《高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版理科: 第8章 平面解析幾何 第7節(jié) 雙曲線學(xué)案 理 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版理科: 第8章 平面解析幾何 第7節(jié) 雙曲線學(xué)案 理 北師大版(8頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料
2019.5
第七節(jié) 雙曲線
[考綱傳真] (教師用書獨(dú)具)1.了解雙曲線的實(shí)際背景,了解雙曲線在刻畫現(xiàn)實(shí)世界和解決實(shí)際問題中的作用.2.了解雙曲線的定義、幾何圖形和標(biāo)準(zhǔn)方程,知道其簡單的幾何性質(zhì)(范圍、對稱性、頂點(diǎn)、離心率、漸近線).3.理解數(shù)形結(jié)合思想.4.了解雙曲線的簡單應(yīng)用.
(對應(yīng)學(xué)生用書第144頁)
[基礎(chǔ)知識填充]
1.雙曲線的定義
(1)平面內(nèi)到兩定點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離之差的絕對值等于常數(shù)(大于零且小于|F1F2|)的點(diǎn)的集合叫作雙曲線.這兩個(gè)定點(diǎn)F1,F(xiàn)2叫作雙曲線的焦點(diǎn),
2、兩焦點(diǎn)之間的距離叫作雙曲線的焦距.
(2)集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,
其中a,c為常數(shù)且a>0,c>0.
①當(dāng)2a<|F1F2|時(shí),M點(diǎn)的軌跡是雙曲線;
②當(dāng)2a=|F1F2|時(shí),M點(diǎn)的軌跡是兩條射線;
③當(dāng)2a>|F1F2|時(shí),M點(diǎn)不存在.
2.雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
圖形
性
質(zhì)
范圍
x≥a或x≤-a,y∈R
y≤-a或y≥a,x∈R
對稱性
對稱軸:坐標(biāo)軸,對稱中心:原點(diǎn)
頂點(diǎn)
A1(
3、-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
漸近線
y=±x
y=±x
離心率
e=,e∈(1,+∞)
實(shí)虛軸
線段A1A2叫作雙曲線的實(shí)軸,它的長|A1A2|=2a;線段B1B2叫作雙曲線的虛軸,它的長|B1B2|=2b;a叫作雙曲線的實(shí)半軸長,b叫作雙曲線的虛半軸長
a、b、c
的關(guān)系
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
[知識拓展]
1.三種常見雙曲線方程的設(shè)法
(1)若已知雙曲線過兩點(diǎn),焦點(diǎn)位置不能確定,可設(shè)方程為Ax2+By2=1(AB<0).
(2)當(dāng)已知雙曲線的漸近線方程bx
4、±ay=0,求雙曲線方程時(shí),可設(shè)雙曲線方程為b2x2-a2y2=λ(λ≠0).
(3)與雙曲線-=1有相同的漸近線的雙曲線方程可設(shè)為-=λ(λ≠0).
2.等軸雙曲線
實(shí)軸和虛軸等長的雙曲線叫作等軸雙曲線,其漸近線方程為y=±x,離心率為e=.
[基本能力自測]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)平面內(nèi)到點(diǎn)F1(0,4),F(xiàn)2(0,-4)距離之差的絕對值等于8的點(diǎn)的軌跡是雙曲線.( )
(2)方程-=1(mn>0)表示焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線.( )
(3)雙曲線-=λ(m>0,n>0,
5、λ≠0)的漸近線方程是-=0,即±=0.( )
(4)等軸雙曲線的漸近線互相垂直,離心率等于.( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
2.(教材改編)已知雙曲線-=1(a>0)的離心率為2,則a=( )
A.2 B. C. D.1
D [依題意,e===2,所以=2a,則a2=1,a=1.]
3.若雙曲線E:-=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P在雙曲線E上,且|PF1|=3,則|PF2|等于( )
A.11 B.9 C.5 D.3
B [由題意知a=3,b=4,∴c=5.
6、由雙曲線的定義||PF1|-|PF2||=|3-|PF2||=2a=6,∴|PF2|=9.]
4.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的焦距為2,且雙曲線的一條漸近線與直線2x+y=0垂直,則雙曲線的方程為( )
A.-y2=1 B.x2-=1
C.-=1 D.-=1
A [由題意可得解得a=2,則b=1,所以雙曲線的方程為-y2=1,故選A.]
5.(20xx·全國卷Ⅲ)雙曲線-=1(a>0)的一條漸近線方程為y=x,則a=________.
5 [∵雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為-=1(a>0),
∴雙曲線的漸近線方程為y=±x.
又雙曲線的一條漸近線方程
7、為y=x,∴a=5.]
(對應(yīng)學(xué)生用書第145頁)
雙曲線的定義及應(yīng)用
(1)已知雙曲線x2-=1的兩個(gè)焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,P為雙曲線右支上一點(diǎn).若|PF1|=|PF2|,則△F1PF2的面積為( )
A.48 B.24
C.12 D.6
(2)(20xx·湖北武漢調(diào)研)若雙曲線-=1的左焦點(diǎn)為F,點(diǎn)P是雙曲線右支上的動點(diǎn),A(1,4),則|PF|+|PA|的最小值是( )
A.8 B.9
C.10 D.12
(1)B (2)B [(1)由雙曲線的定義可得
|PF1|-|PF2|=|PF2|=2a=2,
解得|PF2|=6,故|P
8、F1|=8,又|F1F2|=10,
由勾股定理可知三角形PF1F2為直角三角形,
因此S=|PF1|·|PF2|=24.
(2)由題意知,雙曲線-=1的左焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(-4,0),設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為B,則B(4,0),由雙曲線的定義知|PF|+|PA|=4+|PB|+|PA|≥4+|AB|=4+=4+5=9,當(dāng)且僅當(dāng)A,P,B三點(diǎn)共線且P在A,B之間時(shí)取等號.
所以|PF|+|PA|的最小值為9.]
[規(guī)律方法] 1.應(yīng)用雙曲線的定義需注意的問題
在雙曲線的定義中,要注意雙曲線上的點(diǎn)(動點(diǎn))具備的幾何條件,即“到兩定點(diǎn)(焦點(diǎn))的距離之差的絕對值為一常數(shù),且該常數(shù)必須小于
9、兩定點(diǎn)間的距離”.若定義中的“絕對值”去掉,點(diǎn)的軌跡是雙曲線的一支.同時(shí)需注意定義的轉(zhuǎn)化應(yīng)用.
2.在焦點(diǎn)三角形中,注意定義、余弦定理的活用,常將||PF1|-|PF2||=2a平方,建立與|PF1|·|PF2|間的聯(lián)系.
[跟蹤訓(xùn)練] 已知雙曲線C的離心率為2,焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)A在C上.若|F1A|=2|F2A|,則cos∠AF2F1=( )
【導(dǎo)學(xué)號:79140294】
A. B.
C. D.
A [由e==2得c=2a,如圖,由雙曲線的定義得|F1A|-|F2A|=2a.
又|F1A|=2|F2A|,故|F1A|=4a,
|F2A|=2a,∴
10、cos∠AF2F1==.]
雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程
(1)(20xx·全國卷Ⅲ)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的一條漸近線方程為y=x,且與橢圓+=1有公共焦點(diǎn),則C的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
(2)(20xx·湖北調(diào)考)已知點(diǎn)A(-1,0),B(1,0)為雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右頂點(diǎn),點(diǎn)M在雙曲線上,△ABM為等腰三角形,且頂角為120°,則該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A.x2-=1 B.x2-=1
C.x2-=1 D.x2-y2=1
(1)B (2)D [(1)由
11、y=x可得=. ①
由橢圓+=1的焦點(diǎn)為(3,0),(-3,0),
可得a2+b2=9. ②
由①②可得a2=4,b2=5.
所以C的方程為-=1.
故選B.
(2)由題意知a=1.不妨設(shè)點(diǎn)M在第一象限,則由題意有|AB|=|BM|=2,∠ABM=120°.過點(diǎn)M作MN⊥x軸于點(diǎn)N,則|BN|=1,|MN|=,所以M(2,),代入雙曲線方程得4-=1,解得b=1,所以雙曲線的方程為x2-y2=1,故選D.]
[規(guī)律方法] 求雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程的主要方法
(1)定義法:由條件判定動點(diǎn)的軌跡是雙曲線,求出a2,b2,得雙曲線方程.
(2)待定系數(shù)法:即“先定位,后定量”,如
12、果不能確定焦點(diǎn)的位置,應(yīng)注意分類討論或恰當(dāng)設(shè)置簡化討論.
[跟蹤訓(xùn)練] (1)已知雙曲線C:-=1的離心率e=,且其右焦點(diǎn)為F2(5,0),則雙曲線C的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
(2)設(shè)橢圓C1的離心率為,焦點(diǎn)在x軸上且長軸長為26,若曲線C2上的點(diǎn)到橢圓C1的兩個(gè)焦點(diǎn)的距離的差的絕對值等于8,則曲線C2的標(biāo)準(zhǔn)方程為__________.
(1)C (2)-=1 [由焦點(diǎn)F2(5,0)知c=5.
又e==,得a=4,b2=c2-a2=9.
所以雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為-=1.
(2)由題意知橢圓C1的焦點(diǎn)坐標(biāo)為F1(-5,0),F(xiàn)2(5
13、,0),設(shè)曲線C2上的一點(diǎn)P,則||PF1|-|PF2||=8.
由雙曲線的定義知:a=4,b=3.
故曲線C2的標(biāo)準(zhǔn)方程為-=1,即-=1.]
雙曲線的幾何性質(zhì)
◎角度1 雙曲線的離心率問題
(20xx·長沙模擬(二))已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的漸近線與圓(x-2)2+y2=相切,則該雙曲線的離心率為( )
A. B.
C. D.3
A [由雙曲線-=1(a>0,b>0)的漸近線y=x,即bx-ay=0與圓相切得==,即c=b,則c2=3b2=3(c2-a2),化簡得c=a,則該雙曲線的離心率為e===,故選A.]
◎角度2 雙曲線的
14、漸近線問題
(20xx·合肥二檢)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的離心率為,則該雙曲線的漸近線方程為________.
y=±x [因?yàn)閑==,所以c2=a2+b2=3a2,故b=a,則此雙曲線的漸近線方程為y=±x=±x.]
◎角度3 雙曲線性質(zhì)的綜合應(yīng)用
(20xx·全國卷Ⅰ)已知F是雙曲線C:x2-=1的右焦點(diǎn),P是C上一點(diǎn),且PF與x軸垂直,點(diǎn)A的坐標(biāo)是(1,3),則△APF的面積為( )
A. B.
C. D.
D [因?yàn)镕是雙曲線C:x2-=1的右焦點(diǎn),所以F(2,0).
因?yàn)镻F⊥x軸,所以可設(shè)P
15、的坐標(biāo)為(2,yP).
因?yàn)镻是C上一點(diǎn),所以4-=1,解得yP=±3,
所以P(2,±3),|PF|=3.
又因?yàn)锳(1,3),所以點(diǎn)A到直線PF的距離為1,
所以S△APF=×|PF|×1=×3×1=.
故選D.]
[規(guī)律方法] 與雙曲線幾何性質(zhì)有關(guān)問題的解題策略
(1)求雙曲線的離心率(或范圍).依據(jù)題設(shè)條件,將問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于a,c的等式(或不等式),解方程(或不等式)即可求得.
(2)求雙曲線的漸近線方程.依據(jù)題設(shè)條件,求雙曲線中a,b的值或a與b的比值,進(jìn)而得出雙曲線的漸近線方程.
[跟蹤訓(xùn)練] (1)(2
16、0xx·全國卷Ⅱ)若a>1,則雙曲線-y2=1的離心率的取值范圍是( )
A.(,+∞) B.(,2)
C.(1,) D.(1,2)
(2)(20xx·全國卷Ⅰ)已知方程-=1表示雙曲線,且該雙曲線兩焦點(diǎn)間的距離為4,則n的取值范圍是( )
A.(-1,3) B.(-1,)
C.(0,3) D.(0,)
(3)(20xx·武漢調(diào)研)雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的離心率為,焦點(diǎn)到漸近線的距離為3,則C的實(shí)軸長等于________.
【導(dǎo)學(xué)號:79140295】
(1)C (2)A (3)8 [(1)由題意得雙曲線的離心率e=.
∴e2==1+.
∵a>1,∴0<<1,∴1<1+<2,
∴1<e<.
故選C.
(2)若雙曲線的焦點(diǎn)在x軸上,則
又∵(m2+n)+(3m2-n)=4,∴m2=1,∴
∴-1<n<3.
若雙曲線的焦點(diǎn)在y軸上,則雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為
-=1,即
即n>3m2且n<-m2,此時(shí)n不存在.故選A.
(3)因?yàn)閑==,所以c=a,設(shè)雙曲線的一條漸近線方程為y=x,即ax-by=0,焦點(diǎn)為(0,c),所以=b=3,所以a==,所以a2=16,即a=4,故2a=8.]