3.解題中,應(yīng)重視雙曲線兩種定義的靈活應(yīng)用,減少運算量,值提高解題質(zhì)量
2.會利用方程求參數(shù)值和確定曲線的性質(zhì),利用曲線的范圍、不等式、判別式、目標(biāo)函數(shù)解參數(shù)范圍或求最值。
1.求雙曲線的方程,常用待定系數(shù)法,定義法,首先確定曲線類型和方程的形式,再由題設(shè)條件確定參數(shù)值,應(yīng)“特別”掌握;
(1)雙曲線中的關(guān)系與橢圓中的關(guān)系是不同的,應(yīng)注意區(qū)別;
(2)當(dāng)焦點位置不確定時,方程可能有兩種形式,應(yīng)防止遺漏;
(3)已知漸近線的方程bx±ay=0,可設(shè)雙曲線方程為b2x2-a2y2=λ(λ≠0),
[例1]根據(jù)下列條件,求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(1) 與雙曲線有共同漸近線,且過點;
(2)雙曲線的焦點在軸上,且過點和,P是雙曲線上異于A、B的任一點,ΔAPB的垂心H總在此雙曲線上。
[解]:(1)設(shè)所求雙曲線方程為,將點代入得,所以雙曲線方程為。
(2)設(shè)雙曲線方程為為雙曲線上任一點,BN,PM是ΔAPB的兩條高,則BN方程為 ①
PM方程為 ②
又 ③
得,又H在雙曲線上,∴ ④
∴,所以雙曲線方程為.
[例2]已知中心在原點的雙曲線C的右焦點為(2,0),右頂點為。
(1) 求雙曲線C的方程;
(2) 若直線l:與雙曲線C恒有兩個不同的交點A和B,且(其中O為原點),求k的取值范圍。
解:(Ⅰ)設(shè)雙曲線方程為
由已知得
故雙曲線C的方程為
(Ⅱ)將
由直線l與雙曲線交于不同的兩點得
即 ① 設(shè),則
而
于是 ②
由①、②得
故k的取值范圍為
提煉方法:求參數(shù)的取值范圍是個綜合性的問題,常用的方法有:Δ法,目標(biāo)函數(shù)法,不等式法,幾何法,向量法等.
[例3] 設(shè)點P到點M(-1,0)、N(1,0)距離之差為2m,到x軸、y軸距離之比為2,求m的取值范圍
分析:由|PM|-|PN|=2m,得||PM|-|PN||=2|m|.知點P的軌跡是雙曲線,由點P到x軸、y軸距離之比為2,知點P的軌跡是直線,由交軌法求得點P的坐標(biāo),進而可求得m的取值范圍
解:設(shè)點P的坐標(biāo)為(x,y),依題意得=2,
即y=±2x(x≠0) ①
因此,點P(x,y)、M(-1,0)、N(1,0)三點不共線,
從而得 ||PM|-|PN||<|MN|=2
∵||PM|-|PN||=2|m|>0, ∴0<|m|<1
因此,點P在以M、N為焦點,實軸長為2|m|的雙曲線上
故-=1 ②
將①代入②,并解得x2=,
∵1-m2>0,∴1-5m2>0
解得0<|m|<,
即m的取值范圍為(-,0)∪(0,)
解題點評:解決此題的關(guān)鍵是用好雙曲線的定義,取值范圍的求法是--
[例4]已知雙曲線的離心率,左,右焦點分別的為,左準(zhǔn)線為,能否在雙曲線的左支上找到一點P,使得是P到的距離與的等比中項。
[解]:設(shè)在左半支上存在點P,使,由雙曲線的第二定義知,即 ①
再由雙曲線的第一定義,得 ②
由①②,解得:
由在Δ中有 , 、
利用,從③式得 解得
,與已知矛盾。
∴符合條件的點P不存在。
思維點撥:利用定義及假設(shè)求出離心率的取值是關(guān)鍵。
[研討.欣賞](2005黃岡調(diào)研)已知橢圓C的方程為+=1(a>b>0),雙曲線-=1的兩條漸近線為l1、l2,過橢圓C的右焦點F作直線l,使l⊥l1,又l與l2交于P點,設(shè)l與橢圓C的兩個交點由上至下依次為A、B.(如下圖)
(1)當(dāng)l1與l2夾角為60°,雙曲線的焦距為4時,求橢圓C的方程;
(2)當(dāng)=λ時,求λ的最大值.
剖析:(1)求橢圓方程即求a、b的值,由l1與l2的夾角為60°易得=,由雙曲線的焦距為4易得a2+b2=4,進而可求得a、b.
(2)由=λ,欲求λ的最大值,需求A、P的坐標(biāo),而P是l與l1的交點,故需求l的方程.將l與l2的方程聯(lián)立可求得P的坐標(biāo),進而可求得點A的坐標(biāo).將A的坐標(biāo)代入橢圓方程可求得λ的最大值.
解:(1)∵雙曲線的漸近線為y=±x,兩漸近線夾角為60°,又<1,
∴∠POx=30°,即=tan30°=. ∴a=b.
又a2+b2=4, ∴a2=3,b2=1. 故橢圓C的方程為+y2=1.
(2)由已知l:y=(x-c),與y=x解得P(,),
由=λ得A(,).代入橢圓方程得
(c2+λa2)2+λ2a4=(1+λ)2a2c2.
∴(e2+λ)2+λ2=e2(1+λ)2.
∴λ2==-[(2-e2)+]+3≤3-2.
∴λ的最大值為-1.
評述:本題考查了橢圓、雙曲線的基礎(chǔ)知識,及向量、定比分點公式、重要不等式的應(yīng)用.解決本題的難點是通過恒等變形,利用重要不等式解決問題的思想.本題是培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題能力的一道好題.
6.(2006湖南)過雙曲線的左頂點作斜率為1的直線, 若與雙曲線的兩條漸近線分別相交于點, 且, 則雙曲線的離心率是_______
簡答:1-3、ACCC; 5. +y2=1; 6. .
5.(2004全國II)設(shè)中心在原點的橢圓與雙曲線2x2-2y2=1有公共的焦點,且它們的離心率互為倒數(shù),則該橢圓的方程是 .
4.(2005北京)已知雙曲線的兩個焦點為,,P是此雙曲線上的一點,且,,則該雙曲線的方程是( )
A. B. C. D.
3.(2006浙江)若雙曲線上的點到左準(zhǔn)線的距離是到左焦點距離的,則( )
A. B. C. D.
2.(2006天津)如果雙曲線的兩個焦點分別為、,一條漸近線方程為,那么它的兩條準(zhǔn)線間的距離是( )
A. B. C. D.
1. (2006春上海)若,則“”是“方程表示雙曲線”的( )
A.充分不必要條件. B.必要不充分條件.
C.充要條件. D.既不充分也不必要條件.
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