人教B版 (2019)选择性必修 第一册第二章 平面解析几何2.6 双曲线及其方程2.6.2 双曲线的几何性质习题课件ppt
展开1.熟练掌握双曲线的性质.
2.掌握双曲线中和三角形有关的问题及有关最值.
3.掌握共渐近线的双曲线的设法.
若F1,F2是双曲线 =1的两个焦点.如图,若P是双曲线左支上的点,且|PF1|·|PF2|=32,则△F1PF2的面积为________.
将|PF2|-|PF1|=2a=6两边平方得|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|=36,则|PF1|2+|PF2|2=36+2|PF1|·|PF2|=36+2×32=100.
所以∠F1PF2=90°,
在△F1PF2中,由余弦定理得
延伸探究将本例中的条件“|PF1|·|PF2|=32”改为“∠F1PF2=60°”,求△F1PF2的面积.
由双曲线的定义和余弦定理得|PF2|-|PF1|=6,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cs 60°,所以102=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|,所以|PF1|·|PF2|=64,
求双曲线中焦点三角形面积的方法(1)根据双曲线的定义求出||PF1|-|PF2||=2a.(2)利用余弦定理表示出|PF1|,|PF2|,|F1F2|之间满足的关系式.(3)通过配方,利用整体的思想求出|PF1|·|PF2|的值.(4)利用公式 = ×|PF1|·|PF2|sin∠F1PF2求得面积.
设F1,F2是双曲线C: =1的两个焦点,P为双曲线C上一点,若△PF1F2是直角三角形,则△PF1F2的面积为__________.
①当∠F1PF2=90°时
不妨设|PF1|>|PF2|,
∵|PF1|2+|PF2|2=(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|·|PF2|,即|F1F2|2=(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|·|PF2|,
∴|PF1|·|PF2|=8,
②当∠PF1F2=90°时,
问题 类比求椭圆的焦半径,你能求双曲线的焦半径的取值范围吗?提示 |PF|≥c-a.
(1)已知定点A,B且|AB|=4,动点M满足|MA|-|MB|=2,则|MA|的最小值是
设定点A在点B的左边,因为|AB|=4,|MA|-|MB|=2<|AB|,所以根据双曲线的定义可知点M的轨迹是以A,B为焦点的双曲线的右支,
则c=2,2a=2,a=1,当M在双曲线的右顶点时,|MA|有最小值,最小值为a+c=2+1=3.
由题意知点C(1,4),点B在圆上,则|PB|≥|PC|-1,由点P在双曲线右支上,点A为双曲线左焦点,设A′为双曲线右焦点,所以由双曲线定义知|PA|=|PA′|+2a=|PA′|+6,所以|PA|+|PB|=|PA′|+|PB|+6≥|PA′|+|PC|+6-1≥|A′C|+5=5+5=10.
求解与双曲线有关的长度和最值问题,都可以通过相应的双曲线的定义去解决.
(1)平面内,线段AB的长度为10,动点P满足|PA|=6+|PB|,则|PB|的最小值为________.
因为|PA|=6+|PB|,所以|PA|-|PB|=6<|AB|,因此动点P在以A,B为左、右焦点的双曲线的右支上,a=3,c=5,从而|PB|的最小值为c-a=2.
设F1是双曲线的左焦点,根据双曲线的定义及P是双曲线右支上的动点可得|PF1|-|PF|=2a,所以|PF|=|PF1|-2a,所以|PA|+|PF|=|PA|+|PF1|-2a=|PA|+|PF1|-4,
当且仅当P,A,F1三点共线时取得等号,即图形中点P在P′处取得最小值,
共渐近线的双曲线的设法
(1)求与双曲线 =1有共同的渐近线,且经过点M(3,-2)的双曲线的标准方程;
∵点M(3,-2)在双曲线上,
(2)渐近线方程为y= ,且经过点A(2,-3).
∵点A(2,-3)在双曲线上,
联立③④,解得a2=8,b2=32.
∵A(2,-3)在双曲线上,
(1)与双曲线 =1具有相同渐近线的双曲线方程可设为 =λ(λ≠0).(2)渐近线方程为ax±by=0的双曲线方程可设为a2x2-b2y2=λ(λ≠0).(3)等轴双曲线可设为x2-y2=λ(λ≠0).
(1)求双曲线C的方程;
(2)求双曲线C的实轴长、离心率、焦点到渐近线的距离.
1.知识清单: (1)双曲线焦点三角形的面积. (2)双曲线的焦半径. (3)共渐近线的双曲线的设法.2.方法归纳:转化法、数形结合法.3.常见误区:求焦半径时要注意点P与焦点是否在同一侧.
2.若双曲线与椭圆 =1有相同的焦点,它的一条渐近线方程为y=-x,则双曲线的方程为A.y2-x2=96 B.y2-x2=160C.y2-x2=80 D.y2-x2=24
设双曲线方程为x2-y2=λ(λ≠0),因为双曲线与椭圆有相同的焦点,
又由|F1F2|=10可得△PF1F2是直角三角形,
如图所示,设圆心为C,双曲线右焦点为A′(3,0),且|PB|≥|PC|-1,|PA|=|PA′|+4,所以|PB|+|PA|≥|PC|+|PA′|+3≥|A′C|+3=8,当且仅当A′,B,C三点共线时取得等号.
点P为双曲线右支上的动点,根据双曲线的定义可知|PF|-|PF1|=2a,∴|PF|=|PF1|+2a,∴△APF的周长为|AF|+|AP|+|PF|=|AF|+|AP|+|PF1|+2a,
当点A,P,F1共线时,周长最小,即|AF|+|AF1|+2a=8,解得a=1,
则半径r小于双曲线上的点到圆心距离的最小值,
圆E的半径为r=1,E(0,-2),∴|AF2|=|AF1|+2a=|AF1|+6,|AB|≥|AE|-|BE|=|AE-1(当且仅当A,E,B共线且B在A,E间时取等号).∴|AB|+|AF2|≥|AF1|+6+|AE|-1=|AF1|+|AE|+5≥|EF1|+5= +5=9,当且仅当A是线段EF1与双曲线的交点时取等号.∴|AB|+|AF2|的最小值是9.
5.P是双曲线 =1的右支上一点,M,N分别是圆(x+5)2+y2=4和(x-5)2+y2=1上的点,则|PM|-|PN|的最大值为A.6 B.7 C.8 D.9
且这两点刚好为两圆的圆心,由题意可得,当且仅当P与M,F1三点共线(M为PF1的延长线与圆的交点)以及P与N,F2三点共线(N为线段PF2与圆的交点)时,所求的值最大,此时|PM|-|PN|=(|PF1|+2)-(|PF2|-1)=6+3=9.
6.(多选)已知在等边三角形ABC中,D,E分别是CA,CB的中点,以A,B为焦点且过D,E的椭圆和双曲线的离心率分别为e1,e2,则下列关于e1,e2的关系式正确的是A.e2+e1=2 B.e2-e1=2C.e1e2=2 D. >2
设△ABC的边长为2,
7.焦点为(0,6),且与双曲线 -y2=1有相同的渐近线的双曲线方程是___________.
所以-λ-2λ=36,所以λ=-12.
⇒(|PF1|-|PF2|)2=16,即2a=4,解得a=2,
9.求适合下列条件的双曲线的标准方程.(1)两顶点间的距离是6,两焦点所连线段被两顶点和中心四等分;
由两顶点间的距离是6,得2a=6,即a=3.由两焦点所连线段被两顶点和中心四等分可得2c=4a=12,即c=6,于是有b2=c2-a2=62-32=27.由于焦点所在的坐标轴不确定,
(2)渐近线方程为2x±3y=0,且两顶点间的距离是6.
设双曲线方程为4x2-9y2=λ(λ≠0),
10.已知双曲线过点(3,-2)且与椭圆4x2+9y2=36有相同的焦点.(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点M在双曲线上,F1,F2为左、右焦点,且|MF1|=2|MF2|,试求△MF1F2的面积.
因为点M在双曲线上,且|MF1|=2|MF2|,所以点M在双曲线的右支上,
设|PF1|=d1,|PF2|=d2,
①2-②2,得2d1d2=6.
12.双曲线x2-y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,双曲线上的点P满足∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|等于A.1 B.4 C.7 D.9
设P在右支上,则|PF1|-|PF2|=2a=2,∵∠F1PF2=60°,∴在△PF1F2中,由余弦定理可得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cs 60°=(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1||PF2|-|PF1||PF2|,即4c2=4a2+|PF1|·|PF2|,即|PF1|·|PF2|=4c2-4a2=4b2=4.
设点P在双曲线的右支上,
则|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,∴△PF1F2为直角三角形,∠F1PF2=90°,
由题意,知双曲线两个焦点的坐标分别为
∴x2+y2-10=0,即x2+y2=10.
设△PF1F2的内切圆的半径为R,由双曲线的标准方程可知a=4,b=3,c=5.因为 +8,
由题意得||PF1|-|PF2||=2a,在△F1PF2中,由余弦定理得
∴|PF1|·|PF2|=4(c2-a2)=4b2.
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