2019版高考数学一轮复习第八章解析几何第51讲双曲线学案.doc

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1、=【 ;精品教育资源文库 】 = 第 51 讲 双曲线 考纲要求 考情分析 命题趋势 1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质 2了解圆锥曲线的简单应用、了解双曲线的实际背景 3理解数形结合的思想 . 2017 全国卷 ,15 2017 全国卷 , 9 2017 北京卷, 9 2017 天津卷, 5 2017 江苏卷, 8 1.求解与双曲线定义有关的问题;利用双曲线的定义求轨迹方程;求双曲线的标准方程;确定双曲线焦点的位置 2求双曲线的渐近线;求解与双曲线的范围、对称性有关的问题;求解双曲线的离心率 . 分值: 5 分 1双曲线的定义 平面内与两个定点 F1, F2的 _

2、距离的差的绝对值 _等于常数 (小于 | |F1F2 )的点的轨迹叫做双曲线这两个定点叫做 _双曲线的焦点 _,两焦点间的距离叫做 _双曲线的焦距 _ 集合 P M| | | |MF1 | |MF2 2a , | |F1F2 2c,其中 a, c 为常数,且 a0, c0. (1)当 _a c_时,点 P 的轨迹是双曲线; (2)当 _a c_时,点 P 的轨迹是两条射线; (3)当 _a c_时,点 P 不存在 2双曲线的标准方程和几何性质 标准方程 x2a2y2b2 1(a 0, b 0) y2a2x2b2 1(a 0, b 0) 图形 性 质 范围 x a 或 x a, y R y a

3、或 y a, x R 对称性 对称轴: _坐标轴 _,对称中心: _原点 _ 顶点 A1_( a,0)_, A2_(a,0)_ A1_(0, a)_, A2_(0, a)_ 渐近线 y bax y abx =【 ;精品教育资源文库 】 = 离心率 e _ca_, e (1, ) a, b, c 的关系 c2 _a2 b2_ 实 虚轴 线段 A1A2叫做双曲线的实轴,它的长 | |A1A2 _2a_;线段 B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长 | |B1B2 _2b_; a 叫做双曲线的实半轴长, b 叫做双曲线的虚半轴长 3常用结论 (1)双曲线的焦点到渐近线 x2a2y2b2 0(a 0, b

4、0)的距离为 b.如右图 OFH是分别以边 a, b, c 为边长的直角三角形 (2)如 下图: x2a2y2b2 1(a b 0) x2a2y2b2 1(a 0, b 0) 则有: P1, P2两点坐标都为 ? ?c, b2a ,即 | |FP1 | |FP2 b2a. 1思维辨析 (在括号内打 “” 或 “ ”) (1)平面内到点 F1 (0,4), F2(0, 4)距离之差等于 6 的点的轨迹是双曲线 ( ) (2)平面内到点 F1(0,4), F2(0, 4)距离之差的绝对值等于 8 的点的轨迹是双曲线 ( ) (3)方程 x2my2n 1(mn 0)表示焦点在 x 轴上的双曲线 (

5、) (4)双曲线方程 x2m2y2n2 (m 0, n 0, 0) 的渐近线方程是x2m2y2n2 0, 即xmyn0.( ) 解析 (1)错误由双曲线的定义知,应为双曲线的一支,而非双曲线的全部 (2)错误因为 | | |MF1 | |MF2 8 | |F1F2 ,表示的轨迹为两条射线 (3)错误当 m 0, n 0 时表示焦点在 x 轴上 的双曲线,而 m 0, n 0 时则表示焦点=【 ;精品教育资源文库 】 = 在 y 轴上的双曲线 (4)正确因为 x2a2y2b2 1(a 0, b 0)的渐近线方程为 y bax,即x2a2y2b2 0,所以当 0 时, x2m 2y2n 2 1(m

6、 0, n 0)的渐近线方程为x2m 2y2n 2 0,即x2m2y2n2 0,即xmyn 0,同理当 0 时,仍成立,故结论正确 2过双曲线 x2 y2 8 的左焦点 F1有一条弦 PQ 在左支上,若 | |PQ 7, F2是双曲线的右焦点,则 PF2Q 的周长是 ( C ) A 28 B 14 8 2 C 14 8 2 D 8 2 解析 由双曲线定义知, | |PF2 | |PF1 4 2, | |QF2 | |QF1 4 2, | |PF2 | |QF2 (| |PF1 | |QF1 ) 8 2. 又 | |PF1 | |QF1 | |PQ 7, | |PF2 | |QF2 7 8 2.

7、 PF2Q 的周长为 14 8 2. 3双曲线 2x2 y2 8 的实轴长是 ( C ) A 2 B 2 2 C 4 D 4 2 解析 双曲线 2x2 y2 8 的标准方程为 x24y28 1,所以实轴长 2a 4,故选 C 4设双曲线 x2a2y29 1(a 0)的渐近线方程为 3x2 y 0,则 a 的值为 ( C ) A 4 B 3 C 2 D 1 解析 双曲线 x2a2y29 1 的渐近线方程为xay3 0. 整理得 3x ay 0,故 a 2,故选 C 5 (2017 北京卷 )若双曲线 x2 y2m 1 的离心率为 3,则实数 m _2_. 解析 由双曲线的标准方程可知 a2 1,

8、 b2 m,所以 a 1, c 1 m,所以 1 m1 3,解得 m 2. =【 ;精品教育资源文库 】 = 一 双曲线的定义及其标准方程 双曲线的定义和标准方程中的注意点 (1)在解决与双曲线的焦点有关的距离问题时,通常考虑利用双曲线的定义 (2)在运用双曲线的定义解题时,应特别注意定义中的条件 “ 差的绝对值 ” ,弄清楚是指整条双曲线还是双曲线的一支 (3)求双曲线方程时一是标准形式的判断;二是注意 a, b, c 的关系易错易混 【例 1】 (1)已知中心在原点的双曲线 C 的右焦点为 F(3,0),离心率等于 32,则 C 的方程是 ( B ) A x24y25 1 Bx24y25

9、1 C x22y25 1 Dx22y25 1 (2)设 F1, F2是双曲线 x2 y224 1 的两个焦点, P 是双曲线上的一点,且 3| |PF1 4| |PF2 ,则 PF1F2的面积等于 ( C ) A 4 2 B 8 3 C 24 D 48 (3)已知 F1, F2为双曲线 x25y24 1 的左、右焦点, P(3,1)为双曲线内一点,点 A 在双曲线上,则 |AP| |AF2|的最小值为 ( C ) A 37 4 B 37 4 C 37 2 5 D 37 2 5 解析 (1)由曲线 C 的右焦点为 F(3,0),知 c 3, 由离心率 e 32,知 ca 32,则 a 2,故 b

10、2 c2 a2 9 4 5, 所以双曲线 C 的方程为 x24y25 1. (2)双曲线的实轴长为 2,焦距为 | |F1F2 25 10.据题意和双曲线的定义知 2 | |PF1 | |PF2 43| |PF2 | |PF2 13| |PF2 , | |PF2 6, | |PF1 8, | |PF1 2 | |PF2 2 | |F1F2 2, PF1 PF2. =【 ;精品教育资源文库 】 = S PF1F2 12| |PF1 | |PF2 1268 24. (3)|AP| |AF2| |AP| |AF1| 2a,要求 |AP| |AF2|的最小值,只需求 |AP| |AF1|的最小值,当

11、A, P, F1三点共线时,取得最小值,则 |AP| |AF1| |PF1| 37, |AP| |AF2| |AP| |AF1| 2a 37 2 5. 二 双曲线的几何性质及其应用 双曲线中一些几何量的求解方法 (1)求双曲线的离心率 (或范围 )依据题设条件,将问题转化为关于 a, c 的等式 (或不等式 ),解方程 (或不等式 )即可求得 (2)求双曲线的渐近线方程依据题设条件,求双曲线中 a, b 的值或 a 与 b 的比值,进而得出双曲线的渐近线方程 (3)求双曲线的方程依据题设条件求出 a, b 的值或依据双曲线的定义求双曲线的方程 (4)求双曲线的焦点 (焦距 )、实 (虚 )轴的

12、长依题设条件及 a, b, c 之间的关系求解 【例 2】 (1)已知双曲线 C: x2a2y2b2 1(a 0, b 0)的离心率为52 ,则 C 的渐近线方程为 ( C ) A y 14x B y 13x C y 12x D y x (2)(2017 全国卷 )若双曲线 C: x2a2y2b2 1(a0, b0)的一条渐近线被圆 (x 2)2 y2 4 所截得的弦长为 2,则 C 的离心率为 ( A ) A 2 B 3 C 2 D 2 33 (3)若双曲线 x2a2y2b2 1(a0, b0)右顶点为 A,过其左焦点 F 作 x 轴的垂线交双曲线于 M,N 两点,且 MA NA 0,则该双

13、曲线的离心率的取值范围为 ( B ) A (2, ) B (1,2) C ? ?32, D ? ?1, 32 解析 (1) e ca 52 , =【 ;精品教育资源文库 】 = e2 c2a2a2 b2a2 54, a2 4b2, ba 12, 渐近线方程为 y bax,即 y 12x. (2)依题意,双曲线 C: x2a2y2b2 1(a0, b0)的一条渐近线方程为 bx ay 0.因为直线bx ay 0 被圆 (x 2)2 y2 4 所截得的弦长为 2,所以 |2b|b2 a2 4 1,所以 3a2 3b24b2,所以 3a2 b2,所以 e 1 b2a2 1 3 2.故选 A (3)由

14、题意,可得 M? ? c, b2a , N? c, b2a , A(a,0), MA ? ?a c, b2a , NA ?a c, b2a . MA NA 0, (a c)2 b4a2 0, a cb2a 0, 2a2 ac c2 0,即 e2 e 2 0,又 e 1,解得 1 e 2,故选 B 三 直线与双曲线的位置关系 直线与双曲线的位置关系的解决方法 (1)解决此类问题的常用方法是设出直线方程或双曲线方程,然后把直线方程和双曲线方程联立,消元后转化成关于 x(或 y)的一元二次方程,利用根与系数的关 系,整体代入 (2)与中点有关的问题常用点差法 (3)根据直线的斜率与渐近线的斜率的关系

15、来判断直线与双曲线的位置关系 【例 3】 若双曲线 E: x2a2 y2 1(a 0)的离心率等于 2,直线 y kx 1 与双曲线 E 的右支交于 A, B 两点 (1)求 k 的取值范围; (2)若 | |AB 6 3,点 C 是双曲线上一点,且 OC m(OA OB ),求 k, m 的值 解析 (1)由? ca 2,a2 c2 1,得? a2 1,c2 2. 故双曲线 E 的方程为 x2 y2 1. 设 A(x1, y1), B(x2, y2),由? y kx 1,x2 y2 1, 得 (1 k2)x2 2kx 2 0. =【 ;精品教育资源文库 】 = 因为直线与双曲线右支交于 A, B 两点, 故? 2k1 k20且 21 k20, ?2k?2 4?1 k2? ? 2? 0,即 ? k 1, 2 k

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