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1、双曲线中常考的十六条焦点性质及其证明(一)双曲线的焦点到一条渐近线的距离等于虚半轴长22xy证法一(坐标法):设双曲线1(a0,b0)焦点为F(c,0),22abb一条渐近线为l:yx即bxay0,a
2、bca0
3、bcF(c,0)到l的距离为db.a2b2c证法二(几何法):过实轴端点A作实轴垂线AD交渐近线于点D,b22则DAab,又ODabcOF,a所以F(c,0)到l的距离FHDAb。(等腰三角形两腰上的高相等)(二)双曲线中,PT平分焦点△PF1F2在点P处的内角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以实轴为直径的圆,除去实轴的两个端
4、点.证明:延长F1H到M,交PF2于M,则PMPF,1又
5、PF
6、
7、PF
8、2a,∴
9、FM
10、2a122又H、O为MF1、F1F2中点,1∴OHFM
11、OH
12、a22∴H点的轨迹是以实轴为直径的圆,除去实轴的两个端点.(三)设A1、A2为双曲线的左、右顶点,则△PF1F2的内切圆,必与A1A2所在的直线切于A2(或A1).证明:设AA切X轴于点A',与PF切于M,PF2切于N121∵
13、PF
14、
15、PF
16、2a
17、PM
18、
19、MF
20、
21、PN
22、
23、NF
24、2a1212∵
25、PM
26、=
27、PN
28、,
29、MF1
30、,
31、NF2
32、=
33、A'F
34、2∴
35、FA'
36、
37、A'F
38、2a12又
39、FA'
40、
41、A'F
42、2c1
43、2∴
44、A'F
45、ca
46、AF
47、,∴A'与A重合.2222注:可知,圆心在直线xa或直线xa上.1(四)双曲线焦三角形中,以焦半径为直径的圆必与以双曲线实轴为直径的圆相外切(或内切).证明:以焦半径MF2为直径的圆的半径为r1,圆心为O1;以MF1为直径的圆的半径为r2,圆心为O2,由双曲线定义知
48、MF
49、
50、MF
51、
52、AB
53、12∴
54、OO
55、1
56、FM
57、1(
58、MF
59、
60、AB
61、)ra,112122∴圆O1与圆O外切又
62、MF
63、
64、AB
65、
66、MF
67、12∴
68、OO
69、1
70、FM
71、1(
72、MF
73、
74、AB
75、)ra,221222∴圆O2与圆O内切22xy(五)双曲线1(a0,b0)
76、的两个顶点为A(a,0),A(a,0),2212ab与y轴平行的直线交双曲线于P1、P2时A1P1与A2P2交点的轨迹方程是22xy1.22ab证明:设交点S(x,y),P(m,n),P(m,n)0012∵KK,KK,P1A1A1SP2A2P2Sny022maxannyyny0000∴2222nymamaxaxaamxa0000maxa0222222mnnmnb又11,2222222abbaama222222ybxyxy000∴1即12222222xaaabab022xy(六)若P(x
77、,y)在双曲线1(a0,b0)上,则过P的双000220abxxyy00曲线的切线方程是1.22ab22x2yyxb0证明:求导可得:0y',222abya02xbxxyy000切线方程yy(xx)102022yaab0222xy(七)若P(x,y)在双曲线1(a0,b0)外,则过P0作00022ab双曲线的两条切线切点为P1、P2,则切点弦P1P2的直线方程是xxyy001.22abxxyy11证明:设P(x,y),P(x,y),则过PP切线分别为l:1,11122212122abxxyy22l:1222abxxyyxxyy1
78、0102020∵P在l、l上∴1,10122222ababxxyy00∴过PP方程11222ab22xy(八)AB是双曲线1(a0,b0)的不平行于对称轴且不22ab2b过原点的弦,M为AB的中点,则kk.OMAB2axxyyABAB证明:设A(x,y),B(x,y),则M(),AABB2222yyyyyyABABABKKOMAB22xxxxxxABABAB22222222xyxyxxyyAABBAbAB又,222222ababab2b∴KKOMAB2a22xy(九)若P(x,y)在双曲线1(a0,b0)内,则过
79、P0的00022ab22xyxxyy00弦中点的轨迹方程是.2222abab证明:设弦与双曲线交于P(x,y),P(x,y),中点S(m,n)111222222222xyxy(xx)bmbny1122120KKa2b2a2b2P1P2(yy)a2na2POSmx12022222222mnx0my0ymbmbxnanay,002222abab22xyxxyy00即。2222abab322xy(十)过双曲线