第二章 2.3 双曲线双曲线标准方程(焦点在x轴))0,0(12222>>=-babyax标准方程(焦点在y轴))0,0(12222>>=-babxay定义第一定义:平面内与两个定点1F,2F的距离的差的绝对值是常数(小于12F F)的点的轨迹叫双曲线。
这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点的距离叫焦距。
{}aMFMFM221=-()212FFa<第二定义:平面内与一个定点F和一条定直线l的距离的比是常数e,当1e>时,动点的轨迹是双曲线。
定点F叫做双曲线的焦点,定直线叫做双曲线的准线,常数e(1e>)叫做双曲线的离心率。
范围x a≥,y R∈y a≥,x R∈对称轴x轴,y轴;实轴长为2a,虚轴长为2b对称中心原点(0,0)OxyP1F2FxyPxyP1F2FxyxyP1F2FxyxyP1F2FxyP焦点坐标1(,0)F c-2(,0)F c1(0,)F c-2(0,)F c焦点在实轴上,22c a b=+;焦距:122F F c=顶点坐标(a-,0) (a,0) (0, a-,) (0,a)离心率eace(=>1)准线方程cax2±=cay2±=准线垂直于实轴且在两顶点的内侧;两准线间的距离:ca22顶点到准线的距离顶点1A(2A)到准线1l(2l)的距离为caa2-顶点1A(2A)到准线2l(1l)的距离为aca+2焦点到准线的距离焦点1F(2F)到准线1l(2l)的距离为cac2-焦点1F(2F)到准线2l(1l)的距离为cca+2渐近线方程xaby±=xbay±=共渐近线的双曲线系方程kbyax=-2222(0k≠)kbxay=-2222(0k≠)①当|MF1|-|MF2|=2a时,则表示点M在双曲线右支上;当aMFMF212=-时,则表示点M在双曲线左支上;②注意定义中的“(小于12F F)”这一限制条件,其根据是“三角形两边之和之差小于第三边”。
若2a=2c时,即2121FFMFMF=-,当2121FFMFMF=-,动点轨迹是以2F为端点向右延伸的一条射线;当2112FFMFMF=-时,动点轨迹是以1F为端点向左延伸的一条射线;若2a>2c时,动点轨迹不存在.2.双曲线的标准方程判别方法是:如果2x项的系数是正数,则焦点在x轴上;如果2y项的系数是正数,则焦点在y轴上.对于双曲线,a不一定大于b,因此不能像椭圆那样,通过比较分母的大小来判断焦点在哪一条坐标轴上.3.双曲线的内外部(1)点00(,)P x y在双曲线22221(0,0)x ya ba b-=>>的内部2200221x ya b⇔->.(2)点00(,)P x y在双曲线22221(0,0)x ya ba b-=>>的外部2200221x ya b⇔-<.4. 形如)0(122πABByAx=+的方程可化为11122=+ByAx当01,01φπBA,双曲线的焦点在y轴上;当01,01πφBA,双曲线的焦点在x轴上;5.求双曲线的标准方程,应注意两个问题:⑴正确判断焦点的位置;⑵设出标准方程后,运用待定系数法求解.6. 离心率与渐近线之间的关系222222221ababaace+=+==1)21⎪⎭⎫⎝⎛+=abe 2)12-=eab7. 双曲线的方程与渐近线方程的关系(1)若双曲线方程为12222=-byax⇒渐近线方程:2222x ya b-=⇔xaby±=.(2)若渐近线方程为xaby±=⇔0=±byax⇒双曲线可设为λ=-2222byax.(3)若双曲线与12222=-byax有公共渐近线,可设为λ=-2222byax(0>λ,焦点在xA2F24轴上,0<λ,焦点在y轴上).(4)与双曲线12222=-byax共渐近线的双曲线系方程是λ=-2222byax)0(≠λ(5)与双曲线12222=-byax共焦点的双曲线系方程是12222=--+kbykax(6)当⇔=时ba离心率2=e⇔两渐近线互相垂直,分别为y=x±,此时双曲线为等轴双曲线,可设为λ=-22yx;8. 双曲线的切线方程(1)双曲线22221(0,0)x ya ba b-=>>上一点00(,)P x y处的切线方程是00221x x y ya b-=. (2)过双曲线22221(0,0)x ya ba b-=>>外一点00(,)P x y所引两条切线的切点弦方程是00221x x y ya b-=.(3)双曲线22221(0,0)x ya ba b-=>>与直线Ax By C++=相切的条件是22222A aB b c-=.9. 直线与双曲线的位置关系直线l:)0(≠+=mmkxy双曲线C:12222=-byax(a>0,b>0)⎪⎩⎪⎨⎧=-+=12222byaxmkxy⇒02)(222222222=----bamamkxaxkab1) 当0222=-kab,即abk±=时,直线l与双曲线的渐进线_平行_,直线与双曲线C相交于一点;2) 当b2-a2k2≠0,即abk±≠时,△=(-2a2mk)2-4(b2-a2k2)(-a2k2)(-a2m2-a2b2) ①0φ∆时,直线l与双曲线相交,有两个公共点②0=∆时,直线l与双曲线相切,有且仅有一个公共点③0π∆时,直线l与双曲线相离,无公共点3) 直线与双曲线只有一个公共点,则直线与双曲线必相切吗?为什么?(不一定)10. 关于直线与双曲线的位置关系问题常用处理方法直线l:)0(≠+=mmkxy双曲线C:12222=-byax(a>0,b>0)①联立方程法:⎪⎩⎪⎨⎧=-+=12222byaxmkxy⇒02)(222222222=----bamamkxaxkab设交点坐标为),(11yxA,),(22yxB,则有0φ∆,以及2121,xxxx+,还可进一步求出mxxkmkxmkxyy2)(212121++=+++=+,2212122121)())((mxxkmxxkmkxmkxyy+++=++=在涉及弦长,中点,对称,面积等问题时,常用此法,比如a.相交弦AB的弦长2122122124)(11xxxxkxxkAB-++=-+=ak∆+=21或2122122124)(1111yyyykyykAB-++=-+=ak∆+=21b. 中点),(yxM,221xxx+=,221yyy+=②点差法:设交点坐标为),(11yxA,),(22yxB,代入双曲线方程,得1221221=-byax1222222=-byax将两式相减,可得2212122121))(())((b y y y y a x x x x -+=-+ )()(2122122121y y a x x b x x y y ++=-- a. 在涉及斜率问题时,)()(212212y y a x x b k AB++= b. 在涉及中点轨迹问题时,设线段AB 的中点为),(00y x M ,2020202212122y a x b y a x b x x y y =••=--, 即0202y a x b k AB=, 11. 焦点三角形面积公式:)(,2tan21221PF F b S PF F ∠==∆θθ。