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解析几何(20)—高端视野:双曲线渐近线
2015-07-06 | 阅:  转:  |  分享 
  


高考数学研究QQ2777676594双曲线渐近线1/2

解析几何——(20)

高端视野:双曲线渐近线



对圆锥曲线来说,渐近线是双曲线的几何性质中特有性质,它刻画了双曲线的大致走向.

因此加强对双曲线的渐近线的学习和研究,有利于对双曲线的定义、性质的进一步理解和对

解题方法的把握.

一、深刻理解双曲线的渐近线概念

1﹑对关键词“渐近”的理解:它表述了双曲线的两支向四个方向与其渐近线无限的靠

近,但永远都不会相交.也可以这样理解:当双曲线的各支向外延伸时,与这两条直线逐渐

接近,接近的程度是无限的.还可以这样理解:当双曲线的动点M沿着双曲线无限远离双曲

线的中心时,点M到这条直线的距离逐渐变小而无限趋近于0.

2﹑渐近线的作法:过双曲线实轴的两个端点与虚轴的两个端点分别作对称轴的平行线,

它们是围成一个矩形,矩形的两条对角线所在的直线即为双曲线的渐近线.

3、明确双曲线渐近线的作用:利用双曲线的渐近线来画双曲线特别方便,而且较为精

确,只要作出它的两个顶点和渐近线,就能画出它的近似图形.

二﹑掌握双曲线的渐近线方程的求法

根据双曲线的标准方程求渐近线:把双曲线标准方程中等号右边的1改成0,就得到了

此双曲线的渐近线方程.也就是说,若双曲线方程为x

2

a2-

y2

b2=1(a>0,b>0),则渐近线方程

的求法是令x

2

a2-

y2

b2=0,即两条渐近线方程为

x



y

b=0;若双曲线方程为

y2

a2-

x2

b2=1(a>0,b>

0),则渐近线方程的求法是令y

2

a2-

x2

b2=0,即两条渐近线方程为

y



x

b=0.

三、掌握双曲线渐近线常见结论

1﹑两条渐近线的倾斜角及斜率关系:两条渐近线倾斜角互补,斜率互为相反数.

2﹑两条渐近线的对称关系:两条渐近线关于x轴、y轴对称.

3﹑等轴双曲线的的渐近线方程:y=±x.

4﹑共轭双曲线的渐近线:两条共轭双曲线的渐近线相同.

5﹑渐近线的参照性:如果平面上的一条直线与双曲线的任一条渐近线平行,则直线与

双曲线相交,且只有一个交点.

四、典例分析

1、根据几何性质求双曲线的渐近线

例1已知F1、F2为双曲线x

2

a2-

y2

b2=1(a>0,b>0)的焦点,过F2作垂直于x轴的直线,

它与双曲线的一个交点为P,且∠PF1F2=30?,则双曲线的渐近线方程为()

(A)y=±22x(B)y=±3x(C)y=±33x(D)y=±2x

分析:由条件知△PF1F2为一个直角三角形,又|F1F2|=2c,∠PF1F2=30?,因此只需再

确定由a、b、c表示的另一边,由条件易知,点|PF2|易确定,由三角函数建立等式,问题基

本上就可能解决了.

解:设双曲线的焦点F1(c,0)、F2(-c,0),则将x=c代入双曲线方程得点P(c,

b2

a),



高考数学研究QQ2777676594双曲线渐近线2/2

又∠PF1F2=30?,∴

b2

acot30?=2c,∴3b2=2ac,∴c=

3b2

2a,

代入c2=a2+b2,得3b4-4a2b2-4a4=0,即(3b2+2a2)(b2-2a2)=0,∴

b

a=2,

∴双曲线的渐近线方程为y=±2x,故选D.

点评:根据双曲线的几何性质求渐近线:主要是根据条件确定b、c或a、c的比例关系,

再结合a、b、c之间的平方关系a2+b2=c2,确定a、b之间的比例关系,进而得到双曲线的

渐近线方程,但要注意双曲线的焦点位置.

2﹑根据渐近线求双曲线的标准方程

根据双曲线的渐近线方程求它的曲线方程的简单且实用的方法是:如果两条渐近线的方

程为xa±yb=0,则所求双曲线的方程可设为x

2

a2-

y2

b2=m,这里m为不等于0的待定常数,其

值可由题目中的已知条件通过建立方程确定.此方法可适当推广:求与双曲线x

2

a2-

y2

b2=1(a>

0,b>0)有共同渐近线的双曲线方程同样可设为x

2

a2-

y2

b2=m(m为不等于0的待定常数).

例2已知双曲线的渐近线方程是y=±43x,焦点在坐标轴上,且经过点A(-3,23),

求双曲线方程.

分析:先将渐近线方程是y=±

4

3x化为

x



y

4=0,则可设所求双曲线方程为

x2

9-

y2

16=λ(λ

≠0),然后再将点A(-3,23)代入建立方程求得参数,进而求得双曲线方程.

解:双曲线的渐近线方程化为

x



y

4=0,因此设所求双曲线方程为

x2

9-

y2

16=λ(λ≠0),

∵点A(-3,23)在双曲线上,∴

(-3)2

9-

(23)2

16=λ,得λ=

1

4,

因此,所求双曲线方程为

4x2

9-

y2

4=1.

说明:本例有两种常规解法:一是按焦点在x轴上,或焦点在y轴上的两种情况分别求

解;二是先判断点A在渐近线上方还是下方,来确定双曲线类型,然后求解.这两种方法都

较繁.上面提供的解法是根据已知双曲线的渐近线方程,巧设双曲线系方程,避免了研究双

曲线方程类型,简化了解题过程.

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(本文系1906119630首藏)