双曲线题型归纳含(答案)
双曲线常见题型归纳

数学
HONG DIANJ IE XI
⊙ 湖 北大 学附 属中 学 章雄 钢 ⊙ 武 汉市 东湖 中学 卢 昕
题型一 运用双曲线的定义 例 1 某中心接到其 正东、正西、正北方向三个观 测点 的报告 :正 西、正北 两个观测 点同时 听到了 一声 巨 响,正 东观 测点 听到 的 时间 比其 它两 个观 测点 晚 4s. 已知 各观测点 到该中 心的距离 都是 1 02 0m. 试确 定 该巨 响发 生的位 置(. 假 定当 时声音 传播 的速 度为 34 0m/s,相关各点均在同一平面上.) 解析 如图,以接报中心为原点 O ,正东、正北方 向为 x 轴、y 轴 正向,建立 直角坐标 系.设 A , B, C 分 别是 西、东 、北观测 点,则 A ( - 1 02 0, 0 ) ,B(1 02 0, 0) , C(0 , 1 02 0).
线方程.
题型五 直线与双曲线的位置关系
例5
x2 (1)过点 P ( 7, 5 ) 与 双曲线 -
2
y =1有
7 25
且 只 有 一 个 公 共 点 的 直 线 有 几 条 ,求 出 它 们 的 方 程 ;
(2)直 线
y = kx + 1 与 双曲 线 3x 2 -
2
y
=
1
相交 于
A , B 两点,当 a 为 何值时 ,A, B 在 双曲 线的 同一 支
近 代 物 理 学 之 父 、近 代 科 学 之 父 、实 验 物 理 学 之 父 —— 伽 利 略·伽 利 雷
Z 数学
重点解析
HO NGDI ANJ I EXI
右焦 点 分 别为 F 1, F 2 ,点 P 在 双 曲线 的 右 支上 ,且
双曲线专题 (优秀经典练习题及答案详解)

双曲线专题一、学习目标:1.理解双曲线的定义;2.熟悉双曲线的简单几何性质;3.能根据双曲线的定义和几何性质解决简单实际题目.二、知识点梳理定 义1、到两个定点1F 与2F 的距离之差的绝对值等于定长(小于21F F )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()1>e ee (>1)的点的轨迹标准方程-22a x 22b y =1()0,0>>b a -22a y 22bx =1()0,0>>b a 图 形性质范围a x ≥或a x -≤,R y ∈R x ∈,a y ≥或a y -≤对称性 对称轴: 坐标轴 ;对称中心: 原点渐近线x a by ±=x b a y ±=顶点 坐标 ()0,1a A -,()0,2a A ()b B -,01,()b B ,02 ()a A -,01,()a A ,02()0,1b B -,()0,2b B焦点 ()0,1c F -,()0,2c F()c F -,01,()c F ,02轴 实轴21A A 的长为a 2 虚轴21B B 的长为b 2离心率1>=ace ,其中22b a c += 准线准线方程是c a x 2±=准线方程是ca y 2±=三、课堂练习1、双曲线方程为2221x y -=,则它的右焦点坐标为( )A 、2,02⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭B 、5,02⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭C 、6,02⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭D 、()3,01.解析:C2.设椭圆C 1的离心率为,焦点在x 轴上且长轴长为26,若曲线C 2上的点到椭圆C 1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C 2的标准方程为( )A . ﹣=1B .﹣=1C .﹣=1D .﹣=12.解析A :在椭圆C 1中,由,得椭圆C 1的焦点为F 1(﹣5,0),F 2(5,0),曲线C 2是以F 1、F 2为焦点,实轴长为8的双曲线, 故C 2的标准方程为:﹣=1,故选A .3.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.453.解析C :依题意得a =b =2,∴c =2. ∵|PF 1|=2|PF 2|,设|PF 2|=m ,则|PF 1|=2m .又|PF 1|-|PF 2|=22=m . ∴|PF 1|=42,|PF 2|=2 2. 又|F 1F 2|=4,∴cos ∠F 1PF 2=422+222-422×42×22=34.故选C.4.已知双曲线的两个焦点为F 1(﹣,0)、F 2(,0),P 是此双曲线上的一点,且PF 1⊥PF 2,|PF 1|•|PF 2|=2,则该双曲线的方程是( ) A.﹣=1 B.﹣=1 C.﹣y 2=1D.x 2﹣=14.解析C :解:设双曲线的方程为﹣=1. 由题意得||PF 1|﹣|PF 2||=2a ,|PF 1|2+|PF 2|2=(2)2=20.又∵|PF 1|•|PF 2|=2, ∴4a 2=20﹣2×2=16 ∴a 2=4,b 2=5﹣4=1.所以双曲线的方程为﹣y 2=1.故选C .5.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1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=1B.x 25-y 220=1C.x 280-y 220=1D.x 220-y 280=1 5.解析A :设焦距为2c ,则得c =5.点P (2,1)在双曲线的渐近线y =±ba x 上,得a =2b .结合c=5,得4b 2+b 2=25, 解得b 2=5,a 2=20,所以双曲线方程为x 220-y 25=1. 6.等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线y 2=16x 的准线交于A ,B 两点,|AB |=43,则C 的实轴长为( )A. 2 B .2 2 C .4 D .86.解析C :设等轴双曲线方程为x 2-y 2=a 2,根据题意,得抛物线的准线方程为x =-4,代入双曲线的方程得16-y 2=a 2,因为|AB |=43,所以16-(23)2=a 2,即a 2=4,所以2a =4,所以选C. 7.平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 24-y 212=1上一点M 的横坐标为3,则点M 到此双曲线的右焦点的距离为________.7.解析:双曲线的右焦点(4,0),点M (3,15)或(3,-15),则点M 到此双曲线的右焦点的距离为4.8.以知F 是双曲线221412x y -=的左焦点,(1,4),A P 是双曲线右支上的动点,则PF PA + 的最小值为 。
双曲线经典练习题总结(带答案)

双曲线经典练习题总结(带答案)一、选择题1.以椭圆x 216+y 29=1的顶点为顶点,离心率为2的双曲线方程为( C )A .x 216-y 248=1B .y 29-x 227=1C .x 216-y 248=1或y 29-x 227=1D .以上都不对[解析] 当顶点为(±4,0)时,a =4,c =8,b =43,双曲线方程为x 216-y 248=1;当顶点为(0,±3)时,a =3,c =6,b =33,双曲线方程为y 29-x 227=1.2.双曲线2x 2-y 2=8的实轴长是( C ) A .2 B .22 C .4 D .42[解析] 双曲线2x 2-y 2=8化为标准形式为x 24-y 28=1,∴a =2,∴实轴长为2a =4.3.(全国Ⅱ文,5)若a >1,则双曲线x 2a 2-y 2=1的离心率的取值范围是( C )A .(2,+∞)B .(2,2 )C .(1,2)D .(1,2)[解析] 由题意得双曲线的离心率e =a 2+1a. ∴c 2=a 2+1a 2=1+1a2.∵a >1,∴0<1a 2<1,∴1<1+1a2<2,∴1<e < 2.故选C .4.(2018·全国Ⅲ文,10)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则点(4,0)到C的渐近线的距离为( D ) A .2 B .2 C .322D .22[解析] 由题意,得e =ca=2,c 2=a 2+b 2,得a 2=b 2.又因为a >0,b >0,所以a =b ,渐近线方程为x ±y =0,点(4,0)到渐近线的距离为42=22, 故选D .5.(2019·全国Ⅲ卷理,10)双曲线C :x 24-y 22=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 ) A .324B .322C .22D .32[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 =22x ,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=32,即△PFO 的底边长为6,高为32,所以它的面积为12×6×32=324.故选A . 6.若双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线被圆(x -2)2+y 2=4所截得的弦长为2,则C 的离心率为( A ) A .2 B .3 C .2D .233[解析] 设双曲线的一条渐近线方程为y =ba x ,圆的圆心为(2,0),半径为2,由弦长为2得出圆心到渐近线的距离为22-12= 3.根据点到直线的距离公式得2b a 2+b 2=3,解得b 2=3a 2. 所以C 的离心率e =ca =c 2a 2=1+b 2a2=2.故选A . 二、填空题7.(2019·江苏卷,7)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2-y 2b 2=1(b >0)经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是 [解析] 因为双曲线x 2-y 2b 2=1(b >0)经过点(3,4),所以9-16b 2=1(b >0),解得b =2,即双曲线方程为x 2-y 22=1,其渐近线方程为y =±2x .8.双曲线x 24+y 2k =1的离心率e ∈(1,2),则k 的取值范围是__-12<k <0__.[解析] 双曲线方程可变形为x 24-y 2-k =1,则a 2=4,b 2=-k ,c 2=4-k ,e =ca =4-k2.又因为e ∈(1,2),即1<4-k2<2,解得-12<k <0. 三、解答题9.(1)求与椭圆x 29+y 24=1有公共焦点,且离心率e =52的双曲线的方程;(2)求实轴长为12,离心率为54的双曲线的标准方程.[解析] (1)设双曲线的方程为x 29-λ-y 2λ-4=1(4<λ<9),则a 2=9-λ,b 2=λ-4,∴c 2=a 2+b 2=5,∵e =52,∴e 2=c 2a 2=59-λ=54,解得λ=5, ∴所求双曲线的方程为x 24-y 2=1.(2)由于无法确定双曲线的焦点在x 轴上还是在y 轴上,所以可设双曲线标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0).由题设知2a =12,c a =54且c 2=a 2+b 2,∴a =6,c =152,b 2=814.∴双曲线的标准方程为x 236-y 2814=1或y 236-x 2814=1.B 级 素养提升一、选择题1.如果椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,那么双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为( A )A .52B .54C .2D .2[解析] 由已知椭圆的离心率为32,得a 2-b 2a 2=34,∴a 2=4b 2.∴a 2+b 2a 2=5b 24b 2=54.∴双曲线的离心率e =52. 2.双曲线x 2-y 2m =1的离心率大于2的充分必要条件是( C )A .m >12B .m ≥1C .m >1D .m >2[解析] 本题考查双曲线离心率的概念,充分必要条件的理解. 双曲线离心率e =1+m >2,所以m >1,选C .3.(多选题)已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 22-y 2=1上的一点,F 1、F 2是C 的两个焦点.若MF 1→·MF 2→<0,则y 0的取值可能是( BC ) A .-1 B .0 C .12D .1[解析] 由双曲线方程可知F 1(-3,0)、F 2(3,0), ∵MF 1→·MF 2→<0,∴(-3-x 0)(3-x 0)+(-y 0)(-y 0)<0, 即x 20+y 20-3<0,∴2+2y 20+y 20-3<0,y 20<13, ∴-33<y 0<33,故选BC . 4.(多选题)将离心率为e 1的双曲线C 1的实半轴长a 和虚半轴长b (a ≠b )同时增加m (m >0)个单位长度,得到离心率为e 2的双曲线C 2,则( BD ) A .对任意的a ,b ,e 1>e 2 B .当a <b 时,e 1>e 2 C .对任意的a ,b ,e 1<e 2 D .当a >b 时,e 1<e 2[解析] 由条件知e 21=c 2a 2=1+b 2a2,e 22=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b +m a +m 2,当a >b 时,b +m a +m >ba ,∴e 21<e 22.∴e 1<e 2.当a <b 时,b +m a +m <ba ,∴e 21>e 22.∴e 1>e 2.所以,当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 2. 二、填空题5.(2019·课标全国Ⅰ理,16)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 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__2__.[解析] 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±ba x ,∵F 1B →·F 2B →=0,∴F 1B ⊥F 2B ,∴点B 在⊙O :x 2+y 2=c 2上,如图所示,不妨设点B 在第一象限,由⎩⎪⎨⎪⎧y =b ax x 2+y 2=c2a 2+b 2=c 2x >0,得点B (a ,b ),∵F 1A →=AB →,∴点A 为线段F 1B 的中点,∴A ⎝⎛⎭⎪⎫a -c 2,b 2,将其代入y =-b a x 得b 2=⎝⎛⎭⎫-b a ×a -c 2.解得c =2a ,故e =ca=2.6.已知双曲线x 29-y 2a =1的右焦点为(13,0),则该双曲线的渐近线方程为__y =±23x __.[解析] 由已知得9+a =13,即a =4,故所求双曲线的渐近线为y =±23x .三、解答题7.焦点在x 轴上的双曲线过点P (42,-3),且点Q (0,5)与两焦点的连线互相垂直,求此双曲线的标准方程.[解析] 因为双曲线焦点在x 轴上,所以设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),F 1(-c,0)、F 2(c,0).因为双曲线过点P (42,-3), 所以32a 2-9b2=1.①又因为点Q (0,5)与两焦点的连线互相垂直, 所以QF 1→·QF 2→=0,即-c 2+25=0. 所以c 2=25.② 又c 2=a 2+b 2,③所以由①②③可解得a 2=16或a 2=50(舍去). 所以b 2=9,所以所求的双曲线的标准方程是x 216-y 29=1. 8.(2020·云南元谋一中期中)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F (c,0).(1)若双曲线的一条渐近线方程为y =x 且c =2,求双曲线的方程;(2)以原点O 为圆心,c 为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A ,过A 作圆的切线,其斜率为-3,求双曲线的离心率.[解析] (1)由题意,ba =1,c =2,a 2+b 2=c 2,∴a 2=b 2=2,∴双曲线方程为x 22-y 22=1.(2)由题意,设A (m ,n ),则k OA =33,从而n =33m ,m 2+n 2=c 2,∴A (32c ,c 2), 将A (32c ,c 2)代入双曲线x 2a 2-y 2b 2=1得:3c 24a 2-c 24b 2=1,∴c 2(3b 2-a 2)=4a 2b 2,且c 2=a 2+b 2,∴(a 2+b 2)(3b 2-a 2)=4a 2b 2, ∴3b 4-2a 2b 2-a 4=0,∴3(b a )4-2(ba )2-1=0,∴b 2a 2=1从而e 2=1+b 2a 2=2,∴e = 2.。
椭圆与双曲线常见题型总结(附答案)

又椭圆过点 ,则 ,(1)式代入上式,解得 , ,椭圆方程为 。
(Ⅱ)设 ,弦MN的中点A
由 得: , 直线 与椭圆交于不同的两点, ,即 ………………(1)
由韦达定理得: ,则 ,
直线AG的斜率为: ,
由直线AG和直线MN垂直可得: ,即 ,代入(1)式,可得 ,即 ,则 。
由 消y整理,得
由直线和抛物线交于两点,得 即
由韦达定理,得: 。则线段AB的中点为 。
线段的垂直平分线方程为:
令y=0,得 ,则 为正三角形, 到直线AB的距离d为 。
解得 满足 式此时 。
思维规律:直线过定点设直线的斜率k,利用韦达定理法,将弦的中点用k表示出来,再利用垂直关系将弦的垂直平分线方程写出来,求出了横截距的坐标;再利用正三角形的性质:高是边长的 倍,将k确定,进而求出 的坐标。
解:(I)∵a2=2,b2=1,∴c=1,F(-1,0),l:x=-2.∵圆过点O、F,∴圆心M在直线x=-
设M(- ),则圆半径:r=|(- )-(-2)|=
由|OM|=r,得 ,解得t=± ,∴所求圆的方程为(x+ )2+(y± )2= .
(II)由题意可知,直线AB的斜率存在,且不等于0,设直线AB的方程为y=k(x+1)(k≠0),
本题解决过程中,有一个消元技巧,就是直线和抛物线联立时,要消去一次项,计算量小一些,也运用了同类坐标变换——韦达定理,同点纵、横坐标变换-------直线方程的纵坐标表示横坐标。其实解析几何就这么点知识,你发现了吗?
题型三:过已知曲线上定点的弦的问题
若直线过的定点在已知曲线上,则过定点的直线的方程和曲线联立,转化为一元二次方程(或类一元二次方程),考察判断式后,韦达定理结合定点的坐标就可以求出另一端点的坐标,进而解决问题。下面我们就通过例题领略一下思维过程。
高三数学双曲线试题答案及解析

高三数学双曲线试题答案及解析1.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线均和圆C:x2+y2-6x+5=0相切,且双曲线的右焦点为圆C的圆心,则该双曲线的方程为( )A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1【答案】A【解析】由x2+y2-6x+5=0知圆心C(3,0),半径r=2.又-=1的渐近线为bx±ay=0,且与圆C相切.由直线与圆相切,得=2,即5b2=4a2,①因为双曲线右焦点为圆C的圆心,所以c=3,从而9=a2+b2,②由①②联立,得a2=5,b2=4,故所求双曲线方程为-=1,选A.2.若实数满足,则曲线与曲线的()A.离心率相等B.虚半轴长相等C.实半轴长相等D.焦距相等【答案】D【解析】,则,,双曲线的实半轴长为,虚半轴长为,焦距为,离心率为,双曲线的实半轴长为,虚半轴长为,焦距为,离心率为,因此,两双曲线的焦距相等,故选D.【考点】本题考查双曲线的方程与基本几何性质,属于中等题.3.(本小题满分13分)已知双曲线的两条渐近线分别为.(1)求双曲线的离心率;(2)如图,为坐标原点,动直线分别交直线于两点(分别在第一,四象限),且的面积恒为8,试探究:是否存在总与直线有且只有一个公共点的双曲线?若存在,求出双曲线的方程;若不存在,说明理由.【答案】(1) ;(2)存在【解析】(1) 已知双曲线的两条渐近线分别为,所以根据即可求得结论.(2)首先分类讨论直线的位置.由直线垂直于x轴可得到一个结论.再讨论直线不垂直于x轴,由的面积恒为8,则转化为.由直线与双曲线方程联立以及韦达定理,即可得到直线有且只有一个公共点.试题解析:(1)因为双曲线E的渐近线分别为和.所以,从而双曲线E的离心率.(2)由(1)知,双曲线E的方程为.设直线与x轴相交于点C.当轴时,若直线与双曲线E有且只有一个公共点,则,又因为的面积为8,所以.此时双曲线E的方程为.若存在满足条件的双曲线E,则E的方程只能为.以下证明:当直线不与x轴垂直时,双曲线E:也满足条件.设直线的方程为,依题意,得k>2或k<-2.则,记.由,得,同理得.由得, 即. 由得, .因为,所以,又因为.所以,即与双曲线E有且只有一个公共点.因此,存在总与有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为.【考点】1.双曲线的性质.2.直线与双曲线的位置关系.3. 三角形的面积的表示.4.设分别为双曲线的左、右焦点,双曲线上存在一点使得则该双曲线的离心率为A.B.C.D.3【答案】B【解析】因为是双曲线上一点,所以,又所以,,所以又因为,所以有,,即解得:(舍去),或;所以,所以故选B.【考点】1、双曲线的定义和标准方程;2、双曲线的简单几何性质.5.已知A1,A2双曲线的顶点,B为双曲线C的虚轴一个端点.若△A1BA2是等边三角形,则双曲线的离心率e等于.【答案】2【解析】由题意可知,解得,即,所以.则.【考点】双曲线的简单几何性质.6.已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,则该双曲线的焦点到其渐近线的距离为()A.B.C.D.【答案】A【解析】抛物线的焦点坐标为,因此双曲线的右焦点的坐标也为,所以,解得,故双曲线的渐近线的方程为,即,因此双曲线的焦点到其渐近线的距离为,故选A.【考点】1.双曲线的几何性质;2.点到直线的距离7.已知双曲线="1" 的两个焦点为、,P是双曲线上的一点,且满足,(1)求的值;(2)抛物线的焦点F与该双曲线的右顶点重合,斜率为1的直线经过点F与该抛物线交于A、B两点,求弦长|AB|.【答案】(1) (2)16【解析】(1)根据题意,又,,,又|P F|•|PF|="|" F F|=, |P F|<4,得在区间(0,4)上有解,所以因此,又,所以(2)双曲线方程为=1,右顶点坐标为(2,0),即所以抛物线方程为直线方程为由(1)(2)两式联立,解得和所以弦长|AB|==168.设F是抛物线的焦点,点A是抛物线与双曲线的一条渐近线的一个公共点,且轴,则双曲线的离心率为_______.【答案】【解析】由抛物线方程,可得焦点为,不妨设点在第一象限,则有,代入双曲线渐近线方程,得,则,所以双曲线离率为.故正确答案为.【考点】1.抛物线;2.双曲线.9.已知抛物线y2=2px(p>0)上一点M(1,m)(m>0)到其焦点的距离为5,双曲线-y2=1的左顶点为A,若双曲线的一条渐近线与直线AM平行,则实数a的值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】由于M(1,m)在抛物线上,∴m2=2p,而M到抛物线的焦点的距离为5,根据抛物线的定义知点M到抛物线的准线x=-的距离也为5,∴1+=5,∴p=8,由此可以求得m=4,=,而双曲线的渐近线方程为y=±,根据题意得,双曲线的左顶点为A(-,0),∴kAM=,∴a=.10.设双曲线的渐近线方程为,则的值为()A.4B.3C.2D.1【答案】C【解析】由双曲线方程可知渐近线方程为,故可知。
双曲线经典练习题总结(带答案)

双曲线经典练习题总结(带答案)一、选择题1.以椭圆x 216+y 29=1的顶点为顶点,离心率为2的双曲线方程为( C )A .x 216-y 248=1B .y 29-x 227=1C .x 216-y 248=1或y 29-x 227=1D .以上都不对[解析] 当顶点为(±4,0)时,a =4,c =8,b =43,双曲线方程为x 216-y 248=1;当顶点为(0,±3)时,a =3,c =6,b =33,双曲线方程为y 29-x 227=1.2.双曲线2x 2-y 2=8的实轴长是( C ) A .2 B .22 C .4 D .42[解析] 双曲线2x 2-y 2=8化为标准形式为x 24-y 28=1,∴a =2,∴实轴长为2a =4.3.(全国Ⅱ文,5)若a >1,则双曲线x 2a 2-y 2=1的离心率的取值范围是( C )A .(2,+∞)B .(2,2 )C .(1,2)D .(1,2)[解析] 由题意得双曲线的离心率e =a 2+1a. ∴c 2=a 2+1a 2=1+1a2.∵a >1,∴0<1a 2<1,∴1<1+1a2<2,∴1<e < 2.故选C .4.(2018·全国Ⅲ文,10)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则点(4,0)到C的渐近线的距离为( D ) A .2 B .2 C .322D .22[解析] 由题意,得e =ca=2,c 2=a 2+b 2,得a 2=b 2.又因为a >0,b >0,所以a =b ,渐近线方程为x ±y =0,点(4,0)到渐近线的距离为42=22, 故选D .5.(2019·全国Ⅲ卷理,10)双曲线C :x 24-y 22=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 ) A .324B .322C .22D .32[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 =22x ,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=32,即△PFO 的底边长为6,高为32,所以它的面积为12×6×32=324.故选A . 6.若双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线被圆(x -2)2+y 2=4所截得的弦长为2,则C 的离心率为( A ) A .2 B .3 C .2D .233[解析] 设双曲线的一条渐近线方程为y =ba x ,圆的圆心为(2,0),半径为2,由弦长为2得出圆心到渐近线的距离为22-12= 3.根据点到直线的距离公式得2b a 2+b 2=3,解得b 2=3a 2. 所以C 的离心率e =ca =c 2a 2=1+b 2a2=2.故选A . 二、填空题7.(2019·江苏卷,7)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2-y 2b 2=1(b >0)经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是 [解析] 因为双曲线x 2-y 2b 2=1(b >0)经过点(3,4),所以9-16b 2=1(b >0),解得b =2,即双曲线方程为x 2-y 22=1,其渐近线方程为y =±2x .8.双曲线x 24+y 2k =1的离心率e ∈(1,2),则k 的取值范围是__-12<k <0__.[解析] 双曲线方程可变形为x 24-y 2-k =1,则a 2=4,b 2=-k ,c 2=4-k ,e =ca =4-k2.又因为e ∈(1,2),即1<4-k2<2,解得-12<k <0. 三、解答题9.(1)求与椭圆x 29+y 24=1有公共焦点,且离心率e =52的双曲线的方程;(2)求实轴长为12,离心率为54的双曲线的标准方程.[解析] (1)设双曲线的方程为x 29-λ-y 2λ-4=1(4<λ<9),则a 2=9-λ,b 2=λ-4,∴c 2=a 2+b 2=5,∵e =52,∴e 2=c 2a 2=59-λ=54,解得λ=5, ∴所求双曲线的方程为x 24-y 2=1.(2)由于无法确定双曲线的焦点在x 轴上还是在y 轴上,所以可设双曲线标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0).由题设知2a =12,c a =54且c 2=a 2+b 2,∴a =6,c =152,b 2=814.∴双曲线的标准方程为x 236-y 2814=1或y 236-x 2814=1.B 级 素养提升一、选择题1.如果椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,那么双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为( A )A .52B .54C .2D .2[解析] 由已知椭圆的离心率为32,得a 2-b 2a 2=34,∴a 2=4b 2.∴a 2+b 2a 2=5b 24b 2=54.∴双曲线的离心率e =52. 2.双曲线x 2-y 2m =1的离心率大于2的充分必要条件是( C )A .m >12B .m ≥1C .m >1D .m >2[解析] 本题考查双曲线离心率的概念,充分必要条件的理解. 双曲线离心率e =1+m >2,所以m >1,选C .3.(多选题)已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 22-y 2=1上的一点,F 1、F 2是C 的两个焦点.若MF 1→·MF 2→<0,则y 0的取值可能是( BC ) A .-1 B .0 C .12D .1[解析] 由双曲线方程可知F 1(-3,0)、F 2(3,0), ∵MF 1→·MF 2→<0,∴(-3-x 0)(3-x 0)+(-y 0)(-y 0)<0, 即x 20+y 20-3<0,∴2+2y 20+y 20-3<0,y 20<13, ∴-33<y 0<33,故选BC . 4.(多选题)将离心率为e 1的双曲线C 1的实半轴长a 和虚半轴长b (a ≠b )同时增加m (m >0)个单位长度,得到离心率为e 2的双曲线C 2,则( BD ) A .对任意的a ,b ,e 1>e 2 B .当a <b 时,e 1>e 2 C .对任意的a ,b ,e 1<e 2 D .当a >b 时,e 1<e 2[解析] 由条件知e 21=c 2a 2=1+b 2a2,e 22=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b +m a +m 2,当a >b 时,b +m a +m >ba ,∴e 21<e 22.∴e 1<e 2.当a <b 时,b +m a +m <ba ,∴e 21>e 22.∴e 1>e 2.所以,当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 2. 二、填空题5.(2019·课标全国Ⅰ理,16)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 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__2__.[解析] 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±ba x ,∵F 1B →·F 2B →=0,∴F 1B ⊥F 2B ,∴点B 在⊙O :x 2+y 2=c 2上,如图所示,不妨设点B 在第一象限,由⎩⎪⎨⎪⎧y =b ax x 2+y 2=c2a 2+b 2=c 2x >0,得点B (a ,b ),∵F 1A →=AB →,∴点A 为线段F 1B 的中点,∴A ⎝⎛⎭⎪⎫a -c 2,b 2,将其代入y =-b a x 得b 2=⎝⎛⎭⎫-b a ×a -c 2.解得c =2a ,故e =ca=2.6.已知双曲线x 29-y 2a =1的右焦点为(13,0),则该双曲线的渐近线方程为__y =±23x __.[解析] 由已知得9+a =13,即a =4,故所求双曲线的渐近线为y =±23x .三、解答题7.焦点在x 轴上的双曲线过点P (42,-3),且点Q (0,5)与两焦点的连线互相垂直,求此双曲线的标准方程.[解析] 因为双曲线焦点在x 轴上,所以设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),F 1(-c,0)、F 2(c,0).因为双曲线过点P (42,-3), 所以32a 2-9b2=1.①又因为点Q (0,5)与两焦点的连线互相垂直, 所以QF 1→·QF 2→=0,即-c 2+25=0. 所以c 2=25.② 又c 2=a 2+b 2,③所以由①②③可解得a 2=16或a 2=50(舍去). 所以b 2=9,所以所求的双曲线的标准方程是x 216-y 29=1. 8.(2020·云南元谋一中期中)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F (c,0).(1)若双曲线的一条渐近线方程为y =x 且c =2,求双曲线的方程;(2)以原点O 为圆心,c 为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A ,过A 作圆的切线,其斜率为-3,求双曲线的离心率.[解析] (1)由题意,ba =1,c =2,a 2+b 2=c 2,∴a 2=b 2=2,∴双曲线方程为x 22-y 22=1.(2)由题意,设A (m ,n ),则k OA =33,从而n =33m ,m 2+n 2=c 2,∴A (32c ,c 2), 将A (32c ,c 2)代入双曲线x 2a 2-y 2b 2=1得:3c 24a 2-c 24b 2=1,∴c 2(3b 2-a 2)=4a 2b 2,且c 2=a 2+b 2,∴(a 2+b 2)(3b 2-a 2)=4a 2b 2, ∴3b 4-2a 2b 2-a 4=0,∴3(b a )4-2(ba )2-1=0,∴b 2a 2=1从而e 2=1+b 2a 2=2,∴e = 2.。
双曲线练习题(含答案)

双曲线及其标准方程习题一、 单选题(每道小题 4分 共 56分 )1. 命题甲:动点P 到两定点A 、B 距离之差│|PA|-|PB|│=2a(a >0);命题乙; P 点轨迹是双曲线,则命题甲是命题乙的 [ ] A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分也非必要条件2.若双曲线的一个焦点是,,则等于 . . . .2kx ky =1(04)k [ ]A B C D 22---33258332583.点到点,与它关于原点的对称点的距离差的绝对值等于,则点的轨迹方程是 . .. .P (60)10P [ ]A y 11=1B y 25=1C y 6=1D y 25=12222-----x x x x 2222256125114.k 5+y 6k=1[ ]A B C D 2<是方程表示双曲线的 .既非充分又非必要条件 .充要条件.必要而非充分条件 .充分而非必要条件x k 25--5. 如果方程x 2sin α-y 2cos α=1表示焦点在y 轴上的双曲线,那么角α的终边在 [ ] A .第四象限 B .第三象限 C .第二象限 D .第一象限 6.下列曲线中的一个焦点在直线上的是 . .. .4x 5y +25=0[ ]A y 16=1B +y 16=1C x 16=1D +x 16=12222---x x y y 22229259257. 若a ·b <0,则ax 2-ay 2=b 所表示的曲线是 [ ] A .双曲线且焦点在x 轴上 B .双曲线且焦点在y 轴上 C .双曲线且焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上 D .椭圆 8.以椭圆的焦点为焦点,且过,点的双曲线方程为. .. .x x y y y 2222296109251150+y 25=1P(35)[ ]A y 10=1B x 6=1C x 3=1D x 2=122222----9.到椭圆的两焦点距离之差的绝对值等于椭圆短轴的点的轨迹方程是 . .. .x x x x x 2222225251697+y 9=1[ ]A y 9=1B y 9=1C y 7=1D y 9=122222----10.直线与坐标轴交两点,以坐标轴为对称轴,以其中一点为焦点且另一点为虚轴端点的双曲线的方程是 . .. .或2x 5y +20=0[ ]A y 16=1B y 84=1C y 84=1D y 84=1y 84=122222------x x x x x 2222284161001610011.以坐标轴为对称轴,过,点且与双曲线有相等焦距的双曲线方程是 .或 .或.或 .或A(34)y 20=1[ ]A y 20=1x 20=1B y 15=1x 15=1C y 20=1x 15=1D y 5=1x 10=1222222222x x y x y x y x y 22222222255510105102015---------12.与双曲线共焦点且过点,的双曲线方程是 . .. .x x x x x 2222215520916------y 10=1(34)[ ]A y 20=1B y 5=1C y 16=1D y 9=12222213. 已知ab <0,方程y=-2x +b 和bx 2+ay 2=ab 表示的曲线只可能是图中的 [ ]14.已知△一边的两个端点是、,另两边斜率的积是,那么顶点的轨迹方程是 . .. .ABC A(7,0)B(70)C [ ]A x +y =49B +x 49=1C =1D 5y 147=12222---,x 355147514749492222y y x二、 填空题(每道小题 4分 共 8分 )1.已知双曲线的焦距是,则的值等于 .x k 21+-y 5=18k 22.设双曲线,与恰是直线在轴与轴上的截距,那么双曲线的焦距等于 .x a 22--y b=1(a >0,b >0)a b 3x +5y 15=0x y 22双曲线的标准方程及其简单的几何性质1.平面内到两定点E 、F 的距离之差的绝对值等于|EF |的点的轨迹是( ) A .双曲线 B .一条直线 C .一条线段 D .两条射线 2.已知方程x 21+k -y 21-k =1表示双曲线,则k 的取值范围是( )A .-1<k <1B .k >0C .k ≥0D .k >1或k <-13.动圆与圆x 2+y 2=1和x 2+y 2-8x +12=0都相外切,则动圆圆心的轨迹为( ) A .双曲线的一支 B .圆 C .抛物线 D .双曲线4.以椭圆x 23+y 24=1的焦点为顶点,以这个椭圆的长轴的端点为焦点的双曲线方程是( )A.x 23-y 2=1 B .y 2-x 23=1 C.x 23-y 24=1D.y 23-x 24=1 5.“ab <0”是“曲线ax 2+by 2=1为双曲线”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件6.已知双曲线的两个焦点为F 1(-5,0)、F 2(5,0),P 是此双曲线上的一点,且PF 1⊥PF 2, |PF 1|·|PF 2|=2,则该双曲线的方程是( ) A.x 22-y 23=1 B.x 23-y 22=1 C.x 24-y 2=1 D .x 2-y 24=17.已知点F 1(-4,0)和F 2(4,0),曲线上的动点P 到F 1、F 2距离之差为6,则曲线方程为( ) A.x 29-y 27=1 B.x 29-y 27=1(y >0) C.x 29-y 27=1或x 27-y 29=1 D.x 29-y 27=1(x >0) 8.已知双曲线的左、右焦点分别为F 1、F 2,在左支上过F 1的弦AB 的长为5,若2a =8,那么△ABF 2的周长是( ) A .16B .18C .21D .269.已知双曲线与椭圆x 29+y 225=1共焦点,它们的离心率之和为145,双曲线的方程是( )A.x 212-y 24=1B.x 24-y 212=1 C .-x 212+y 24=1 D .-x 24+y 212=1 10.焦点为(0,±6)且与双曲线x 22-y 2=1有相同渐近线的双曲线方程是( )A.x 212-y 224=1 B.y 212-x 224=1 C.y 224-x 212=1 D.x 224-y 212=111.若0<k <a ,则双曲线x 2a 2-k 2-y 2b 2+k 2=1与x 2a 2-y 2b 2=1有( )A .相同的实轴B .相同的虚轴C .相同的焦点D .相同的渐近线12.中心在坐标原点,离心率为53的双曲线的焦点在y 轴上,则它的渐近线方程为( )A .y =±54xB .y =±45xC .y =±43xD .y =±34x13.双曲线x 2b 2-y 2a 2=1的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率为( )A .2B. 3C. 2D.3214.双曲线x 29-y 216=1的一个焦点到一条渐近线的距离等于( )A. 3 B .3 C .4 D .2二、填空题15.双曲线的焦点在x 轴上,且经过点M (3,2)、N (-2,-1),则双曲线标准方程是________. 16.过双曲线x 23-y 24=1的焦点且与x 轴垂直的弦的长度为________.17.如果椭圆x 24+y 2a 2=1与双曲线x 2a -y 22=1的焦点相同,那么a =________.18.双曲线x 24+y 2b =1的离心率e ∈(1,2),则b 的取值范围是________.19.椭圆x 24+y 2a 2=1与双曲线x 2a2-y 2=1焦点相同,则a =________.20.双曲线以椭圆x 29+y 225=1的焦点为焦点,它的离心率是椭圆离心率的2倍,求该双曲线的方程为________.双曲线及其标准方程习题答案一、单选题1. B2. C3. A4. D5. B6. C7. B8. B9. C 10. A 11. C 12. A 13. B 14. D 二、填空题1. 10 2.234双曲线的标准方程及其简单的几何性质(答案)1、[答案] D2、[答案] A [解析] 由题意得(1+k )(1-k )>0,∴(k -1)(k +1)<0,∴-1<k <1.3、[答案] A [解析] 设动圆半径为r ,圆心为O , x 2+y 2=1的圆心为O 1,圆x 2+y 2-8x +12=0的圆心为O 2,由题意得|OO 1|=r +1,|OO 2|=r +2, ∴|OO 2|-|OO 1|=r +2-r -1=1<|O 1O 2|=4, 由双曲线的定义知,动圆圆心O 的轨迹是双曲线的一支.4、[答案] B [解析] 由题意知双曲线的焦点在y 轴上,且a =1,c =2, ∴b 2=3,双曲线方程为y 2-x 23=1. 5、[答案] C [解析] ab <0⇒曲线ax 2+by 2=1是双曲线,曲线ax 2+by 2=1是双曲线⇒ab <0. 6、[答案] C [解析] ∵c =5,|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2, ∴(|PF 1|-|PF 2|)2+2|PF 1|·|PF 2|=4c 2,∴4a 2=4c 2-4=16,∴a 2=4,b 2=1. 7、[答案] D [解析] 由双曲线的定义知,点P 的轨迹是以F 1、F 2为焦点, 实轴长为6的双曲线的右支,其方程为:x 29-y 27=1(x >0)8、[答案] D [解析] |AF 2|-|AF 1|=2a =8,|BF 2|-|BF 1|=2a =8, ∴|AF 2|+|BF 2|-(|AF 1|+|BF 1|)=16,∴|AF 2|+|BF 2|=16+5=21, ∴△ABF 2的周长为|AF 2|+|BF 2|+|AB |=21+5=26.9、[答案] C [解析] ∵椭圆x 29+y 225=1的焦点为(0,±4),离心率e =45,∴双曲线的焦点为(0,±4),离心率为145-45=105=2, ∴双曲线方程为:y 24-x 212=1.10、[答案] B [解析] 与双曲线x 22-y 2=1有共同渐近线的双曲线方程可设为x 22-y 2=λ(λ≠0),又因为双曲线的焦点在y 轴上, ∴方程可写为y 2-λ-x 2-2λ=1.又∵双曲线方程的焦点为(0,±6),∴-λ-2λ=36.∴λ=-12. ∴双曲线方程为y 212-x 224=1.11、[答案] C [解析] ∵0<k <a ,∴a 2-k 2>0.∴c 2=(a 2-k 2)+(b 2+k 2)=a 2+b 2.12、[答案] D [解析] ∵c a =53,∴c 2a 2=a 2+b 2a 2=259,∴b 2a 2=169,∴b a =43,∴a b =34.又∵双曲线的焦点在y 轴上,∴双曲线的渐近线方程为y =±a b x ,∴所求双曲线的渐近线方程为y =±34x .13、[答案] C [解析] 双曲线的两条渐近线互相垂直,则渐近线方程为:y =±x ,∴b a =1,∴b 2a 2=c 2-a 2a 2=1,∴c 2=2a 2,e =ca= 2. 14、[答案] C[解析] ∵焦点坐标为(±5,0),渐近线方程为y =±43x ,∴一个焦点(5,0)到渐近线y =43x 的距离为4.15、[答案] x 273-y 275=1 [解析] 设双曲线方程为:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)又点M (3,2)、N (-2,-1)在双曲线上,∴⎩⎨⎧ 9a 2-4b 2=14a 2-1b 2=1,∴⎩⎨⎧a 2=73b 2=75.16、[答案]833[解析] ∵a 2=3,b 2=4,∴c 2=7,∴c =7, 该弦所在直线方程为x =7,由⎩⎪⎨⎪⎧x =7x 23-y 24=1得y 2=163,∴|y |=433,弦长为833.17、[答案] 1 [解析] 由题意得a >0,且4-a 2=a +2,∴a =1.18、[答案] -12<b <0 [解析] ∵b <0,∴离心率e =4-b2∈(1,2),∴-12<b <0. 19、[答案]62 [解析] 由题意得4-a 2=a 2+1,∴2a 2=3,a =62. 焦点为(0,±4),离心率e =c a =45,∴双曲线的离心率e 1=2e =85,∴c 1a 1=4a 1=85,∴a 1=52,∴b 21=c 21-a 21=16-254=394,∴双曲线的方程为y 2254-x 2394=1.20、[答案]y2254-x2394=1 [解析]椭圆x29+y225=1中,a=5,b=3,c2=16,。
双曲线常见题型与典型方法归纳(修改版 附详解答案)

双曲线常见题型与典型方法归纳考点一 双曲线标准方程及性质1.双曲线的定义第一定义:平面内与两个定点21,F F 距离的差的绝对值等于|)|2(221F F a a <的点的轨迹。
(1)距离之差的绝对值.(2)当|MF 1|-|MF 2|=2a 时,曲线仅表示焦点F 2所对应的一支;当|MF 1|-|MF 2|=-2a 时,曲线仅表示焦点F 1所对应的一支;当2a =|F 1F 2|时,轨迹是同一直线上以F 1、F 2为端点向外的两条射线;当2a >|F 1F 2|时,动点轨迹不存在. 【典例】到两定点()0,31-F 、()0,32F 的距离之差的绝对值等于6的点M 的轨迹( )A .椭圆B .线段C .双曲线D .两条射线 第二定义:平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离的比是常数)1(>e 的动点的轨迹。
2双曲线的标准方程及几何性质标准方程)0,0(12222>>=-b a by a x )0,0(12222>>=-b a bx a y 图形性 质焦点 F 1(-)0,c ,F 2()0,c F 1(),0c -,F 2(),c o焦距 | F 1F 2|=2c 222c b a =+范围 R y a x ∈≥,|| R x a y ∈≥,||对称 关于x 轴,y 轴和原点对称顶点 (-a ,0)。
(a ,0) (0,-a )(0,a )轴 实轴长2a ,虚轴长2b离心率)1(>=e ace (离心率越大,开口越大) 准线ca x 2±=ca y 2±=通径22b d a=22b d a=渐近线x ab y ±= x bay ±=注意:等轴双曲线(1)定义:实轴长与虚轴长相等的双曲线 (2)方程:222x y a -=或222y x a -= (3)离心率e =渐近线y x =±(4)方法:若已知等轴双曲线经过一定点,则方程可设为22(0)x y λλ-=≠ 【典例】 已知等轴双曲线经过点1)-,求此双曲线方程 3双曲线中常用结论(1)两准线间的距离: 22a c (2)焦点到渐近线的距离为b (3)通径的长是ab 22考点二 双曲线标准方程一 求双曲线标准方程的方法(1)定义法,根据题目的条件,若满足定义,求出相应a b c 、、即可求得方程; (2)待定系数法,其步骤是①定位:确定双曲线的焦点在哪个坐标轴上;②设方程:根据焦点的位置设出相应的双曲线方程; ③定值:根据题目条件确定相关的系数。
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三、典型例题选讲(一)考查双曲线的概念例1 设P 是双曲线19222=-y ax 上一点,双曲线的一条渐近线方程为023=-y x ,1F 、2F 分别是双曲线的左、右焦点.若3||1=PF ,则=||2PF ( )A .1或5B .6C .7D .9分析:根据标准方程写出渐近线方程,两个方程对比求出a 的值,利用双曲线的定义求出2||PF 的值.解:Θ双曲线19222=-y a x 渐近线方程为y =x a 3±,由已知渐近线为023=-y x , 122,||||||4a PF PF ∴=±∴-=,||4||12PF PF +±=∴. 12||3,||0PF PF =>Q ,7||2=∴PF .故选C .归纳小结:本题考查双曲线的定义及双曲线的渐近线方程的表示法.(二)基本量求解例2(2009山东理)设双曲线12222=-by a x 的一条渐近线与抛物线21y x =+只有一个公共点,则双曲线的离心率为( )A .45B .5C .25D .5解析:双曲线12222=-b y a x 的一条渐近线为x a b y =,由方程组21b y x a y x ⎧=⎪⎨⎪=+⎩,消去y ,得210b x x a -+=有唯一解,所以△=2()40ba-=, 所以2b a =,2221()5c a b b e a a a+===+=,故选D .归纳小结:本题考查了双曲线的渐近线的方程和离心率的概念,以及直线与抛物线的位置关系,只有一个公共点,则解方程组有唯一解.本题较好地考查了基本概念、基本方法和基本技能.例3(2009全国Ⅰ理)设双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的渐近线与抛物线y =x 2+1相切,则该双曲线的离心率等于( )A.3 B.2 C.5 D.6 解析:设切点00(,)P x y ,则切线的斜率为0'0|2x x y x ==.由题意有002y x x =.又有2001y x =+,联立两式解得:2201,2,1()5b bx e a a=∴==+=. 因此选C .例4(2009江西)设1F 和2F 为双曲线22221x y a b-=(0,0a b >>)的两个焦点,若12F F ,,(0,2)P b 是正三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为( )A .32 B .2 C .52D .3解析:由3tan62c b π==2222344()c b c a ==-,则2c e a==,故选B . 归纳小结:注意等边三角形及双曲线的几何特征,从而得出3tan 62c b π==体现数形结合思想的应用.(三)求曲线的方程例5(2009,北京)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为3,右准线方程为33x =. (1)求双曲线C 的方程;(2)已知直线0x y m -+=与双曲线C 交于不同的两点A ,B ,且线段AB 的中点在圆225x y +=上,求m 的值.分析:(1)由已知条件列出,,a b c 的关系,求出双曲线C 的方程;(2)将直线与双曲线方程联立,再由中点坐标公式及点在圆上求出m 的值.解:(1)由题意,得2333a cc a⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得1,3a c ==. ∴2222b c a =-=,∴所求双曲线C 的方程为2212y x -=. (2)设A 、B 两点的坐标分别为()()1122,,,x y x y ,线段AB 的中点为()00,M x y ,由22120y x x y m ⎧-=⎪⎨⎪++=⎩得22220x mx m ---=(判别式0∆>), ∴12000,22x x x m y x m m +===+=, ∵点()00,M x y 在圆225x y +=上, ∴()2225m m +=,∴1m =±.另解:设A 、B 两点的坐标分别为()()1122,,,x y x y ,线段AB 的中点为()00,M x y ,由221122221212y x y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,两式相减得121212121()()()()02x x x x y y y y +--+-=.由直线的斜率为1,121200,22x x y yx y ++==代入上式,得002y x =. 又00(,)M y x 在圆上,得22005y x +=,又00(,)M y x 在直线上,可求得m 的值.归纳小结:本题主要考查双曲线的标准方程、圆的切线方程等基础知识,考查曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法,考查推理、运算能力.例6 过(1,1)M 的直线交双曲线22142x y -=于,A B 两点,若M 为弦AB 的中点,求直线AB 的方程.分析:求过定点M 的直线方程,只需要求出它的斜率.为此可设其斜率是k ,利用M 为弦AB 的中点,即可求得k 的值,由此写出直线AB 的方程.也可设出弦的两端点坐标用“点差法”求解.解法一:显然直线AB 不垂直于x 轴,设其斜率是k ,则方程为1(1)y k x -=-.由221421(1)x y y k x ⎧-=⎪⎨⎪-=-⎩消去y 得222(12)4(1)2460①k x k k x k k ----+-=设),(),(221,1y x B y x A ,由于M 为弦AB 的中点,所以1222(1)1212x x k k k+-==-,所以12k =. 显然,当12k =时方程①的判别式大于零.所以直线AB 的方程为11(1)2y x -=-,即210x y -+=.解法二:设),(),(221,1y x B y x A ,则221122221②421③42x y x y ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩①-②得12121212()()2()()0x x x x y y y y -+--+=. 又因为12122,2x x y y +=+=,所以12122()x x y y -=-.若12,x x =则12y y =,由12122,2x x y y +=+=得121x x ==,121y y ==. 则点A B 、都不在双曲线上,与题设矛盾,所以12x x ≠. 所以121212y y k x x -==-.所以直线AB 的方程为11(1)2y x -=-,即210x y -+=. 经检验直线210x y -+=符合题意,故所求直线为210x y -+=.解法三:设A (x y ,),由于A B 、关于点M (1,1)对称,所以B 的坐标为(22x y --,),则2221,42(2) 1.2x y y ⎧-=⎪⎪⎨-⎪-=⎪⎩2(2-x)4消去平方项,得210x y -+=. ④ 即点A 的坐标满足方程④,同理点B 的坐标也满足方程④. 故直线AB 的方程为210x y -+=.归纳总结:由于双曲线(抛物线)不是“封闭”的曲线,以定点为中点的弦不一定存在,所以在求双曲线(抛物线)中点弦方程时,必须判断满足条件的直线是否存在.(四)轨迹问题例7 已知点100(,)P x y 为双曲线222218x y b b-=(b 为正常数)上任一点,2F 为双曲线的右焦点,过1P 作右准线的垂线,垂足为A ,连接2F A 并延长交y 轴于2P .求线段1P 2P 的中点P 的轨迹E 的方程.分析:求轨迹问题有多种方法,如相关点法等,本题注意到点P 是线段1P 2P 的中点,可利用相关点法.解:由已知得208(3,0),(,)3F b A b y ,则直线2F A 的方程为:03(3)y y x b b=--. 令0x =得09y y =,即20(0,9)P y .设P x y (,),则00002952x x y y y y⎧=⎪⎪⎨+⎪==⎪⎩, 即0025x xy y =⎧⎪⎨=⎪⎩代入22002218x y b b -=得:222241825x y b b -=, 即P 的轨迹E 的方程为22221225x y b b-=.()x ∈R 归纳小结:将几何特征转化为代数关系是解析几何常用方法. (五)突出几何性质的考查例8(2006江西)P 是双曲线221916x y -=的右支上一点,M ,N 分别是圆22(5)4x y ++=和22(5)1x y -+=上的点,则||||PM PN -的最大值为( )A.6B.7C.8D.9解析:双曲线的两个焦点1(5,0)F -与2(5,0)F 恰好是两圆的圆心,欲使||||PM PN -的值最大,当且仅当||PM 最大且||PN 最小,由平面几何性质知,点M 在线段1PF 的延长线上,点N 是线段2PF 与圆的交点时所求的值最大.此时12||||(2)(1)PM PN PF PF -=+--9321=+-=PF PF .因此选D . 例9(2009重庆)已知以原点O 为中心的双曲线的一条准线方程为5x =,离心率5e =. (1)求该双曲线的方程;(2)如图,点A 的坐标为(5,0)-,B 是圆22(5)1x y +-=上的点,点M 在双曲线右支上,求MA MB +的最小值,并求此时M 点的坐标.分析:(1)比较基础,利用所给条件可求得双曲线的方程;(2)利用双曲线的定义将MA MB 、转化为其它线段,再利用不等式的性质求解.解:(1)由题意可知,双曲线的焦点在x 轴上,故可设双曲线的方程为22221(0,0)x y a b a b -=>>,设22c a b=+5x =25a c = 由5e =5ca= 解得1,5a c ==从而2b =,∴该双曲线的方程为2214y x -=.(2)设点D 的坐标为(5,0),则点A 、D 为双曲线的焦点,则||||22MA MD a -==.所以||||2||||2||MA MB MB MD BD +=+++≥.因为B 是圆22(5)1x y +-=上的点,其圆心为(0,5)C ,半径为1, 故||||1101BD CD -=+≥,从而||||2||101MA MB BD +++≥≥.当,M B 在线段CD 上时取等号,此时||||MA MB +的最小值为101+.Q 直线CD 的方程为5y x =-+,因点M 在双曲线右支上,故0x >.由方程组22445x y y x ⎧-=⎪⎨=-+⎪⎩解得5424542,33x y -+-==.所以M 点的坐标为5424542(,)33-+-. 归纳小结:本题综合考查双曲线的知识及不等式性质,考查推理能力及数形结合思想.。