双线考点扫描

2019-07-01 13:35武赫扬
中学生数理化·高二版 2019年1期
关键词:双曲线焦点椭圆

武赫扬

双曲线是圆锥曲线中的三種曲线之一,也是高考考查的重点,主要考查定义、标准方程、几何性质等基础知识,考查基本技能与基本方法的运用。

一、知识扫描

双曲线的定义:在平面内到两定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F:F2|且大于零)的点的轨迹(或集合)叫作双曲线。定点Fr,F。叫作双曲线的焦点,两焦点间的距离叫作焦距。

中心在坐标原点,焦点在x轴上的双曲线的标准方程为

中心在坐标原点,焦点在y轴上的双曲线的标准方程为

集合P={M|||MF,|-|MF。||=2a},|F,F2|=2c,其中a、c为常数且a>0,c>0:

①当a

②当a=c时,P点的轨迹是两条射线;

③当a>c时,P点不存在。

双曲线的离心率大于1,而椭圆的离心率e∈(O,1)。

双曲线为等轴双曲线<>双曲线的离心率e=v2台双曲线的两条渐近线互相垂直(位置关系)。

双曲线的标准方程和几何性质如表1所示。

二、常见题型

考点一:双曲线的定义与标准方程

例1?若实数k满足0

()。

A.焦距相等

B.实半轴长相等

C.虚半轴长相等

D.离心率相等

解析:因为00,25-k>0。

表示焦点在x轴上的双曲线。

又25+(9-k)=34-k=(25-k)+9,所以它们的焦距相等,故选A。

点评:双曲线x2/a2-y2/b2=1(a>0,b>0)的焦点在x轴上,双曲线y2/a2-x2/b2=1(a>0,b>0)的焦点在y轴上。

例2?已知F为双曲线C:=1的左焦点,P,Q为C上的点。若PQ的长等于实轴长的2倍,点A(5,0)在线段PQ上,则△PQF的周长为_____。

解析:依题意知|PQl=4a=12>2a。又因为A(5,0)在线段PQ上,所以PQ在双曲线的右支上。

可得|PF|-|PA|=2a=6,|QF|-|QA|=2a=6。

所以|PFI+lQF|=24。

所以△PQF的周长是|PF|+|QF|+|PQ|=24+12=36。

点评:在应用双曲线定义时,要注意定义中的条件,搞清所求轨迹是双曲线,还是双曲线的一支。若是双曲线的一支,则需确定是哪一支。

例3?已知双曲线的中心在原点,一个焦点为F1(-√5,0),点P在双曲线上,且线段PF,的中点坐标为(0,2),则此双曲线的方程是()

A.x2/3-y3/2=1

B.x2-y2/4=1

C.x2/2-y2/3=1

D.x2/4-y2=1

解析:设双曲线的标准方程为x2/a2-y2/b2=1=1(a>0,b>0)。

由PF1的中点为(0,2)知,PF2⊥x轴,P(V5,4),所以=4,即b2=4a。

所以5-a2=4a,所以a=1,b=2,所以双曲线方程为x2-y2/4=1,故选B。

点评:确定双曲线的标准方程也需要一个“定位”条件,两个“定量”条件,“定位”是指确定焦点在哪条坐标轴上,“定量”是指确定a,b的值,常用待定系数法。若双曲线的焦点不能确定时,可设其方程为Ax2+by”=1(AB<0)。若已知渐近线方程为mx+ny=0,则双曲线方程可设为m2x2-n°y2=λ(λ≠0)。

考点二:双曲线的离心率

例4?已知F,Fz是双曲线E:-2-差=1的左,右焦点,点M在E上,MF,与x

轴垂直,sin∠MF,F1=-1则E的离心率为()。

A.√2?

B.3/2?

C.√3?

D.2

解析:

故双曲线离心率e=

选A。

点评:应区分双曲线中a,b,c的关系与椭圆中a,b,c的关系,在椭圆中a2=62+c,而在双曲线中c2=a*+b2。双曲线的离心率e∈(1,+∞),而椭圆的离心率e∈(0,1)。

例5?过双曲线a'b1(a>0,b>0)的右焦点F作一条直线,当直线倾斜角为”时,直线与双曲线左、右两支各有一个交点:当直线倾斜角为。时,直线与双曲线右支有两个不同的交点。则双曲线离心率的取值范围为()。

A.(1,2√3/3)

B.(2√3/3,2)

C.(1,√3)

D.(1,2)

解析:由题意得,当直线倾斜角为。时,直线与双曲线左、右两支各有一个交点,所以

又当直线倾斜角为时,直线与双曲线右支有两个不同的交点,所以b/a<√3,所以此

所以双曲线离心率的取值范围为(2√3/3,2),故选B。

点评:离心率是圆锥曲线的重要几何性质,是高考重点考查的一个知识点。这类问题一般有两类:一类是根据一定的条件求椭圆或双曲线的离心率:另一类是根据一定的条件求离心率的取值范围。无论是哪类问题,其解题关键都是建立关于a,b,c的关系式(等式或不等式),并且最后要把其中的b用a,c表达,转化为关于离心率e的关系式。

考点三:双曲线的渐近线

例6在平面直角坐标系中,已知双曲线的中心在原点,焦点在x轴上,实轴长为8,离心率为5/4,则它的渐近线的方程为()。

解析:

因此渐近线的方程为

故选D。

点评:

意区分双曲线中的a,b,c大小关系与椭圆中的a,b,c关系,在椭圆中a2=b2+c,而在双曲线中c2=a2+b2。

考点四:焦点三角形

例7?点P在双曲线x2/a2-y2/b2=1=1(a>0,b>0)上,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,∠F1PF2=90,且△F1PF2的三条边长之比为3:4:5.则双曲线的渐进方程是()。

A.y=±2√3x

B.y=±4x

C.y=±2√5x

D.y=±2√6x

解析:

所以

所以双曲线的渐近线方程是y=±2√6x0故选D。

点评:用双曲线定义及虚轴长布列方程组即可求出双曲线的标准方程。在“焦点三角形”中,经常用到正弦定理、余弦定理、双曲线的定义。另外,还经常结合|PF1|-|PF2||=2a,运用平方的方法,建立它与|PF1||PF2|的联系。

例8?设双曲线x2- 3 -=1的左、右焦点分别为F1, F2。 若点P在双曲线上,且OF,PF2为锐角三角形,则| PF1|+| PF2|的取值范围是_____。

解析:由已知得a=1,b=3,c=2,则

点评:先由对称性可设点P在右支上,

进而可得|PF.|和|PF,2|,再由△F,PF2为锐角三角形可得|PF1|”+|PF2|2>|F1F2|2,进而可得x的不等式,解不等式可得|PF,|+|PF2|的取值范围。

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