1.提问:我们是如何建立坐标系求椭圆的标准方程的?
探索:仿照求椭圆标准方程的方法,求双曲线的标准方程。
2.引导学生推导双曲线的标准方程
3.教师让学生板演双曲线的标准方程的推导过程,得到:
4.类比椭圆的标准方程,令得双曲线的标准方程:
()
说明:此方程表示的双曲线焦点在x轴上,焦点是F1(-c,0)、F2(c,0),其中c2=a2+b2.
5.问题:椭圆的标准方程有两种,双曲线是否也有两种呢?进一步得到:当焦点在y轴时,
()
说明:此方程表示的双曲线焦点在y轴上,焦点是F1(0,-c),F2(0,c),其中c2=a2+b2.
1.例1:已经双曲线两个焦点分别为、,双曲线上一点P到、距离差的绝对值等于6,求双曲线的标准方程。
分析:本题为根据双曲线的定义求标准方程
解:设双曲线的标准方程为:(),
因为,故,
所以,
因此,双曲线的标准方程为:
由学生板演
练习:教科书练习
2.例2一炮弹在某处爆炸,在A处听到爆炸声的时间比在B处晚2 s.
(1)爆炸点应在什么样的曲线上?
(2)已知A、B两地相距800 m,并且此时声速为340 m/s,求曲线的方程.
解(1)由声速及A、B两处听到爆炸声的时间差,可知A、B两处与爆炸点的距离的差,因此爆炸点应位于以A、B为焦点的双曲线上.
因为爆炸点离A处比离B处更远,所以爆炸点应在靠近B处的一支上.
(2)如图8-14,建立直角坐标系xOy,使A、B两点在x轴上,并且点O与线段AB的中点重合.
设爆炸点P的坐标为(x,y),则
即2a=680,a=340.
又∴2c=800,c=400, b2=c2-a2=44400.
∵∴x>0.
所求双曲线的方程为:
(x>0).
思考1:该例表明,利用两个不同的观测点测得同一炮弹爆炸声的时间差,可以确定爆炸点所在的双曲线的方程,但不能确定爆炸点的准确位置.而现实生活中为了安全,我们最关心的则是爆炸点的准确位置,那么我们如何解决这个问题呢?
如果再增设一个观测点C,利用B、C(或A、C)两处测得的爆炸声的时间差,可以求出另一个双曲线的方程,解这两个方程组成的方程组,就能确定爆炸点的准确位置.这是双曲线的一个重要应用.
思考2:如果A、B两点同时听到爆炸声,说明爆炸点到A、B的距离相等,那么爆炸点应在怎样的曲线上?
AB的中垂线。
3.补充例题:已知动圆P与定圆C1:(x+5)2+y2=49,C2:(x-5)2+y2=1 都相切,求动圆圆心的轨迹的方程
分析:外切有|PC1|=7+r, |PC2|=1+r,
∴|PC1|-|PC2|=6,
内切有|PC1|=r-7, |PC2|=r -1,∴|PC2|-|PC1|=6
故点P的轨迹是双曲线x2/9-y2/16=1