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第
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双曲线及其方程
一.知识点击
1、双曲线的定义及标准方程
平面内到两定点的距离的差的绝对值为常数(小于)的动点的轨迹叫双曲线. 即.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点的距离叫作双曲线的焦距.
当焦点在轴上时,双曲线的标准方程:,其中;
当焦点在轴上时,双曲线的标准方程:,其中.
2、双曲线的性质
标准方程
图 形
性 质
范 围
或
或
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点
,
,
渐近线
离心率
,,其中
实虚轴
线段叫做双曲线的实轴,它的长;线段叫做双曲线的虚轴,它的长;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
a、b、c的关系
二.典型例题
题型一 双曲线的概念
例1.已知两定点,动点P满足,则当a=3和5时,P点的轨迹为( )
A.双曲线和一条直线
B.双曲线和一条射线
C.双曲线的一支和一条直线
D.双曲线的一支和一条射线
【解答】解:当a=3时,根据双曲线的定义可推断出P点的轨迹是双曲线,|PF1|>|PF2|可推断出其轨迹是双曲线的一支.
当a=5时,方程y2=0,可知其轨迹与x轴重合,舍去在x轴负半轴上的一段,又因为|PF1|﹣|PF2|=2a,说明|PF1|>|PF2|所以应该是起点为(5,0),与x轴重合向x轴正方向延伸的射线,
故选:D.
练习1.已知两定点,在满足下列条件的平面内动点P的轨迹中,是双曲线的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵两定点F1(﹣3,0),F2(3,0), ∴|F1F2|=6,
由双曲线定义得||PF1|﹣|PF2||∈(0,6),
∴四个选项的平面内动点P的轨迹中,是双曲线的是A. 故选:A.
练习2.已知:,满足条件的动点P的轨迹是双曲线的一支,则m可以是下列数据中的①2;②﹣1;③4;④﹣3( )
A.①③ B.①② C.①②④ D.②④
【解答】解:双曲线中,c=3,∵2a<2c=6,∴|2m﹣1|<6,∴.
故选:B.
练习3.已知F为双曲线的左焦点,P,Q为双曲线C上的点.若PQ的长等于虚轴长的2倍,点A(5,0)在线段PQ上,则ΔPQF的周长为__________.
【解答】易知双曲线的左焦点为F?5,0,
∴点A5,0是双曲线的右焦点,虚轴长为8
双曲线的图象如图:
∴PF?
QF?
而PQ=16
则①+②得PF+
∴ΔPQF的周长为
故答案为44.
题型二 双曲线的方程
标准方程
例2.已知两定点,曲线C上的点P到的距离之差的绝对值是,则曲线C的方程为( )
A. B.
C. D.
【解答】解:据双曲线的定义知:P的轨迹是以F1(5,0),
F2(﹣5,0)为焦点,以实轴长为8的双曲线.
所以c=5,a=4,b2=c2﹣a2=9,
所以双曲线的方程为:
故选:B
练习1.焦点坐标为且实轴长为的双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由题意考查c=4,a=2,∴b2=16﹣4=12.
∵双曲线以(﹣4,0)、(4,0)为焦点,
∴双曲线的标准方程是:﹣=1.
故选:C.
例3.焦点分别为,,且经过点的双曲线方程是________.
【解析】由题易知焦点在y轴上,设双曲线的方程
则,所以所求双曲线的标准方程为
例4.已知双曲线经过点和点,求此双曲线的标准方程.
【解答】解:设所求双曲线的方程为:Ax2+By2=1(AB<0),将P,Q点的坐标代入方程得:
, ∴,
∴所求双曲线的方程为:.
练习1.已知双曲线上两点的坐标分别为,求双曲线的标准方程.
【解答】解:设所求双曲线方程为mx2﹣ny2=1(mn>0),
∵P(3,﹣4),P2(,5)两点在双曲线上,
∴, ∴m=﹣,n=﹣,
∴双曲线的标准方程为.
例5.已知双曲线的渐近线为:,实轴长为,则该双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.或
【解答】解:∵双曲线的渐近线方程为,实轴长为4,
∴2a=4,则a=2,
∴当双曲线的焦点在x轴上时,设双曲线方程为,b>0,
此时,解得b=,
∴双曲线方程为,
当双曲线的焦点在y轴上时,设双曲线方程为,b>0,
此时,解得b=2,
即双曲线的方程为:.
故选:D.
题型三 根据焦点位置求参数范围
例6.双曲线的方程,则k的取值范围是 .
【解答】解:双曲线的方程为,
若焦点在x轴上,可得4﹣k>0,k﹣2<0,解得k<2;
若焦点在y轴上,可得4﹣k<0,k﹣2>0,解得k>4.
综上可得k的范围是k>4或k<2.
故答案为:k>4或k<2.
练习1.如果方程表示双曲线,那么实数m的取值范围是( )
A.m>2 B.m<1或m>2
C.﹣1<m<2 D.﹣1<m
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