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巧用定义解决双曲线的常见问题现行高中数学(北师大版)选修2-1第三章,介绍了双曲线的定义、标准方程既简单的几何性质。学生们学习虽然感到以上只是简单也比较好掌握。但涉及解决与双曲线有关的问题时,老师存在一些不得心应手的感觉。在教学中,本人通过对教材的分析和学生学习情况调查认为,深入理解双曲线的定义。灵活运用双曲线的定义就可以解决双曲线常见的问题。一、 巧用定义解决求值问题例1、 双曲线上一点与左右焦点构成,求的内切圆与边的切点的坐标。分析:设点在已知双曲线的右支上,要求点的坐标。即求的长度,而,其中,只需求的长度,即是圆的一条切线长,可用平面几何知识(切线长定理)求解。解:设点在已知双曲线的右支上,由题意得,又,又,当点在已知双曲线的右支上时,切点为顶点,当点在已知双曲线的左支上时,切点为顶点例2、 已知是双曲线的左右焦点,为双曲线的左顶点,在双曲线的左支上,求的值分析:如右图,先做出的内切圆,则切于点,等于内切圆的半径。且,解:做出的内切圆,则切于点,例3、 设是曲线:的焦点, 为曲线:与的一个交点,则的值分析:利用双曲线及椭圆的定义找出、之间的关系。解析:设,不妨设,显然椭圆和双曲线共焦点,由椭圆和双曲线的定义可知且,在三角形中,由余弦定理可知二、 利用定义解决离心率问题例4、 已知是双曲线的左右焦点,过作倾斜角为的直线交双曲线右支于点,若垂直于轴,求双曲线的离心率.解析:由题意的,由定义知,则。例5、 已知双曲线的左右焦点分别为若双曲线上存在一点使得,求双曲线离心率的范围。解析:由双曲线的定义,在中,结合双曲线的图像,即例6、 已知双曲线的左右焦点分别为,以为直径的圆与双曲线交于不同的四个点,顺次连接焦点和这四个顶点恰好组成一个六边形,球双曲线的离心率。解析:设为圆与双曲线在第二象限的交点,则,在中,三、 紧扣定义求动点的轨迹例7、 已知双曲线的左右焦点分别为,为双曲线上任意一点,的内角平分线的垂线,设垂足为,求点的轨迹。解析:如图延长交于由角平分线及垂直关系得,有是的中位线,从而,故为定值,即点的轨迹是以坐标原点为圆心,为半径的圆(去掉与轴的交点)方程为例8、已知,,若双曲线两支分别过例9、已知:,:,若与内切与外切,求的圆心的轨迹方程。解析:,圆心,半径,:圆心,半径,由题意的,。,即是以为焦点的双曲线的左支。,。点的轨迹为四、 巧用定义解决特殊问题1、求最值例10、已知是双曲线的左右焦点,是双曲线内部一点,为双曲线右支上一点,求的最小值解析:如图双曲线的定义,即当且仅
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