用双曲线的定义解题
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用双曲线的定义解题
学习双曲线内容时,首先要准确而深刻地理解定义,定义的本质揭示了平面上的动点变化的规律.因此,对于有些双曲线问题,要根据题意充分挖掘条件,巧妙利用定义解题,以便简化运算,达到事半功倍的效果.下面介绍几例.
一、求轨迹问题
例1 已知定点(07)(07)(122)A B C -,,
,,,,以C 为一个焦点作过A 、B 的椭圆,求另一焦点F 的轨迹方程.
解:设()F x y ,为轨迹上的任意一点,
∵A 、B 两点在以C 、F 为焦点的椭圆上,
∴2FA CA a +=,2FB CB a +=(其中a 表示椭圆的长半轴长).
∴FA CA FB CB +=+.
∴2222
1291252FA FB CB CA -=-=+-+=.
∴2FA FB -=,由双曲线的定义知,F 点在以A 、B 为焦点,2为实轴长的双曲线的下半支上. ∴点F 的轨迹方程是2
2
1(1)48x y y -=-≤. 点评:本题是典型的定义法求轨迹,解题时要注意:2FA FB -=,没有“绝对值”,因此,它仅是双曲线的下半支.
二、求值
例2 在双曲线22
1169
x y -=上取一点P 与双曲线两焦点12F F ,构成12PF F △,求12PF F △的内切圆与边12F F 的切点坐标.
分析:如右图所示,要求出点N 的坐标,关键在于求点N 到两焦点距离,利用圆的切线长定理将这一距离之差转化为点P 到两焦点的距离之差,然后利用双曲线的定义,问题就容易解决了.
解:如图所示,由已知得2224325a b c a b ===+=,,,
根据圆的切线长定理及双曲线的定义,得
P M P Q =,11QF NF =,22NF MF =,
∴2121121NF FF NF FF QF =-=-
∴1221292
F F PF PF NF +-==,即224ON NF OF =-=, 因此切点坐标为(40)-,,根据对称性,当点P 在双曲线右支上时,切点N的坐标为(40),.
∴所求切点N的坐标为(40),
或(40)-,. 例3 设12F F ,分别是双曲线22
11620
x y -=的左、右焦点,点P 在双曲线上,若点P 到焦点1F 的距离等于9,求点P 到焦点2F 的距离.
解:由128PF PF -=及1
9PF =,得11PF =或17.又由28a =,2366c c =⇒=知右支的顶点到1F 的距离为10,而已知19PF =,
说明点P 在左支上,此时,210PF ≥,因此,点P 到焦点2F 的距离为17.
点评:此类问题的设计可以是一解,也可以是两解(如:本题已知当110PF ≥时,有两解;当1210PF <≤时,有一解)
.因此,对运算结果必须做合理分析. 三、解不等式
例4 解不等式2222410282x x x x -<-+--+<.
分析:本题若直接求解不等式,显然计算量较大,若转换思考角度从形式上联想到双曲线的定义,就可以优化解题过程.
解:原不等式可化为
22(1)3(5)32x x -+--+<, 令23y =,则2222(1)(5)2x y x y -+--+<,①
令(1
0)(50)()A B P x y ,,,,,,则不等式①可化为 2P A P B -<,②
不等式②表示以A、B为焦点,22a =,24c =的双曲线两支之间的区域内的点.
∴原不等式与不等式组2
22(3)133y x y ⎧--<⎪⎨⎪=⎩
,同解. ∴原不等式的解为3232x -<<+.。