1、第七节双曲线授课提示:对应学生用书第167页基础梳理1双曲线的定义(1)平面内与两个定点F1,F2的距离之差的绝对值(|F1F2|2c0)为非零常数2a(2a0,c0.当2a|F1F2|时,M点不存在2双曲线的标准方程与几何性质图形标准方程1(a0,b0)1(a0,b0)续表性质范围xa或xaya或ya对称性对称轴:坐标轴;对称中心:原点对称轴:坐标轴;对称中心:原点顶点顶点坐标:A1(a,0),A2(a,0)顶点坐标:A1(0,a),A2(0,a)渐近线yxyx离心率e,e(1,)实、虚轴线段A1A2叫作双曲线的实轴,它的长|A1A2|2a;线段B1B2叫作双曲线的虚轴,它的长|B1B2|2
2、b;a叫作双曲线的实半轴长,b叫作双曲线的虚半轴长a,b,c间的关系c2a2b2(ca0,cb0)1在双曲线的定义中,|MF1|MF2|2a,表示靠近F2的一支,|MF2|MF1|2a,表示靠近F1的一支2双曲线的焦点到渐近线的距离等于其虚半轴长3方程1(mn0)表示的曲线(1)当m0,n0时,表示焦点在x轴上的双曲线(2)当m0,n0时,则表示焦点在y轴上的双曲线4方程的常见设法(1)与双曲线1共渐近线的方程可设为(0)(2)若渐近线的方程为yx,则可设双线曲方程为(0)四基自测1(基础点:双曲线的标准方程)以椭圆1的焦点为顶点,顶点为焦点的双曲线方程为()Ax21By21Cx21 D.1答
3、案:A2(基础点:双曲线的定义)若双曲线E:1的左、右焦点分别为F1、F2,点P在双曲线E上,且|PF1|3,则|PF2|等于()A11B9 C5D.3答案:B3(基础点:双曲线的渐近线)双曲线x21的渐近线方程为_答案:yx4(基础点:双曲线的焦距)双曲线1的焦距为_答案:2授课提示:对应学生用书第167页考点一双曲线的定义及应用挖掘1利用定义求双曲线方程/ 自主练透例1(1)已知两圆C1:(x4)2y22,C2:(x4)2y22,动圆M与两圆C1,C2都相切,则动圆圆心M的轨迹方程是()Ax0B1(x)C.1 D.1或x0解析动圆M与两圆C1,C2都相切,有四种情况:动圆M与两圆都外切;动
4、圆M与两圆都内切;动圆M与圆C1外切、与圆C2内切;动圆M与圆C1内切、与圆C2外切在情况下,显然,动圆圆心M的轨迹方程为x0;在的情况下,设动圆M的半径为r,则|MC1|r,|MC2|r.故得|MC1|MC2|2;在的情况下,同理得|MC2|MC1|2.由得|MC1|MC2|2.已知|C1C2|8,根据双曲线定义,可知点M的轨迹是以C1(4,0),C2(4,0)为焦点的双曲线,且a,c4,b2c2a214,其方程为1.故选D.答案D(2)已知动圆M与圆C1:(x4)2y22外切,与圆C2:(x4)2y22内切,则动圆圆心M的轨迹方程为()A.1(x) B1(x)C.1(x) D.1(x)解析
5、设动圆的半径为r,由题意可得|MC1|r,|MC2|r,所以|MC1|MC2|22a,故由双曲线的定义可知动点M在以C1(4,0),C2(4,0)为焦点,实轴长为2a2的双曲线的右支上,即a,c4b216214,故动圆圆心M的轨迹方程为1(x)答案A挖掘2利用定义求点到焦点的距离/ 互动探究例2(1)(2020陕西师大附中模拟)设过双曲线x2y29右焦点F2的直线交双曲线的左支于点P,Q,若|PQ|7,则F2PQ的周长为()A19B26C43 D.50解析如图所示,由双曲线的定义可得得|PF2|QF2|PQ|4a,F2PQ的周长为|PF2|QF2|PQ|4a|PQ|PQ|432726.答案B(
6、2)(2020河南郑州一模)已知双曲线C:1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,实轴长为6,渐近线方程为yx,动点M在双曲线左支上,点N为圆E:x2(y)21上一点,则|MN|MF2|的最小值为()A8 B9C10 D.11解析由题意知2a6,则a3,又由得b1,所以c,则F1(,0)根据双曲线的定义知|MF2|2a|MF1|MF1|6,所以|MN|MF2|MN|MF1|6|EN|MN|MF1|5|F1E|559,当且仅当F1,M,N,E共线时取等号,故选B.答案B(3)已知双曲线C:1(b0),F1、F2分别为C的左、右焦点,过F2的直线l分别交C的左、右支于点A、B,且|AF1|B
7、F1|,则|AB|()A4 B8C16 D32解析由双曲线定义知|AF2|AF1|2a,|BF1|BF2|2a,由于|AF1|BF1|,所以两式相加可得|AF2|BF2|4a,而|AB|AF2|BF2|,|AB|4a,由双曲线方程知a4,|AB|16,故选C.答案C破题技法应用双曲线定义时要注意(1)距离之差的绝对值,不能漏掉“绝对值”,否则轨迹是一支(2)2aa0,cb0)考点二双曲线的方程及性质挖掘1利用双曲线的性质求方程/ 自主练透例1(1)经过点(2,1),且渐近线与圆x2(y2)21相切的双曲线的标准方程为()A.1By21C.1 D.1解析法一:设双曲线的渐近线方程为ykx,即kx
8、y0,由渐近线与圆x2(y2)21相切可得圆心(0,2)到渐近线的距离等于半径1,由点到直线的距离公式可得1,解得k.因为双曲线经过点(2,1),所以双曲线的焦点在x轴上,可设双曲线的方程为1(a0,b0),将(2,1)代入可得1,由得故所求双曲线的标准方程为1.故选A.法二:设双曲线的方程为mx2ny21(mn0),将(2,1)代入方程可得,4mn1.双曲线的渐近线方程为yx,圆x2(y2)21的圆心为(0,2),半径为1,由渐近线与圆x2(y2)21相切,可得1,即3,由可得m,n,所以该双曲线的标准方程为1.选A.答案A(2)若双曲线经过点(3,),且渐近线方程是yx,则双曲线的方程是_
9、解析设双曲线的方程是y2.因为双曲线过点(3,),所以21.所以双曲线的方程为y21.答案y21(3)(2020成都模拟)设双曲线与椭圆1有共同的焦点,且与椭圆相交,一个交点的坐标为(,4),则此双曲线的标准方程是_解析法一:椭圆1的焦点为(0,3)和(0,3),双曲线的焦距为2c6.由双曲线的定义得8442a.a2,b2c2a2945,双曲线方程为1.法二:设双曲线的方程为1(270,b0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2y2a2交于P,Q两点若|PQ|OF|,则C的离心率为()A. BC2 D.解析设双曲线C:1(a0,b0)的右焦点F的坐标为(c,0)由圆的对称性及条件|
10、PQ|OF|可知,PQ是以OF为直径的圆的直径,且PQOF.设垂足为M,连接OP,如图,则|OP|a,|OM|MP|.由|OM|2|MP|2|OP|2得a2,故,即e.故选A.答案A(2)(2019高考全国卷)双曲线C:1的右焦点为F,点P在C的一条渐近线上,O为坐标原点若|PO|PF|,则PFO的面积为()A. BC2 D.3解析双曲线1的右焦点坐标为(,0),一条渐近线的方程为yx,不妨设点P在第一象限,由于|PO|PF|,则点P的横坐标为,纵坐标为,即PFO的底边长为,高为,所以它的面积为.故选A.答案A破题技法求离心率的方法方法解法题型直接法直接求a,b,c,利用e 或e 适合易求a、
11、b、c构造法构造a、b、c间的等式或不等式的齐次关系可能是a、c或a、b的关系挖掘3共焦点的椭圆与双曲线/ 自主练透例3(1)已知椭圆C1:y21(m1)与双曲线C2:y21(n0)的焦点重合,e1,e2,分别为C1,C2的离心率,则()Amn且e1e21Bmn且e1e21Cmn且e1e21 D.mn且e1e21解析设P为椭圆与双曲线在第一象限内的公共点,F1,F2为它们的左、右公共焦点,则|PF1|PF2|2m,|PF1|PF2|2n,mn,由结论一得2,法一:(利用均值不等式)e1e2,2,e1e21,故选A.法二:(利用三角换元)由2,0e11,e21,可设cos ,sin ,0,则e1
12、e21.法三:(利用消元法)2,2,1,由0e11,e21且2,得12,令t,f(t)(t1)21,则f(t),t(1,2),f(t)在(1,2)上单调递减,f(1)1,f(2)0,故01,即e1e21.答案A(2)已知F1,F2为椭圆和双曲线的公共焦点,P为它们的一个公共点,且F1PF2,则该椭圆和双曲线的离心率之积的最小值是()A. BC1 D.解析由结论二得4,同(1)的三种方法均可得到e1e2,故选B.答案B破题技法1.已知椭圆C1:1(其中a1b10)与双曲线C2:1(其中a20,b20)的焦点重合,e1,e2分别为C1,C2的离心率,则bb.2已知F1,F2为椭圆和双曲线的公共焦点,P为它们的一个公共点,且F1PF2,e1,e2分别为椭圆和双曲线的离心率,则2.