高中数学北师大版 (2019)选择性必修 第一册2.1 双曲线及其标准方程课文配套课件ppt
展开[教材要点]要点一 双曲线的定义平面内到两个定点F1,F2的__________________________________的点的集合(或轨迹)叫作双曲线.这两个定点F1,F2叫作双曲线的________,________________叫作双曲线的焦距.
距离之差的绝对值等于常数(大于零且小于|F1F2|)
状元随笔 要注意定义中的限制条件:“小于|F1F2|”“绝对值”“非零”.(1)若将“小于|F1F2|”改为“等于|F1F2|”,其余条件不变,此时动点的轨迹是以F1,F2为端点的两条射线(包括端点).若将其改为“大于|F1F2|”,其余条件不变,此时动点轨迹不存在.(2)若将绝对值去掉,其余条件不变,则动点的轨迹是双曲线的一支.(3)若将“等于非零常数”改为“等于零”,则此时动点的轨迹是线段F1F2的垂直平分线.
要点二 双曲线的标准方程
状元随笔 (1)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.(2)焦点F1,F2的位置是双曲线的定位条件,它决定了双曲线标准方程的类型.“焦点跟着正项走”,即若x2的系数为正,则焦点在x轴上;若y2的系数为正,则焦点在y轴上.(3)在双曲线的标准方程中,因为a,b,c三个量满足c2=a2+b2,所以长度分别为a,b,c的三条线段恰好构成一个直角三角形,且长度为c的线段是斜边,如图所示.
[基础自测]1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)平面内到两定点的距离的差等于常数(小于两定点间距离)的点的轨迹是双曲线.( )(2)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.( )(3)双曲线的焦点F1,F2的位置是双曲线的定位条件,它决定了双曲线标准方程的类型.( )(4)点P到两定点F1(-2,0),F2(2,0)的距离之差为6,则点P的轨迹为双曲线的一支.( )
2.动点P到点M(1,0)的距离与点N(3,0)的距离之差为2,则点P的轨迹是( )A.双曲线 B.双曲线的一支C.两条射线 D.一条射线
解析:由已知|PM|-|PN|=2=|MN|,所以点P的轨迹是一条以N为端点的射线NP.故选D.
解析:b2=c2-a2=72-52=24,故选C.
解析:设F1为左焦点,F2为右焦点,当点P在双曲线左支上时,|PF2|-|PF1|=10,则|PF2|=22;当点P在双曲线右支上时,|PF1|-|PF2|=10,则|PF2|=2.
题型一 双曲线定义及其应用例1 已知动圆 M与圆 C1:(x+4)2+y2=2外切,与圆C2:(x-4)2+y2=2内切,求动圆圆心M的轨迹方程.
方法归纳(1)用定义法求双曲线方程,应依据条件辨清是哪一支,还是全部曲线.(2)与双曲线两焦点有关的问题常利用定义求解.(3)如果题设条件涉及动点到两定点的距离,求轨迹方程时可考虑能否应用定义求解.
状元随笔 求双曲线标准方程时有两个关注点.(1)定位:“定位”是指确定与坐标系的相对位置,即在“标准方程”的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以判断方程的形式.(2)定量:“定量”是指确定a2,b2的具体数值,常根据条件列方程求解.
方法归纳求双曲线的标准方程的方法一般为待定系数法,求解步骤如下:1.根据已知条件设出双曲线的标准方程;2.利用已知条件确定a,b或a2,b2,注意双曲线定义的应用;3.确定双曲线的标准方程.特别地,若已知双曲线上两点的坐标,则双曲线的标准方程可能有两个,需分类讨论.也可直接设双曲线方程为Ax2+By2=1(AB<0),把所给点的坐标代入方程,解方程组可求出A,B的值,此种方法计算过程简单,也避免了分类讨论.
(2)已知双曲线方程为2x2-y2=k,焦距为6,则k的值为________.
题型四 双曲线中的焦点三角形问题例4 (1)已知F1,F2分别为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|=( )A.2 B.4C.6 D.8
方法归纳在解与焦点三角形(△PF1F2)有关的问题时,一般地,可由双曲线的定义,得|PF1|,|PF2|的关系式,或利用正弦定理、余弦定理,得|PF1|,|PF2|的关系式,从而求出|PF1|,|PF2|.但是,一般我们不直接求解出|PF1|,|PF2|,而是根据需要,把|PF1|+|PF2|,|PF1|-|PF2|,|PF1|·|PF2|看作一个整体来处理.
解析:由双曲线定义得||PF1|-|PF2||=6,即|7-|PF2||=6∴|PF2|=13或1∵|PF2|≥c-a=2,∴|PF2|=1舍去
解析:由题意得4-a2=a+2,∴a2+a-2=0,∴a=1或-2(舍去),故选D.
3.已知两定点F1(-3,0),F2(3,0),在满足下列条件的平面内动点P的轨迹中,是双曲线的是( )A.||PF1|-|PF2||=5 B.||PF1|-|PF2||=6C.||PF1|-|PF2||=7 D.||PF1|-|PF2||=0
解析:A中,∵|F1F2|=6,∴||PF1|-|PF2||=5<|F1F2|,故动点P的轨迹是双曲线;B中,∵||PF1|-|PF2||=6=|F1F2|,∴动点P的轨迹是以F1或F2为端点的射线(含端点);C中,∵||PF1|-|PF2||=7>|F1F2|,∴动点P的轨迹不存在;D中,∵||PF1|-|PF2||=0,即|PF1|=|PF2|,根据线段垂直平分线的性质,动点P的轨迹是线段F1F2的垂直平分线,故选A.
4.如图,已知双曲线以长方形ABCD的顶点A,B为左、右焦点,且过C,D两顶点.若AB=4,BC=3,则此双曲线的标准方程为________.
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