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  高中数学有关于双曲线的公式

  高中数学有关于双曲线的公式

1回答
2020-02-08 22:23
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邵诗逸

  定义4:在平面直角坐标系中,二元二次方程f(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不都是零.

  2.b^2-4ac>0.

  3.a^2+b^2=c^2

  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.

  上述的四个定义是等价的,并且根据建好的前后位置判断图像关于x,y轴对称.

  2标准方程编辑本段

  1,焦点在X轴上时为:

  x^2/a^2-y^2/b^2=1

  2,焦点在Y轴上时为:

  y^2/a^2-x^2/b^2=1

  3主要特点编辑本段

  3.11、轨迹上一点的取值范围:

  │x│≥a(焦点在x轴上)或者│y│≥a(焦点在y轴上).

  3.22、对称性:

  关于坐标轴和原点对称.

  3.33、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.

  F1(-c,0)F2(c,0).F1为双曲线的左焦点,F2为双曲线的右焦点且│F1F2│=2c

  对实轴、虚轴、焦点有:a^2+b^2=c^2

  3.44、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.

  求出它们的中点的横坐标(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^2/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^20)

  而反比例函数的标准型是xy=c(c≠0)

  但是反比例函数图象确实是双曲线轨迹经过旋转得到的

  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

  =(√2/2x+√2/2y)^2-(√2/2x-√2/2y)^2

  =4(√2/2x)(√2/2y)

  =2xy.

  而xy=c

  所以

  X^2/(2c)-Y^2/(2c)=1(c>0)

  Y^2/(-2c)-X^2/(-2c)=1(c1;

  在双曲线的线上称为双曲线上,则有x^2/a^2-y^2/b^2=1;

  在双曲线所夹的区域称为双曲线外,则有x^2/a^2-y^2/b^2

2020-02-08 22:25:01

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