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双曲线焦点公式

发布时间:2023-06-04 作者:admin 来源:文学

双曲线焦点公式

双曲线焦点公式

-慢热的反义词

2023年2月16日发(作者:企业党建工作总结)

今天我们介绍双曲线的焦点弦。如果过双曲线焦点的直线与该双曲线相交于两点,那么

这两个交点间的线段就叫做双曲线的焦点弦。关于直线与双曲线相交求弦长,通用方法是将

直线方程代入双曲线方程,消元化为一元二次方程,设出交点坐标,利用韦达定理及弦长公

式求出弦长。但是对于过焦点的弦长计算比较特殊,利用双曲线的第一定义和余弦定理推导

出双曲线的焦点弦长公式,在相关计算中就更为简捷。

先看例题:

例:设双曲线

22

22

1(0,0)

xy

ab

ab

,其中两焦点坐标为

21

(),,()0,0FcFc-,过

1

F的直线

l的倾斜角为,交双曲线于A、B两点,求弦长|AB|。

解:(1)当arctanarctan

bb

aa

时,(如图1)

直线l与双曲线的两个交点A、B在同一支上,连

22

,FAFB,设

11

|,|||FFAmBn,

由双曲线定义可得

22

|2,|||2FAamBanF,

由余弦定理可得222(2)22cos(2)mcmcam整理可得

2

cos

b

m

ac

同理

2

cos

b

n

ac

则可求得弦长

22

||

coscos

bb

ABmn

acac





=

2

222

2

cos

ab

ac

图1

(2)当0arctanarctan

bb

aa

或时,(如图2)

直线l与双曲线的两个交点A、B不在同一支上,连

22

,FAFB,设

11

|,|||FFAmBn,由双

曲线定义可得

22

|2,|||2FAamBnaF,

由余弦定理可得222(2)22cos(2)mcmcam整理可得

2

cos

b

m

ac

同理222(2)22cos()(2)ncncna,

2

cos

b

n

ca

则可求得弦长

22

||

coscos

bb

ABnm

caac





=

2

222

2

cos

ab

ca

图2

因此焦点在x轴的焦点弦长公式:为

2

222

2

222

2

,arctanarctan

cos

||

2

,0arctanarctan

cos

abbb

acaa

AB

abbb

caaa









同理可得焦点在y轴上的焦点弦长公式

2

222

2

222

2

,0arctanarctan

cos

||

2

,arctanarctan

cos

abaa

acbb

AB

abaa

cabb









其中a为实半轴,b为虚半轴,c为半焦距,α为AB的倾斜角。

整理:

设双曲线

22

22

1(0,0)

xy

ab

ab

,其中两焦点坐标为

21

(),,()0,0FcFc-,过

1

F的直线l的

倾斜角为,交双曲线于A、B两点,则弦

2

222

2

222

2

,arctanarctan

cos

||

2

,0arctanarctan

cos

abbb

acaa

AB

abbb

caaa









特殊情形;倾斜角为=90,即为双曲线的通径,

22

b

AB

a

再看一个例题,加深印象:

例:过双曲线

22

1

48



xy

的右焦点F作倾斜角为45的直线,交双曲线于A、B两点,求弦长

|AB|。

解:利用公式

2

222

2

|cos|

ab

AB

ac

,代入得

2

222

2228

==16

1

|cos|

|412|

2





ab

AB

ac

总结:

1.在求直线与双曲线相交的弦长时一般采用韦达定理设而不求的方法,在求解过程中一般采

取步骤为:设点

联立方程

消元

韦达定理

弦长公式。

2.掌握双曲线的焦点弦长公式,根据已知条件直接得出弦长.

练习:

1.过双曲线

22

1

48



xy

的右焦点F作倾斜角为135的直线,交双曲线于A、B两点,求弦长

|AB|。

2.已知双曲线

22xy

1

98

的左右焦点分别为F1,F2,若过点P(0,-2)及F1的直线交双曲线

于A,B两点,求

2

ABF的面积

3.过双曲线223-448xy的左焦点引直线交双曲线于A,B两点,|AB|=48,求直线方程.

答案:

1.

2.

解:直线方程为y2x2,

5

2,cos

5

k,

2

F到直线AB的距离

5

54

h

2

222

260

|cos|7



ab

AB

ac

1245

SABh

27



3.

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