2020版高考数学大一轮复习第10章圆锥曲线与方程第2讲双曲线课件文.pptx
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1、第二讲 双曲线,考情精解读,A考点帮知识全通关,目录 CONTENTS,命题规律,聚焦核心素养,考点1 双曲线的定义和标准方程 考点2 双曲线的几何性质,考法1 双曲线定义的应用 考法2 求双曲线的标准方程 考法3 双曲线的几何性质 考法4 直线与双曲线的综合问题,B考法帮题型全突破,C方法帮素养大提升,易错 容易出错的两类双曲线问题,考情精解读,命题规律 聚焦核心素养,命题规律,1.命题分析预测 从近五年的考查情况来看,本讲主要考查双曲线的定义、标准方程和几何性质,其中离心率和渐近线问题是高考考查的重点,以选择题和填空题为主,分值5分,难度中等. 2.学科核心素养 本讲主要考查考生的数学运算
2、、直观想象素养以及数形结合思想的运用.,聚焦核心素养,A考点帮知识全通关,考点1 双曲线的定义和标准方程 考点2 双曲线的几何性质,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,1.定义 在平面内到两定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|且大于零)的点的轨迹叫作双曲线.定点F1,F2叫作双曲线的焦点,两焦点间的距离叫作焦距.,考点1 双曲线的定义和标准方程(重点),规律总结 (1)设双曲线上的点M到两焦点F1,F2的距离之差的绝对值为2a,则0|F1F2|,则点M的轨迹不存在; 若2a=0,则点M的轨迹是线段F1F2的垂直平分线. (2)若|MF1|-|MF2|=2a,曲线只表示焦点F
3、2所对应的一支双曲线; 若|MF1|-|MF2|=-2a,曲线只表示焦点F1所对应的一支双曲线.,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,2.标准方程 (1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的双曲线的标准方程为 2 2 - 2 2 =1(a0,b0); (2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的双曲线的标准方程为 2 2 - 2 2 =1(a0,b0). 名师提醒 焦点位置的判断 在双曲线的标准方程中,看x2项与y2项的系数的正负,若x2项的系数为正,则焦点在x轴上;若y2项的系数为正,则焦点在y轴上,即“焦点位置看正负,焦点随着正的跑”.,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,考点2 双曲线的几何性质(重点),
4、1.双曲线的几何性质,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,2.特殊双曲线,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,B考法帮题型全突破,考法1 双曲线定义的应用 考法2 求双曲线的标准方程 考法3 双曲线的几何性质 考法4 直线与双曲线的综合问题,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,考法1 双曲线定义的应用,示例1 (1)已知点F1(-3,0)和F2(3,0),动点P到F1,F2的距离之差为4,则点P的轨迹方程为 A. 2 4 - 2 5 =1(y0) B. 2 4 - 2 5 =1(x0) C. 2 4 - 2 5 =1(y0) D. 2 4 - 2 5 =1(x0),解析(1)由题设知点P的轨迹方程是
5、焦点在x轴上的双曲线的右支,(注意“距离之差”与“距离之差的绝对值”的区别) 设其方程为 2 2 - 2 2 =1 (x0,a0,b0),由题设知c=3,a=2,b2=9-4=5,所以点P的轨迹方程为 2 4 - 2 5 =1(x0).,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,(2)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.2 B.4 C.6 D.8,解析(2)由双曲线的方程得a=1,c= 2 ,由双曲线的定义得|PF1|-|PF2|=2. 在PF1F2中,由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|PF
6、2|cos 60, 即(2 2 )2=|PF1|2+|PF2|2-|PF1|PF2| =(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|PF2| =22+|PF1|PF2|, 解得|PF1|PF2|=4.,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,(3)已知F是双曲线 2 4 - 2 12 =1的左焦点,A(1,4),P是双曲线右支上的动点,则|PF|+|PA|的最小值为 .,解析(3)如图10-2-1所示,设双曲线的右焦点为E,则E(4,0).由双曲线的定义及标准方程得|PF|-|PE|=4,则|PF|+|PA|=4+|PE|+|PA|.由图可得,当A,P,E三点共线时, (|PE|+|PA|)min=|A
7、E|=5, (两点之间线段最短) 从而|PF|+|PA|的最小值为9.,图10-2-1,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,感悟升华 双曲线定义的应用策略 1.根据动点与两定点的距离的差判断动点的轨迹是否为双曲线. 2.利用双曲线的定义解决与双曲线的焦点有关的问题,如最值问题、距离问题. 3.利用双曲线的定义解决问题时应注意三点:(1)距离之差的绝对值;(2)2a|F1F2|;(3)焦点所在坐标轴的位置.,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,拓展结论 1.双曲线的焦点到其渐近线的距离为b. 2.若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min
8、=c-a. 3.同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为 2 2 ;异支的弦中最短的为实轴,其长为2a. 4.若P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则 1 2 = 2 tan 2 ,其中为F1PF2.,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,5.若P是双曲线 2 2 - 2 2 =1(a0,b0)右支上不同于实轴端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,I为PF1F2内切圆的圆心,则圆心I的横坐标为定值a.,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,拓展变式1 (1)已知双曲线x2- y 2 24 =1的两个焦点为F1,F2,P为双曲线右
9、支上一点.若|PF1|= 4 3 |PF2|,则F1PF2的面积为( ) A.48 B.24 C.12 D.6 (2)设双曲线 2 4 - 2 2 =1的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线l交双曲线左支于A,B两点,则|BF2|+|AF2|的最小值为 .,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,1.(1)B 由双曲线的定义可得|PF1|-|PF2|= 1 3 |PF2|=2a=2,解得|PF2|=6,故|PF1|=8,又|F1F2|=10,由勾股定理可知三角形F1PF2为直角三角形,因此 1 2 = 1 2 |PF1|PF2|=24. (2)10 由双曲线的标准方程为 2 4 - 2 2 =1
10、,得a=2,由双曲线的定义可得|AF2|-|AF1|+|BF2|-|BF1|=8.因为|AF1|+|BF1|=|AB|,当AB是双曲线的通径时,|AB|最小,所以(|AF2|+|BF2|)min=|AB|min+8= 2 2 +8=10.,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,考法2 求双曲线的标准方程,示例2 2017全国卷,5,5分 已知双曲线C: 2 2 - 2 2 =1(a0,b0)的一条渐近线方程为y= 5 2 x,且与椭圆 2 12 + 2 3 =1有公共焦点,则C的方程为 A. 2 8 - 2 10 =1 B. 2 4 - 2 5 =1 C. 2 5 - 2 4 =1 D. 2 4
11、- 2 3 =1,思维导引 思路一 根据双曲线的渐近线方程得出a,b关系,根据共焦点求出c,利用c2=b2+a2求出a2 ,b2,即得双曲线的标准方程. 思路二 利用与椭圆共焦点的双曲线方程的设法求解. 解析 解法一 根据双曲线C的一条渐近线方程为y= 5 2 x,可知 = 5 2 .因为椭圆 2 12 + 2 3 =1的焦点坐标为(3,0)和(-3,0),所以a2+b2=9 ,根据可知a2=4,b2=5.,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,解法二 因为双曲线与椭圆有共同的焦点,所以设双曲线方程为 2 12 + 2 3 =1(312). 令 2 12 + 2 3 =0,得y2= 3 12 x2
12、, 又双曲线的渐近线方程为y= 5 2 x, 所以 3 12 = 5 4 ,解得=8.所以双曲线方程为 2 4 - 2 5 =1. 答案 B,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,示例3 2019辽宁五校联考已知双曲线过点(2,3),渐近线方程为y= 3 x,则该双曲线的标准方程是 A. 7 2 16 - 2 12 =1 B. 2 3 - 2 2 =1 C.x2- 2 3 =1 D. 3 2 23 - 2 23 =1,解析 解法一 (定义法)若双曲线的焦点在x轴上,设其标准方程为 2 2 - 2 2 =1(a0,b0),则由题意可得 4 2 9 2 =1, = 3, 解得 =1, = 3 , 所以
13、双曲线的标准,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,方程为x2- 2 3 =1;若双曲线的焦点在y轴上,设其标准方程为 2 2 - 2 2 =1(a0,b0),则由题意可得 9 2 4 2 =1, = 3 , 该方程组无解.综上,所求双曲线的标准方程为x2- 2 3 =1.,解法二 (待定系数法)设双曲线的方程为 2 - 2 =1(mn0),则由题意可得 4 9 =1, = 3, 解得 =1, =3 ,所以所求双曲线的标准方程为x2- 2 3 =1.,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,解法三 (待定系数法)因为双曲线的渐近线方程为y= 3 x,所以可设双曲线的方程为3x2-y2=(0),则由双曲线
14、过点(2,3),可得=322-32=3,故双曲线的方程为3x2-y2=3,其标准方程为x2- 2 3 =1. 答案 C,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,方法总结 求双曲线标准方程的方法 1.定义法 根据双曲线的定义确定a2,b2的值,再结合焦点位置,求出双曲线方程,常用的关系有: (1)c2=a2+b2; (2)双曲线上任意一点到双曲线两焦点的距离的差的绝对值等于2a. 注意 求轨迹方程时,满足条件:|PF1|-|PF2|=2a(02a|F1F2|)的双曲线为双曲线的一支,应注意合理取舍.,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,2.待定系数法 (1)一般步骤 判断:根据已知条件,确定双曲线的焦点
15、是在x轴上,还是在y轴上,还是两个坐标轴都有可能; 设:根据中的判断结果,设出所需的未知数或者标准方程; 列:根据题意,列出关于a,b,c的方程或者方程组; 解:求解得到方程. (2)常见设法 与双曲线 2 2 - 2 2 =1共渐近线的双曲线方程可设为 2 2 - 2 2 =(0);,理科数学 第十章:圆锥曲线与方程,若双曲线的渐近线方程为y= x,则双曲线方程可设为 2 2 - 2 2 =(0); 若双曲线过两个已知点,则双曲线方程可设为 2 + 2 =1(mnb0)有共同焦点的双曲线方程可设为 2 2 + 2 2 =1(b2a2).,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,注意 当焦点位置不确
16、定时,有两种方法来解决: 一种是分类讨论,注意考虑要全面;另一种是如果已知中心在原点,但不能确定焦点的具体位置,可以设双曲线的方程为mx2+ny2=1(mn0).,文科数学 第十章:圆锥曲线与方程,拓展变式2(1)2017天津,5,5分理已知双曲线 2 2 - 2 2 =1(a0,b0)的左焦点为F,离心率为 2 .若经过F和P(0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为( ) A. 2 4 - 2 4 =1 B. 2 8 - 2 8 =1C. 2 4 - 2 8 =1 D. 2 8 - 2 4 =1 (2)2018湖北部分重点中学联考在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线的渐
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