方佳佳
求雙曲線的方程是雙曲線中的基本問題,也是常見問題.要求雙曲線的方程,首先要根據(jù)題設(shè)巧妙地設(shè)出雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.那么如何設(shè)方程才能夠簡化問題呢?
一、根據(jù)雙曲線上兩點(diǎn),巧設(shè)方程
由于焦點(diǎn)位置未知,所以我們只需設(shè)雙曲線的方程為[mx2+ny2=1mn<0],可避免分類討論.
例1.已知雙曲線過[P1(-2 ,32? 5)]和[P2(43? ?7,4)]兩點(diǎn),求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
解析:由題意知,設(shè)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為[mx2+ny2=1mn<0],
∵點(diǎn)[P1,P2]在雙曲線上,∴[4m+454n=1,169×7m+16n=1,]
解得[m=-116,n=19,]
∴所求雙曲線方程為[-x216+y29=1],即[y29-x216=1].
本題中將雙曲線的方程設(shè)為[mx2+ny2=1mn<0],運(yùn)算簡捷、方便,同時(shí)此法在橢圓中也有類似的應(yīng)用.
二、根據(jù)雙曲線的漸近線,巧設(shè)方程
若已知雙曲線的漸近線,我們可將漸近線“還原”成雙曲線方程,并且使方程只含一個(gè)參數(shù).
例2.根據(jù)下列條件,分別求出雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(1)與雙曲線[x24-y23=1]有共同的漸近線,且經(jīng)過點(diǎn)[M3,-2];
(2)焦距為10,漸近線方程為[y=±12x].
分析:(1)與雙曲線[x2a2-y2b2=1]有公共的漸近線,可巧設(shè)雙曲線方程為[x2a2-y2b2=λλ≠0];(2)根據(jù)漸近線方程[y=±bax],可巧設(shè)方程為[x2a2-y2b2=λλ≠0],從而求解雙曲線方程.
解析:(1)設(shè)所求雙曲線方程為[x24-y23=λλ≠0],
又∵點(diǎn)[M3,-2]在雙曲線上,
∴[44-93=λ],即[λ=-2],
∴所求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為[x26-y28=1].
(2)由題意知,漸近線方程為[y=±12x],
可設(shè)雙曲線的方程為[x24-y2=λλ≠0],
即[x24λ-y2λ=1],
由[a2+b2=c2],得[4λ+λ=25],即[λ=±5],
∴所求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為[x220-y25=1]或[y220-x25=1].
本題中根據(jù)雙曲線的漸近線方程,把雙曲線的方程設(shè)為[x2a2-y2b2=λλ≠0],大大減少試題的運(yùn)算量,方法顯得靈活,輕便.
三、根據(jù)雙曲線的離心率,巧設(shè)方程
離心率可以確定雙曲線的形狀,也確定了實(shí)軸與虛軸長度的比例,故設(shè)方程時(shí)只需一個(gè)待定參數(shù).
例3.求過點(diǎn)[P3,-2],離心率為[e=52]的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
分析:根據(jù)雙曲線的離心率,巧設(shè)方程的形式,簡化運(yùn)算.
解析:由題意知[e=52],則[ca=52],
則[b2=c2-a2=14a2],即[a2=4b2],
設(shè)雙曲線的方程為[x24-y2=λλ>0]或[y24-x2=λλ>0],
又點(diǎn)[P3,-2]在曲線[x24-y2=λλ>0]上,
解得[λ=14];
點(diǎn)[P3,-2]在曲線[y24-x2=λλ>0]上,此時(shí)[λ]無解.
∴所求雙曲線的方程為[x2-4y2=1].
當(dāng)然,雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程的設(shè)法沒有固定的模式,我們應(yīng)從實(shí)際出發(fā),盡量使其含有一個(gè)待定參數(shù),這樣可優(yōu)化解題過程.但無論怎么設(shè)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,方程思想貫穿解題全過程.
(作者單位:廣東省汕頭市達(dá)濠第二中學(xué))