双曲线及其方程
一、双曲线的定义
1、第一定义:到两个定点F1与F2的距离之差的绝对值等于定长(<|F1F2|)的点的轨迹(PF1?PF2?2a?F1F2(a为常数))。这两个定点叫双曲线的焦点。 要注意两点:(1)距离之差的绝对值。(2)2a<|F1F2|。
当|MF1|-|MF2|=2a时,曲线仅表示焦点F2所对应的一支; 当|MF1|-|MF2|=-2a时,曲线仅表示焦点F1所对应的一支;
当2a=|F1F2|时,轨迹是一直线上以F1、F2为端点向外的两条射线;用第二定义证明比较简单 或两边之差小于第三边
当2a>|F1F2|时,动点轨迹不存在。
a22、第二定义:动点到一定点F的距离与它到一条定直线l(准线)的距离之比是常数e(e>1)时,这个动
c点的轨迹是双曲线。这定点叫做双曲线的焦点,定直线l叫做双曲线的准线。
二、双曲线的标准方程(b?c?a,其中|F1F2|=2c)
222x2y2焦点在x轴上:2?2?1(a>0,b>0)
aby2x2焦点在y轴上:2?2?1(a>0,b>0)
ab(1)如果x项的系数是正数,则焦点在x轴上;如果y项的系数是正数,则焦点在y轴上。 a不一定大
22 于b。判定焦点在哪条坐标轴上,不像椭圆似的比较x2、y2的分母的大小,而是x2、y2的系数
的符号,焦点在系数正的那条轴上
x2y2x2y2??1 (2)与双曲线2?2?1共焦点的双曲线系方程是2a?kb2?kabx2y2(3)双曲线方程也可设为:??1(mn?0)
mn三、双曲线的性质
标准方程(焦点在x轴) 双曲线 标准方程(焦点在y轴) x2y2?2?1(a?0,b?0) 2aby2x2?2?1(a?0,b?0) 2ab第一定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值是常数(小于F1F2)的点的轨迹叫双曲线。这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点的距离叫焦距。?MP yMF1?MF2?2a??2a?F1F2? y x x P 定义 第二定义:平面内与一个定点F和一条定直线l的距离的比是常数e,当e?1时,动点的轨迹是双曲线。定点F叫做双曲线的焦点,定直线叫做双曲线的准线,常数e(e?1)叫做双曲线的离心率。 yP yP xP x P 范围 对称轴 对称中心 焦点坐标 x?a,y?R y?a,x?R x轴 ,y轴;实轴长为2a,虚轴长为2b 原点O(0,0) F1(?c,0) F2(c,0) F1(0,?c) F2(0,c) 焦点在实轴上,c?顶点坐标 离心率 (?a,0) (a,0) a2?b2;焦距:F1F2?2c (0, ?a) (0,a) e?c(e?1), c2?a2?b2, e越大则双曲线开口的开阔度越大 aa2 x??ca2 y??c2准线方程 准线垂直于实轴且在两顶点的内侧;两准线间的距离:2a c顶点A1(A2)到准线l1(l2)的距离为a?a 顶点到准线的距离 c2顶点A1(A2)到准线l2(l1)的距离为a?a c2焦点F1(F2)到准线l1(l2)的距离为c?a?b 焦点到准线的距离 c222c焦点F1(F2)到准线l2(l1)的距离为a?c c渐近线方程 b2??b2b (虚),?y??x??c,??c,a?和?aa实??? ?x??b虚y () a实将右边的常数设为0,即可用解二元二次的方法求出渐近线的解 共渐近线的双曲线系方程 x2y2??k(k?0) a2b2y2x2??k(k?0) a2b2x2y2双曲线2?2?1与直线y?kx?b的位置关系: ab直线和双曲线的位置 ?x2y2?1??利用?a2b2转化为一元二次方程用判别式确定。 ?y?kx?b?二次方程二次项系数为零直线与渐近线平行。 相交弦AB的弦长AB?1?k2(x1?x2)2?4x1x2 2b2通径:AB?y2?y1?与椭圆一样 a过双曲线上一点的切线 x0xy0y?2?1 或利用导数 2aby0yx0x?2?1 或利用导数 2ab