直线与双曲线的位置关系（文）基础(共7页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上2.6直线与双曲线的位置关系【学习目标】1.能正熟练使用直接法、待定系数法、定义法求双曲线的方程；2.能熟练运用几何性质（如范围、对称性、顶点、离心率、渐近线）解决相关问题；3.能够把直线与双曲线的位置关系的问题转化为方程组解的问题，判断位置关系及解决相关问题.【知识网络】双曲线双曲线的定义与标准方程双曲线的几何性质直线与双曲线的位置关系双曲线的综合问题双曲线的弦问题双曲线离心率及渐近线问题【要点梳理】要点一、双曲线的定义及其标准方程双曲线的定义在平面内，到两个定点、的距离之差的绝对值等于常数（大于0且）的动点的轨迹叫作双曲线.这两个定点、叫双曲线的焦点，两焦点的距离

2、叫作双曲线的焦距.双曲线的标准方程：焦点在x轴上的双曲线的标准方程说明：焦点是F1(-c，0)、F2(c，0)，其中c2=a2-b2焦点在y轴上的双曲线的标准方程说明：焦点是F1(0，-c)、F2(0，c)，其中c2=a2-b2要点诠释：求双曲线的标准方程应从“定形”、“定式”和“定值”三个方面去思考.“定形”是指对称中心在原点，以坐标轴为对称轴的情况下，焦点在哪条坐标轴上；“定式”根据“形”设双曲线方程的具体形式；“定量”是指用定义法或待定系数法确定a,b的值.要点二、双曲线的几何性质标准方程图形性质焦点，焦距范围，对称性关于x轴、y轴和原点对称顶点 轴实轴长=，虚轴长= 离心率渐近线方程要

3、点三、直线与双曲线的位置关系直线与双曲线的位置关系将直线的方程与双曲线的方程联立成方程组，消元转化为关于x或y的一元二次方程，其判别式为.若即，直线与双曲线渐近线平行，直线与双曲线相交与一点；若即，0直线和双曲线相交直线和双曲线相交，有两个交点；0直线和双曲线相切直线和双曲线相切，有一个公共点；0直线和双曲线相离直线和双曲线相离，无公共点直线与双曲线的相交弦设直线交双曲线于点两点，则=同理可得这里的求法通常使用韦达定理，需作以下变形：双曲线的中点弦问题遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解.在双曲线中，以为中点的弦所在直线的斜率；涉及弦长的中点问题，常用“点差法”设而不求，将弦所在直线

4、的斜率、弦的中点坐标联系起来相互转化，同时还应充分挖掘题目的隐含条件，寻找量与量间的关系灵活转化，往往就能事半功倍.解题的主要规律可以概括为“联立方程求交点，韦达定理求弦长，根的分布找范围，曲线定义不能忘”.要点四、双曲线的实际应用与最值问题对于双曲线的实际应用问题，我们要抽象出相应的数学问题，即建立数学模型，一般要先建立直角坐标系，然后利用双曲线定义，构建参数a,b,c之间的关系，得到双曲线方程，利用方程求解双曲线中的最值问题，按照转化途径主要有以下三种：（1） 利用定义转化（2） 利用双曲线的几何性质（3） 转化为函数求最值【典型例题】类型一：双曲线的方程与性质例1.求下列双曲线的标准方程

5、(1)与椭圆共焦点，且过点(2，)的双曲线；(2)与双曲线有公共焦点，且过点(3，2)的双曲线【解析】(1)椭圆的焦点为(0，3)，所求双曲线方程设为：，又点(2，)在双曲线上，解得a25或a218(舍去)所求双曲线方程为.(2)双曲线的焦点为(2，0)，设所求双曲线方程为：，又点(3，2)在双曲线上，解得a212或30(舍去)，所求双曲线方程为.【总结升华】根据焦点所在轴的位置合理的设出方程是求双曲线方程的基本步骤。举一反三：【变式1】（2015 安徽卷）下列双曲线中，焦点在y轴上且渐近线方程为y=2x的是（ ）(A) (B) (C) (D)【答案】 C【解析】由题意：选项中A，B焦点在x轴

6、，排除C项的渐近线方程为，即y2x，故选C.【变式2】（2015 上海）已知点和的横坐标相同，的纵坐标是的纵坐标的2倍，和的轨迹分别为双曲线和，若的渐近线方程为，则的渐近线方程为 .【答案】；【解析】设点和的坐标为、，则有又因为的渐近线方程为，故设的方程为，把点坐标代入，可得，令，即为曲线的渐近线方程，即。故答案为。类型二：直线与双曲线的位置关系例2已知双曲线x2y2=4，直线l：y=k(x1)，讨论直线与双曲线公共点个数.【解析】联立方程组消去y，并依x聚项整理得：(1k2)x2+2k2xk24=0 (1)当1k2=0即k=1时，方程可化为2x=5，x=，方程组只有一组解，故直线与双曲线只有

7、一个公共点(实质上是直线与渐近线平行时的两种情况，相交但不相切).(2)当1k20时，即k1，此时有=4(43k2)若43k20(k21)，则k，方程组有两解，故直线与双曲线有两交点.(3)若43k2=0(k21)，则k=，方程组有解，故直线与双曲线有一个公共点(相切的情况).(4)若43k20)与直线l：xy1相交于两个不同的点A、B，求双曲线C的离心率的取值范围【解析】由C与l相交于两个不同点，故知方程组有两组不同的实根，消去y并整理得(1a2)x22a2x2a20.所以解得0a，且a1.双曲线的离心率e，因为0a，且e.即离心率e的取值范围为(，)【总结升华】求离心率的范围应以双曲线几何

8、量的限制为准，构建关于a，b，c的不等关系，从前求出离心率的范围.举一反三：【变式】已知a、b、c分别为双曲线的实半轴长、虚半轴长、半焦距，且方程ax2bxc0无实根，则双曲线离心率的取值范围是()A1e2 B1e2C1e3 D1e0，b0)的左、右焦点分别是F1，F2，点P在双曲线右支上，且|PF1|4|PF2|，则此双曲线离心率e的最大值为_10设一个圆的圆心在双曲线的上支上，且恰好经过双曲线的上顶点和上焦点，则原点O到该圆圆心的距离是_三、解答题11.已知双曲线的中心在原点，焦点为F1，F2（0，），且离心率，求双曲线的标准方程及其渐近线12设双曲线C：相交于两个不同的点A、B；求双曲线

9、C的离心率e的取值范围：13设双曲线=1（0a0，b0)的两个焦点，过F2作垂直于x轴的直线交双曲线于点P，且PF1F230，求双曲线的渐近线方程【答案与解析】1.【答案】：C【解析】：将双曲线化为，以0代替1，得，即；即 ，故选C2.【答案】：A【解析】：验证法：当m1时，m21，对椭圆来说，a24，b21，c23.对双曲线来说，a21，b22，c23，故当m1时，它们有相同的焦点直接法：显然双曲线焦点在x轴上，故4m2m22.m21，即m1.3【答案】：A【解析】：根据双曲线渐近方程为，可设双曲线的方程为，把代入得m=1.所以双曲线的方程为，故选A。4. 【答案】：A【解析】：双曲线mx2

10、y21的方程可化为：y21，a21，b2，由2b4a，24，m.5. 【答案】：A【解析】以AB所在直线为x轴，其中点为原点，建立坐标系，则A（-1,0），B（1,0），C（），所以对于椭圆而言，2C=2，2a=AC+BC=所以对于双曲线而言，2c=2,2a=AC-BC=所以故故选：A。6. 【答案】：D【解析】 依题意，因为，由于m0，a0，b0，所以当ab时，所以e1e2；当ab时，而，所以，所以e1e2.所以当ab时，e1e2；当ab时，e1e2.故选D.7【答案】：【解析】：由题意知F(4,0)，双曲线的两条渐近线方程为yx，当过点F的直线与渐近线平行时，满足与右支只有一个交点，画出图

11、形，通过图形可知该直线斜率的取值范围是.8【答案】：3【解析】：已知双曲线方程为，故P(3,0)为双曲线的右顶点，所以过P点且与双曲线只有一个公共点的直线共有三条(一条切线和两条与渐近线平行的直线)9. 【答案】：【解析】：由|PF1|PF2|2a及|PF1|4|PF2|得：|PF2|，又|PF2ca，所以ca，c，e，即e的最大值为.10【答案】：【解析】：由已知得双曲线的上顶点为A(0,3)，上焦点为F(0,5)，设圆心为P(x0，y0)，则y04.代入双曲线方程得，所以，故|PO|.11. 解析：由条件知焦点在y轴上，；可求；所以双曲线的方程为渐近线方程为12.解析：由C与t相交于两个不

12、同的点，故知方程组有两个不同的实数解.消去y并整理得 （1a2）x2+2a2x2a2=0. 双曲线的离心率13【解析】：由已知，的方程为ay+bx-ab=0, 原点到的距离为，则有, 又c2=a2+b2, ，两边平方，得16a2(c2-a2)=3c4.两边同除以a4并整理得3e4-16e2+16=0，e2=4或. 0ab, ,得,e2=4，故e=2.14解析：证明：双曲线的离心率；双曲线的离心率.15. 【解析】：在RtF1F2P中，PF1F230，|PF1|2|PF2|.由双曲线的定义知|PF1|PF2|2a，|PF2|2a.|F1F2|PF2|，即2c2a，c23a2.又c2a2b2，2a2b2.故所求双曲线的渐近线方程为yx.专心-专注-专业