2019届高三数学一轮复习：第51讲双曲线
2019届高三数学一轮复习目录(理科)
2019届高三第一轮复习《原创与经典》（苏教版）（理科）第一章集合常用逻辑用语推理与证明第1课时集合的概念、集合间的基本关系第2课时集合的基本运算第3课时命题及其关系、充分条件与必要条件第4课时简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词第5课时合情推理与演泽推理第6课时直接证明与间接证明第7课时数学归纳法第二章不等式第8课时不等关系与不等式第9课时一元二次不等式及其解法第10课时二元一次不等式（组）与简单的线性规划问题第11课时基本不等式及其应用第12课时不等式的综合应用第三章函数的概念与基本初等函数第13课时函数的概念及其表示第14课时函数的定义域与值域第15课时函数的单调性与最值第16课时函数的奇偶性与周期性9第17课时二次函数与幂函数第18课时指数与指数函数第19课时对数与对数函数第20课时函数的图象第21课时函数与方程第22课时函数模型及其应用第四章 导数第23课时 导数的概念及其运算（含复合函数的导数）第24课时 利用导数研究函数的单调性与极值第25课时 函数的最值、导数在实际问题中的应用第五章 三角函数 第26课时任意角、弧度制及任意角的三角函数 第27课时同角三角函数的基本关系式与诱导公式 第28课时两角和与差的正弦、余弦和正切公式 第29课时二倍角的三角函数 第30课时三角函数的图象和性质 第31课时函数sin()y A x ωϕ=+的图象及其应用 第32课时正弦定理、余弦定理 第33课时解三角形的综合应用第六章 平面向量 第34课时平面向量的概念及其线性运算 第35课时平面向量的基本定理及坐标表示 第36课时平面向量的数量积 第37课时平面向量的综合应用第七章 数 列 第38课时数列的概念及其简单表示法 第39课时等差数列 第40课时等比数列 第41课时数列的求和 第42课时等差数列与等比数列的综合应用 第八章 立体几何初步 第43课时平面的基本性质及空间两条直线的位置关系第44课时直线、平面平行的判定与性质第45课时直线、平面垂直的判定与性质第46课时空间几何体的表面积与体积第47课时空间向量的应用——空间线面关系的判定第48课时空间向量的应用——空间的角的计算第九章平面解析几何第49课时直线的方程第50课时两直线的位置关系与点到直线的距离第51课时圆的方程第52课时直线与圆、圆与圆的位置关系第53课时椭圆第54课时双曲线、抛物线第55课时曲线与方程第56课时直线与圆锥曲线的位置关系第57课时圆锥曲线的综合应用第十章复数、算法、统计与概率第58课时抽样方法、用样本估计总体第59课时随机事件及其概率第60课时古典概型第61课时几何概型互斥事件第62课时算法的含义及流程图第63课时复数第十一章计数原理、随机变量及其分布第64课时分类计数原理与分步计数原理第65课时排列与组合第66课时二项式定理第67课时离散型随机变量及其概率分布第68课时事件的独立性及二项分布第69课时离散型随机变量的均值与方差第十二章选修4系列第70课时选修4－1 《几何证明选讲》相似三角形的进一步认识第71课时选修4－1 《几何证明选讲》圆的进一步认识第72课时选修4－2 《矩阵与变换》平面变换、变换的复合与矩阵的乘法第73课时选修4－2 《矩阵与变换》逆变换与逆矩阵、矩阵的特征值与特征向量第74课时选修4－4《参数方程与极坐标》极坐标系第75课时选修4－4《参数方程与极坐标》参数方程第76课时选修4－5《不等式选讲》绝对值的不等式第77课时选修4－5《不等式选讲》不等式的证明。
高考理科数学一轮复习课件双曲线
参数法适用于一些较复杂的双 曲线问题，如求轨迹方程、最 值问题等。
数形结合思想在求解中应用
数形结合思想是将代数问题和几何问题相互转化，通过图形直观理解问题并求解的 方法。
在双曲线问题中，可以通过画出双曲线的图形，利用几何性质来理解和求解问题。
数形结合思想在求解双曲线问题时非常有用，可以帮助我们更好地理解问题，并找 到正确的求解方法。
切线问题及其性质探讨
80%Байду номын сангаас
切线的定义
与双曲线只有一个公共点的直线 称为双曲线的切线。
100%
切线的性质
双曲线的切线满足切线方程与双 曲线方程联立后，判别式为零的 条件。
80%
切线的求解
通过联立切线方程和双曲线方程 ，消元后得到一元二次方程，由 判别式为零求得切线的斜率，从 而得到切线方程。
弦长公式应用举例
典型例题分析与解答
• 解答：解：由题意设焦距为2c，椭圆长轴长为2a1，双曲线 实轴为2a2，令P在双曲线的右支上，由双曲线的定义|PF1| |PF2| = 2a2，由椭圆定义|PF1| + |PF2| = 2a1，可得|PF1| = a1 + a2，|PF2| = a1 - a2，又|PF1|⊥|PF2|，可得 |PF1|^{2} + |PF2|^{2} = 4c^{2}，即有(a1 + a2)^{2} + (a1 - a2)^{2} = 4c^{2}，化为a1^{2} + a2^{2} = 4c^{2}，即 有\frac{1}{{e{1}}^{2}} + \frac{1}{{e{2}}^{2}} = 4，可得 e{1}e{2} = \frac{c^{2}}{a{1}a{2}} = \frac{1}{4} \cdot \frac{{(a{1} + a{2})}^{2}}{a{1}a{2}} = \frac{1}{4}(1 + \frac{a{1}}{a{2}} + \frac{a{2}}{a{1}}) ≥ 1，当且仅当a{1} = a{2}时等号成立．即有e{1}e{2} ≥ 1．故选A．
2019版高考数学理一轮课时达标51双曲线 含解析 精品
课时达标 第51讲[解密考纲]对双曲线的定义、标准方程及几何性质的考查，通常与平面向量、解三角形方程或不等式综合在一起，以选择题、填空题形式出现，或在解答题中以第一问作考查的第一步．一、选择题1．已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的一个焦点与抛物线y 2＝4x 的焦点重合，且双曲线的离心率等于5，则该双曲线的方程为( D )A ．5x 2－45y 2＝1B ．x 25－y 24＝1C ．y 25－x 24＝1D ．5x 2－54y 2＝1解析 ∵抛物线y 2＝4x 的焦点为 F (1,0)，∴c ＝1，∴e ＝c a ＝1a ＝5，得a 2＝15，b 2＝c 2－a 2＝45，则双曲线的方程为5x 2－54y 2＝1，故选D ．2．已知实数1，m,9成等比数列，则圆锥曲线x 2m ＋y 2＝1的离心率为( C )A ．63B ．2C ．63或2 D ．22或 3 解析 根据条件可知m 2＝9，∴m ＝±3.当m ＝3时，e ＝c a ＝63；当m ＝－3 时，e ＝2，故选C ．3．双曲线x 22－2y 2＝1的渐近线与圆x 2＋(y ＋a )2＝1相切，则正实数a ＝( C )A ．174 B ．17 C ．52D ． 5解析 ∵双曲线x 22－2y 2＝1的渐近线方程为y ＝±12x ，圆心为(0，－a )，半径为1，∴由渐近线和圆相切，得|2a |5＝1，解得a ＝52.4．若实数k 满足0<k <9，则曲线x 225－y 29－k ＝1与曲线x 225－k －y 29＝1的( D )A ．离心率相等B ．虚半轴长相等C ．实半轴长相等D ．焦距相等解析 因为0<k <9，所以两条曲线都表示双曲线．双曲线x 225－y 29－k ＝1的实半轴长为5，虚半轴长为9－k ，焦距为225＋(9－k )＝234－k ，离心率为34－k 5，双曲线x 225－k －y 29＝1的实半轴长为25－k ，虚半轴长为3，焦距为2(25－k )＋9＝234－k ，离心率为34－k25－k，故两曲线只有焦距相等．故选D ．5．(2017·天津卷)已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的左焦点为F ，离心率为 2.若经过F和P (0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线，则双曲线的方程为( B )A ．x 24－y 24＝1B ．x 28－y 28＝1C ．x 24－y 28＝1D ．x 28－y 24＝1解析 由e ＝2知，双曲线为等轴双曲线，则其渐近线方程为y ＝±x ，由P (0,4)知左焦点F 的坐标为(－4,0)，所以c ＝4，则a 2＝b 2＝c 22＝8.故选B ．6．已知a >b >0，椭圆C 1的方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1，双曲线C 2的方程为x 2a 2－y 2b 2＝1，C 1与C 2的离心率之积为32，则C 2的渐近线方程为( A ) A ．x ±2y ＝0 B ．2x ±y ＝0 C ．x ±2y ＝0 D ．2x ±y ＝0解析 由已知得1－⎝⎛⎭⎫b a 2·1＋⎝⎛⎭⎫b a 2＝32，解得b a ＝12，故选A ． 二、填空题7．已知双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的一条渐近线与直线l ：x ＋3y ＝0垂直，C 的一个焦点到直线l 的距离为1，则C 的方程为__x 2－y 23＝1__.解析 ∵双曲线的一条渐近线与直线l ：x ＋3y ＝0垂直， ∴双曲线的渐近线的斜率为3，即ba＝ 3.①由题意知双曲线的焦点在x 轴上，可设双曲线的一个焦点坐标为(c,0)，根据点到直线的距离公式，得|c |2＝1，∴c ＝2，即a 2＋b 2＝4.② 联立①②，解得a 2＝1，b 2＝3 ，∴双曲线的标准方程为x 2－y 23＝1.8．若双曲线x 2－y 2b2＝1(b >0)的一条渐近线与圆x 2＋(y －2)2＝1至多有一个公共点，则双曲线离心率的取值范围是__(1,2]__．解析 双曲线的渐近线方程为y ＝±bx ，则有|0－2|1＋b2≥1，解得b 2≤3，则e 2＝c 2a 2＝1＋b 2≤4，所以1<e ≤2.9．(2017·山东卷)在平面直角坐标系xOy 中，双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的右支与焦点为F 的抛物线x 2＝2py (p >0)交于A ，B 两点．若|AF |＋|BF |＝4|OF |，则该双曲线的渐近线方程为__y ＝±2x __.解析 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由抛物线的定义可知|AF |＝y 1＋p 2，|BF |＝y 2＋p 2，|OF |＝p2，由|AF |＋|BF |＝y 1＋p 2＋y 2＋p2＝y 1＋y 2＋p ＝4|OF |＝2p ，得y 1＋y 2＝p .k AB ＝y 2－y 1x 2－x 1＝x 222p －x 212p x 2－x 1＝x 2＋x 12p .由⎩⎨⎧x 21a 2－y 21b2＝1，x 22a 2－y22b 2＝1，得k AB ＝y 2－y 1x 2－x 1＝b 2(x 1＋x 2)a 2(y 1＋y 2)＝b 2a2·x 1＋x 2p ，则b 2a 2·x 1＋x 2p ＝x 2＋x 12p ，所以b 2a 2＝12⇒b a ＝22， 所以双曲线的渐近线方程为y ＝±22x .三、解答题10．已知双曲线的中心在原点，焦点F 1，F 2在坐标轴上，离心率为2，且过点(4，－10)． (1)求双曲线的方程；(2)若点M (3，m )在双曲线上，求证：点M 在以F 1F 2为直径的圆上． 解析 (1)∵离心率e ＝2，∴双曲线为等轴双曲线，可设其方程为x 2－y 2＝λ(λ≠0)，则由点(4，－10)在双曲线上， 可得λ＝42－(－10)2＝6，∴双曲线方程为x 2－y 2＝6. (2)证明：∵点M (3，m )在双曲线上，∴32－m 2＝6，∴m 2＝3， 又双曲线x 2－y 2＝6的焦点为F 1(－23， 0)，F 2(23，0)，∴MF 1→·MF 2→＝ (－23－3，－m )·(23－3，－m )＝(－3)2－(23)2＋m 2＝9－12＋3＝0，∴MF 1⊥MF 2，∴点M 在以F 1F 2为直径的圆上．11．设A ，B 分别为双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的左、右顶点，双曲线的实轴长为43，焦点到渐近线的距离为 3.(1)求双曲线的方程； (2)已知直线y ＝33x －2与双曲线的右支交于M ，N 两点，且在双曲线的右支上存在点D ，使OM →＋ON →＝tOD →，求t 的值及点D 的坐标．解析 (1)由题意知a ＝23，焦点(c,0)到渐近线bx －ay ＝0的距离bcb 2＋a 2＝3，即b ＝3， ∴双曲线方程为x 212－y 23＝1.(2)设M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)，D (x 0，y 0)， 则x 1＋x 2＝tx 0，y 1＋y 2＝ty 0.将直线方程代入双曲线方程得x 2－163x ＋84＝0， 则x 1＋x 2＝163，y 1＋y 2＝12. ∴⎩⎨⎧x 0y 0＝433，x 2012－y203＝1，∴⎩⎨⎧x 0＝43，y 0＝3.由OM →＋ON →＝tOD →，得(163，12)＝(43t,3t )， ∴t ＝4，点D 的坐标为(43，3)．12．已知双曲线C ：x 2－y 2＝1及直线l ：y ＝kx －1. (1)若l 与C 有两个不同的交点，求实数k 的取值范围；(2)若l 与C 交于A ，B 两点，O 是坐标原点，且△AOB 的面积为2，求实数k 的值．解析 (1)双曲线C 与直线l 有两个不同的交点，则方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2－y 2＝1，y ＝kx －1有两个不同的实数根，整理得(1－k 2)x 2＋2kx －2＝0.∴⎩⎪⎨⎪⎧1－k 2≠0，Δ＝4k 2＋8(1－k 2)>0，解得－2<k <2且k ≠±1. 故双曲线C 与直线l 有两个不同的交点时，k 的取值范围是(－2，－1)∪(－1,1)∪(1，2)．(2)设交点 A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，直线l 与y 轴交于点D (0，－1)， 由(1)知，C 与l 联立的方程为(1－k 2)x 2＋2kx －2＝0.∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝－2k1－k 2，x 1x 2＝－21－k 2.∴S △OAB ＝12|x 1－x 2|＝2，∴(x 1－x 2)2＝(22)2，即⎝⎛⎭⎪⎫－2k 1－k 22＋81－k 2＝8，解得k ＝0或k ＝±62.又∵－2<k <2，且k ≠±1，∴当k ＝0或k ＝±62时，△AOB 的面积为 2.。
2019高考数学(全国、理科)一轮复习课件：第51讲 双曲线
[解析] A 双曲线的一条渐近线 的方程为 x＋ my＝0.根据双曲 线方程得 a2＝3m，b2＝3，所以 c＝ 3m＋3， 双曲线的右焦点坐 标为( 3m＋3，0)．故双曲线的 一个焦点到一条渐近线的距离 | 3m＋3| 为 ＝ 3. 1＋m
栏目 导引
专题一
集合、常用逻辑用语、函数与导数、不等式
专题一
集合、常用逻辑用语、函数与导数、不等式
RJA
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专题一
集合、常用逻辑用语、函数与导数、不等式
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专题一
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第51讲 PART 51
双曲线
教学参考│课前双基巩固│课堂考点探究│教师备用 例题
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专题一
集合、常用逻辑用语、函数与导数、不等式
真题再现
1．[2016· 全国卷Ⅰ] 已知方程
－ ＝1 表示 m2＋n 3m2－n 双曲线，且该双曲线两焦点间的距离为 4，则 n 的取值 范围是( ) A．(－1，3) B．(－1， 3) C．(0，3) D．(0， 3)
■ [2016－2011]课标全国真题 x2 再现 y2
[解析] A 若已知方程表 示双曲线，则(m2＋ n)· (3m2－n)>0，解得－ m2<n<3m2.又 4＝4m2，所 以 m2＝1，所以－1<n<3.
2
2 2 1 2y0， 代入上式得 y0< ， 所以－
3
3 3
3 <y0< 3 ，故选 A.
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专题一
集合、常用逻辑用语、函数与导数、不等式
真题再现
4．[2014· 新课标全国卷Ⅰ] 已知 F 为双曲线 C： x2－my2＝3m(m>0)的一个焦点，则点 F 到 C 的 一条渐近线的距离为( ) A. 3 B．3 C. 3m D．3m
2019届高考文科数学一轮复习人教A版课件：9.6双曲线
x y 即m± n＝0.( √ )
1 2 3 4 5 6
(4)等轴双曲线的渐近线互相垂直，离心率等于 2.( √ ) x2 y2 x2 y2 (5)若双曲线a2－b2＝1(a>0，b>0)与b2－a2＝1(a>0，b>0)的离心率分别是 1 1 e1，e2，则e2＋e2＝1(此条件中两条双曲线称为共轭双曲线).( √ ) 1 2
1
2
3
4
5
6
题组二 教材改编
x2 y2 2.[P53T1] 若双曲线a2－b2＝1(a>0，b>0)的焦点到其渐近线的距离等于实 轴长，则该双曲线的离心率为 A. 5 √ B.5 C. 2 D.2
解析 由题意知焦点到其渐近线的距离等于实轴长， x y 双曲线的渐近线方程为a± ay＝0， b＝0，即 bx± bc 2 2 2 2 2 ∴2a＝ 2 ＝ b . 又 a ＋ b ＝ c ， ∴ 5 a ＝ c . 2 a ＋b
【知识拓展】
巧设双曲线方程
x2 y2 x2 y2 (1)与双曲线a2－b2＝1(a>0，b>0)有共同渐近线的方程可表示为a2－b2＝ t(t≠0). x2 y2 (2)过已知两个点的双曲线方程可设为m＋ n ＝1(mn<0).
基础自测 题组一 思考辨析 1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)平面内到点F1(0,4)，F2(0，－4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是 双曲线.( × )
(福建专版)2019高考数学一轮复习 9.6 双曲线课件 文
������������22=0,即������������ ± ������������=0.
(√ )
(2)关于
x,y
的方程������2
������
−
������������2=1(mn>0)表示焦点在
x
轴上的双曲线.
(× )
(3)与双曲线������������2 − ������������2=1(其中 mn>0)共渐近线的双曲线方程可设
双曲线的简单
方程及其简单几何性质难度
应用.
较小;双曲线与其他圆锥曲
线综合难度中等.
-3-
知识梳理 考点自测
1.双曲线的定义
平面内与两个定点F1,F2的 距离的差的绝对值 等于常数(小于 |F1F2|)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 .
集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且
a>0,c>0.
(1)当 2a<|F1F2| (2)当 2a=|F1F2|
时,点P的轨迹是双曲线; 时,点P的轨迹是两条射线;
(3)当 2a>|F1F2| 时,点P不存在.
-4-
知识梳理 考点自测
2.标准方程 (1)中心在坐标原点,焦点在 x 轴上的双曲线的标准方程为������������22 − ������������22=1(a>0,b>0); (2)中心在坐标原点,焦点在 y 轴上的双曲线的标准方程为������������22 − ������������22=1(a>0,b>0).
线段 A1A2 叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|= 2a ; 线段 B1B2 叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|= 2b ; a 叫做双曲线的实半轴长,b 叫做双曲线的虚半轴长
高考数学一轮复习双曲线精品课件理新人教A版
,由
{ 题设得
a2+b2=100
a4 =
,
b3
解得a=8,b=6.
∴另一条双曲线方程为
y2 x2 - =1 .
64 36
【评析】双曲线
与 y2 - x2 =1 是一
64 36
对共轭双曲线，一般形式是
x2 a2
y2 - b2
=±1.
因而本题有另一解法，设双曲线方程为
x2 y2 32 - 42
=λ,
于是(3 |λ| )2+(4 |λ| )2=100,
16 9
考点三 双曲线的性质
双曲线
x2 y2 a2 - b2 =1
(a>1,b>0)的焦距为2c,直线l过点(a,0)
和(0,b),且点(1,0)到直线l的距离与点(-1,0)到直线l的距
离之和s≥ 45c.求双曲线的离心率e的取值范围.
【分析】直接用已知的“距离之和s≥ 4 c”这个条件
5
列出只含有a和c的不等式,再通过构造法,将此不等式变 形为一个只有e= c 的不等式,再解不等式即可得解.
±
3.双曲线
bx, a
y2 x2 a2 - b2
x2 a2
-
y2 b2
=1（a＞0,b＞0）的渐近线方程是y=
=（1 a＞0,b＞0）的渐近线方程是y=± x.
4.若利用弦长公式计算，在设直线斜率时要注意说明
斜率不存在的情况.
5.直线与双曲线交于一点时，不一定相切，例如， 当直线与双曲线的渐近线平行时，直线与双曲线相交 于一点，但不是相切；反之，当直线与双曲线相切时， 直线与双曲线仅有一个交点.
考点一 双曲线的定义
已知动圆M与圆C1：（x+4）2+y2=2外切，与圆C2： （x-4）2+y2=2内切，求动圆圆心M的轨迹方程. 【分析】利用两圆内、外切的充要条件找出M点满足的 几何条件，结合双曲线定义求解.
一轮复习双曲线ppt(共47张PPT)
3．(2009年全国Ⅰ高考)设双曲线
(a＞0，b＞0)的渐近线与抛物线y＝x2＋1相切，则该双曲线的离心率等于( )
所以|PF1|＝10，|PF2|＝4.
线段A1A2叫做双曲线的实轴，它的长|A1A2|＝ ；
在运用双曲线的定义时，应特别注意定义中的条件“差的绝对值”，弄清是指整条双曲线，还是双曲线的那一支．
顶 顶点(坐a,0)标，
点 A1
，A2
y≤－a或y≥a
坐标轴
对称轴： 原点 对称中心：
(0，－a)
顶点坐标：A1 (0，a) ， A2
渐近 线
离心 率
e＝，e∈(1，＋∞)
，其中c＝
实虚 轴
线段A1A2叫做双曲线的实轴，它的 长|2Aa 1A2|＝ ；线段B1B2叫做双曲
2b
线的虚轴，它的长|B1B2|＝ ；a 叫做双曲线的实半轴长，b叫做双曲
线的虚半轴长. a、b、
3．等轴双曲线 实轴和虚等轴长的双曲线叫做等轴双曲线，其标准方程为x2－y2＝λ(λ≠0)，
离心率e＝ ，渐近线方程为
.
y＝±x
A．k＞5
B．2＜k＜5
C．－2＜k＜2 D．－2＜k＜2或k＞5
【解析】 由题意知(|k|－2)(5－k)＜0，
解得－2＜k＜2或k＞5.
【答案】 D
课时作业
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(a＞0，b＞0)
(2)可根据(1)中k的范围及|AB|＝6 求出k的值，得到直线AB的方程，再求m的值及C点的坐标，从而可得△ABC的面积．
(1)已知双曲线方程，求它的渐近线．
1．将本例中的条件改为：动圆M与圆C1：(x＋4)2＋y2＝2及圆C2：(x－4)2＋y2＝2一个内切、一个外切，那么动圆圆心M的轨迹方程如何？
2019届高三数学(理)一轮课件：第51讲-双曲线(含答案)
第51讲 PART 8
教学参考│课前双基巩固│课堂考点探究│教师备用例题
考试说明
1.了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中
的作用.
2.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质.
3.了解圆锥曲线的简单应用.
4.理解数形结合的思想.
教学参考
考情分析
考点 双曲线的定义 及标准方程
考查方向 定义应用
考例 2016全国卷Ⅰ5 2017全国卷Ⅲ5 2017全国卷Ⅱ9,2016全国卷 Ⅱ11,2015全国卷Ⅱ11, 2014全国卷Ⅰ4,2013全国卷Ⅰ4
考查热度 ★★☆
双曲线的几何 求渐近线与离心率 性质 直线与双曲线 的位置关系 弦长问题
★★★
★★☆
4 ������ 2 ������ 2 |2������ | ������ 2 +������
的离心率为 ( A.2 C. 2 B. 3 D.
2 3 3
)
= . 根据已知得 1 + 2
2
2������ ������
2������ 2 ������ ������ 2 ������ 2
=4,即
������ 2 ������ 2 -������ 2
)
[解析] 双曲线的一条渐近线的方程为 x+ ������y=0.根据双曲线方程得 a =3m,b =3,所
2 2
以 c= 3������ + 3,双曲线的右焦点坐标为 ( 3������ + 3,0).故双曲线的一个焦点到一条渐 近线的距离为
| 3������ +3| 1+������
= 3.
教学参考
2021年高考数学一轮精选练习：51《双曲线》(含解析)
2021年高考数学一轮精选练习：51《双曲线》一、选择题1.已知F 为双曲线C ：x 2－my 2=3m(m ＞0)的一个焦点，则点F 到C 的一条渐近线距离为( )A. 3B.3C.3mD.3m2.设F 1、F 2分别为双曲线x 29－y 216=1的左、右焦点，过F 1引圆x 2＋y 2=9的切线F 1P 交双曲线的右支于点P ，T 为切点，M 为线段F 1P 的中点，O 为坐标原点，则|MO|－|MT|等于( ) A.4 B.3 C.2 D.1 3.已知双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2=1(a ＞0，b ＞0)的一条渐近线方程为y=52x ，且与椭圆x 212＋y23=1有公共焦点，则C 的方程为( ) A.x 28－y 210=1 B.x 24－y 25=1 C.x 25－y 24=1 D.x 24－y 23=1 4.已知离心率为52的双曲线C ：x 2a 2－y2b2=1(a ＞0，b ＞0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，M 是双曲线C的一条渐近线上的点，且OM ⊥MF 2，O 为坐标原点，若S △OMF 2=16，则双曲线实轴长是( ) A.32 B.16 C.84 D.45.已知双曲线x 2－y 23=1的左、右焦点分别为F 1，F 2，双曲线的离心率为e ，若双曲线上存在一点P 使sin ∠PF 2F 1sin ∠PF 1F 2=e ，则F 2P →·F 2F 1→的值为( )A.3B.2C.－3D.－26.已知双曲线C 1：x 2a 2－y 2b 2=1(a ＞0，b ＞0)，圆C 2：x 2＋y 2－2ax ＋34a 2=0，若双曲线C 1的一条渐近线与圆C 2有两个不同的交点，则双曲线C 1的离心率的范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1，233 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫233，＋∞ C.(1,2) D.(2，＋∞)7.焦点在x 轴上的双曲线C 1的离心率为e 1，焦点在y 轴上的双曲线C 2的离心率为e 2，已知C 1与C 2具有相同的渐近线，当e 21＋4e 22取最小值时，e 1的值为( )A.1B.62C. 3D.28.已知F 1、F 2是双曲线x 2a 2－y2b 2=1(a ＞0，b ＞0)的左、右焦点，过F 1的直线l 与双曲线的左支交于点A ，与右支交于点B ，若|AF 1|=2a ，∠F 1AF 2=2π3，则S△AF 1F 2S△ABF2=( ) A.1 B.12 C.13 D.23二、填空题9.已知焦点在x 轴上的双曲线x 28－m ＋y24－m=1，它的焦点到渐近线的距离取值范围是 .10.在平面直角坐标系xOy 中，双曲线x 2a 2－y 2b2=1(a>0，b>0)的右支与焦点为F 的抛物线x 2=2py(p>0)交于A ，B 两点.若|AF|＋|BF|=4|OF|，则该双曲线的渐近线方程为 .11.已知F 1、F 2分别是双曲线x 2－y 2b2=1(b ＞0)的左、右焦点，A 是双曲线上在第一象限内的点，若|AF 2|=2且∠F 1AF 2=45°，延长AF 2交双曲线的右支于点B ，则△F 1AB 的面积等 .12.已知F 1(－c,0)、F 2(c,0)为双曲线C ：x 2a 2－y2b2=1(a ＞0，b ＞0)的左、右焦点，过双曲线C 的左焦点的直线与双曲线C 的左支交于Q ，R 两点(Q 在第二象限内)，连接RO(O 为坐标原点)并延长交C 的右支于点P ，若|F 1P|=|F 1Q|，∠F 1PF 2=23π，则双曲线C 的离心率为 .13.已知双曲线x 2a 2－y2b2=1(a ＞0，b ＞0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，点P 在双曲线的右支上，且|PF 1|=4|PF 2|，则此双曲线的离心率e 的最大值为 .三、解答题14.已知双曲线C ：x 2－y 2=1及直线l ：y=kx －1.(1)若l 与C 有两个不同的交点，求实数k 的取值范围；(2)若l 与C 交于A ，B 两点，O 是坐标原点，且△AOB 的面积为2，求实数k 的值.15.已知双曲线x 2a 2－y2b2=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，斜率为－3，求双曲线的离心率.16.已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0)，实轴长为2 3.(1)求双曲线C的方程；(2)若直线l：y=kx＋2与双曲线C的左支交于A，B两点，求k的取值范围；(3)在(2)的条件下，线段AB的垂直平分线l0与y轴交于M(0，m)，求m的取值范围.答案解析1.答案为：A ；解析：由题意知，双曲线的标准方程为x 23m －y 23=1，其中a 2=3m ，b 2=3，故c=a 2＋b 2=3m ＋3，不妨取F(3m ＋3，0)，一条渐近线为y=1mx ，化成一般式即为x －my=0， 由点到直线的距离公式可得d=|3·m ＋1|1＋－m2=3，故选A.2.答案为：D ；解析：连接PF 2，OT ，则有|MO|=12|PF 2|=12(|PF 1|－2a)=12(|PF 1|－6)=12|PF 1|－3，|MT|=12·|PF 1|－|F 1T|=12|PF 1|－c 2－32=12|PF 1|－4， 于是有|MO|－|MT|=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|PF 1|－3－⎝ ⎛⎭⎪⎫12|PF 1|－4=1，故选D.3.答案为：B ；解析：由双曲线的渐近线方程可设双曲线方程为x 24－y 25=k(k ＞0)，即x 24k －y25k=1，∵双曲线与椭圆x 212＋y23=1有公共焦点，∴4k ＋5k=12－3，解得k=1，故双曲线C 的方程为x 24－y25=1，故选B.4.答案为：B ；解析：由题意知F 2(c,0)，不妨令点M 在渐近线y=bax 上，由题意可知|F 2M|=bc a 2＋b2=b ，所以|OM|=c 2－b 2=a. 由S △OMF 2=16，可得12ab=16，即ab=32，又a 2＋b 2=c 2，c a =52，所以a=8，b=4，c=45，所以双曲线C 的实轴长为16.故选B.5.答案为：B ；解析：由题意及正弦定理得sin ∠PF 2F 1sin ∠PF 1F 2=|PF 1||PF 2|=e=2，∴|PF 1|=2|PF 2|，由双曲线的定义知|PF 1|－|PF 2|=2，∴|PF 1|=4，|PF 2|=2. 又|F 1F 2|=4，由余弦定理可知cos ∠PF 2F 1=|PF 2|2＋|F 1F 2|2－|PF 1|22|PF 2|·|F 1F 2|=4＋16－162×2×4=14，∴F 2P →·F 2F 1→=|F 2P →|·|F 2F 1→|cos ∠PF 2F 1=2×4×14=2.故选B.6.答案为：A ；解析：由双曲线方程可得其渐近线方程为y=±bax ，即bx ±ay=0，圆C 2：x 2＋y2－2ax ＋34a 2=0可化为(x －a)2＋y 2=14a 2，圆心C 2的坐标为(a,0)，半径r=12a ，由双曲线C 1的一条渐近线与圆C 2有两个不同的交点，得|ab|a 2＋b 2＜12a ，即c ＞2b ，即c 2＞4b 2，又知b 2=c 2－a 2，所以c 2＞4(c 2－a 2)，即c 2＜43a 2，所以e=c a ＜233，又知e ＞1，所以双曲线C 1的离心率的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫1，233，故选A.7.答案为：C ；解析：设双曲线的方程分别为C 1：x 2a 21－y 2b 21=1，C 2：y 2a 22－x2b 22=1，由题设b 1a 1=a 2b 2，则e 1=1＋b 21a 21，e 2=1＋b 22a 22，由此可得(e 21－1)(e 22－1)=1， 即e 21e 22=e 21＋e 22，故e 22=e 21e 21－1，所以e 21＋4e 22=e 21＋4e 21e 21－1=5＋e 21－1＋4e 21－1≥9(当且仅当e 21－1=4e 21－1时取等号)，e 21－1=2⇒e 1=3时取等号.8.答案为：B ；解析：如图所示，由双曲线定义可知|AF 2|－|AF 1|=2a.又|AF 1|=2a ，所以|AF 2|=4a ，因为∠F 1AF 2=23π，所以S △AF 1F 2=12|AF 1|·|AF 2|·sin ∠F 1AF 2=12×2a ×4a ×32=23a 2.设|BF 2|=m ，由双曲线定义可知|BF 1|－|BF 2|=2a ，所以|BF 1|=2a ＋|BF 2|， 又知|BF 1|=2a ＋|BA|，所以|BA|=|BF 2|.又知∠BAF 2=π3，所以△BAF 2为等边三角形，边长为4a ，所以S △ABF 2=34|AB|2=34×(4a)2=43a 2， 所以S △AF 1F 2S △ABF2=23a 243a 2=12，故选B.一、填空题9.答案为：(0,2)；解析：对于焦点在x 轴上的双曲线x 2a 2－y2b2=1(a ＞0，b ＞0)，它的焦点(c,0)到渐近线bx －ay=0的距离为|bc|b 2＋a2=b.本题中，双曲线x 28－m ＋y 24－m =1即x 28－m －y2m －4=1，其焦点在x 轴上，则⎩⎪⎨⎪⎧8－m ＞0，m －4＞0，解得4＜m ＜8，则焦点到渐近线的距离d=m －4∈(0,2).10.答案为：y=±22x ； 解析：设A(x 1，y 1)，B(x 2，y 2).因为4|OF|=|AF|＋|BF|，所以4×p 2=y 1＋p 2＋y 2＋p2，即y 1＋y 2=p.①由⎩⎪⎨⎪⎧x 2＝2py ，x 2a 2－y2b2＝1消去x ，得a 2y 2－2pb 2y ＋a 2b 2=0，所以y 1＋y 2=2pb2a2.②由①②可得b a =22，故双曲线的渐近线方程为y=±22x.11.答案为：4；解析：由题意知a=1，如图，由双曲线定义知|AF 1|－|AF 2|=2a=2，|BF 1|－|BF 2|=2a=2， ∴|AF 1|=2＋|AF 2|=4，|BF 1|=2＋|BF 2|. 由题意知|AB|=|AF 2|＋|BF 2|=2＋|BF 2|， ∴|BA|=|BF 1|，∴△BAF 1为等腰三角形，∵∠F 1AF 2=45°，∴∠ABF 1=90°，∴△BAF 1为等腰直角三角形.∴|BA|=|BF 1|=22|AF 1|=22×4=2 2.∴S △F 1AB=12|BA|·|BF 1|=12×22×22=4.12.答案为：576； 解析：设|PF 1|=x ，则|PF 2|=x －2a ，作Q 关于原点对称的点S ，如图，连接PS ，RS ，SF 1.因为双曲线关于原点中心对称，所以|PO|=|OR|，S 在双曲线上， 所以四边形PSRQ 是平行四边形，根据对称性知，F 2在线段PS 上，|F 2S|=|QF 1|=x ，则∠F 1PS=2π3，根据双曲线的定义，有|F 1S|=x ＋2a ，所以在△PF 1S 中，由余弦定理得(x ＋2a)2=x 2＋(2x －2a)2－2·x(2x －2a)·⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，解得x=73a ，所以|PF 2|=13a ，所以在△PF 1F 2中，由余弦定理得4c 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫73a 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫13a 2－2×⎝ ⎛⎭⎪⎫－12×73a ×13a ，整理可得e=c a =576.13.答案为：53；解析：由定义，知|PF 1|－|PF 2|=2a.又|PF 1|=4|PF 2|，∴|PF 1|=83a ，|PF 2|=23a.当P ，F 1，F 2三点不共线时，在△PF 1F 2中，由余弦定理，得cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2＋|PF 2|2－|F 1F 2|22·|PF 1|·|PF 2|=649a 2＋49a 2－4c 22·83a ·23a =178－98e 2，即e 2=179－89cos ∠F 1PF 2.∵cos ∠F 1PF 2∈(－1,1)，∴e ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1，53.当P ，F 1，F 2三点共线时， ∵|PF 1|=4|PF 2|，∴e=c a =53，综上，e 的最大值为53.二、解答题14.解：(1)若双曲线C 与直线l 有两个不同的交点，则方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2－y 2＝1，y ＝kx －1有两个不同的实数根，整理得(1－k 2)x 2＋2kx －2=0，所以⎩⎪⎨⎪⎧1－k 2≠0，Δ＝4k 2＋81－k 2＞0，解得－2＜k ＜2且k ≠±1. 即双曲线C 与直线l 有两个不同的交点时，k 的取值范围是(－2，－1)∪(－1,1)∪(1，2).(2)设交点A(x 1，y 1)，B(x 2，y 2)，直线l 与y 轴交于点D(0，－1)，由(1)知，C 与l 联立的方程为(1－k 2)x 2＋2kx －2=0，所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝－2k1－k 2，x 1x 2＝－21－k 2.当A ，B 在双曲线的一支上且|x 1|＞|x 2|时，S △OAB =S △OAD －S △OBD =12(|x 1|－|x 2|)=12|x 1－x 2|；当A ，B 在双曲线的两支上且x 1＞x 2时，S △OAB =S △ODA ＋S △OBD =12(|x 1|＋|x 2|)=12|x 1－x 2|.所以S △OAB =12|x 1－x 2|=2，所以(x 1－x 2)2=(x 1＋x 2)2－4x 1x 2=(22)2， 即⎝ ⎛⎭⎪⎫－2k 1－k 22＋81－k 2=8，解得k=0或k=±62. 又因为－2＜k ＜2，且k ≠±1，所以当k=0或k=±62时，△AOB 的面积为 2.15.解：(1)∵双曲线的渐近线方程为y=±bax ，∴a=b ，∴c 2=a 2＋b 2=2a 2=4，∴a 2=b 2=2，∴双曲线方程为x 22－y22=1.(2)设点A 的坐标为(x 0，y 0)，∴直线AO 的斜率满足y 0x 0·(－3)=－1，∴x 0=3y 0，①依题意，圆的方程为x 2＋y 2=c 2，将①代入圆的方程得3y 20＋y 20=c 2，即y 0=12c ，∴x 0=32c ，∴点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32c ，12c ， 代入双曲线方程得34c 2a 2－14c 2b 2=1，即34b 2c 2－14a 2c 2=a 2b 2，②又∵a 2＋b 2=c 2，∴将b 2=c 2－a 2代入②式，整理得34c 4－2a 2c 2＋a 4=0，∴3⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 4－8⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2＋4=0，∴(3e 2－2)(e 2－2)=0， ∵e ＞1，∴e=2，∴双曲线的离心率为 2.16.解：(1)设双曲线C 的方程为x 2a 2－y2b2=1(a ＞0，b ＞0).由已知得a=3，c=2，再由a 2＋b 2=c 2，得b 2=1，所以双曲线C 的方程为x 23－y 2=1.(2)设A(x A ，y A )，B(x B ，y B )，将y=kx ＋2代入x 23－y 2=1，得(1－3k 2)x 2－62kx －9=0.由题意知⎩⎪⎨⎪⎧1－3k 2≠0，Δ＝361－k 2＞0，x A＋x B＝62k1－3k 2＜0，x A x B＝－91－3k 2＞0，解得33＜k ＜1. 所以当l 与双曲线左支有两个交点时，k 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫33，1. (3)由(2)得x A ＋x B =62k1－3k2，所以y A ＋y B =(kx A ＋2)＋(kx B ＋2)=k(x A ＋x B )＋22=221－3k 2.所以AB 的中点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32k1－3k 2，21－3k 2.设直线l 0的方程为y=－1k x ＋m ，将P 点坐标代入直线l 0的方程，得m=421－3k 2.因为33＜k ＜1，所以－2＜1－3k 2＜0.所以m ＜－2 2. 所以m 的取值范围为(－∞，－22).。