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高二数学双曲线知识点及例题

高二数学双曲线知识点及例题一 知识点1. 双曲线第一定义:平面内与两个定点F 1、F 2的距离差的绝对值是常数(小于|F 1F 2|)的点的轨迹叫双曲线。

这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离|F 1F 2|叫焦距。

2. 双曲线的第二定义:平面内与一个定点的距离和到一条定直线的距离的比是常数e (e>1)的点的轨迹叫双曲线。

定点叫双曲线的焦点,定直线叫双曲线的准线,常数e 叫双曲线的离心率。

3. 双曲线的标准方程: (1)焦点在x 轴上的:x a y ba b 2222100-=>>(),(2)焦点在y 轴上的:y a x ba b 2222100-=>>(),(3)当a =b 时,x 2-y 2=a 2或y 2-x 2=a 2叫等轴双曲线。

注:c 2=a 2+b 2 4. 双曲线的几何性质:()焦点在轴上的双曲线,的几何性质:11002222x x a y ba b -=>>()<3>顶点:A 1(-a ,0),A 2(a ,0) 线段A 1A 2叫双曲线的实轴,且|A 1A 2|=2a ; 线段B 1B 2叫双曲线的虚轴,且|B 1B 2|=2b 。

<>=>41离心率:e cae () e 越大,双曲线的开口就越开阔。

<>±5渐近线:y b ax = <>=±62准线方程:x a c5.若双曲线的渐近线方程为:x ab y ±= 则以这两条直线为公共渐近线的双曲线系方程可以写成:)0(2222≠=-λλby a x【典型例题】例1. 选择题。

121122.若方程表示双曲线,则的取值范围是()x m y m m +-+=A mB m m ..-<<-<->-2121或C m mD m R ..≠-≠-∈21且2022.ab ax by c <+=时,方程表示双曲线的是()A. 必要但不充分条件B. 充分但不必要条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件322.sin sin cos 设是第二象限角,方程表示的曲线是()ααααx y -=A. 焦点在x 轴上的椭圆B. 焦点在y 轴上的椭圆C. 焦点在y 轴上的双曲线D. 焦点在x 轴上的双曲线416913221212.双曲线上有一点,、是双曲线的焦点,且,x y P F F F PF -=∠=π 则△F 1PF 2的面积为( ) A B C D (9)633393例2. ()已知:双曲线经过两点,,,,求双曲线的标准方程P P 12342945-⎛⎝ ⎫⎭⎪例3. 已知B (-5,0),C (5,0)是△ABC 的两个顶点,且 sin sin sin B C A -=35,求顶点A 的轨迹方程。

例4. (1)求与椭圆x y 2294152+=有公共焦点,并且离心率为的双曲线的标准方程。

(2)求与双曲线x y M 22941921-=-⎛⎝ ⎫⎭⎪有共同渐近线,且经过点,的双曲线的标准方程。

例5. 已知双曲线方程x y 22421-= (1)过点M (1,1)的直线交双曲线于A 、B 两点,若M 为AB 的中点,求直线AB 的方程;(2)是否存在直线l ,使点N 112,⎛⎝ ⎫⎭⎪为直线l 被双曲线截得的弦的中点,若存在求出直线l 的方程,若不存在说明理由。

例六:1. 若x k y k 22211-+-=表示焦点在y 轴上的双曲线,那么它的半焦距c的取值范围是( ) A. ()1,+∞B. (0,2)C. ()2,+∞D. (1,2)2. 双曲线的两条渐近线的夹角为60°,则双曲线的离心率为( ) A. 2或233B. 2C.233D. 33. 圆C 1:()x y ++=3122和圆C 2:()x y -+=3922,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,求动圆圆心M 的轨迹方程。

[例题答案]例一:解:1. 把所给方程与双曲线的标准方程对照 易知:2+m 与m+1应同号即可。

∴+>+>⎧⎨⎩+<+<⎧⎨⎩20102010m m m m 或 ∴>->-⎧⎨⎩<-<-⎧⎨⎩m m m m 2121或 ∴>-<-m m 12或2022. 若表示双曲线,则一定有;ax by c ab +=<若当时,表示双曲线当时,表示直线ab c c <≠=⎧⎨⎩000∴选A300.sin cos ααα是第二象限角,,∴>< ∴<sin cos αα0 原方程化为:x y 221⋅-=sin cos sin cos αααα易知:x 2的系数为负,y 2的系数为正 ∴方程表示焦点在y 轴上的双曲线 4. 由双曲线方程知:a =4,b =3,c =5设,,则,PF m PF n m n F F c 12128210==-=== 由余弦定理:(223222c m n mn )cos =+-⋅π()10022=-+-m n mn mn ∴=mn 36∴=⋅︒=⋅⋅=S mn F PF ∆12126012363293sin 、 例二:解:设所求双曲线方程为Ax 2-By 2=1,(AB>0)依题意:9321811625119116A B A B A B -=-=⎧⎨⎪⎩⎪⇔=-=-⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪ ∴-=所求双曲线方程为:y x 221691 例三:分析:在△ABC 中由正弦定理可把sin sin sin B C A -=35转化为b c a -=35,结合∴顶点A 的轨迹是以B 、C 为两个焦点,实轴长为6的双曲线的左支 又∵c =5,a =3,∴b =4∴-=<-顶点的轨迹方程为A x y x 2291613() 注:(1)利用正弦定理可以实现边与角的转换,这是求轨迹方程的关键; (2)对于满足曲线定义的,可以直接写出轨迹方程;(3)求轨迹要做到不重不漏,应删除不满足条件的点。

例四:解:(1)由椭圆方程知: a b c ===325,, ()()∴-焦点,,,F F 125050∴-=设双曲线的标准方程为:x a y b 2122121由已知条件得:c ca c ab a b 1111212121155221===+⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⇒==⎧⎨⎩ ∴-=所求双曲线的标准方程为:x y 2241 (2)解法一: M 921,在第四象限-⎛⎝ ⎫⎭⎪ 又双曲线的渐近线为 x y y x 2294123-==± 将点的横坐标代入M x y x ==-=-92233 ∴双曲线的焦点必在x 轴上∴-=设双曲线方程为:x a y b22221()∴=⎛⎝ ⎫⎭⎪--=⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⇒==⎧⎨⎩b a a ba b 239211188222222∴-=所求双曲线标准方程为:x y 221881解法二: 所求双曲线与已知双曲线有共同的渐近线y x =±23∴-=≠设所求双曲线方程为:x y 22940λλ() 又所求双曲线过点, M 921-⎛⎝ ⎫⎭⎪ ()∴⎛⎝ ⎫⎭⎪--=∴=92914222λλ, ∴-=所求双曲线方程为:x y 221881 例五:解:(1)设AB 的方程为:y -1=k (x -1)y kx k x y y =+--=⎧⎨⎪⎩⎪142122,消去()()124424602222-+--+-=k x k k x k k()()设,,,,则,A x y B x y M x x y y 1122121222++⎛⎝ ⎫⎭⎪∴+=--+=--=x x k k k x x k k k 122212224412222121,即 ∴=k 12()()()又 ∆=----+-444122462222k k k k k 将代入k =>120∆ ∴-+=所求直线的方程为:AB x y 210 (1)另解法:()()设,,,,则,A x y B x y M x x y y 1122121222++⎛⎝ ⎫⎭⎪A B x y 、在双曲线上22421-= ∴-=<>-=<>⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪x y x y 1212222242114212()()()()<>-<>+--+-=122012121212:x x x x y y y y 又, x x y y 121222+=+= ()()∴-=-241212x x y y当x 1=x 2时,直线AB 与双曲线没有交点。

∴≠--=∴=x x y y x x k AB 1212121212,那么,∴-+=直线的方程为:AB x y 210 双曲线的一条渐近线为y x =22又,直线与双曲线有两个交点1222<∴ ∴-+=x y AB 210即为的方程(2)假设过N 112,⎛⎝ ⎫⎭⎪的直线l 交双曲线于C (x 3,y 3),D (x 4,y 4)两点则x y x y 3232424242134214-=<>-=<>⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪()()()()<>-<>+---+=342034343434:x x x x y y y y 依题意,又,x x x x y y 34343421≠+=+= ∴--==y y x x k CD 34341双曲线的一条渐近线为y x =22∴>∴122,直线与双曲线没有公共点l ∴⎛⎝ ⎫⎭⎪使点,为弦的中点的直线不存在N 112例六: 1. 答案:A 2. 答案:A3. 分析:解:件知:MC MC BC MB MA MBMC AC MC BC MC MC BC AC 12211222121312--=∴=∴-=-∴-=-=-=即动点M 与两定点C 1、C 2的距离的差是2v .. . ... . . 资 料. . 根据双曲线定义,动点M 的轨迹是双曲线左支(点M 与C 2的距离大于与C 1的距离)这里a c b ==∴=1382,,设M (x ,y )∴轨迹方程为x y x 22810-=<()。

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