双曲线第一定义:平面内,到两个定点的距离之差的绝对值为常数2a(小于这两个定点间的距离)的点的轨迹称为双曲线。定点叫双曲线的焦点,两焦点之间的距离称为焦距,用2c表示。
【例1】设圆C1:(x+√5)2+y2=4与圆C2:(x-√5)2+y2=4,动圆C与圆C1外切,与圆C2内切.求动圆C的圆心轨迹L的方程;
【分析】(1)设动圆圆心M(x,y),半径为r,则|MC1|=r+2,|MC2|=r﹣2,可得|MC1|﹣|MC2|=r+2﹣r+2=4<|C1C2|,利用双曲线的定义,即可求动圆圆心的轨迹方程.
【解答】解:(1)设动圆圆心M的坐标为M(x,y),半径为r,则|MC1|=r+2,|MC2|=r﹣2,
∴|MC1|﹣|MC2|=r+2﹣r+2=4<|C1C2|=2,
由双曲线的定义知,点M的轨迹是以C1、C2为焦点的双曲线的右支,且2a=4,a=2,b=1,
双曲线的方程为:x2/4-y2=1(x≥2);
证明过程是基于到两个定点的距离之差的绝对值为常数2a(小于这两个定点间的距离)的点的轨迹进行的。
设两定点为F1(-c,0), F2(c,0),则根据双曲线的第一定义,到两定点距离之差为2a的点的轨迹为双曲线。
根据双曲线的方程 x^2/a^2-y^2/b^2=1,其中c^2=a^2+b^2,将其变形得到 b^2x^2-a^2y^2=a^2b^2,即 (b^2x^2-a^2y^2)/a^2b^2=1。
由此可知,双曲线上的点到两定点距离之差为2a,因此双曲线第一定义得证。