高一拓展训练十二:双曲线的定义与标准方程
一、双曲线的定义【知识要点】1.双曲线的定义1定义:平面内与两个定点F1、F2的距离之差的绝对值等于常数2aa0小于
F1F22cc0的动点P的轨迹叫做双曲线。这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点
间的距离叫做双曲线的焦距。
F、F2是两定点,且2定义解析:由定义可得动点P若满足PF1PF22a2c(1
0ac,ac均是常数),则动点P的轨迹是双曲线。
2.双曲线定义的说明1距离之差要加绝对值,否则只有双曲线的一支,若F1、F2表示双曲线左、右焦点,有两种情形;①若点P满足PF2PF12aa0,则点P在左支上,如图1所示;②若点P满足PF1PF22aa0,则点P在右支上,如图2所示;
2注意定义中的“小于F1F2”这一限制条件,其根据是“三角形两边之差小于第三边”①若2a2c,即PF1PF2F1F2,根据平面知识可得,动点轨迹是两条射线;②若2a2c,即PF1PF2F1F2,根据平面知识可得,动点轨迹不存在。【典例精析】例1已知点F150,F250,动点P满足PF1PF210,则动点P的轨迹是()A椭圆B双曲线C两条射线D线段
变式训练:已知点F150,F250,动点P满足PF1PF26,则动点P的B双曲线C两条射线D线段
轨迹是()A椭圆迹是()A椭圆
变式训练:已知点F150,F250,动点P满足PF1PF26,则动点P的轨B双曲线的右支C双曲线的左支D两条射线
二、双曲线的标准方程【知识要点】1.双曲线的标准方程的推导以焦点在x轴上为例)可以类比椭圆的标准方程的推导方法分析。第一步:建系,以F1F2两点所在直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系xoy;如图1所示。
f第二步:设点,设Pxy是双曲线上任意一点,双曲线的焦距是2cc0,即F1F22c则
F1c0F2c0;又设PF1PF22aa0。
第三步:列式,由PF1PF22a,1PF22aa0得PF
2222即xcyxcy2a。
第四步:化简,整理得,c2a2x2a2y2a2c2a2,
22由双曲线的定义可知2c2a,因此ca,ca
222222222令cab,其中b0,代入上式可得bxayab
两边除以a2b2得,
x2y21a0b0。a2b2
注意:以上是假设焦点F1F2在x轴上所得到的双曲线的标准方程,同上可得如图2所
y2x2示,焦点在y轴上的双r