1、双曲线中常考的十六条焦点性质及其证明(一)双曲线的焦点到一条渐近线的距离等于虚半轴长证法一(坐标法):设双曲线 焦点为 ,21(0,)xyab(,0)Fc一条渐近线为 即 ,:blya到 的距离为(,0)Fcl2|0|.cbcd证法二(几何法):过实轴端点 A 作实轴垂线 AD 交渐近线于点D,则 ,又 ,bAa2ODabcOF所以 到 的距离 。(,0)FclFHA(等腰三角形两腰上的高相等)(二)双曲线中,PT 平分焦点 PF 1F2 在点 P 处的内角,则焦点在直线 PT 上的射影 H 点的轨迹是以实轴为直径的圆,除去实轴的两个端点.证明:延长 F1H 到 M,交 PF2 于 M,则 ,
2、1又 ,12|Pa2|a又 H、O 为 MF1、F 1F2 中点,OH 2| H 点的轨迹是以实轴为直径的圆,除去实轴的两个端点.(三)设 A1、A 2 为双曲线的左、右顶点,则PF 1F2 的内切圆,必与 A1A2 所在的直线切于 A2(或 A1).证明:设 切 X 轴于点 ,与 切于 M,PF 2 切于 NPF 121|PFaa|PM|=|PN|,|MF 1|,|NF2|= 2|A 12|FAa又 12|c , 重合.2|aFA2与注:可知,圆心在直线 或直线 上.xxa(四)双曲线焦三角形中,以焦半径为直径的圆必与以双曲线实轴为直径的圆相外切(或内切).证明:以焦半径 MF2 为直径的圆
3、的半径为 r1,圆心为 O1;以 MF1 为直径的圆的半径为 r2,圆心为 O2,由双曲线定义知 1|MFAB ,121|(|)2Ora圆 O1 与圆 O 外切又 2|FAB ,212|(|)MFABra圆 O2 与圆 O 内切(五)双曲线 的两个顶点为 ,21(0,)xyab1(0)a,与 y 轴平行的直线交双曲线于 P1、 P2 时 A1P1 与 A2P2 交点2(,0)Aa的轨迹方程是 .2证明:设交点 012(,)(,(,)SxyPmn , ,11PASK22APSK0 220 00ynmaxyynnamxamxa又 , 222211nbab 即20022yxyxab21xya(六)若
4、 在双曲线 上,则过 的0(,)Pxy21(0,)xyab0P双曲线的切线方程是 .02ab证明:求导可得: ,20xxyya切线方程2002()1yab(七)若 在双曲线 外 ,则过 P0 作0(,)Px2(,0)xya双曲线的两条切线切点为 P1、P 2,则切点弦 P1P2 的直线方程是.021xyab证明:设 ,则过 切线分别为 ,12(,)(,)Pxy1212:xylab2:ylab 在 上 ,012l、 102xyab2021xyab过 方程12P02(八)AB 是双曲线 的不平行于对称轴且21(0,)xyab不过原点的弦,M 为 AB 的中点,则 .2OMABk证明:设 ,则 ,(
5、,)(,)ABxy()xy2ABOMBAByKx又 ,2222bxyaba2OMAB(九)若 在双曲线 内,则过 P0 的0(,)Pxy21(0,)xyab弦中点的轨迹方程是 .202ab证明:设弦与双曲线交于 ,中点12(,)(,)xyP(,)Smn1222 2 01 ()PPOSnyxyxbmKKxabyan,2200mxna202xb即 。22yab(十)过双曲线 上任一点 任意作21(0,)xab0(,)Axy两条倾斜角互补的直线交双曲线于 B,C 两点,则直线 BC 有定向且(常数).20BCbxkay证明:设两直线与双曲线交于点 ,则12(,),xy22201xxyyabab210
6、1022200ABCxbkyay 由题意得 2 21020010(),yxyxbbxyyaa展开2221201010210()()ybxxya (定值)201BCKx(十一)双曲线 的左右焦点分别为 F1,F 21(,0)yab2,点 P 为双曲线上异于顶点任意一点 ,则双曲线的焦点12FP三角形的面积为 ; .212|oscFP12tanbS证明:设 ,21|,|,|mn,2 222s4()4nabmb(co)b1|cosPF212sinico1tanbSFPmnA(十二)若 P 为双曲线 右(或左)支上除2(0,)xyab顶点外的任一点,F 1, F 2 是焦点 , , ,则12PF21P
7、F(或 ).tant2ccotntcco证明:设 P 在左支, ,21|a12|c21|Fc21|sin()sincosin22sincosico1tact2nno22由、 得:tacttancot21c同理,P 在右支时, tant2co(十三)双曲线 上存在两点关于直线 :21(0,)xybl对称的充要条件是 .0()ykx20ak证明:该问题等价于在双曲线找两点,过这两点直线 ,斜率为 ,1l1k其中垂线 为 ,则l0()ykx20()bxak设 方程为 代入 ,1l1my21xy得 22222() 0bkaybkyab,中点为 ,122y22(,)mk则 可以写成 代入l22mbkay
8、xab0(,x得 ,即20()mkabx220()mkabx其中 代224222()()0abkm入,得 202()abxk(十四)已知双曲线 ,A 、B 是双曲线上21(0,)xyab的两点,线段 AB 的垂直平分线与 x 轴相交于点 , 则0()Px或 .20abx20abx证明:设 A 为 ,B 为 ,由点差法得: 1(,)y2(,)xy2ykab中 中又有: ,由得 ,00kx中 中 中中 2xy中中20bax中显然 或b2中 -0bxa2(十五)双曲线离心率为 e,其焦点三角形 PF1F2 的旁心为 A,线段PA 的延长线交 F1F2 的延长线于点 B,则 |eP证明:由角平分线性质得 1212|B|F|AcePFPa(十六)已知双曲线 和 ( 21(0,)xyab2xyab01) ,一条直线顺次与它们相交于 A、B、C、D 四点,则AB=|CD.证明:设直线方程为 ,代入双曲线方程ykxm22221()0xykmxababbkm视作 的特殊情况2弦中点坐标 与 无关212Dkxba 与 无关, 、 的中点同为 T, 且(,)DxyABC|AD,|BTC |ABTD