来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/10/04 20:42:24
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有关双曲线的公式
有关双曲线的公式
有关双曲线的公式
F1(-c,0)、F2(c,0)是双曲线C:
x^2/a^2-y^2/b^2=1(a〉0,b〉0,c^2=a^2+b^2)的2焦点
P(x0,y0)为C上的一点,我们称|PF1|、|PF2|为双典线的焦半径,则|PF1|=±(a+ex0),|PF2|=±(ex0-a),(e=c/a为离心率).当点在双曲线的右支上时取“+”.当点在双曲线的左支上时取“-”.
在平面直角坐标系中,二元二次方程h(x,y)=ax^2+bxy+cy^2+dx+ey+f=0满足以下条件时,其图像为双曲线.
1. a,b,c不都是0.
2. b^2 - 4ac > 0.
在高中的解析几何中,学到的是双曲线的中心在原点,图像关于x,y轴对称的情形.这时双曲线的方程退化为:x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1.
双曲线的简单几何性质
1、轨迹上一点的取值范围:x≥a,x≤-a(焦点在x轴上)或者y≥a,y≤-a(焦点在y轴上). 2、对称性:关于坐标轴和原点对称.
3、顶点:A(-a,0), A'(a,0).同时 AA'叫做双曲线的实轴且∣AA'│=2a. B(0,-b), B'(0,b).同时 BB'叫做双曲线的虚轴且│BB'│=2b.
4、渐近线: 焦点在x轴:y=±(b/a)x. 焦点在y轴:y=±(a/b)x. 圆锥曲线ρ=ep/1-ecosθ当e>1时,表示双曲线.其中p为焦点到准线距离,θ为弦与X轴夹角 令1-ecosθ=0可以求出θ,这个就是渐近线的倾角.θ=arccos(1/e) 令θ=0,得出ρ=ep/1-e, x=ρcosθ=ep/1-e 令θ=PI,得出ρ=ep/1+e ,x=ρcosθ=-ep/1+e 这两个x是双曲线定点的横坐标. 求出他们的中点的横坐标(双曲线中心横坐标) x=[(ep/1-e)+(-ep/1+e)]/2 (注意化简一下) 直线ρcosθ=[(ep/1-e)+(-ep/1+e)]/2 是双曲线一条对称轴,注意是不与曲线相交的对称轴. 将这条直线顺时针旋转PI/2-arccos(1/e)角度后就得到渐近线方程,设旋转后的角度是θ’ 则θ’=θ-[PI/2-arccos(1/e)] 则θ=θ’+[PI/2-arccos(1/e)] 代入上式: ρcos{θ’+[PI/2-arccos(1/e)]}=[(ep/1-e)+(-ep/1+e)]/2 即:ρsin[arccos(1/e)-θ’]=[(ep/1-e)+(-ep/1+e)]/2 现在可以用θ取代式中的θ’了 得到方程:ρsin[arccos(1/e)-θ]=[(ep/1-e)+(-ep/1+e)]/2 现证明双曲线x^2/a^2-y^/b^2=1 上的点在渐近线中 设M(x,y)是双曲线在第一象限的点,则 y=(b/a)√(x^2-a^2) (x>a) 因为x^2-a^2特点:(1)共渐近线 (2)焦距相等 (3)两双曲线的离心率平方后的倒数相加等于1 9、准线: 焦点在x轴上:x=±a^2/c 焦点在y轴上:y=±a^2/c 10、通径长:(圆锥曲线(除圆外)中,过焦点并垂直于轴的弦) d=2b^2/a 11、过焦点的弦长公式: d=2pe/(1-e^2cos^2θ) 12、弦长公式: d = √(1+k^2)|x1-x2| = √(1+k^2)(x1-x2)^2 = √(1+1/k^2)|y1-y2| = √(1+1/k^2)(y1-y2)^2 推导如下: 由 直线的斜率公式:k = (y1 - y2) / (x1 - x2) 得 y1 - y2 = k(x1 - x2) 或 x1 - x2 = (y1 - y2)/k 分别代入两点间的距离公式:|AB| = √[(x1 - x2)² + (y1 - y2)² ] 稍加整理即得: |AB| = |x1 - x2|√(1 + k²) 或 |AB| = |y1 - y2|√(1 + 1/k²) ·双曲线的标准公式与反比例函数 X^2/a^2 - Y^2/b^2 = 1(a>0,b>0) 而反比例函数的标准型是 xy = c (c ≠ 0) 但是反比例函数确实是双曲线函数经过旋转得到的 因为xy = c的对称轴是 y=x, y=-x 而X^2/a^2 - Y^2/b^2 = 1的对称轴是x轴,y轴 所以应该旋转45度 设旋转的角度为 a (a≠0,顺时针) (a为双曲线渐进线的倾斜角) 则有 X = xcosa + ysina Y = - xsina + ycosa 取 a = π/4 则 X^2 - Y^2 = (xcos(π/4) + ysin(π/4))^2 -(xsin(π/4) - ycos(π/4))^2 = (√2/2 x + √2/2 y)^2 -(√2/2 x - √2/2 y)^2 = 4 (√2/2 x) (√2/2 y) = 2xy. 而xy=c 所以 X^2/(2c) - Y^2/(2c) = 1 (c>0) Y^2/(-2c) - X^2/(-2c) = 1 (c<0) 由此证得,反比例函数其实就是双曲线函数.只不过是双曲线在平面直角坐标系内的另一种摆放形式.编辑本段·双曲线焦点三角形面积公式
若∠F1PF2=θ, 则S△F1PF2=b^2;·cot(θ/2) ·例:已知F1、F2为双曲线C:x^2;-y^;=1的左右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则P到x轴的距离为多 少? 由双曲线焦点三角形面积公式得S△F1PF2=b^2;·cot(θ/2)=1×cot30°, 设P到x轴的距离为h,则S△F1PF2=½×F1F2×h=½2√2×h=√3, h=√6/2
·双曲线参数方程
双曲线的参数方程:x=a secθ (正割) y=b tanθ ( a为实半轴长, b为虚半轴长, θ为参数.)
x^2/a^2-y^2/b^2=1 焦点在x轴
焦点在y轴的把x y对调