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时间:2019-01-15
《高中的数学解析汇报几何双曲线性质与定义》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、实用标准文案双曲线双曲线是圆锥曲线的一种,即双曲线是圆锥面与平行于轴的平面相截而得的曲线。双曲线在一定的仿射变换下,也可以看成反比例函数。双曲线有两个定义,一是与平面上两个定点的距离之差的绝对值为定值的点的轨迹,二是到定点与定直线的距离之比是一个大于1的常数的点之轨迹。一、双曲线的定义①双曲线的第一定义一动点移动于一个平面上,与该平面上两个定点F1、F2的距离之差的绝对值始终为一定值2a(2a小于F1和F2之间的距离即2a<2c)时所成的轨迹叫做双曲线。取过两个定点F1、F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平
2、分线为y轴建立直角坐标系。设M(x,y)为双曲线上任意一点,那么F1、F2的坐标分别是(-c,0)、(c,0).又设点M与F1、F2的距离的差的绝对值等于常数2a。将这个方程移项,两边平方得:两边再平方,整理得:由双曲线定义,2c>2a 即c>a,所以c2-a2>0.设(b>0),代入上式得:双曲线的标准方程:两个定点F1,F2叫做双曲线的左,右焦点。两焦点的距离叫焦距,长度为2c。坐标轴上的端点叫做顶点,其中2a为双曲线的实轴长,2b为双曲线的虚轴长。实轴长、虚轴长、焦距间的关系:,精彩文档实用标准文案②双
3、曲线的第二定义与椭圆的方法类似:对于双曲线的标准方程:,我们将代入,可得:所以有:双曲线的第二定义可描述为: 平面内一个动点(x,y)到定点(c,0)的距离与到定直线()的距离之比为常数的点的轨迹是双曲线,其中,定点叫做双曲线的焦点,定直线叫做双曲线的准线,常数是双曲线的离心率。1、离心率:(1)定义:双曲线的焦距与实轴长的比,叫做双曲线的离心率;(2)范围:;(3)双曲线形状与的关系:;因此越大,即渐近线的斜率的绝对值就大,这是双曲线的形状就从扁狭逐渐变得开阔。由此可知,双曲线的离心率越大,它的开口就越阔
4、;(1)双曲线的形状张口随着渐近线的位置变化而变化;(2)渐近线的位置(倾斜)情况又受到其斜率制约;2、准线方程:对于来说,相对于左焦点对应着左准线,相对于右焦点对应着右准线;位置关系:,焦点到准线的距离(也叫焦参数);对于来说,相对于下焦点对应着下准线;相对于上焦点对应着上准线。精彩文档实用标准文案3、双曲线的焦半径:双曲线上任意一点与双曲线焦点的连线段,叫做双曲线的焦半径。设双曲线,是其左右焦点,,∴,∴;同理;即:焦点在轴上的双曲线的焦半径公式:其中分别是双曲线的左(下)、右(上)焦点同理:焦点在轴上的
5、双曲线的焦半径公式:二、双曲线的性质 1、轨迹上一点的取值范围:(焦点在x轴上)或者(焦点在y轴上)。 2、对称性:关于坐标轴和原点对称。 3、顶点:A(-a,0),A'(a,0)。同时AA'叫做双曲线的实轴且∣AA'│=2a; B(0,-b),B'(0,b)。同时BB'叫做双曲线的虚轴且│BB'│=2b。4、渐近线:由,当所以:双曲线的渐近线方程为: 焦点在x轴:,焦点在y轴: 5、双曲线焦半径公式:(圆锥曲线上任意一点P(x,y)到焦点距离) 右焦半径:r=│ex-a│ 左焦半径:r=│
6、ex+a│6、共轭双曲线双曲线S:,双曲线 双曲线S'的实轴是双曲线S的虚轴且双曲线S'的虚轴是双曲线S的实轴时,称双曲线S'与双曲线S为共轭双曲线。 特点:(1)共渐近线 (2)焦距相等 (3)两双曲线的离心率平方后的倒数相加等于17.焦点到一条渐近线的距离精彩文档实用标准文案 特别如图2可知:双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离等于半短轴长.这个性质很重要. 三、例题求解:例1:已知双曲线的渐近线是,我们可以判断直线与双曲线的交点个数 ①当直线的斜率时,如果,显然它就是渐近线,与双曲线没有任何交点,
7、如果,则它与双曲线有一个只有一个交点。②当直线的斜率时,则与双曲线有两个交点。③当直线的斜率时,则与与双曲线没有交点例2 已知直线与双曲线有两个不同的交点,试确定的范围. 解:由可得, 从而,解得. 又因为的渐近线方程是,所以.故 精彩文档实用标准文案 例3 已知双曲线的焦点到渐近线的距离是其顶点到原点距离是2倍,则有双曲线的离心率是 解:由已知可知,所以 例4双曲线上一点与左右焦点构成,求的内切圆与边的切点的坐标。分析:设点在已知双曲线的右支上,要求点的坐标。即求的长度,而,其中
8、,只需求的长度,即是圆⊙的一条切线长,可用平面几何知识(切线长定理)求解。解:设点在已知双曲线的右支上,由题意得,,,又,,,又,当点在已知双曲线的右支上时,切点为顶点,当点在已知双曲线的左支上时,切点为顶点例5已知是双曲线的左右焦点,在双曲线的左支上,,,求的值分析:如右图,先做出的内切圆⊙,则⊙切于点,等于内切圆的半径。且,解:做出的内切圆⊙,则⊙切于点,,,,,例6设是曲线:的焦点,为曲线:与
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