【#文档大全网# 导语】以下是®文档大全网的小编为您整理的《2021_2022学年新教材高中数学第二章平面解析几何2.6.1双曲线的标准方程学案含解析新人教B版》,欢迎阅读!
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2.6 双曲线及其方程
2.6.1 双曲线的标准方程
必备知识·自主学习
导思
1.双曲线的定义
如果F1,F2是平面内的两个定点,a是一个正常数,且2a<|F1F2|,则平面上满足||PF1|-|PF2||=2a的动点P的轨迹称为双曲线,其中,两个定点F1,F2称为双曲线的焦点,两个焦点的距离|F1F2|称为双曲线的焦距.
(1)如何理解“绝对值”?
提示:若将“绝对值”去掉,其余条件不变,则动点的轨迹只有双曲线的一支. (2)把“小于|F1F2|”改为“等于|F1F2|”或“大于|F1F2|”或常数为0,结果如何?
提示:①若将“小于|F1F2|”改为“等于|F1F2|”,其余条件不变,则动点轨迹是以F1,F2为端点的两条射线(包括端点);②若将“小于|F1F2|”改为“大于|F1F2|”,其余条件不变,则动点轨迹不存在.③若常数为零,其余条件不变,则点的轨迹是线段F1F2的中垂线. 2.双曲线的标准方程
焦点所在的坐标轴
x轴 x2y2
a2 -b2 =1 (a>0,b>0)
2
1.双曲线的定义是什么? 2.双曲线的标准方程有哪些?
y轴 yx
2 -2 =1 ab(a>0,b>0)
2
标准方程
图形
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焦点坐标 a,b,c的关系式
F1(-c,0),F2(c,0)
a+b=c
2
2
2
F1(0,-c),F2(0,c)
如何从双曲线的标准方程判断焦点的位置?
提示:焦点F1,F2的位置是双曲线定位的条件,它决定了双曲线标准方程的类型.“焦点跟着正项走”,若x2项的系数为正,则焦点在x轴上;若y2项的系数为正,则焦点在y轴上.
1.辨析记忆(对的打“√”,错的打“×”).
(1)在双曲线标准方程中,a,b,c之间的关系与椭圆中a,b,c之间的关系相同.( ) (2)点A(1,0),B(-1,0),若|AC|-|BC|=2,则点C的轨迹是双曲线.( ) xy
(3)双曲线2 -2 =1的焦点在x轴上,且a>b.( )
ab提示:(1)×.双曲线中b2=c2-a2,椭圆中b2=a2-c2.
(2)×.因为|AB|=2=|AC|-|BC|,所以C点的轨迹是两条射线.
x2
y2
2
2
(3)×.在双曲线 - =1中,焦点在x轴上,且a>0,b>0,但是不一定a>b.
a2b2
2.(教材例题改编)设动点M到点A(0,-5) 的距离与它到点B(0,5) 的距离的差等于6,则M点的轨迹方程是( ) xyyx
A. - =1 B. - =1
916916
yxxy
C. - =1(y>0) D. - =1(x>0)
916916【解析】选C.因为||MA|-|MB||=6<10=|AB|, 所以M点轨迹是焦点在y轴上的双曲线的上半支, 其中a=3,c=5,所以b2=
c2-a2 =4,
2
2
2
2
2
2
2
2
y2x2
所以M点轨迹方程为 - =1y>0 .
916
()
3.已知圆C:x+y-6x-4y+8=0,以圆C与坐标轴的交点分别作为双曲线的一个焦点和顶点,则所得双曲线的标准方程为________.
【解析】令x=0,得y2-4y+8=0,方程无解,即该圆与y轴无交点.
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令y=0,得x2-6x+8=0,解得x=2或x=4, 则符合条件的双曲线中a=2,c=4,
所以b2=c2-a2=16-4=12,且焦点在x轴上, x2y2
所以双曲线的方程为 - =1.
412x2y2
答案: - =1
412
关键能力·合作学习
类型一 双曲线的定义及其应用(逻辑推理)
y
1.设F1,F2分别是双曲线x- =1的左、右焦点,P是双曲线上的一点,且3|PF1|=4|PF2|,
24
2
2
则△PF1F2的面积等于( )
A.42 B.83 C.24 D.48
2.已知动圆E与圆A:(x+4)+y=2外切,与圆B:(x-4)+y=2内切,则动圆圆心E的轨迹方程为________.
2
2
2
2
|PF1|-|PF2|=2,
【解析】
3|PF1|=4|PF2|,|PF1|=8,
解得
|PF|=6.2
又由|F1F2|=10,可得△PF1F2是直角三角形, 1
则S△PF1F2= ×|PF1|×|PF2|=24.
2
2.由圆A:(x+4)2+y2=2,可得圆心A(-4,0),半径=由圆B:(x-4)2+y2=2可得圆心B(4,0),半径=设动圆的半径为R,由题意可得|EA|=R+
2 .
2 ,所以|EA|-|EB|=2
2 <
2 ;
2 ,|EB|=R-
2×4,由双曲线的定义可得,动圆的圆心E在以点A(-4,0),B(4,0)为焦点的双曲线的右支上, 因为a=
2 ,c=4,所以b2=c2-a2=14,
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