下面我们来看一下高中阶段我们应该掌握的双曲线的知识:
一、双曲线的几何性质
1.变元范围
由双曲线的标准方程:(a>0,b>0)知x≥a,x≤-a,说明双曲线在不等式x≥a与x≤-a所表示的区域内,即双曲线在两直线x=a,x=-a的外侧,无限延展的.
2.对称轴及中心
(1)双曲线(a>0,b>0)关于两个坐标轴和原点都是对称的,坐标轴x轴和y轴是双曲线的对称轴,原点(0,0)是双曲线的对称中心.
(2)双曲线的对称中心(0,0)叫做双曲线的中心.
3.顶点及长短轴
(1)双曲线(a>0,b>0)与x轴有两个交点(-a,0)、(a,0),这两个交点叫做双曲线的顶点.双曲线与y轴没有交点,但我们把(0,-b)、(0,b)也注明在y轴上.
(2)线段叫做双曲线的实轴,它的长等于2a,a叫做双曲线的实半轴长;线段叫做双曲线的虚轴,它的长等于2b,b叫做双曲线的虚半轴长.
(3)实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线.
4.渐进线
(1)双曲线(a>0,b>0)的渐进线方程为:.
(2)双曲线(a>0,b>0)的渐进线方程为:.
5.离心率
(1)定义:双曲线的焦距与实轴长的比,叫做双曲线的离心率.
(2)e的范围:e>1(c>a>0)
(3)e的含义:
两条渐进线所构成的角(指的是与实轴的夹角)0双曲线的开口越小.
两条渐进线所构成的角(指的是与实轴的夹角)大双曲线的开口越大.
所以说:双曲线的离心率e是表示双曲线的开口大小的一个量,e越小开口就越小,e越大开口也就越大.
6.准线方程
(1)双曲线(a>0,b>0)的准线方程为:.
(2)双曲线(a>0,b>0)的准线方程为:.
7.焦半径公式
(1)若P(x,y)在双曲线的右支上,则:;.
(2)若P(x,y)在双曲线的左支上,则:;.
(3)下面结合图形加以说明:
①如图(1)所示:
∵
如图(2)所示:
∵
②如图(3)所示:
∵
如图(4)所示:
∵
二、共轭双曲线
若以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线叫做原双曲线的共轭双曲线.
双曲线 ,与 是互为共轭双曲线;互为共轭双曲线有相同的渐进线.
三、直线与双曲线的位置关系
直线与双曲线的位置关系为相交、相切和相离.研究直线与双曲线的位置关系,一般通过解直线方程与双曲线方程所组成的方程组:
对解的个数进行讨论,
(1)有两组不同实数解(△>0)时,直线与双曲线相交;
(2)有两组相同的实数解(△=0)时,直线与双曲线相切;
(3)无实数解(△<0)时,直线与双曲线相离.
直线与双曲线相切时,双曲线上一点M(,)处的切线为;与双曲线相切,斜率为k的切线为.
直线与双曲线相交时,一定要注意直线与双曲线渐近线的关系.
典型例题
例1.求与双曲线共渐近线且过点的双曲线方程及离心率.
例2.已知双曲线的渐近线方程为,两条准线间的距离为,求双曲线标准方程.
习题精选
1.已知双曲线的渐近线方程为,则此双曲线的( )
A.焦距为10 B.实轴和虚轴长分别是8和6 C.离心率是或 D.离心率不确定
2.若方程表示的曲线是一组双曲线,则这组双曲线( )
A.有相同的实轴和虚轴 B.有共同的焦点 C.有共同的准线 D.有相同的离心率
3.如果双曲线上一点到它的右焦点的距离是8,那么点到它的右准线的距离是( )
A. B.10 C. D.
4.经过点且与双曲线有相同渐近线的双曲线方程是( )
A. B. C. D.
5.若双曲线的两渐近线夹角为,则此双曲线的离心率为( )
A. B. C.或 D.以上答案都不对
6.双曲线的两条渐近线的夹角是( )
A. B. C. D.
7.已知双曲线的一条渐近线是,焦点在轴上,则该双曲线方程必是( )
A. B.
C.() D.()
8.已知双曲线与椭圆共焦点,它们的离心率之和为,双曲线的方程应是( )
A. B. C. D.
9.已知双曲线(,)的离心率为,、分别是它的左顶点和右焦点,设,则为( )
A. B. C. D.
10.双曲线的右准线与渐近线在第一象限的交点和右焦点连线的斜率是( )
A. B. C. D.
11.与双曲线有相同的渐近线且过点点的双曲线方程是______.
12.两条渐近线方程为,一个焦点是(0,4)的双曲线方程是________.
13.双曲线的两条准线分顶点间距离为三等分,则此双曲线的离心率为______.
14.双曲线上一点到左焦点距离为8,则它到右准线距离为_______.
15.对称轴为坐标轴的双曲线的准线与渐近线的一个交点是,则双曲线方程是_________.
16.在双曲线上的一支上不同的三点,,与焦点的距离成等差数列.①试求;②证明线段的垂直平分线经过某一定点,并求该定点坐标.
17.求双曲线,被点平分的弦的方程.
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