1、双曲线的简单几何性质 有一首歌,名字叫做悲伤的双曲线,歌词如下:如果我是双曲线,你就是那渐近线如果我是反比例函数,你就是那坐标轴虽然我们有缘,能够生在同一个平面然而我们又无缘,漫漫长路无交点问题1:双曲线的对称轴和对称中心各是什么?提示:坐标轴、坐标原点问题2:在双曲线中,有两条线与双曲线无限靠近,但不能相交,这条直线叫做什么?提示:双曲线的渐近线问题3:过双曲线的某个焦点平行于渐近线的直线与双曲线有几个交点?提示:只有一个交点1双曲线的几何性质标准方程x2a2y2b21(a0,b0)y2a2x2b21(a0,b0)图形标准方程(a0,b0)(a0,b0)性 质 焦点 焦距 范围 对称性 对称
2、轴 ,对称中心 x2a2y2b21y2a2x2b21F1(c,0),F2(c,0)F1(0,c),F2(0,c)|F1F2|2cxa或xa,yR ya或ya,xR x轴、y轴坐标原点 标准方程(a0,b0)(a0,b0)性 质 顶点 轴长 实轴长,虚轴长 离心率 渐近线 或 或x2a2y2b21y2a2x2b21(a,0),(a,0)(0,a),(0,a)2a2b eca(e1)xayb0ybaxxbya0yabx2等轴双曲线实轴和虚轴的双曲线叫等轴双曲线,它的渐近线是,离心率为.等长yxe 2.双曲线的焦点和顶点在同一条对称轴上.2.利用双曲线的渐近线可以较为精确地画出双曲线,渐近线是直线
3、xa,yb(或 xb,ya)围成的矩形的对角线,它决定了双曲线的形状.3.为了便于记忆,根据双曲线的标准方程求它的渐近线方程时,可以把双曲线标准方程x2a2y2b21(a0,b0)中等号右边的“1”改成“0”,然后分解因式即可得到渐近线的方程xayb0.第一课时 双曲线的简单几何性质 例1 求双曲线nx2my2mn(m0,n0)的半实轴长、半虚轴长、焦点坐标、离心率、顶点坐标和渐近线方程 思 路 点 拨 化为标准形式 求a,b,c 得双曲线的几何性质精解详析 把方程 nx2my2mn(m0,n0)化为标准方程x2my2n1(m0,n0),由此可知,半实轴长 a m,半虚轴长 b n,c mn,
4、焦点坐标为(mn,0),(mn,0),离心率 eca mnm1nm,顶点坐标为(m,0),(m,0),渐近线的方程为 y nm x,即 y mnm x.一点通 已知双曲线的方程求其几何性质时,若方程不是标准形式的先化成标准方程弄清方程中的a,b对应的值,再利用c2a2b2得到c,然后确定双曲线的焦点位置,从而写出双曲线的几何性质1(2011安徽高考)双曲线 2x2y28 的实轴长是()A2 B2 2C4 D4 2解析:双曲线方程可变形为x24 y281,所以 a24,a2,2a4.答案:C2已知双曲线 C 的焦点、顶点恰好分别是椭圆x225y2161的长轴端点、焦点,则双曲线 C 的渐近线方程
5、为()A4x3y0 B3x4y0C4x5y0 D5x4y0解析:由已知得,双曲线焦点在 x 轴上,且 c5,a3,双曲线方程为x29 y2161.渐近线方程为x29 y2160,即x3y40.答案:A例 2 求适合下列条件的双曲线标准方程:(1)虚轴长为 12,离心率为54;(2)顶点间距离为 6,渐近线方程为 y32x;(3)与双曲线 x22y22 有公共的渐近线,且过点 M(2,2)思 路 点 拨 分析双曲线的几何性质 求a,b,c 确定讨论焦点位置 求双曲线的标准方程精解详析(1)设双曲线的标准方程为x2a2y2b21 或y2a2x2b21(a0,b0)由题意知 2b12,ca54且 c
6、2a2b2,b6,c10,a8,标准方程为x264y2361 或y264x2361.(2)法一:当焦点在 x 轴上时,ba32且 a3,b92.所求的方程为x29 4y2811.当焦点在 y 轴上时,ab32且 a3,b2.所求的方程为y29x24 1.法二:设以 y32x 为渐近线的双曲线方程为x24 y29(0)。当 0 时,a24,2a2 4694;当 0)若已知双曲线的渐近线方程 ybax,还可以将方程设为x2a2y2b2(0),可避免讨论焦点的位置3若双曲线的一个焦点为(0,13),且离心率为135,则其标准方程为()A.x252 y21221 B.y2122x2521C.x2122
7、y2521 D.y252 x21221解析:依题意可知,双曲线的焦点在 y 轴上,且 c13.又ca135,所以 a5,b c2a212,故其标准方程为y252 x21221.答案:D4与椭圆x29 y2251 共焦点,离心率之和为145 的双曲线标准方程为_解析:椭圆的焦点是(0,4),(0,4),c4,e45,双曲线的离心率等于145 452,4a2,a2.b2422212.双曲线的标准方程为y24x2121.答案:y24x2121.例 3 已知 F1,F2 是双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的两个焦点,PQ 是经过 F1 且垂直于 x 轴的双曲线的弦.如果PF2Q90,求双曲线的离
8、心率 思 路 点 拨 设F1c,0,将焦点F1的横坐标代入方程求出P的纵坐标及|PF1|由PF2Q90建立a,b,c的关系 求出离心率精解详析 设 F1(c,0),由|PF2|QF2|,PF2Q90,知|PF1|F1F2|2c,|PF2|2 2c.由双曲线的定义得 2 2c2c2a.eca22 221 2.所以所求双曲线的离心率为 1 2.一点通(1)求双曲线离心率的常见方法:一是依据条件求出 a,c,再计算 eca;二是依据条件建立参数 a,b,c 的关系式,一种方法是消去 b 转化成离心率 e 的方程求解,另一种方法是消去 c转化成含ba的方程,求出ba后利用 e1b2a2求离心率(2)求离心率的范围一般是根据条件建立 a,b,c 的不等式,通过解不等式得ca或ba的范围,再求得离心率的范围5已知双曲线x2a2y2b21 的两条渐近线互相垂直,则双曲线的离心率为()A.3B.2C.52D.22解析:由题意可知,此双曲线为等轴双曲线等轴双曲线的实轴与虚轴相等,则 ab,ca2b2 2a,于是 eca 2.答案:B6设 a1,则双曲线x2a2y2a121 的离心率 e 的取值范围是()A(2,2)B(2,5)C(2,5)D(2,5)解析:e2a2a12a2 1a22a2(1a1)21,a1,01a1,11a12,2e21,2e0,b0)