高考数学研究QQ2777676594双曲线的第二定义1/4
A2A1F2F1xO
y
解析几何——(16)
高端视野:双曲线的第二定义
到定点F的距离与到定直线l的距离之比为常数??0cecaa???的点的轨迹是双曲线,
其中,定点F叫做双曲线的焦点,定直线l叫做双曲线的准线,常数e是双曲线的离心率。
1、离心率:
(1)定义:双曲线的焦距与实轴长的比acace??22,叫做双曲线的离心率;
(2)范围:1?e;
(3)双曲线形状与e的关系:
1122222???????eacaacabk;
因此e越大,即渐近线的斜率的绝对值就大,这是双曲线的形状就从扁狭
逐渐变得开阔。由此可知,双曲线的离心率越大,它的开口就越阔;
(1)双曲线的形状张口随着渐近线的位置变化而变化;
(2)渐近线的位置(倾斜)情况又受到其斜率制约;
2、准线方程:
对于1
2
2
2
2??byax来说,相对于左焦点)0,(1cF?对应着左准线caxl2
1:??
,相对于右焦
点)0,(2cF对应着右准线caxl2
2:?
;
位置关系:02???caax,焦点到准线的距离cbp2?(也叫焦参数);
对于1
2
2
2
2??bxay来说,相对于下焦点),0(1cF?对应着下准线cayl2
1:??
;相对于上焦点
),0(2cF对应着上准线cayl22:?。
A2A1F2F1xO
y
A2
A1
F2
F1
xO
y
3、双曲线的焦半径:
双曲线上任意一点M与双曲线焦点12FF、的连线段,叫做双曲线的焦半径。
设双曲线)0,0(1
2
2
2
2????babyax,21,FF是其左右焦点,
高考数学研究QQ2777676594双曲线的第二定义2/4
edMF?11,∴e
c
ax
MF?
?20
1,∴10MFaex??;同理20MFaex??;
即:焦点在x轴上的双曲线的焦半径公式:
10
20
MFaexMFaex???????
??
同理:焦点在y轴上的双曲线的焦半径公式:
10
20
MFaeyMFaey???????
??
(其中12FF、分别是双曲线
的下、上焦点)
点评:双曲线焦半径公式与椭圆的焦半径公式的区别在于其带绝对值符号,如果要去绝对值,
需要对点的位置进行讨论。两种形式的区别可以记为:左加右减,下加上减(带绝对
值号)。
4、焦点弦:
过焦点的直线截双曲线所成的弦。
焦点弦公式:可以通过两次焦半径公式得到,设两交点????1122,,AxyBxy、,
(1)当双曲线焦点在x轴上时,焦点弦只和两交点的横坐标有关,
①过左焦点与左支交于两点时:??
122cABaxxa????
;
②过右焦点与右支交于两点时:??
122cABaxxa????
。
(2)当双曲线焦点在y轴上时,焦点弦只和两交点的纵坐标有关,
①过下焦点与下支交于两点时:??
122cABayya????
;
②过上焦点与上支交于两点时:??
122cABayya????
。
5、通径:过焦点且垂直于对称轴的弦。直接应用焦点弦公式,得到abd22?。
【例1】平面内,点M(x,y)与定点F(c,0)的距离和它到直线2:alx
c?
的距离的比是常
数(0)ccaa??,求点M的轨迹。
解:设d是点M到直线l的距离,根据题意,所求的轨迹就是
22
2
22222222
22
222
22
()||
,.
,()().
,1(0,0).
xcyMFcc
PM
daaa
x
c
caxayaca
xy
cabab
ab
????
?????
???
????
??????
集合由此得
化简得
设就可化为
这是双曲线的标准方程,所以点M的轨迹是实轴长、虚轴长分别为2a、2b的双曲线。
高考数学研究QQ2777676594双曲线的第二定义3/4
【例2】如果双曲线221
6436xy??
上一点P到双曲线右准线的距离d等于8,求点P到右焦
点F的距离|PF|。
:648,366,643610
||||10,,||10
88
abc
PFcPFPF
da
????????
?????
解
即点P到右焦点F的距离|PF|为10。
如上题如何求P到左焦点F′的距离|PF′|?
解:||PF′|-|PF||=2a,∴||PF′|-10=16,∴|PF′|=26
方法二:双曲线左支上的点离右准线的距离的最小值2()14.48aa
c????
,故P
点为双曲线右支上的点,∴P到左准线的距离26428220.8.
10addc??????
由
双曲线的第二定义||10||10,,||26.820.88PFPFPFd????????即
注:通过一题多解巩固双曲线中焦点与准线的“对应”关系。
【例3】已知点A(5,3),F(2,0),在双曲线221
3yx??
上求一点P,使1||||2PAPF?
的值最小。
解:∵a=1,b=3,∴c=2,e=2ca?,
设点P到与焦点(2,0)相应的准线的距离为d,则||12,||2PFPFdd???
即在双曲线上求点P,使P到定点A的距离与到准线的距离和最小,显然直线垂直于
准线时合题意,且在双曲线的右支上,此时P点纵坐标为3,∴所求的点为P(2,3)。
【例4】双曲线221
97xy??
上一点P到左、右焦点F1、F2的距离之比为1:2,求P到右准
线的距离d.
2112
2
2
:3,7,
4,
||||26,||:||1:2,
||124||12,,,9.
3
ab
c
PFPFaPFPF
PFcPFed
dad
??
??
????
???????
解
故
【例5】双曲线221
97xy??
上一点P到左、右焦点F1、F2的距离之比为1:2,试求P点的
坐标。
解析:设P点的坐标为P(x,y),则2927||9,
44axdc?????
高考数学研究QQ2777676594双曲线的第二定义4/4
显然点P在双曲线的左支上,274550,(,).
44xP????可求得
方法二:设点P(x,y)到左、右两准线的距离分别为d1、d2,
1211
1222
2
1
2
||||||1
,.3,7,4,
||2
9
,
4
9
14
,,
92
4
2745527455
(,)(,).
4444
PFPFdPF
eabc
dddPF
a
x
c
x
d
P
d
x
P
???????
?????
??
??
?
???
准线方程为
又在双曲线的左支上
可求得或
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