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《高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2双曲线的简单几何性质课堂导学案新人教b版选修2》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.3.2双曲线的简单几何性质课堂导学三点剖析一、双曲线的渐近线【例1】求双曲线16x2-9y2=-144的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、顶点坐标、渐近线方程.解:把方程16x2-9y2=-144化为标准方程=1,由此可知,实半轴长a=4,虚半轴长b=3,c==5.焦点坐标为(0,-5),(0,5);离心率e=;顶点坐标为(0,-4),(0,4);渐近线方程为y=±.温馨提示双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线为y=±x,双曲线=1的渐近线为x=±y,即y=±x,应仔细区分两双曲线的渐近线的
2、异同点.二、双曲线的离心率【例2】双曲线=1(a>1,b>0)的焦距为2c,直线l过点(a,0)和(0,b),且点(1,0)到直线l的距离与点(-1,0)到直线l的距离之和s≥c.求双曲线的离心率e的取值范围.解:直线l的方程为=1,即bx+ay-ab=0.由点到直线的距离公式,且a>1,得到点(1,0)到直线l的距离d1=.同理得到点(-1,0)到直线l的距离:d2=,s=d1+d2==.由s≥c,得≥c,即5a≥2c2.于是得5≥2e2,即4e4-25e3+25≤0.解不等式,得≤e2≤5.由于
3、e>1>0,所以e的取值范围是≤e≤.温馨提示本题通过构造法来求离心率的取值范围,考查了不等式的数学思想.本题主要考查了点到直线的距离公式,双曲线的基本性质,以及同学们的综合运算能力.三、直线与双曲线的位置关系【例3】已知直线y=ax+1与双曲线3x2-y2=1交于A、B两点.(1)若以AB为直径的圆过坐标原点,求实数a的值;(2)是否存在这样的实数a,使A、B两点关于直线y=x对称?若存在,请求出a的值;若不存在,请说明理由.解:(1)由消去y,得(3-a2)x2-2ax-2=0.①依题意即-<a
4、<且a≠±3.②设A(x1,y1),B(x2,y2),则∵以AB为直径的圆过原点,∴OA⊥OB.∴x1x2+y1y2=0.但y1y2=a2x1x2+a(x1+x2)+1,由③④,x1+x2=,x1x2=.∴(a2+1)·+a·+1=0.解得a=±1且满足②.(2)假设存在实数a,使A、B关于y=x对称,则直线y=ax+1与y=x垂直,∴a·=-1,即a=-2.直线l的方程为y=-3x+1.将a=-2代入③得x1+x2=4.∴AB中点横坐标为2,纵坐标为y=-2×2+1=-3.但AB中点(2,-3)不
5、在直线y=12x上,即不存在实数a,使A、B关于直线y=12x对称.各个击破类题演练1求满足下列条件的双曲线方程.(1)以2x±3y=0为渐近线,且经过点(1,2);(2)与椭圆x2+5y2=5共焦点且一条渐近线方程为y-x=0.解:(1)设所求双曲线方程为4x2-9y2=λ,点(1,2)在双曲线上点的坐标代入方程可得λ=-32.∴所求双曲线方程为4x2-9y2=-32,即=1.(2)由已知得椭圆x2+5y2=5的焦点为(±2,0),又双曲线的一条渐近线方程为yx=0,则另一条渐近线方程为y+x=0
6、.所求双曲线方程为3x2-y2=λ(λ>0),则a2=,b2=λ.∴c2=a2+b2==4,即λ=3.故所求的双曲线方程为x2-=1.变式提升1(2004天津)设P是双曲线=1上一点,双曲线的一条渐近线方程为3x-2y=0,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点.若
7、PF1
8、=3,则
9、PF2
10、等于()A.1或5B.6C.7D.9答案:C类题演练2(2006陕西高考,12)已知双曲线=1(a>)的两条渐近线的夹角为,则双曲线的离心率为()A.2B.C.D.答案:D变式提升2(2004重庆)已知双曲线=1(
11、a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,点P在双曲线的右支上,且
12、PF1
13、=4
14、PF2
15、,则此双曲线的离心率e的最大值为()A.B.C.2D.答案:B类题演练3已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,离心率为且过点(4,-).(1)求双曲线的标准方程;(2)直线x=3与双曲线交于M、N两点,求证:F1M⊥F2M.答案:(1)解:由双曲线的离心率为,即=,则=2,∴a=b,即双曲线为等轴双曲线.可设其方程为x2-y2=λ(λ≠0).由于双曲线过点(4,),则42-()2=λ.∴λ=6.∴双曲线方
16、程为=1.(2)证明:由(1)可得F1、F2的坐标分别为(-2,0)、(2,0),M、N的坐标分别为(3,)、(3,-).∴kF1M=,kF2M=.故kF1M·kF2M=·=-1.∴F1M⊥F2M.变式提升3已知直线y=kx-1与双曲线x2-y2=1的左支交于A、B两点,若另一条直线l过点P(-2,0)及线段AB的中点Q,求直线l在y轴上的截距的取值范围.解析:由方程.消去y,整理得(1-k2)x2+2kx-2=0.由题设得解得:-<k<-1.设A、B两点坐标分别为(