双曲线典型例题12例含实用标准问题详解docWord文件下载.docx
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(1)过点
且焦点在坐标轴上.
(2)
,经过点(-5,2),焦点在
轴上.
(3)与双曲线
有相同焦点,且经过点
(1)设双曲线方程为
∵
、
两点在双曲线上,
∴
解得
∴所求双曲线方程为
采取以上“巧设”可以避免分两种情况讨论,得“巧求”的目的.
(2)∵焦点在
轴上,
∴设所求双曲线方程为:
(其中
)
∵双曲线经过点(-5,2),∴
或
(舍去)
∴所求双曲线方程是
以上简单易行的方法给我们以明快、简捷的感觉.
(3)设所求双曲线方程为:
∵双曲线过点
,∴
(舍)
(1)注意到了与双曲线
有公共焦点的双曲线系方程为
后,便有了以上巧妙的设法.
(2)寻找一种简捷的方法,须有牢固的基础和一定的变通能力,这也是在我们教学中应该注重的一个重要方面.
典型例题三
例3已知双曲线
的右焦点分别为
,点
在双曲线上的左支上且
,求
的大小.
一般地,求一个角的大小,通常要解这个角所在的三角形.
∵点
在双曲线的左支上
∵
(1)巧妙地将双曲线的定义应用于解题当中,使问题得以简单化.
(2)题目的“点
在双曲线的左支上”这个条件非常关键,应引起我们的重视,若将这一条件改为“点
在双曲线上”结论如何改变呢?
请读者试探索.
典型例题四
例4已知
是双曲线
的两个焦点,点
在双曲线上且满足
的面积.
利用双曲线的定义及
中的勾股定理可求
为双曲线
上的一个点且
为焦点.
∴在
中,
双曲线定义的应用在解题中起了关键性的作用.
典型例题五
例5 已知两点
,求与它们的距离差的绝对值是6的点的轨迹.
问题的条件符合双曲线的定义,可利用双曲线定义直接求出动点轨迹.
根据双曲线定义,可知所求点的轨迹是双曲线.
∴所求方程
为动点的轨迹方程,且轨迹是双曲线.
(1)若清楚了轨迹类型,则用定义直接求出其轨迹方程可避免用坐标法所带来的繁琐运算.
(2)如遇到动点到两个定点距离之差的问题,一般可采用定义去解.
典型例题六
例6 在
,且
,求点
的轨迹.
要求点
的轨迹,需借助其轨迹方程,这就要涉及建立坐标系问题,如何建系呢?
以
所在直线为
轴,线段
的中垂线为
轴建立平面直角坐标系,则
.
设
,由
及正弦定理可得:
∴点
在以
为焦点的双曲线右支上设双曲线方程为:
的轨迹是双曲线的一支上挖去了顶点的部分
典型例题七
例7 求下列动圆圆心
的轨迹方程:
(1)与⊙
内切,且过点
(2)与⊙
和⊙
都外切.
(3)与⊙
外切,且与⊙
内切.
这是圆与圆相切的问题,解题时要抓住关键点,即圆心与切点和关键线段,即半径与圆心距离.如果相切的⊙
、⊙
的半径为
且
,则当它们外切时,
;
当它们内切时,
.解题中要注意灵活运用双曲线的定义求出轨迹方程.
设动圆
(1)∵⊙
与⊙
内切,点
在⊙
外
的轨迹是以
为焦点的双曲线的左支,且有:
∴双曲线方程为
(2)∵⊙
都外切
为焦点的双曲线的上支,且有:
∴所求的双曲线的方程为:
(3)∵⊙
内切
为焦点的双曲线的右支,且有:
∴所求双曲线方程为:
(1)“定义法”求动点轨迹是解析几何中解决点轨迹问题常用而重要的方法.
(2)巧妙地应用“定义法”可使运算量大大减小,提高了解题的速度与质量.
(3)通过以上题目的分析,我们体会到了,灵活准确地选择适当的方法解决问题是我们无休止的追求目标.
典型例题八
例8 在周长为48的直角三角形
,求以
为焦点,且过点
的双曲线方程.
首先应建立适当的坐标系.由于
为焦点,所以如图建立直角坐标系,可知双曲线方程为标准方程.由双曲线定义可知
,所以利用条件确定
的边长是关键.
的周长为48,且
∴设
由
,得
轴,以∴
的中点为原点建立直角坐标系,设所求双曲线方程为
,得所求双曲线方程为
坐标系的选取不同,则又曲线的方程不同,但双曲线的形状不会变.解题中,注意合理选取坐标系,这样能使求曲线的方程更简捷.
典型例题九
例9
上一点,
是双曲线的两个焦点,且
的值.
利用双曲线的定义求解.
在双曲线
,故
是双曲线上一点,得
又
本题容易忽视
这一条件,而得出错误的结论
典型例题十
例10 若椭圆
和双曲线
有相同的焦点
和
,而
是这两条曲线的一个交点,则
的值是( ).
A.
B.
C.
D.
椭圆和双曲线有共同焦点,
在椭圆上又在双曲线上,可根据定义得到
的关系式,再变形得结果.
因为
在椭圆上,所以
在双曲线上,所以
两式平方相减,得
.选(A).
(1)本题的方法是根据定义找
与
的关系.
(2)注意方程的形式,
是
典型例题十一
例11若一个动点
到两个定点
的距离之差的绝对值为定值
,讨论点
本题的关键在于讨论
.因
,讨论的依据是以0和2为分界点,应讨论以下四种情况:
时,轨迹是线段
的垂直平分线,即
轴,方程为
时,轨迹是以
为焦点的双曲线,其方程为
(3)当
时,轨迹是两条射线
(4)当
时无轨迹.
(1)本题容易出现的失误是对参变量
的取值范围划分不准确,而造成讨论不全面.
(2)轨迹和轨迹方程是不同的,轨迹是图形,因此应指出所求轨迹是何种曲线.
典型例题十二
例12 如图,圆
轴的两个交点分别为
,以
为焦点,坐标轴为对称轴的双曲线与圆在
轴左方的交点分别为
,当梯形
的周长最大时,求此双曲线的方程.
求双曲线的方程,即需确定
的值,而
,又
,所以只需确定其中的一个量.由双曲线定义
为直角三角形,故只需在梯形
的周长最大时,确定
的值即可.
设双曲线的方程为
(
),
).
连结
作
于
,则有
,即
∴梯形
的周长
即
当
最大.
此时,
在双曲线的上支上,且
分别为上、下两焦点,
解答本题易忽视
的取值范围,应引起注意.