F1(-c,0)、F2(c,0)是双曲线C: x^2/a^2-y^2/b^2=1(a〉0,b〉0,c^2=a^2+b^2)的2焦点 P(x0,y0)为C上的一点,我们称|PF1|、|PF2|为双典线的焦半径,则|PF1|=±(a+ex0),|PF2|=±(ex0-a),(e=c/a为离心率).当点在双曲线的右支上时取“+”.当点在双曲线的左支上时取“-”. 在平面直角坐标系中,二元二次方程h(x,y)=ax^2+bxy+cy^2+dx+ey+f=0满足以下条件时,其图像为双曲线。 1.a,b,c不都是0。 2.b^2-4ac>0。 在高中的解析几何中,学到的是双曲线的中心在原点,图像关于x,y轴对称的情形。这时双曲线的方程退化为:x^2/a^2-y^2/b^2=1。 双曲线的简单几何性质 1、轨迹上一点的取值范围:x≥a,x≤-a(焦点在x轴上)或者y≥a,y≤-a(焦点在y轴上)。
2、对称性:关于坐标轴和原点对称。
3、顶点:A(-a,0),A'(a,0)。同时AA'叫做双曲线的实轴且∣AA'│=2a.B(0,-b),B'(0,b)。同时BB'叫做双曲线的虚轴且│BB'│=2b. 4、渐近线:焦点在x轴:y=±(b/a)x.焦点在y轴:y=±(a/b)x.圆锥曲线ρ=ep/1-ecosθ当e>1时,表示双曲线。其中p为焦点到准线距离,θ为弦与X轴夹角令1-ecosθ=0可以求出θ,这个就是渐近线的倾角。θ=arccos(1/e)令θ=0,得出ρ=ep/1-e,x=ρcosθ=ep/1-e令θ=PI,得出ρ=ep/1+e,x=ρcosθ=-ep/1+e这两个x是双曲线定点的横坐标。求出他们的中点的横坐标(双曲线中心横坐标)x=[(ep/1-e)+(-ep/1+e)]/2(注意化简一下)直线ρcosθ=[(ep/1-e)+(-ep/1+e)]/2是双曲线一条对称轴,注意是不与曲线相交的对称轴。将这条直线顺时针旋转PI/2-arccos(1/e)角度后就得到渐近线方程,设旋转后的角度是θ’则θ’=θ-[PI/2-arccos(1/e)]则θ=θ’+[PI/2-arccos(1/e)]代入上式:ρcos{θ’+[PI/2-arccos(1/e)]}=[(ep/1-e)+(-ep/1+e)]/2即:ρsin[arccos(1/e)-θ’]=[(ep/1-e)+(-ep/1+e)]/2现在可以用θ取代式中的θ’了得到方程:ρsin[arccos(1/e)-θ]=[(ep/1-e)+(-ep/1+e)]/2现证明双曲线x^2/a^2-y^/b^2=1上的点在渐近线中设M(x,y)是双曲线在第一象限的点,则y=(b/a)√(x^2-a^2)(x>a)因为x^2-a^2<x^2,所以y=(b/a)√(x^2-a^2)<b/a√x^2=bx/a即y<bx/a所以,双曲线在第一象限内的点都在直线y=bx/a下方根据对称性第二、三、四象限亦如此5、离心率:第一定义:e=c/a且e∈(1,+∞).第二定义:双曲线上的一点P到定点F的距离│PF│与点P到定直线(相应准线)的距离d的比等于双曲线的离心率e.d点│PF│/d线(点P到定直线(相应准线)的距离)=e6、双曲线焦半径公式(圆锥曲线上任意一点P(x,y)到焦点距离)左焦半径:r=│ex+a│右焦半径:r=│ex-a│7、等轴双曲线一双曲线的实轴与虚轴长相等即:2a=2b且e=√2这时渐近线方程为:y=±x(无论焦点在x轴还是y轴)8、共轭双曲线双曲线S'的实轴是双曲线S的虚轴且双曲线S'的虚轴是双曲线S的实轴时,称双曲线S'与双曲线S为共轭双曲线。几何表达:S:(x^2/a^2)-(y^2/b^2)=1S':(y^2/b^2)-(x^2/a^2)=1 特点:
(1)共渐近线(2)焦距相等(3)两双曲线的离心率平方后的倒数相加等于19、准线:焦点在x轴上:x=±a^2/c焦点在y轴上:y=±a^2/c10、通径长:(圆锥曲线(除圆外)中,过焦点并垂直于轴的弦)d=2b^2/a11、过焦点的弦长公式:d=2pe/(1-e^2cos^2θ)12、弦长公式:d=√(1+k^2)|x1-x2|=√(1+k^2)(x1-x2)^2=√(1+1/k^2)|y1-y2|=√(1+1/k^2)(y1-y2)^2推导如下:由直线的斜率公式:k=(y1-y2)/(x1-x2)得y1-y2=k(x1-x2)或x1-x2=(y1-y2)/k分别代入两点间的距离公式:|AB|=√[(x1-x2)2+(y1-y2)2]稍加整理即得:|AB|=|x1-x2|√(1+k2)或|AB|=|y1-y2|√(1+1/k2)·双曲线的标准公式与反比例函数X^2/a^2-Y^2/b^2=1(a>0,b>0)而反比例函数的标准型是xy=c(c≠0)但是反比例函数确实是双曲线函数经过旋转得到的因为xy=c的对称轴是y=x,y=-x而X^2/a^2-Y^2/b^2=1的对称轴是x轴,y轴所以应该旋转45度设旋转的角度为a(a≠0,顺时针)(a为双曲线渐进线的倾斜角)则有X=xcosa+ysinaY=-xsina+ycosa取a=π/4则X^2-Y^2=(xcos(π/4)+ysin(π/4))^2-(xsin(π/4)-ycos(π/4))^2=(√2/2x+√2/2y)^2-(√2/2x-√2/2y)^2=4(√2/2x)(√2/2y)=2xy.而xy=c所以X^2/(2c)-Y^2/(2c)=1(c>0)Y^2/(-2c)-X^2/(-2c)=1(c<0)由此证得,反比例函数其实就是双曲线函数.只不过是双曲线在平面直角坐标系内的另一种摆放形式.编辑本段·双曲线焦点三角形面积公式 若∠F1PF2=θ,则S△F1PF2=b^2;·cot(θ/2)·例:已知F1、F2为双曲线C:x^2;-y^;=1的左右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则P到x轴的距离为多少?解:由双曲线焦点三角形面积公式得S△F1PF2=b^2;·cot(θ/2)=1×cot30°,设P到x轴的距离为h,则S△F1PF2=?×F1F2×h=?2√2×h=√3,h=√6/2 ·双曲线参数方程 双曲线的参数方程:x=asecθ(正割)y=btanθ(a为实半轴长,b为虚半轴长,θ为参数。)