17.5
双曲线的几何性质
研究双曲线范围、对称性、顶点、渐近线和离心率。
本文章目录
01 · 出发点
渐近线如何刻画远处方向
双曲线的两支无限延伸,却会逐渐靠近两条固定直线,这两条直线称为渐近线。标准方程同时给出开口方向、顶点、焦点与渐近线斜率。
双曲线离心率 e=c/a 大于 1。离心率越大,在固定实轴尺度下焦点越远,分支张开程度也相应变化。
02 · 概念
顶点、渐近线与离心率
x^2/a^2-y^2/b^2=1 的范围为 |x|≥a,顶点为 (±a,0),焦点为 (±c,0),渐近线为 y=±(b/a)x。图形关于两坐标轴和原点对称。
y^2/a^2-x^2/b^2=1 沿 y 轴开口,顶点、焦点在 y 轴,渐近线为 y=±(a/b)x。渐近线可由把方程右侧 1 改成 0 后分解得到。
03 · 方法
从正项位置读取开口
- 01
化标准式后看正项确定开口轴,并从正项分母读取 a^2、负项分母读取 b^2。
- 02
由 c^2=a^2+b^2 求焦点,列顶点、范围和 e=c/a。
- 03
令对应齐次二次式等于 0 求渐近线,并按开口方向检查斜率形式。
04 · 例题
把方法落到具体问题
求双曲线 y^2/16-x^2/9=1 的顶点、焦点、离心率和渐近线。
解
- 1
正项为 y^2/16,双曲线沿 y 轴开口,a=4、b=3,顶点为 (0,±4)。
- 2
c=√(a^2+b^2)=√25=5,焦点为 (0,±5),离心率 e=5/4。
- 3
令 y^2/16-x^2/9=0,分解得到 y=±(4/3)x,即两条渐近线。
05 · 辨析
容易忽略的条件与边界
回看
本节小结
- 双曲线正项所在轴决定开口、顶点和焦点方向。
- 焦点参数满足 c^2=a^2+b^2,离心率始终大于 1。
- 渐近线由标准方程对应的齐次二次式等于零得到。