课件10张PPT。双曲线的性质(一)自学指导看课本P56---P58
1.熟悉双曲线的几何性质(对称性、范围、顶点、渐近线、离心率);
2 能准确求出双曲线的渐近线、离心率。
10分钟后回答问题(如有疑问可以问老师或同桌小声讨论)或或关于坐标
轴和
原点
都对
称例11、若双曲线的渐近线方程为 则双曲线的离心率为 。
2、若双曲线的离心率为2,则两条渐近线的交角为 。课堂练习例2 :求下列双曲线的标准方程:例题讲解 法二:巧设方程,运用待定系数法.
⑴设双曲线方程为 ,法二:设双曲线方程为∴ 双曲线方程为∴ ,解之得k=4,1、“共渐近线”的双曲线的应用λ>0表示焦点在x轴上的双曲线;
λ<0表示焦点在y轴上的双曲线。课件6张PPT。法二:设双曲线方程为∴ 双曲线方程为∴ ,解之得k=4,例1、点M(x,y)与定点F(5,0),的距离
和它到定直线 : 的距离的比是常
数 , 求点M的轨迹. y0d例2、过双曲线 的右焦点
倾斜角为 的直线交双曲线于A,B两点,求|AB|。例3、由双曲线 上的一点P与左、右
两焦点 构成 ,求 的内切圆与
边 的切点坐标。课件16张PPT。例3、由双曲线 上的一点P与左、右
两焦点 构成 ,求 的内切圆与
边 的切点坐标。直线与双曲线的位置关系双曲线的性质(三)椭圆与直线的位置关系及判断方法判断方法?<0?=0?>0(1)联立方程组(2)消去一个未知数(3)复习:相离相切相交一:直线与双曲线位置关系种类XYO种类:相离;相切;相交(0个交点,一个交点,一个交点或两个交点)位置关系与交点个数相离:0个交点相交:一个交点相交:两个交点相切:一个交点(b2-a2k2)x2-2kma2x+a2(m2+b2)=01.二次项系数为0时,L与双曲线的渐近线平行或重合。
重合:无交点;平行:有一个交点。2.二次项系数不为0时,上式为一元二次方程,判断直线与双曲线位置关系的操作程序把直线方程代入双曲线方程得到一元一次方程得到一元二次方程直线与双曲线的
渐进线平行相交(一个交点) 计 算 判 别 式②相切一点: △=0
③相 离: △<0一、直线与双曲线的位置关系:①相交两点: △>0
同侧: >0
异侧: <0
一点: 直线与渐进线平行
特别注意:
直线与双曲线的位置关系中:
一解不一定相切,相交不一定两解,两解不一定同支应 用:例1.已知直线y=kx-1与双曲线x2-y2=4,试讨论实数k的取值范围,使直线与双曲线
(1)没有公共点;
(2)有两个公共点;
(3)只有一个公共点;
(4)交于异支两点;
(5)与左支交于两点.(3)k=±1,或k= ± ;(4)-1<k<1 ;(1)k< 或k> ;(2) <k< ;1.过点P(1,1)与双曲线 只有共有_______条.
变题:将点P(1,1)改为
1.A(3,4)
2.B(3,0)
3.C(4,0)
4.D(0,0).答案又是怎样的?41.两条;2.三条;3.两条;4.零条.交点的一个直线(1,1)。2.双曲线x2-y2=1的左焦点为F,点P为左支下半支上任意一点
(异于顶点),则直线PF的斜率的变化范围是_________例、过双曲线
的右焦点F作倾斜角为60°的直线l,若直线l与双曲线右支有且只有一个交点,求双曲线离心率的取值范围.二.弦的中点问题(韦达定理与点差法)例2.已知双曲线方程为3x2-y2=3,求:
(1)以2为斜率的弦的中点轨迹;
(2)过定点B(2,1)的弦的中点轨迹;
(3)以定点B(2,1)为中点的弦所在的直线方程.
(4)以定点(1,1)为中点的弦存在吗?说明理由;解:将y=ax+1代入3x2-y2=1又设方程的两根为x1,x2,A(x1,y1),B(x2,y2), 得(3-a2)x2-2ax-2=0,它有两个实根,必须△>0,∵原点O(0,0)在以AB为直径的圆上, ∴OA⊥OB,即x1x2+y1y2=0,即x1x2+(ax1+1)(ax2+1)=0, ∴(a2+1) x1x2 +a(x1+x2 )+1=0,解得a=±1.例3、直线y-ax-1=0和曲线3x2-y2=1相交,交点为A、B,当a为何值时,以AB为直径的圆经过坐标原点。拓展延伸§2.3.2双曲线的简单几何性质(1)
学习目标
1.理解并掌握双曲线的几何性质.
学习过程
课前准备:
(预习教材理P56~ P58,文P49~ P51找出疑惑之处)
复习1:写出满足下列条件的双曲线的标准方程:
①,焦点在轴上;
②焦点在轴上,焦距为8,.
复习2:前面我们学习了椭圆的哪些几何性质?
二、新课导学:
※ 学习探究
问题1:由椭圆的哪些几何性质出发,类比探究双曲线的几何性质?
范围:: :
对称性:双曲线关于 轴、 轴及 都对称.
顶点:( ),( ).
实轴,其长为 ;虚轴,其长为 .
离心率:.
渐近线:
双曲线的渐近线方程为:.
问题2:双曲线的几何性质?
图形:
范围:: :
对称性:双曲线关于 轴、 轴及 都对称.
顶点:( ),( )
实轴,其长为 ;虚轴,其长为 .
离心率:.
渐近线:
双曲线的渐近线方程为: .
新知:实轴与虚轴等长的双曲线叫 双曲线.
※ 典型例题
例1求双曲线的实半轴长、虚半轴的长、焦点坐标、离心率及渐近线的方程.
变式:求双曲线的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程.
例2求双曲线的标准方程:
⑴实轴的长是10,虚轴长是8,焦点在x轴上;
⑵离心率,经过点;
⑶渐近线方程为,经过点.
※ 动手试试
练1.求以椭圆的焦点为顶点,以椭圆的顶点为焦点的双曲线的方程.
练2.对称轴都在坐标轴上的等到轴双曲线的一个焦点是,求它的标准方程和渐近线方程.
三、总结提升:
※ 学习小结
双曲线的图形、范围、顶点、对称性、离心率、渐近线.
※ 知识拓展
与双曲线有相同的渐近线的双曲线系方程式为
学习评价
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).
A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1. 双曲线实轴和虚轴长分别是( ).
A.、 B.、
C.4、 D.4、
2.双曲线的顶点坐标是( ).
A. B. C. D.()
3. 双曲线的离心率为( ).
A.1 B. C. D.2
4.双曲线的渐近线方程是 .
5.经过点,并且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线的方程是 .
课后作业
1.求焦点在轴上,焦距是16,的双曲线的标准方程.
2.求与椭圆有公共焦点,且离心率的双曲线的方程.
§2.3.2双曲线的简单几何性质(2)
学习目标
1.从具体情境中抽象出椭圆的模型;
2.掌握椭圆的定义;
3.掌握椭圆的标准方程.
学习过程
一、课前准备
(预习教材理P58~ P60,文P51~ P53找出疑惑之处)
复习1:说出双曲线的几何性质?
复习2:双曲线的方程为,
其顶点坐标是( ),( );
渐近线方程 .
二、新课导学
※ 学习探究
探究1:椭圆的焦点是?
探究2:双曲线的一条渐近线方程是,则可设双曲线方程为?
问题:若双曲线与有相同的焦点,它的一条渐近线方程是,则双曲线的方程是?
※ 典型例题
例1双曲线型冷却塔的外形,是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所成的曲面,它的最小半径为,上口半径为,下口半径为,高为,试选择适当的坐标系,求出此双曲线的方程.
例2点到定点的距离和它到定直线的距离的比是常数,求点的轨迹.
(理)例3过双曲线的右焦点,倾斜角为的直线交双曲线于两点,求两点的坐标.
变式:求 ?
思考:的周长?
※ 动手试试
练1.若椭圆与双曲线的焦点相同,则=____.
练2 .若双曲线的渐近线方程为,求双曲线的焦点坐标.
三、总结提升
※ 学习小结
1.双曲线的综合应用:与椭圆知识对比,结合;
2.双曲线的另一定义;
3.(理)直线与双曲线的位置关系.
知识拓展
双曲线的第二定义:
到定点的距离与到定直线的距离之比大于1的点的轨迹是双曲线.
学习评价
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).
A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1.若椭圆和双曲线的共同焦点为F1,F2,P是两曲线的一个交点,则的值为( ).
A. B. C. D.
2.以椭圆的焦点为顶点,离心率为的双曲线的方程( ).
A. B.
C. 或 D. 以上都不对
3.过双曲线的一个焦点作垂直于实轴的直线,交双曲线于、,是另一焦点,若∠,则双曲线的离心率等于( ).
A. B. C. D.
4.双曲线的渐近线方程为,焦距为,这双曲线的方程为_______________.
5.方程表示焦点在x轴上的双曲线,则的取值范围 .
课后作业
1.已知双曲线的焦点在轴上,方程为,两顶点的距离为,一渐近线上有点,试求此双曲线的方程.
课件13张PPT。2.3.2《双曲线的几何性质》教学目标 1.熟悉椭圆的几何性质(对称性、范围、顶点、离心率);
2.能说明离心率的大小对椭圆形状的影响.三.教学重、难点:目标1;数形结合思想的贯彻,运用曲线方程研究几何性质. 2、对称性 双曲线 的几何性质1、范围关于x轴、y轴和原点都是对称的.。x轴、y轴是双曲线的对称轴,原点是对称中心,
心.双曲线的对称中心叫做双曲线的中心.(-x,-y)(-x,y)(x,y)(x,-y)3、顶点(1)双曲线与对称轴的交点,叫做双曲线的顶点a4、渐近线MNP(2)实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线.5、离心率e反映了双曲线开口大小
e越大 双曲线开口越大
e越小 双曲线开口越小(3)离心率范围:(2)离心率的几何意义:e>1ab (1)范围:(2)对称性:关于x轴、y轴、原点都对称(3)顶点:(0,-a)、(0,a)(4)渐近线:(5)离心率:例1 :求双曲线的实轴长、虚轴长、焦点坐标、顶点坐标、离心率、渐近线方程。解:由题意可得 实半轴长:虚轴长:焦点坐标:离心率:渐近线方程:例题选讲a=2顶点坐标:(-2,0),(2,0)请你写出一个以 为渐近线的双曲线方程. 你能写出所有以 为渐近线的
双曲线方程吗?问:若将题目中“焦点在y轴上”改为“焦点在坐标轴上”呢?先定型,再定量课堂小结:
通过本节课的学习,你有哪些收获?ab(1)由双曲线的图象得其几何性质;
(2)求双曲线标准方程应先定型,再 定量.课后作业
P41 练习1~4再见双曲线的简单几何性质
课前预习学案
预习目标:⒈理解双曲线的简单几何性质;
⒉会用双曲线的性质解题.
预习内容:
标准方程
简图
范围
顶点坐标
对称轴
对称中心
焦点坐标
渐近线方程
离心率
提出疑惑:
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点
疑惑内容
课内探究学案
学习目标:
㈠知识目标:⒈会求双曲线的标准方程;
2.会用双曲线的几何性质解决有关问题.
㈡能力目标:⒈会利用双曲线的定义、性质解决有关问题;
⒉进一步加强数形结合思想;
学习重点:会利用双曲线的定义、性质解决有关问题
学习难点:直线与双曲线的位置关系的问题.
学习过程:
例1一椭圆其中心在原点,焦点在同一坐标轴上,焦距为,一双曲线和这椭圆有公共焦点,且双曲线的半实轴比椭圆的长半轴长小4,且双曲线的离心率与椭圆的离心率之比为7:3,求椭圆和双曲线的方程.()
例2、过点作直线,如果它与双曲线有且只有一个公共点,则直线的条数是____________________..(4)
当堂检测:
1.设双曲线以椭圆长轴的两个端点为焦点,其准线过椭圆的焦点,则双曲线的渐近线的斜率为 ( )
A. B. C. D.
2共轭双曲线的离心率分别为e1与e2,则e1与e2的关系为: ( )
A、e1=e2 B、e1e2=1 C、 D、
3若方程表示双曲线,则实数k的取值范围是: ( )
A、 B、 C、 D、
(1. C.2. D、3. D、)
五、课后练习与提高:
1.以下四个关于圆锥曲线的命题中:
①设A、B为两个定点,k为非零常数,,则动点P的轨迹为双曲线;
②过定圆C上一定点A作圆的动点弦AB,O为坐标原点,若则动点P的轨迹为椭圆;
③方程的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;
④双曲线有相同的焦点.
其中真命题的序号为 (写出所有真命题的序号)
2.若双曲线的渐近线方程为,它的一个焦点是,则双曲线的方程是__________。
3.设双曲线的右焦点为,右准线与两条渐近线交于P、两点,如果是直角三角形,则双曲线的离心率
4.与圆及圆 都外切的圆的圆心轨迹方程为_____________________.
1. ③④2. ,3. 4.
学业分层测评
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.等轴双曲线的一个焦点是F1(-6,0),则它的标准方程是( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
【解析】 设等轴双曲线方程为-=1(a>0),
∴a2+a2=62,∴a2=18,故双曲线方程为-=1.
【答案】 B
2.已知双曲线方程为x2-=1,过P(1,0)的直线l与双曲线只有一个公共点,则共有l( )
A.4条 B.3条
C.2条 D.1条
【解析】 因为双曲线方程为x2-=1,所以P(1,0)是双曲线的右顶点,所以过P(1,0)并且和x轴垂直的直线是双曲线的一条切线,与双曲线只有一个公共点,另外还有两条就是过点P(1,0)分别和两条渐近线平行的直线,所以符合要求的共有3条,故选B.
【答案】 B
3.双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,则双曲线C的焦距等于( )
A.2 B.2
C.4 D.4
【解析】 由已知得e==2,所以a=c,故b==c,从而双曲线的渐近线方程为y=±x=±x,由焦点到渐近线的距离为,得c=,解得c=2,故2c=4,故选C.
【答案】 C
4.若实数k满足0A.实半轴长相等 B.虚半轴长相等
C.离心率相等 D.焦距相等
【解析】 若00,16-k>0,故方程-=1表示焦点在x轴上的双曲线,且实半轴的长为4,虚半轴的长为,焦距2c=2,离心率e=;同理方程-=1也表示焦点在x轴上的双曲线,实半轴的长为,虚半轴的长为,焦距2c=2,离心率e=.可知两曲线的焦距相等,故选D.
【答案】 D
5.双曲线两条渐近线互相垂直,那么它的离心率为( )
A.2 B.
C. D.
【解析】 双曲线为等轴双曲线,两条渐近线方程为y=±x,即=1,e==.
【答案】 C
二、填空题
6.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线-=1的离心率为,则m的值为________.
【解析】 ∵c2=m+m2+4,
∴e2===5,
∴m2-4m+4=0,∴m=2.
【答案】 2
7.已知F为双曲线C:-=1的左焦点,P,Q为C上的点.若PQ的长等于虚轴长的2倍,点A(5,0)在线段PQ上,则△PQF的周长为________.
【解析】 由双曲线方程知,b=4,a=3,c=5,则虚轴长为8,则|PQ|=16.由左焦点F(-5,0),且A(5,0)恰为右焦点,知线段PQ过双曲线的右焦点,则P,Q都在双曲线的右支上.由双曲线的定义可知|PF|-|PA|=2a,|QF|-|QA|=2a,两式相加得,|PF|+|QF|-(|PA|+|QA|)=4a,则|PF|+|QF|=4a+|PQ|=4×3+16=28,故△PQF的周长为28+16=44.
【答案】 44
8.设直线x-3y+m=0(m≠0)与双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A,B,若点P(m,0)满足|PA|=|PB|,则该双曲线的离心率是________.
【解析】 由得点A的坐标为:
,
由得点B的坐标为,
则AB的中点C的坐标为,
∵kAB=,
∴kCP==-3,
即=-3,化简得a2=4b2,
即a2=4(c2-a2),∴4c2=5a2,
∴e2=,∴e=.
【答案】
三、解答题
9.双曲线与椭圆+=1有相同的焦点,它的一条渐近线为y=x,求双曲线的标准方程和离心率.
【解】 由椭圆+=1,知c2=64-16=48,且焦点在y轴上,
∵双曲线的一条渐近线为y=x,
∴设双曲线方程为-=1.
又c2=2a2=48,∴a2=24.
∴所求双曲线的方程为-=1.
由a2=24,c2=48,
得e2==2,
又e>0,∴e=.
10.已知双曲线-=1的右焦点为(2,0).
(1)求双曲线的方程;
(2)求双曲线的渐近线与直线x=-2围成的三角形的面积.
【解】 (1)∵双曲线的右焦点坐标为(2,0),且双曲线方程为-=1,∴c2=a2+b2=3+b2=4,∴b2=1,
∴双曲线的方程为-y2=1.
(2)∵a=,b=1,
∴双曲线的渐近线方程为y=±x,
令x=-2,则y=±,
设直线x=-2与双曲线的渐近线的交点为A,B,
则|AB|=,记双曲线的渐近线与直线x=-2围成的三角形的面积为S,
则S=××2=.
[能力提升]
1.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线均与曲线C:x2+y2-6x+5=0相切,则该双曲线的离心率等于( )
A. B.
C. D.
【解析】 曲线C的标准方程为(x-3)2+y2=4,所以圆心坐标为C(3,0),半径r=2,双曲线的渐近线为y=±x,不妨取y=x,即bx-ay=0,因为渐近线与圆相切,所以圆心到直线的距离d==2,即9b2=4(a2+b2),所以5b2=4a2,b2=a2=c2-a2,即a2=c2,所以e2=,e=,选A.
【答案】 A
2.设F1,F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P,满足|PF2|=|F1F2|,且F2到直线PF1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.3x±4y=0 B.3x+5y=0
C.5x±4y=0 D.4x±3y=0
【解析】 由题意可知|PF2|=|F1F2|=2c,所以△PF1F2为等腰三角形,所以由F2向直线PF1作的垂线也是中线,因为F2到直线PF1的距离等于双曲线的实轴长2a,所以|PF1|=2=4b,又|PF1|-|PF2|=2a,所以4b-2c=2a,所以2b-a=c,两边平方可得4b2-4ab+a2=c2=a2+b2,所以3b2=4ab,所以4a=3b,从而=,所以该双曲线的渐近线方程为4x±3y=0,故选D.
【答案】 D
3.过双曲线x2-=1的左焦点F1,作倾斜角为的直线AB,其中A,B分别为直线与双曲线的交点,则|AB|的长为________.
【解析】 双曲线的左焦点为F1(-2,0),
将直线AB的方程y=(x+2)代入双曲线方程,
得8x2-4x-13=0.显然Δ>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
∴x1+x2=,x1x2=-,
∴|AB|=·
=× =3.
【答案】 3
4.已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),右顶点为(,0).
(1)求双曲线C的方程; (2)若直线l:y=kx+与双曲线C恒有两个不同的交点A和B,且·>2,其中O为原点,求k的取值范围.
【解】 (1)设双曲线C的方程为-=1(a>0,b>0),由已知得a=,c=2.
又因为a2+b2=c2,所以b2=1,
故双曲线C的方程为-y2=1.
(2)将y=kx+代入-y2=1中,
得(1-3k2)x2-6kx-9=0,
由直线l与双曲线交于不同的两点得:
即k2≠且k2<1. ①
设A(xA,yA),B(xB,yB),
则xA+xB=,xAxB=,
由·>2得xAxB+yAyB>2,
而xAxB+yAyB=xAxB+(kxA+)(kxB+)
=(k2+1)xAxB+k(xA+xB)+2
=(k2+1)·++2=,
于是>2,
解此不等式得由①②得故k的取值范围是∪.