高中数学 新人教A版选择性必修第一册 3.2.2 双曲线的简单几何性质 课件(共29张PPT)

(共29张PPT)
第三章圆锥曲线的方程
3.2.2 双曲线的简单几何性质
(2)
人教2019 A版选择性必修第一册
学习目标
1.掌握双曲线的简单几何性质. 2.双曲线方程的简单应用.
3.理解直线与双曲线的位置关系.
标准 方程
图形
双曲线的几何性质
双曲线的几何性质
标准方程
性 质 范围 x≤-a或x≥a y∈R y≤-a或y≥a x∈R
对称性 对称轴：x轴、y轴；对称中心：坐标原点
顶点坐标
轴 实轴：线段A 长 ：2a; 虚轴：线段B B ,长 ：2b; 半实轴长：a,半虚轴长：
渐近线
y=±号x
离心率 (1,十c ),其中c= √ a +b
a,b,c间的关 系 c =a
典例解析
例4.如图，双曲线型冷却塔的外形，是双曲线的一部分，已知塔的总高度为m, 塔 顶 直径为90m, 塔的最小直径(喉部直径)为60m,喉部标高m, 试建立适当的坐标系，求出 此双曲线的标准方程(精确到1m)
AB为喉部直径，故a=30m, 故双曲线方程为
而M的横坐标为塔顶直径的一半即45m,
其纵坐标为塔的总高度与喉部标高的差即137.5-112.5=25m,
故M(45,25),
故 所 以b =500,
故双曲线方程为
解：设双曲线的标准方程为 如图所示：
例 5 . 已 知 点M(x,y)到定点F(5,0)的距离和它到定直线1:
的距离的比是
则 点M 的轨迹方程为
少
请你将例5与椭圆一节中的例6比较，你有什么发现
解：设点M(x,y), 由题知
整理得：
即
分析：求弦长问题有两种方法：
法 一：如果交点坐标易求，可直接用两点间距离公 式代入求弦长；
法二：但有时为了简化计算，常设而不求，运用韦达 定理来处理.
的右焦点F , 倾斜角为30度的直线交双曲线于A,B两点，
例6、 过双曲线
求IABI.
线AB的倾斜角是30°,且直线经过右焦点F ,
所以，直线AB的方程为
将x,x 的值代入(1),得y =-2 √3,
解：由双曲线的方程得，两焦点分别为F (-3,0),F (3,0). 因为直
消去y, 得 5x +6x-27=0.
解这个方程，得
由
事
直线与双曲线位置关系的判断方法
1. 方程思想的应用
把直线与双曲线的方程联立成方程组，通过消元后化为ax +bx+c=0 的
形式，在a≠0 的情况下考察方程的判别式.
(1)A>0 时，直线与双曲线有两个不同的公共点.
(2)4=0时，直线与双曲线只有一个公共点.
(3)4<0时，直线与双曲线没有公共点.
当 a=0 时，此时直线与双曲线的渐近线平行，直线与双曲线有一个公共点.
归纳总结
2.数形结合思想的应用
(1)直线过定点时，根据定点的位置和双曲线的渐近线的斜率与直线的斜率的 大小关系确定其位置关系.
(2)直线斜率一定时，通过平行移动直线，比较直线斜率与渐近线斜率的关系 来确定其位置关系.
提 醒 ：利用判别式来判断直线与双曲线的交点个数问题的前提是通过消元化 为一元二次方程.
跟踪训练
跟踪训练1 已知双曲线C:x -y =1 及直线l:y=kx—1,
(1)若直线l 与双曲线C 有两个不同的交点，求实数k 的取值范围；
(2)若直线l 与双曲线C 交于A,B 两点，O 是坐标原点，且△AOB的面积为2, 求实数k 的值.
[思路探究] 直线方程与双曲线方程联立方程组→判断“△”与 “O” 的关系 →直线与双曲线的位置关系.
[解] ( 1)联立方程
消去y 并整理得(1—k )x +2kx—2=0.
∵直线与双曲线有两个不同的交点，
则
解得一2∴若l与 C 有两个不同交点，实数k 的取值范围为 (一 √2,一1)U(-1,1)U(1,√2).
(2)设A(x1,y ),B(x ,y2),
对于(1)中的方程(1—k )x +2kx—2=0,
由根与系数的关系，得
∴AB|=√ 1+k |x —x l
即 2k —3k =0, 解 得 或
∴实数k 的值为 或0.
又∵点O(0,0)到直线y=kx—1 的距离
1. 已知双曲 的离心率为2,则a=( )
A.2 B. C. D.1
【答案】D [由题意得 , ∴√a +3=2a,
∴a +3=4a ,∴a =1,∴a=1.]
2.若一双曲线与椭圆4x +y =64 有公共的焦点，且它们的离心率互为倒数，
则该双曲线的方程为( )
A.y —3x =36 B.x —3y =36
C.3y —x =36 D.3x -y =36
【答案】A [椭圆4 即 焦点为(0,±4 √3),离心率为
则双曲线的焦点在y 轴上，c=4√3, 从而a=6,b =12, 故所求双曲
线的方程为y -3x =36.]
3 .直线y=mx+1 与双曲线x —y =1 有公共点，则m 的取值范围是( )
A.m≥√2 或m≤-√2
B. 一2≤m≤√2且m≠0
C.m ∈R
D.-√2≤m≤√2
由题意知1—m =0,
解得一 √2≤m≤√2.]
得(1—m )x —2mx—2=0,
【答案】D [ 由
4. 如图为一座高100米的双曲线冷却塔外壳的简化三视图(忽略 壁厚),其底面直径大于上底直径，已知其外壳主视图与左视图中 的曲线均为双曲线，高度为100m, 俯视图为三个同心圆，其半径
分别40m, ,30m, 试根据上述尺寸计算视图中该双曲线的标
准方程 (m为长度单位米);
设双曲线的标准方程为：
由题意知：当x=40 (地面半径)时对应的值是 当 时 ，y 的值为
,解得：b=30 √7
双曲线的标准方程是 ,y∈[-70,30]
【解析】 · 最窄处即双曲线两顶点间
∴a=30
;
,
5. 已知双曲 求过点A(3, 一 1)且被点A 平分的弦MN 所在直线
的方程.
[解]法 一 由题意知直线的斜率存在，故可设直线方程为y+1=k(x—3), 即y=kx—3k—1,
由 消去y,
, 即 解得
整理得(1-4k )x +8k(3k+1)x—36k -24k—8=0.
∵A(3,一 1)为MN 的中点，
设M(x ,y ),N(x ,y ),
··
∴所求直线MN 的方程为
即 3x+4y-5=0.
当 时， 满足△>0,符合题意，
法 二 设M(x ,y ),N(x ,y ),
∵M,N 均在双曲线上，
两式相减 ，
经验证，该直线MN 存在 .
∴所求直线MN 的 方 程 为
即 3x+4y-5=0.
∵点A 平分弦MN,∴x +x =6,
y1+y =-2.
,
课堂小结
1.掌握双曲线的简单几何性质. 2.双曲线方程的简单应用.
3.理解直线与双曲线的位置关系.
谢谢大家
人教A 版选择性必修第一册