CurvG
圆锥曲线

双曲线Hyperbola

到两焦点距离之差恒定的双支圆锥曲线,永远贴近它的渐近线。

调节参数

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公式与关键数值

直角坐标方程
x2a2−y2b2=1\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1
渐近线
y=±baxy = \pm\frac{b}{a}x
焦点
(±c, 0),c2=a2+b2(\pm c,\ 0),\quad c^2 = a^2 + b^2
离心率图中 ≈ 1.329
e=ca=1+b2a2>1e = \frac{c}{a} = \sqrt{1 + \frac{b^2}{a^2}} > 1

a 是中心到顶点的距离,b 决定渐近线斜率,c 是中心到焦点的距离。

讲解视频

把双曲线做成讲解视频

带着图中的参数打开视频模板。片中每个数都在渲染前算好,可选横屏或竖屏。

开始制作

01 · 定义

什么是双曲线?

双曲线是离心率大于 1 的圆锥曲线:到两焦点距离之差恒为 2a 的点的集合。与椭圆不同,它分成两支;与其他圆锥曲线不同,它自带一对参考线——渐近线 y = ±(b/a)x,曲线无限逼近却永不触碰。

"距离差恒定"正是信号到达时间差所测量的量,因此在 GPS 之前,双曲线是 LORAN 无线电导航的数学基础。同一条曲线还以多种面目出现:y = 1/x 是旋转后的等轴双曲线,日晷针尖影子一天扫过的轨迹是双曲线,电厂冷却塔的侧影也是双曲线。

02 · 性质

关键性质

  1. 焦点位于 (±c, 0),其中 c² = a² + b²;离心率 e = c/a > 1。
  2. 到两焦点距离之差恒定:|r₁ − r₂| = 2a。
  3. 渐近线为 y = ±(b/a)x;a = b 时为等轴双曲线(y = 1/x 旋转 45°)。
  4. 反射性质:射向一个焦点的光线反射后指向另一个焦点。
  5. 共轭双曲线交换两条轴的角色。

03 · 问答

关于双曲线的常见问题

双曲线的方程是什么?
直角坐标方程:(x^2)/(a^2) - (y^2)/(b^2) = 1。a 是中心到顶点的距离,b 决定渐近线斜率,c 是中心到焦点的距离。

04 · 实验

交互实验

05 · 继续探索