一般的,(希臘語“ὑπερβολή”,字麵是“超過”或“超出”)是定義為平麵截角圓錐麵的兩半的一圓錐曲線。

它還可以定義為與兩個固定的點(叫焦點)的距離差是數的點的軌跡。這個固定的距離差是a的兩倍,這裏的a是從的中心到近的分支的頂點的距離。a還叫的實半軸。焦點於貫穿軸上,它們的中間點叫中心,中心一般於原點處。

中文

外文

hyperbola

學應用

數學(析幾何)

實際應用

埃菲爾鐵塔,天文望遠鏡的設計

標準方1

x2/a2-y2/b2=1焦點在x軸

數學曲線

32個詞條

橢圓

拋物線

阿米德螺旋曲線

數曲線

蔓葉線

心髒線

懸鏈線

擬合曲線

克萊線

貝朗曲線

貝塞爾曲線

蝴蝶曲線

玫瑰線

快

導航

稱定義征介紹實際應用幾何性質蒙日圓問內準圓問焦點三角形麵積重點學性質

簡介

在數學中,(多重或)是於平麵中的一種平滑曲線,由其幾何性或其決方案組合的方定義。有兩片,稱為連的組或分支,它們是彼的鏡像,似於兩個無限弓。

是由平麵和雙錐相形成的三種圓錐截麵之一。(其他圓錐部分是拋物線和橢圓,圓是橢圓的殊況)如平麵與雙錐的兩半相,但不過錐體的頂點,則圓錐曲線是。

出現在許多方麵:

作為在笛卡爾平麵中表示函數

的曲線;作為日後的陰影的徑;作為開軌道(與閉合的橢圓軌道不同)的形狀,如在行星的重力輔助擺動間航天的軌道,或一般地,超過近行星的逃逸度的何航天;作為一個單一的彗星(一個旅行太快無法到太陽)的徑;作為亞原子粒子的散射軌跡(以排斥而不是吸引力作用,但原理是相同的);在無線電導航中,當距離到兩點之間的距離而不是距離本身可以定時,等等。

的個分支有從的中心進一步延伸的(較低曲率)的兩個臂。對角線對麵的手臂,一個從個分支,傾向於一個同的線,稱為這兩個臂的漸近線。所以有兩個漸近線,其點於的對稱中心,這可以認為是個分支反射以形成另一個分支的鏡像點。在曲線

的況下,漸近線是兩個坐標軸。

享許多橢圓的分析屬性,如偏心度,焦點和方向圖。許多其他數學物體的起源於,如雙曲拋物麵(鞍形表麵),雙曲麵(“垃圾桶”),幾何(Lobachevsky的著的非歐幾裏德幾何),函數(sinh,h等)和陀螺儀矢量間(出用於相對論和量子力學的幾何,不是歐幾裏得)。[2]

稱定義

我們把平麵內與兩個定點F1,F2的距離的差的絕對值等於一個數(數為2a,小於|F1F2|)的軌跡稱為;平麵內到兩定點的距離差的絕對值為定長的點的軌跡叫。

:||PF1|-|PF2||=2a

定義1:

平麵內,到兩個定點的距離之差的絕對值為數2a(小於這兩個定點間的距離)的點的軌跡稱為。定點叫的焦點,兩焦點之間的距離稱為焦距,用2c表示。

定義2:平麵內,到給定一點一線的距離之比為數e(e>1,為的離心率;定點不在定線上)的點的軌跡稱為。定點叫的焦點,定線叫的準線。

定義3:一平麵截一圓錐麵,當截麵與圓錐麵的母線不平行也不過圓錐麵頂點,且與圓錐麵的兩個圓錐都相時,線稱為。

定義4:在平麵角坐標中,二二方F(x,y)=Ax2+2Bxy+Cy2+2Dx+2Ey+F=0滿足以下條時,其圖像為。

1、數矩陣滿秩,

2、Δ=B2-AC>0

在高中的析幾何中,學到的是的中心在原點,圖像關於x,y軸對稱的形。這時的方退化為:.Ax2+Cy2+F=0

上述的四個定義是等價的,且負號的前後置判斷圖像關於x,y軸對稱。

征介紹

標準方

1、焦點在x軸上時為:

(a>0,b>0)

2、焦點在y軸上時為:

(a>0,b>0)

其中:||PF1|-|PF2||=2a,b2=c2-a2,|F1F2|=2c。

分支

可以從圖像中看出,有兩個分支。當焦點在x軸上時,為左支與右支;當焦點在y軸上時,為上支與下支。

焦點

在定義1中到的兩個定點稱為該的焦點,定義2中到的一給定點也是的焦點。有兩個焦點,焦點的橫(縱)坐標滿足c2=a2+b2。

準線

在定義2中到的給定線稱為該的準線。

的準線的方是:

(焦點在x軸)或

(焦點在y軸)

離心率

在定義2中到的到給定點與給定線的距離之比,稱為該的離心率。

離心率

有兩個焦點,兩條準線。(注:盡定義2中到了一個焦點和一條準線,但是給定同側的一個焦點,一條準線以離心率可以定義2同時得到的兩支,且兩支關於虛軸對稱。所以在兩側的焦點,準線和相同離心率得到的是相同的。)

頂點

和它的焦點連線所在線有兩個點,它們叫的頂點。

實軸

兩頂點之間的線段稱為的實軸,實軸長的一半稱為半實軸。

虛軸

在標準方中令x=0,得y2=-b2,該方無實,為便於作圖,在y軸上畫出B1(0,b)和B2(0,-b),以B1B2為虛軸。

漸近線

有兩條漸近線。漸近線和不相。

漸近線的方法是:將標準方的右邊的數為0,可用二二的方法出漸近線的。

以焦點在x軸上的為,將方為

,移項之後兩邊開平方得

,這就是焦點在x軸上的的漸近線方。

同理可焦點在y軸上的的漸近線方為

參數方

焦點在x軸上的的參數方為

,其中參數t的範圍是[0,2π)且

極坐標方

以的右焦點為極點,x軸正方向為極軸立極坐標,則的極坐標方為

。其中e是的離心率,e>1;

叫的焦準距,焦點到對應準線的距離。

注極角θ的值,因的e>1,會出現分母為0的況。1-ecosθ=0,得cosθ=1/e=a/c,在[0,2π)上存在兩個點使得等成立。事實上這兩個角恰好就是兩條漸近線的傾斜角。