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        關(guān)于雙曲線若干問題的探討

        2017-08-30 17:04:59楊德甘肅省卓尼縣柳林中學
        科學中國人 2017年17期
        關(guān)鍵詞:卓尼縣漸近線雙曲線

        楊德甘肅省卓尼縣柳林中學

        關(guān)于雙曲線若干問題的探討

        楊德
        甘肅省卓尼縣柳林中學

        雙曲線是圓錐曲線的重要內(nèi)容之一,也是高考的熱點問題,知識綜合程度較高,且易于發(fā)散,運算復雜.此中不乏雙曲線的第二定義和焦點弦等問題,無疑,這類問題在啟迪學生思維,拓寬解題思路等諸多方面都有十分重要的作用,因而它在中學數(shù)學教材及各種復習資料中始終占有一席之地,針對雙曲線的第二定義、焦點弦等問題及其應用,有必要作進一步的探討和研究。

        新課改;雙曲線;焦點弦;第二定義

        1 引言

        新的數(shù)學課程標準是在以學生發(fā)展為本的理念下,要求學生轉(zhuǎn)變學習方式,教師積極探索,轉(zhuǎn)變教與學觀念,加深對課本內(nèi)容的拓展理解和應用。所以,在數(shù)學教學中,教師應善于引領(lǐng)學生對課本的一些重要問題進行進一步的探索與研究,以提高學生的數(shù)學素質(zhì)與應試能力。

        2 雙曲線的兩個定義

        定義1我們把平面內(nèi)與兩個定點F1,F(xiàn)2的距離的差的絕對值等于常數(shù)(小于F1F2)的點的軌跡叫做雙曲線.這兩個定點叫做雙曲線的焦點,兩焦點間的距離叫做雙曲線的焦距。

        定義2平面上與一個定點(焦點F)的距離和一條定直線(準線l)的距離的比等于常數(shù)e的點的軌跡,當0<e<1時是橢圓;當e>1時是雙曲線;當e=1時是拋物線。()

        例1已知點P到定點F2c,0的距離和它到定直線l∶x=的距離比是常數(shù)(c>a>0),求點P的軌跡。

        解設(shè)P(x,y)根據(jù)題意得:

        化簡得

        令c2-a2=b2,則上式可化為

        由此得雙曲線的標準方程,這個雙曲線的離心率就是P到定點F2的距離和它到定直線l(F2不在l上)的距離比。

        事實上,在由第一定義推導雙曲線標準方程時,曾得到這樣一個式子:

        令c2-a2=b2,則上式可化為:

        如果對(1)式做如下處理

        (3)式的幾何意義是∶

        動點Px,y到定點Fc,0的距離與P到定直線l∶x=的距離的比值是一個常數(shù)=e>1(c>a>0).這正好是雙曲線的第二定義,由此可見雙曲線的第一、二定義是相互包容的。

        3 焦點弦問題

        定義3經(jīng)過圓錐曲線焦點且被圓錐曲線截得的線段叫做焦點弦。

        這是一個非常重要的幾何量,在歷次考試中出現(xiàn)頻率較大,且形式多樣。

        過雙曲線焦點F且與該雙曲線交于A,B兩點,傾斜角為α,則有

        (1)當直線l與雙曲線的兩個交點A,B在雙曲線的同支上時,

        (2)當直線l與雙曲線的兩個交點A,B在雙曲線的異支上時,

        (3)當直線l與雙曲線只有一個交點時,

        證明由對稱性,不妨設(shè)F為有焦點(c,0)

        (1)由漸近線與弦AB斜率的關(guān)系知

        (2)首先A,B在雙曲異支上時,由漸近線與弦AB斜率的關(guān)系知

        (3)由于直線l與雙曲線有且只有一個交點,依題意則直線l與該雙曲線的漸近線平行,即

        對焦點在y軸上的雙曲線而言,也有上述性質(zhì)。

        [1]陳炆.圓錐曲線統(tǒng)一定義與統(tǒng)一方程中若干問題釋疑[J].數(shù)學通訊,2010(12)∶10-12.

        [2]巨鵬,孫月芳.圓錐曲線焦點弦長的公式求法[J].內(nèi)江科技,2010(5)∶31-32.

        [3]彭世金.圓錐曲線焦點弦長的一個公式及應用[J].數(shù)學通訊,2007(22)∶22-23.

        楊德,中學一級教師,現(xiàn)任甘肅省卓尼縣柳林中學政教處主任。

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