【高校数学C】4-1-3 双曲線|要点まとめ

このページでは、高校数学Cの「双曲線」について整理します。双曲線の定義や方程式の標準形、焦点・漸近線との関係などをわかりやすくまとめました。グラフの形や性質を理解して、問題演習に活かせる基礎力を身につけましょう。

双曲線の定義と標準形

【双曲線】
平面上の\(2\)点\(F,F'\)からの距離の差が等しい点の軌跡を双曲線といい、\(F,F'\)を焦点という。 双曲線の説明図(1) O x y F F' A A' \(2\)つの焦点\(F,F'\)を結ぶ線分の中点\(O\)を双曲線の中心という。
直線\(FF'\)を主軸といい、主軸と双曲線の交点\(AA'\)を頂点という。

【双曲線\(\displaystyle \frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1\)の方程式】
・頂点は\((a,0),(-a,0)\)、中心は原点
・焦点は\((\sqrt{a^2+b^2},0),(-\sqrt{a^2+b^2},0)\)
・\(x\)軸、\(y\)軸、原点に関して対称
・双曲線上の点から\(2\)つの焦点までの距離の差は\(2a\)
・漸近線は\(2\)直線\(\displaystyle y=\frac{b}{a}x,y=-\frac{b}{a}x\) 双曲線の説明図(2) O x y a -a y=bax y=-bax 【双曲線\(\displaystyle \frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=-1\)の方程式】
・頂点は\((0,b),(0,-b)\)、中心は原点
・焦点は\((0,\sqrt{a^2+b^2}),(0,-\sqrt{a^2+b^2})\)
・\(x\)軸、\(y\)軸、原点に関して対称
・双曲線上の点から\(2\)つの焦点までの距離の差は\(2b\)
・漸近線は\(2\)直線\(\displaystyle y=\frac{b}{a}x,y=-\frac{b}{a}x\) 双曲線の説明図(3) O x y b -b y=bax y=-bax

【例題】次の双曲線の方程式の頂点、焦点、漸近線を求めなさい。また、グラフも描きなさい。

(1)\(\displaystyle \frac{x^2}{9}-\frac{y^2}{16}=1\)
(2)\(\displaystyle x^2-3y^2=-12\)

【例題】次の双曲線の方程式を求めなさい。

(1)焦点が\((2,0),(-2,0)\)で\(2\)点からの距離の差が\(2\)
(2)焦点が\((0,3),(0,-3)\)で漸近線が\(2\)直線\(y=\sqrt{2}x,y=-\sqrt{2}x\)
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