
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
或
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
或
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
或
。
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223-448xy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.