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《2019_2020学年高中数学第2章圆锥曲线与方程2.3.1双曲线的标准方程学案新人教B版》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、2.3.1 双曲线的标准方程学习目标核心素养1.掌握双曲线的定义,会用双曲线的定义解决实际问题.(重点)2.掌握用定义法和待定系数法求双曲线的标准方程.(重点)3.理解双曲线标准方程的推导过程,并能运用标准方程解决相关问题.(难点)1.通过对双曲线的定义,标准方程的学习,培养学生的数学抽象素养.2.借助于双曲线标准方程的推导过程,提升学生的逻辑推理、数学运算素养.1.双曲线的定义2.双曲线的标准方程焦点所在的坐标轴x轴y轴标准方程-=1(a>0,b>0)-=1(a>0,b>0)图形焦点坐标(-c,0),(c,0)(0,-c),(0,c)a,b,c的关系式c2=a2+b2思考1:双曲
2、线中a,b,c的关系如何?与椭圆中a,b,c的关系有何不同?[提示] 双曲线标准方程中的两个参数a和b,确定了双曲线的形状和大小,是双曲线的定形条件,这里b2=c2-a2,即c2=a2+b2,其中c>a,c>b,a与b的大小关系不确定;而在椭圆中b2=a2-c2,即a2=b2+c2,其中a>b>0,a>c,c与b的大小关系不确定.思考2:如何确定双曲线标准方程的类型?[提示] 焦点F1,F2的位置是双曲线定位的条件,它决定了双曲线标准方程的类型,若x2的系数为正,则焦点在x轴上,若y2的系数为正,则焦点在y轴上.1.若点M在双曲线-=1上,双曲线的焦点为F1,F2,且
3、MF1
4、=3
5、
6、MF2
7、,则
8、MF2
9、等于( )A.2 B.4 C.8 D.12B [双曲线中a2=16,a=4,2a=8,由双曲线定义知
10、
11、MF1
12、-
13、MF2
14、
15、=8,又
16、MF1
17、=3
18、MF2
19、,所以3
20、MF2
21、-
22、MF2
23、=8,解得
24、MF2
25、=4.]2.双曲线-=1的焦距为( )A.3 B.4 C.3 D.4D [解a2=10,b2=2,c2=a2+b2=12,c=2,2c=4,故选D.]3.已知双曲线的a=5,c=7,则该双曲线的标准方程为________.-=1或-=1 [b2=c2-a2=49-25=24,∴双曲线方程为-=1或-=1.]双曲线定义的应
26、用[探究问题]1.如何理解双曲线定义中的“大于零且小于
27、F1F2
28、”?[提示] ①若将“小于
29、F1F2
30、”改为“等于
31、F1F2
32、”,其余条件不变,则动点轨迹是以F1,F2为端点的两条射线(包括端点);②若将“小于
33、F1F2
34、改为“大于
35、F1F2
36、”,其余条件不变,则动点轨迹不存在;③若常数为零,其余条件不变,则动点的轨迹是线段F1F2的中垂线.2.若
37、MF1
38、-
39、MF2
40、=
41、F1F2
42、,则动点M的轨迹是什么?[提示] (1)定义中距离的差要加绝对值,否则只为双曲线的一支.设F1,F2表示双曲线的左、右焦点,①若
43、MF1
44、-
45、MF2
46、=2a,则点M在右支上;②若
47、MF2
48、-
49、MF1
50、
51、=2a,则点M在左支上.(2)双曲线定义的双向运用:①若
52、
53、MF1
54、-
55、MF2
56、
57、=2a(0<2a<
58、F1F2
59、),则动点M的轨迹为双曲线;②若动点M在双曲线上,则
60、
61、MF1
62、-
63、MF2
64、
65、=2a.【例1】 已知F1,F2是双曲线-=1的两个焦点,若P是双曲线左支上的点,且
66、PF1
67、·
68、PF2
69、=32.试求△F1PF2的面积.[思路探究] 根据双曲线的定义及余弦定理求出∠F1PF2即可.[解] 由-=1得a=3,b=4,∴c=5.由双曲线定义及P是双曲线左支上的点得
70、PF1
71、-
72、PF2
73、=-6,∴
74、PF1
75、2+
76、PF2
77、2-2
78、PF1
79、·
80、PF2
81、=36,又∵
82、PF1
83、·
84、PF2
85、
86、=32,∴
87、PF1
88、2+
89、PF2
90、2=100,由余弦定理得cos∠F1PF2==0,∴∠F1PF2=90°,∴S△F1PF2=
91、PF1
92、·
93、PF2
94、=16.1.(变换条件)若本例中双曲线的标准方程不变,且其上一点P到焦点F1的距离为10,求点P到焦点F2的距离.[解] 由-=1得a=3,b=4,∴c=5,由双曲线定义得
95、
96、PF1
97、-
98、PF2
99、
100、=6,即
101、PF1
102、-
103、PF2
104、=±6,∴
105、PF2
106、=10±6,∴点P到焦点F2的距离为4或16.2.(变换条件)若把本例条件“
107、PF1
108、·
109、PF2
110、=32”换成“
111、PF1
112、∶
113、PF2
114、=2∶5”,其他条件不变,试求△F1PF2的面积.[解]
115、由-=1得a=3,b=4,∴c=5,由
116、PF1
117、∶
118、PF2
119、=2∶5,可设
120、PF1
121、=2k,
122、PF2
123、=5k.由
124、PF2
125、-
126、PF1
127、=6可得k=2,∴
128、PF1
129、=4,
130、PF2
131、=10,由余弦定理得cos∠F1PF2===,∴sin∠F1PF2=,S△F1PF2=
132、PF1
133、·
134、PF2
135、·sin∠F1PF2=×4×10×=8.双曲线上的点P与其两个焦点F1,F2连接而成的三角形PF1F2称为焦点三角形.令
136、PF1
137、=r1,
138、PF2
139、=r2,∠F1PF2=θ,因
140、F1F2