1、2.3双曲线2.3.1双曲线及其标准方程学 习 目 标核 心 素 养1.理解双曲线的定义、几何图形和标准方程的推导过程(重点)2.掌握双曲线的标准方程及其求法(重点)3.会利用双曲线的定义和标准方程解决简单的问题(难点)1.通过双曲线概念的学习,培养学生的数学抽象的核心素养.2.通过双曲线标准方程的求解、与双曲线有关的轨迹问题的学习,提升学生的数学运算、逻辑推理及数学抽象等核心素养.1双曲线的定义把平面内与两个定点F1,F2距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线,这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距思考:(1)双曲线定义中,将“小于|F1F2
2、|”改为“等于|F1F2|”或“大于|F1F2|”的常数,其他条件不变,点的轨迹是什么?(2)双曲线的定义中,F1、F2分别为双曲线的左、右焦点,若|MF1|MF2|2a(常数),且2a0),把点A的坐标代入,得b20),把A点的坐标代入,得b29.故所求双曲线的标准方程为1.(2)法一:焦点相同,设所求双曲线的标准方程为1(a0,b0),c216420,即a2b220.双曲线经过点(3,2),1.由得a212,b28,双曲线的标准方程为1.法二:设所求双曲线的方程为1(416)双曲线过点(3,2),1,解得4或14(舍去)双曲线的标准方程为1.(3)设双曲线的方程为Ax2By21,AB0.点
3、P,Q在双曲线上,解得双曲线的标准方程为1.1求双曲线标准方程的步骤(1)确定双曲线的类型,并设出标准方程;(2)求出a2,b2的值2当双曲线的焦点所在坐标轴不确定时,需分焦点在x轴上和y轴上两种情况讨论,特别地,当已知双曲线经过两个点时,可设双曲线方程为Ax2By21(AB0,b0),由题意得解得所以所求双曲线方程为y21.(2)已知双曲线中心在坐标原点,且一个焦点为F1(,0),点P位于该双曲线上,线段PF1的中点坐标为(0,2),则该双曲线的方程是()A.y21 Bx21C.1 D.1B由双曲线的焦点可知c,线段PF1的中点坐标为(0,2),所以设右焦点为F2,则有PF2x轴,且PF24
4、,点P在双曲线右支上所以PF16,所以PF1PF26422a,所以a1,b2c2a24,所以双曲线的方程为x21,选B.与双曲线有关的轨迹问题探究问题1到两定点F1,F2的距离之差是常数(小于|F1F2|)的点的轨迹是双曲线的两支还是一支?提示一支2求以两定点F1,F2为焦点的双曲线方程时,应如何建系?提示以直线F1F2和线段F1F2的垂直平分线分别为x轴和y轴建系【例3】如图所示,在ABC中,已知|AB|4,且三个内角A,B,C满足2sin Asin C2sin B,建立适当的坐标系,求顶点C的轨迹方程思路探究:解以AB边所在的直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,如图所示
5、,则A(2,0),B(2,0)由正弦定理,得sin A,sin B,sin C(R为ABC的外接圆半径)2sin Asin C2sin B,2|BC|AB|2|AC|,即|AC|BC|2a),a,c2,b2c2a26.即所求轨迹方程为1(x)求与双曲线有关的点的轨迹问题的方法(1)列出等量关系,化简得到方程(2)寻找几何关系,由双曲线的定义,得出对应的方程提醒:双曲线的焦点所在的坐标轴是x轴还是y轴检验所求的轨迹对应的是双曲线的一支还是两支3如图所示,已知定圆F1:x2y210x240,定圆F2:x2y210x90,动圆M与定圆F1,F2都外切,求动圆圆心M的轨迹方程解圆F1:(x5)2y21,圆心F1(5,0),半径r11.圆F2:(x5)2y242,圆心F2(5,0),半径r24.设动圆M的半径为R,则有|MF1|R1,|MF2|R4,|MF2|MF1|30,b0),所以解得所以所求的双曲线的标准方程为1.