接著,我們利用平面坐標來導出雙曲線的方程式,再根據方程式來探討雙 曲線的性質 。
中心為原點 ,焦點在 軸上的雙曲線:
設雙曲線的兩焦點坐標為 與 ,如下圖 所示 。
圖 2-25
設 為雙曲線上任意一點,由雙曲線的定義知(此時 因,故得 ),
亦即
,去絕對值移項得 !,
兩邊平方得 ! , 移項整理得 ! ,
將兩邊再平方得, 移項化簡得,
兩邊同除以 得
,
取 (即),則上式可寫成
。
2
例題 試求兩焦點為 與 ,貫軸長為 的雙曲線方程式 。 解 因為兩焦點為 與 ,
故知焦點在 軸上,中心為原點,
又貫軸長,即 ,
,故得 ,
則 , 由雙曲線標準式
知,所求方程式為
。
隨 堂 練 習
試求兩焦點為 與 ,貫軸長為 的雙曲線方程式 。
中心為原點 ,焦點在 軸上的雙曲線:
設雙曲線的兩焦點坐標為 及 ,如下圖 所示。仿照前 面的討論方式,我們可得雙曲線的方程式為
(其中 ),
同樣可得頂點坐標為 及 ,貫軸長為 ,共軛軸長為 ,正焦弦 長為
。
2
例題 試求雙曲線 的焦點、頂點坐標及正焦弦長 。
2
雙曲線
2
二次曲線
例題 試求雙曲線
的漸近線方程式 。
解
可化為 ,
令常數項為,得 ,
即,
故所求漸近線方程式為
: 和 :。
隨 堂 練 習 試求雙曲線
的漸近線方程式 。
在討論雙曲線的漸近線時,令雙曲線方程式的常數項為,可導出漸近線方 程式 。反之,若知道雙曲線的漸近線方程式,再配合其他條件,亦可迅速求出 雙曲線方程式 。
例題 已知一雙曲線的漸近線為 及 ,又過點 ,試 求此雙曲線方程式 。
解 已知二漸近線為 及 ,
則 與雙曲線方程式僅一常數之差,
故設雙曲線方程式為,
點 代入得
,故得 ,
隨 堂 練 習
已知雙曲線過點 ,其二漸近線為 及 ,試 求此雙曲線方程式 。
中心為,貫軸平行 軸的雙曲線:
先在坐標平面上描繪出中心為原點,焦點為 與 的雙曲 線C:
,再將 C 上的每一個點 沿著向量 平 移到點,得到中心為 ,焦點為 與 的雙曲 線 C,如下圖 所示 。
圖 2-29
當點 在雙曲線 C 上時,則點 在雙曲線 C:
上,故得雙曲線 C 的方程式為 C:
。
由上面的討論我們得知,中心為 ,焦點為 與 的雙曲線 方程式為
。
此時,雙曲線的貫軸在 上,共軛軸在 上,且二漸近線為
2
上表中各雙曲線的中心都是,貫軸長為 ,共軛軸長為 ,正焦弦 長為
。
雙曲線
的中心為 ,焦點為
和 ,頂點為 和 。
例題 試求兩焦點為、,共軛軸長為 的雙曲線方程式 。 解 因為雙曲線兩焦點為 與 ,
故知中心為,貫軸平行 軸且 ,
又共軛軸長,即 ,
則 ,
由雙曲線標準式
知,所求方程式為
。
隨 堂 練 習
試求兩焦點為、,貫軸長為 的雙曲線方程式 。
2
所以焦點為、,
2
二次曲線
試求滿足下列各條件的雙曲線方程式:
坽 兩焦點為 與 ,貫軸長為 。
夌 中心在原點,一焦點為 ,一頂點為 。
試求雙曲線 的焦點、頂點坐標及漸近線方程式 。
試求兩焦點為 及 ,共軛軸長為 的雙曲線方程式 。
試 求 滿 足
的 所 有 點,所形成的雙曲線標準式 。
《提示》 令 點坐標為 、、,則原方程式表示
。
試 求 過 點, 且 兩 漸 近 線 為 與 的 雙 曲 線 方 程式 。
試求雙曲線
的頂點、焦點坐標及漸近線方程式。
化雙曲線 為標準式,並求貫軸長、共軛軸 長及正焦弦長 。