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双曲线定义与方程(带动画)

(1)F1F2延长线和反向延长线(两条射线) (2)轨迹不存在 (3)线段F1F2的垂直平分线
F
1
M
o
F
2
3.双曲线的标准方程
1. 建系. 以F1,F2所在的直线为X轴, 如何求这优美的曲线的方程? 线段F1F 2的中点为原点建立直角坐 标系 2.设点. 设M(x , y),双曲线的焦 距为2c(c>0),F1(-c,0),F2(c,0) 3.列式. |MF1|
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值 等于常数2a (小于︱F1F2︱) 的点的轨迹叫做双曲线. ① 两个定点F1、F2——双曲线的焦点;
② |F1F2|=2c ——焦距. 注意
M
(1)距离之差的绝对值
| |MF1| - |MF2| | = 2a
|MF1| - |MF2| = 2a
F
1
o
F2
x2 y2 2.已知方程 1 9k k 3 3 k 9且 k 6; (1)方程表示椭圆,则 k的取值范围是 __________ ______
小结 ----双曲线定义及标准方程
定义
| |MF1|-|MF2| | =2a(0 < 2a<|F1F2|)
y
M
M F2
y
图象
F1
o
F2
x
2 2
2
(c a ) x a y a (c a )
2 2 2 2 2 2 2 2
令c2-a2=b2
x y 2 1 2 a b
2
2
双曲线的标准方程
y
M
y
M F2 x
F
O
1
F
2
x
O
F1
2 2 x y y x 2 1 2 1 2 2 a b a b (a 0,b 0) 2 2 2 c a b
2 2
F1 ( 7,0) F2 ( 7,0)
F1 ( 5,0) F2 (5,0)
F1 (0, 10) F2 (0,10)
把椭圆方程化成标准 形式后, x2项的分母较大,焦点 在x轴上; y2项的分母较大,焦 点在y轴上.
把双曲线方程化成标 准形式后, x2项的系数为正,焦 点在x轴上; y2项的系数为正,焦 点在y轴上.
∵ ∴
a2
2a = 6,
b2
c=5
a = 3, c = 5
x2 y2 1 (x>0) 所以点P的轨迹方程为: 9 16

b2 = 52-32 =16
变 式 k 3或k _____ 9 . (2)方程表示双曲线,则 k的取值范围是 __________ 练 习 2 2
3.已知双曲线8kx ky 8的一个焦点为( 0,3 ), 则k的值为 ( ) B 65 65 A.1 B.-1 C. D.- 3 3
解:(1)选 C.由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=2a=4, 所以||PF1|-8|=4, 所以|PF1|=4 或 12. (2)由双曲线方程知 a=2,b=3,c= 13, 不妨设|MF1|=r1,|MF2|=r2(r1>r2). 由双曲线定义得 r1-r2=2a=4.
2 两边平方得 r2 1+r2-2r1²r2=16,
F1
y
M
o
F2
x
- |MF2|= 2a _ 2a (x-c)2 + y2 = +

(x+c)2 + y2 -
4.化简.
(x c)2 y2 (x c)2 y2 2a
( (x c)2 y2 )2 ( (x c)2 y2 2a)2
y
M F1
o
cx a a (x c) y
F1
x
方程 焦点
a.b.c 的关 系
x y 2 1 2 a b
F ( ±c, 0)
2
2
y2 x2 2 1 2 a b
F(0, ± c)
2 2
c a b
2
探究二、双曲线定义的应用
x2 y2 2.(1)若双曲线 - =1 上的一点 P 到它的右焦 4 12 点 F2 的距离为 8, 则点 P 到它的左焦点 F1 的距离是__________ x2 y2 (2)已知双曲线 - =1,F1、F2 是其两个焦点,点 M 在双曲 4 9 线上.若∠F1MF2=90°,求△F1MF2 的面积.
2
2
思考:如何由双曲线的标准方程来判断它的焦点 是在X轴上还是Y轴上?
x2 y2 y2 x2 1与 判断: 1 的焦点位置? 16 9 9 16
结论: 看
x , y 前的系数,哪一个为正,则
2
2
焦点在哪一个轴上。
练习1:根据方程指出焦点坐标: x2 y 2 ( 1) 1 16 9 x2 y 2 ( 2) 1 16 9 x2 y 2 ( 3) 1 64 36 ( 4) 4 x 9 y 36
F1 ( 13,0) F2 ( 13,0)
探究一、求双曲线的标准方程
归纳:焦点定型,a、b、c三者之二定量
例1:求适合下列条件的双曲线的标准方程。
y 2 x2 1、a 4, c 5 焦点在y轴上 16 9 1 x2 y 2 1 2、焦点为 (5, 0), (5, 0) 且 b 3 16 9
x2 y 2 3.以椭圆 1的焦点为焦点,且过点A( 15,4) 27 36 2 2
y x 1 4 5 4.双曲线过两点P1 (3,0), P 2 (6, 3)
x2 y 2 1 9 3
x2 y2 练习: 如果方程 2 m m 1 1 表示焦点在x轴上
的双曲线, 求m的取值范围.
3.已知双曲线8kx 2 ky 2 8的一个焦点为( 0,3 ), 则k的值为 ( ) 65 65 A.1 B.-1 C. D.- 3 3
1. 已知两定点F1(-5,0),F2(5,0),平面上一动点P, PF1-PF2= 6,求点P的轨迹方程.
变 解: 由题知点P的轨迹是双曲线的右支, 式 根据双曲线的焦点在 x 轴上,设它的标准方 练 程为: 2 2 x y 习 1( x 0) (a 0, b 0)
即|F1F2|2-4 S△F1MF2=16, 即 4 S△F1MF2=52-16, 所以 S△F1MF2=9.
探究点三 利用双曲线的定义求轨迹问题 动圆 M 与圆 C1:(x+3)2+y2=9 外切,且与圆 C2:(x -3)2+y2=1 内切,求动圆圆心 M 的轨迹方程.
[解] 设动圆半径为 R, 因为圆 M 与圆 C1 外切,且与圆 C2 内切, 所以|MC1|=R+3,|MC2|=R-1, 所以|MC1|-|MC2|=4. 所以点 M 的轨迹是以 C1、C2 为焦点的双曲线的右支, 且有 a=2,c=3,b2=c2-a2=5, x 2 y2 所以所求轨迹方程为 - =1(x≥2). 4 5
思考:
(双曲线的右支)
|MF2| - |MF1| = 2a
(双曲线的左支)
双曲线定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等 于常数2a(小于︱F1F2︱)的点的轨迹叫做双曲线. 说明
(2)常数要小于|F1F2|大于0
0<2a<2c
思考: (1)若2a=2c,则轨迹是什么? (2)若2a>2c,则轨迹是什么? (3)若2a=0,则轨迹是什么?
变式:若表示双曲线呢?
Hale Waihona Puke 变 式 练 习x2 y2 2.已知方程 1 9k k 3 (1)方程表示椭圆,则 k的取值范围是__________ ______ ; (2)方程表示双曲线,则 k的取值范围是 __________ _____ .
1. 已知两定点F1(-5,0),F2(5,0),平面上一动点P, PF1-PF2= 6,求点P的轨迹方程.
画双曲线
演示实验:用拉链画双曲线
画双曲线
演示实验:用拉链画双曲线
①如图(A), |MF1|-|MF2|=常数 ②如图(B),
|MF2|-|MF1|=常数
由①②可得: | |MF1|-|MF2| | =常数 (差的绝对值)
上面 两条合起来叫做双曲线
根据实验及椭圆定义,你能给双曲线下定义吗?
2.双曲线的定义
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