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雙曲線知識點
指導教師:鄭軍
一、雙曲線的定義:
1.第一定義:
到兩個定點F1與F2的距離之差的絕對值等于定長(要注意兩點:(1)距離之差的絕對值.(2)2a當|MF1|-|MF2|=2a時,曲線僅表示焦點F2所對應的一支;
當|MF1|-|MF2|=-2a時,曲線僅表示焦點F1所對應的一支;
當2a=|F1F2|時,軌跡是一直線上以F1、F2為端點向外的兩條射線;
當2a>|F1F2|時,動點軌跡不存在.
2.第二定義:
動點到一定點F的距離與它到一條定直線l的距離之比是常數(shù)e(e>1)時,這個動點的軌跡是雙曲線這定點叫做雙曲線的焦點,定直線l叫做雙曲線的準線
二、雙曲線的標準方程:
(a>0,b>0)(焦點在x軸上);
(a>0,b>0)(焦點在y軸上);
1.如果項的系數(shù)是正數(shù),則焦點在x軸上;如果項的系數(shù)是正數(shù),則焦點在y軸上. a不一定大于b.
2.與雙曲線共焦點的雙曲線系方程是
3.雙曲線方程也可設為:例題:已知雙曲線和橢圓有相同的焦點,且過點,求雙曲線的軌跡方程。
三、點與雙曲線的位置關系,直線與雙曲線的位置關系:
1點與雙曲線:
點在雙曲線的內部
點在雙曲線的外部
點在雙曲線上
2直線與雙曲線:(代數(shù)法)
設直線,雙曲線七、8.29.
去百度文庫,查看完整內容>內容來自用戶:鍠冨杻涓濊雙曲線知識點指導教師:鄭軍一、雙曲線的定義:1.第一定義:到兩個定點F1與F2的距離之差的絕對值等于定長(要注意兩點:(1)距離之差的絕對值.(2)2a當|MF1|-|MF2|=2a時,曲線僅表示焦點F2所對應的一支;當|MF1|-|MF2|=-2a時,曲線僅表示焦點F1所對應的一支;當2a=|F1F2|時,軌跡是一直線上以F1、F2為端點向外的兩條射線;當2a>|F1F2|時,動點軌跡不存在.2.第二定義:動點到一定點F的距離與它到一條定直線l的距離之比是常數(shù)e(e>1)時,這個動點的軌跡是雙曲線這定點叫做雙曲線的焦點,定直線l叫做雙曲線的準線二、雙曲線的標準方程:(a>0,b>0)(焦點在x軸上);(a>0,b>0)(焦點在y軸上);1.如果項的系數(shù)是正數(shù),則焦點在x軸上;如果項的系數(shù)是正數(shù),則焦點在y軸上. a不一定大于b.2.與雙曲線共焦點的雙曲線系方程是3.雙曲線方程也可設為:例題:已知雙曲線和橢圓有相同的焦點,且過點,求雙曲線的軌跡方程。
三、點與雙曲線的位置關系,直線與雙曲線的位置關系:1點與雙曲線:點在雙曲線的內部點在雙曲線的外部點在雙曲線上2直線與雙曲線:(代數(shù)法)設直線,雙曲線七、8.29。.。
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雙曲線方程1.雙曲線的第一定義:
⑴①雙曲線標準方程:.
一般方程:.
⑵①i.焦點在x軸上:
頂點: 焦點: 準線方程 漸近線方程:或
ii.焦點在軸上:頂點:. 焦點:.準線方程:. 漸近線方程:或,參數(shù)方程:或 .
②軸為對稱軸,實軸長為2a,虛軸長為2b,焦距2c. ③離心率. ④準線距(兩準線的距離);通徑. ⑤參數(shù)關系. ⑥焦點半徑公式:對于雙曲線方程(分別為雙曲線的左、右焦點或分別為雙曲線的上下焦點)
“長加短減”原則:
構成滿足 (與橢圓焦半徑不同,橢圓焦半徑要帶符號計算,而雙曲線不帶符號)
⑶等軸雙曲線:雙曲線稱為等軸雙曲線,其漸近線方程為,離心率.
⑷共軛雙曲線:以已知雙曲線的虛軸為實軸,實軸為虛軸的雙曲線,叫做已知雙曲線的共軛雙曲線.與互為共軛雙曲線,它們具有共同的漸近線:.
⑸共漸近線的雙曲線系方程:的漸近線方程為如果雙曲線的漸近線為時,它的雙曲線方程可設為.
例如:若雙曲線一條漸近線為且過,求雙曲線的方程?
解:令雙曲線的方程為:,代入得.
⑹直線與雙曲線的位置關系:
區(qū)域①:無切線,2條與漸近線平行的直線,合計2條;
區(qū)域②:即定點在雙曲線上,1條切線,2條與漸近線平行的直線,合計3條;
圓錐曲線知識點全面覆蓋練習1.(1)已知兩個定點 , ,且 =10,則點 的軌跡方程是 .(2) 已知兩個定點 , ,且 =8, 則點 的軌跡方程是 .(3) 已知兩個定點 , ,且 =6, 則點 的軌跡方程是 .2.兩焦點分別為 , ,且經過點 的橢圓方程是 .3.若橢圓 上一點P到焦點 的距離等于6,則點P到另一個焦點 的距離是 4. ABC的兩個頂點A,B的坐標分別是 , ,邊AC,BC所在直線的斜率之積等于 ,則頂點C的軌跡方程是 .5.點P是橢圓 上一點,以點P以及焦點 , 為頂點的三角形的面積等于1, 則點P的坐標是 .6.橢圓 的長軸與半短軸的和等于 , 離心率等于 , 焦點的坐標是 ,頂點的坐標是 ,準線方程是 ,左焦點到右準線的距離等于 .7.橢圓 上一點P到左焦點的距離等于3,則點P到左準線的距離是 ,則點P到右準線的距離是 .8.(1) 已知兩個定點 , ,動點P到 的距離的差的絕對值等于6,則點P的軌跡方程是 ;(2) 已知兩個定點 , ,動點P到 的距離的差的絕對值等于8, 則點P的軌跡方程是 ;(3) 已知兩個定點 , ,動點P到 的距離的差的絕對值等于10, 則點P的軌跡方程是 ;9已知曲線C的方程是 , (1)若曲線C是圓,則 的取值范圍是 ; (2)若曲線C是橢圓, 則 的取值范圍是 ; (3)若曲線C是雙曲線, 則 的取值范圍是 .10橢圓 與雙曲線 有相同的焦點,則 的取值范圍是 .11 ABC的兩個頂點A,B的坐標分別是 , ,邊AC,BC所在直線的斜率之積等于 ,則頂點C的軌跡方程是 .12雙曲線 的實軸長與虛半軸長的和等于 , 離心率等于 , 焦點的坐標是 ,頂點的坐標是 , 準線方程是 ,漸近線的方程 ,兩漸近線的夾角等于 ,右支上一點P到左焦點的距離等于10,則它到右準線的距離等于 . 點P到兩漸近線的距離的和等于 .13與橢圓 有相同的焦點,且離心率為 的雙曲線的方程是 .14點M與點F 的距離比它到直線: 的距離小1,則點 的軌跡方程是 .15拋物線 的焦點的坐標是 , 準線方程是 .16設直線 經過拋物線 的焦點,與拋物線相交于A ,B 兩點, (1) = ;(2) = ;(3)若直線 的斜率為1,則 = ; (4) = .17拋物線 上與焦點的距離等于9的點的坐標是 .18正 OAB的三個頂點均在拋物線 上,O為原點,則 OAB的面積等于 .19方程 的兩個根可分別作為( )A,一橢圓和一雙曲線的離心率 B,兩拋物線的離心率C,一橢圓和一拋物線離心率 D,兩橢圓的離心率20設 橢圓 的兩個焦點,點P在橢圓上,且 . (1) 的面積等于 , (2) 點P的坐標是 .21直線 與橢圓 相交于A,B兩點,則 = .22已雙曲線的離心率為2,則它的兩條漸近線所成的銳角等于 .23如果直線 與雙曲線 沒有公共點,則 的取值范圍是 .24過拋物線 的焦點F的直線與拋物線相交于A,B兩點,自A,B向準線作垂線, 垂足分別為 ,則 = .25一動圓與圓 外切,同時與圓 內切,求動圓圓心的軌跡方程.。
1.橢圓的幾何性質 根據(jù)曲線的方程研究曲線的幾何性質,并正確地畫出它的圖形,是解析幾何的基本問題之一.根據(jù)曲線的條件列出方程.如果說是解析幾何的手段,那么根據(jù)曲線的方程研究曲線的性質、畫圖、就可以說是解析幾何的目的. 下面我們根據(jù)橢圓的標準方程 來研究橢圓的幾何性質. (1)范圍 引導學生從標準方程 ,得出不等式 , ,即 , .這說明橢圓的直線 和直線 所圍成的矩形里(如圖),注意結合圖形講解,并指出描點畫圖時,就不能取范圍以外的點. (2)對稱性 先讓學生閱讀教材中橢圓的幾何性質2. 設問:為什么“把 換成 ,或把 換 ,或把 、同時換成 、時,方程解不變.則圖形關于 軸、軸或原點對稱”呢? 事實上,在曲線方程里,如果把 換成 ,而方程不變,那么當點 在曲線上時,點 關于 軸的對稱點 也在曲線上,所以曲線關于 軸對稱.類似地可以證明其他兩個命題. 同時應向學生指出:如果曲線具有關于 軸對稱,關于 軸對稱和關于原點對稱中的任意兩種,那么它一定具有另一種對稱. 最后強調: 軸、軸是橢圓的對稱軸.原點是橢圓的對稱中心即橢圓中心.進而說明橢圓的中心是焦點連線的中點,對稱軸是焦點的連線及其中垂線與坐標系無關.因而是曲線的固有性質. (3)頂點 引導學生從橢圓的標準方程 分析它與 軸、軸的交點,只須令 得 ,點 、是橢圓與 軸的兩個交點;令 得 ,點 、是橢圓與 軸的兩個交點.應該強調:橢圓有四個頂點 、、、. 同時還需指出: (1°)線段 和 分別叫做橢圓的長軸和短軸,它們的長分別等于 和 ; (2°) 、的幾何意義: 是橢圓長半軸的長, 是橢圓短半軸的長. (3°)橢圓的頂點即是橢圓與對稱軸的交點,一般二次曲線的頂點即是曲線與其對稱軸的交點. 這時教師可作如下小結:由橢圓的范圍,對稱性和頂點,再進行描點畫圖,只須描出較少的點,就可以得到較正確的圖形. (4)離心率 由于離心率的概念比較抽象,教師可直接給出離心率的定義: 橢圓的焦距與長軸長的比 ,叫做橢圓的離心率. 先分析離心率 的取值范圍: ∵ , ∴ . 再結合圖表分析離心率的大小對橢圓形狀的影響: (1)當 趨近于1時, 趨近于 ,從而 越小,因此橢圓越扁平: (2)當 趨近于0時, 趨近于0,從而 趨近于 ,因此橢圓越接近于圓.2..文字語言定義 平面內一個動點到一個定點與一條定直線的距離之比是一個大于1的常數(shù)。
定點是雙曲線的焦點,定直線是雙曲線的準線,常數(shù)e是雙曲線的離心率。2.集合語言定義 設 雙曲線上有一動點M,定點F,點M到定直線距離為d, 這時稱集合{M| |MF|/d=e,e>1}表示的點集是雙曲線. 注意:定點F要在定直線外 且 比值大于1. 3.標準方程 設 動點M(x,y),定點F(c,0),點M到定直線l:x=a^2/c的距離為d, 則由 |MF|/d=e>1. 推導出的雙曲線的標準方程為 (x2/a2)-(y2/b2)=1 其中a>0,b>0,c2=a2+b2. 這是中心在原點,焦點在x軸上的雙曲線標準方程. 而中心在原點,焦點在y軸上的雙曲線標準方程為: (y2/a2)-(x2/b2)=1. 同樣的:其中a>0,b>0,c2=a2+b2.編輯本段·雙曲線的簡單幾何性質 1、軌跡上一點的取值范圍:x≥a,x≤-a(焦點在x軸上)或者y≥a,y≤-a(焦點在y軸上)。
2、對稱性:關于坐標軸和原點對稱。 3、頂點:A(-a,0), A'(a,0)。
同時 AA'叫做雙曲線的實軸且∣AA'│=2a. B(0,-b), B'(0,b)。同時 BB'叫做雙曲線的虛軸且│BB'│=2b. 4、漸近線: 焦點在x軸:y=±(b/a)x. 焦點在y軸:y=±(a/b)x. 圓錐曲線ρ=ep/1-ecosθ當e>1時,表示雙曲線。
其中p為焦點到準線距離,θ為弦與X軸夾角 令1-ecosθ=0可以求出θ,這個就是漸近線的傾角。θ=arccos(1/e) 令θ=0,得出ρ=ep/1-e, x=ρcosθ=ep/1-e 令θ=PI,得出ρ=ep/1+e ,x=ρcosθ=-ep/1+e 這兩個x是雙曲線定點的橫坐標。
求出他們的中點的橫坐標(雙曲線中心橫坐標) x=【(ep/1-e)+(-ep/1+e)】/2 (注意化簡一下) 直線ρcosθ=【(ep/1-e)+(-ep/1+e)】/2 是雙曲線一條對稱軸,注意是不與曲線相交的對稱軸。 將這條直線順時針旋轉PI/2-arccos(1/e)角度后就得到漸近線方程,設旋轉后的角度是θ' 則θ'=θ-【PI/2-arccos(1/e)】 則θ=θ'+【PI/2-arccos(1/e)】 帶入上式: ρcos{θ'+【PI/2-arccos(1/e)】}=【(ep/1-e)+(-ep/1+e)】/2 即:ρsin【arccos(1/e)-θ'】=【(ep/1-e)+(-ep/1+e)】/2 現(xiàn)在可以用θ取代式中的θ'了 得到方程:ρsin【arccos(1/e)-θ】=【(ep/1-e)+(-ep/1+e)】/2 5、離心率: 第一定義: e=c/a 且e∈(1,+∞). 第二定義:雙曲線上的一點P到定點F的距離│PF│ 與 點P到定直線(相應準線)的距離d 的比等于雙曲線的離心率e. d點(│PF│)/d線(點P到定直線(相應準線)的距離)=e 6、雙曲線焦半徑公式(圓錐曲線上任意一點P(x,y)到焦點距離) 右焦半徑:r=│ex-a│ 左焦半徑:r=│ex+a│ 7、等軸雙曲線 一雙曲線的實軸與虛軸長相等 即:2a=2b 且 e=√2 這時漸近線方程為:y=±x(無論焦點在x軸還是y軸) 8、共軛雙曲線 雙曲線S'的實軸是雙曲線S的虛軸 且 雙曲線S'的虛軸是雙曲線S的實軸時,稱雙曲線S'與雙曲線S為共軛雙曲線。
幾何表達:S:(x^2/a^2)-(y^2/b^2)=1 S':(y^2/b^2)-(x^2/a^2)=1 特點:(1)共漸近線 (2)焦距相等 (3)兩雙曲線的離心率平方后。
(一)橢圓及其標準方程 1. 橢圓的定義:橢圓的定義中,平面內動點與兩定點F1、F2的距離的和大于|F1F2|這個條件不可忽視.若這個距離之和小于| F1F2|,則這樣的點不存在;若距離之和等于 | F1F2|,則動點的軌跡是線段F1F2 2.橢圓的標準方程:x2/a2+y2/b2=1(a>b>0),y2/a2+x2/b2=1(a>b>0). 3.橢圓的標準方程判別方法:判別焦點在哪個軸只要看分母的大小:如果x2項的分母大于y2項的分母,則橢圓的焦點在x軸上,反之,焦點在y軸上. 4.求橢圓的標準方程的方法:⑴ 正確判斷焦點的位置;⑵ 設出標準方程后,運用待定系數(shù)法求解. (二)橢圓的簡單幾何性質 1. 橢圓的幾何性質:設橢圓方程為x2/a2+y2/b2=1(a>b>0). ⑴ 范圍: -a≤x≤a,-b≤x≤b,所以橢圓位于直線x=±a和y=±b所圍成的矩形里. ⑵ 對稱性:分別關于x軸、y軸成軸對稱,關于原點中心對稱.橢圓的對稱中心叫做橢圓的中心. ⑶ 頂點:有四個A1(-a,0)、A2(a,0)B1(0,-b)、B2(0,b). 線段A1A2,B1B2分別叫做橢圓的長軸和短軸.它們的長分別等于2a和2b,a和b分別叫做橢圓的長半軸長和短半軸長. 所以橢圓和它的對稱軸有四個交點,稱為橢圓的頂點. ⑷ 離心率:橢圓的焦距與長軸長的比e=c/a叫做橢圓的離心率.它的值表示橢圓的扁平程度.0b>0)的準線有兩條,它們的方程為x=±(a2/c).對于橢圓y2/a2+x2/b2=1(a>b>0)的準線方程,只要把x換成y就可以了,即y= ±(a2/c). 3.橢圓的焦半徑:由橢圓上任意一點與其焦點所連的線段叫做這點的焦半徑. 設F1(-c,0),F2(c,0)分別為橢圓x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)的左、右兩焦點,M(x,y)是橢圓上任一點,則兩條焦半徑長分別為|MF1|=a+ex,|MF2|=a+ex. 橢圓中涉及焦半徑時運用焦半徑知識解題往往比較簡便. 橢圓的四個主要元素a、b、c、e中有a2=b2+c2,e=c/a兩個關系,因此確定橢圓的標準方程只需兩個獨立條件. 4.橢圓的參數(shù)方程 橢圓x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)的參數(shù)方程為x=acosθ,y=bsinθ(θ為參數(shù)). 說明:⑴ 這里參數(shù)θ叫做橢圓的離心角.橢圓上點P的離心角θ與直線OP的傾斜角α不同:tanα=(b/a)tanθ; ⑵ 橢圓的參數(shù)方程可以由方程x2/a2+y2/b2=1與三角恒等式sin2θ+cos2θ=1相比較而得到,所以橢圓的參數(shù)方程的實質是三角代換. 5.橢圓的的內外部 (1)點P(x0,y0)在橢圓x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)的內部,得出x02/a2+y02/b2b>0)的外部,得出 x02/a2+y02/b2>1. 6. 橢圓的切線方程 (1)橢圓x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)上一點P(x0,y0)處的切線方程是(x0?x)/a2+(y0?y)/b2=1. (2)過橢圓x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)外一點P(x0,y0)所引兩條切線的切點弦方程是(x0?x)/a2+(y0?y)/b2=1. (3)橢圓x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)與直線Ax+By+C=0相切的條件是A2a2+B2b2=c2 (三)雙曲線及其標準方程 1.雙曲線的定義:平面內與兩個定點 、的距離的差的絕對值等于常數(shù)2a(小于|F1F2|)的動點M的軌跡叫做雙曲線.在這個定義中,要注意條件2a|F1F2|,則無軌跡.若|MF1||MF2|時,軌跡為 雙曲線的另一支.而雙曲線是由兩個分支組成的,故在定義中應為“差的絕對值”. 2.雙曲線的標準方程:x2/a2-y2/b2=1和y2/a2+x2/b2=1(a>0,b>0).這里b2=c2-a2,其中|F1F2|=2c.要注意這里的a、b、c及它們之間的關系與橢圓中的異同. 3.雙曲線的標準方程判別方法是:如果x2項的系數(shù)是正數(shù),則焦點在x軸上;如果 項的系數(shù)是正數(shù),則焦點在y軸上.對于雙曲線,a不一定大于b,因此不能像橢圓那樣,通過比較分母的大 小來判斷焦點在哪一條坐標軸上. 4.求雙曲線的標準方程,應注意兩個問題:⑴ 正確判斷焦點的位置;⑵ 設出標準方程后,運用待定系數(shù)法求解. (四)雙曲線的簡單幾何性質 1.雙曲線:x2/a2-y2/b2=1的實軸長為2a,虛軸長為2b,離心率e=c/a>1,離心率e越大,雙曲線的開口越大. 2. 雙曲線:x2/a2-y2/b2=1的漸近線方程為y=±(b/a)或表示為:x2/a2-y2/b2=0.若已知雙曲線的漸近線方程是y=±(m/n)x,即mx±ny=0,那么雙曲線的方程具有以下形式:m2x2- n2y2=k,其中k是一個不為零的常數(shù). 3.雙曲線的第二定義:平面內到定點(焦點)與到定直線(準線)距離的比是一個大于1的常數(shù)(離心率)的點的軌跡叫做雙曲線.對于雙曲線:x2/a2-y2/b2=1,它的焦點坐標是(-c,0) 和(c,0),與它們對應的準線方程分別是x=-a2/c和x=a2/c.雙曲線:x2/a2-y2/b2=1(a>0,b>0)的焦半徑公式|PF1|=|e(x+a2/c)|,|PF2|=|e(-x+a2/c)|. 4.雙曲線的內外部 (1)點P(x0,y0)在雙曲線x2/a2-y2/b2=1(a>0,b>0)的內部,得出x02/a2-y02/b20,b>0)的外部,得出x02/a2-y02/b2>1. 5.雙曲線的方程與漸近線方程的關系 (1)若雙曲線方程為x2/a2-y2/b2=1得出漸近線方程:x2/a2±y2/b2=0得出y=±(a/b)x. (2)若漸近線方程為y=±(a/b)x,得出 x2/a2±y2/b2=0,雙曲線可設為x2/a2-y2/b2=λ. (3)若雙曲線與x2/a2-y2/b2=1有公共漸近線,可設為x2/a2-y2/b2=λ(λ>0,焦點在x軸上,λ0,b>0)上一點P(x0,y0)處的切線方程是(x0?x)/a2-(y0?y)/b2=1. (2)過雙曲線x2/a2-y2/b2=1(a>0,b>0)外一點P(x0,y0)所引兩條切。
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