学 习 任 务 | 核 心 素 养 |
1.掌握双曲线的简单几何性质.(重点) | 1.通过学习双曲线的几何性质,培养直观想象、数学运算素养. 2.借助双曲线几何性质的应用及直线与双曲线位置关系的应用,提升直观想象及数学运算、逻辑推理等素养. |
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已知双曲线C的方程为x2-=1,根据这个方程完成下列任务: (1)观察方程中x与y是否有取值范围,由此指出双曲线C在平面直角坐标系中的位置特征;
(2)指出双曲线C是否关于x轴、y轴、原点对称;
(3)指出双曲线C与坐标轴是否有交点,如果有,求出交点坐标;
(4)如果(x,y)满足双曲线C的方程,说出当|x|增大时,|y|将怎样变化,并指出这反映了双曲线的形状具有什么特点.
知识点1 双曲线的几何性质
(1)双曲线的几何性质
标准方程 | -=1(a>0,b>0) | -=1(a>0,b>0) |
图形 | | |
性质 | 范围 | x≥a或x≤-a | y≤-a或y≥a |
对称性 | 对称轴:坐标轴;对称中心:原点 |
顶点 | 顶点坐标:A1(-a,0),A2(a,0) | 顶点坐标:A1(0,-a),A2(0,a) |
轴长 | 实轴长:2a 虚轴长:2b |
渐近线 | y=±x | y=±x |
离心率 | e=,e∈(1,+∞),其中c= | 刮奖卡制作
a,b,c的关系 | c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0) |
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(2)双曲线的中心和等轴双曲线
①双曲线的中心
双曲线的对称中心叫做双曲线的中心.
②等轴双曲线
实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,其渐近线方程为y=±x,离心率为.
1.双曲线的离心率对双曲线的形状有何影响?
[提示] 以双曲线-=1(a>0,b>0)为例.
e===,故当的值越大,渐近线y=x的斜率越大,双曲线的开口越大,e也越大,所以内网审计e反映了双曲线开口的大小,即双曲线的离心率越大,它的开口就越大.
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)双曲线-=1与-=1(a>0,b>0)的形状相同. ( )
(2)双曲线-=1与-=1(a>0,b>0)的渐近线相同.热轧板 ( )
(3)等轴双曲线的渐近线方程与双曲线方程有关. ( )
(4)离心率是的双曲线为等轴双曲线. ( )
[提示] (1)√ 双曲线-=1与-=1(a>0,b>0)的位置不一样,但是形状相同.
(2)× 双曲线-=1的渐近线方程为y=±x;双曲线-=1的渐近线方程为y=±x.
(3)× 等轴双曲线的渐近线方程都是y=±x.
(4)√ 等轴双曲线的离心率是.
2.双曲线-=1的顶点坐标是( )
A.(±5,0) B.(±5,0)或(0,±3)
C.(±4,0) D.(±4,0)或(0,±3)
A [双曲线顶点在x轴上,且a=5,故选A.]
知识点2 直线与双曲线的位置关系
将y=kx+m与-=1联立消去y得一元方程(b2-a2k2)x2-2a2kmx-a2(m2+b2)=0.
Δ的取值 | 位置关系 | 交点个数 |
k=±时(此时m≠0) | 相交 | 只有一个交点无骨花灯 |
k≠±且Δ>0 | 有两个交点 |
k≠±且Δ=0 | 相切 | 只有一个交点 |
k≠±且Δ<0 | 相离 | 没有公共点 |
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2.直线和双曲线只有一个公共点,那么直线和双曲线相切吗?
[提示] 不一定.当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线只有一个公共点,但直线与双曲线相交.
3.过点(0,b)的直线和双曲线-=1(a>0,b>0)只有一个公共点,这样的直线有几条?
[提示] 4条,其中两条切线,两条与渐近线平行的直线.
类型1 根据双曲线方程研究其几何性质
【例1】 (对接教材P124例题)(1)双曲线-=1的左顶点到其渐近线的距离为( )
A.2 B. C. D.3
(2)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,则双曲线C的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
(3)已知双曲线-=1(a>0)的一条渐近线为y=x,则实数a=________.
(1)C (2)C (3)1 [(1)由双曲线方程知a2=9,b2=16,则a=3,b=4,c=5,
从而双曲线左顶点A1(-3,0),一条渐近线方程为y=x,即4x-3y=0,
则左顶点到渐近线的距离d==,故选C.
(2)由e2=1+得=1+三相混合步进电机,
∴=,即=,
又双曲线的焦点在x轴上,则双曲线渐近线方程为y=±x,故选C.水位显示器
(3)由双曲线方程知,双曲线的焦点在x轴,则=2,
即a2=1,∴a=±1,又a>0,∴a=1.]
由双曲线方程研究几何性质的注意点
(1)把双曲线方程化为标准形式,确定a,b的值是关键.
(2)由方程可以求焦距、实(虚)轴长、离心率、渐近线方程.
(3)渐近线是双曲线的重要性质:先画渐近线可使图形更准确,焦点到渐近线距离为虚半轴长.
(4)注意双曲线中一些特殊线段(值)的应用.
如过双曲线-=1的左焦点F1(-c,0)垂直于x轴的弦AB,则|AB|=.