高一数学必修二课件第八章 第七节双曲线.ppt
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1、第七节 双 曲 线1.1.双曲线的定义双曲线的定义2.2.双曲线的标准方程和几何性质双曲线的标准方程和几何性质图形图形标准标准方程方程_(a0_(a0,b0)b0)_(a0_(a0,b0)b0)性性质质范围范围_对称性对称性对称轴:对称轴:_对称中心:对称中心:_对称轴:对称轴:_对称中心:对称中心:_顶点顶点 顶点坐标:顶点坐标:A A1 1 _,A_,A2 2 _顶点坐标:顶点坐标:A A1 1 _,A_,A2 2 _渐近线渐近线_离心率离心率e=_,e_e=_,e_a,b,ca,b,c的关系的关系c c2 2=_=_实虚轴实虚轴 线段线段A A1 1A A2 2叫做双曲线的实轴,它的长叫
2、做双曲线的实轴,它的长|A|A1 1A A2 2|=_|=_;线段;线段B B1 1B B2 2叫做双曲线的虚轴,它的长叫做双曲线的虚轴,它的长|B|B1 1B B2 2|=_|=_;a a叫做双叫做双曲线的半实轴长,曲线的半实轴长,b b叫做双曲线的半虚轴长叫做双曲线的半虚轴长.xaxa或或x-ax-ay-ay-a或或yaya坐标轴坐标轴原点原点坐标轴坐标轴原点原点(-a,0)(-a,0)(a,0)(a,0)(0(0,-a)-a)(0(0,a)a)(1,+)(1,+)a a2 2+b+b2 2 2a2a2b2b判断下面结论是否正确判断下面结论是否正确(请在括号中打请在括号中打“”或或“”).
3、).(1)(1)平面内到点平面内到点F F1 1(0(0,4),F4),F2 2(0,-4)(0,-4)距离之差等于距离之差等于6 6的点的轨迹的点的轨迹是双曲线是双曲线.().()(2)(2)平面内到点平面内到点F F1 1(0(0,4),F4),F2 2(0(0,-4)-4)距离之差的绝对值等于距离之差的绝对值等于8 8的的点的轨迹是双曲线点的轨迹是双曲线.().()(3)(3)方程方程 (mn0)(mn0)表示焦点在表示焦点在x x轴上的双曲线轴上的双曲线.().()(4)(4)双曲线方程双曲线方程 (m0,n0,0)(m0,n0,0)的渐近线方程是的渐近线方程是 即即 ()()(5)(
4、5)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于 ()()(6)(6)若双曲线若双曲线 (a0,b0)(a0,b0)与与 (a0,b0)(a0,b0)的离的离心率分别是心率分别是e e1 1,e,e2 2,则则 (此结论中两条双曲线为共轭此结论中两条双曲线为共轭双曲线双曲线).().()【解析解析】(1)(1)错误错误.由双曲线的定义知,应为双曲线的一支,而由双曲线的定义知,应为双曲线的一支,而非双曲线的全部非双曲线的全部.(2)(2)错误错误.因为因为|MF|MF1 1|-|MF|-|MF2 2|=8=|F|=8=|F1 1F F2 2|,表示的轨迹为两条射线
5、,表示的轨迹为两条射线.(3)(3)错误错误.当当m0,n0m0,n0时表示焦点在时表示焦点在x x轴上的双曲线,而轴上的双曲线,而m0,n0m0,n0,b0)(a0,b0)的渐近线方程为的渐近线方程为 即即 当当00时,时,(m0,n0)(m0,n0)的渐近线方程的渐近线方程为为 同理当同理当00)(a0)的渐近线方程为的渐近线方程为x x2 2-y-y2 2=0=0即即y=xy=x,显然两直线互相垂直,其实轴、虚轴长均为,显然两直线互相垂直,其实轴、虚轴长均为2a,2a,(6)(6)正确正确.双曲线双曲线 (a0,b0)(a0,b0)的离心率的离心率同理同理答案答案:(1)(2)(3)(4
6、)(5)(6)(1)(2)(3)(4)(5)(6)1.1.已知平面内两定点已知平面内两定点A(-5,0),B(5,0)A(-5,0),B(5,0),动点,动点M M满足满足|MA|-|MB|=6|MA|-|MB|=6,则点,则点M M的轨迹方程是的轨迹方程是()()【解析解析】选选D.D.由由|MA|-|MB|=6|MA|-|MB|=6,且,且6|AB|=1060,b0)C:(a0,b0)的离心率的离心率e=2,e=2,且它的一个且它的一个顶点到相应焦点的距离为顶点到相应焦点的距离为1 1,则双曲线,则双曲线C C的方程为的方程为_._.【解析解析】由已知由已知 c=2a.c=2a.又一个顶点
7、到相应焦点的距离为又一个顶点到相应焦点的距离为1 1,即,即c-a=1.c-a=1.由由得得a=1,c=2,ba=1,c=2,b2 2=c=c2 2-a-a2 2=4-1=3,=4-1=3,双曲线双曲线C C的方程为的方程为答案答案:考向考向 1 1 双曲线的定义双曲线的定义【典例典例1 1】(1)(2012(1)(2012辽宁高考辽宁高考)已知双曲线已知双曲线x x2 2-y-y2 2=1=1,点,点F F1 1,F F2 2为其两个焦点,点为其两个焦点,点P P为双曲线上一点,若为双曲线上一点,若PFPF1 1PFPF2 2,则,则|PF|PF1 1|+|PF+|PF2 2|的值为的值为_
8、._.(2)(2)已知定点已知定点A(0,7),B(0,-7),C(12,2),A(0,7),B(0,-7),C(12,2),以以C C为一个焦点作过为一个焦点作过A A,B B的椭圆,求另一个焦点的椭圆,求另一个焦点F F的轨迹方程的轨迹方程.【思路点拨思路点拨】(1)(1)解题关键是根据双曲线的定义及勾股定理构解题关键是根据双曲线的定义及勾股定理构建关于建关于|PF|PF1 1|,|PF|,|PF2 2|的方程,进而求解的方程,进而求解.(2)(2)先根据椭圆的定义得出动点先根据椭圆的定义得出动点F F满足的等式,再根据三定点间满足的等式,再根据三定点间关系,探究出动点关系,探究出动点F
9、F与两定点与两定点A A,B B的差为常数,从而用定义法的差为常数,从而用定义法求轨迹方程求轨迹方程.【规范解答规范解答】(1)(1)不妨设不妨设|PF|PF1 1|PF|PF2 2|.|.由双曲线方程由双曲线方程x x2 2-y-y2 2=1=1知知a=b=1a=b=1,由双曲线定义得由双曲线定义得|PF|PF1 1|-|PF|-|PF2 2|=2a=2|=2a=2 由已知条件由已知条件PFPF1 1PFPF2 2及勾股定理得及勾股定理得|PF|PF1 1|2 2+|PF+|PF2 2|2 2=|F=|F1 1F F2 2|2 2=(2c)=(2c)2 2=8 =8 上述两式上述两式联立,解
10、得联立,解得|PF|PF1 1|=+1,|=+1,|PF|PF2 2|=-1,|=-1,故故|PF|PF1 1|+|PF|+|PF2 2|=|=答案答案:(2)(2)由椭圆的定义知由椭圆的定义知:|AC|+|AF|=|BC|+|BF|:|AC|+|AF|=|BC|+|BF|,又因为又因为A(0,7),B(0,-7),C(12,2),A(0,7),B(0,-7),C(12,2),所以所以|AC|=13,|BC|=15,|AC|=13,|BC|=15,因此因此|AF|-|BF|=2,|AF|-|BF|=2,所以所以F F的轨迹是双曲线的一支,其中的轨迹是双曲线的一支,其中c=7,a=1,c=7,a
11、=1,b b2 2=48,=48,因此所求轨迹方程为:因此所求轨迹方程为:【互动探究互动探究】本例题本例题(1)(1)中中“PFPF1 1PFPF2 2”改改 “F F1 1PFPF2 2=60=60”,结果如何?结果如何?【解析解析】不妨设不妨设|PF|PF1 1|PF|PF2 2|,由双曲线方程由双曲线方程x x2 2-y-y2 2=1,=1,知知a=b=1,a=b=1,由双曲线定义得由双曲线定义得|PF|PF1 1|-|PF|-|PF2 2|=2a=2,|=2a=2,|PF|PF1 1|2 2+|PF+|PF2 2|2 2-2|PF-2|PF1 1|PF|PF2 2|=4|=4 又又F
12、F1 1PFPF2 2=60,=60,由余弦定理得:由余弦定理得:|PF|PF1 1|2 2+|PF+|PF2 2|2 2-|PF-|PF1 1|PF|PF2 2|=|F|=|F1 1F F2 2|2 2=(2c)=(2c)2 2=8 =8 -得得|PF|PF1 1|PF|PF2 2|=4|=4 代入代入得:得:|PF|PF1 1|2 2+|PF+|PF2 2|2 2=4+2|PF=4+2|PF1 1|PF|PF2 2|=4+24=12.=4+24=12.【拓展提升拓展提升】1.“1.“焦点三角形焦点三角形”中常用到的知识点及技巧中常用到的知识点及技巧(1)(1)常用知识点:在常用知识点:在“
13、焦点三角形焦点三角形”中,正弦定理、余弦定理、中,正弦定理、余弦定理、双曲线的定义经常使用双曲线的定义经常使用.(2)(2)技巧:经常结合技巧:经常结合|PF|PF1 1|-|PF|-|PF2 2|2a2a,运用平方的方法,建,运用平方的方法,建立它与立它与|PF|PF1 1|PF|PF2 2|的联系的联系.2.2.利用双曲线定义求点的轨迹方程的注意点利用双曲线定义求点的轨迹方程的注意点特别注意条件特别注意条件“差的绝对值差的绝对值”,弄清所求轨迹是整条双曲线,弄清所求轨迹是整条双曲线,还是双曲线的一支,若是一支,是哪一支,并且要在其方程中还是双曲线的一支,若是一支,是哪一支,并且要在其方程中
14、准确限定变量准确限定变量x(yx(y)的范围的范围.【变式备选变式备选】(2013(2013绵阳模拟绵阳模拟)过双曲线过双曲线x x2 2-y-y2 2=8=8的左焦点的左焦点F F1 1有有一条弦一条弦PQPQ交左支于交左支于P P,Q Q两点,若两点,若|PQ|=7|PQ|=7,F F2 2是双曲线的右焦点,是双曲线的右焦点,则则PFPF2 2Q Q的周长为的周长为_._.【解析解析】因为因为x x2 2-y-y2 2=8=8,所以,所以由题设及双曲线的定义得由题设及双曲线的定义得:|PF:|PF2 2|-|PF|-|PF1 1|=|=|QF|QF2 2|-|QF|-|QF1 1|=|=所
15、以所以|PF|PF2 2|+|QF|+|QF2 2|-|PF|-|PF1 1|-|QF|-|QF1 1|=|=即即|PF|PF2 2|+|QF|+|QF2 2|-|PQ|=|-|PQ|=又因为又因为|PQ|=7|PQ|=7,所以,所以|PF|PF2 2|+|QF|+|QF2 2|=7+|=7+因此因此,PF,PF2 2Q Q的周长为的周长为|PF|PF2 2|+|QF|+|QF2 2|+|PQ|=14+|+|PQ|=14+答案答案:14+14+考向考向 2 2 双曲线的标准方程和几何性质双曲线的标准方程和几何性质【典例典例2 2】(1)(2012(1)(2012湖南高考湖南高考)已知双曲线已知
16、双曲线C C:(a(a0,b0,b0)0)的焦距为的焦距为1010,点,点P(2,1)P(2,1)在在C C的渐近线上,则的渐近线上,则C C的方程的方程为为()()(2)(2012(2)(2012浙江高考改编浙江高考改编)如图,如图,F F1 1,F,F2 2分别是双曲线分别是双曲线C C:(a(a0,b0)0,b0)的左、右焦点,的左、右焦点,B B是是虚轴的端点,直线虚轴的端点,直线F F1 1B B与与C C的两条的两条渐近线分别交于渐近线分别交于P,QP,Q两点,线段两点,线段PQPQ的垂直平分线与的垂直平分线与x x轴交于点轴交于点M M,若,若|MF|MF2 2|=|F|=|F1
17、 1F F2 2|,则,则C C的离心率是的离心率是_._.【思路点拨思路点拨】(1)(1)利用待定系数法利用待定系数法.先根据双曲线的几何性质,先根据双曲线的几何性质,由焦距为由焦距为1010,求出,求出c=5,c=5,再将再将P(2,1)P(2,1)代入渐近线方程,得代入渐近线方程,得a=2ba=2b,从而由从而由a a2 2+b+b2 2=c=c2 2,求出,求出a a,b.b.(2)(2)利用双曲线的几何性质,结合图形的特征,通过求利用双曲线的几何性质,结合图形的特征,通过求PQPQ的中的中点,再由点,再由|MF|MF2 2|=|F|=|F1 1F F2 2|构建关于构建关于a,b,c
18、a,b,c的方程,进而求解的方程,进而求解.【规范解答规范解答】(1)(1)选选A.A.的焦距为的焦距为1010,又双曲线渐近线方程为又双曲线渐近线方程为 且且P(2,1)P(2,1)在渐近线上,在渐近线上,由由解得解得 所以方程为所以方程为(2)(2)设双曲线的焦点坐标为设双曲线的焦点坐标为F F1 1(-c,0),F(-c,0),F2 2(c,0);(c,0);B(0,b),B(0,b),点点F F1 1,B B所在直线为所在直线为双曲线渐近线方程为双曲线渐近线方程为由由线段线段PQPQ的中点坐标为的中点坐标为由由a a2 2+b+b2 2=c=c2 2得,线段得,线段PQPQ的中点坐标可
19、化为的中点坐标可化为直线直线F F1 1B B的斜率为的斜率为线段线段PQPQ的垂直平分线为的垂直平分线为由由|MF|MF2 2|=|F|=|F1 1F F2 2|得得答案答案:【拓展提升拓展提升】1.1.利用待定系数法设双曲线方程的三种常见类型及相应技巧利用待定系数法设双曲线方程的三种常见类型及相应技巧(1)(1)当已知双曲线的焦点不明确而又无法确定时,其标准方程当已知双曲线的焦点不明确而又无法确定时,其标准方程可设为可设为 (mn(mn0)0),这样可避免讨论和复杂的计算;也,这样可避免讨论和复杂的计算;也可设为可设为AxAx2 2+By+By2 2=1(AB=1(AB0)0),这种形式在
20、解题时更简便,这种形式在解题时更简便.(2)(2)当已知双曲线的渐近线方程当已知双曲线的渐近线方程bxaybxay=0=0,求双曲线方程时,求双曲线方程时,可设双曲线方程为可设双曲线方程为 b b2 2x x2 2-a-a2 2y y2 2=(0)=(0),再根据其他条件确,再根据其他条件确定定的值的值.(3)(3)与双曲线与双曲线 有相同的渐近线的双曲线方程可设为有相同的渐近线的双曲线方程可设为 (0)(0),再根据其他条件确定,再根据其他条件确定的值的值.2.2.双曲线的几何性质的三大关注点双曲线的几何性质的三大关注点(1)“(1)“六点六点”:两焦点、两顶点、两虚轴端点两焦点、两顶点、两
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