F2= ×|PF1|×|PF2|=24.

2

2.由圆A:(x+4)2+y2=2,可得圆心A(-4,0),半径=由圆B:(x-4)2+y2=2可得圆心B(4,0),半径=设动圆的半径为R,由题意可得|EA|=R+

2 .

2 ,所以|EA|-|EB|=2

2 <

2 ;

2 ,|EB|=R-

2×4,由双曲线的定义可得,动圆的圆心E在以点A(-4,0),B(4,0)为焦点的双曲线的右支上, 因为a=

2 ,c=4,所以b2=c2-a2=14,

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