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第 21 讲 双曲线及其标准方程 7 种常见考法归类
1.了解双曲线的实际背景,感受双曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
2.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程.
知识点1 双曲线的定义
把平面内与两个定点F ,F 的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|FF|)的点的轨迹叫做双曲线.这
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两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
注:1、集合语言表达式
双曲线就是下列点的集合: .常数要小于两个定点的距离.
2、对双曲线定义中限制条件的理解
(1)当||MF |-|MF ||=2a>|FF|时,M的轨迹不存在.
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(2)当||MF |-|MF ||=2a=|FF|时,M的轨迹是分别以F,F 为端点的两条射线.
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(3)当||MF |-|MF ||=0,即|MF |=|MF |时,M的轨迹是线段FF 的垂直平分线.
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(4)若将定义中的绝对值去掉,其余条件不变,则动点的轨迹为双曲线的一支.具体是哪一支,取决于
与 的大小.
①若 ,则 ,点 的轨迹是靠近定点 的那一支;
②若 ,则 ,点 的轨迹是靠近定点 的那一支.
知识点2 双曲线的标准方程
焦点在x轴上 焦点在y轴上
-=1 -=1
标准方程
(a>0,b>0) (a>0,b>0)
图形
焦点坐标 F(-c,0),F(c,0) F(0,-c),F(0,c)
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a,b,c的关系 c2=a2+b2 a与b没有大小关系注:1、双曲线的标准方程推导过程
①观察我们画出的双曲线,发现它也具有对称性,而且直线FF 是它的一条对称轴,所以以F ,F 所在直
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线为x轴,线段FF 的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系Oxy,
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此时双曲线的焦点分别为F(-c,0),F (c,0),焦距为2c,c>0.
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设P(x,y)是双曲线上一点,则
||PF|-|PF||=2a(a为大于0的常数),
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因为|PF|=,|PF|=,
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所以-=±2a,①
类比椭圆标准方程的化简过程,化简①,得(c2-a2)x2-a2y2=a2(c2-a2),两边同除以a2(c2-a2),得-=1.
由双曲线的定义知,2c>2a,即c>a,所以c2-a2>0,类比椭圆标准方程的建立过程,令 b2=c2-a2,其中
b>0,代入上式,得-=1(a>0,b>0).
②设双曲线的焦点为 F 和F ,焦距为2c,而且双曲线上的动点P满足||PF|-|PF||=2a,其中c>a>0 ,以
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F ,F 所在直线为y轴,线段FF 的垂直平分线为x轴,建立平面直角坐标系,如图所示,此时,双曲线
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的标准方程是什么?
【答案】-=1(a>0,b>0).
2、巧记双曲线焦点位置与方程的关系
两种双曲线 , ( )的相同点是:它们的形状、大小都相同,都有
, ;不同点是:两种双曲线的位置不同,它们的焦点坐标也不同.
焦点跟着正项走,即若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.
3、共焦点双曲线的设法
与双曲线-=1(a>0,b>0)有公共焦点的双曲线方程为-=1(-a2<λ0,b>0)有公共
焦点的双曲线方程为-=1(-a2<λ