1、 双曲线(教案)A一、 知识梳理:1. 双曲线的定义 定义的理解:(1)当2a=2c时, ; 当2a2c时, (2)当a=0时, ;(3)当|M|-| M|=2a时,表示 ; 当|M|-| M|=2a时,表示 2.双曲线的标准方程:焦点在x轴上的标准方程: - =1(a0,b0)焦点在y轴上的标准方程: - =1(a0,b0) 两种方程可用统一形式表示:A+ B=1 (AB0,B0时,焦点在 轴上,当A0时,焦点在 轴上; 对双曲线的两种标准方程,都有(a0,b0),焦点都在实轴上,且a、b、c始终满足=3.双曲线焦点所在的轴的判定方法:在标准方程中,只要看系数,如果为正,的系数为负,则双曲线
2、的焦点在x轴上,反之,焦点在y上.4.双曲线的几何性质对于双曲线 - =1(a0,b0)(1) 范围:由标准方程可知, - =1(a0,b0)|x|a ,说明双曲线位于直线x=两侧;(2) 对称性: 双曲线 - =1(a0,b0) 关于直线x轴,y轴,及原点对称;(3) 顶点:, 是双曲线与x轴的两个交点,线段、分别叫双曲线的实轴与虚轴,它们的长分别是2a,2b;a,b分别叫双曲线的半实轴长与半虚轴长。(4) 离心率:双曲线的焦距与实轴长的比值e= 叫双曲线的离心率,范围:(1,+),越接近于1越窄狭,越大开阔,常用=1+ ;双曲线上点到焦点和直线x= 的距离之比等于离心率,由此可以求出双曲线
3、上的点到相应的焦点的距离(焦半径)p在右支上时,|p|= ea |p|= ea ;p在左支上时, |p|=-( ea) |p|=-( ea (,为左、右焦点)(5) 双曲线的渐近线求法:将方程中的常数变为0特点:与渐近线平行的直线和双曲线只有一个公共点。有共同渐近线的双曲线系:与双曲线有共同渐近线的双曲线可设为- =5.(选讲内容)双曲线的参数方程:双曲线 - =1(a0,b0)的参数方程为: ()为参数6.二次曲线的弦长公式: 整理得到x的方程: 整理得到y的方程: 7.等轴双曲线:渐近线:离心率:e= xy=1是等轴双曲线8.共轭双曲线:- =1(a0,b0)二、题型探究探究一:双曲线的标
4、准方程(求双曲线方程常用方法:待定系数法)例1:求适合下列条件的双曲线的标准方程(1)、两个焦点坐标分别为(-4,0)、(4,0),双曲线上的点P到两个焦点的距离之差为6;(2)、与椭圆+ =1共焦点且过点B(3)(3)、求以椭圆+ =1的焦点为顶点,顶点为焦点的双曲线标准方程探究二:双曲线的几何性质例2:根据下列条件,求双曲线的标准方程(1)与双曲线有共同的渐近线,且过点(-3,).(2)与双曲线有共同的焦点,且过点(3,).(3)双曲线的一条渐近线与x轴夹角为3,且过点(1,1).探究三:直线与双曲线例3:(1)、已知双曲线,过点能否作直线交双曲线于、两点,且线段中点为?若存在,求出它的方
5、程;若不存在,说明理由解:这样的直线不存在,可用点差法解AB的斜率为2,这与判别式大于零矛盾.(2)、过双曲线的右焦点作直线L交双曲线于两点,求线段的中点的轨迹方程。解:易得右焦点为,则有:,两式相减:由题设条件得:, 代入得:。三、方法提升(1)、熟练掌握双曲线的标准方程,特别是a,b,c,e四个数值的换算关系;(2)、掌握双曲线的定义、几何性质,通过运算得到的双曲线特殊结论要留下深刻印象;特别是渐近线的重要结论.(3)、为简化运算,处理交点问题时,常采用“设而不求”的办法,一般是设出交点后,再用韦达定理处理,这种方法在处理直线与双曲线的位置关系中极为重要。四、反思感悟 五、课时作业一、选择
6、题(每小题6分,共42分)1.若方程=-1表示焦点在y轴上的双曲线,则它的半焦距c的取值范围是( )A.(0,1) B.(1,2) C.(1,+) D.以上都不对答案:C解析:=1,又焦点在y轴上,则m-10且|m|-20,故m2,c=1.2.(2010江苏南京一模,8)若双曲线的焦点到渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的离心率e等于( )A. B. C. D.答案:C解析:设双曲线方程为=1,则F(c,0)到y=x的距离为=2ab=2a, e=.3.(2010湖北重点中学模拟,11)与双曲线=1有共同的渐近线,且经过点(-3, 4)的双曲线方程是( )A.=1 B.=1 C.=1 D.=1解
7、析:设双曲线为=,=-1,故选A.4.设离心率为e的双曲线C:=1(a0,b0)的右焦点为F,直线l过点F且斜率为k,则直线l与双曲线C在左、右两支都相交的充要条件是( )A.k2-e21 B.k2-e21 D.e2-k21解析:双曲线渐近线的斜率为,直线l与双曲线左、右两支都相交,则-k,即k21.5.下列图中的多边形均为正多边形,M、N是所在边上的中点,双曲线均以图中的F1、F2为焦点,设图中的双曲线的离心率分别为e1、e2、e3,则( )A.e1e2e3 B.e1e2e3 C.e1=e3e2答案:D解析:e1=+1,对于,设正方形边长为2,则|MF2|=,|MF1|=1,|F1F2|=2
8、,e2=;对于设|MF1|=1,则|MF2|=,|F1F2|=2,e3=+1.又易知+1,故e1=e3e2.6.(2013湖北重点中学模拟,11)已知椭圆E的离心率为e,两焦点为F1、F2,抛物线C以F1为顶点,F2为焦点,P为两曲线的一个交点,若=e,则e的值为( )A. B. C. D.解析:设P(x0,y0),则ex0+a=e(x0+3c)e=.7.(2012江苏南通九校模拟,10)已知双曲线=1(a0,b0)的右焦点为F,右准线与一条渐近线交于点A,OAF的面积为(O为原点),则两条渐近线的夹角为( )A.30 B.45 C.60 D.90解析:A(),SOAF=c=a=b,故两条渐近
9、线为y=x,夹角为90.二、填空题(每小题5分,共15分)8.已知椭圆=1与双曲线=1(m0,n0)具有相同的焦点F1、F2,设两曲线的一个交点为Q,QF1F2=90,则双曲线的离心率为_.解析:a2=25,b2=16,c=3.又|QF1|+|QF2|=2a=10,|QF2|-|QF1|=2m,|QF2|=5+m,|QF1|=5-m.又|QF2|2=|QF1|2+|F1F2|2,即(5+m)2=(5-m)2+62m=,e=.9.(2012湖北黄冈一模,15)若双曲线=1的一条准线恰为圆x2+y2+2x=0的一条切线,则k等于_.解析:因圆方程为(x+1)2+y2=1,故-=-2,即=2,k=4
10、8.10.双曲线-y2=1(n1)的两焦点为F1、F2,P在双曲线上,且满足|PF1|+|PF2|=2,则PF1F2的面积为_.解析:不妨设|PF1|PF2|,则|PF1|-|PF2|=2,故|PF1|=,|PF2|=,又|F1F2|2=4(n+1)=|PF1|2+|PF2|2,PF1F2为Rt.故=|PF1|PF2|=1.三、解答题(1113题每小题10分,14题13分,共43分)11.若双曲线=1(a0,b0)的右支上存在与右焦点和左准线距离相等的点,求离心率e的取值范围.解析:如右图,设点M(x0,y0)在双曲线右支上,依题意,点M到右焦点F2的距离等于它到左准线的距离|MN|,即|MF
11、2|=|MN|.=e,=e,=e.x0=.x0a,a.1,e1,e2-e0.1+ee2-e.1-e1+.但e1,10,b0),由e2=1+()2=()2得.两渐近线OP1、OP2方程分别为y=x和y=-x,设点P1(x1,x1),点P2(x2,-x2)(x10,x20),则点P分所成的比=2.得P点坐标为(),即(),又点P在双曲线=1上.所以=1,即(x1+2x2)2-(x1-2x2)2=9a2.8x1x2=9a2. 又|OP1|=x1,|OP2|=x2,sinP1OP2=,=|OP1|OP2|sinP1OP2=x1x2=,即x1x2=. ,由得a2=4,b2=9,故双曲线方程为=1.13.
12、(2012江苏扬州中学模拟,23)已知倾斜角为45的直线l过点A(1,-2)和点B,其中B在第一象限,且|AB|=3.(1)求点B的坐标;(2)若直线l与双曲线C:-y2=1(a0)相交于不同的两点E、F,且线段EF的中点坐标为(4,1),求实数a的值.解:(1)直线AB方程为y=x-3,设点B(x,y),由及x0,y0,得x=4,y=1,点B的坐标为(4,1).(2)由得(-1)x2+6x-10=0.设E(x1,y1),F(x2,y2),则x1+x2=4,得a=2,此时,0,a=2.14.如右图,F1、F2分别是双曲线x2-y2=1的左、右焦点,点A的坐标是(,-),点B在双曲线上,且=0.(1)求点B的坐标;(2)求证:F1BA=F2BA.(1)解析:依题意知F1(-2,0),F2(2,0),A(,-).设B(x0,y0),则=(,-),=(x0-,y0+),=0,(x0-)-(y0+)=0,即3x0-y0=2.又x02-y02=1,x02-(3x0-2)2=1,(2x0-3)2=0.x0=,代入3x0-y0=2,得y0=.点B的坐标为(,).(2)证明:=(-,-),BF2=(,-),=(-,-),cosF1BA=,cosF2BA=,F1BA=F2BA.