新高考数学一轮复习考点知识专题讲解与练习
考点知识总结42 双曲线
高考 概览
高考在本考点的常考题型为选择题、填空题,分值为5分,中、高等难度
考纲 研读
1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道其简
单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线) 2.了解双曲线的简单应用 3.理解数形结合的思想
一、基础小题
1.已知双曲线x 2m 2+16-y 2
4m -3=1的实轴长为10,则该双曲线的渐近线的斜率为
( )
A .±54
B .±45 C.±53 D .±
35 答案 D
解析 由m 2+16=52,解得m =3(m =-3舍去).所以a =5,b =3,从而±b a =±
35.故选D.
2.已知平面内两定点A (-5,0),B (5,0),动点M 满足|MA |-|MB |=6,则点M 的轨
迹方程是( )
A.x 216-y 29=1 B .x 216-y 2
9=1(x ≥4) C.x 29-y 216=1 D .x 29-y 2
16=1(x ≥3) 答案 D
解析 由双曲线的定义知,点M 的轨迹是双曲线的右支,故排除A ,C ;又c =5,a =3,∴b 2
=c 2
-a 2
=16.∵焦点在x 轴上,∴轨迹方程为x 29-y 2
16=1(x ≥3).故选D.
3.已知双曲线C :x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为( )
A.x 220-y 25=1 B .x 25-y 2
20=1 C.x 280-y 220=1 D .x 220-y 2
80=1 答案 A
解析 ∵双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1的焦距为10, ∴
c =5=a 2+b 2.①
又双曲线的渐近线方程为y =±b a x ,且P (2,1)在渐近线上,∴2b
a =1,即a =2
b .②
由①②,解得a =25,b =5, 则C 的方程为x 220-y 2
5=1.故选A.
4.设双曲线C :x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,以OF 为直径的圆交双曲线的
一条渐近线于另一点A (O 为坐标原点),且|OA |=2|AF |,则双曲线C 的离心率e 为( )
A.5 B .5
2 C.2 D .2 答案 B
解析 由题意可得tan ∠AOF =|AF ||OA |=|AF |2|AF |=12,渐近线方程为y =±b a x ,∴
b a =12,e 2
=c 2a 2=b 2+a 2
a 2=a 24+a 2
a 2=54,故e =5
2.故选B.
5.已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=1的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则|PF 1|·|PF 2|等于( )
A .2
B .4 C.6 D .8 答案 B
解析 由双曲线的方程,得a =1,c =2,由双曲线的定义,得||PF 1|-|PF 2||=2.在△PF 1F 2中,由余弦定理,得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos60°=|PF 1|2+|PF 2|2-|PF 1|·|PF 2|=(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2|=22+|PF 1|·|PF 2|=(22)2,解得|PF 1|·|PF 2|=4.故选B.
6.(多选)已知曲线C 的方程为x 2k 2-2-y 26-k =1,则下列结论正确的是( )
A .当k =8时,曲线C 为椭圆,其焦距为4+15
B .当k =2时,曲线
C 为双曲线,其离心率为3
C .对任意实数k ,曲线C 都不可能为焦点在y 轴上的双曲线
D .当k =3时,曲线C 为双曲线,其渐近线与圆(x -4)2+y 2=9相切
答案 BC
解析 对于A ,当k =8时,曲线C 的方程为x 262+y 2
2=1,该曲线为椭圆,焦距2c =262-2=415,A 错误;对于B ,当k =2时,曲线C 的方程为x 22-y 2
4=1,该曲线为双曲线,则a =2,c =6,其离心率e =c
a =3,B 正确;对于C ,若曲线C 为焦点在y 轴上的双曲线,则⎩⎨⎧
6-k <0,
k 2-2<0,不等式组无解,故不存在实数k 使得曲线C 为焦点
在y 轴上的双曲线,C 正确;对于D ,当k =3时,曲线C 的方程为x 27-y 2
3=1,该曲线
为双曲线,其渐近线方程为y =±21
7x ,则圆(x -4)2+y 2=9的圆心到渐近线的距离d =|±421|21+49=4310=230
5≠3,所以双曲线C 的渐近线与圆(x -4)2+y 2=9不相切,D 错
误.故选BC.
7.(多选)已知动点P 在双曲线C :x 2
-y 2
3=1上,双曲线C 的左、右焦点分别为F 1,
F 2,下列结论正确的是( )
A .C 的离心率为2
B .
C 的渐近线方程为y =±3
3
x
C .动点P 到两条渐近线的距离之积为定值
D .当动点P 在双曲线C 的左支上时,|PF 1||PF 2
|2的最大值为1
4
答案 AC
解析 对于双曲线C :x 2
-y 2
3=1,a =1,b =3,c =2,所以双曲线C 的离心率为
e =c a =2,渐近线方程为y =±3x ,A 正确,B 错误;设点P 的坐标为(x 0,y 0),则x 20-y 2
03
=1,双曲线C 的两条渐近线方程分别为x -33y =0和x +3
3y =0,则点P 到两条渐近线的距离之积为⎪
⎪⎪⎪⎪⎪x 0-33y 01+⎝ ⎛⎭⎪⎫
-332·⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 0+33y 01+⎝ ⎛⎭⎪⎫332=⎪⎪⎪⎪⎪⎪
x 20-y 20343=34,C 正确;当动点P 在双曲线
C 的左支上时,|PF 1|≥c -a =1,|PF 2|=2a +|PF 1|=|PF 1|+2,|PF 1|
|PF 2
|2=
|PF 1|
(|PF 1|+2)2
=
|PF 1|
|PF 1|2+4+4|PF 1|
=
1|PF 1|+4
|PF 1
|+4
≤12
|PF 1|·
4
|PF 1|+4
=1
8,当且仅当|PF 1|=2时,等号
成立,所以|PF 1||PF 2
|2的最大值为1
8,D 错误.故选AC.
8.设F 1,F 2分别为双曲线x 216-y 2
20=1的左、右焦点,点P 在双曲线上,若点P 到焦点F 1的距离为9,则点P 到焦点F 2的距离为________.
答案 17
解析 解法一:∵实轴长2a =8,半焦距c =6,∴||PF 1|-|PF 2||=8.∵|PF 1|=9,∴|PF 2|=1或|PF 2|=17.又|PF 2|的最小值为c -a =6-4=2,∴|PF 2|=17.
解法二:若P 在右支上,则|PF 1|≥a +c =4+6=10>9,∴P 在左支上.∴|PF 2|-|PF 1|=2a =8,∴|PF 2|=9+8=17.
9.直线y =k (x +6)(k >0)与双曲线E :x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)及其渐近线从左至右依次
交于点A ,B ,C ,D ,双曲线的左、右焦点分别为F 1,F 2,且焦距为4,则△F 2CD 与△F 1AB 的面积之比为________.
答案 2
解析 由⎩⎪⎨⎪⎧
x 2a 2-y
2b
2=1,
y =k (x +6),
得⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 2-k 2
b 2x 2-12k 2x
b 2-1-36k 2b 2=0,由⎩⎪⎨⎪⎧
x 2a 2-y 2b 2=0,y =k (x +6),
得
⎝ ⎛⎭
⎪⎫1a 2-k 2b 2x 2-12k 2x b 2-36k
2
b 2=0,由以上两式可知,x A +x D =x B +x C ,故AD ,BC 具有相同
的中点,故|AB |=|CD |,又直线y =k (x +6)过定点G (-6,0),如图,过F 1,F 2作直线y =k (x +6)的垂线,垂足分别为N ,M ,
由焦距为4可得F 1(-2,0),F 2(2,0),则|GF 2|=2|GF 1|.所以S △F 2CD S △F 1AB
=1
2|CD |·|MF 2|12|AB |·|NF 1|=|GF 2|
|GF 1|
=2.
二、高考小题
10.(2022·北京高考)双曲线C :x 2a 2-y 2
b 2=1过点(2,3),且离心率为2,则该双曲线的标准方程为( )
A .x 2
-y 23=1 B .x 23-y 2
=1
C .x 2-3y 23=1
D .3x
23-y 2=1
答案 A
解析 ∵e =c a =2,∴c =2a ,b =c 2-a 2
=3a ,则双曲线的方程为x 2a 2-y 23a 2=1,将点(2,3)代入双曲线的方程可得2a 2-33a 2=1
a 2=1,解得a =1,故
b =3,因此,双曲线的方程为x 2
-y 2
3=1.故选A.
11.(2022·全国甲卷)已知F 1,F 2是双曲线C 的两个焦点,P 为C 上一点,且∠F 1PF 2=60°,|PF 1|=3|PF 2|,则C 的离心率为( )
A.72 B .13
2 C.7 D .1
3 答案 A
解析 由|PF 1|=3|PF 2|,|PF 1|-|PF 2|=2a ,得|PF 2|=a ,|PF 1|=3a ,在△F 1PF 2中,由余弦定理,得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos ∠F 1PF 2,即(2c )2=(3a )2+a 2-2×3a ×a ×cos60°,得4c 2=7a 2,所以C 的离心率e =c a =72.故选A.
12.(2022·天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的右焦点与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C ,D 两点,若|CD |=2|AB |.则双曲线的离心率为( )
A.2 B . 3 C.2 D .3 答案 A
解析 设双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)与抛物线y 2=2px (p >0)的公共焦点为(c,0),则抛物线y 2
=2px (p >0)的准线为x =-c ,令x =-c ,则c 2a 2-y 2b 2=1,解得y =±b 2
a ,所以|AB |
=2b 2a ,又因为双曲线的渐近线方程为y =±
b a x ,所以|CD |=2b
c a ,所以2bc a =22b 2a ,即c =2b ,所以a 2=c 2-b 2=12c 2,所以双曲线的离心率e =c
a = 2.故选A.
13.(2022·浙江高考)已知a ,b ∈R ,ab >0,函数f (x )=ax 2+b (x ∈R ).若f (s -t ),f (s ),f (s +t )成等比数列,则平面上点(s ,t )的轨迹是()
A .直线和圆
B .直线和椭圆
C .直线和双曲线
D .直线和抛物线 答案 C
解析 因为函数f (x )=ax 2+b ,所以f (s -t )=a (s -t )2+b ,f (s )=as 2+b ,f (s +t )=a (s +t )2+b .因为f (s -t ),f (s ),f (s +t )成等比数列,所以[f (s )]2=f (s -t )f (s +t ),即(as 2+b )2=[a (s -t )2+b ]·[a (s +t )2+b ],化简得-2a 2s 2t 2+a 2t 4+2abt 2=0,得t =0或2as 2-at 2=2b ,即t =0或as 2b -at 2
2b =1,易知点(s ,t )的轨迹是直线和双曲线.故选C.
14.(2022·天津高考)设双曲线C 的方程为x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0),过抛物线y 2=4x 的焦点和点(0,b )的直线为l .若C 的一条渐近线与l 平行,另一条渐近线与l 垂直,则双曲线C 的方程为( )
A.x 24-y 24=1 B .x 2
-y 24=1
C.x 24-y 2
=1 D .x 2-y 2=1 答案 D
解析 由题可知,抛物线的焦点为(1,0),所以直线l 的斜率为-b ,又双曲线的渐近线的方程为y =±b a x ,所以-b =-b a ,-b ×
b
a =-1.因为a >0,
b >0,所以a =1,b =1.故选D.
15.(2022·全国Ⅲ卷)设双曲线C :x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为 5.P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a =( )
A .1
B .2 C.4 D .8 答案 A
解析 ∵c
a =5,∴c =5a ,根据双曲线的定义可得||F 1P |-|F 2P ||=2a ,∵S △PF 1F 2=1
2|F 1P |·|F 2P |=4,∴|F 1P |·|F 2P |=8.∵F 1P ⊥F 2P ,∴|F 1P |2+|F 2P |2=(2c )2,∴(|F 1P |-|F 2P |)2+2|F 1P |·|F 2P |=4c 2,即(2a )2+2×8=4(5a )2,解得a =1.故选A.
16.(2022·全国Ⅱ卷)设O 为坐标原点,直线x =a 与双曲线C :x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于D ,E 两点,若△ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为( )
A .4
B .8 C.16 D .32 答案 B
解析 ∵直线x =a 与双曲线C :x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于D ,
E 两点,双曲线的渐近线方程是y =±
b
a x ,不妨设D 在第一象限,E 在第四象限,联立⎩⎪⎨⎪⎧
x =a ,y =b a
x ,
解得⎩⎨⎧
x =a ,y =b .故D (a ,b ).联立⎩
⎪⎨⎪⎧
x =a ,
y =-b
a x ,解得⎩⎨⎧
x =a ,
y =-b .
故E (a ,-b ).∴|ED |
=2b .∴△ODE 的面积为S △ODE =1
2a ×2b =ab =8.∵双曲线的焦距为2c =2a 2+b 2≥22ab =216=8,当且仅当a =b =22时取等号,∴C 的焦距的最小值为8.故选B.
17.(2022·全国Ⅱ卷)设F 为双曲线C :x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P ,Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为( )
A.2 B . 3 C.2 D . 5 答案 A
解析 设双曲线C :x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的右焦点F 的坐标为(c,0).由圆的对称性及条件|PQ |=|OF |可知,PQ 是以OF 为直径的圆的直径,且PQ ⊥OF .设垂足为M ,连接OP ,如图,则|OP |=a ,|OM |=|MP |=
c 2.由|OM |2+|MP |2=|OP |2得⎝ ⎛⎭⎪⎫c 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫
c 22=a 2,故c a =2,
即e = 2.故选A.
18.(2022·全国Ⅲ卷)双曲线C :x 24-y 2
2=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若|PO |=|PF |,则△PFO 的面积为( )
A.324 B .32
2 C.22 D .
3 2 答案 A
解析 双曲线x 24-y 22=1的右焦点坐标为(6,0),一条渐近线的方程为y =2
2x ,不妨设点P 在第一象限,由于|PO |=|PF |,则点P 的横坐标为62,纵坐标为22×62=3
2,即△PFO 的底边长为6,高为32,所以它的面积为12×6×32=32
4.故选A.
19.(2022·全国Ⅰ卷)已知双曲线C :x 23-y 2
=1,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M ,N .若△OMN 为直角三角形,则|MN |=( )
A.3
2 B .
3 C.23 D .
4 答案 B
解析 因为双曲线的一条渐近线为y =33x ,所以tan ∠FON =3
3,所以∠FON =30°,∠MON =60°,又因为△OMN 是直角三角形,不妨取∠NMO =90°,则∠ONF =30°,于是|FN |=|OF |=2,|FM |=1
2|OF |=1,所以|MN |=3.故选B.
20.(2022·全国Ⅲ卷)设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,O 是坐标原点.过F 2作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若|PF 1|=6|OP |,则C 的离心率为( )
A.5 B .2 C.3 D . 2 答案 C
解析 由题可知|PF 2|=b ,|OF 2|=c ,∴|PO |=a .在Rt △POF 2中,cos ∠PF 2O =|PF 2||OF 2
|=
b
c ,∵在△PF 1F 2中,
cos ∠PF 2O =|PF 2|2+|F 1F 2|2-|PF 1|2
2|PF 2||F 1F 2|
=b c ,
∴b 2+4c 2-(6a )22b ·2c =b c
⇒c 2
=3a 2
,∴e = 3.故选C.
21.(2022·天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,过右焦点且垂
直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点.设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d 1和d 2,且d 1+d 2=6,则双曲线的方程为( )
A.x 24-y 212=1 B .x 212-y 2
4=1
C.x 23-y 29=1 D .x 29-y 2
3=1 答案 C
解析 解法一:∵双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,∴e 2
=1+b 2a 2=4,∴b 2a 2=3,即b 2
=3a 2
,∴c 2
=a 2
+b 2
=4a 2
,由题意可设A (2a,3a ),B (2a ,-3a ),∵b 2
a 2=3,∴
渐近线方程为y =±3x ,则点A 与点B 到直线3x -y =0的距离分别为d 1=|23a -3a |
2=
23-32a ,d 2=|23a +3a |2=23+32a ,又d 1+d 2=6,∴23-32a +23+3
2a =6,解得a =3,∴b 2
=9.∴双曲线的方程为x 23-y 2
9=1.故选C.
解法二:如图,设双曲线的右焦点为F (c,0),一条渐近线为y =b
a x ,则F 到该渐近线的距离d =
|bc |
a 2+b
2
=b ,又d 1+d 2=6,由梯形中位线可知2d =d 1+d 2,即2b =6,b =3,∵双曲线离心率为2,∴e =c 2a 2=
a 2+
b 2a 2=2,∴a 2
=3.∴双曲线的方程为x 23-
y 2
9=1.故选C.
22.(2022·新高考Ⅱ卷)已知双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为________.
答案 y =±3x
解析 因为双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,所以e =
c 2a 2=
a 2+
b 2a 2=
2,所以b 2a 2=3,所以该双曲线的渐近线方程为y =±
b
a x =±3x .
23.(2022·全国乙卷)已知双曲线C :x 2m -y 2
=1(m >0)的一条渐近线为3x +my =0,则C 的焦距为________.
答案 4
解析 双曲线x 2m -y 2=1(m >0)的渐近线为y =±1m x ,即x ±my =0,又双曲线的一条
渐近线为3x +my =0,即x +m
3y =0,对比两式可得m =3.设双曲线的实半轴长为a ,
虚半轴长为b ,半焦距为c ,则有a 2=m =3,b 2=1,所以双曲线的焦距2c =2a 2+b 2=4.
24.(2022·北京高考)已知双曲线C :x 26-y 2
3=1,则C 的右焦点的坐标为________;C 的焦点到其渐近线的距离是________.
答案 (3,0)3
解析 在双曲线C 中,a =6,b =3,则c =a 2+b 2=3,则双曲线C 的右焦点的坐标为(3,0).双曲线C 的渐近线方程为y =±2
2x ,即x ±2y =0,所以双曲线C 的焦点到其渐近线的距离为
3
1+2
= 3. 25.(2022·全国Ⅰ卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,
F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若F 1A →=AB →,F 1B →·F 2B →
=0,则C 的离心率为________.
答案 2
解析 解法一:由F 1A →=AB →
,得A 为F 1B 的中点.
又O 为F 1F 2的中点, ∴OA ∥BF 2. 又F 1B →·F 2B →=0, ∴∠F 1BF 2=90°. ∴|OF 2|=|OB |, ∴∠OBF 2=∠OF 2B .
又∠F 1OA =∠BOF 2,∠F 1OA =∠OF 2B , ∴∠BOF 2=∠OF 2B =∠OBF 2, ∴△OBF 2为等边三角形. 如图1所示,不妨设B ⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2,-32c .
∵点B 在直线y =-b a x 上,∴b
a =3,
∴离心率e =c
a = 1+⎝ ⎛⎭
⎪⎫
b a 2=2. 解法二:∵F 1B →·F 2B →
=0,∴∠F 1BF 2=90°.在Rt △F 1BF 2中,O 为F 1F 2的中点,∴|OF 2|=|OB |=c .
如图2,作BH ⊥x 轴于H ,由l 1为双曲线的渐近线,可得|BH ||OH |=b
a ,且|BH |2+|OH |2=|OB |2=c 2,∴|BH |=
b ,|OH |=a ,∴B (a ,-b ),F 2(c,0).又F 1A →=AB →
,∴A 为F 1B 的中点.∴OA ∥F 2B ,∴b a =b c -a
,∴c =2a ,∴离心率e =c a =2.
三、模拟小题
26.(2022·广东广州荔湾区高三上调研考试)已知F 1,F 2分别是双曲线C :x 23-y 2
=1的左、右焦点,点P 是其一条渐近线上一点,且以线段F 1F 2为直径的圆经过点P ,则点P 的横坐标为( )
A .±1
B .±2 C.±3 D .±2 答案 C
解析 由题设,渐近线为y =±33x ,不妨令P ⎝ ⎛⎭⎪⎫
x 0,33x 0,而F 1(-2,0),F 2(2,0),∴
F 1P →=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0+2,33x 0,F 2P →=⎝
⎛⎭⎪⎫x 0-2,33x 0,又F 1P →·F 2P →=x 2
0-4+x 203=0,∴x 0=±3.故选
C.
27.(2022·湖北恩施州高三上第一次教学质量监测)双曲线C :x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的左顶点为A ,右焦点为F ,过点A 的直线交双曲线C 于另一点B ,当BF ⊥AF 时满足|AF |>2|BF |,则双曲线离心率e 的取值范围是( )
A .1 B .1 2 解析 设双曲线半焦距为c ,因BF ⊥AF ,则由⎩⎪⎨⎪ ⎧ x =c ,x 2a 2-y 2 b 2 =1,得|BF |=|y |=b 2 a ,而|AF | =a +c ,于是得a +c >2·b 2a ,即a +c >2·c 2-a 2a ,整理得a >23c ,从而有e = c a <3 2,又e >1,所以双曲线离心率e 的取值范围是1 2.故选B. 28.(2022·湖北黄石高三上调研)P 为双曲线x 2-y 2=1左支上任意一点,EF 为圆C :(x -2)2+y 2=4的任意一条直径,则PE →·PF →的最小值为() A .3 B .4 C.5 D .9 答案 C 解析 如图,圆C 的圆心C 为(2,0),半径r =2,PE →·PF →=(PC →+CE →)·(PC →+CF →)=(PC → +CE →)·(PC →-CE →)=|PC →|2-|CE →|2=|PC →|2-4,则当点P 位于双曲线左支的顶点时,|PC →|2-4最小,即PE →·PF →最小.此时PE →·PF →的最小值为(1+2)2-4=5.故选C. 29.(2022·重庆实验外国语学校高三上入学考试)如图,O 是坐标原点,P 是双曲线E :x 2a 2-y 2 b 2=1(a >0,b >0)右支上的一点,F 是E 的右焦点,延长PO ,PF 分别交E 于Q ,R 两点,已知QF ⊥FR ,且|QF |=2|FR |,则E 的离心率为( ) A.174 B .173 C.214 D .213 答案 B 解析 如图,令双曲线E 的左焦点为F ′,连接PF ′,QF ′,RF ′,由对称性可知,点O 是线段PQ 的中点,则四边形PFQF ′是平行四边形, 而QF ⊥FR ,于是有▱PFQF ′是矩形,设|FR |=m ,则|PF ′|=|FQ |=2m ,|PF |=2m -2a ,|RF ′|=m +2a ,|PR |=3m -2a ,在Rt △F ′PR 中,(2m )2+(3m -2a )2=(m +2a )2,解得m =4a 3或m =0(舍去),从而有|PF ′|=8a 3,|PF |=2a 3,Rt △F ′PF 中,⎝ ⎛⎭⎪⎫8a 32+⎝ ⎛⎭⎪⎫ 2a 32 =4c 2 ,整理得c 2a 2=179,e =c a =173,所以双曲线E 的离心率为17 3 .故选B. 30.(2022·河北沧州第一中学等十五校高三上摸底考试)已知F 1,F 2是双曲线C :x 2 3-y 2=1的两个焦点,点M 在直线x -y +3=0上,则|MF 1|+|MF 2|的最小值为( ) A .213 B .6 C.26 D .5 答案 C 解析 由双曲线C :x 23-y 2 =1可得a 2=3,b 2=1,所以c 2=a 2+b 2=4,可得c =2, 所以F 1(-2,0),F 2(2,0),设点F 2(2,0)关于x -y +3=0对称的点为P (m ,n ),由 ⎩⎪⎨⎪⎧ m +22-n 2+3=0,n m -2=-1, 可得⎩⎨⎧ m =-3, n =5, 所以P (-3,5),所以|MF 1|+|MF 2|=|MF 1|+ |MP |≥|PF 1|,当且仅当P ,M ,F 1三点共线时等号成立,|PF 1|=[-3-(-2)]2+(5-0)2=26,所以|MF 1|+|MF 2|的最小值为26,故选C. 31.(多选)(2022·辽宁朝阳建平县高三上学期第一次联考)双曲线C :x 2a 2-y 2 b 2=1(a >0,b >0)的焦点在圆O :x 2+y 2=13上,圆O 与双曲线C 的渐近线在第一、二象限分别交于点M ,N ,点E (0,a )满足EO →+EM →+EN →=0(其中O 为坐标原点),则() A .双曲线C 的一条渐近线方程为3x -2y =0 B .双曲线C 的离心率为13 2 C .|OE →|=1 D .△OMN 的面积为6 答案 ABD 解析 如图,设双曲线C 的焦距为2c =213,MN 与y 轴交于点P ,由题可知|OM |=c =13,则P (0,b ),由EO →+EM →+EN →=0得点E 为△OMN 的重心, 新高考数学一轮复习考点知识专题讲解与练习 考点知识总结42 双曲线 高考 概览 高考在本考点的常考题型为选择题、填空题,分值为5分,中、高等难度 考纲 研读 1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道其简 单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线) 2.了解双曲线的简单应用 3.理解数形结合的思想 一、基础小题 1.已知双曲线x 2m 2+16-y 2 4m -3=1的实轴长为10,则该双曲线的渐近线的斜率为 ( ) A .±54 B .±45 C.±53 D .± 35 答案 D 解析 由m 2+16=52,解得m =3(m =-3舍去).所以a =5,b =3,从而±b a =± 35.故选D. 2.已知平面内两定点A (-5,0),B (5,0),动点M 满足|MA |-|MB |=6,则点M 的轨 迹方程是( ) A.x 216-y 29=1 B .x 216-y 2 9=1(x ≥4) C.x 29-y 216=1 D .x 29-y 2 16=1(x ≥3) 答案 D 解析 由双曲线的定义知,点M 的轨迹是双曲线的右支,故排除A ,C ;又c =5,a =3,∴b 2 =c 2 -a 2 =16.∵焦点在x 轴上,∴轨迹方程为x 29-y 2 16=1(x ≥3).故选D. 3.已知双曲线C :x 2a 2-y 2 b 2=1(a >0,b >0)的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为( ) A.x 220-y 25=1 B .x 25-y 2 20=1 C.x 280-y 220=1 D .x 220-y 2 80=1 答案 A 解析 ∵双曲线x 2a 2-y 2 b 2=1的焦距为10, ∴ c =5=a 2+b 2.① 又双曲线的渐近线方程为y =±b a x ,且P (2,1)在渐近线上,∴2b a =1,即a =2 b .② 由①②,解得a =25,b =5, 则C 的方程为x 220-y 2 5=1.故选A. 4.设双曲线C :x 2a 2-y 2 b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,以OF 为直径的圆交双曲线的 2021年高考数学一轮复习双曲线的定义及其几何性质教学案 一.考点要求: 内 容 要 求 A B C 圆锥曲线与方程 双曲线的标准方程与几何性质 √ 学习目标:了解双曲线的定义;了解双曲线的标准方程;了解双曲线的几何性质。 二.知识点: 2.方程(1) 标准方程:,焦点在 轴上;,焦点在 轴上.其中: .(2) 双曲线的标准方程的统一形式: 。 3.双曲线的几何性质(对进行讨论) (1) 范围 (2) 对称性 (3) 顶点坐标为 ,焦点坐标为 ,实轴长为 ,虚轴长为 ,准线方程为 ,渐近线方程为 . (4) 离心率= ,且 ,越大,双曲线开口越 ,越小,双曲线开口越 ,焦准距P = . 三.课前热身: 1. 双曲线方程:,那么k 的范围是 。 2.双曲线2x 2-y 2=8的实轴长是________. 3.已知双曲线的离心率为2,则m 的值为 。 4.设双曲线x 2a 2-y 2 b 2=1(a >0,b >0)的虚轴长为2,焦距为23,则双曲线的渐近线方程为________. 5.过双曲线的左焦点有一条弦PQ 交左支于PQ 点,若PQ =7,是双曲线的右焦点,则的周长是 。 6.设和为双曲线()的两个焦点, 若,是正三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为 。 四.典型例题: 例1.根据下列条件,写出双曲线的标准方程 (1) 中心在原点,一个顶点是(0,6),且离心率是1.5. (2) 与双曲线x 2-2y 2=2有公共渐近线,且过点M(2,-2). (3)与双曲线有公共焦点,且过点(,2)。 (4)已知双曲线过平面上的两点A (),B (4,3)。 例2.中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与双曲线有共同的焦点,且=,椭圆的长半轴与双曲线实半轴之差为4,离心率之比为3:7。 求这两曲线方程。 若P 为这两曲线的一个交点,求。 例3.已知双曲线的两条渐近线的夹角(包含双曲线的角)为,则离心率为 。 变式1:已知双曲线为标准方程,且它的一渐近线的倾斜角为,则离心率为 。 变式2:已知双曲线为标准方程,它的离心率为,则它的渐近线方程为 。 例4.(1)在平面直角坐标系xOy 中,已知A ,B 分别是双曲线x 2-y 23 =1的左、右焦点,△ABC 的顶点C 在双曲线的右支上,则sin A -sin B sin C 的值是________. (2)设F 是双曲线x 2a 2-y 2 b 2=1的右焦点,双曲线两条渐近线分别为l 1、l 2,过F 作直线l 1的垂线,分别交l 1、l 2于A 、B 两点.若OA ,AB ,OB 成等差数列,且向量BF →与FA →同向,则双曲 线的离心率e 的大小为________. 五.课堂小结: 六.感悟反思: 1.若双曲线经过点A (0,2),且焦点为,则它的离心率为 。 2.已知双曲线的离心率为,则n 为 。 3.已知双曲线的焦点在坐标轴上且一个焦点在直线5x-2y+20=0上,两焦点关于原点对称,且e=,则双曲线方程为 。 4.设P 是双曲线x 2a 2-y 29 =1上一点,双曲线的一条渐近线方程为3x -2y =0,F 1、F 2分别是双曲线的左、右焦点,若PF 1=3,则PF 2=________. 七、千思百练: 1.中心在原点,虚轴长为10,且以直线为渐近线的双曲线方程 。 2.过双曲线(a>0,b>0)的左焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线相交于M ,N 两点,以MN 专题42直线的倾斜角与斜率、直线的方程 1.在平面直角坐标系中,结合具体图形,确定直线位置的几何要素; 2.理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式; 3.掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系. 1.直线的倾斜角与斜率 (1)直线的倾斜角 ①定义:当直线l 与x 轴相交时,我们取x 轴作为基准,x 轴正向与直线l 向上方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角;②规定:当直线l 与x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0;③范围:直线的倾斜角α的取值范围是[0,π). (2)直线的斜率 ①定义:当直线l 的倾斜角α≠π 2时,其倾斜角α的正切值tan α叫做这条直线的斜率,斜率通常用小 写字母k 表示,即k =tan__α; ②斜率公式:经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式为k =y 2-y 1 x 2-x 1 . 2.直线方程的五种形式 3. 若点P 1 ,P 2 的坐标分别为(x 1 ,y 1 ),(x 2 ,y 2 ),线段P 1P 2 的中点M 的坐标为(x ,y ),则?????x =x 1+x 22 , y =y 1 +y 2 2, 此公式为 线段P 1P 2的中点坐标公式. 高频考点一 直线的倾斜角与斜率 例1、(1)直线2x cos α-y -3=0? ? ? ??α∈??????π6,π3的倾斜角的取值范围是( ) A.??????π6,π3 B.??????π4,π3 C.?? ?? ??π4,π2 D.?? ?? ??π4,2π3 (2)直线l 过点P (1,0),且与以A (2,1),B (0,3)为端点的线段有公共点,则直线l 斜率的取值范围为________. 又θ∈[0,π),所以θ∈??????π4,π3, 即倾斜角的取值范围是???? ??π4,π3. (2)如图,∵k AP =1-0 2-1 =1, k BP = 3-0 0-1 =-3, ∴直线l 的斜率k ∈(-∞,-3]∪[1,+∞). 答案 (1)B (2)(-∞,-3]∪[1,+∞) 双_曲_线 [知识能否忆起] 1.双曲线的定义 平面内与定点F 1、F 2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做双曲线,这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距. 2.双曲线的标准方程和几何性质 [小题能否全取] 1.(教材习题改编)若双曲线方程为x 2 -2y 2 =1,则它的左焦点的坐标为( ) A.? ????-22,0 B.? ? ???-52,0 C.? ?? ??- 62,0 D.()-3,0 解析:选C ∵双曲线方程可化为x 2 -y 2 12 =1, ∴a 2=1,b 2=12.∴c 2=a 2+b 2 =32,c =62. ∴左焦点坐标为? ?? ??- 62,0. 2.(教材习题改编)若双曲线x 2 a 2-y 2 =1的一个焦点为(2,0),则它的离心率为( ) A.25 5 B.32 C.23 3 D .2 解析:选C 依题意得a 2 +1=4,a 2 =3, 故e = 2a 2 =2 3 =23 3. 3.设F 1,F 2是双曲线x 2 -y 2 24=1的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且3|PF 1|=4|PF 2|,则△PF 1F 2的面积等 于( ) A .4 2 B .8 3 C .24 D .48 解析:选C 由P 是双曲线上的一点和3|PF 1|=4|PF 2|可知,|PF 1|-|PF 2|=2,解得|PF 1|=8,|PF 2|=6.又|F 1F 2|=2c =10,所以△PF 1F 2为直角三角形,所以△PF 1F 2的面积S =1 2 ×6×8=24. 4.双曲线x 2 a 2-y 2 =1(a >0)的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为________________. 解析:由题意知a 2 +1 a = 1+? ?? ??1a 2 =2,解得a =33,故该双曲线的渐近线方程是3x±y=0,即y =±3 x. 答案:y =±3x 5.已知F 1(0,-5),F 2(0,5),一曲线上任意一点M 满足|MF 1|-|MF 2|=8,若该曲线的一条渐近线的斜率为k ,该曲线的离心率为e ,则|k|·e=________. 解析:根据双曲线的定义可知,该曲线为焦点在y 轴上的双曲线的上支, ∵c =5,a =4,∴b =3,e =c a =54,|k|=4 3. ∴|k|·e=43×54=5 3. 答案:5 3 1.区分双曲线与椭圆中a 、b 、c 的关系,在椭圆中a 2 =b 2 +c 2 ,而在双曲线中c 2 =a 2 +b 2 .双曲线的离心率e >1;椭圆的离心率e ∈(0,1). 2.渐近线与离心率: 第42讲双曲线 一、考情分析 1、了解双曲线的定义、几何图形和标准方程; 2、知道其简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线). 二、知识梳理 1.双曲线的定义 平面内与两个定点F1,F2的距离差的绝对值等于常数(小于|F1F2|且大于零)的点的轨迹叫双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫焦距.其数学表达式:集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0: (1)若a a , b , c 的关系 c 2=a 2+b 2 [微点提醒] 1.过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为2b 2 a . 2.离心率e =c a =a 2+ b 2a = 1+b 2a 2. 3.等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于 2. 三、 经典例题 考点一 双曲线的定义及应用 【例1】 (1)已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2=( ) A.14 B.35 C.34 D.45 (2)已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为____________. 解析 (1)由x 2-y 2=2,知a =b =2,c =2.由双曲线定义知,|PF 1|-|PF 2|=2a =22,又|PF 1|=2|PF 2|, ∴|PF 1|=42,|PF 2|=22, 在△PF 1F 2中,|F 1F 2|=2c =4,由余弦定理,得 cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1 |·|PF 2 | =3 4. (2)如图所示,设动圆M 与圆C 1及圆C 2分别外切于A 和B . 根据两圆外切的条件, 得|MC 1|-|AC 1|=|MA |, |MC 2|-|BC 2|=|MB |, 因为|MA |=|MB |, 2019-2020学年高考数学一轮复习 双曲线的标准方程教案 教学目标: 1.掌握双曲线的定义理解双曲线的标准方程的推导思想及其结构; 2.能正确应用a ,b ,c 的关系求双曲线的标准方程. 教学重点:双曲线的标准方程及其应用 教学过程: 一. 复习提问: 1. 复习椭圆的定义,焦点,焦距及标准方程的概念 2. 椭圆的标准方程中,,,a b c 的关系如何? 二. 新课引入: 问题:如果把椭圆定义中“平面上到两个定点的距离的和”改为“平面上到两个定点的距离的差”,则结论如何? 练习:已知两点()()125,0,5,0F F -,求到它们的距离的差的绝对值是6的点的轨迹方程 三.新课 1.双曲线的定义: 定义:平面上与两个定点12,F F 的距离的差的是非零常数(小于12F F )的点的轨迹叫做双曲线,两个定点叫做焦点,两定点间的距离叫做焦距。 问题:(1)将定义中的“绝对值”去掉,动点的轨迹是____________________ (2)如果常数等于0,动点的轨迹是_____________________________ (3)将定义中的“小于”变为“等于”,动点轨迹___________________ (4)将定义中的“小于”变为“大于”,动点轨迹______________________ 定义可简写为:()12122,2,022FF c PF PF a a c =-=<< 2.双曲线的标准方程的推导: 当焦点在x 轴上时: 强调:(1)222 c a b =-(2)方程()22 2210,0x y a b a b -=>>叫做双曲线的标准方程 当焦点在y 轴上时标准方程是什么? 双曲线的标准方程及性质 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题(本大题共8小题,共40.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项) 1.已知双曲线的离心率为,则的值为() A. 1 B. C. 1或 D. -1 2.设,分别为曲线:+=1的左、右焦点,P是曲线:-=1与的一个交点, 则的值是( ) A. B. C. D. - 3.椭圆与双曲线共焦点,,它们的交点对两公共焦点,的张角为, 椭圆与双曲线的离心率分别为,,则() A. B. C. D. 4.已如双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,且|F1F2|=4,点P 是C的右支上一点,且•=0,∠PF1F2=,则双曲线C的方程为(). A. B. C. D. 5.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为、,M、N为双曲线一条渐近线 上的两点,A为双曲线的右顶点,若四边形为矩形,且MAN=,则双曲线C的离心率为( ) A. B. C. D. 6.古希腊数学家欧几里得在《几何原本》中描述了圆锥曲线的共性,并给出了圆锥曲线的统 一定义,只可惜对这一定义欧几里得没有给出证明.经过了500年,到了3世纪,希腊数学家帕普斯在他的著作《数学汇篇》中,完善了欧几里得关于圆锥曲线的统一定义,并对这一定义进行了证明.他指出,到定点的距离与到定直线的距离的比是常数e的点的轨迹叫做圆锥曲 线;当0<e<1时,轨迹为椭圆;当e=1时,轨迹为抛物线;当e>1时,轨迹为双曲线.现有方程m(x2+y2+2y+1)=(x-2y+3)2表示的曲线是双曲线,则m的取值范围为() A. (0,1) B. (1,+∞) C. (0,5) D. (5,+∞) 7.设O为坐标原点,是双曲线的左,右焦点,若在双曲线上 存在点,满足,,则该双曲线的渐近线方程为( ) A. B. C. D. 8.已知,是椭圆与双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且,线段 的垂直平分线过,若椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的最小值为 ( ) A. B. 3 C. 6 D. 二、多选题(本大题共1小题,共5.0分。在每小题有多项符合题目要求) 9.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为,,右顶点为A,M为OA的中点,P 为双曲线C右支上一点且,且=,则() A. C的离心率为2 B. C的渐近线方程为x y=0 C. PM平分 D. =+ 三、填空题(本大题共6小题,共30.0分) 10.在平面直角坐标系xOy中,P为双曲线x2-y2=1右支上的一个动点,若点P到直线x-y+1=0 的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为. 11.已知F1,F2是双曲线C:-y2=1(a>0)的左、右焦点,点P是双曲线C上的任意一点 (不是顶点),过F1作∠F1PF2的角平分线的垂线,垂足为H,O是坐标原点.若|F1F2|=6|OH|, 则双曲线C的方程为. 12.已知F1,F2分别为双曲线C:的左、右焦点,若点F2关于双曲线 C的渐近线的对称点E在C上,则双曲线C的离心率为________. 13.已知双曲线的左右焦点分别为F1,F2,若C与直线有交点, 且双曲线上存在不是顶点的P,使得,则双曲线离心率取值范围范围 为 . 第4节 双曲线 课时作业 基础对点练(时间:30分钟) 1.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点与圆x 2+y 2 -10x =0的圆心重合,且 双曲线的离心率等于5,则该双曲线的标准方程为( ) (A)x 25-y 220=1 (B)x 225-y 2 20=1 (C)x 220-y 2 5 =1 (D)x 220-y 2 25 =1 A 解析:因为圆x 2 +y 2 -10x =0的圆心为(5,0),所以c =5,又双曲线的离心率等于5,所以a =5,b =25,故选A. 2.已知F 1,F 2分别是双曲线E :x 2a 2-y 2 b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过点F 1且与x 轴垂直的直线与双曲线左支交于点M ,N ,已知△MF 2N 是等腰直角三角形,则双曲线的离心率是( ) (A) 2 (B)2 (C)1+ 2 (D)2+ 2 C 解析:由已知得b 2a =2c ,即c 2-2ac -a 2=0,所以e 2 -2e -1=0,解得e =1±2, 又e >1,所以e =1+2,故选C. 3.已知双曲线C :x 2a 2-y 2 b 2=1(a >0,b >0)的焦距为10,点P (2,1)在C 的一条渐近线上, 则C 的方程为( ) (A)x 220-y 2 5=1 (B)x 25-y 2 20=1 (C)x 2 80-y 220 =1 (D)x 220-y 2 80 =1 A 解析:依题意⎩⎪⎨⎪ ⎧ a 2 +b 2 =25,1=b a ×2, 解得⎩ ⎪⎨⎪⎧ a 2 =20, b 2 =5, ∴双曲线C 的方程为x 220-y 2 5 =1.故选A. 8.2 双曲线 定义 1.到两个定点F 1与F 2的距离之差的绝对值等于定长(<|F 1F 2|)的点的轨迹 2.到定点F 与到定直线l 的距离之比等于常数e (>1)的点的轨迹 方程 1. 22a x -22b y =1,c =2 2b a +,焦点是F 1(-c ,0),F 2(c ,0) 2.22a y -22b x =1,c =2 2b a +,焦点是F 1(0,-c )、F 2(0,c ) 性质 H :22 a x -22b y =1(a >0,b >0) 1.范围:|x |≥a ,y ∈R 2.对称性:关于x 、y 轴均对称,关于原点中心对称 3.顶点:轴端点A 1(-a ,0),A 2(a ,0) 4.渐近线:y = a b x ,y =-a b x 5.离心率:e =a c ∈(1,+∞) 6.准线:l 1:x =-c a 2,l 2:x =c a 2 7.焦半径:P (x ,y )∈H , P 在右支上, r 1=|PF 1|=ex +a , r 2=|PF 2|=ex -a ; P 在左支上, r 1=|PF 1|=-(ex +a ), r 2=|PF 2|=-(ex -a ) 对于焦点在y 轴上的双曲线22a y -22 b x =1(a >0,b >0),其性质如何?焦半径公式如何推导? ●点击双基 1.(2004年春季北京)双曲线42 x -9 2y =1的渐近线方程是 A.y =±23x B.y =±32x C.y =±49x D.y =±9 4 x 解析:由双曲线方程可得焦点在x 轴上,a =2,b =3. ∴渐近线方程为y =±a b x =±23 x . 答案:A 2.过点(2,-2)且与双曲线2 2 x -y 2=1有公共渐近线的双曲线方程是 第06讲 双曲线 (精讲) 目录 第一部分:知识点精准记忆 第二部分:课前自我评估测试 第三部分:典型例题剖析 题型一:双曲线的定义及其应用 题型二:双曲线的标准方程 题型三:双曲线的简单几何性质 角度1:渐近线 角度2:离心率 题型四:与双曲线有关的最值和范围问题 第四部分:高考真题感悟 知识点一:双曲线的定义 1、定义:一般地,我们把平面内与两个定点1F ,2F 的距离的差的绝对值等于非零常数(小于 12||F F )的点的轨迹叫做双曲线. 这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距. 2、集合语言表达式 双曲线就是下列点的集合:1212{|||||||2,02||}P M MF MF a a F F =-=<<. 3、说明 若将定义中差的绝对值中的绝对值符号去掉,则点M 的轨迹为双曲线的一支,具体是哪一支,取决于1||MF 与2||MF 的大小. (1)若12||||MF MF >,则12||||0MF MF ->,点M 的轨迹是靠近定点2F 的那一支; (2)若12||||MF MF <,则21||||0MF MF ->,点M 的轨迹是靠近定点1F 的那一支. 知识点二:双曲线的标准方程和简单几何性质 标准方程 22 22 1x y a b -=(0,0a b >>) 22 22 1y x a b -=(0,0a b >>) 图形 性质 范围 x a ≥或x a ≤- y a ≤-或y a ≥ 对称性 对称轴:坐标轴;对称中心:原点 顶点坐标 1(,0)A a -,2(,0)A a 1(0,)A a -,2(0,)A a 渐近线 b y x a =± a y x b =± 离心率 c e a = ,(1,)e ∈+∞, ,,a b c 间的关系 222c a b =+ 122 22=-b y a x (0a >,0b >)当a b =时称双曲线为等轴双曲线 ①a b =; ②离心率2= e ; ③两渐近线互相垂直,分别为y x =±; ④等轴双曲线的方程λ=-2 2 y x ,0λ≠; 知识点四:双曲线与渐近线的关系 1、若双曲线方程为22 221(0,0)x y a b a b -=>>⇒渐近线方程:22220x y a b -=⇔x a b y ±= 2、若双曲线方程为 (0a >,0b >) ⇒渐近线方程:22 220y x a b -= a y x b =± 3、若渐近线方程为n y x m =±,则双曲线方程可设为22 22(0)x y m n λλ-=≠, 4、若双曲线与12222=-b y a x 有公共渐近线,则双曲线的方程可设为λ=-22 22b y a x (0>λ, 焦点在x 轴上,0<λ,焦点在y 轴上) 高考数学专题复习:双曲线(含解析) 本文存在大量的格式错误和段落问题,需要进行修正和删减。修正后的文章如下: 研究目标: 1.理解双曲线的定义、几何图形、标准方程以及简单几何性质。 2.理解数形结合的思想。 3.了解双曲线的实际背景及其简单应用。 一、单选题 1.设 $F_1,F_2$ 分别是双曲线 $C: \frac{x^2}{a^2}- \frac{y^2}{b^2}=1$ 的左右焦点,点 $P$ 在双曲线 $C$ 的右支上,且 $F_1P=F_2P=c$,则 $\frac{c^2}{a^2-b^2}$ 的值为:A。$1$ B。$\frac{1}{2}$ C。$\frac{1}{3}$ D。$\frac{1}{4}$ 答案】B 解析】根据双曲线的性质求出 $c$ 的值,结合向量垂直和向量和的几何意义进行转化求解即可。 点睛】本题主要考查双曲线性质的意义,根据向量垂直和向量和的几何意义是解决本题的关键。 2.设 $F_1(-1,0),F_2(1,0)$ 是双曲线 $C: \frac{x^2}{a^2}- \frac{y^2}{b^2}=1$ 的左右焦点,$A(0,b)$ 为左顶点,点 $P$ 为双曲线右支上一点,且 $AP=\frac{a}{2}$,则 $\frac{b^2}{a^2}$ 的值为: A。$1$ B。$\frac{1}{2}$ C。$\frac{1}{3}$ D。$\frac{1}{4}$ 答案】D 解析】先求出双曲线的方程为 $\frac{x^2}{a^2}- \frac{y^2}{b^2}=1$,再求出点 $P$ 的坐标,最后求 $\frac{b^2}{a^2}$。 点睛】本题主要考查双曲线的几何性质和向量的数量积运算,考查双曲线方程的求法,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力。双曲线的通径为 $2a$。 3.已知直线$l$ 的倾斜角为$\theta$,且$l: y=x\tan\theta$,直线 $l$ 与双曲线 $C: \frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$ 的左、右两支分别交于 $A,B$ 两点,$OA\perp$轴, $OB\perp$轴(其中 $O$、$F_1,F_2$ 分别为双曲线的坐标原点、左、右焦点),则该双曲线的离心率为: A。$\frac{\sqrt{3}}{2}$ B。$\frac{\sqrt{2}}{2}$ C。$\frac{1}{2}$ D。$\frac{\sqrt{5}}{4}$ 答案】D 考点一:双曲线定义及标准方程 双曲线的定义 1.平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离的差的绝对值为常数(小于|F1F2|且不等于零)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做焦距. 集合P={M||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a、c为常数且a>0,c>0; (1)当2a<2c时,P点的轨迹是双曲线; (2)当2a=2c时,P点的轨迹是两条射线; (3)当2a>2c时,P点不存在. 2.双曲线标准方程 (1)当双曲线的焦点在x轴上时,双曲线的标准方程为x2 a2- y2 b2=1(a>0,b>0). (2)当双曲线的焦点在y轴上时,双曲线的标准方程为y2 a2- x2 b2=1(a>0,b>0). 【重点解法】双曲线方程的几种常见设法 (1)与双曲线x2 a2- y2 b2=1有共同渐近线的双曲线方程可设为 x2 a2- y2 b2=λ(λ≠0). (2)若双曲线的渐近线方程为y=±n m x,则双曲线方程可设为 x2 m2- y2 n2=λ(λ≠0) 或n2x2-m2y2=λ(λ≠0). (3)与双曲线x2 a2- y2 b2=1共焦点的双曲线方程可设为 x2 a2-k- y2 b2+k=1(- b2新高考数学一轮复习考点知识专题讲解与练习 42 双曲线
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