【全程复习方略】高中数学(人教A版选修2-1)课件:2.3.1双曲线及其标准方程(高考).ppt
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1、双曲线双曲线及其标准方程问题问题引航引航1.1.双曲双曲线线的定的定义义是什么是什么?2.2.双曲双曲线线的的标标准方程是什么准方程是什么?如何推如何推导导双双曲曲线线的的标标准方程准方程?1.1.双曲双曲线线的定的定义义(1)(1)定定义义:平面内与两个定点平面内与两个定点F F1 1,F,F2 2的距离的差的的距离的差的_等于等于非零常数非零常数(_|F(_|F1 1F F2 2|)|)的点的的点的轨轨迹迹.(2)(2)符号表示符号表示:|MF:|MF1 1|-|MF|-|MF2 2|=2a(|=2a(常数常数)(02a|F)(02a|F1 1F F2 2|).|).(3)(3)焦点焦点:
2、两个两个_._.(4)(4)焦距焦距:_:_的距离的距离,表示表示为为|F|F1 1F F2 2|.|.绝对值绝对值小于小于定点定点F F1 1,F,F2 2两焦点两焦点间间2.2.双曲双曲线线的的标标准方程准方程焦点在焦点在x x轴轴上上焦点在焦点在y y轴轴上上标标准方程准方程_焦点坐焦点坐标标_a,b,ca,b,c关系关系c c2 2=_=_(-c,0),(c,0)(-c,0),(c,0)(0,-c),(0,c)(0,-c),(0,c)a a2 2+b+b2 21 1判一判判一判(正确的打正确的打“”“”,错误的打,错误的打“”)“”)(1)(1)平面内到两定点的距离的差等于非零常数平面
3、内到两定点的距离的差等于非零常数(小于两定点间小于两定点间距离距离)的点的轨迹是双曲线的点的轨迹是双曲线.().()(2)(2)在双曲线标准方程在双曲线标准方程 中,中,a a0 0,b b0 0且且ab.()ab.()(3)(3)双曲线标准方程中双曲线标准方程中,a,b,a,b的大小关系是的大小关系是a ab.()b.()【解析】【解析】(1)(1)错误错误.点的轨迹为双曲线的一支点的轨迹为双曲线的一支,故错误故错误.(2)(2)错误错误.当当a=ba=b时时,方程也表示双曲线方程也表示双曲线,故该说法错误故该说法错误.(3)(3)错误错误.在双曲线中规定在双曲线中规定b b2 2=c=c2
4、 2-a-a2 2,而而a a与与b b的大小关系不确定的大小关系不确定,故该说法错误故该说法错误.答案答案:(1)(1)(2)(2)(3)(3)2 2做一做做一做(请把正确的答案写在横线上请把正确的答案写在横线上)(1)(1)在双曲线在双曲线 中中,a=_,b=_.,a=_,b=_.(2)(2)方程方程mxmx2 2+ny+ny2 2=1=1表示双曲线表示双曲线,则则m,nm,n满足条件满足条件_._.(3)(3)若双曲线若双曲线 上一点上一点M M到左焦点的距离为到左焦点的距离为8,8,则点则点M M到到右焦点的距离为右焦点的距离为_._.【解析】【解析】(1)(1)由双曲线的标准方程由双
5、曲线的标准方程 知知a a2 2=4,b=4,b2 2=5,=5,所以所以a=2,a=2,答案:答案:2 2(2)(2)方程方程mxmx2 2+ny+ny2 2=1=1要表示双曲线要表示双曲线,m,n,m,n的符号应相反,故的符号应相反,故mnmn0.0.答案:答案:mnmn0 0(3)(3)设双曲线的左、右焦点分别为设双曲线的左、右焦点分别为F F1 1,F,F2 2,则则|MF|MF1 1|-|MF|-|MF2 2|=2a=4,|=2a=4,所以所以|MF|MF1 1|-|MF|-|MF2 2|=4,|=4,又又|MF|MF1 1|=8,|=8,所以所以|MF|MF2 2|=4|=4或或1
6、2.12.答案:答案:4 4或或1212 【要点探究】【要点探究】知知识识点点 双曲双曲线线的定的定义义及及标标准方程准方程1.1.对对双曲双曲线线定定义义的两点的两点说说明明(1)(1)定定义义中距离的差要加中距离的差要加绝对值绝对值,否否则则只只为为双曲双曲线线的一支的一支.设设F F1 1,F,F2 2表示双曲表示双曲线线的左、右焦点的左、右焦点,若若|MF|MF1 1|-|MF|-|MF2 2|=2a,|=2a,则则点点M M在右支上在右支上;若若|MF|MF2 2|-|MF|-|MF1 1|=2a,|=2a,则则点点M M在左支上在左支上.(2)(2)双曲双曲线线定定义义的双向运用的
7、双向运用:若若|MF|MF1 1|-|MF|-|MF2 2|=2a(02a|F|=2a(02a|F1 1F F2 2|),|),则动则动点点M M的的轨轨迹迹为为双曲双曲线线.若若动动点点M M在双曲在双曲线线上上,则则|MF|MF1 1|-|MF|-|MF2 2|=2a.|=2a.2.2.对对双曲双曲线标线标准方程的三点准方程的三点说说明明(1)(1)标标准方程中两个参数准方程中两个参数a a和和b,b,是双曲是双曲线线的定形条件的定形条件,确定了其确定了其值值,方程也即确定方程也即确定.并且有并且有b b2 2=c=c2 2-a-a2 2,与与椭圆椭圆中中b b2 2=a=a2 2-c-c
8、2 2相区相区别别.(2)(2)焦点焦点F F1 1,F,F2 2的位置是双曲的位置是双曲线线定位的条件定位的条件,它决定了双曲它决定了双曲线标线标准准方程的方程的类类型型,若若x x2 2的系数的系数为为正正,则则焦点在焦点在x x轴轴上上,若若y y2 2的系数的系数为为正正,则则焦点在焦点在y y轴轴上上.(3)(3)双曲双曲线线的的标标准方程可准方程可统统一表示一表示为为:mx:mx2 2+ny+ny2 2=1(mn0).=1(mnb0)(ab0)(a0,b0,a(a0,b0,a不一定大于不一定大于b)b)【微思考】【微思考】(1)(1)双曲双曲线线的定的定义义中中,若若2a=|F2a
9、=|F1 1F F2 2|,|,则则点点P P的的轨轨迹是什么迹是什么?提示提示:点点P P的轨迹为以的轨迹为以F F1 1,F,F2 2为端点的两条射线为端点的两条射线.(2)(2)若若2a|F2a|F1 1F F2 2|,|,则则点点P P的的轨轨迹是什么迹是什么?提示提示:点点P P的轨迹不存在的轨迹不存在.(3)(3)定定义义中若常数中若常数为为0,0,则则点点P P的的轨轨迹是什么迹是什么?提示提示:若定义中常数为若定义中常数为0,0,此时点此时点P P的轨迹为线段的轨迹为线段F F1 1F F2 2的垂直平分的垂直平分线线.【即时练】【即时练】1.1.双曲线双曲线 的左焦点坐标为的
10、左焦点坐标为_._.2.2.点点P P到两定点到两定点F F1 1(-2,0),F(-2,0),F2 2(2,0)(2,0)的距离之差的绝对值为的距离之差的绝对值为2 2,则,则点点P P的轨迹方程为的轨迹方程为_._.【解析】【解析】1.1.由由 得得a a2 2=3,b=3,b2 2=2,=2,所以所以c c2 2=a=a2 2+b+b2 2=5,=5,即即 所以左焦点坐标为所以左焦点坐标为答案:答案:2.2.因为因为|F|F1 1F F2 2|=4=2c,|=4=2c,所以所以c=2,c=2,又又2a=2,a=1,2a=2,a=1,故故b b2 2=c=c2 2-a-a2 2=3,=3,
11、所以点所以点P P的轨迹方程为的轨迹方程为答案:答案:【题型示范】【题型示范】类型一类型一 双曲线定义的应用双曲线定义的应用【典例【典例1 1】(1)(1)若双曲线若双曲线 上一点上一点P P到点到点(5,0)(5,0)的距离为的距离为15,15,则点则点P P到到点点(-5,0)(-5,0)的距离为的距离为()()A.7 B.23 A.7 B.23 或或25 25 或或2323(2)(2014(2)(2014安庆高二检测安庆高二检测)已知点已知点F F1 1,F,F2 2是双曲线是双曲线 (a(a0,b0,b0)0)的左、右焦点,点的左、右焦点,点P P是双曲线上的一点,且是双曲线上的一点,
12、且 则则PFPF1 1F F2 2的面积为的面积为()()【解题探究】【解题探究】1.1.题题(1)(1)中中(5,0)(5,0)与双曲线有什么关系与双曲线有什么关系?2.2.题题(2)(2)由条件由条件 能得出什么结论?能得出什么结论?【探究提示】【探究提示】1.1.由双曲线方程可知,由双曲线方程可知,c c2 2=a=a2 2+b+b2 2=25,=25,故故(5,0)(5,0)是双是双曲线的焦点曲线的焦点.2.2.由条件由条件 能得出能得出【自主解答】【自主解答】(1)(1)选选D.D.因为双曲线因为双曲线所以所以2a=82a=8,(5,0),(-5,0)(5,0),(-5,0)是两个焦
13、点是两个焦点,因为点因为点P P在双曲线上在双曲线上,所以所以|PF|PF1 1|-|PF|-|PF2 2|=8,|=8,因为点因为点P P到点到点(5,0)(5,0)的距离为的距离为15,15,则点则点P P到点到点(-5,0)(-5,0)的距离是的距离是15+8=2315+8=23或或15-8=7,15-8=7,故选故选D.D.(2)(2)选选C.C.因为因为 所以所以 不妨设点不妨设点P P在右支上,在右支上,所以会得到所以会得到所以所以 所以所以【方法技巧】【方法技巧】双曲线中的焦点三角形双曲线中的焦点三角形 双曲线上的点双曲线上的点P P与其两个焦点与其两个焦点F F1 1,F,F2
14、 2连接而成的三角形连接而成的三角形PFPF1 1F F2 2称为焦点三角形称为焦点三角形.令令|PF|PF1 1|=r|=r1 1,|PF,|PF2 2|=r|=r2 2,FF1 1PFPF2 2=,=,因因|F|F1 1F F2 2|=2c,|=2c,所以有所以有(1)(1)定义:定义:|r|r1 1-r-r2 2|=2a.|=2a.(2)(2)余弦公式:余弦公式:4c4c2 2=r=r1 12 2+r+r2 22 2-2r-2r1 1r r2 2cos.cos.(3)(3)面积公式:面积公式:一般地,在一般地,在PFPF1 1F F2 2中,通过以上三个等式,所求问题就会顺利中,通过以上
15、三个等式,所求问题就会顺利解决解决.【变式训练】【变式训练】(2014(2014赤峰高二检测赤峰高二检测)设双曲线设双曲线 的两的两个焦点为个焦点为F F1 1,F,F2 2,P,P是双曲线上的一点,且是双曲线上的一点,且|PF|PF1 1|PF|PF2 2|=34|=34,则则PFPF1 1F F2 2的面积等于的面积等于()()【解析】【解析】选选C.C.依题意依题意|F|F1 1F F2 2|=6,|PF|=6,|PF2 2|-|PF|-|PF1 1|=2|=2,又,又|PF|PF1 1|PF|PF2 2|=34=34,所以,所以|PF|PF1 1|=6,|PF|=6,|PF2 2|=8
16、|=8,所以等腰,所以等腰PFPF1 1F F2 2的面积为的面积为【补偿训练补偿训练】已知双曲已知双曲线线方程方程为为 (a0,b0),(a0,b0),点点A,BA,B在在双曲双曲线线右支上右支上,线线段段ABAB经过经过双曲双曲线线的右焦点的右焦点F F2 2,|AB|=m,F,|AB|=m,F1 1为为另另一个焦点一个焦点,则则ABFABF1 1的周的周长为长为()A.2a+2m B.4a+2mA.2a+2m B.4a+2mC.a+m D.2a+4mC.a+m D.2a+4m【解析解析】选选B.B.设设ABFABF1 1的周长为的周长为Z,Z,则则Z=|AFZ=|AF1 1|+|BF|+
17、|BF1 1|+|AB|+|AB|=(|AF=(|AF1 1|-|AF|-|AF2 2|)+(|BF|)+(|BF1 1|-|BF|-|BF2 2|)+|AF|)+|AF2 2|+|BF|+|BF2 2|+|AB|+|AB|=(|AF=(|AF1 1|-|AF|-|AF2 2|)+(|BF|)+(|BF1 1|-|BF|-|BF2 2|)+2|AB|)+2|AB|=2a+2a+2m=4a+2m.=2a+2a+2m=4a+2m.类型二类型二 求双曲线的标准方程求双曲线的标准方程【典例【典例2 2】(1)(2014(1)(2014成都高二检测成都高二检测)与椭圆与椭圆 有共同焦点且过有共同焦点且过
18、点点 的双曲线的标准方程为的双曲线的标准方程为_._.(2)(2)求适合下列条件的双曲线的标准方程求适合下列条件的双曲线的标准方程.a=4,c=5a=4,c=5,焦点在,焦点在x x轴上轴上;a=4a=4,经过点,经过点【解题探究】【解题探究】1.1.题题(1)(1)由椭圆的方程由椭圆的方程 可得椭圆的焦可得椭圆的焦点位置及焦点坐标是什么点位置及焦点坐标是什么?2.2.题题(2)(2)焦点在焦点在x x轴上的双曲线方程可如何表示?轴上的双曲线方程可如何表示?当双曲线的焦点位置不确定时,求标准方程时应如何考虑当双曲线的焦点位置不确定时,求标准方程时应如何考虑?【探究提示】【探究提示】1.1.由椭
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