苏教版高中数学选修2-1同步学案讲义
考点 双曲线的离心率与渐近线 题点 求双曲线的离心率
c2y2
解 设F1(c,0),将x=c代入双曲线的方程得2-2=1,
abb2
那么y=±. a
由PF2=QF2,∠PF2Q=90°, 知PF1=F1F2,
b2
所以=2c,所以b2=2ac,
a
c?2c
所以c2-2ac-a2=0,所以?-2×-1=0, ?a?a即e2-2e-1=0,
所以e=1+2或e=1-2(舍去). 所以双曲线的离心率为1+2.
反思与感悟 求双曲线离心率的三种方法 c
(1)若可求得a,c,则直接利用e=得解.
a(2)若已知a,b,可直接利用e=
b?21+??a?得解.
(3)若得到的是关于a,c的齐次方程pc2+q·ac+r·a2=0(p,q,r为常数,且p≠0),则转化为关于e的方程pe2+q·e+r=0求解.
x2y2
跟踪训练3 设双曲线2-2=1(b>a>0)的焦距为2c,直线l过点A(a,0),B(0,b),已知
ab原点到直线l的距离为
3
c,则双曲线的离心率为________. 4
考点 双曲线的离心率与渐近线 题点 求双曲线的离心率 答案 2
解析 如图所示,在△OAB中,
5
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OA=a,OB=b,OE=AB=a2+b2=c.
3c, 4
因为AB·OE=OA·OB, 3
所以c·c=ab,
4即
32
(a+b2)=ab, 4
3?b?2b3
-+=0, 4?a?a4
两边同除以a2,得
bb3解得=3或=(舍去).
aa3c所以e==
a
a2+b2=a2b?21+??a?=2.
1.双曲线3x2-y2=3的渐近线方程是________. 答案 y=±3x
x2y2
解析 双曲线方程可化为标准形式-=1,∴a=1,b=3,∴双曲线的渐近线方程为y
13b
=±x=±3x.
a
x2y2
2.设P是双曲线2-=1上一点,双曲线的一条渐近线方程为3x-2y=0,F1,F2分别是
a9双曲线的左、右焦点,若PF1=3,则PF2=________. 答案 7
3
解析 双曲线的一条渐近线方程为y=x,
2b3
由题意得=,
a2又b2=9,∴a=2,
由双曲线定义知,|PF1-PF2|=2a=4,∴PF2=7.
3.若双曲线的实轴长与虚轴长之比为2,则双曲线的离心率e=________. 答案
6 2
b261+2=. a2
2aa
解析 由题意得==2,∴e=2bb
6
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x2y2
4.设双曲线2-2=1(a>0,b>0)的虚轴长为2,焦距为23,则双曲线的渐近线方程为
ab________. 2
答案 y=±x
2
解析 由条件知2b=2,2c=23,
∴b=1,c=3,a2=c2-b2=2,即a=2, x22
∴双曲线方程为-y=1,
22
因此其渐近线方程为y=±x.
2
5.已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线的方程为________. x2y2
答案 -=1
412
c
解析 依题意知,焦点在x轴上,c=4,=2,∴a=2.
ax2y2
∴b=c-a=12.故双曲线的方程为-=1.
412
2
2
2
1.双曲线离心率及其范围的求法:
(1)双曲线离心率的求解,一般可采用定义法、直接法等方法.
(2)双曲线离心率范围的求解,涉及解析几何中“范围”问题的解法.在解析几何中,求“范围”问题,一般可从以下几个方面考虑:与已知范围联系,通过求值域或解不等式来完成;通过判别式Δ>0;利用点在曲线内部形成的不等式关系;利用解析式的结构特点,如a,a,|a|等非负性.
2.求双曲线的标准方程,当焦点不明确时,方程可能有两种形式,为了避免讨论,也可设b双曲线方程为mx2-ny2=1(mn>0),从而直接求得;若已知双曲线的渐近线方程为y=±x,
ax2y2
还可以将方程设为2-2=λ(λ≠0)避免焦点的讨论.
ab
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一、填空题
y2
1.已知点(2,0)是双曲线x-2=1(b>0)的一个焦点,则b=________.
b
2
答案 3
解析 由题意知c=2,a=1,由c2=a2+b2, 得b2=4-1=3,所以b=3.
y2
2.已知双曲线x-=1(m>0)的离心率为2,则m的值为________.
m
2
答案 3
1+mc
解析 由题意得,a2=1,b2=m,c=1+m,根据双曲线离心率e===2,得m
a1=3.
3
3.已知中心在原点的双曲线C的右焦点为F(3,0),离心率为,则C的方程是________.
2x2y2
答案 -=1
45
x2y2
解析 由题意可知c=3,a=2,b=c-a=3-2=5,故双曲线的方程为-=1.
45
22224.设△ABC是等腰三角形,∠ABC=120°,则以A,B为焦点且过点C的双曲线的离心率为________. 答案
3+1
2
解析 由题意2c=AB=BC, ∴AC=2×2c×sin60°=23c, 由双曲线的定义,
有2a=AC-BC=23c-2c?a=(3-1)c, 1+3c1∴e===. a23-1
x2y2
5.已知双曲线-2=1(b>0)的离心率为2,则它的一个焦点到其中一条渐近线的距离为
4b________. 答案 23
8