2.2.2 双曲线的简单几何性质文重点导学案

2.2.2双曲线的几何性质（一）学习目标重难点1、掌握双曲线标准方程中a 、b 、c 、e 之间的关系；2、了解双曲线的渐近线的概念和证明；3、尝试用对比的方法分析双曲线的范围、对称性、顶点等几何性质。

重点：双曲线的几何性质难点：直线与双曲线的交点，弦长问题，用第二定义求双曲线方程一、问题引导，自我探究以双曲线标准方程12222=-by a x 为例进行说明。

1．范围：观察双曲线的草图，可以直观看出曲线在坐标系中的范围：双曲线在两条直线a x ±= 的外侧。

注意：从双曲线的方程如何验证？2．对称性： 是双曲线的对称轴， 是双曲线12222=-by a x 的对称中心，双曲线的对称中心叫做 。

3．顶点：双曲线和x 轴有两个交点是 ，他们是双曲线12222=-by a x 的顶点。

4．渐近线：他们是如何确立的？5. 叫做等轴双曲线；等轴双曲线的渐近线是 。

6.双曲线的离心率是二、探究精讲:以双曲线标准方程12222=-by a x 为例进行说明双曲线的顶点、渐近线和离心率。

1．顶点：在双曲线12222=-b y a x 的方程里，对称轴是,x y 轴，所以令0=y 得a x ±=，因此双曲线和x轴有两个交点)0,()0,(2a A a A -，他们是双曲线12222=-by a x 的顶点。

令0=x ，没有实根，因此双曲线和y 轴没有交点。

1）注意：双曲线的顶点只有两个，这是与椭圆不同的（椭圆有四个顶点）， 双曲线的顶点分别是实轴的两个端点。

2）实轴：线段2A A 叫做双曲线的实轴，它的长等于2,a a 叫做双曲线的实半轴长。

虚轴：线段2B B 叫做双曲线的虚轴，它的长等于2,b b 叫做双曲线的虚半轴长。

在作图时，我们常常把虚轴的两个端点画上（为要确定渐进线），但要注意他们并非是双曲线的顶点。

2．渐近线：注意到开课之初所画的矩形，矩形确定了两条对角线，这两条直线即称为双曲线的渐近线。

高中数学 2.2.2双曲线的简单几何性质(1)导学案 【自主学习】（预习教材P49~ P51） 问题1：由椭圆的哪些几何性质出发，类比探究双曲线22221x y a b-=的几何性质?范围：x ： y ：对称性：双曲线关于 轴、 轴及 都对称．顶点：（ ），（ ）．实轴，其长为 ；虚轴，其长为 ．离心率：1c e a=>． 渐近线：双曲线22221x y a b -=的渐近线方程为：0x y a b±=．问题2：双曲线22221y x a b-=的几何性质? 图形：范围：x ： y ：对称性：双曲线关于 轴、 轴及 都对称．顶点：（ ），（ ）实轴，其长为 ；虚轴，其长为 ．离心率：1c e a=>． 渐近线：双曲线22221y x a b-=的渐近线方程为： ．新知：实轴与虚轴等长的双曲线叫 双曲线．【合作探究】例1．（教材P51例3）求双曲线22916144y x-=的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程．例2求双曲线的标准方程：⑴实轴的长是10，虚轴长是8，焦点在x轴上；⑶渐近线方程为23y x=±，经过点9(,1)2M-．【目标检测】1．双曲线221168x y-=实轴和虚轴长分别是（）．A．8、42 B．8、22 C．4、42 D．4、22 2．双曲线224x y-=-的顶点坐标是（）．A．(0,1)± B．(0,2)± C．(1,0)± D．（2,0±）3．双曲线22148x y-=的离心率为（）．A．1 B．2 C．3D．2 4．双曲线2241x y-=的渐近线方程是．5、已知双曲线的离心率2e=(5,3)M-，求其标准方程。

湖南省邵阳市隆回县第二中学高中数学 2.2.2双曲线的简单几何性质(1)导学案 新人教A 版选修1-1【学习目标】1． 理解并掌握双曲线的几何性质．【自主学习】（预习教材P49~ P51）问题1：由椭圆的哪些几何性质出发，类比探究双曲线22221x y a b -=的几何性质?范围：x ： y ：对称性：双曲线关于 轴、 轴及 都对称．顶点：（ ），（ ）．实轴，其长为 ；虚轴，其长为 ．离心率：1c e a=>． 渐近线：双曲线22221x y a b -=的渐近线方程为：0x y a b±=．问题2：双曲线22221y x a b-=的几何性质? 图形：范围：x ： y ：对称性：双曲线关于 轴、 轴及 都对称．顶点：（ ），（ ）实轴，其长为 ；虚轴，其长为 ．离心率：1c e a=>． 渐近线：双曲线22221y x a b-=的渐近线方程为： ．新知：实轴与虚轴等长的双曲线叫双曲线．【合作探究】例1．（教材P51例3）求双曲线22916144y x-=的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程．例2求双曲线的标准方程：⑴实轴的长是10，虚轴长是8，焦点在x轴上；⑶渐近线方程为23y x=±，经过点9(,1)2M-．【目标检测】1．双曲线221168x y-=实轴和虚轴长分别是（）．A．8、42 B．8、22 C．4、42 D．4、22 2．双曲线224x y-=-的顶点坐标是（）．A．(0,1)± B．(0,2)± C．(1,0)± D．（2,0±）3．双曲线22148x y-=的离心率为（）．A．1 B．2 C．3D．24．双曲线2241x y-=的渐近线方程是．5、已知双曲线的离心率2e=(5,3)M-，求其标准方程。

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第2课时 双曲线几何性质的应用学习目标 1.了解直线与双曲线的位置关系.2.了解与直线、双曲线有关的弦长、中点等问题．知识点一 直线与双曲线的位置关系思考 直线与圆(椭圆)有且只有一个公共点，则直线与圆(椭圆)相切，那么，直线与双曲线相切，能用这个方法判断吗？ 答案 不能．梳理 设直线l ：y ＝kx ＋m (m ≠0)，①双曲线C ：x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)，②把①代入②得(b 2－a 2k 2)x 2－2a 2mkx －a 2m 2－a 2b 2＝0.(1)当b 2－a 2k 2＝0，即k ＝±b a时，直线l 与双曲线C 的渐近线平行，直线与双曲线相交于一点．(2)当b 2－a 2k 2≠0，即k ≠±b a时，Δ＝(－2a 2mk )2－4(b 2－a 2k 2)(－a 2m 2－a 2b 2)． Δ＞0⇒直线与双曲线有两个公共点，此时称直线与双曲线相交； Δ＝0⇒直线与双曲线有一个公共点，此时称直线与双曲线相切； Δ＜0⇒直线与双曲线没有公共点，此时称直线与双曲线相离． 知识点二 弦长公式若斜率为k (k ≠0)的直线与双曲线相交于A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)两点，则|AB |＝＋k2x 1＋x 22－4x 1x 2]＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1k 2y 1＋y 22－4y 1y 2].1．若直线与双曲线交于一点，则直线与双曲线相切．( × ) 2．直线l ：y ＝x 与双曲线C ：2x 2－y 2＝2有两个公共点．( √ )类型一 直线与双曲线的位置关系例1 已知双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的离心率为233，且过点(6，1)．(1)求双曲线C 的方程；(2)若直线l ：y ＝kx ＋2与双曲线C 恒有两个不同的交点A ，B ，求k 的取值范围． 考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的位置关系 解 (1)由e ＝233，可得c 2a 2＝43，所以a 2＝3b 2，故双曲线方程可化为x 23b 2－y 2b2＝1.将点P (6，1)代入双曲线C 的方程， 解得b 2＝1，所以双曲线C 的方程为x 23－y 2＝1.(2)联立直线与双曲线方程，⎩⎨⎧y ＝kx ＋2，x 2－3y 2－3＝0，消去y ，得(1－3k 2)x 2－62kx －9＝0.由题意得，⎩⎪⎨⎪⎧Δ＝72k 2－－3k2－，1－3k 2≠0，解得－1<k <1且k ≠±33. 所以k 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫－1，－33∪⎝ ⎛⎭⎪⎫－33，33∪⎝ ⎛⎭⎪⎫33，1. 反思与感悟 (1)解决直线与双曲线的公共点问题，不仅要考虑判别式，更要注意二次项系数为0时，直线与渐近线平行的特殊情况．(2)双曲线与直线只有一个公共点的题目，应分两种情况讨论：双曲线与直线相切或直线与双曲线的渐近线平行．(3)注意对直线l 的斜率是否存在进行讨论．跟踪训练1 已知双曲线x 2－y 24＝1，过点P (1,1)的直线l 与双曲线只有一个公共点，求直线l 的斜率k .考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的位置关系 解 当直线l 的斜率不存在时， 直线l ：x ＝1与双曲线相切，符合题意． 当直线l 的斜率存在时，设l 的方程为y ＝k (x －1)＋1， 代入双曲线方程，得(4－k 2)x 2－(2k －2k 2)x －k 2＋2k －5＝0. 当4－k 2＝0时，k ＝±2，直线l 与双曲线的渐近线平行，l 与双曲线只有一个公共点； 当4－k 2≠0时，令Δ＝0，得k ＝52.综上，k ＝52或k ＝±2或k 不存在．类型二 弦长公式及中点弦问题 例2 双曲线的方程是x 24－y 2＝1.(1)直线l 的倾斜角为π4，被双曲线截得的弦长为8311，求直线l 的方程；(2)过点P (3,1)作直线l ′，使其被双曲线截得的弦恰被P 点平分，求直线l ′的方程． 考点 直线与双曲线的位置关系 题点 弦长及弦中点问题解 (1)设直线l 的方程为y ＝x ＋m ，代入双曲线方程，得3x 2＋8mx ＋4(m 2＋1)＝0， Δ＝(8m )2－4×3×4(m 2＋1)＝16(m 2－3)>0， ∴m 2>3.设直线l 与双曲线交于A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)两点， 则x 1＋x 2＝－83m ，x 1x 2＝m 2＋3.由弦长公式|AB |＝1＋k 2|x 1－x 2|，得 2×⎝ ⎛⎭⎪⎫－83m 2－m 2＋3＝8311， ∴42×m 2－33＝8311，即m ＝±5，满足m 2>3，∴直线l 的方程为y ＝x ±5.(2)设直线l ′与双曲线交于A ′(x 3，y 3)，B ′(x 4，y 4)两点， 点P (3,1)为A ′B ′的中点，则x 3＋x 4＝6，y 3＋y 4＝2. 由x 23－4y 23＝4，x 24－4y 24＝4，两式相减得(x 3＋x 4)(x 3－x 4)－4(y 3＋y 4)(y 3－y 4)＝0， ∴y 3－y 4x 3－x 4＝34，∴l ′的方程为y －1＝34(x －3)，即3x －4y －5＝0.把此方程代入双曲线方程，整理得5y 2－10y ＋114＝0，满足Δ>0，∴所求直线l ′的方程为3x －4y －5＝0.反思与感悟 (1)使用弦长公式时，一般可以利用根与系数的关系，解决此类问题，一定不要忽略直线与双曲线相交这个条件，得到的k 要保证满足相交，即验证Δ>0.(2)与弦中点有关的问题主要用点差法．跟踪训练2 设双曲线的顶点是椭圆x 23＋y 24＝1的焦点，该双曲线又与直线15x －3y ＋6＝0交于A ，B 两点，且OA ⊥OB (O 为坐标原点)． (1)求此双曲线的方程； (2)求|AB |.考点 直线与双曲线的位置关系 题点 弦长及弦中点问题解 (1)已知椭圆的焦点为(0，±1)， 即是双曲线的顶点，因此设双曲线方程为y 2－mx 2＝1(m >0)，① 又直线15x －3y ＝－6，②A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)是方程①②组成的方程组的两个解．由⎩⎨⎧y 2－mx 2＝1，15x －3y ＝－6，得⎝ ⎛⎭⎪⎫53－m x 2＋4153x ＋3＝0， 当m ＝53时，显然不满足题意．当m ≠53时，则⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝－415353－m ，x 1x 2＝353－m ，又OA ⊥OB ，∴OA →·OB →＝0，∴x 1x 2＋y 1y 2＝0，∴x 1x 2＋y 1y 2＝83x 1x 2＋2153(x 1＋x 2)＋4＝0，∴83×353－m ＋2153×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫－415353－m ＋4＝0，∴m ＝13，经验证，此时Δ>0.∴双曲线的方程为y 2－x 23＝1.(2)∵⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝－15，x 1x 2＝94，∴|AB |＝1＋k 2×x 1＋x 22－4x 1x 2＝1＋⎝⎛⎭⎪⎫1532×－152－4×94＝4.类型三 由直线与双曲线相交求参数的取值范围(值)例3 已知中心在坐标原点的双曲线C 的右焦点为(2,0)，右顶点为(3，0)． (1)求双曲线C 的方程；(2)若直线l ：y ＝kx ＋2与双曲线C 恒有两个不同的交点A ，B ，且OA →·OB →>2(其中O 为原点)，求k 的取值范围．考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的位置关系解 (1)设双曲线方程为x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)，由已知得a ＝3，c ＝2，所以b ＝1.故所求双曲线方程为x 23－y 2＝1.(2)将y ＝kx ＋2代入x 23－y 2＝1，可得(1－3k 2)x 2－62kx －9＝0. 由直线l 与双曲线交于不同的两点，得⎩⎨⎧1－3k 2≠0，Δ＝－62k2＋－3k2＝－k2，故k 2≠13且k 2<1.设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 则x 1＋x 2＝62k 1－3k 2，x 1x 2＝－91－3k 2，由OA →·OB →>2，得x 1x 2＋y 1y 2>2. 又因为y 1y 2＝(kx 1＋2)(kx 2＋2)＝k 2x 1x 2＋2k (x 1＋x 2)＋2＝－9k 21－3k 2＋12k21－3k2＋2＝3k 21－3k2＋2. 所以－91－3k 2＋3k 21－3k 2＋2>2，所以3k 2－91－3k 2>0.又因为k 2≠13且k 2<1，所以13<k 2<1.所以k 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫k ⎪⎪⎪－1<k <－33或33<k <1. 反思与感悟 当与直线有关时，常常联立直线与双曲线的方程，消元后利用一元二次方程的判别式、根与系数的关系构造相关数量关系式求解． 跟踪训练3 已知双曲线C ：x 2－y 2＝1及直线l ：y ＝kx －1. (1)若l 与C 有两个不同的交点，求实数k 的取值范围；(2)若l 与C 交于A ，B 两点，O 是坐标原点，且△AOB 的面积为2，求实数k 的值． 考点 直线与双曲线的位置关系题点 直线与双曲线相交弦长与三角形面积 解 (1)双曲线C 与直线l 有两个不同的交点，则方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2－y 2＝1，y ＝kx －1有两个不同的实数根，整理得(1－k 2)x 2＋2kx －2＝0，∴⎩⎪⎨⎪⎧1－k 2≠0，Δ＝4k 2＋－k2，解得－2<k <2且k ≠±1.∴当双曲线C 与直线l 有两个不同的交点时，k 的取值范围是(－2，－1)∪(－1,1)∪(1，2)．(2)设交点A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 直线l 与y 轴交于点D (0，－1)．由(1)知，C 与l 联立的方程为(1－k 2)x 2＋2kx －2＝0， ∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝－2k1－k 2，x 1x 2＝－21－k 2.当A ，B 在双曲线上的一支上且|x 1|>|x 2|时，S △OAB ＝S △OAD －S △OBD＝12(|x 1|－|x 2|) ＝12|x 1－x 2|； 当A ，B 在双曲线的两支上且x 1>x 2时，S △OAB ＝S △ODA ＋S △OBD＝12(|x 1|＋|x 2|) ＝12|x 1－x 2|. ∴S △OAB ＝12|x 1－x 2|＝2，∴(x 1－x 2)2＝(22)2， 即⎝⎛⎭⎪⎫－2k 1－k 22＋81－k 2＝8，解得k ＝0或k ＝±62. 又∵－2<k <2且k ≠±1， ∴当k ＝0或k ＝±62时，△AOB 的面积为 2.1．若直线y ＝kx 与双曲线4x 2－y 2＝16相交，则实数k 的取值范围是( ) A ．－2＜k ＜2B ．－1＜k ＜1C ．0＜k ＜2D ．－2＜k ＜0考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的位置关系 答案 A解析 易知k ≠±2，将y ＝kx 代入4x 2－y 2＝16得关于x 的一元二次方程(4－k 2)x 2－16＝0，由Δ＞0可得－2＜k ＜2.2．“直线与双曲线有唯一交点”是“直线与双曲线相切”的( ) A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件 C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的位置关系 答案 B3．直线y ＝x －1被双曲线2x 2－y 2＝3所截得的弦的中点坐标是( ) A ．(1,2) B ．(－2，－1) C ．(－1，－2)D ．(2,1)考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的位置关系 答案 C解析 将y ＝x －1代入2x 2－y 2＝3，得x 2＋2x －4＝0，由此可得弦的中点的横坐标为x 1＋x 22＝－22＝－1，将x ＝－1代入直线方程y ＝x －1得y ＝－2，故选C. 4．过点A (3，－1)且被A 点平分的双曲线x 24－y 2＝1的弦所在的直线方程是________．考点 直线与双曲线的位置关系 题点 直线与双曲线的其他问题 答案 3x ＋4y －5＝0解析 易知所求直线的斜率存在，设为k ，设该直线的方程为y ＋1＝k (x －3)，代入x 24－y 2＝1，消去y 得关于x 的一元二次方程(1－4k 2)x 2＋(24k 2＋8k )x －36k 2－24k －8＝0， ∴－24k 2＋8k 1－4k 2＝6，∴k ＝－34，此时Δ>0，符合题意，∴所求直线方程为3x ＋4y －5＝0.5．过双曲线x 2－y 22＝1的右焦点F 作直线l 交双曲线于A ，B 两点，若|AB |＝4，则满足条件的直线l 有________条．考点 直线与双曲线的位置关系题点 直线与双曲线相交弦长与三角形面积 答案 3解析 当直线l 交双曲线于左右两支时，因为2a ＝2，而|AB |＝4，故可有两条．若直线l 交双曲线于同支，当直线l 垂直于x 轴时，|AB |＝4，故只有一条，所以满足条件的直线有3条．双曲线的综合问题常涉及其离心率、渐近线、范围等，与向量、三角函数、不等式等知识交汇考查综合运用数学知识的能力．(1)当与向量知识结合时，注意运用向量的坐标运算，将向量间的关系，转化为点的坐标问题，再根据根与系数的关系，将所求问题与条件建立关系求解．(2)当与直线有关时，常常联立直线与双曲线的方程，消元后利用一元二次方程的判别式、根与系数的关系构造相关关系求解.一、选择题1．双曲线C 与椭圆x 29＋y 24＝1有相同的焦距，一条渐近线的方程为x －2y ＝0，则双曲线C 的标准方程为( ) A.x 24－y 2＝1 B.x 24－y 2＝1或y 2－x 24＝1 C ．x 2－y 24＝1或y 2－x 24＝1D ．y 2－x 24＝1 考点 双曲线性质的应用题点 双曲线与椭圆结合的有关问题 答案 B2．设直线l 过双曲线C 的一个焦点，且与C 的一条对称轴垂直，l 与C 交于A ，B 两点，|AB |为C 的实轴长的2倍，则C 的离心率为( ) A.2B.3C ．2D ．3 考点 双曲线的几何性质 题点 求双曲线的离心率答案 B解析 设双曲线的标准方程为x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)．∵直线l 过双曲线的焦点且与对称轴垂直， ∴直线l 的方程为x ＝c 或x ＝－c ，代入x 2a 2－y 2b 2＝1，得y 2＝b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2a 2－1＝b 4a 2， ∴y ＝±b 2a ，故|AB |＝2b 2a .依题意2b2a＝4a ，∴b 2a 2＝2，∴c 2－a 2a2＝e 2－1＝2，∴e ＝ 3. 3．双曲线y 2b 2－x 2a 2＝1(a >b >0)的一条渐近线与椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1交于点M ，N ，则|MN |等于( )A ．a ＋b B.2aC.a 2＋b 2 D.a 2－b 2考点 双曲线性质的应用题点 双曲线与椭圆结合的有关问题 答案 C解析 双曲线y 2b 2－x 2a 2＝1的一条渐近线方程为y ＝ba x ，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝ba x ，x 2a 2＋y 2b 2＝1，得x ＝±22a . 所以|MN |＝1＋b 2a 2|x 2－x 1|＝a 2＋b 2a 2·2a＝a 2＋b 24．已知F 1，F 2分别为双曲线C ：x 2－y 2＝2的左、右焦点，点P 在C 上，|PF 1|＝2|PF 2|，则cos∠F 1PF 2等于( ) A.14B.35C.34D.45 考点 双曲线的定义 题点 双曲线的焦点三角形 答案 C解析 由双曲线定义知，|PF 1|－|PF 2|＝22， 又|PF 1|＝2|PF 2|，∴|PF 2|＝22，|PF 1|＝4 2.|F 1F 2|＝2c ＝2 a 2＋b 2＝4.∴cos ∠F 1PF 2＝|PF 1|2＋|PF 2|2－|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|＝32＋8－162×22×42＝2416×2＝34. 5．已知双曲线方程为x 2－y 24＝1，过P (1,0)的直线l 与双曲线只有一个公共点，则l 的条数为( )A ．4B ．3C ．2D ．1 考点 直线与双曲线的位置关系题点 直线与双曲线的位置关系答案 B解析 由双曲线x 2－y 24＝1的渐近线方程为y ＝±2x ，点P (1,0)是双曲线的右顶点，则直线x ＝1与双曲线只有一个公共点，过点P (1,0)且平行于渐近线y ＝±2x 时，直线l 与双曲线只有一个公共点，有2条，故满足题意的直线共3条． 6．已知双曲线E ：x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的右焦点为F (3,0)，过点F 的直线交双曲线于A ，B 两点，若AB 的中点坐标为N (－12，－15)，则E 的方程为( )A.x 23－y 26＝1 B.x 26－y 23＝1 C.x 24－y 25＝1 D.x 25－y 24＝1 考点 直线与双曲线的位置关系题点 弦长及弦中点问题答案 C解析 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 则x 21a 2－y 21b 2＝1，x 22a 2－y 22b2＝1， 两式相减可得x 1＋x 2x 1－x 2a 2＝y 1＋y 2y 1－y 2b 2.∵线段AB 的中点坐标为N (－12，－15)， ∴－x 1－x 2a 2＝－y 1－y 2b 2. ∴y 1－y 2x 1－x 2＝4b 25a 2.∵直线的斜率为－15－12－3＝1， ∴4b 25a 2＝1. ∵右焦点为F (3,0)，∴a 2＋b 2＝9，解得a 2＝4，b 2＝5，∴E 的方程为x 24－y 25＝1. 7．已知M (x 0，y 0)是双曲线C ：x 22－y 2＝1上的一点，F 1，F 2是C 的两个焦点．若MF 1→·MF 2→<0，则y 0的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫－33，33B.⎝ ⎛⎭⎪⎫－36，36 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫－223，223 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫－233，233 考点 双曲线的几何性质题点 双曲线范围的应用答案 A解析 由题意知a 2＝2，b 2＝1， 所以c 2＝3，不妨设F 1(－3，0)，F 2(3，0)，所以MF 1→＝(－3－x 0，－y 0)，MF 2→＝(3－x 0，－y 0)，所以MF 1→·MF 2→＝x 20－3＋y 20＝3y 20－1<0，所以－33<y 0<33. 8.如图，已知F 1，F 2是双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的左、右焦点，过F 1的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于点B ，A ，若△ABF 2为等边三角形，则双曲线的离心率为( ) A.7B ．4 C.233 D. 3考点 双曲线的几何性质题点 求双曲线的离心率答案 A解析 因为△ABF 2为等边三角形，不妨设|AB |＝|BF 2|＝|AF 2|＝m ，A 为双曲线上一点，|F 1A |－|F 2A |＝|F 1A |－|AB |＝|F 1B |＝2a ，B 为双曲线上一点，则|BF 2|－|BF 1|＝2a ，|BF 2|＝4a ，|F 1F 2|＝2c ，由∠ABF 2＝60°，得∠F 1BF 2＝120°，在△F 1BF 2中，由用余弦定理，得4c 2＝4a 2＋16a 2－2·2a ·4a ·cos120°，得c 2＝7a 2，则e 2＝7，即e ＝7.二、填空题 9．双曲线x 2a 2－y 29＝1的离心率e ＝54，则其两条渐近线方程为________． 考点 双曲线性质的应用题点 以离心率或渐近线为条件的简单问题答案 y ＝±34x 解析 双曲线x 2a 2－y 29＝1，∴b ＝3， 又双曲线的离心率e ＝c a ＝1＋b 2a 2＝1＋9a 2＝54， 解得a ＝4， ∴双曲线的两条渐近线方程为y ＝±b a x ＝±34x .10．双曲线x 29－y 216＝1的右顶点为A ，右焦点为F ，过点F 平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B ，则△AFB 的面积为________．考点 双曲线的定义题点 双曲线的焦点三角形答案 3215 解析 双曲线右顶点A (3,0)，右焦点F (5,0)，双曲线一条渐近线的斜率是43，则直线FB 的方程是y ＝43(x －5)，与双曲线方程联立解得点B 的纵坐标为－3215，故△AFB 的面积为12×|AF ||y B |＝12×2×3215＝3215. 11．若双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)与直线y ＝2x 无交点，则离心率e 的取值范围是________． 考点 双曲线的几何性质题点 求双曲线离心率的取值范围答案 (1，5]解析 由题意可得，双曲线的渐近线的斜率ba≤2，所以e ＝1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2≤ 5. 又e >1，则离心率e 的取值范围是(1，5]．12．过P (8,3)作双曲线9x 2－16y 2＝144的弦AB ，且P 为弦AB 的中点，那么直线AB 的方程为________．考点 直线与双曲线的位置关系题点 弦长及弦中点问题答案 3x －2y －18＝0解析 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由P (8,3)为弦AB 的中点，可得x 1＋x 2＝16，y 1＋y 2＝6，又9x 21－16y 21＝144,9x 22－16y 22＝144，两式相减，可得9(x 1＋x 2)(x 1－x 2)－16(y 1＋y 2)(y 1－y 2)＝0，即为9(x 1－x 2)－6(y 1－y 2)＝0，可得k AB ＝y1－y 2x 1－x 2＝32，则直线AB 的方程为y －3＝32(x －8)，即3x －2y －18＝0.三、解答题13．已知双曲线的渐近线方程为y ＝±2x ，且双曲线过点(－3,42)．(1)求双曲线的方程；(2)若直线4x －y －6＝0与双曲线相交于A ，B 两点，求|AB |的值．考点 直线与双曲线的位置关系题点 直线与双曲线的位置关系解 (1)双曲线的渐近线方程为y ＝±2x ，则设双曲线的方程为x 2－y24＝λ(λ≠0)，把(－3,42)代入方程，得9－324＝λ，解得λ＝1，∴双曲线的方程为x 2－y 24＝1.(2)设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则⎩⎪⎨⎪⎧4x －y －6＝0，x 2－y24＝1，整理得3x 2－12x ＋10＝0，由根与系数的关系，得x 1＋x 2＝4，x 1x 2＝103， 由弦长公式可知|AB |＝＋k 2x 1＋x 22－4x 1x 2] ＝＋⎝ ⎛⎭⎪⎫42－4×103＝21023， ∴|AB |的值为21023. 四、探究与拓展 14．过双曲线C ：x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的右焦点F 作一条与其渐近线平行的直线l ，交C 于点P .若点P 的横坐标为2a ，求双曲线C 的离心率． 考点 双曲线的几何性质题点 求双曲线的离心率解 如图所示，不妨设与渐近线平行的直线l 的斜率为b a ， 又直线l 过右焦点F (c,0)，则直线l 的方程为y ＝b a(x －c )．因为点P 的横坐标为2a ，代入双曲线方程得4a 2a 2－y 2b2＝1， 化简得y ＝－3b 或y ＝3b (点P 在x 轴下方，故舍去)， 故点P 的坐标为(2a ，－3b )，代入直线方程得－3b ＝b a (2a －c )，化简可得离心率e ＝c a ＝2＋ 3.15．直线y ＝ax ＋1与双曲线3x 2－y 2＝1相交于A ，B 两点．(1)求线段AB 的长；(2)当a 为何值时，以AB 为直径的圆经过坐标原点？ 考点 直线与双曲线的位置关系题点 弦长及弦中点问题解 由⎩⎪⎨⎪⎧ y ＝ax ＋1，3x 2－y 2＝1，消去y ， 得(3－a 2)x 2－2ax －2＝0.由题意可得3－a 2≠0，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则x 1＋x 2＝2a3－a 2，x 1x 2＝－23－a 2.(1)|AB |＝x 1－x 22＋y 1－y 22＝＋a 2x 1＋x 22－4x 1x 2] ＝＋a 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 3－a 22＋83－a 2＝2＋a 2－a 2|3－a 2|.(2)由题意知，OA ⊥OB ，则OA →·OB →＝0.即x 1x 2＋y 1y 2＝0，∴x 1x 2＋(ax 1＋1)(ax 2＋1)＝0，即(1＋a 2)x 1x 2＋a (x 1＋x 2)＋1＝0，∴(1＋a 2)·－23－a 2＋a ·2a3－a 2＋1＝0，解得a ＝±1.经检验当a ＝±1时，以AB 为直径的圆经过坐标原点．。

2.2.2双曲线的几何性质使用时间：2016-4-18【使用说明及学法指导】1.先精读一遍教材P51—P54，用红色笔进行勾画，并完成导学案预习自学部分时间不超过20分钟；2.限时、认真、独立完成合作探究设置的问题;3.找出自己的疑惑和需要讨论的问题准备课堂上讨论质疑。

【学习目标】1．探究、推导并初步掌握双曲线的几何性质。

2.培养学生运用数形结合的思想和联想、类比归纳的方法，解决实际问题。

3.通过合作探究，培养学生团队协作能力。

课前案.一、 基础知识储备:二、 预习效果检测：1.求函数 的最小值为（ ） A ．1 B. 2C. 3D. 42.若x>4,则函数41-+=x x y ( ) A. 有最大值 -6 B. 有最小值6 C ．有最大值 -2 D ．有最小值23.已知x 、y 都是正数，（1）如果xy=15，则x+y 的最小值是_________; （2）如果x+y=15，则xy 的最大值是_________;课中案合作探究1.已知.111b a ,的最小值，求且、ba Rb a +=+∈+跟踪训练：求满足已知正数,12,=+y x y x 的最小值yx 11+.小结：__________________________________________________________2.().__________1142的值域为->++=x x x y跟踪训练：若x>-1,求.1222的最小值+--=x x x y小结：_________________________________________________________3.(1)一个矩形的面积为100 问：这个矩形的长、宽各为多少时，矩形的周长最短？最短周长是多少？(2)已知矩形的周长为36m,问这个矩形的长、宽各为多少时，矩形的面积最大？最大面积是多少？小结：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________【我的收获】____________________________________________________________________________________________课后案1. 求函数()的值的最大值以及相应的x x x xy 042>--=2.下列各式中，最小值为2的是 （ ）xyy x A.+ 414B.22+++x xx x e e -+221.3 θθtan 1tan .+D3.求函数()的值的最小值及相应的x x x x x y 1142>-+-=4.某工厂建造一个长方体无盖蓄水池，其容积为4800 ，深度为3m .如果池底每1 的造价为150元，池壁每1 的造价为120元，怎样设计水池能使总造价最低？最低造价是多少元?2m 2m 2m 2m。

2.2.2《双曲线的简单几何性质》导学案【学习目标】1.了解双曲线的范围、对称性、顶点、离心率、渐近线等几何性质；2.能解决一些简单的双曲线问题.【重点难点】双曲线的简单几何性质及其简单应用，对离心率的理解.【学习过程】一、问题情景导入1.前面我们研究了椭圆的哪些几何性质？2.类比椭圆几何性质的研究方法，怎样根据双曲线的标准方程()0,012222>>=-b a by a x 研究它的几何性质？ 二、自学探究：(阅读课本第49-51页，完成下面知识点的梳理)1.双曲线的范围:2.双曲线的对称性：3.双曲线的顶点与实轴、虚轴：4.双曲线的离心率：5.双曲线渐近线：思考：双曲线()0,012222>>=-b a bx a y 的几何性质是怎样的？ 三、例题演练：例1．求双曲线14416922=-x y 的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程.变式：求下列双曲线的实轴、虚轴的长，顶点、焦点的坐标、离心率和渐近线方程： ⑴32822=-y x ； ⑵81922=-y x ；⑶422-=-y x ； ⑷1254922-=-y x例2.根据以下条件，分别求出双曲线的标准方程： ⑴过点()2,3-P ，离心率25=e ； ⑵与双曲线116922=-y x 有共同的渐近线，且过点()32,3-.变式：根据下列条件，求双曲线的标准方程： ⑴过点⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛5,316,415,3Q P ，且焦点在坐标轴上； ⑵过点()2,5-， 6=c ，焦点在x 轴上； ⑶与双曲线141622=-y x 有相同焦点，且经过点()2,23； ⑷与双曲线116922=-y x 有共同的渐近线，且过点()32,3-.【课堂小结与反思】【课后作业与练习】1．下列方程中，以x ±2y =0为渐近线的双曲线方程是（）.12)(12)(1164)(1416)(22222222=-=-=-=-y x D y x C y x B y x A2.中心在原点，一个焦点为(3，0)，一条渐近线方程2x -3y =0的双曲线方程是(A )138********x y -= (B )13361381122x y -= (C )536554122x y -= (D )554536122x y -=。

2.2.2 双曲线的简单几何性质【学一学———基础知识结论】 1．双曲线的几何性质２．等轴双曲线（1）实轴和虚轴等长的双曲线叫等轴双曲线，它的渐近线是y=x ±，离心率 . （2）渐近线是双曲线特有的性质，两方程密切联系，把双曲线的标准方程2222=1(a>0,b>0)x y a b -，右边的常数1换成0，就是渐近线方程，反之由渐近线方程ax by=0±变为2222a x b y =λ-，再结合其他条件求得λ，就能求的双曲线方程.【学一学———方法规律技巧】1.双曲线离心率值（或范围）的求法双曲线的基本量a,b,c中，知道任意两个量的关系，结合222c b a=+，则三个量的关系都知道，而e=ca，故确定双曲线的离心率值（范围），关键在根据双曲线定义、平面几何知识、数形结合、方程思想等寻求关于a,b,c的等量关系或者不等关系.例1．已知F1，F2是双曲线x2a2－y2b2＝1(a＞b＞0)的两焦点，PQ是经过F1且垂直于x轴的双曲线的弦，如果∠PF2Q＝90°，求双曲线的离心率．2.根据双曲线标准方程研究几何性质由双曲线的方程,求双曲线的相关性质的步骤为:先将双曲线方程化为标准形式22221 x ya b-=(或22221y xa b-=),再根据它确定a,b的值(注意分母分别为a2,b2,而不是a,b),进而求出c;再对照双曲线的几何性质得到相应的答案.画近似图形,要先画双曲线的两条渐近线(即以2a,2b为两条邻边的矩形的对角线所在直线)和两个顶点,然后根据双曲线的变化趋势,就可画出双曲线的近似图形.例2.求双曲线144x2-25y2=-3 600的实轴长和虚轴长,焦点坐标,顶点坐标,离心率,渐近线方程.变式训练2双曲线y 2-2x 2=-8的焦点坐标是 ,顶点坐标是 ,离心率等于 ,渐近线方程是 . 试一试1．中心在坐标原点，离心率为53的双曲线的焦点在y 轴上，则它的渐近线方程为( )A ．y ＝±54xB ．y ＝±45xC ．y ＝±43xD ．y ＝±34x2．设F 1和F 2为双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a ＞0，b ＞0)的两个焦点，若F 1，F 2，P (0，2b )是正三角形的三个顶点，则双曲线的离心率为( )A.32 B ．2 C.52 D ．3 3．已知双曲线方程为x 2－y 24＝1，过P (1，0)的直线l 与双曲线只有一个公共点，则l 的条数为( )A ．4条B ．3条C ．2条D ．1条4．若双曲线的渐近线方程为y ＝±3x ，它的一个焦点是(10，0)，则双曲线的方程是______________． 课后作业1．若实数k 满足0<k <5，则曲线x 216－y 25－k ＝1与曲线x 216－k －y 25＝1的( )A ．实半轴长相等B ．虚半轴长相等C ．离心率相等D ．焦距相等2．设a ，b 是关于t 的方程t 2cos θ＋t sin θ＝0的两个不等实根，则过A (a ，a 2)，B (b ，b 2)两点的直线与双曲线x 2cos 2θ－y 2sin 2θ＝1的公共点的个数为( )A ．0个B ．1个C ．2个D ．3个3．若双曲线x 24－y 2m ＝1的渐近线方程为y ＝±32x ，则双曲线的焦点坐标是__________．4．已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1的离心率为2，焦点与椭圆x 225＋y 29＝1的焦点相同，那么双曲线的焦点坐标为__________，渐近线方程为__________．5．双曲线与椭圆有共同的焦点F 1(0，－5)，F 2(0，5)，点P (3，4)是双曲线的渐近线与椭圆的一个交点，试求双曲线方程与椭圆的方程．6．P (x 0，y 0)(x 0≠±a )是双曲线E ：x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)上一点，M ，N 分别是双曲线E 的左、右顶点，直线PM ，PN 的斜率之积为15.(1)求双曲线的离心率；(2)过双曲线E 的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于A ，B 两点，O 为坐标原点，C 为双曲线上一点，满足OC →＝λOA →＋OB →，求λ的值．答 案例1 【答案】解：设F 1(c ，0)，将x ＝c 代入双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1，那么y ＝±b 2a .由|PF 2|＝|QF 2|，∠PF 2Q ＝90°，知|PF 1|＝|F 1F 2|， ∴b 2a＝2c ，∴b 2＝2ac . ∴c 2－2ac －a 2＝0，∴⎝⎛⎭⎫c a 2－2×ca－1＝0. 即有e 2－2e －1＝0，解得e ＝1＋2(舍去e ＝1－2)． ∴所求双曲线的离心率e ＝1＋ 2.【方法总结】离心率是圆锥曲线的重要几何性质，这类问题一般有两类：一类是根据一定的条件求离心率，另一类是根据一定的条件求离心率的取值范围，无论哪类问题，其难点都是如何建立关于a 、b 、c 的关系式(等式或不等式)并且最后把b 用a 、c 来表达，转化为e 的关系式．例2 【答案】解:把双曲线方程化成标准方程为y 2144−x 225=1, 则a 2=144,b 2=25,∴c 2=a 2+b 2=169.∴a=12,b=5,c=13.由此可知,该双曲线的实轴长2a=24,虚轴长2b=10,焦点坐标为(0,-13),(0,13),顶点坐标为(0,-12),(0,12),离心率e=1312,渐近线方程为y=±125x.变式训练2【答案】解:双曲线方程化为x 24−y 28=1,所以a=2,b=2√2,焦点在x 轴上,c=√4+8=2√3.故焦点坐标是(-2√3,0),(2√3,0),顶点坐标是(-2,0),(2,0),离心率 e=ca =√3,渐近线方程是y=±√2x.【答案】(-2√3,0),(2√3,0) (-2,0),(2,0) √3 y=±√2x试一试1．【解析】依题意，得e ＝c a ＝53.设a ＝3k ，c ＝5k ，则b 2＝c 2－a 2＝25k 2－9k 2＝16k 2，则b ＝4k .又双曲线焦点在y 轴上，∴其渐近线方程为y ＝±34x .【答案】D 2．【答案】B3．【解析】过P 与渐近线平行的直线与双曲线只有一个公共点，另外x ＝1与双曲线只有一个公共点，∴l 的条数是3. 【答案】B4．【解析】由渐近线方程知b a ＝3，又c ＝10，a 2＋b 2＝c 2⇒a 2＋9a 2＝10⇒a 2＝1，b 2＝9. 【答案】x 2－y 29＝1 课后作业1．【解析】∵0<k <5，∴5－k >0，16－k >0.对于双曲线：x 216－y 25－k ＝1，其焦距是25－k ＋16＝221－k ；对于双曲线：x 216－k －y 25＝1，其焦距是216－k ＋5＝221－k .故焦距相等．【答案】D2．【解析】由方程t 2cos θ＋t sin θ＝0，解得t 1＝0，t 2＝－tan θ，不妨设点A (0，0)，B (－tanθ，tan 2θ)，则过这两点的直线方程为y ＝－x tan θ，该直线恰是双曲线x 2cos 2θ－y 2sin 2θ＝1的一条渐近线，所以该直线与双曲线无公共点．故选A. 【答案】A3．【解析】由渐近线方程为y ＝±m 2x ＝±32x ，得m ＝3，c ＝7，且焦点在x 轴上． 【答案】(±7，0)4．【解析】椭圆的焦点坐标为(4，0)，(－4，0)，故c ＝4，且满足c a ＝2，故a ＝2，b ＝c 2－a 2＝23，所以双曲线的渐近线方程为y ＝±ba x ＝±3x .【答案】(4，0)，(－4，0) y ＝±3x5．【答案】解：由共同的焦点F 1(0，－5)，F 2(0，5)， 可设椭圆方程为y 2a 2＋x 2a 2－25＝1(a 2>25)；双曲线方程为y 2b 2－x 225－b2＝1(0<b 2<25)， 点P (3，4)在椭圆上，所以16a 2＋9a 2－25＝1，得a 2＝40，双曲线过点P (3，4)的渐近线为y ＝b25－b 2x ， 即4＝b25－b2×3，b 2＝16， 所以椭圆方程为y 240＋x 215＝1，双曲线方程为y 216－x 29＝1.6．【答案】解：(1)由点P 在双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1上，有x 20a 2－y 20b 2＝1，由题意又有y 0x 0－a ·y 0x 0＋a ＝15，可得a 2＝5b 2，c 2＝a 2＋b 2＝6b 2， 则e ＝c a ＝305.(2)联立方程得⎩⎪⎨⎪⎧x 2－5y 2＝5b 2，y ＝x －c ，得4x 2－10cx ＋35b 2＝0，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则⎩⎨⎧x 1＋x 2＝5c 2，x 1x 2＝35b24.设OC →＝(x 3，y 3)，由OC →＝λOA →＋OB →得⎩⎪⎨⎪⎧x 3＝λx 1＋x 2，y 3＝λy 1＋y 2.又C 为双曲线E 上一点，即x 23－5y 23＝5b 2，有(λx 1＋x 2)2－5(λy 1＋y 2)2＝5b 2， 化简得：λ2(x 21－5y 21)＋(x 22－5y 22)＋2λ(x 1x 2－5y 1y 2)＝5b 2，又A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)在双曲线E 上，所以x 21－5y 21＝5b 2，x 22－5y 22＝5b 2.又x 1x 2－5y 1y 2＝x 1x 2－5(x 1－c )(x 2－c )＝－4x 1x 2＋5c (x 1＋x 2)－5c 2＝10b 2， 得：λ2＋4λ＝0，解出λ＝0或λ＝－4.。

2．2.2双曲线的简单几何性质1．双曲线的简单几何性质2．等轴双曲线(1)□14实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线．(2)等轴双曲线具有以下性质：①方程形式为□15x－y＝λ(λ≠0)；②渐近线方程为□16y＝±x，它们互相垂直，并且平分双曲线实轴和虚轴所成的角；③实轴长和虚轴长都等于□172a，离心率e＝□18 2.对双曲线的简单几何性质的四点认识(1)双曲线的焦点决定双曲线的位置；(2)双曲线的范围决定了双曲线的开放性和无限延展性，由双曲线的方程x2 a2－y2b2＝1(a>0，b>0)，得x2a2＝1＋y2b2≥1，∴x2≥a2，∴|x|≥a，即x≤－a或x≥a；(3)双曲线的离心率和渐近线刻画了双曲线的开口大小，离心率越大，双曲线的开口越大，反之亦然；(4)对称性：由双曲线的方程x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)，若P(x，y)是双曲线上任意一点，则P1(－x，y)，P2(x，－y)均在双曲线上，故P与P1，P2分别关于y轴、x轴对称，因此双曲线分别关于y轴、x轴对称，只不过双曲线的顶点只有两个，而椭圆有四个．1．判一判(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)等轴双曲线的离心率为 2.()(2)方程y2a2－x2b2＝1(a>0，b>0)的渐近线方程为y＝±ba x.()(3)与双曲线渐近线平行的直线与此双曲线有且只有一个公共点．() 答案(1)√(2)×(3)√2．做一做(请把正确的答案写在横线上)(1)双曲线x2－y23＝1的渐近线方程为________，离心率e＝________.(2)双曲线x2－16y2＝1的实半轴长为________，虚半轴长为________．(3)焦点在x轴上，且焦距为4的等轴双曲线方程为________．答案(1)y＝±3x2(2)114(3)x22－y22＝1探究1双曲线的简单几何性质例1求双曲线9y2－4x2＝－36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率和渐近线方程，并作出草图．[解]将9y2－4x2＝－36变形为x29－y24＝1，即x232－y222＝1，∴a＝3，b＝2，c＝13，因此顶点为A1(－3,0)，A2(3,0)，焦点坐标F1(－13，0)，F2(13，0)，实轴长是2a＝6，虚轴长是2b＝4，离心率e＝ca ＝133，渐近线方程y＝±ba x＝±23x.作草图：拓展提升(1)由双曲线的标准方程求几何性质的四个步骤(2)双曲线共有两个焦点、两个顶点、两个虚轴端点六个特殊点，注意双曲线的焦点一定在双曲线的实轴所在的直线上．(3)直线x＝±a，y＝±b或x＝±b，y＝±a围成的矩形中，双曲线的渐近线即两条对角线所在的直线．依据(2)(3)两点，可画出双曲线的大致图形．【跟踪训练1】(1)已知0<θ<π4，则双曲线C1：x2cos2θ－y2sin2θ＝1与C2：y2sin2θ－x 2sin 2θtan 2θ＝1的( )A ．实轴长相等B ．虚轴长相等C ．离心率相等D ．焦距相等 答案 C解析 因为0<θ<π4，所以sin θ>0，cos θ>0，所以双曲线C 1的实轴长为2cos θ，虚轴长为2sin θ，焦距为2，离心率e 1＝1cos θ，双曲线C 2的实轴长为2sin θ，虚轴长为2sin θtan θ＝2sin 2θcos θ，焦距2sin 2θ＋sin 2θtan 2θ＝2sin θcos θ，离心率e 2＝1cos θ，所以两个双曲线的离心率相等．(2)设双曲线x 2a 2－y 29＝1(a >0)的渐近线方程为3x ±2y ＝0，则a 的值为( ) A ．4 B ．3 C ．2 D ．1 答案 C解析 令x 2a 2－y 29＝0，得x a ＝±y 3，所以双曲线x 2a 2－y 29＝1的渐近线方程为3x ±ay＝0，与已知方程比较系数得a ＝2.探究2 双曲线的离心率问题例2 (1)已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)，若过右焦点F 且倾斜角为30°的直线与双曲线的右支有两个交点，则此双曲线离心率的取值范围是( )A ．(1,2) B.⎝⎛⎭⎪⎫1，233 C ．[2，＋∞)D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫233，＋∞(2)我们把离心率e ＝5＋12的双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)称为黄金双曲线．如图是双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0，c ＝a 2＋b 2)的图象，给出以下几个说法：①若b 2＝ac ，则该双曲线是黄金双曲线；②若F 1，F 2为左右焦点，A 1，A 2为左右顶点，B 1(0，b )，B 2(0，－b )且∠F 1B 1A 2＝90°，则该双曲线是黄金双曲线；③若MN 经过右焦点F 2且MN ⊥F 1F 2，∠MON ＝90°，则该双曲线是黄金双曲线．其中正确命题的序号为________．[解析] (1)由题意知，过右焦点F 且倾斜角为30°的直线与双曲线右支有两个交点，需满足b a <tan30°，即b <33a .∴3b 2<a 2，∴3(c 2－a 2)<a 2，c 2<43a 2，∴e 2<43，∴－233<e <233.又e >1，∴1<e <233.(2)①正确．由⎩⎨⎧b 2＝ac ，c 2＝a 2＋b 2得c 2－ac －a 2＝0，所以e 2－e －1＝0，解得e ＝5＋12或e ＝1－52(舍去)，该双曲线是黄金双曲线． ②正确.F 1B 1→＝(c ，b )，A 2B 1→＝(－a ，b )． 因为∠F 1B 1A 2＝90°，所以F 1B 1→·A 2B 1→＝0.所以－ac ＋b 2＝0，即b 2＝ac ，由①可知该双曲线是黄金双曲线． ③正确．由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝c ，x 2a 2－y 2b 2＝1解得M ，N 的坐标分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫c ，－b 2a ，⎝ ⎛⎭⎪⎫c ，b 2a ，所以OM→＝⎝ ⎛⎭⎪⎫c ，－b 2a ， ON →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫c ，b 2a . 因为∠MON ＝90°，所以OM →·ON →＝c 2－b 4a 2＝0，即b 2＝ac ，由①知该双曲线是黄金双曲线．[答案] (1)B (2)①②③[条件探究] 若把例2(1)的条件“30°”改为“60°”，“有两个”改为“有且只有一个”，其他条件不变，应如何解答？解 由题可得直线的斜率为3，要使直线l 与双曲线的右支有且只有一个交点，只要b a ≥ 3，∴e 2＝1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2≥4.∴e ≥2，离心率取值范围为[2，＋∞)．拓展提升1.求双曲线离心率的两种方法(1)直接法：若已知a ，c 可直接利用e ＝ca 求解，若已知a ，b ，可利用e ＝1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2求解． (2)方程法：若无法求出a ，b ，c 的具体值，但根据条件可确定a ，b ，c 之间的关系，可通过b 2＝c 2－a 2，将关系式转化为关于a ，c 的齐次方程，借助于e ＝ca ，转化为关于e 的n 次方程求解．2．求双曲线离心率范围的思路求双曲线离心率的范围，关键是根据题目条件得到不等关系，并想办法转化为关于a ，b ，c 的不等关系，结合c 2＝a 2＋b 2和ca ＝e 得到关于e 的不等式，然后求解．在建立不等式求e 时，经常用到结论：双曲线上一点到相应焦点距离的最小值为c －a .双曲线的离心率常以双曲线的渐近线为载体进行命题，注意二者参数之间的转化．【跟踪训练2】 (1)若双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1与x 2a 2－y 2b 2＝－1(a ＞0，b ＞0)的离心率分别为e 1，e 2，则必有( )A．e1＝e2B．e1e2＝1C.1e1＋1e2＝1 D.1e21＋1e22＝1答案 D解析依题意，知e21＝a2＋b2a2，e22＝a2＋b2b2，所以1e21＋1e22＝a2＋b2a2＋b2＝1.故选D.(2)已知F1，F2是双曲线x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)的两焦点，以线段F1F2为边作正三角形MF1F2，若边MF1的中点在双曲线上，则双曲线的离心率是() A．4＋2 3 B.3＋1C.3－1D.3＋1 2答案 B解析设边MF1的中点为P，由题意知，MF1⊥PF2，在Rt△PF1F2中，|PF1|＝|F1F2|cos60°＝2c×12＝c，|PF2|＝|F1F2|sin60°＝2c×32＝3c，根据双曲线的意义可知2a＝|PF2|－|PF1|＝3c－c，所以e＝ca ＝23－1＝3＋1.探究3由双曲线的几何性质求标准方程例3求与双曲线x216－y29＝1共渐近线且过点A(23，－3)的双曲线的方程及其离心率．[解]解法一：双曲线x216－y29＝1的渐近线方程为y＝±34x.(1)设所求双曲线方程为x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)．因为ba＝34，所以b＝34a①.因为点A(23，－3)在所求的双曲线上，所以12a2－9b2＝1②.联立①②所得的方程组无解．(2)设所求的双曲线方程为y2a2－x2b2＝1(a>0，b>0)．因为ab＝34，所以a＝34b③.因为点A(23，－3)在所求的双曲线上，所以9a2－12b2＝1④，联立③④得a2＝94，b2＝4.所以所求双曲线方程为y294－x24＝1且离心率e＝53.解法二：设与双曲线x216－y29＝1共渐近线的双曲线的方程为x216－y29＝λ(λ≠0)．因为点A (23，－3)在所求的双曲线上，所以λ＝1216－99＝－14，所以所求双曲线方程为x 216－y 29＝－14，即y 294－x 24＝1.从而可求得离心率e ＝53.拓展提升巧设双曲线方程的六种常用方法(1)焦点在x 轴上的双曲线的标准方程可设为x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)． (2)焦点在y 轴上的双曲线的标准方程可设为y 2a 2－x 2b 2＝1(a >0，b >0)． (3)与双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1共焦点的方程可设为x 2a 2－λ－y 2b 2＋λ＝1(λ≠0，－b 2<λ<a 2)．(4)与双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1具有相同渐近线的方程可设为x 2a 2－y 2b 2＝λ(λ≠0)． (5)渐近线为y ＝kx 的双曲线方程可设为k 2x 2－y 2＝λ(λ≠0)． (6)渐近线为ax ±by ＝0的双曲线方程可设为a 2x 2－b 2y 2＝λ(λ≠0)．【跟踪训练3】 根据以下条件，求双曲线的标准方程．(1)以圆C ：x 2＋y 2－6x －4y ＋8＝0与坐标轴的交点分别作为双曲线的一个焦点和一个顶点；(2)焦点在x 轴上，渐近线方程为y ＝±33x ，且顶点到渐近线的距离为1. (3)中心在原点，焦点F 1，F 2在坐标轴上，离心率为2，且过点P (4，－10)． 解 (1)对圆C 的方程，令y ＝0，得x 2－6x ＋8＝0，解得x 1＝2，x 2＝4，即圆C 与x 轴的两个交点分别为(2,0)，(4,0)． 令x ＝0，得y 2－4y ＋8＝0，此方程无解，即圆C 与y 轴没有交点． 因此点(2,0)为双曲线的右顶点，点(4,0)为双曲线的右焦点． 设双曲线的标准方程为x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)， 则a ＝2，c ＝4，所以b 2＝c 2－a 2＝12， 从而双曲线的标准方程为x 24－y 212＝1.(2)由焦点在x轴上，可设双曲线的标准方程为x2a2－y2b2＝1(a＞0，b＞0)，渐近线方程为y＝±ba x＝±33x，则a＝3b.由顶点(a,0)到渐近线y＝33x的距离为1，得|a|2＝1，得a＝2，b＝33a＝233.从而双曲线的标准方程为x24－y243＝1.(3)因为离心率e＝2，所以可设双曲线的方程为x2－y2＝λ(λ≠0)．由双曲线过点P(4，－10)，得16－10＝λ，即λ＝6，所以双曲线的标准方程为x26－y26＝1.探究4直线与双曲线的位置关系例4双曲线C与椭圆x28＋y24＝1有相同的焦点，直线y＝3x为C的一条渐近线．(1)求双曲线C的方程；(2)如右图，过点P(0,4)的直线l交双曲线C于A，B两点，交x轴于Q点(Q 点与C的顶点不重合)．当PQ→＝λ1QA→＝λ2QB→，且λ1＋λ2＝－83时，求Q点的坐标．[解](1)设双曲线的方程为x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)．由椭圆x28＋y24＝1求得两焦点为(－2,0)，(2,0)，∴对于双曲线C：c＝2，焦点在x轴上．又y＝3x为双曲线C的一条渐近线，∴ba＝3，解得a2＝1，b2＝3，∴双曲线C的方程为x2－y23＝1.(2)解法一：由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零． 设l 的方程：y ＝kx ＋4，A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 则Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫－4k ，0，∵PQ →＝λ1QA →，∴⎝ ⎛⎭⎪⎫－4k ，－4＝λ1⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1＋4k ，y 1， ∴⎩⎪⎨⎪⎧－4k＝λ1⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1＋4k ，－4＝λ1y 1⇒⎩⎪⎨⎪⎧x 1＝－4kλ1－4k ，y 1＝－4λ1，∵A (x 1，y 1)在双曲线C 上， ∴16k 2⎝⎛⎭⎪⎫1＋λ1λ12－163λ21－1＝0， ∴16＋32λ1＋16λ21－163k 2－k 2λ21＝0， ∴(16－k 2)λ21＋32λ1＋16－163k 2＝0. 同理有(16－k 2)λ22＋32λ2＋16－163k 2＝0. 若16－k 2＝0，则直线l 过顶点，不符合题意，∴16－k 2≠0，∴λ1，λ2是一元二次方程(16－k 2)x 2＋32x ＋16－163k 2＝0的两根，∴λ1＋λ2＝32k 2－16＝－83，∴k 2＝4，此时Δ>0，∴k ＝±2，所求Q 的坐标为(±2,0)． 解法二：由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零． 设l 的方程y ＝kx ＋4，A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 则Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫－4k ，0，∵PQ →＝λ1QA →＝λ2QB →，∴⎝ ⎛⎭⎪⎫－4k ，－4＝λ1⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1＋4k ，y 1＝λ2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋4k ，y 2， ∴－4＝λ1y 1＝λ2y 2，∴λ1＝－4y 1，λ2＝－4y 2.又λ1＋λ2＝－83，∴1y 1＋1y 2＝23，即3(y 1＋y 2)＝2y 1y 2.将y ＝kx ＋4代入x 2－y 23＝1得(3－k 2)y 2－24y ＋48－3k 2＝0.∵3－k 2≠0，否则l 与渐近线平行， ∴y 1＋y 2＝243－k 2，y 1y 2＝48－3k 23－k 2， ∴3×243－k 2＝2×48－3k 23－k 2， ∴k ＝±2，∴Q (±2,0)． 拓展提升(1)判断直线与双曲线的位置关系时，通常是将直线方程与双曲线方程联立方程组，方程组解的个数就是直线与双曲线交点的个数，联立方程消去x 或y 中的一个后，得到的形如一元二次方程的式子中，要注意x 2项或y 2项系数是否为零的情况，否则容易漏解．(2)直线y ＝kx ＋b 与双曲线相交所得的弦长d ＝ 1＋k 2·|x 1－x 2|＝1＋1k 2|y 1－y 2|.【跟踪训练4】 已知双曲线x 2－y 22＝1，问：过点A (1,1)能否作直线l ，使l与双曲线交于P ，Q 两点，并且A 为线段PQ 的中点？若能，求出直线l 的方程；若不能，请说明理由．解 假设符合题意的直线l 存在，并设P (x 1，y 1)，Q (x 2，y 2)，则⎩⎪⎨⎪⎧x 21－y 212＝1，x 22－y 222＝1.两式相减，得(x 1－x 2)(x 1＋x 2)＝12(y 1－y 2)(y 1＋y 2)．① 又A (1,1)为线段PQ 的中点，所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝2，②y 1＋y 2＝2.③将②③代入①，得x 1－x 2＝12(y 1－y 2)， 由题意，知直线l 的斜率存在，则x 1≠x 2， 则直线l 的斜率k ＝y 1－y 2x 1－x 2＝2，所以直线l 的方程为2x －y －1＝0.而由⎩⎨⎧2x －y －1＝0，x 2－y22＝1，得2x 2－4x ＋3＝0，根据Δ＝(－4)2－4×2×3＝－8<0，说明所求直线不存在．1.双曲线的几何性质主要包括“六点”——实轴端点、虚轴端点、焦点；“四线”——对称轴、渐近线；“两比率”——离心率、渐近线的斜率．双曲线的实轴长、虚轴长、焦距、离心率只与双曲线的形状和大小有关而与双曲线的位置无关．双曲线的顶点坐标、实轴端点坐标、虚轴端点坐标、焦点坐标、渐近线方程不仅与双曲线的形状和大小有关，而且与双曲线的实轴位置有关.2.已知双曲线的几何性质确定双曲线的标准方程，常用待定系数法，首先要依据焦点的位置设出方程的形式，再由题设条件确定参数的值；当双曲线焦点位置不确定时，方程可能有两种形式，此时应注意分类讨论，以防止遗漏.3.求双曲线离心率的常用方法 (1)依据条件求出a ，c ，计算e ＝c a ；(2)依据条件建立a ，b ，c 的关系式，一种方法是消去b 转化成离心率e 的方程求解，另一种方法是消去c 转化成含b a 的方程，求出ba 后利用e ＝1＋b 2a 2求解.4.渐近线是双曲线特有的性质，两方程联系密切，把双曲线的标准方程x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)右边的常数1换为0，就是渐近线方程，反之由渐近线方程ax ±by ＝0变为a 2x 2－b 2y 2＝λ(λ≠0)，再结合其他条件求得λ就可得双曲线方程.5.直线与双曲线有一个公共点的两种情况 (1)直线与双曲线相切； (2)直线与双曲线的渐近线平行.1．双曲线x 216－y 29＝1的一个焦点到它的一条渐近线的距离等于( ) A ．4 B ．8 C ．3 D ．6 答案 C解析 双曲线x 216－y 29＝1的焦点坐标为(－5,0)，(5,0)，渐近线方程为x 4±y3＝0，即3x ±4y ＝0，根据双曲线的对称性，不妨求(5,0)到直线3x －4y ＝0的距离，d ＝|3×5－4×0|32＋(－4)2＝3.2．已知双曲线x 2a 2－y 23＝1(a >0)的离心率为2，则a ＝( )A ．2 B.62 C.52 D ．1 答案 D解析 因为双曲线的方程为x 2a 2－y 23＝1，所以e 2＝1＋3a 2＝4，因此a 2＝1，a ＝1.选D.3．等轴双曲线的一个焦点是F 1(－6,0)，则其标准方程为( ) A.x 29－y 29＝1 B.y 29－x 29＝1 C.y 218－x 218＝1 D.x 218－y 218＝1 答案 D解析 由题意知双曲线焦点在x 轴上，设所求双曲线的标准方程为x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)，则由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝b ，a 2＋b 2＝36，解得a 2＝b 2＝18，所以所求双曲线的标准方程为x 218－y 218＝1. 4．双曲线x 25－y 24＝1的实轴长等于________，虚轴长等于________，焦点坐标是________，离心率是________，渐近线方程是________．答案 25 4 (－3,0)和(3,0) 355 y ＝±255x解析 由题意知a ＝5，b ＝2，c ＝3，∴实轴长2a ＝25，虚轴长2b ＝4，焦点坐标为(－3,0)，(3,0)，离心率e ＝c a ＝35＝355，渐近线方程y ＝±b a x ＝±255x . 5．已知双曲线两顶点间距离为6，渐近线方程为y ＝±32x ，求双曲线的标准方程．解 设以y ＝±32x 为渐近线的双曲线方程为x 24－y 29＝λ(λ≠0)， 当λ>0时，a 2＝4λ， ∴2a ＝24λ＝6⇒λ＝94. 当λ<0时，a 2＝－9λ， ∴2a ＝2－9λ＝6⇒λ＝－1.∴双曲线的标准方程为x 29－y 2814＝1和y 29－x 24＝1.A 级：基础巩固练一、选择题1．双曲线mx 2＋y 2＝1的虚轴长是实轴长的2倍，则实数m 的值为( ) A ．－14 B ．－4 C ．4 D.14 答案 A解析 双曲线的标准方程为y 2－x 2－1m＝1，∴a 2＝1，b 2＝－1m .由题意，得b 2＝4a 2，∴－1m ＝4，∴m ＝－14.2．过双曲线x 2－y 23＝1的右焦点且与x 轴垂直的直线，交该双曲线的两条渐近线于A ，B 两点，则|AB |＝( )A.433 B ．2 3 C ．6 D ．4 3 答案 D解析 由双曲线的标准方程x 2－y23＝1得，右焦点F (2,0)，两条渐近线方程为y ＝±3x ，直线AB ：x ＝2，所以不妨取A (2，23)，B (2，－23)，则|AB |＝43，选D.3．已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的焦距为25，且双曲线的一条渐近线与直线2x ＋y ＝0垂直，则双曲线的方程为( )A.x 24－y 2＝1 B ．x 2－y 24＝1C.3x 220－3y 25＝1 D.3x 25－3y 220＝1答案 A解析 由题意得c ＝5，b a ＝12，则a ＝2，b ＝1，所以双曲线的方程为x 24－y 2＝1.4．过原点作直线，与双曲线x 2－y 2＝1恰有一个交点的直线有( ) A ．0条 B ．1条 C ．2条 D ．4条 答案 A解析 设l 的方程为y ＝kx .由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ，x 2－y 2＝1，得(1－k 2)x 2＝1.显然方程不可能只有一个解．故过原点与双曲线x 2－y 2＝1恰有一个交点的直线有0条．5．已知直线y ＝12x 与双曲线x 29－y 24＝1交于A ，B 两点，P 为双曲线上不同于A ，B 的点，当直线P A ，PB 的斜率k P A ，k PB 存在时，k P A ·k PB ＝( )A.49B.12C.23 D ．与P 点位置有关 答案 A解析 设A (x 0，y 0)，B (－x 0，－y 0)，P (x ，y )，∴k P A ·k PB ＝y －y 0x －x 0·y ＋y 0x ＋x 0＝y 2－y 2x 2－x 2＝ 4⎝ ⎛⎭⎪⎫x 29－1－4⎝ ⎛⎭⎪⎫x 209－1x 2－x 20＝49(x 2－x 20)x 2－x 20＝49.故选A. 6．若双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1与椭圆x 2m 2＋y 2b 2＝1(m >b >0)的离心率之积等于1，则以a ，b ，m 为边长的三角形一定是( )A ．等腰三角形B ．钝角三角形C ．锐角三角形D ．直角三角形 答案 D解析 双曲线的离心率e 1＝a 2＋b 2a，椭圆的离心率e 2＝m 2－b 2m，由e 1e 2＝1得(a 2＋b 2)(m 2－b 2)＝a 2m 2，故a 2＋b 2＝m 2，因此三角形为直角三角形．二、填空题7．已知双曲线过点(4，3)，且渐近线方程为y ＝±12x ，则该双曲线的标准方程为________．答案 x 24－y 2＝1解析 根据渐近线方程为x ±2y ＝0，可设双曲线方程为x 2－4y 2＝λ(λ≠0)．因为双曲线过点(4，3)，所以42－4×(3)2＝λ，即λ＝4.故双曲线的标准方程为x 24－y 2＝1.8．已知F 1，F 2是椭圆和双曲线的公共焦点，P 是它们的一个公共点，且∠F 1PF 2＝π3，椭圆和双曲线的离心率分别为e 1，e 2，则1e 21＋3e 22＝________.答案 4解析 如图，设椭圆的长半轴长为a 1，双曲线的实半轴长为a 2，则根据椭圆及双曲线的定义：⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|＋|PF 2|＝2a 1，|PF 1|－|PF 2|＝2a 2，∴|PF 1|＝a 1＋a 2，|PF 2|＝a 1－a 2，设|F 1F 2|＝2c ，∠F 1PF 2＝π3，则在△PF 1F 2中，由余弦定理得4c 2＝(a 1＋a 2)2＋(a 1－a 2)2－2(a 1＋a 2)(a 1－a 2)·cos π3，化简得a 21＋3a 22＝4c 2，该式可变形为a 21c 2＋3a 22c 2＝4，∴1e 21＋3e 22＝4.9．已知双曲线E 的中心为原点，F (3,0)是E 的焦点，过F 的直线l 与E 相交于A ，B 两点，且AB 的中点为N (－12，－15)，则E 的方程为________．答案 x 24－y 25＝1解析 设双曲线的标准方程为x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)， 由题意知c ＝3，a 2＋b 2＝9，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则有：⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2－y 21b2＝1，x 22a 2－y 22b 2＝1，两式作差得，y 1－y 2x 1－x 2＝b 2(x 1＋x 2)a 2(y 1＋y 2)＝－12b 2－15a 2＝4b 25a 2， 又AB 的斜率是－15－0－12－3＝1，所以4b 2＝5a 2，代入a 2＋b 2＝9得a 2＝4，b 2＝5， 所以双曲线标准方程是x 24－y 25＝1. 三、解答题10．已知双曲线E 与双曲线x 22－y 2＝1共渐近线，且过点(2，－2)，若双曲线M 以双曲线E 的实轴为虚轴，虚轴为实轴，试求双曲线M 的标准方程．解 由题意，设E 的方程为x 22－y 2＝t (t ≠0)． ∵点(2，－2)在E 上，∴222－(－2)21＝t ，∴t ＝－2， ∴双曲线E 的标准方程为y 22－x 24＝1，又双曲线M 与E 为共轭双曲线，则双曲线M 的标准方程为x 24－y 22＝1.B 级：能力提升练1．求两条渐近线为x ±2y ＝0且截直线x －y －3＝0所得弦长为833的双曲线方程．解 设双曲线方程为x 2－4y 2＝λ(λ≠0)．联立方程组得：⎩⎪⎨⎪⎧x 2－4y 2＝λ，x －y －3＝0，消去y 得，3x 2－24x ＋(36＋λ)＝0.设直线被双曲线截得的弦为AB ， 且A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，那么⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝8，x 1x 2＝36＋λ3，Δ＝242－12(36＋λ)>0.那么|AB |＝(1＋k 2)[(x 1＋x 2)2－4x 1x 2]＝(1＋1)⎝ ⎛⎭⎪⎫82－4×36＋λ3 ＝8(12－λ)3＝833. 解得λ＝4，所以，所求双曲线方程是x 24－y 2＝1.2．已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的离心率e ＝233，直线l 过A (a,0)，B (0，－b )两点，原点O 到l 的距离是32.(1)求双曲线的方程；(2)过点B 作直线m 交双曲线于M ，N 两点，若OM →·ON →＝－23，求直线m 的方程．解 (1)依题意，直线l 的方程为：x a ＋y －b ＝1，即bx －ay －ab ＝0.由原点O 到l 的距离是32，得aba 2＋b 2＝abc ＝32， 又e ＝c a ＝233，所以b ＝1，a ＝ 3. 故所求双曲线方程为x 23－y 2＝1.(2)显然直线m 不与x 轴垂直，设m 方程为y ＝kx －1，设点M ，N 坐标分别为(x 1，y 1)，(x 2，y 2)，联立方程⎩⎨⎧y ＝kx －1，x 23－y 2＝1消去y ，得(1－3k 2)x 2＋6kx －6＝0.(*)依题意知1－3k 2≠0，由根与系数的关系知x 1＋x 2＝6k 3k 2－1，x 1x 2＝63k 2－1.OM →·ON →＝x 1x 2＋y 1y 2＝x 1x 2＋(kx 1－1)(kx 2－1)＝(1＋k 2)x 1x 2－k (x 1＋x 2)＋1＝6(1＋k 2)3k 2－1－6k 23k 2－1＋1＝－23，解得k ＝±12，当k ＝±12时，判别式Δ＝15>0，方程(*)有两个不等的实数根，满足条件． 故直线m 方程为y ＝12x －1或y ＝－12x －1.。

《2.2.2 双曲线的简单几何性质》教案【教材分析】由曲线方程研究曲线的几何性质，并正确地画出它的图形，是解析几何所研究的主要问题之一，本课就是根据前节导出的双曲线标准方程来进一步研究它的几何性质（范围、对称性、顶点、渐近线、离心率）.本节课的主要内容是由椭圆的几何性质通过类比联想，归纳出类似于椭圆几何性质的双曲线的几何性质，（这样，学生会感到容易接受）.【教学目标】1.知识与技能(1)给定双曲线方程，能正确写出有关几何元素，包括顶点、焦点、实轴虚轴长、离心率、渐近线方程等，认识相关元素的内在联系.(2)给定相关几何元素，正确得出相应的双曲线方程.(3)理解离心率、渐近线对双曲线张口大小的影响，能正确说出其中的规律.2.过程与方法(1)在经历一个较完整的数学问题探求过程中，提高学生的观察猜想和验证能力.(2)在椭圆与双曲线性质的类比过程中，提高学生的归纳能力.(3)在几何性质探求过程中，培养学生曲线方程思想和意识.3.情感、态度与价值观培养学生主动探求知识、合作交流的意识，改变学习方式，改善数学学习信念.【教学重点】双曲线的离心率和渐近线.【教学难点】双曲线的离心率对双曲线的刻画，渐近线的含义及离心率与渐近线斜率间的联系. 【教学方法】启发式、发现法.【教学准备】多媒体【教学课时】1课时【教学过程】1.创设情境，引入课题（1）问题情景师问1：首先请同学们回忆一下我们是从哪些方面研究椭圆的？学生答：首先研究了椭圆的标准方程，接着研究了椭圆的几何性质.师问2：很好，那么类似地双曲线是否也具有一些几何性质呢？（引出本节课的内容）注：本节课主要是由椭圆的几何性质通过类比联想，归纳出类似于椭圆几何性质的双曲线的几何性质，故进行下面的复习回顾.（2）复习回顾复习1:双曲线的概念及标准方程，(其中）（让学生适当举例）复习2:椭圆的几何性质标准方程范围对称性 关于坐标轴对称，关于原点中心对称顶点离心率a ce =刻画椭圆扁平程度的几何量2.活动探究，认识性质(1)范围、对称性、顶点的探求结合椭圆的性质，让学生类比猜想得出双曲线的相关性质（范围此阶段限于ax ≥），并结合方程加以数学的验证.(2)双曲线的渐近线师问3:根据椭圆的上述四个性质，能较为准确地把 191622=+y x 画出来吗？学生答：能，确定椭圆的四个顶点然后用光滑的曲线连起来。

教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________xx市实验学校2-2《双曲线的几何性质》导学案【学习目标】类比椭圆几何性质的研究方法研究双曲线：范围、对称性、顶点、渐近线、离心率，了解双曲线的第二定义.【学习难点】双曲线的几何性质【学习难点】渐进线、离心率对双曲线的影响【问题导学】1.画出双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 与)0,0(12222>>=-b a bx a y 的图像.2.根据1画出的图像类比椭圆几何性质的研究方法，分别指出双曲线 )0,0(12222>>=-b a b y a x 与)0,0(12222>>=-b a bx a y 中x ，y 的范围、对称性、顶点、实轴长、实半轴长、虚轴长、虚半轴长.3.认真阅读课本，分别指出)0,0(12222>>=-b a b y a x 与)0,0(12222>>=-b a bx a y 的渐近 线的定义，求法，特征.什么是等轴双曲线？等轴双曲线有何特征？4.类比椭圆，双曲线的离心率是什么？它刻画了双曲线的什么性质？【典型例题】例1、求与双曲线2222=-y x 有公共渐近线，且过点)2,2(-M 的双曲线的标准方程.【基础题组】1．求下列双曲线的实轴、虚轴长，顶点、焦点坐标、离心率和渐近线方程．(1)4x 2－3y 2=12 (2)16x 2－9y 2=－144 328)3(22=-y x 819)4(22=-y x 8)5(22-=-y x (6)1254922-=-y x2.双曲线14322=-y x 的实轴长和虚轴长分别是( ) A . 32，4 B .4，32 C .3，4 D . 2，33．双曲线12222=-by a x (a >0，b >0)的焦点到它的渐近线的距离等于( )A . 22b a b +B .bC . aD . 22b a a + 4．如果双曲线的实半轴长为2，焦距为6，那么双曲线的离心率为( )A .23B . 26 C . 23 D .2 5．双曲线的渐近方程是x y 21±=，焦点在坐标轴上，焦距为10，其方程为( ) A . 152022=-y x B . 152022=-y x 或 152022=-x y C . 120522=-y x D . 152022±=-x y 6．已知双曲线的渐近线方程为x y 43±=，则此双曲线的 ( ) A ．焦距为10 B ．实轴长与虚轴长分别为8与6C ．离心率e 只能是45或35D ．离心率e 不可能是45或35 7．等轴双曲线的一个焦点是F 1(4，0)，则它的标准方程是_________，渐近线方程是 ______________.8.已知双曲线1222=-b y x (b >0)的一条渐近线方程为x y 2=，则b =____________ 9.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的离心率为2，焦点与椭圆192522=+y x 的焦点相同，那么双曲线的焦点坐标为____________，渐近线方程为____________10．若双曲线的实轴长，虚轴长，焦距依次成等差数列，则其离心率为____________11．设圆过双曲线116922=-y x 的一个顶点和一个焦点，圆心在此双曲线上，则圆心到双曲线中心的距离是 ____________12．已知双曲线191622=-y x 上一点M 到左焦点F 1的距离是它到右焦点距离的5倍，则M 点的坐标为____________13．双曲线的渐近线方程为x y ±=，两顶点之间的距离为2的标准方程：____________14．双曲线的其中一条渐近线的斜率为72，求此双曲线的离心率. 【拓展题组】15．双曲线x2b2－y2a2＝1的两条渐近线互相垂直，那么该双曲线的离心率为( )A ．2B . 3C . 2D . 3216．双曲线x29－y216＝1的一个焦点到一条渐近线的距离等于( )A . 3B ．3C ．4D ．2 17．双曲线x24＋y2b ＝1的离心率e ∈(1，2)，则b 的取值范围是________．18．椭圆x24＋y2a2＝1与双曲线x2a2－y 2＝1焦点相同，则a ＝________.19．双曲线x26－y23＝1的渐近线与圆(x －3)2＋y 2＝r 2(r >0)相切，则r ＝________. 20．已知动圆与⊙C 1：(x ＋3)2＋y 2＝9外切，且与⊙C 2：(x －3)2＋y 2＝1内切，求动圆圆心M 的轨迹方程．。

四川省古蔺中学课改高2012级导学案课题： 2.2.2 双曲线的几何性质（理）层次： 教师评价： 学科组长评价： 检查时间： 月 日 课前预习学案一﹑ 预习目标及重难点预习目标： 1、理解双曲线的几何性质并会简单应用。

重点：双曲线的几何性质难点: 双曲线的渐近线。

二﹑ 教材助读 预习教材（1）掌握双曲线的简单几何性质，并能根据已知条件求双曲线的标准方程 （2）理解双曲线的几何性质并能简单应用。

三、知识再现（预习教材，完成以下内容） 1：由椭圆的哪些几何性质出发，类比探究双 曲线的标准方程及简单的几何性质?. 2.渐近线方程可令双曲线标准方程右边等于0得到。

在等一象限，有成立一方面，M N b bY x Y a a ==，即<M N Y Y ，另一方面，随着x 增大，M Y 距离N Y 逐渐接近，但是永远不相等。

3.渐近线斜率b a ===离心率e 越大，渐近线斜率ba 越_______,古蔺中学课改高212级班姓名：小组：第组双曲线“张口”越_______.4.等轴双曲线a=b ，渐近线方程为________,离心率=_________. 实轴与虚轴等长的双曲线叫___________ 双曲线．四，探究案1求双曲线 92y -162x = 144 的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程．2、求适合下列条件的双曲线的标准方程：⑴实轴的长是 10，虚轴长是 8，焦点在x 轴上；⑵离心率 e = 2 ，经过点 M (-5 ,3) ；⑶渐近线方程为y = ±32x ，经过点 (29 ,-1)． 3、点 M (x , y ) 到定点 F (5,0) 的距离和它到定直线l :516=x 的距离的比是常数45，求点M 的轨迹．五，课后巩固1．双曲线181622=-y x 实轴和虚轴长分别是（ ）．A ． 8 、、． 4 、 、2．双曲线2x -2y = - 4 的顶点坐标是（ ）．A ．(0,± 1)B ．(0,± 2)C ．(± 1,0)D ．（ ± 2,0 ）3． 双曲线18422=-y x 的离心率为（ ）． A ．1 B ．2 C ．3 D ．24．双曲线2x -42y = 1的渐近线方程是_____ ．5．求与双曲线221169x y -=共渐近线且过A （-3）的双曲线的方程. 58P 聚焦课堂★1，2，3，4，5，6 ★★ 7，8 ★★★ 9。

2.2.2双曲线的几何性质一.教材基础梳理双曲线的两个标准方程的几何性质与特征比较标准方程22221(0,0)x y a b a b-=>> 22221(0,0)y x a b a b-=>> 图形几何性质范围 ______________________对称性 关于x 轴.y 轴.原点对称（原点为中心） 顶点______________________轴实轴长｜A 1A 2｜=___________.虚轴长｜B 1B 2｜=___________.离心率 (1)ce e a=> 焦点 （±c ,0） (0,±c ) 渐近线______________________二.课前检测1．双曲线2x 2－y 2＝8的实轴长是( )A ．2B ．2 2C ．4D ．422．双曲线3x 2－y 2＝3的渐近线方程是( )A ．y ＝±3xB ．y ＝±13xC ．y ＝±3xD ．y ＝±33x 3．双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1 (a >0，b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2，过F 1作倾斜角为30°的直线，交双曲线右支于M 点，若MF 2垂直于x 轴，则双曲线的离心率为( )A. 6B. 3C. 2D.334．若双曲线离心率为5，焦点在x轴上，则其渐近线方程为____________．三.典例解析题型一双曲线几何性质的简单应用例1 已知双曲线的焦点在x轴上，中心在原点，如果焦距为8，实轴长为6，求此双曲线的标准方程及其离心率.题型二由双曲线的方程研究其性质例2求双曲线16x2-9y2=144的实轴长和虚轴长、顶点坐标、焦点坐标及渐近线方程．题型三双曲线标准方程的实际应用例3 一双曲线型冷却塔的外型，是双曲线的一部分绕其虚轴所在直线旋转所成的曲面，它的最小直径为24m，上口直径为26m，下口直径为50m，高为55m.在如图所给的平面直角坐标系中，求此双曲线的近似方程（虚半轴长精确到0.1m）四.课堂达标练习1．如果双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1的两条渐近线互相垂直，则双曲线的离心率为( )A.2B ．2 C.3D ．222．与椭圆x 29＋y 24＝1有公共焦点，且两条渐近线互相垂直的双曲线方程为__________．3．已知双曲线x 2n －y 212－n＝1的离心率为3，则n ＝________.4．已知点F 、A 分别为双曲线C x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的左焦点、右顶点，点B (0，b )满足FB →·AB →＝0，则双曲线的离心率为________．5．已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的两条渐近线方程为y ＝±33x ，若顶点到渐近线的距离为1，则双曲线方程为________． 五.课后强化训练1．如图，已知F 1、F 2为双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的焦点，过F 2作垂直于x 轴的直线交双曲线于点P ，且∠PF 1F 2＝30°.求双曲线的渐近线方程．2．已知双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的右焦点为F (c,0)．(1)若双曲线的一条渐近线方程为y＝x且c＝2，求双曲线的方程；(2)以原点O为圆心，c为半径作圆，该圆与双曲线在第一象限的交点为A，过A作圆的切线，斜率为－3，求双曲线的离心率．参考答案一.教材基础梳理双曲线的两个标准方程的几何性质与特征比较标准方程22221(0,0)x ya ba b-=>>22221(0,0)y xa ba b-=>>图形几何性质范围|x|≥a，y∈R|y|≥a，x∈R对称性关于x轴.y轴.原点对称（原点为中心）顶点A1(－a，0)、A2(a，0)A1(0，－a)、A2(0，a)轴实轴长｜A1A2｜=2a虚轴长｜B1B2｜=2b.离心率(1)ce ea=>焦点（±c,0）(0,±c)渐近线xa±yb＝0xb±ya＝0二.课前检测1．C2．C 3．B 4．y＝±2x三.典例解析题型一双曲线几何性质的简单应用例1 解：由已知，得2c=8,2a=6，因此c=4，a=3，b2=c2-a2=42-32=7.又因为此双曲线的焦点在x轴上，因此所求的双曲线的标准方程为221 97x y-=离心率是43.cea==题型二由双曲线的方程研究其性质例2解：把双曲线的方程化为标准方程221916x y -= 由此可知，实半轴长a =3，虚半轴长b =4. 半焦距c = 5 .因此双曲线的实轴长2a =6，虚轴长2b =8 ； 顶点坐标是(3,0)(-3,0); 焦点坐标是(-5,0),(5,0); 渐近线方程为43.y x =±题型三 双曲线标准方程的实际应用 例3解：在给定的直角坐标系中，设双曲线的标准方程为2222100-(,),x y a b a b =>>由已知冷却塔的最小直径A `A =24m ，上口直径C `C =26m ，下口直径B `B =50m ， 设BC 的在工作表分别为y 1，y 2，其中y 1<0，y 2>0.因为B (25，y 1),C (13，y 2)在双曲线上，所以222222222511213112--y b y b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得1.y ==-2512.y b ==可知a =12，点BC 的横坐标分别为25，13. 因为塔高为55m ，所以y 2-y 1=55，即5512,b += 解得b ≈24.5.因此双曲线的近似方程为2222112245-..x y = 四.课堂达标练习 1．A【解析】∵双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1的渐近线方程为y ＝±ba x ，又两渐近线互相垂直，所以a ＝b ，c＝a 2＋b 2＝2a ，e ＝ca ＝ 2.2．2x 25－2y 25＝1【解析】∵双曲线的两渐近线互相垂直， ∴双曲线为等轴双曲线，又c 2＝5，∴a 2＝b 2＝52.3． 4【解析】①若焦点在x 轴上，a 2＝n ，b 2＝12－n ，∴c 2＝a 2＋b 2＝12，∴e ＝c a ＝12n ＝3，∴n ＝4.②若焦点在y 轴上，a 2＝n －12，b 2＝－n ， ∴c 2＝a 2＋b 2＝－12不合题意．故n ＝4. 4．1＋52【解析】由已知F (－c,0)，A (a,0)， ∴FB →＝(c ，b )，AB →＝(－a ，b )， ∴由FB →·AB →＝0得－ac ＋b 2＝0， 即c 2－ac －a 2＝0，e 2－e －1＝0， 解得e ＝1＋52(另一根舍去)．5． x 24－3y 24＝1【解析】易知右顶点为(a,0)，∴|a |1＋3＝1，a ＝2，又双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的两条渐近线方程也是y ＝±ba x ，∴b a ＝33，a ＝3b ，b ＝233， ∴双曲线的方程为x 24－3y 24＝1.五.课后强化训练1．解法一：设F 2(c,0)(c >0)，P (c ，y 0)，代入方程得y 0＝±b 2a ，∴|PF 2|＝b 2a.在Rt △F 1F 2P 中，∠PF 1F 2＝30°， ∴|F 1F 2|＝3|PF 2|，即2c ＝3·b 2a ，又∵c 2＝a 2＋b 2，∴b 2＝2a 2，∴ba ＝ 2.故双曲线的渐近线方程为y ＝±2x . 解法二：在Rt △PF 1F 2中，∠PF 1F 2＝30°， ∴|PF 1|＝2|PF 2|，由双曲线的定义可知|PF 1|－|PF 2|＝2a ， ∴|PF 2|＝2a ，∴|F 1F 2|＝3|PF 2|. ∴2c ＝23a ，c 2＝3a 2＝a 2＋b 2.∴2a 2＝b 2.∴ba ＝2，故所求双曲线的渐近线方程为y ＝±2x . 2． 解 (1)∵双曲线的渐近线为y ＝±ba x ，∴a ＝b ，∴c 2＝a 2＋b 2＝2a 2＝4，∴a 2＝b 2＝2， ∴双曲线方程为x 22－y 22＝1.(2)设点A 的坐标为(x 0，y 0)，∴直线AO 的斜率满足y 0x 0·(－3)＝－1，∴x 0＝3y 0，①依题意，圆的方程为x 2＋y 2＝c 2，将①代入圆的方程得3y 20＋y 20＝c 2，即y 0＝12c ， ∴x 0＝32c ， ∴点A 的坐标为(32c ，c2)，代入双曲线方程得34c 2a 2－14c 2b 2＝1，即34b 2c 2－14a 2c 2＝a 2b 2， ②又∵a 2＋b 2＝c 2，∴将b 2＝c 2－a 2代入②式， 整理得34c 4－2a 2c 2＋a 4＝0，∴3(c a )4－8(ca )2＋4＝0，∴(3e 2－2)(e 2－2)＝0，∵e >1，∴e ＝2，∴双曲线的离心率为 2.。

2．2双曲线（二）【学习目标】了解双曲线标准方程所表示的双曲线的范围、对称性、顶点、渐近线、离心率等几何性质．【学习重点】双曲线的性质．【学习难点】双曲线的渐近线概念的理解．探索新知我们用于研究椭圆的性质相类似的方法来，根据双曲线的标准方程22221(00)x y a b a b -=>>，来研究双曲线的性质．1．范围：2．对称性：双曲线关于y 轴对称，也关于坐标原点对称．x 轴与y 轴都叫做 ，坐标原点叫做双曲线的 （简称中心）．3.顶点：双曲线和它的对称轴的交点叫做双曲线的 ．因此1(,0)A a -和2(,0)A a 是双曲线的顶点．线段1A 2A ，1B 2B 分别叫做双曲线的 和 ，它们的长分别为2a 和2b ．a 和b 分别表示双曲线的 和 ．【说明】实轴与虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线．4．渐近线：焦点在x 轴的双曲线 的渐近线方程为 ．焦点在y 轴的双曲线 的渐近线方程为 ．5．离心率：双曲线的焦距与实轴长的比 叫做双曲线的 ，记作e ．即 ．因为0c a >>，所以双曲线的离心率 ． *巩固知识 典型例题【知识巩固】例3 、 求双曲线22916144x y -=的实轴长、虚轴长、焦点坐标、顶点坐标、离心率与渐近线方程，并用“描点法”画出图形．例4 已知双曲线的焦点为（6，0），渐近线方程为5y x =±，求双曲线的标准方程．例5 已知双曲线的两个顶点坐标为（0，－4），（0，4）离心率为32，求双曲线的标准方程及其渐近线方程．*运用知识 强化练习1、求适合下列条件的双曲线的标准方程：（1）半实轴为4，半虚轴为3；（2）渐近线方程为35y x =±，焦点坐标为(．。

第二章 圆锥曲线与方程2.2.2 双曲线的简单几何性质(第二课时)一、学习目标1．掌握双曲线的简单的几何性质．2．掌握直线与双曲线的位置关系．【重点、难点】1.了解双曲线的几何性质，并会应用于实际问题之中.（重点）2.会利用双曲线的定义、标准方程、几何性质及图形四者之间的内在联系，分析和解决实际问题.(难点)二、学习过程【复习引入】复习 1：直线与椭圆有哪些位置关系:复习2: 判断直线与椭圆位置关系的方法:【导入新课】直线与双曲线的位置关系(1)一般地，设直线l ：y ＝kx ＋m ，①双曲线C ：x 2a 2－y 2b2＝1(a>0，b>0)．② 把①代入②得(b 2－a 2k 2)x 2－2a 2mkx －a 2m 2－a 2b 2＝0.①当b 2－a 2k 2＝0时，直线l 与双曲线的渐近线平行，直线与双曲线C 相交于一点．②当b 2－a 2k 2≠0时，Δ>0⇒直线与双曲线有两个公共点，此时称直线与双曲线相交；Δ＝0⇒直线与双曲线有一个公共点，此时称直线与双曲线相切；Δ<0⇒直线与双曲线没有公共点，此时称直线与双曲线相离．注意：直线和双曲线只有一个公共点时，直线不一定与双曲线相切，当直线与双曲线的渐近线平行时，直线与双曲线相交，只有一个交点．(2)弦长公式：斜率为k 的直线l 与双曲线相交于A(x 1，y 1)，B(x 2，y 2)，则|AB|＝1＋k 2|x 1－x 2|＝1＋k 2x 1＋x 22－4x 1x 2.【典型例题】例1．若直线y=kx-1与双曲线122=-y x 有且只有一个交点,则k 的值为__________ .例2.过点(0,1)且斜率为1的直线交双曲线x 2-错误!未找到引用源。

=1于A,B 两点,则|AB|= .例3.过点P(8,1)的直线与双曲线x 2-4y 2=4相交于A,B 两点,且P 是线段AB 的中点,求直线AB 的方程.【变式拓展】1 直线2x-y-10=0与双曲线152022=-y x 的交点是 ____________ .2.双曲线的两条渐近线的方程为y ＝±2x ，且经过点(3，－23)．(1)求双曲线的方程；(2)过双曲线的右焦点F 且倾斜角为60°的直线交双曲线于A 、B 两点，求|AB|.3.双曲线中心在原点，一个焦点坐标为F(7，0)，直线y ＝x －1与其相交于M ，N 两点，MN 中点的横坐标为－23，则双曲线的方程为________．三、总结反思1.求弦长的两种方法(1)距离公式法:当弦的两端点坐标易求时,可直接求出交点坐标,再利用两点间距离公式求弦长.(2)弦长公式法:当弦的两端点坐标不易求时,可利用弦长公式求解,即若直线l:y=kx+b(k ≠0)与双曲线C:12222=-b y a x (a>0,b>0)交于A(11,y x ),B(22,y x )两点,则|AB|= ||1||1211212y y x x k k -+=-+ 提醒:若直线方程涉及斜率,要注意讨论斜率不存在的情况.2.中点弦问题与弦中点有关的问题主要用点差法,根与系数的关系解决.另外,要注意灵活转化,如垂直、相等等问题也可以转化成中点、弦长等问题解决.四、随堂检测1．已知双曲线方程为x 2－y 24＝1，过P(1,0)的直线l 与双曲线只有一个公共点，则l 的条数为( ) A ．4 B ．3C ．2D ．12．若直线x ＝a 与双曲线x 24－y 2＝1有两个交点，则a 的值可以是( ) A ．4 B ．2 C ．1 D ．－23.直线y=x+4与双曲线x 2-y 2=1的交点坐标为 .4.过点(0,1)且斜率为1的直线交双曲线x 2-错误!未找到引用源。

教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________xx市实验学校《2.2.2双曲线的简单几何性质》教案●三维目标1.知识与技能(1)使学生理解和掌握双曲线的范围、对称性、顶点等性质．(2)理解渐近线的证明方法．(3)理解离心率和双曲线形状间的变化关系．2．过程与方法培养学生的观察能力、想象能力、数形结合能力和逻辑推理能力，以及类比的学习方法．3．情感、态度与价值观培养学生对待知识的科学态度和探索精神，而且能够运用运动的、变化的观点分析理解事物．●重点、难点重点：由方程导出性质及其应用．难点：渐近线的理解．从学生的认知水平来看，对渐近线分析方法的理解和掌握有一定的困难．同时渐进线概念如何顺应学生思维的自然呈现，是教法中的一个困惑．因此，将渐近线的呈现与分析设置为本课时的难点．为突破该难点，从“如何画双曲线草图”入手，分析作草图必须的条件，以“双曲线的走向”为切入口，通过复习反比例函数图象，以旧引新，使双曲线的概念自然呈现．并通过学生讨论与交流，充分暴露思维过程，完成分析和证明过程．●教学建议本节课宜采用的教学方法和手段：类比、启发、探索相结合的教学方法，体现学生的主体地位．●教学流程提出问题：类比椭圆的几何性质，你能得到双曲线的哪些几何性质？⇒引导观察双曲线图形，分析其几何性质，导出范围、对称性、顶点、离心率等几何性质.⇒通过引导学生回答所提问题，引出渐近线的概念，理解渐近线的特征.⇒通过例1及其变式训练，使学生掌握已知双曲线方程求几何性质的方法.⇒通过例2及其变式训练，使学生掌握由几何性质求双曲线标准方程的方法.【问题导思】类比椭圆的几何性质，结合图象，你能得到双曲线x2a2－y2b2＝1(a＞0，b＞0)的哪些几何性质？【提示】范围、对称性、顶点、离心率、渐近线．续表【问题导思】椭圆中，离心率可以刻画椭圆的扁平程度，在双曲线中，离心率描述怎样的特征？【提示】双曲线的离心率描述双曲线“开口”的大小，离心率越大，双曲线的“开口”越大.1.双曲线的对称中心叫做双曲线的中心．2．实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线，其离心率e ＝ 2.例1 求双曲线25y2－4x2＋100＝0的实半轴长、虚半轴长、焦点坐标、顶点坐标、离心率、渐近线方程．【思路探究】【自主解答】 双曲线的方程25y2－4x2＋100＝0可化为x225－y24＝1.∴实半轴长a ＝5，虚半轴长b ＝2，顶点坐标为(－5,0)，(5,0)． 由c ＝a2＋b2＝29，焦点坐标为(29，0)，(－29，0)． 离心率e ＝c a ＝295，渐近线方程y ＝±25x.规律方法1．已知双曲线的方程求其几何性质时，若不是标准形式的先化为标准方程，确定方程中a 、b 的对应值，利用c2＝a2＋b2得到c ，然后确定双曲线的焦点位置，从而写出双曲线的几何性质．2．写渐近线方程时要特别注意焦点在x 轴上还是在y 轴上，以免写错． 变式训练求双曲线16x2－9y2＝－144的实轴长、虚轴长、焦点坐标、离心率、顶点坐标和渐近线方程．【解】 把方程16x2－9y2＝－144化为标准方程得y242－x232＝1，由此可知，实轴长2a＝8，虚轴长2b ＝6，c ＝a2＋b2＝5. 焦点坐标为(0，－5)，(0,5)． 离心率e ＝c a ＝54.顶点坐标为(0，－4)，(0,4)． 渐近线方程为：y ＝±43x.双曲线的方程例2 分别求适合下列条件的双曲线的标准方程． (1)虚轴长为12，离心率为54；(2)顶点间距离为6，渐近线方程为y ＝±32x ；(3)求与双曲线x2－2y2＝2有公共渐近线，且过点M(2，－2)． 【思路探究】(1)双曲线的焦点位置确定了吗？如果不确定该怎么办？(2)与双曲线x2－2y2＝2有公共渐近线的双曲线有什么特点？如何设出方程？【自主解答】(1)设双曲线的标准方程为x2a2－y2b2＝1或y2a2－x2b2＝1(a ＞0，b ＞0)． 由题意知2b ＝12，c a ＝54且c2＝a2＋b2，∴b ＝6，c ＝10，a ＝8，∴双曲线标准方程为x264－y236＝1或y264－x236＝1.(2)当焦点在x 轴上时，由b a ＝32且a ＝3得b ＝92.∴所求双曲线标准方程为x29－4y281＝1.当焦点在y 轴上时，由a b ＝32且a ＝3得b ＝2.∴所求双曲线标准方程为y29－x24＝1.(3)设与双曲线x22－y2＝1有公共渐近线的双曲线方程为x22－y2＝k ，将点(2，－2)代入得k ＝222－(－2)2＝－2，∴双曲线标准方程为y22－x24＝1.规律方法1．利用待定系数法求双曲线方程应先“定形”(确定标准方程的形式)，再“定量”(求出a ，b 的值)．由于双曲线的标准方程有两种形式，因此，根据相关几何特征确定焦点的位置是很重要的，其次，在解题过程中应熟悉a ，b ，c ，e 等元素的几何意义及它们之间的联系，并注意方程思想的应用．2．若已知双曲线的渐近线方程为Ax±By ＝0，为避免讨论，可设双曲线方程为A2x2－B2y2＝λ(λ≠0)或x2B2－y2A2＝λ(λ≠0)的形式，从而使运算更简捷． 3．与双曲线x2a2－y2b2＝1(a ＞0，b ＞0)共渐近线的双曲线方程可设为x2a2－y2b2＝λ(λ≠0)．变式训练已知双曲线的一条渐近线方程是x －2y ＝0，且双曲线过点P(4,3)，求双曲线的标准方程． 【解】 法一 ∵双曲线的一条渐近线方程为x －2y ＝0，当x ＝4时，y ＝2＜yP ＝3. ∴双曲线的焦点在y 轴上．从而有a b ＝12，∴b ＝2a.设双曲线方程为y2a2－x24a2＝1，由于点P(4,3)在此双曲线上， ∴9a2－164a2＝1，解得a2＝5. ∴双曲线方程为y25－x220＝1.法二 ∵双曲线的一条渐近线方程为x －2y ＝0，即x 2－y ＝0，∴双曲线的渐近线方程为x24－y2＝0. 设双曲线方程为x24－y2＝λ(λ≠0)，∵双曲线过点P(4,3)，∴424－32＝λ，即λ＝－5.∴所求双曲线方程为x24－y2＝－5，即y25－x220＝1.例3 分别求适合下列条件的双曲线的离心率． (1)双曲线的渐近线方程为y ＝±32x ；(2)双曲线x2a2－y2b2＝1(0＜a ＜b)的半焦距为c ，直线l 过(a,0)，(0，b)两点，且原点到直线l 的距离为34c. 【思路探究】 (1)由渐近线方程能得到a 、b 、c 的关系吗？利用这种关系能求出离心率吗？(2)由题意你能得到关于a 、b 、c 的什么关系式？ 【自主解答】 (1)若焦点在x 轴上，则b a ＝32，∴e ＝b2a2＋1＝132； 若焦点在y 轴上，则a b ＝32，即b a ＝23，∴e ＝b2a2＋1＝133. 综上可知，双曲线的离心率为132或133. (2)依题意，直线l ：bx ＋ay －ab ＝0. 由原点到l 的距离为34c ，得ab a2＋b2＝34c ， 即ab ＝34c2，∴16a2b2＝3(a2＋b2)2， 即3b4－10a2b2＋3a4＝0， ∴3(b2a2)2－10×b2a2＋3＝0.解得b2a2＝13或b2a2＝3.又∵0＜a ＜b ，∴b2a2＝3.∴e ＝1＋b2a2＝2.规律方法求双曲线的离心率，通常先由题设条件得到a ，b ，c 的关系式，再根据c2＝a2＋b2，直接求a ，c 的值．而在解题时常把c a 或b a 视为整体，把关系式转化为关于c a 或ba 的方程，解方程求之，从而得到离心率的值．在本题的(2)中，要注意条件0＜a ＜b 对离心率的限制，以保证题目结果的准确性．变式训练已知F1，F2是双曲线x2a2－y2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的两个焦点，PQ 是经过F1且垂直于x 轴的双曲线的弦，如果∠PF2Q ＝90°，求双曲线的离心率．【解】 设F1(c,0)，将x ＝c 代入双曲线的方程得c2a2－y2b2＝1，那么y ＝±b2a .∴|PF1|＝b2a. 由双曲线对称性，|PF2|＝|QF2|且∠PF2Q ＝90°. 知|F1F2|＝12|PQ|＝|PF1|，∴b2a＝2c ，则b2＝2ac. ∴c2－2ac －a2＝0，∴⎝⎛⎭⎫c a 2－2×ca－1＝0. 即e2－2e －1＝0.∴e ＝1＋2或e ＝1－2(舍去)． ∴所求双曲线的离心率为1＋ 2. 忽略点在双曲线上的位置致误典例 已知双曲线方程为x2－y2＝1，双曲线的左支上一点P(a ，b)到直线y ＝x 的距离是2，求a ＋b 的值．【错解】 ∵P(a ，b)到直线y ＝x 的距离是 2. 故|a －b|2＝2，∴a －b ＝±2. 又∵a2－b2＝1，∴(a ＋b)(a －b)＝1，∴a ＋b ＝±12.【错因分析】 错解中忽略了点P 在双曲线的左支上，此时，a －b ＜0，∴a －b ＝－2. 【防范措施】 由于双曲线有两支，解题时要特别留意所给点是在哪一支上，以防因判断不准导致增根产生．【正解】 ∵点P(a ，b)到直线y ＝x 的距离为2， 故|a －b|2＝2，∴a －b ＝±2. 又∵P 在双曲线的左支上，故a －b ＜0，则有a －b ＝－2. 又∵a2－b2＝1，即(a －b)(a ＋b)＝1，∴a ＋b ＝－12.课堂小结1．通过双曲线的方程可以讨论双曲线的几何性质，由双曲线的几何性质也可以得到双曲线的方程．2．双曲线的渐近线和离心率都可以描述其“张口”的大小、渐近线是双曲线特有的性质，应注意以下三点：(1)当焦点在x 轴上时，渐近线为y ＝±b a x ；当焦点在y 轴上时，渐近线为y ＝±ab x.(2)当渐近线为y ＝b a x 时，可设双曲线标准方程为x2a2－y2b2＝λ(λ≠0)．(3)与双曲线x2a2－y2b2＝1共渐近线的双曲线标准方程可设为x2a2－y2b2＝λ(λ≠0)．1．中心在原点，实轴长为10，虚轴长为6的双曲线的标准方程是( ) A.x225－y29＝1 B.x225－y29＝1或y225－x29＝1 C.x2100－y236＝1 D.x2100－y236＝1或y2100－x236＝1 【解析】 由题意：a ＝5，b ＝3，且焦点不确定，应选B. 【答案】 B2．双曲线x24－y29＝1的渐近线方程是( )A ．y ＝±23xB ．y ＝±49xC ．y ＝±32xD ．y ＝±94x【解析】 由题意，焦点在x 轴上，且a ＝2，b ＝3，故渐近线方程为y ＝±32x.【答案】 C3．下列曲线中离心率为62的是( ) A.x22－y24＝1 B.x24－y22＝1 C.x24－y26＝1 D.x24－y210＝1 【解析】 选项B 双曲线中a ＝2，b ＝2，∴c ＝6，e ＝62. 【答案】 B4．若双曲线的顶点在x 轴上，两顶点的距离为8，离心率是54，求双曲线的标准方程．【解】 由题设，设双曲线的标准方程为x2a2－y2b2＝1(a ＞0，b ＞0)． ∵2a ＝8，∴a ＝4， 由e ＝54＝ca ，得c ＝5，∴b2＝c2－a2＝52－42＝9.因此所求双曲线标准方程为x216－y29＝1.一、选择题1．等轴双曲线的一个焦点是F1(－6,0)，则它的标准方程是( ) A.y218－x218＝1 B.x218－y218＝1 C.x28－y28＝1 D.y28－x28＝1 【解析】 设等轴双曲线方程为x2a2－y2a2＝1(a ＞0)．∴a2＋a2＝62，∴a2＝18. 故双曲线方程为x218－y218＝1.【答案】 B2．(2012·湖南高考)已知双曲线C ：x2a2－y2b2＝1的焦距为10，点P(2,1)在C 的渐近线上，则C 的方程为( )A.x220－y25＝1B.x25－y220＝1C.x280－y220＝1D.x220－y280＝1 【解析】 由2c ＝10得c ＝5，∵点P(2,1)在直线y ＝b a x 上，∴2b a＝1，又∵a2＋b2＝25，∴a2＝20，b2＝5，故双曲线的方程为x220－y25＝1. 【答案】 A3．(2013·泰安高二检测)中心在原点，焦点在x 轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4，－2)，则它的离心率为( ) A. 6 B. 5 C.62 D.52【解析】 ∵双曲线的焦点在x 轴上， ∴设双曲线方程为x2a2－y2b2＝1(a ＞0，b ＞0)． 又其一条渐近线过点(4，－2)， ∴b a ＝24，∴a ＝2b. 因此c ＝a2＋b2＝5b.∴离心率e ＝c a ＝52. 【答案】 D4．(2013·天门高二检测)双曲线x26－y23＝1的渐近线与圆(x －3)2＋y2＝r2(r ＞0)相切，则r ＝( )A. 3 B ．2C ．3D ．6【解析】 双曲线的渐近线方程为y ＝±22x ，圆心坐标为(3,0)，由点到直线的距离公式与渐近线与圆相切得，圆心到渐近线的距离为r ，且r ＝|32＋0|2＋4＝ 3. 【答案】 A 5．(2013·临沂高二检测)双曲线x2a2－y2b2＝1和椭圆x2m2＋y2b2＝1(a ＞0，m ＞b ＞0)的离心率互为倒数，那么以a 、b 、m 为边长的三角形是( )A ．锐角三角形B ．直角三角形C ．钝角三角形D ．等腰三角形【解析】 双曲线的离心率e1＝a2＋b2a ，椭圆的离心率e2＝m2－b2m，由e1e2＝1得(a2＋b2)(m2－b2)＝a2m2，故a2＋b2＝m2，因此三角形为直角三角形．【答案】 B二、填空题6．双曲线mx2＋y2＝1的虚轴长是实轴长的2倍，则m ＝________.【解析】 ∵2a ＝2,2b ＝2－1m ，∴ －1m＝2， ∴m ＝－14. 【答案】 －14 7．已知双曲线x2a2－y2b2＝1的离心率为2，焦点与椭圆x225＋y29＝1的焦点相同，那么双曲线的焦点坐标为________，渐近线方程为________．【解析】 双曲线的焦点为(－4,0)，(4,0)，∴c ＝4， 离心率e ＝c a＝2，∴a ＝2，∴b ＝c2－a2＝2 3. ∴双曲线方程为x24－y212＝1.令x24－y212＝0，得渐近线方程为3x±y ＝0. 【答案】 (±4,0) 3x±y ＝0 8．(2013·北京高二检测)已知双曲线x2a2－y2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的左、右焦点分别为F1，F2，点P 在双曲线的右支上，且|PF1|＝4|PF2|，则此双曲线的离心率e 的取值范围为________．【解析】 由双曲线的定义有|PF1|－|PF2|＝2a ，又|PF1|＝4|PF2|，∴|PF1|＝83a ，|PF2|＝23a. 容易知道|PF1|＋|PF2|≥|F1F2|，即103a≥2c ，∴e≤53，又e ＞1，故e ∈(1，53]． 【答案】 (1，53] 三、解答题9．根据下列条件，求双曲线的标准方程．(1)与双曲线x29－y216＝1有共同渐近线，且过点(－3,23)；(2)与双曲线x216－y24＝1有公共焦点，且过点(32，2)． 【解】 (1)设所求双曲线方程为x29－y216＝λ(λ≠0)， 则由题意可知－329－23216＝λ，解得λ＝14. ∴所求双曲线的标准方程为x294－y24＝1. (2)设所求双曲线方程为x216－k －y24＋k ＝1(16－k ＞0,4＋k ＞0)， ∵双曲线过点(32，2)，∴32216－k －224＋k ＝1，解得k ＝4或k ＝－14(舍)． ∴所求双曲线的标准方程为x212－y28＝1. 10．双曲线x2a2－y2b2＝1(a ＞1，b ＞0)的焦距为2c ，直线l 过点(a,0)和(0，b)，且点(1,0)到直线l 的距离与点(－1,0)到直线l 的距离之和s≥45c ，求双曲线离心率的取值范围． 【解】 ∵l 的方程为：bx ＋ay －ab ＝0.由点到直线距离公式且a ＞1，得点(1,0)到直线l 的距离d1＝b a －1a2＋b2， 点(－1,0)到直线l 的距离d2＝b a ＋1a2＋b2. s ＝d1＋d2＝2ab c ≥45c. 即5a c2－a2≥2c2，即5e2－1≥2e2，∴4e4－25e2＋25≤0，解得54≤e2≤5， ∵e ＞1，∴52≤e≤ 5. 即e 的取值范围为[52，5]． 11．若原点O 和点F(－2,0)分别为双曲线x2a2－y2＝1(a ＞0)的中心和左焦点，点P 为双曲线右支上的任意一点，求OP →·FP →的取值范围．【解】 由双曲线方程x2a2－y2＝1(a ＞0)知b ＝1. 又F(－2,0)，∴c ＝2.∴a2＋1＝c2＝4，∴a2＝3，∴双曲线方程为x23－y2＝1. 设双曲线右支上点P(x ，y)，且x≥ 3.OP →·FP →＝(x ，y)·(x ＋2，y)＝x2＋2x ＋y2＝43x2＋2x －1＝43⎝⎛⎭⎫x ＋342－74. ∵x≥3，∴当x ＝3时，上式有最小值3＋2 3. 故OP →·FP →的取值范围为[3＋23，＋∞).。

《双曲线的简单性质》导学案本资料为woRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址3.2双曲线的简单性质（1）授课时间第周星期第节课型讲授新课主备课人冯莉学习目标掌握双曲线的对称性，范围，顶点坐标，离心率，渐进线重点难点重点：类比椭圆的学习方式学习双曲线的简单性质难点：运用性质解决数学问题学习过程与方法自主学习：①双曲线的对称性②与的范围③定点，实轴，虚轴④离心率⑤渐近线精讲互动（1）课本80页例3（2）已知双曲线的离心率为，求的范围（3）若双曲线的两个焦点分别为，且经过点，求双曲线的标准方程达标训练课本82页练习1（2）课本82页练习2（3）经过点且与双曲线有相同渐近线的双曲线方程是A．；B．；c．；D．作业布置学习小结/教学反思3.2双曲线的简单性质授课时间第周星期第节课型复习课主备课人冯莉学习目标.掌握椭圆和双曲线的定义方程及性质2.类比学习椭圆﹑双曲线方程和性质重点难点重点:椭圆双曲线的简单性质的类比难点:椭圆双曲线的简单性质的应用学习过程与方法椭圆双曲线方程关系图形范围对称性顶点自主学习：精讲互动求双曲线的实轴长和虚轴长、焦点的坐标、离心率、渐近线方程求与双曲线共渐近线,且经过点的双曲线的方程及离心率求以椭圆焦点为顶点,而以椭圆的顶点为焦点的双曲线的方程.达标训练已知双曲线过点（3，－2），且与椭圆有相同的焦点，求双曲线的方程已知椭圆和双曲线有公共焦点，那么双曲线的渐近线方程为（）Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．作业布置已知双曲线的中心在原点，两个焦点分别为和，点在双曲线上且，且的面积为1，求双曲线的方程学习小结/教学反思。