(共41张PPT)
2.6.1 双曲线的标准方程
灯
A
B
P
y
M
B
A
O
X
P双曲线的标准方程
新课程标准解读 核心素养
1.了解双曲线的实际背景,感受双曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用 数学抽象
2.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程 直观想象
如图,取一条拉链,打开它的一部分,在拉开的两边上各选择一点,分别固定在点F1,F2上,把笔尖放在拉链的拉手M处,随着拉链逐渐拉开或者闭拢,笔尖所经过的点就画出一条曲线,这条曲线就是双曲线的其中一支.
[问题] 类比椭圆,你认为该情境中的曲线上的点应满足怎样的几何条件?
知识点一 双曲线的定义
如果F1,F2是平面内的两个定点,a是一个正常数,且2a<|F1F2|,则平面上满足||PF1|-|PF2||=2a的动点P的轨迹称为双曲线,两个定点F1,F2称为双曲线的焦点,两个焦点的距离|F1F2|称为双曲线的焦距.
1.双曲线的定义中,若2a=|F1F2|,则点P的轨迹是什么?2a>|F1F2|呢?
提示:若2a=|F1F2|,点P的轨迹是以F1,F2为端点的两条射线;若2a>|F1F2|,点P的轨迹不存在.
2.定义中若常数为0,则点P的轨迹是什么?
提示:此时P的轨迹为线段F1F2的垂直平分线.
知识点二 双曲线的标准方程
焦点在x轴上 焦点在y轴上
标准方程 -=1(a>0,b>0) -=1(a>0,b>0)
图形
焦点坐标 F1(-c,0),F2(c,0) F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c的关系 c2=a2+b2
巧记双曲线焦点位置与方程的关系
焦点跟着正项走,即若x2项的系数为正,则焦点在x轴上;若y2项的系数为正,则焦点在y轴上.
双曲线中a,b,c的关系如何?与椭圆中a,b,c的关系有何不同?
提示:双曲线标准方程中的两个参数a和b,确定了双曲线的形状和大小,是双曲线的定形条件,这里b2=c2-
a2,即c2=a2+b2,其中c>a,c>b,a与b的大小关系不确定;而在椭圆中b2=a2-c2,即a2=b2+c2,其中a>b>0,a>c,c与b的大小关系不确定.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)方程-=1表示双曲线.( )
(2)双曲线两焦点之间的距离称为焦距.( )
(3)若焦点在x轴上的双曲线方程为-=1,则a2>b2.( )
(4)双曲线上的点到两焦点的距离之差的绝对值为定值.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√
2.已知双曲线-=1,则双曲线的焦点坐标为( )
A.(-,0),(,0) B.(-5,0),(5,0)
C.(0,-5),(0,5) D.(0,-),(0,)
答案:B
3.平面内有两个定点F1(-5,0)和F2(5,0),动点P满足||PF1|-|PF2||=6,则动点P的轨迹方程是________.
答案:-=1
4.双曲线的两焦点坐标是F1(0,3),F2(0,-3),b=2,则双曲线的标准方程是________.
答案:-=1
双曲线标准方程的认识
[例1] 已知方程-=1对应的图形是双曲线,那么k的取值范围是( )
A.k>5 B.k>5或-2C.k>2或k<-2 D.-2[解析] ∵方程对应的图形是双曲线,
∴(k-5)(|k|-2)>0.
即 或
解得k>5或-2[答案] B
双曲线方程的辨识方法
将双曲线的方程化为标准方程的形式,假如双曲线的方程为+=1,则当mn<0时,方程表示双曲线.若则方程表示焦点在x轴上的双曲线;若则方程表示焦点在y轴上的双曲线.
[跟踪训练]
1.已知双曲线+=1,焦点在y轴上,若焦距为4,则a等于( )
A. B.5
C.7 D.
解析:选D 根据题意可知,双曲线的标准方程为-=1.由其焦距为4,得c=2,则有c2=2-a+3-a=4,解得a=.
2.在方程mx2-my2=n中,若mn<0,则方程所表示的曲线是( )
A.焦点在x轴上的椭圆 B.焦点在x轴上的双曲线
C.焦点在y轴上的双曲线 D.焦点在y轴上的椭圆
解析:选C 方程mx2-my2=n可化为-=1.由mn<0知<0,故方程所表示的曲线是焦点在y轴上的双曲线.
求双曲线的标准方程
[例2] (链接教科书第139页例1)根据下列条件,求双曲线的标准方程:
(1)a=4且经过点A;
(2)与双曲线-=1有公共焦点,且过点(3,2);
(3)双曲线过两点P,Q,且焦点在坐标轴上.
[解] (1)当焦点在x轴上时,设所求标准方程为-=1(b>0),把点A的坐标代入,得b2=-×<0,不符合题意;当焦点在y轴上时,设所求标准方程为-=1(b>0),把点A的坐标代入,得b2=9.故所求双曲线的标准方程为-=1.
(2)设双曲线的标准方程为-=1(-4将点(3,2)代入,解得k=4或k=-14(舍去),
∴双曲线的标准方程为-=1.
(3)设所求双曲线方程为Ax2+By2=1(AB<0).
∵点,在双曲线上,
∴解得
∴双曲线的标准方程为-=1.
1.求双曲线标准方程的步骤
(1)定位:是指确定与坐标系的相对位置,在标准方程的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以确定方程的形式;
(2)定量:是指确定a2,b2的数值,常由条件列方程组求解.
2.双曲线标准方程的两种求法
(1)定义法:根据双曲线的定义得到相应的a,b,c,再写出双曲线的标准方程;
(2)待定系数法:先设出双曲线的标准方程-=1或-=1(a,b均为正数),然后根据条件求出待定的系数代入方程即可.
[注意] 若焦点的位置不明确,应注意分类讨论,也可以设双曲线方程为mx2+ny2=1的形式,注意标明条件mn<0.
[跟踪训练]
1.焦点分别为(-2,0),(2,0),且经过点(2,3)的双曲线的标准方程为( )
A.x2-=1 B.-y2=1
C.y2-=1 D.-=1
解析:选A ∵双曲线的焦点在x轴上,∴设双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0).由题知c=2,
∴a2+b2=4.①
又∵点(2,3)在双曲线上,∴-=1.②
由①②解得a2=1,b2=3,∴所求双曲线的标准方程为x2-=1.
2.如图,在以点O为圆心,|AB|=4为直径的半圆ADB中,OD⊥AB,P是半圆弧上一点,∠POB=30°,曲线C是满足||MA|-|MB||为定值的动点M的轨迹,且曲线C过点P.建立适当的平面直角坐标系,则曲线C的方程为________.
解析:法一:以O为原点,AB,OD所在直线分别为x轴,y轴,建立平面直角坐标系,如图所示,则A(-2,0),B(2,0),D(0,2),P(,1),依题意得||MA|-|MB||=|PA|-|PB|=-=2<|AB|=4.
∴曲线C是以A,B为焦点的双曲线.
则c=2,2a=2,∴a2=2,b2=c2-a2=2.
故曲线C的方程为-=1.
法二:同法一建立平面直角坐标系,则依题意可得||MA|-|MB||=|PA|-|PB|<|AB|=4.
∴曲线C是以A,B为焦点的双曲线.
设双曲线的方程为-=1(a>0,b>0),则有解得故曲线C的方程为-=1.
答案:-=1
双曲线定义的应用
[例3] 如图,若F1,F2是双曲线-=1的两个焦点.
(1)若双曲线上一点P到它的一个焦点的距离等于16,求点P到另一个焦点的距离;
(2)若P是双曲线左支上的点,且|PF1|·|PF2|=32,试求△F1PF2的面积.
[解] 双曲线的标准方程为-=1,
故a=3,b=4,c= =5.
(1)由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=2a=6,
又双曲线上一点P到它的一个焦点的距离等于16,
假设点P到另一个焦点的距离等于x,
则|16-x|=6,解得x=10或x=22.
故点P到另一个焦点的距离为10或22.
(2)将||PF2|-|PF1||=2a=6,两边平方得|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|=36,
∴|PF1|2+|PF2|2=36+2|PF1|·|PF2|=36+2×32=100.
在△F1PF2中,由余弦定理得
cos ∠F1PF2=
==0,
∴∠F1PF2=90°,
∴S△F1PF2=|PF1|·|PF2|=×32=16.
[母题探究]
1.(变条件,变设问)若本例中双曲线的标准方程不变,且其上一点P到焦点F1的距离为10.求点P到F2的距离.
解:由双曲线的标准方程-=1,
得a=3,b=4,c=5.
由双曲线定义得||PF1|-|PF2||=2a=6,
∴|10-|PF2||=6,
解得|PF2|=4或|PF2|=16.
2.(变条件)若本例条件“|PF1|·|PF2|=32”改成“|PF1|∶|PF2|=2∶5”其它条件不变,求△F1PF2的面积.
解:由|PF1|∶|PF2|=2∶5,
|PF2|-|PF1|=6,
可知|PF2|=10,|PF1|=4,
∴S△F1PF2=×4×4=8.
3.(变条件)本例双曲线方程不变,若双曲线上存在一点P使得∠F1PF2=60°,求△F1PF2的面积.
解:由-=1,得a=3,b=4,c=5.
由定义和余弦定理得|PF1|-|PF2|=±6,
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos 60°,
所以102=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|,
所以|PF1|·|PF2|=64,
则S△F1PF2=|PF1|·|PF2|·sin ∠F1PF2=×64×=16.
在解决双曲线中与焦点有关的问题时,要注意定义中的条件||PF1|-|PF2||=2a的应用;与三角形有关的问题要考虑正、余弦定理、勾股定理等.另外在运算中要注意一些变形技巧和整体代换思想的应用.
双曲线的实际应用
[例4] (链接教科书第137页情境与问题)A,B,C是我方三个炮兵阵地,A在B正东6 km,C在B北偏西30°,相距4 km,P为敌炮阵地,某时刻A处发现敌炮阵地的某种信号,由于B,C两地比A距P地远.因此4 s后,B,C才同时发现这一信号,此信号的传播速度为1 km/s,A若炮击P地,求炮击的方向角.
[解] 如图,以直线BA为x轴,线段BA的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系,则B(-3,0),A(3,0),C(-5,2).因为|PB|=|PC|,所以点P在线段BC的垂直平分线上.设敌炮阵地的坐标为P(x,y),BC的中点为D.因为kBC=-,D(-4,),所以直线PD的方程为y-=(x+4).①
又|PB|-|PA|=4,所以P在以A,B为焦点的双曲线的右支上,且方程为-=1(x≥2).②
联立①②,得x=8,y=5,所以P的坐标为(8,5).
因此kPA==.
故炮击的方向角为北偏东30°.
双曲线在实际生活中有着广泛的应用,解答该类问题的关键是从实际问题中挖掘出所有相关条件,将实际问题转化为求双曲线的标准方程的问题.
[跟踪训练]
某工程需要开挖一个横截面为半圆的柱形隧道,挖出的土只能沿道路AP,BP运到P处(如图),|AP|=100 m,|BP|=150 m,∠APB=60°,试说明怎样运土才能最省工.
解:如图,以AB所在的直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系,设M是分界线上的点,则|MA|+|AP|=|MB|+|BP|,即|MA|-|MB|=|BP|-|AP|=150-100=50(m),这说明分界线是以A,B为焦点的双曲线的右支,且a=25.
在△APB中,|AB|2=|AP|2+|BP|2-2|AP|·|BP|·cos 60°=17 500,
从而c2==4 375,b2=3 750,
故所求分界线的方程为-=1(x≥25).
即在运土时,将此分界线左侧的土沿道路AP运到P处,右侧的土沿道路BP运到P处最省工.
椭圆、双曲线特性归纳及应用
已知点B(6,0)和C(-6,0),过点B的直线l和过点C的直线m相交于点A,设直线l的斜率为k1,直线m的斜率为k2,如果k1k2=-,求点A的轨迹方程,并说明此轨迹是何种曲线.
提示:动点A的轨迹方程为+=1(x≠±6),其轨迹是椭圆,除去它与x轴的两个交点.
[问题探究]
若示例中“k1k2=-”变为“k1k2=”试说明上述问题.
提示:动点A的轨迹方程为-=1(x≠±6),其轨迹是双曲线,除去它与x轴的两个交点.
结论:已知点A(a,0),B(-a,0),过A点的直线l1与过B点的直线l2相交于一点M,设直线l1的斜率为k1,直线l2的斜率为k2.
(1)当k1·k2=时,点M的轨迹方程为双曲线-=1(x≠±a,a>0,b>0);
(2)当k1·k2=-时,点M的轨迹方程为椭圆+=1(x≠±a,a>b>0).
[迁移应用]
(2019·全国卷Ⅱ节选)已知点A(-2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为-,记M的轨迹为曲线C,求C的方程,并说明C是什么曲线.
解:由上述探究的结论可知k1·k2=-=-.又∵a2=4,∴b2=2,∴C的方程为+=1(x≠±2).
即曲线C为焦点在x轴上且不包含长轴端点的椭圆.
1.“ab<0”是“方程ax2+by2=c表示双曲线”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选A 当方程表示双曲线时,一定有ab<0,反之,当ab<0时,若c=0,则方程不表示双曲线.
2.若方程+=3表示焦点在y轴上的双曲线,则m的取值范围是( )
A.(1,2) B.(2,+∞)
C.(-∞,-2) D.(-2,2)
解析:选C 由题意,方程可化为-=3,
∴解得m<-2.
3.已知动圆M与圆C1:(x+3)2+y2=9外切且与圆C2:(x-3)2+y2=1内切,求动圆圆心M的轨迹方程.
解:设动圆M的半径为r.
因为动圆M与圆C1外切且与圆C2内切,
所以|MC1|=r+3,|MC2|=r-1.
相减得|MC1|-|MC2|=4.
又因为C1(-3,0),C2(3,0),
并且|C1C2|=6>4,
所以点M的轨迹是以C1,C2为焦点的双曲线的右支,
且有a=2,c=3.所以b2=5,
所求的轨迹方程为-=1(x≥2).
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10(共38张PPT)
2.6.2 双曲线的几何性质
灯双曲线的几何性质
新课程标准解读 核心素养
1.了解双曲线的几何图形及简单几何性质 直观想象
2.通过双曲线的方程的学习,进一步体会数形结合的思想,了解双曲线的简单应用 数学运算
如图,冷却水塔的纵切面是双曲线,双曲线是非常优美的曲线,也是我们在生产生活中经常用到的曲线,因此,我们有必要探究其有怎样的特性.
[问题] 你能否类比椭圆的几何性质去猜想双曲线有哪些几何性质呢?
知识点 双曲线的几何性质
标准方程 -=1(a>0,b>0) -=1 (a>0,b>0)
性质 图形
范围 x≤-a或 x≥a,y∈ y≤-a或 y≥a,x∈
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)
轴 实轴:线段A1A2,长:;虚轴:线段B1B2,长:;半实轴长:,半虚轴长:
离心率 e=∈(1,+∞)
渐近线 y=±x y=±x
1.等轴双曲线
(1)实轴与虚轴等长的双曲线叫作等轴双曲线,等轴双曲线的一般方程为-=1或-=1(a>0);
(2)等轴双曲线的渐近线方程为y=±x,离心率e=.
2.共轭双曲线
以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线,与原双曲线是一对共轭双曲线.其性质如下:
(1)有相同的渐近线;
(2)有相同的焦距;
(3)离心率不同,但离心率倒数的平方和等于常数1.
1.能否用a,b表示双曲线的离心率?
提示:能. e===.
2.离心率对双曲线开口大小有影响吗?满足什么对应关系?
提示:有影响,因为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.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)共渐近线的双曲线的离心率相同.( )
(2)双曲线-=1与-=1(a>0,b>0)的渐近线相同.( )
(3)双曲线-=1的渐近线方程是3x±2y=0.( )
答案:(1)× (2)× (3)√
2.双曲线-y2=1的顶点坐标是( )
A.(4,0),(0,1) B.(-4,0),(4,0)
C.(0,1),(0,-1) D.(-4,0),(0,-1)
答案:B
3.中心在原点,实轴长为10,虚轴长为6的双曲线的标准方程是( )
A.-=1
B.-=1或-=1
C.-=1
D.-=1或-=1
答案:B
4.双曲线-=1(a>0)的一条渐近线方程为y=x,则a=________.
答案:5
双曲线的几何性质
角度一 由双曲线方程求解几何性质
[例1] (2020·北京高考)已知双曲线C:-=1,则C的右焦点的坐标为________;C的焦点到其渐近线的距离是________.
[解析] 双曲线C:-=1中,c2=6+3=9,∴c=3,则C的右焦点的坐标为(3,0),C的渐近线方程为y=±x,即y=±x,即x±y=0,则C的焦点到其渐近线的距离d==.
[答案] (3,0)
由双曲线的方程研究几何性质的解题步骤
(1)把双曲线方程化为标准形式是解决此类题的关键;
(2)由标准方程确定焦点位置,确定a,b的值;
(3)由c2=a2+b2求出c的值,从而写出双曲线的几何性质.
[注意] 求性质时一定要注意焦点的位置.
角度二 求双曲线的离心率
[例2] (2020·全国卷Ⅲ)设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线为y=x,则C的离心率为________.
[解析] 由双曲线的一条渐近线为y=x可知,=,即b=a.在双曲线中,c2=a2+b2,所以c2=3a2,所以e==.
[答案]
求双曲线离心率的两种方法
(1)直接法:若已知a,c可直接利用e=求解,若已知a,b,可利用e= 求解;
(2)方程法:若无法求出a,b,c的具体值,但根据条件可确定a,b,c之间的关系,可通过b2=c2-a2,将关系式转化为关于a,c的齐次方程,借助于e=,转化为关于e的n次方程求解.
[跟踪训练]
1.设双曲线-=1(a>0,b>0)的虚轴长为2,焦距为2,则双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±2x D.y=±x
解析:选B 由已知可得2b=2,2c=2,∴b=1,c=,∴a===,∴双曲线的渐近线方程为y=±x=± x=±x.故选B.
2.(2020·江苏高考)在平面直角坐标系xOy中,若双曲线-=1(a>0)的一条渐近线方程为y=x,则该双曲线的离心率是________.
解析:由双曲线的一条渐近线方程为y=x得=,则该双曲线的离心率e== =.
答案:
3.如果双曲线-=1右支上总存在到双曲线的中心与右焦点距离相等的两个相异点,则双曲线离心率的取值范围是________.
解析:如图,因为|AO|=|AF|,F(c,0),
所以xA=,因为A在右支上且不在顶点处,所以>a,所以e=>2.
答案:(2,+∞)
由双曲线的几何性质求标准方程
角度一 构造方程组求双曲线的标准方程
[例3] (链接教科书第149页习题A3题)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)焦点在x轴上,虚轴长为8,离心率为;
(2)两顶点间的距离是6,两焦点的连线被两顶点和对称中心四等分.
[解] (1)设所求双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0),则2b=8,e==,从而b=4,c=a,代入c2=a2+b2,得a2=9,故双曲线的标准方程为-=1.
(2)由两顶点间的距离是6,得2a=6,即a=3.
由两焦点的连线被两顶点和对称中心四等分,可得2c=4a=12,即c=6,于是有b2=c2-a2=62-32=27.
由于焦点所在的坐标轴不确定,故所求双曲线的标准方程为-=1或-=1.
由几何性质求双曲线标准方程的步骤
(1)确定焦点所在的坐标轴,从而确定双曲线标准方程的形式;
(2)根据双曲线的几何性质建立关于a,b,c的方程(组),并解出a,b的值;
(3)写出双曲线的标准方程.
角度二 利用渐近线求双曲线的标准方程
[例4] 求过点(2,-2)且与-y2=1有相同渐近线的双曲线的标准方程.
[解] 法一:当焦点在x轴上时,可知=,
故可设所求双曲线的方程为-=1,
代入点(2,-2)得b2=-2(舍去);
当焦点在y轴上时,可知=,
故可设所求双曲线的方程为-=1,
代入点(2,-2)得a2=2.
所以所求双曲线的标准方程为-=1.
法二:因为所求双曲线与已知双曲线-y2=1有相同的渐近线,所以可设所求双曲线的方程为-y2=λ(λ≠0),代入点(2,-2)得λ=-2,所以所求双曲线的方程为-y2=-2,化为标准方程为-=1.
已知渐近线设双曲线标准方程的方法
(1)与双曲线-=1(a>0,b>0)有共同渐近线的双曲线方程可设为-=λ(λ≠0);
(2)若双曲线的渐近线方程是y=±x,则双曲线方程可设为-=λ(λ≠0);
(3)若双曲线的渐近线方程为mx+ny=0或mx-ny=0,则双曲线的方程可设为(mx+ny)(mx-ny)=λ(λ≠0),即m2x2-n2y2=λ(λ≠0).
[跟踪训练]
求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)虚轴长为12,离心率为;
(2)顶点间距离为6,渐近线方程为y=±x.
解:(1)设双曲线的标准方程为-=1或-=1(a>0,b>0).
由题意知2b=12,=且c2=a2+b2,
∴b=6,c=10,a=8,
∴双曲线的标准方程为-=1或-=1.
(2)设以y=±x为渐近线的双曲线方程为
-=λ(λ≠0),
当λ>0时,a2=4λ,∴2a=2=6 λ=.
当λ<0时,a2=-9λ,∴2a=2=6 λ=-1.
∴双曲线的标准方程为-=1或-=1.
双曲线性质的应用
[例5] (2020·全国卷Ⅱ)设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点.若△ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为( )
A.4 B.8
C.16 D.32
[解析] 由题意知双曲线的渐近线方程为y=±x.因为D,E分别为直线x=a与双曲线C的两条渐近线的交点,所以不妨设D(a,b),E(a,-b),所以S△ODE=×a×|DE|=×a×2b=ab=8,所以c2=a2+b2≥2ab=16,所以c≥4,所以2c≥8,所以C的焦距的最小值为8,故选B.
[答案] B
1.双曲线几何性质的综合应用涉及知识较宽,如双曲线定义、标准方程、对称性、渐近线、离心率等多方面的知识,在解决此类问题时要注意与平面几何知识的联系.
2.与双曲线有关的取值范围问题的解题思路
(1)若条件中存在不等关系,则借助此关系直接变换转化求解;
(2)若条件中没有不等关系,要善于发现隐含的不等关系或借助曲线中不等关系来解决.
[跟踪训练]
已知定点A,B且|AB|=4,动点P满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值为________.
解析:如图所示,点P是以A,B为焦点的双曲线的右支上的点,当P在M处时,|PA|最小,最小值为a+c=+2=.
答案:
1.(2019·北京高考)已知双曲线-y2=1(a>0)的离心率是,则a=( )
A. B.4
C.2 D.
解析:选D 由双曲线方程-y2=1,得b2=1,∴ c2=a2+1.∴ 5=e2===1+.结合a>0,解得a=.故选D.
2.双曲线x2-y2=1的顶点到其渐近线的距离等于( )
A. B.
C.1 D.
解析:选B 双曲线x2-y2=1的渐近线方程为x±y=0,顶点坐标为(1,0),(-1,0),故顶点到渐近线的距离为.
3.已知双曲线的渐近线方程为y=±,虚轴长为4,则该双曲线的标准方程是________.
解析:若双曲线的焦点在x轴上,则=,2b=4,解得b=2,a=4,所以此时双曲线的标准方程为-=1;若双曲线的焦点在y轴上,则=,2b=4,解得b=2,a=1,所以此时双曲线的标准方程为y2-=1.综上可知:该双曲线的标准方程是-=1或y2-=1.
答案:-=1或y2-=1
4.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线方程为y=±x,若顶点到渐近线的距离为1,则双曲线方程为________.
解析:双曲线右顶点为(a,0),一条渐近线x-y=0,
∴1==.∴a=2,
又=,∴b=,∴双曲线方程为-y2=1.
答案:-y2=1
5.中心在原点,焦点在x轴上的一椭圆与一双曲线有共同的焦点F1,F2,且|F1F2|=2,椭圆的长半轴与双曲线半实轴之差为4,离心率之比为3∶7.求这两条曲线的方程.
解:由已知c=,设椭圆长、短半轴长分别为a,b,双曲线半实轴、半虚轴长分别为m,n,
则
解得a=7,m=3.所以b=6,n=2.
所以椭圆方程为+=1,双曲线方程为-=1.
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