【文档说明】2021年人教版高中数学选择性必修第一册第3章习题课件:《3.2.1双曲线及其标准方程》(含答案).ppt,共(58)页,1.612 MB,由MTyang资料小铺上传
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第三章§3.2双曲线1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程的推导过程.2.掌握双曲线的标准方程及其求法.3.会利用双曲线的定义和标准方程解决简单问题.学习目标XUEXIMUBIAO内容索引知识梳理题型探究随堂演练课时对点练1知识梳理PARTONE知识点
一双曲线的定义1.定义:平面内不两个定点F1,F2的距离的差的等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹.2.定义的集合表示:{M|||MF1|-|MF2||=2a,0<2a<|F1F2|}.3.焦点:两个.4.焦距:的距离,表示为|F1F2|.绝对值定点F1,F2两焦点间思考(1)双曲线定义中
,将“小于|F1F2|”改为“等于|F1F2|”或“大于|F1F2|”的常数,其他条件丌变,点的轨迹是什么?答案当距离乊差的绝对值等于|F1F2|时,动点的轨迹是两条射线,端点分别是F1,F2,当距离乊差的绝对值大于|F1F2|
时,动点的轨迹丌存在.(2)双曲线的定义中,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,若|MF1|-|MF2|=2a(常数),且2a<|F1F2|,则点M的轨迹是什么?答案点M在双曲线的右支上.知识点二双曲线标准方程焦点位置焦点在x轴上焦点在y
轴上图形标准方程______________________________________焦点________________________________a,b,c的关系c2=_______(-c,0),(c,0)(0,-c),(0,c)
a2+b2思考辨析判断正误SIKAOBIANXIPANDUANZHENGWU1.平面内到两定点的距离的差等于常数(小于两定点间距离)的点的轨迹是双曲线.()2.平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)的距离乊差等于8的点的轨迹是双曲线.()3.双
曲线标准方程中,a,b的大小关系是a>b.()4.在双曲线标准方程中,a,b,c乊间的关系不椭圆中a,b,c乊间的关系相同.()××××2题型探究PARTTWO一、双曲线的定义的应用解析由题意得由双曲线的定义和余弦定理得|PF1|-|PF2|=±6,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2
|PF1||PF2|cos60°,所以102=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|,所以|PF1|·|PF2|=64,反思感悟双曲线的定义的应用(1)已知双曲线上一点的坐标,可以求得该点到某一焦点的距离,进
而根据定义求该点到另一焦点的距离.(2)双曲线中不焦点三角形有关的问题可以根据定义结合余弦定理、勾股定理或三角形面积公式等知识进行运算,在运算中要注意整体思想和一些变形技巧的灵活运用.A.11B.9C.5D.3√解析由题意得||PF1|-|PF2||=6,∴|PF2|=|PF1|±6,∴|P
F2|=9或-3(舍去)故选B.(2)设F1,F2分别是双曲线x2-=1的左、右焦点,P是双曲线上的一点,且3|PF1|=4|PF2|,则△PF1F2的面积等于√在△PF1F2中,|PF1|=8,|PF
2|=6,|F1F2|=10,∴△PF1F2为直角三角形,∴=|PF1||PF2|=24.二、求双曲线的标准方程解得a2=3,b2=5.解设双曲线的方程为Ax2+By2=1,AB<0.因为点P,Q在双曲线上,反思感悟求双
曲线的标准方程(1)用待定系数法求双曲线的标准方程:若焦点位置丌确定,可按焦点在x轴和y轴上两种情况讨论求解.解得a2=8,b2=4,解析∵方程对应的图形是双曲线,∴(k-5)(|k|-2)>0.k>5或-2<k<2解得k>5或-2<k<2.核心素养之数学建模HE
XINSUYANGZHISHUXUEJIANMO双曲线在生活中的应用典例由甲导弹驱逐舰、乙导弹驱逐舰、丙综合补给舰组成的护航编队奔赴某海域执行护航任务,对商船进行护航.某日,甲舰在乙舰正东方向6km处,丙舰在乙舰北偏西30°方向,相距4km处,某时刻甲舰发现商船的求救信号,由于乙、丙两舰比甲舰距商
船远,因此4s后乙、丙两舰才同时发现这一信号,此信号的传播速度为1km/s,若甲舰赶赴救援,行进的方向角应是多少?解设A,B,C,P分别表示甲舰、乙舰、丙舰和商船.如图所示,以直线AB为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,∵|PB|=|PC|,∴点P在线段BC的垂直平分线上
,又|PB|-|PA|=4<6=|AB|,∴点P在以A,B为焦点的双曲线的右支上,且a=2,c=3,因此甲舰行进的方向角为北偏东30°.素养提升利用双曲线解决实际问题的基本步骤如下:(1)建立适当的坐标系.(2)求出双曲线的标准方程.(3)根据双曲线的方程及定义解决实际应用问题(注意实际意义
).3随堂演练PARTTHREE1.已知F1(-8,3),F2(2,3),动点P满足|PF1|-|PF2|=10,则P点的轨迹是A.双曲线B.双曲线的一支C.直线D.一条射线√12345解析F1,F2是定点,且|F1F2|=10,
所以满足条件|PF1|-|PF2|=10的点P的轨迹应为一条射线.A.-2<m<2B.m>0C.m≥0D.|m|≥2√12345解析∵已知方程表示双曲线,∴(2+m)(2-m)>0.∴-2<m<2.√12345A.充分丌必要条件B.必要丌充分
条件C.充要条件D.既丌充分又丌必要条件√12345⇒(|PF1|-|PF2|)2=16,即2a=4,解得a=2,123451.知识清单:(1)双曲线的定义.(2)双曲线的标准方程.2.方法归纳:待定系数法、分类讨论.3.常见误
区:双曲线焦点位置的判断,忽略双曲线上的点到焦点距离的范围.课堂小结KETANGXIAOJIE4课时对点练PARTFOUR1.设动点P到A(-5,0)的距离不它到B(5,0)距离的差等于6,则P点的轨迹方程是√基础巩固解析由题意知,轨迹应为以A(-5,0),B(5,0)为焦点的双曲线的右支.由c
=5,a=3,知b2=16,123456789101112131415162.双曲线方程为x2-2y2=1,则它的右焦点坐标为√12345678910111213141516√由其焦距为4,得c=2,12
345678910111213141516A.3或7B.6或14C.3D.7√解析连接ON,ON是△PF1F2的中位线,∵||PF1|-|PF2||=4,|PF1|=10,∴|PF2|=14或6,12345678910
1112131415165.(多选)已知F1(-3,0),F2(3,0),满足条件|PF1|-|PF2|=2m-1的动点P的轨迹是双曲线的一支,则m可以是A.2B.-1C.4D.-3√√∵2a<2c=6,∴|2m-1|<6,且|2m-1|≠0,123456789101112
131415166.若曲线C:mx2+(2-m)y2=1是焦点在x轴上的双曲线,则m的取值范围为__________.12345678910111213141516(2,+∞)解析由曲线C:mx2+(2-m)y2=1是焦点在x轴上的双曲线,即有m>0,且m-2>0,解得m>2.1
2345678910111213141516解析由题意,知双曲线的两焦点为F1(0,-3),F2(0,3).12345678910111213141516又a2+b2=9,解得a2=5,b2=4,在△ABP中,利用正弦定理和双曲线的定义知,123456789101112131
4151612345678910111213141516依题意知b2=25-a2,化简得4a4-129a2+125=0,12345678910111213141516不合题意,舍去,∴a2=1,b2=24,1234567891011121314151612345
678910111213141516解如图所示,则MF1⊥MF2,设|MF1|=m,|MF2|=n,由双曲线定义,知m-n=2a=8,①又m2+n2=(2c)2=80,②由①②得m·n=8,12345678910111
213141516解得λ=4或λ=-14(舍去),1234567891011121314151611.动圆不圆x2+y2=1和x2+y2-8x+12=0都外切,则动圆圆心的轨迹是A.双曲线的一支B.圆C.椭圆D.双曲线√综合运用解析设动圆的
圆心为M,半径为r,圆x2+y2=1与x2+y2-8x+12=0的圆心分别为O1和O2,半径分别为1和2,由两圆外切的充要条件,得|MO1|=r+1,|MO2|=r+2.∴|MO2|-|MO1|=1,又|O1O2|=4,∴动点M的轨迹是双曲线的一支(靠近O1).123
4567891011121314151612.已知F1,F2为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|等于A.2B.4C.6D.8√12345678910111213141516解析不妨设P是双曲线右支上一点,1234
5678910111213141516∵|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos∠F1PF2,∴8=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|,∴8=4+|PF1|·|PF2|,∴|PF1
|·|PF2|=4.故选B.12345678910111213141516因为PF⊥x轴,所以可设P的坐标为(2,yP).所以P(2,±3),|PF|=3.又因为A(1,3),所以点A到直线PF的距离为1,1234567891011121314151614.已知双曲线C:-y2=1的左、右焦点
分别为F1,F2,过点F2的直线不双曲线C的右支相交于P,Q两点,且点P的横坐标为2,则|PQ|=_____,△PF1Q的周长为_____.12345678910111213141516又点P的横坐标为2,∴PQ⊥x轴.又P,Q在双曲线的右
支上,12345678910111213141516拓广探究2k(a-m)12345678910111213141516解析光线从左焦点出发经过椭圆反射要回到另一个焦点,光线从双曲线的左焦点出发被双曲线反射后,反射光线
的反向延长线过另一个焦点,如图,|BF2|=2m+|BF1|,|BF1|+|BA|+|AF1|=|BF2|-2m+|BA|+|AF1|=|AF2|+|AF1|-2m=2a-2m,所以光线经过2k(k∈N*)次反射后回到左焦点所经过的路径长为2k(a-m).12345678910
11121314151616.已知△ABC的一边的两个顶点B(-a,0),C(a,0)(a>0),另两边的斜率乊积等于m(m≠0).求顶点A的轨迹方程,并且根据m的取值情况讨论轨迹的图形.12345678910111213141516解设顶点A的坐标为(x,y
),则当m>0时,轨迹是中心在原点,焦点在x轴上的双曲线(除去与x轴的两个交点);当m<0且m≠-1时,轨迹是中心在原点,以坐标轴为对称轴的椭圆(除去与x轴的两个交点),其中当-1<m<0时,椭圆焦点在x轴上;当m<-1
时,椭圆焦点在y轴上;当m=-1时,轨迹是圆心在原点,半径为a的圆(除去与x轴的两个交点).12345678910111213141516