双曲线的定义可以从以下三个角度进行表述:
一、基于距离差的定义
双曲线是平面内到两个定点(称为焦点)的距离之差的绝对值为常数(小于两定点间的距离)的点的轨迹。具体来说:
1. 设两个定点为$F_1$和$F_2$,动点为$P$,则满足$||PF_1| - |PF_2|| = 2a$($0< 2a < |F_1F_2|$);
2. 当$|PF_1| - |PF_2| = 2a$时,点$P$的轨迹为靠近焦点$F_2$的双曲线的一支;当$|PF_1| - |PF_2| = -2a$时,轨迹为靠近焦点$F_1$的一支。
二、几何定义(圆锥曲线)
双曲线可以看作是平面截圆锥面(母线不平行且不过顶点)得到的交线,或者是一个平面到两个定点的距离比大于1的点的轨迹。
三、标准方程的补充说明
双曲线的标准方程为:
焦点在$x$轴上:$frac{x^2}{a^2} - frac{y^2}{b^2} = 1$;
焦点在$y$轴上:$frac{y^2}{a^2} - frac{x^2}{b^2} = 1$;
其中$c^2 = a^2 + b^2$,$c$为焦距的一半,$e = frac{c}{a}$为离心率。
总结
双曲线的定义核心在于两个定点距离差为常数且小于两定点间距离,这一特性决定了其独特的几何形状和性质。