考点93 双曲线的几何性质 ,原卷版

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双曲线及其性质-高考数学复习课件

双曲线及其性质-高考数学复习课件
左支,
且2 a =2,解得 a =1,又 c =3,
则 b 2= c 2- a 2=8,
2

所以动圆圆心 M 的轨迹方程为 x 2- =1( x ≤-1).
8
2
2
(2)设双曲线 - =1的左、右焦点分别为 F 1, F 2, P 为双曲线右支
4
3
上一点, 1 =3 2 ,则∠ F 1 PF 2的大小为( C )
2. 在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,结合 ||PF1 | −
|PF2 || = 2a,运用平方的方法,建立与 |PF1 |·|PF2 | 的联系.
跟踪训练
1. 已知平面内有两个定点 F 1(-5,0)和 F 2(5,0),动点 P 满足| PF 1|
-| PF 2|=6,则动点 P 的轨迹方程是(
双曲线及其性质
[学习要求] 1.了解双曲线的实际背景,感受双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,
以及它的简单几何性质.
内容索引
必备知识
自主梳理
关键能力
重点探究
课时作业
巩固提升
必备知识 自主梳理
[知识梳理]
知识点一 双曲线的定义
满足以下两个条件的点的轨迹是双曲线:


= 2,

又൞ = 2,

解得 a = 2 , c =2, b = 2 ,
2 = 2 − 2 ,
2
2
∴所求方程为 - =1.
2
2
考点三
双曲线的几何性质
◉角度(一) 渐近线
例3
2
2
(1)(2021·全国甲卷)点(3,0)到双曲线 - =1的一条渐近线的距离

第04讲 双曲线-2023年高二数学(人教A版2019选择性必修第一册)(原卷版)

第04讲 双曲线-2023年高二数学(人教A版2019选择性必修第一册)(原卷版)

第04讲 双曲线知识点1 双曲线的定义把平面内与两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于非零常数(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. 注:1、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 =-=<<.常数要小于两个定点的距离. 2、对双曲线定义中限制条件的理解(1)当||MF 1|-|MF 2||=2a >|F 1F 2|时,M 的轨迹不存在.(2)当||MF 1|-|MF 2||=2a =|F 1F 2|时,M 的轨迹是分别以F 1,F 2为端点的两条射线. (3)当||MF 1|-|MF 2||=0,即|MF 1|=|MF 2|时,M 的轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线.(4)若将定义中的绝对值去掉,其余条件不变,则动点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; ①若12||||MF MF <,则21||||0MF MF ->,点M 的轨迹是靠近定点1F 的那一支.【考点目录】【知识梳理】知识点2 双曲线的标准方程及简单几何性质F(-c,0),F(c,0)F(0,-c),F(0,c)注:(1)在双曲线的标准方程中,看x2项与y2项的系数的正负:若x2项的系数为正,则焦点在x轴上;若y2项的系数为正,则焦点在y轴上,即“焦点位置看正负,焦点随着正的跑”.(2)已知双曲线的标准方程,只要令双曲线的标准方程中右边的“1”为“0”就可得到渐近线方程.(3)与双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)有共同渐近线的方程可表示为x2a2-y2b2=t(t≠0).(4)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.(5)双曲线与椭圆的标准方程可统一为Ax2+By2=1的形式,当A>0,B>0,A≠B时为椭圆,当A·B<0时为双曲线.知识点3 双曲线的焦点三角形双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形称为焦点三角形.解决焦点三角形问题常利用双曲线的定义和正弦定理、余弦定理.以双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 上一点P (x 0,y 0)(y 0≠0)和焦点F 1(-c,0),F 2(c,0)为顶点的△PF 1F 2中,若∠F 1PF 2=θ,则(1)双曲线的定义:a PF PF 2||||||21=-(2)余弦定理:221||F F =|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|·cos θ. (3)面积公式:S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|·sin θ,重要结论:S △PF 1F 2=2tan2θb推导过程:由余弦定理得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|·cos θ得2224||-|||-2||||(1cos 121c PF PF PF PF θ=+(|))2212442||||(1cos )c a PF PF θ=+- 2122||||1cos b PF PF θ=- 由三角形的面积公式可得 S △PF 1F 2=121|PF ||PF |sin 2θ=222222sin cos12sin 22sin 21cos 1cos 2sin tan22b b b b θθθθθθθθ⋅⋅===--知识点4 等轴双曲线和共轭双曲线1.等轴双曲线(1)实轴与虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,等轴双曲线的一般方程为x 2a 2-y 2a 2=1或y 2a 2-x 2a 2=1(a >0).(2)等轴双曲线的两渐近线互相垂直,渐近线方程为y =±x ,离心率e = 2. (3)等轴双曲线的方程λ=-22y x ,0λ≠; 2.共轭双曲线以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线,与原双曲线是一对共轭双曲线.其性质如下: (1)有相同的渐近线; (2)有相同的焦距;(3)离心率不同,但离心率倒数的平方和等于常数1.知识点5 直线与双曲线的位置关系1、把直线与双曲线的方程联立成方程组,通过消元后化为ax 2+bx +c =0的形式,在a ≠0的情况下考察方程的判别式.(1)Δ>0时,直线与双曲线有两个不同的公共点. (2)Δ=0时,直线与双曲线只有一个公共点. (3)Δ<0时,直线与双曲线没有公共点.当a =0时,此时直线与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线有一个公共点. 注:直线与双曲线的关系中:一解不一定相切,相交不一定两解,两解不一定同支. 2、弦长公式直线被双曲线截得的弦长公式,设直线与双曲线交于11(,)A x y ,22(,)B x y 两点,则()()()()()()2222221212121212122211=1+k 1+k 41+1+4k k AB x x x x x x y y y y y y ⎛⎫⎛⎫-=+-=-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(k 为直线斜率)3、通径的定义:过焦点且垂直于实轴的直线与双曲线相交于A 、B 两点,则弦长ab AB 22||=.考点一 求双曲线的标准方程1.(2022春·河北邯郸·高二校考阶段练习)已知双曲线2213x y m m -=的一个焦点是()0,2,则实数m 的值是( ) A .1B .-1C .105-D .1052.(2022春·北京丰台·高二北京丰台二中校考阶段练习)双曲线2222:1y x C a b -=过点()2,3,且离心率为2,则该双曲线的标准方程为( ) A .221x y -= B .2213y x -=C .221y x -=D .22124y x -=【考点剖析】3.(2022春·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期中)和椭圆22195x y +=有相同焦点的等轴双曲线方程为( )A .22122x y -=B 221= C .22144x y -=D .2211616x y -=4.(2022春·江苏连云港·高二校考期末)已知双曲线的对称轴为坐标轴,两个顶点间的距离为2,焦点在y)A .2212y x -=B .2212x y -=C .2212x y -=D .2212y x -=5.(2022春·江苏南通·高二统考期中)已知双曲线C 的焦点为()1F ,)2F ,点P 在双曲线C 上,满足112PF F F ⊥,14PF =,则双曲线C 的标准方程为( )A .2214x y -=B .2214y x -=C .22132x y -=D .22123x y -=6.(2022·全国·高二专题练习)已知双曲线C :()2222102x y a a a-=>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 且l 交双曲线的右支于A ,B 两点,若1AF B △的周长为72,则双曲线C 的方程为( )A .22136x y -=B .221510x y -=C .22148x y -=D .2212y x -=考点二 双曲线的焦点三角形7.(2022春·江西上饶·高二校联考阶段练习)设P 为双曲线221169x y -=上一点,1F ,2F 分别为双曲线的左,右焦点,若110PF =,则2PF 等于( ) A .2B .2或18C .4D .188.(2022春·安徽安庆·高二安庆一中校考阶段练习)已知双曲线2212x y -=的左、右焦点分别为1F 、2F ,点P 在双曲线的右支上,12PF PF +=O 为坐标原点,M 是1PF 中点,则OM =( )A B .C .D .9.(2022春·河南·高二校联考阶段练习)已知12,F F 分别是双曲线22144x yC :-=的左、右焦点,P 是C 上位于第一象限的一点,且210PF PF ⋅=,则12PF F △的面积为( )A.2B .4C .D .10.(2022春·吉林四平·高二四平市第一高级中学校考阶段练习)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 的直线与双曲线的右支相交于A ,B 两点,12224BF BF AF ==,1ABF 的周长为10,则双曲线C 的焦距为( )A .3BC D考点三 双曲线定义的应用11.(2022春·吉林四平·高二四平市第一高级中学校考阶段练习)若方程222141x y m m -=-+表示焦点在y 轴上的双曲线,则实数m 的取值范围为( )A .()2-∞-,B .()21--,C .()22-,D .()11-,12.(2022春·广东佛山·高二统考阶段练习)对于常数a ,b ,“0ab <”是“方程221ax by +=对应的曲线是双曲线”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13.(2022·四川南充·统考三模)设()0,2πθ∈,则“方程22134sin x y θ+=表示双曲线”的必要不充分条件为( ) A .()0,πθ∈ B .2,23πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭ C .3ππ,2θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭D .π3π,22θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭14.(2022春·江苏扬州·高二扬州中学校考阶段练习)已知()0,4A ,双曲线22145x y -=的左、右焦点分别为12,F F ,点P 是双曲线右支上一点,则1PA PF +的最小值为( )A .5B .7C .9D .1115.(2022·全国·高二专题练习)已知双曲线22:145y x C -=的下焦点为F ,()3,7A ,P 是双曲线C 上支上的动点,则PF PA -的最小值是( ) A .2- B .2C .1D .1-考点四 双曲线的轨迹方程16.(2022·四川·高二统考)已知y 轴上两点()10,5F -,()20,5F ,则平面内到这两点距离之差的绝对值为8的动点的轨迹方程为( ) A .221916x y -=B .221169y x -=C .221916x y +=D .221169x y +=17.(2022春·辽宁鞍山·高二校联考阶段练习)已知P 是圆()221:316F x y ++=上的一动点,点()23,0F ,线段2PF 的垂直平分线交直线1PF 于点Q ,则Q 点的轨迹方程为( )A .22154x y -=B .22149x y -=C .22145x y -=D .()221045x y x -=>18.(2022春·陕西渭南·高二期末)一动圆P 过定点()4,0M -,且与已知圆N :()22416x y -+=相切,则动圆圆心P 的轨迹方程是( ) A .221412x y +=B .221412y x +=C .221412x y -=D .221412y x -=19.(2022·全国·高二专题练习)已知两圆()()22221249,49C x y C x y ++=-+=::,动圆C 与圆1C 外切,且和圆2C 内切,则动圆C 的圆心C 的轨迹方程为( )A .()221379y x x -=≥B .22197y x -=C .22179x y -=D .()221397x x y -=≥考点五 双曲线的离心率(一)求双曲线的离心率20.(2022春·河北唐山·高二校联考阶段练习)双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b -=>>的一条渐近线方程为0x =,则C 的离心率为( )AB C .2 D 21.(2022春·云南昆明·高二昆明市第三中学校考阶段练习)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,过点(3,6)P 的直线l 与C 相交于,A B 两点,且AB 的中点为(12,15)N ,则双曲线C 的离心率为( )A .2B .32C D22.(2022春·黑龙江哈尔滨·高二哈九中校考阶段练习)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,关于原点对称的两点A B 、分别在双曲线的左、右两支上,0,2AF FB FC BF ⋅==,且点C 在双曲线上,则双曲线的离心率为( )A B CD 23.(2022·全国·高二专题练习)已知双曲线()222:109x y C b b -=>的左、右焦点分别为12,F F ,点M 在C 的左支上,过点M 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为N ,若2MF MN +的最小值为9,则该双曲线的离心率为( )AB C .32 D .5324.(2022春·海南·高二校考阶段练习)设1F ,2F 分别为双曲线C :()222210,0x ya b a b-=>>的左、右焦点,A为双曲线的左顶点,以12F F 为直径的圆交双曲线的某条渐近线于M ,N 两点,且135MAN ∠=︒,(如图),则该双曲线的离心率为( )AB C .2D 25.(2022春·河南·高二校联考阶段练习)已知双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b -=>>,F 为C 的下焦点.O 为坐标原点,1l 是C 的斜率大于0的渐近线,过F l 交1l 于点A ,交x 轴的正半轴于点B ,若||||OA OB =,则C 的离心率为( )A .2 BC D(二)求双曲线离心率的取值范围26.(2022·重庆沙坪坝·重庆八中校考模拟预测)已知双曲线C :2221x y a -=()0a >的右焦点为F ,点()0,A a -,若双曲线的左支上存在一点P ,使得7PA PF +=,则双曲线C 的离心率的取值范围是( )A .⎛ ⎝⎦B .(C .⎫+∞⎪⎣⎭D .)+∞27.(2022春·江苏南京·高二校联考阶段练习)已知F 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,直线l 过点F与双曲线交于,A B 两点,且AB 最小值为22b a,则双曲线离心率取值范围为( )A .()1,2B .(C .(]1,2D .(28.(2022·全国·高二专题练习)已知双曲线()2222:10,0y x C a b a b -=>>的上、下焦点分别是1F ,2F 若双曲线C 上存在点P 使得2124PF PF a ⋅=-,22221243PF PF a b +<+,则其离心率的取值范围是( )A .(B .()1,3C .)+∞D .()3,+∞(三)由双曲线的离心率求参数的取值范围29.(2018·陕西安康·统考三模)已知圆锥曲线221mx y +=-的离心率为2,则实数m 的值为( ) A .3-B .13-C .13D .330.(2022春·河南焦作·高二统考期中)已知双曲线22:113x y C m m -=+-m 的取值范围是( ) A .()1,1-B .()1,3-C .(),1-∞D .()0,131.(2022春·江苏连云港·高二校考期末)设k 为实数,已知双曲线2214x y k -=的离心率()1,2e ∈,则k 的取值范围是( ) A .(0,12) B .(4,6)C .(1,4)D .(1,2)考点六 双曲线的渐近线32.(2022春·陕西渭南·高二期末)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 .43y x =±B .43y x =C .43y x =-D .34yx33.(2022春·江苏徐州·高二期末)若双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>C 的两条渐近线所成的角等于__________.34.(2022春·山东聊城·高二山东聊城一中校考期中)若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个焦点为(5,0)F ,两条渐近线互相垂直,则=a ______.35.(2022春·辽宁葫芦岛·高二兴城市高级中学校联考阶段练习)与双曲线22148x y -=有共同渐近线,且经过点()2,4的双曲线的虚轴的长为( ) A.B .C .2D .436.(2022·浙江杭州·模拟预测)在平面直角坐标系中,12F F ,分别是双曲线2222:1(00)x yC a b a b-=>>,的左、右焦点,过2F 作渐近线的垂线,垂足为H ,与双曲线的右支交于点P ,且22F P PH =,12120F PF ∠=,则双曲线的渐近线方程为( )A .3y x =±B .13y x =±C .32y x =±D .23y x =±37.(2022·新疆·统考三模)已知P 是双曲线22:1169x y C -=右支上一点,12,F F 分别是双曲线C 的左,右焦点,P 点又在以2F 为圆心,94为半径的圆上,则下列结论中正确的是( ) A .12PF F △的面积为452B .双曲线C 的渐近线方程为43y x =±C .点P 到双曲线C 左焦点的距离是234D .双曲线C 的右焦点到渐近线的距离为3考点七 直线与双曲线的位置关系(一)直线与双曲线的位置关系判断及应用38.(2022春·四川宜宾·高二校考阶段练习)若直线:20l x my m +--=与曲线2214x y -=有且只有一个交点,则满足条件的直线l 有( ) A .4条B .3条C .2条D .1条39.(2022春·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期中)已知直线12:20,:20l x y l x y -=-=,若双曲线C 与12,l l 均无公共点,则C 可以是( )A .22132x y -=B .22143x y -=C .22182-=y xD .22132y x -=40.(2022春·河南·高二校联考阶段练习)“直线与双曲线有且仅有一个公共点”是“直线与双曲线相切”的( ) A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件D .既非充分又非必要条件41.(2022·全国·高二专题练习)若直线2y kx =+与曲线x =k 的取值范围是A .()B .(C .()D .(1-) 42.(2022春·河南洛阳·高二宜阳县第一高级中学校考阶段练习)已知直线l 的方程为1y kx =-,双曲线C 的方程为221x y -=.若直线l 与双曲线C 的右支相交于不同的两点,则实数k 的取值范围是( )A .(B .⎡⎣C .⎡⎣D .(43.(2022春·河南·高二校联考阶段练习)若直线l :12y x m =-+与曲线C :21164x x y +=有两个公共点,则实数m 的取值范围为( )A .()()0,22-B .(0,C .()()2,00,2-⋃D .()0,2(二)弦长问题44.(2022秋·重庆沙坪坝·高二重庆市青木关中学校校考阶段练习)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线方程是y =,过其左焦点(F 作斜率为2的直线l 交双曲线C 于A ,B 两点,则截得的弦长||AB =( ) A .7B .8C .9D .1045.(2022·高二课时练习)已知双曲线22:2C x y -=,过右焦点的直线交双曲线于,A B 两点,若,A B 中点的横坐标为4,则弦AB 长为( )A.B .C .6D .46.(2022·高二课时练习)已知等轴双曲线的中心在原点,焦点在y 轴上,与直线20x y +=交于A ,B 两点,若AB = ) A .2225y x -=B .2216y x -=C .229y x -=D .226y x -=47.(2022春·福建福州·高二校考期中)设1F ,2F 是双曲线C :22163y x-=的两个焦点,O 为坐标原点,点P 在C 的渐近线上,且OP =12PF F △的面积为( )A .B .C .D .(三)中点弦问题48.(2023·全国·高二专题练习)直线l 交双曲线22142x y -=于A ,B 两点,且()4,1P 为AB 的中点,则l 的斜率为( ) A .4B .3C .2D .149.(2022秋·河南濮阳·高二统考期末)已知直线l 被双曲线C :24x ﹣y 2=1所截得的弦的中点坐标为(1,2),则直线l 的方程( ) A .x +4y ﹣9=0 B .x ﹣4y +7=0 C .x ﹣8y +15=0D .x +8y ﹣17=050.(2022春·河北石家庄·高二统考期末)已知倾斜角为π4的直线与双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>,相交于A ,B 两点,(1,3)M 是弦AB 的中点,则双曲线的渐近线的斜率是( )A .B .C .D .51.(2022秋·云南大理·高二校考阶段练习)已知双曲线E 的中心为原点,()3,0F 是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为(M -,则E 的方程为( )A .22145x y -=B .22163x y -=C .22154x y -=D .22136x y -=52.(2022·高二课时练习)双曲线()2222:10,0x y E a b a b -=>>被斜率为4的直线截得的弦AB 的中点为()2,1,则双曲线E 的离心率为( )AB C .2D考点八 双曲线中参数范围及最值问题53.(2022春·湖南株洲·高二校联考阶段练习)已知双曲线()222210,0x y a b a b -=>>,过左焦点且与实轴垂直的弦长为1,A 、B 分别是双曲线的左、右顶点,点P 为双曲线右支上位于第一象限的动点,P A ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,则12k k +的取值范围是( )A .1,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .()1,+∞D .)+∞54.(2022春·福建宁德·高二统考期末)已知F 是双曲线2213x y -=的右焦点,若直线)(0y kx k =>与双曲线相交于A ,B 两点,且120AFB ∠≥︒,则k 的范围是( )A .⎢⎭⎣B .⎛ ⎦⎝C .⎢⎭⎣D .⎛ ⎦⎝55.(2022春·河南郑州·高二郑州市回民高级中学校考期中)已知12,F F 分别是双曲线22:139x yC -=的左、右焦点,过2F 的直线与双曲线C 的右支交于A ,B 两点,△12AF F 和△12BF F 的内心分别为M ,N ,则||MN 的取值范围是( )A .B .C .)+∞D .56.(2022·高二课时练习)已知00(,)M x y 是双曲线C :2212x y -=上的一点,1F ,2F 是C 的两个焦点,若120MF MF ⋅<,则0y 的取值范围是A .(B .(C .(33-D .(考点九 双曲线的定点、定值问题57.(2022秋·江苏泰州·高二泰州中学校考开学考试)双曲线22:12y C x -=,过定点()1,0A -的两条垂线分别交双曲线于P 、Q 两点,直线PQ 恒过定点______.58.(2022春·福建龙岩·高二上杭县第二中学校考阶段练习)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2,A ,B 分别是双曲线的左、右顶点,点P 是双曲线C 的右支上位于第一象限的动点,则直线P A 、PB 的斜率之积等于___.59.(2022春·山东潍坊·高二潍坊一中期末)已知圆M :22289(9x y ++=的圆心为M ,圆N :221(9x y -+=的圆心为N ,一动圆与圆N 内切,与圆M 外切,动圆的圆心E 的轨迹为曲线.C(1)求曲线C 的方程;(2)已知点(6,3)P ,直线l 不过P 点并与曲线C 交于A ,B 两点,且0PA PB ⋅=,直线l 是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.60.(2022·全国·高二假期作业)已知等轴双曲线2222:1x y C a a -=经过点(,过原点且斜率为k 的直线与双曲线C 交于A 、B 两点.(1)求双曲线C 的方程;(2)设P 为双曲线C 上异于A 、B 的任意一点,且AP 、BP 的斜率AP k 、BP k 均存在,证明AP BP k k ⋅为定值; (3)已知点(0,1)D ,求ADB ∠最小时k 的值.61.(2022春·湖南长沙·高二校联考阶段练习)双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>,且点(在双曲线C 上. (1)求曲线C 的方程;(2)动点M ,N 在曲线C 上,已知点()2,1P -,直线PM ,PN 分别与y 轴相交的两点关于原点对称,点Q 在直线MN 上,PQ MN ⊥,证明:存在定点T ,使得QT 为定值.考点十 双曲线中的向量问题62.(2022春·湖南·高二校联考期中)已知1F ,2F 分别是双曲线C :22144x y -=的左、右焦点,P 是C 上一点,且位于第一象限,120PF PF ⋅=,则P 的纵坐标为( ) A.1B .2CD 63.(2022春·江苏连云港·高二校考期中)双曲线E :22221(0,0)x y a b a b-=>>,已知()()000,Q x y x a ≠±是双曲线E 上一点,,A B 分别是双曲线E 的左右顶点,直线QA ,QB 的斜率之积为1. (1)求双曲线的离心率;(2)若双曲线E 的焦距为l 过点(2,0)P 且与双曲线E 交于M 、N 两点,若3MP PN =,求直线l 的方程.64.(2022春·四川泸州·高二校考期中)已知双曲线22221x y a b -=(0a >,0b >)中,离心率e =,实轴长为4(1)求双曲线的标准方程;(2)已知直线l :3y x =-与双曲线交于A ,B 两点,且在双曲线存在点P ,使得OA OB OP m +=,求m 的值.65.(2022春·辽宁·高二沈阳市第三十一中学校联考期中)已知双曲线22221(00)x y C a b a b -=>>:,的离心率为2,F 为双曲线的右焦点,直线l 过F 与双曲线的右支交于P Q ,两点,且当l 垂直于x 轴时,6PQ =; (1)求双曲线的方程;(2)过点F 且垂直于l 的直线'l 与双曲线交于M N ,两点,求MP NQ MQ NP ⋅⋅+的取值范围.考点十一 双曲线中的综合问题66.【多选】(2022春·江苏·高二江苏省新海高级中学校联考阶段练习)已知双曲线C :2212y x -=,两个焦点记为12,F F ,下列说法正确的是( )A .12F F =B .渐近线方程为:0x =CD .点M 在双曲线上且线段1F M 的中点为N ,若ON =1MF =67.【多选】(2022春·湖北襄阳·高二襄阳五中校考阶段练习)如图,过双曲线222:1(0)y C x b b-=>右支上一点P 作双曲线的切线l 分别交两渐近线于A 、B 两点,交x 轴于点D ,12,F F 分别为双曲线的左、右焦点,O 为坐标原点,则下列结论正确的是( )A .min ||AB =B .OAP OBP S S =△△C .AOB S b =△D .若存在点P ,使121cos 4F PF ∠=,且122F D DF =,则双曲线C 的离心率2e = 68.(2022春·四川成都·高二树德中学校考期中)设1F ,2F 是双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 作C 的一条渐近线的垂线l ,垂足为H ,且l 与双曲线右支相交于点P ,若12F H HP =,且25PF =,则下列说法正确的是( )A .2F 到直线l 的距离为a B.双曲线的离心率为132C .12PF F △的外接圆半径为5132D .12PF F △的面积为969.【多选】(2022春·吉林长春·高二校考期中)已知双曲线C 过点(3,2)且渐近线方程为33y x =±,则下列结论正确的是( )A .双曲线C 的方程为2213x y -=B .直线310x y ++=与双曲线C 有两个交点C .曲线2e 1x y -=-经过双曲线C 的一个焦点D .焦点到渐近线的距离为170.【多选】(2022·全国·高二假期作业)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的焦点为()()125,0,5,0F F -,且2F 到直线by x a=的距离为4,则以下说法正确的是( ) A .双曲线的离心率为53e =B .若Q 在双曲线上,且17QF =,则213QF =或1C .若过2F 的直线交双曲线右支于,A B ,则AB 的最小值为323D .若M 在双曲线上,且12MF MF ⊥,则12MF F △的面积为9一、单选题1.(2022春·江苏连云港·高二期末)经过点(3,1)A -,并且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线的标准方程是( )A .22188x y -=B .22188y x -=C .2211010y x -=D .2211010x y -=2.(2022秋·广东广州·高二校联考期末)已知方程22:(1)(3)(1)(3)E m x m y m m -+-=--,则E 表示的曲线【过关检测】形状是( )A .若13m <<,则E 表示椭圆B .若E 表示双曲线,则1m <或3m >C .若E 表示双曲线,则焦距是定值D .若E 53m =3.(2022春·四川泸州·高二四川省泸县第一中学校考期末)已知12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>> 的左、右焦点,点M 是过坐标原点O 且倾斜角为60°的直线l 与双曲线C 的一个交点,且1212MF MF MF MF +=- 则双曲线C 的离心率为( )A .2B .2+C 1D4.(2022春·甘肃武威·高二民勤县第一中学校考期末)已知点P 是双曲线2214y x -=上的动点,过原点O 的直线l 与双曲线分别相交于M 、N 两点,则PM PN +的最小值为( ) A .4B .3C .2D .15.(2022春·山东·高二沂水县第一中学期末)已知双曲线C :221mx y +=的渐近线方程为y =,则m =( )A .2B .-2C .D 6.(2022春·安徽合肥·高二校考期末)直线(2)l y k x =-:与双曲线222C x y -=:的左、右两支各有一个交点,则k 的取值范围为( ) A .1k ≤-或1k ≥ B .11k -≤≤ C.k D .11k -<<二、多选题7.(2022春·江苏无锡·高二统考期末)已知点P 在双曲线221169x y -=上,12,F F 分别是左、右焦点,若12PF F △的面积为20,则下列判断正确的有( ) A .点P 到x 轴的距离为203B .12503PF PF +=C .12PF F △为钝角三角形D .123F PF π∠=8.(2022春·江苏连云港·高二校考期末)已知双曲线22:184x y C -=的左、右顶点分别为,A B ,点P 是C 上的任意一点,则下列结论正确的是( )A .若直线y kx =与双曲线C 无交点,则k >B .焦点到渐近线的距离为2C .点P 到两条渐近线的距离之积为83D .当P 与,A B 不重合时,直线,PA PB 的斜率之积为2三、填空题9.(2022秋·上海虹口·高二校考期末)直线1y x =+与曲线2||14x x y -=的交点个数是______. 10.(2022春·黑龙江大庆·高二大庆外国语学校校考期末)已知直线y x =与双曲线 22221(0,0)x y a b ab-=>>无公共点,则双曲线离心率的取值范围是____.四、解答题11.(2022春·湖北随州·高二随州市曾都区第一中学期末)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>与双曲线22162y x -=的渐近线相同,且经过点()2,3. (1)求双曲线C 的方程;(2)已知双曲线C 的左、右焦点分别为1F ,2F ,直线l 经过2F ,倾斜角为3π4,l 与双曲线C 交于,A B 两点,求1F AB 的面积.12.(2022秋·上海闵行·高二校考期末)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线为y x =,左焦点为(2,0)F -经过点F 的直线l 交双曲线C 于,A B 两点.(1)求双曲线C 的标准方程;(2)若直线l 在y 轴上截距为2,求||AB ;(3)若,A B 的中点横坐标为1,求直线l 的方程.13.(2022秋·四川资阳·高二统考期末)已知双曲线()2222:10,0y x C a b a b -=>>的渐近线方程为2y x =±,焦点坐标为(0,. (1)求C 的方程;(2)经过点()1,4M 的直线l 交C 于A ,B 两点,且M 为线段AB 的中点,求l 的方程.14.(2022春·江苏苏州·高二苏州中学校考期末)已知1(2,0)F -,2(2,0)F ,点P 满足12||||2PF PF -=,记点P 的轨迹为E , (1)求轨迹E 的方程;(2)若直线l 过点2F 且法向量为(),1n a =,直线与轨迹E 交于P 、Q 两点.△过P 、Q 作y 轴的垂线PA 、QB ,垂足分别为A 、B ,记PQ AB λ=,试确定λ的取值范围; △在x 轴上是否存在定点M ,无论直线l 绕点2F 怎样转动,使0MP MQ ⋅=恒成立?如果存在,求出定点M ;如果不存在,请说明理由.。

2024年新高考版数学专题1_9.3 双曲线及其性质(分层集训)

2024年新高考版数学专题1_9.3 双曲线及其性质(分层集训)

A. 22
2
B. 4 10
5
答案 D
C. 7
D. 10
4.(2017课标Ⅲ理,5,5分)已知双曲线C:
x a
2 2
-
y2 b2
=1(a>0,b>0)的一条渐近线方
程为y= 5 x,且与椭圆 x2 + y2 =1有公共焦点,则C的方程为 ( )
2
12 3
A. x2 - y2 =1
8 10
B. x2 - y2 =1
C.互为共轭的双曲线的离心率为e1、e2,则e1e2≥2
D.互为共轭的双曲线的4个焦点在同一圆上
答案 CD
7.(多选)(2021广东揭阳4月联考,9)已知一组直线x±2y=0,则以该组直线为
渐近线的双曲线的方程可能是 ( )
A.x2-4y2=1 B.4y2-x2=1
C.x2- y2 =1
4
答案 ABD
y
k1
x2 y2 16
x
1 2
m,
1(x 1),

(16-
k12
)x2+(
k12
-2k1m)x-
1 4
k12
+k1m-m2-16=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=
k12 2k1m k12 16
,x1x2=
1 4
k12
m2 k1m k12 16
16
,
则|TA|=
设其方程为 x2 - y2 =1(a>0,b>0,x≥a),
a2 b2
则2a=2,2c=2 17 ,解得a=1,c= 17 ,
则b2=c2-a2=( 17 )2-12=16,

双曲线的简单几何性质课件

双曲线的简单几何性质课件

1(λ≠0,-b2<λ<a2).
x2 y2
x2 y2
(4) 与 双 曲 线 a2 - b2 = 1 具 有 相 同 渐 近 线 的 双 曲 线 方 程 可 设 为 a2 - b2 =
λ(λ≠0).
(5)渐近线为 ax±by=0 的双曲线方程可设为 a2x2-b2y2=λ(λ≠0).
求满足下列条件的双曲线的标准方程. (1)以直线 2x±3y=0 为渐近线,过点(1,2);
b
b
b2
程求解,另一种方法是消去 c 转化成含a 的方程,求出a 后利用 e= 1+a2 求
离心率.
2.求离心率的范围技巧 (1)根据条件建立 a,b,c 的不等式. (2)通过解不等式得ca 或ba 的范围,求得离心率的范围.
(2)双曲线离心率对曲线形状有何影响? x2 y2
提示:以双曲线a2 -b2 =1(a>0,b>0)为例.
c
a2+b2
b2
b
b
e=a = a = 1+a2 ,故当a 的值越大,渐近线 y=a x 的斜率越大,双
曲线的开口越大,e 也越大,所以 e 反映了双曲线开口的大小,即双曲线的离心
率越大,它的开口就越大.
巧设双曲线方程的方法与技巧
x2 y2 (1)焦点在 x 轴上的双曲线的标准方程可设为a2 -b2 =1(a>0,b>0).
y2 x2 (2)焦点在 y 轴上的双曲线的标准方程可设为a2 -b2 =1(a>0,b>0).
x2
y2
x2
y2
(3) 与 双 曲 线 a2 - b2 = 1 共 焦 点 的 双 曲 线 方 程 可 设 为 a2-λ - b2+λ =
B.y=±34 x

双曲线的简单几何性质(经典)

双曲线的简单几何性质(经典)

双曲线的简单几何性质【知识点1】双曲线22a x -22b y =1的简单几何性质(1)范围:|x |≥a,y∈R.(2)对称性:双曲线的对称性与椭圆完全相同,关于x 轴、y 轴及原点中心对称.(3)顶点:两个顶点:A 1(-a,0),A 2(a,0),两顶点间的线段为实轴长为2a ,虚轴长为2b ,且(4)=1中的1(5)(6)e =2(7)注意:且λ(2)与椭圆2a +2b =1(a >b >0)共焦点的曲线系方程可表示为λ-2a -λ-2b =1(λ<a 2,其中b 2-λ>0时为椭圆,b 2<λ<a 2时为双曲线)(3)双曲线的第二定义:平面内到定点F(c,0)的距离和到定直线l :x =c a 2的距离之比等于常数e =a c(c >a >0)的点的轨迹是双曲线,定点是双曲线的焦点,定直线是双曲线的准线,焦准距(焦参数)p =c b 2,与椭圆相同.1、写出双曲线方程1254922-=-y x 的实轴长、虚轴的长,顶点坐标,离心率和渐近线方程2、已知双曲线的渐近线方程为x y 43±=,求双曲线的离心率3、求以032=±y x 为渐近线,且过点p (1,2)的双曲线标准方程4、已知双曲线的中心在原点,焦点在y 轴上,焦距为16,离心率为43,求双曲线的标准方程。

5、求与双曲线221169x y -=共渐近线,且经过()23,3A -点的双曲线的标准方及离心率.【知识点2】弦长与中点弦问题(1).直线和圆锥曲线相交时的一般弦长问题:一般地,若斜率为k 的直线被圆锥曲线所截得的弦为AB ,A 、B 两点分别为A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2),则弦长]4))[(1(1212212122x x x x k x x k AB -++=-⋅+=]4)[()11(11212212122y y y y ky y k -+⋅+=-⋅+=,这里体现了解析几何“设而不求”的(2)设A(x 1;对于y 2【变1变4】7、过双曲线2212y x -=的右焦点F 作直线l 交双曲线于A,B 两点,若|AB|=4,这样的直线有几条?【题型2】双曲线离心率的求法一、根据离心率的范围,估算e :即利用圆锥的离心率的范围来解题,有时可用椭圆的离心率e ∈()01,,双曲线的离心率e >1,抛物线的离心率e =1来解决。

(完整版)双曲线标准方程及几何性质知识点及习题

(完整版)双曲线标准方程及几何性质知识点及习题

双曲线标准方程及几何性质知识点及习题1. 双曲线第一定义:平面内与两个定点F 1、F 2的距离差的绝对值是常数(小于|F 1F 2|)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|F 1F 2|叫焦距。

2. 双曲线的第二定义:平面内与一个定点的距离和到一条定直线的距离的比是常数e (e>1)的点的轨迹叫双曲线。

定点叫双曲线的焦点,定直线叫双曲线的准线,常数e 叫双曲线的离心率。

当曲线上一点沿曲线无限远离原点时,如果到一条直线的距离无限趋近于零,那么这条直线称为这条曲线的渐近线。

无限接近,但不可以相交。

例1. 方程11122=-++ky k x 表示双曲线,则k 的取值范围是( ) A .11<<-k B .0>k C .0≥k D .1>k 或1-<k3. 双曲线的标准方程:(1)焦点在x 轴上的:x a y b a b 2222100-=>>(),(2)焦点在y 轴上的:y a x ba b 2222100-=>>(),(3)当a =b 时,x 2-y 2=a 2或y 2-x 2=a 2叫等轴双曲线。

注:c 2=a 2+b 2【例2】求虚轴长为12,离心率为54双曲线标准方程。

【例3】求焦距为26,且经过点M (0,12)双曲线标准方程。

练习。

焦点为()6,0,且与双曲线1222=-y x 有相同的渐近线的双曲线方程是( )A .1241222=-y xB .1241222=-x yC .1122422=-x yD .1122422=-y x【例4】与双曲线221916x y -=有公共渐进线,且经过点(3,A -练习。

求一条渐近线方程是043=+y x ,一个焦点是()0,4的双曲线标准方程,并求此双曲线的离心率.解决双曲线的性质问题,关键是找好等量关系,特别是e 、a 、b 、c 四者的关系,构造出ce a=和222c a b =+的关系式。

高三数学第一轮复习:双曲线的定义、性质及标准方程 知识精讲

高三数学第一轮复习:双曲线的定义、性质及标准方程【本讲主要内容】双曲线的定义、性质及标准方程双曲线的定义及相关概念、双曲线的标准方程、双曲线的几何性质【知识掌握】【知识点精析】1. 双曲线的定义:(1)第一定义:平面内与两定点F1、F2的距离之差的绝对值是常数(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,两焦点的距离叫做焦距。

(2)第二定义:平面内到一个定点F的距离与到一条定直线l的距离的比等于常数(e>1)的点的轨迹叫做双曲线,定点F为焦点,定直线l称为准线,常数e称为离心率。

说明:(1)若2a等于2c,则动点的轨迹是射线(即F1F2、F2F1的延长线);(2)若2a大于2c,则动点轨迹不存在。

2. 双曲线的标准方程、图形及几何性质:标准方程)0b,0a(1byax2222>>=-中心在原点,焦点在x轴上yaxba b2222100-=>>(,)中心在原点,焦点在y轴上图形几何性质X围x a≤-或x a≥y a≤-或y a≥对称性关于x轴、y轴、原点对称(原点为中心)顶点()()1200A a A a-,、,()()1200A a A a-,、,轴实轴长122A A a=,虚轴长122B B b=离心率ecae=>()1准线2212:,:a al x l xc c=-=2212:,:a al y l yc c=-=实轴、虚轴长相等的双曲线称为等轴双曲线,焦点在x 轴上,标准方程为()2220x y a a -=≠;焦点在y 轴上,标准方程为()2220y x a a -=≠。

其渐近线方程为y=±x 。

等轴双曲线的离心率为e =4. 基础三角形:如图所示,△AOB 中,,,,tan b OA a AB b OB c AOB a===∠=。

5. 共渐近线的双曲线系方程:与双曲线x a y b22221-=(a>0,b>0)有相同渐近线的双曲线系可设为()22220x y a b λλ-=≠,若λ>0,则双曲线的焦点在x 轴上;若λ<0,则双曲线的焦点在y 轴上。

双曲线的简单几何性质(基础知识+基本题型)(含解析)2021-2022学年高二数学上学期

3.2.2双曲线的简单几何性质(基础知识+基本题型)知识点一 双曲线的性质根据双曲线的标准方程22221(0,0)x y a b a b-=>>研究它的几何性质.1.范围,x a y R ≥∈,即,x a x a y R ≥≤-∈或.双曲线位于两条直线x a =±的外侧.讨论双曲线的范围就是确定方程中变量,x y 的范围,由不等式222211x y a b =+≥,得||x a ≥,由222211y x b a--≥-,得y R ∈. 提示双曲线在直线x a =与x a =-之间没有图象,当x 无限增大时,y 也无限增大,所以双曲线是无限伸展的,不像椭圆那样是封闭的.2.对称性双曲线的图象关于x 轴、y 轴成轴对称,关于原点成中心对称,我们把x 轴、y 轴叫做双曲线的对称轴,原点(0,0)O 叫做双曲线的对称中心,简称中心. 提示(1)把双曲线标准方程中的x 换成x -,方程并没有发生变化,说明当点(,)P x y 在双曲线上时,它关于y 轴的对称点1(,)P x y -也在双曲线上,所以双曲线的图象关于y 轴成轴对称.(2)同理,把双曲线标准方程中的y 换成y -,可以说明双曲线的图象关于关于x 轴成轴对称;把双曲线标准方程中的x 换成x -,y 换成y -,可以说明双曲线的图象关于原点成中心对称. (3)如果曲线具有三种对称性的其中两种,那么它就具有另一种对称性.(4)对于任意一个双曲线而言,对称轴是两个焦点的连线所在直线及其垂直平分线,且双曲线的中心是双曲线的对称中心.3.顶点与实轴、虚轴如图所示.(1)双曲线和其对称轴的交点叫做双曲线的顶点,双曲线的顶点为1(,0)A a -,2(,0)A a . (2)线段12A A 叫做双曲线的实轴,线段12B B 叫做双曲线的虚轴.(3)实轴长122A A a =,虚轴长122B B b =,,a b 分别为双曲线的半实轴长和半虚轴长.拓展双曲线中,,a b c 的几何意义及特征三角形:(1)当双曲线焦点在x 轴上时,a 是半实轴长,b 是半虚轴长,且222c a b =+,所以以,,a b c 为三边长可构成直角三角形,如图2.3-10所示,其中22Rt OA B ∆称为双曲线的特征三角形,双曲线的焦点永远在实轴上.(2)当双曲线的焦点在y 轴上时,可得类似的结论.4.渐近线(1)渐近线画法:经过点1(,0)A a -,2(,0)A a 作y 轴的平行线x a =±,经过点1(0,)B b -,2(0,)B b 作x轴的平行线y b =±,四条直线围成一个矩形,矩形 两条对角线,这两条对角线所在的直线即为双曲线的渐近线.双曲线22221x y a b-=的各支向外延伸时,与这两条直线逐渐接近.(2)渐近线方程:by x a =±.拓展(1)双曲线22221x y a b -=的渐近线方程为b y x a =±,双曲线22221y x a b -=的渐近线方程为ay x b=±,两者容易混淆,可先将双曲线方程中的“1”换成“0”,再因式分解即可得渐近线方程,这样就不容易记错了.(2)双曲线与它的渐近线无限接近,但永远不相交.(3)与双曲线22221x y a b -=共渐近线的双曲线方程可设为2222(0)x y a b λλ-=≠;与双曲线22221x y a b-=共焦点的双曲线方程可设为2222221()x y b a a b λλλ-=-<<-+.5.离心率(1)定义:双曲线的焦距与实轴长的比叫做双曲线的离心率,定义式c e e a =⇒(2)范围:1e >.由等式222c a b =+,得b a ==e 越大,b a 也越大,即渐近线b y xa=±的斜率的绝对值越大,这时双曲线的形状就越陡,由此可知,双曲线的离心率越大,它的开口就越开阔. 提示因为c e a =,c ,所以e =,b a222(1)b a e =-,在,,,a b c e 四个参数中,只要知道其中两个,就可以求出另两个,关键要熟悉它们之间的关系. 知识点二 等轴双曲线与共轭双曲线1.实轴和虚轴等长的双曲线叫等轴双曲线,等轴双曲线有如下性质:(1)方程形式为22(0)x y λλ-=≠;(2)渐近线方程为y x =±,它们互相垂直,并平分双曲线实轴和虚轴所成的角;(3.2. 以双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线,与原双曲线是一对共轭双曲线.例如,双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>与22221(0,0)y x a b b a -=>>是一对共轭双曲线,其性质如下: (1)双曲线与它的共轭双曲线有相同的渐近线; (2)双曲线与它的共轭双曲线有相同的焦距. 知识点三 直线与双曲线的位置关系 1. 直线与双曲线有三种位置关系:(1)无公共点,此时直线有可能为双曲线的渐近线.(2)有一个公共点,分两种情况:①直线是双曲线的切线,特别地,直线过双曲线一个顶点,且垂直于实轴;②直线与双曲线的一条渐近线平行,与双曲线的一支有一个公共点. (3)有两个公共点,可能都在双曲线一支上,也可能两支上各有一个点.2. 当直线与双曲线相交时,先联立直线方程与双曲线方程可求得两个交点的坐标,从而根据距离公式求出弦长,再结合双曲线的定义,还可以求解焦点三角形的周长等.3. 当直线与双曲线相交时,涉及中点问题,可首先设出直线与双曲线两交点的坐标,然后分别代入双曲线方程,最后作差,即得中点坐标与该直线的斜率的关系式.考点一由方程求双曲线的几何性质例 1 求双曲线22494y x-=-的半实轴长、半虚轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程,并画出该双曲线的草图.解:将双曲线化为221 419x y-=,可知半实轴长4293a=,半虚轴长1b=,于是有2241319c a b=+=+=,所以焦点坐标为13(,离心率为13cea==渐近线方程为by xa=±,即32y x=±.为画出双曲线的草图,首先在平面直角坐标系中画出渐近线32y x =±,且顶点坐标为2(,0)3±,然后算出双曲线在第一象限内一点的坐标,如取1y=,算出230.94x=≈.由题意,知点(0.94,1)±在双曲线上,将三点(0.94,1)-,2(,0)3,(0.94,1)依次连成光滑曲线并让它逐步接近渐近线,画出第一、第四象限内双曲线的一支,最后由对称性可画出双曲线位于第二、三象限内的另一支,得双曲线的草图如图所示.已知双曲线的方程讨论其几何性质时,需先看所给方程是否为标准方程,若不是,需先把方程化为标准方程,这样便于直观写出,a b的值,进而求出c的值及双曲线的焦点坐标、顶点坐标、离心率与渐近线方程.考点二由双曲线的几何性质求标准方程例2求满足下列条件的双曲线的标准方程:(1)一个焦点为(0,13),且离心率为135;(2)渐近线方程为12y x=±,且经过点(2,3)A- .解:(1)由题意,知双曲线的焦点在y 轴上,且13c =,由于135c a =,所以5a =,12b =. 故所求双曲线的标准方程为22125144y x -=.(2)因为双曲线的渐近线方程为12y x =±,若焦点在x 轴上,设所求双曲线标准方程为22221(0,0)x y a b a b -=>>,则12b a =.(Ⅰ)因为点(2,3)A -在双曲线上,所以22491a b -=. (Ⅱ) 联立(Ⅰ)(Ⅱ),无解.若焦点在y 轴上,设所求双曲线标准方程为22221(0,0)y x a b a b -=>>,则12a b =.(Ⅲ)因为点(2,3)A -在双曲线上,所以22941a b -=. (Ⅳ) 联立(Ⅲ)(Ⅳ),解得228,32a b ==. 故所求双曲线的标准方程为221832y x -=.当双曲线的焦点不明确时,方程可能有两种形式,此时应分类讨论.为了避免讨论,也可设双曲线方程为221(0)mx ny mn -=>,从而直接求得.若已知双曲线的渐近线方程为by x a =±,则可设方程为2222(0)x y a b λλ-=≠,避免讨论焦点的位置. 考点三 双曲线的离心率1.求离心率的值例3 已知12,F F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两个焦点,PQ 是经过1F 且垂直与x 轴的双曲线的弦,如果0290PF Q ∠=,求双曲线的离心率.解:设1(,0)F c ,将x c =代入双曲线方程,得22221c y a b -=,所以2b y a =±.由22PF QF =,0290PF Q ∠=,知112PF F F =,所以22b c a =,22b ac =,所以2220c ac a --=.即2210e e --=,解得1e =+1e =.故所求双曲线的离心率为1求双曲线离心率的常用方法(1)依据条件求出,a c ,计算c e a=; (2)依据条件建立关于,,a b c 的关系式,一种方法是消去b 转化为关于e 的方程求解;另一种方法是消去c 转化为含b a 的方程,求出ba后利用221b e a =+求解.例4 设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的焦距长为2c ,直线l 过点(,0)A a ,(0,)B b 两点,已知原点到直线l的距离为34c ,则双曲线的离心率为 . 解析:如图所示,在△OAB 中,OA a =,OB b =,34OE c =,22AB a b c =+=.因为AB OE OA OB ⋅=⋅, 所以3c ab =223)a b ab +=,两边同除以2a 233()0b b a a -=, 解得3ba=3b a =所以212c b e a a ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭.答案:2223)a b ab +=,此方程可称为关于,a b 的齐次方程,转化为以ba为变量的一元二次方程是求解的关键.2.求离心率的范围例5 双曲线22221(1,0)x y a b a b-=>>的焦距为2c ,直线l 过点(,0)a ,(0,)b 两点,且点(1,0)到直线l 的距离与点(1,0)-到直线l 的距离之和45s c ≥,求双曲线的离心率e 的取值范围.解:由题意,知直线l 的方程为1x ya b +=,即0bx ay ab +-=. 因为点(1,0)到直线l 的距离122d a b =+,点(1,0)-到直线l 的距离222d a b =+,所以122abs d d c=+=. 由45s c ≥,得2ab c 45c ≥,即252c .于是得22e ,即22425250e e -+≤.解得2554e ≤≤.因为1e >,所以e的取值范围是. 求双曲线离心率的范围时,要根据题意挖掘题中隐含的不等关系,构造不等式,从而求出双曲线的离心率的取值范围.例6 双曲线222:1(0)x C y a a-=>与直线:1l x y +=相交于两个不同的点,A B ,则双曲线的离心率e 的取值范围是 .解:由22211x y a x y ⎧-=⎪⎨⎪+=⎩,消去y ,得到2222(1)220a x a x a -+-=,由题意知,24221048(1)0a a a a ⎧-≠⎪⎨+->⎪⎩,解得(0,1)(1,2)a ∈.所以c e a ===,所以(2,)e ∈+∞.答案:(2,)+∞ .利用一元二次方程根的判别式构建不等关系是一种常用的方法,另外也可利用基本不等式构建不等关系,线性规划中的区域符号也可构建不等关系. 考点四 直线与双曲线的位置关系例7 已知双曲线22:1C x y -=及直线:1l y kx =-.若直线l 与双曲线C 有两个不同的交点,求实数则k 的取值范围.解:由2211x y y kx ⎧-=⎪⎨=-⎪⎩,消去y ,得到22(1)220k x kx -+-=,由题意,知2221048(1)0k k k ⎧-≠⎪⎨+->⎪⎩,解得k <,且1k ≠±. 故实数k 的取值范围是(1)(1,1)(1,2)--.直线与双曲线交点问题,常利用直线方程与双曲线方程构成的方程组求解.。

专题11 双曲线及其性质(知识梳理+专题过关)(原卷版)

专题11双曲线及其性质【知识梳理】知识点一:双曲线的定义平面内与两个定点12,F F 的距离的差的绝对值.....等于常数(大于零且小于12F F )的点的轨迹叫做双曲线(这两个定点叫双曲线的焦点).用集合表示为{}12122(02)MMF MF a a F F -=<<.注意:(1)若定义式中去掉绝对值,则曲线仅为双曲线中的一支.(2)当122a F F =时,点的轨迹是以1F 和2F 为端点的两条射线;当20a =时,点的轨迹是线段12F F 的垂直平分线.(3)122a F F >时,点的轨迹不存在.在应用定义和标准方程解题时注意以下两点:①条件“122F F a >”是否成立;②要先定型(焦点在哪个轴上),再定量(确定2a ,2b 的值),注意222a b c +=的应用.知识点二:双曲线的方程、图形及性质双曲线的方程、图形及性质A 222121sinsin21cos tanFr r bθθθ==⋅=-考点2:双曲线方程的充要条件考点3:双曲线中焦点三角形的周长与面积及其他问题考点4:双曲线上两点距离的最值问题考点5:双曲线上两线段的和差最值问题考点6:离心率的值及取值范围考点7:双曲线的简单几何性质问题考点8:利用第一定义求解轨迹考点9:双曲线的渐近线考点10:共焦点的椭圆与双曲线【典型例题】考点1:双曲线的定义与标准方程1.(2022·江西科技学院附属中学高二期中(理))已知O为坐标原点,设F1,F2分别是双曲线x2-y2=1的左、右焦点,P为双曲线左支上任意一点,过点F1作∠F1PF2的平分线的垂线,垂足为H,则|OH|=()A.1B.2C .4D .122.(2022·黑龙江·铁人中学高二期中)双曲线222112x y a -=(0a >)的左、右两个焦点分别是1F 与2F ,焦距为8;M 是双曲线左支上的一点,且15MF =,则2MF 的值为()A .1B .9C .1或9D .9或133.(2022·天津·耀华中学高二期中)与椭圆22:11612y x C +=共焦点且过点(的双曲线的标准方程为()A .2213y x -=B .2221yx -=C .22122y x -=D .2213y x -=4.(2022·河北·高二期中)已知双曲线22221x y a b-=的左、右焦点分别为1F ,2F ,O 为坐标原点,1210F F =,点M 是双曲线左支上的一点,若OM =1243MF MF =,则双曲线的标准方程是()A .224121x y -=B .221214x y -=C .22124y x -=D .22124x y -=5.(2022·北京工业大学附属中学高二期中)已知双曲线的上、下焦点分别为()10,3F ,()20,3F -,P 是双曲线上一点且124PF PF -=,则双曲线的标准方程为()A .22145x y -=B .22154x y -=C .22145y x -=D .22154y x -=6.(2022·广西·钦州一中高二期中(文))已知平面内两定点()13,0F -,()23,0F ,下列条件中满足动点P 的轨迹为双曲线的是()A .127PF PF -=±B .126PF PF -=±C .124PF PF -=±D .22126PF PF -=±7.(2022·福建·南靖县第一中学高二期中)(1)求以(-4,0),(4,0)为焦点,且过点的椭圆的标准方程.(2)已知双曲线焦点在y 轴上,焦距为10,双曲线的渐近线方程为20x y ±=,求双曲线的方程.8.(2022·黑龙江·大兴安岭实验中学高二期中)求满足下列条件的双曲线的标准方程:(1)焦点分别为(0,6)-,(0,6),且经过点(5,6)A -;(2)经过点,(4,--;考点2:双曲线方程的充要条件9.(多选题)(2022·全国·高二期中)已知曲线22:1C mx ny +=.则()A .若m >n >0,则C 是椭圆B .若m =n >0,则C 是圆C .若mn <0,则C 是双曲线D .若m =0,n >0,则C 是两条直线10.(2022·河南·高二期中(文))已知k ∈R ,则“23k <<”是“方程22162x y k k -=--表示双曲线”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11.(2022·吉林·辽源市田家炳高级中学校高二期中(理))“0mn <”是“方程221x y m n+=表示的曲线为双曲线”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考点3:双曲线中焦点三角形的周长与面积及其他问题12.(2022·安徽·淮北师范大学附属实验中学高二期中)已知1F 、2F 是等轴双曲线22:1C x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,1260F PF ∠=,则12PF PF ⋅等于___________.13.(2022·上海金山·高二期中)已知1F 、2F 分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点,若点2F 到该双曲线的渐近线的距离为2,点P 在双曲线上,且1260F PF ∠=︒,则三角形12F PF 的面积为___________.14.(多选题)(2022·湖南省汨罗市第二中学高二期中)已知点P 是双曲线E :221169x y -=的右支上一点,1F ,2F 为双曲线E 的左、右焦点,12PF F △的面积为20,则下列说法正确的是()A .点P 的横坐标为203B .12PF F △的周长为803C .12F PF ∠小于3πD .12PF F △的内切圆半径为3415.(2022·四川·阆中中学高二期中(文))已知12F F ,为双曲线C :221164x y-=的两个焦点,P ,Q 为C 上关于坐标原点对称的两点,且12PQ F F =,则四边形12PFQF 的面积为________.16.(2022·广东·江门市第二中学高二期中)双曲线2216416y x -=上一点P 与它的一个焦点的距离等于1,那么点P 与另一个焦点的距离等于___________.17.(2022·新疆维吾尔自治区喀什第二中学高二期中(理))已知双曲线22145x y -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 是双曲线左支上一点且128PF PF +=,则1221sin sin PF F PF F ∠=∠______.18.(2022·天津市咸水沽第二中学高二期中)已知1F ,2F 分别是双曲线221916x y -=的左、右焦点,AB 是过点1F 的一条弦(A ,B 均在双曲线的左支上),若2ABF 的周长为30,则||AB =___________.19.(2022·吉林·白城一中高二期中)双曲线221916x y -=的两个焦点为12,F F ,点P 在双曲线上,若1PF ·2PF =0,则点P 到x 轴的距离为________.20.(2022·上海市崇明中学高二期中)已知双曲线221169x y -=的两个焦点分别为1F 、2F ,P 为双曲线上一点,且122F PF π∠=,则12F PF △的面积为_________.21.(2022·江苏·高二专题练习)双曲线()222210,0x y a b a b-=>>过焦点1F 的弦AB ,A 、B 两点在同一支上且长为m ,另一焦点为2F ,则2ABF 的周长为().A .4aB .4a -mC .4a +2mD .4a -2m22.(2022·新疆·乌鲁木齐101中学高二期中(文))设1F ,2F 是双曲线22146x y-=的左、右焦点,P 为双曲线上一点,且213PF PF =,则12PF F △的面积等于()A .6B .12C.D.23.(2022·辽宁大连·高二期中)已知1F ,2F 分别是双曲线221916x y -=的左、右焦点,若P 是双曲线左支上的点,且1232PF PF ⋅=.则12F PF △的面积为()A .8B.C .16D.考点4:双曲线上两点距离的最值问题24.(2022·上海中学东校高二期末)过椭圆221(9)9x y m m m +=>-右焦点F 的圆与圆22:4O x y +=外切,该圆直径FQ 的端点Q 的轨迹记为曲线C ,若P 为曲线C 上的一动点,则FP 长度最小值为()A .0B .12C .1D .225.(2022·安徽省宣城市第二中学高二阶段练习(理))已知12,F F 分别是双曲线2214xy -=的左、右焦点,P 为双曲线右支上异于顶点的任意一点,若12PF F △内切圆圆心为I ,则圆心I 到圆22(1)1y x +-=上任意一点的距离最小值为()A .2B1C .1D226.(2022·101中学高二期末)双曲线22142x y C -=:的右焦点为F ,点P 在椭圆C 的一条渐近线上.O 为坐标原点,则下列说法错误的是()A2B .双曲线22142-=y x 与双曲线C 的渐近线相同C .若PO PF ⊥,则PFO △D .PF27.(2022·北京八中高二期中)已知定点A 、B ,且|AB |=4,动点P 满足||PA |﹣|PB ||=3,则|PA |的最小值是()A .12B .32C .72D .5考点5:双曲线上两线段的和差最值问题28.(2022·湖南·长沙市南雅中学高二期中)设双曲线C :22124y x -=的左焦点和右焦点分别是1F ,2F ,点A 是C 右支上的一点,则128AF AF +的最小值为___________.29.(2022·黑龙江·鸡西市第一中学校高二期中)P 是双曲线22145x y -=的右支上一点,M 、N 分别是圆()2232x y ++=和()2231x y -+=上的点,则|PM |-|PN |的最大值为_________.30.(2022·黑龙江·哈九中高二期中)已知双曲线的方程为2214y x -=,如图所示,点()A ,B是圆(221x y +=上的点,点C 为其圆心,点M 在双曲线的右支上,则MA MB +的最小值为______31.(2022·北京·高二期中)已知点()2,0A -,()2,0B ,(11C ,动点M 到A 的距离比到B 的距离多2,则动点M 到B ,C 两点的距离之和的最小值为___________.32.(2022·湖南·嘉禾县第一中学高二阶段练习)过双曲线2218y x -=的右支上的一点P 分别向圆221:(3)4C x y ++=和圆222:(3)1C x y -+=作切线,切点分别为M ,N ,则22||||PM PN -的最小值为()A .8B .9C .10D .1133.(2022·四川省江油市第一中学高二期中(文))已知12F F ,为双曲线222:1(0)16x yC a a -=>的左、右焦点,点A 在双曲线的右支上,点(72)P ,是平面内一定点.若对任意实数m ,直线430x y m ++=与双曲线C 的渐近线平行,则2AP AF +的最小值为()A .2376B .1035-C .837D .25234.(2022·吉林市田家炳高级中学高二期中)设F 是双曲线221412x y -=的左焦点,()1,4A ,P 是双曲线右支上的动点,则PF PA +的最小值为()A .5B .543+C .7D .935.(2022·江西南昌·高二期中(理))设(),P x y 是双曲线22154x y -=的右支上的点,则代数22222169x y y x y x +-++-+)A 10B .2510C 105D 563考点6:离心率的值及取值范围36.(2022·广东·汕头市潮南区陈店实验学校高二阶段练习)已知0a b >>,1F ,2F ,是双曲线22122:1x y C a b-=的两个焦点,若点Р为椭圆22222:1x y C a b +=上的动点,当P 为椭圆的短轴端点时,12F PF ∠取最小值,则椭圆2C 离心率的取值范围为()A .⎛ ⎝⎦B .⎫⎪⎪⎣⎭C .⎛ ⎝⎦D .23⎫⎪⎢⎪⎣⎭37.(2022·四川省仁寿县文宫中学高二阶段练习(文))已知1F ,2F 是双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点,点1F 关于渐近线的对称点恰好落在以2F 为圆心,2OF 为半径的圆上,则该双曲线的离心率为()ABC .2D 138.(2022·福建·泉州市城东中学高二期中)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右顶点为A ,若以点A 为圆心,以b 为半径的圆与C 的一条渐近线交于M ,N 两点,且2OM ON =,则C 的离心率为()A .43B C D .239.(2022·江西省万载中学高二阶段练习(理))已知双曲线两条渐近线的夹角为60°,则该双曲线的离心率为()A .2B C .2D .1240.(2022·福建·厦门外国语学校高二期末)如图所示,1F ,2F 是双曲线C :22221()00a x y a bb >-=>,的左、右焦点,过1F 的直线与C 的左、右两支分别交于A ,B 两点.若22345AB BF AF =∶∶∶∶,则双曲线的离心率为()A .2BCD41.(2022·广东汕头·高二期末)已知双曲线22221x y a b-=(a 、b 均为正数)的两条渐近线与直线1x =-)ABC .D .242.(2022·湖北·鄂州市教学研究室高二期末)已知1F ,2F 分别是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,以12F F 为直径的圆与双曲线C 有一个交点P ,设12PF F △的面积为S ,若()21212PF PF S +=,则双曲线C 的离心率为()A .2B .2C D .43.(2022·安徽省临泉第一中学高二期末)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的两个焦点分别为()1,0F c -,()2,0F c ,M 是双曲线C 上一点,若120MF MF ⋅=,2212OM OF c ⋅=,则双曲线C 的离心率为()AB 1C D 144.(2022·江西上饶·高二期末(文))已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的焦距为122,,c F F 为其左右两个焦点,直线l 经过点(0,)b 且与渐近线平行,若l 上存在第一象限的点P 满足122PF PF b -=,则双曲线C 离心率的取值范围为()A .B .C .D .)+∞考点7:双曲线的简单几何性质问题45.(多选题)(2022·河北·衡水市第二中学高二期中)已知曲线C :221mx ny +=,则()A .若0m n =>,则曲线CB .若0m n >>,则曲线C 是椭圆,其焦点在y 轴上C .若曲线C 过点(,⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,则C 是双曲线D .若0mn =,则曲线C 不表示任何图形46.(多选题)(2022·江苏连云港·高二期中)关于,x y 的方程2222126x y m m+=+-(其中26m ≠)表示的曲线可能是()A .焦点在y 轴上的双曲线B .圆心为坐标原点的圆C .焦点在x轴上的双曲线D .长轴长为47.(多选题)(2022·河北省曲阳县第一高级中学高二期中)若方程22131x y t t +=--所表示的曲线为C ,则下面四个选项中正确的是()A .若13t <<,则曲线C 为椭圆B .若曲线C 为椭圆,且长轴在y 轴上,则23t <<C .若曲线C 为双曲线,则3t >或1t <D .曲线C 可能是圆.48.(多选题)(2022·云南·罗平县第一中学高二开学考试)已知曲线22:124x y C m m+=+-,则()A .当2m =时,则C 的焦点是)1F ,()2F B .当6m =时,则C 的渐近线方程为12y x =±C .当C 表示双曲线时,则m 的取值范围为2m <-D .存在m ,使C 表示圆49.(多选题)(2022·江苏江苏·高二期中)已知双曲线C :2213x y -=,则()A .双曲线C 的焦距为4B .双曲线C 的两条渐近线方程为:3y =±C .双曲线CD .双曲线C 有且仅有两条过点()1,0Q 的切线50.(多选题)(2022·黑龙江·哈师大附中高二开学考试)双曲线的标准方程为2213y x -=,则下列说法正确的是()A .该曲线两顶点的距离为B .该曲线与双曲线2213x y -=有相同的渐近线C .该曲线上的点到右焦点的距离的最小值为1D .该曲线与直线l :)2y x =-,有且仅有一个公共点51.(2022·上海市新场中学高二期中)当0ab <时,方程22ax ay b -=所表示的曲线是()A .焦点在x 轴的椭圆B .焦点在x 轴的双曲线C .焦点在y 轴的椭圆D .焦点在y 轴的双曲线考点8:利用第一定义求解轨迹52.(2022·河南·濮阳一高高二期中(理))若双曲线C 的方程为22145x y -=,记双曲线C 的左、右顶点为A ,B .弦PQ ⊥x 轴,记直线PA 与直线QB 交点为M ,其轨迹为曲线T ,则曲线T 的离心率为________.53.(2022·吉林·白城一中高二期中)已知ABC 的两个顶点A B ,分别为椭圆2255x y +=的左焦点和右焦点,且三个内角A B C ,,满足关系式1sin sin sin 2B AC -=.(1)求线段AB 的长度;(2)求顶点C 的轨迹方程.54.(2022·全国·高二专题练习)如图所示,已知定圆1F :()2251x y ++=,定圆2F :()22516x y -+=,动圆M 与定圆1F ,2F 都外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.55.(2022·福建·厦门一中高二期中)已知动圆M 与圆221:(4)4C x y ++=外切与圆222:(4)4C x y -+=内切,则动圆圆心M 的轨迹C 的方程为___________.56.(2022·上海市新场中学高二期中)已知两点()(),3,03,0A B -,若4PA PB -=±,那么P 点的轨迹方程是______.57.(2022·吉林一中高二期中)若动圆过定点A ()3,0-且和定圆C :()2234x y -+=外切,则动圆圆心P 的轨迹方程是_________.58.(2022·广东·深圳市宝安中学(集团)高二期中)已知点(3,0),(3,0),(1,0)M N B -,动圆C 与直线MN 相切于点B ,过M ,N 与圆C 相切的两直线相交于点P ,则点P 的轨迹方程为()A .221(1)8y x x -=>B .221(1)8y x x -=<-C .221(0)8y x x +=>D .221(1)10y x x -=>59.(2022·江苏省镇江中学高二期中)动圆M 与圆1C :()2241x y ++=,圆2C :22870x y x +-+=,都外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为()A .22115x y +=B .22115y x -=C .()221115y x x -=≥D .()221115y x x -=≤-60.(2022·新疆·博尔塔拉蒙古自治州蒙古中学高二期中)动点P 到点(1,0)M 及点(3,0)N 的距离之差为2,则点P 的轨迹是()A .双曲线B .双曲线的一支C .两条射线D .一条射线61.(2022·江西·景德镇一中高二期中(理))已知定圆221:10240F x y x +++=,定圆222:100F x y x +-=,动圆圆M 与定圆12F F 、都内切,则动圆M 的圆心的轨迹方程为()A .221(0)421x y x -=>B .221(0)421x y x -=<C .221(0)421x y y -=≠D .224121x y -=62.(2022·浙江·效实中学高二期中)与圆()2222x y ++=外切,且与圆2240x y x +-=内切的圆的圆心在()A .抛物线上B .圆上C .双曲线的一支上D .椭圆上63.(2022·天津河西·高二期中)与圆221x y +=及圆228120x y x +-+=都外切的圆的圆心在()A .椭圆上B .双曲线的一支上C .线段上D .圆上考点9:双曲线的渐近线64.(2022·全国·高二期中)以双曲2214x y -=的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程为______.65.(2022·陕西汉中·高二期末(理))已知双曲线2221(0)x y a a -=>的渐近线与圆22(2)1x y +-=相切,则a =()A .13B .3C .3D 66.(2022·湖南·高二期末)若双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>则直线b x a=与两条渐近线围成的三角形的面积为()A .B .4C .D 67.(2022·北京市十一学校高二期末)椭圆1C :22143x y +=与双曲线2C :22221x ya b-=的离心率之积为1,则双曲线2C 的两条渐近线的倾斜角分别为()A .π6,π6-B .π3,π3-C .π6,5π6D .π3,2π368.(2022·河南·新蔡县第一高级中学高二阶段练习(理))已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左,右焦点分别为1F ,2F ,若双曲线的左支上存在一点P ,使得2PF 与双曲线的一条渐近线垂直于点Q ,且223PF F Q =,则双曲线的渐近线方程为()A .34y x=±B .43y x =±C .23y x=±D .32y x=±69.(2022·河南·封丘一中高二期末(文))已知点()F 是双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点,过F 作双曲线C 的一条渐近线的垂线,垂足为M ,若△OMF (点O 为坐标原点)的面积为8,则C 的实轴长为()A .8B .C .6D .70.(2022·福建三明·高二期中)双曲线2214y x -=的右顶点到渐近线的距离为()A B C .1D .2考点10:共焦点的椭圆与双曲线71.(2022·全国·高二期末)已知椭圆2222x y a b +=1(a >b >0)与双曲线2222x y m n-=1(m >0,n >0)具有相同焦点F 1、F 2,P 是它们的一个交点,且∠F 1PF 23π=,记椭圆与双曲线的离心率分别为e 1、e 2,则3e 12+e 22的最小值是()A .2B .3C .4D .572.(2022·全国·高二课时练习)已知椭圆()221112211:10,0x y C a b a b +=>>与双曲线()222222222:10,0x y C a b a b -=>>有相同的焦点12F F 、,P 点是曲线1C 与2C 的一个公共点,12,e e 分别是1C 和2C 的离心率,若12PF PF ⊥,则22124e e +的最小值为()A .35B .92C .112D .13273.(2022·江苏·南通市海门实验学校高二期中)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>满足b a =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点,则双曲线C 的方程为()A .22145x y -=B .221810x y -=C .22154x y -=D .22143x y -=74.(2022·吉林·延边二中高二期中(理))若椭圆2212516x y +=和双曲线22145x y -=的共同焦点为1F ,2F ,P 是两曲线的一个交点,则12cos F PF ∠的值为__________.。

3.2.2双曲线的简单几何性质(知识解题达标测试)(原卷版)

3.2.2 双曲线的简单几何性质【考点1:双曲线的方程、图形及性质】【考点2:离心率的值及取值范围】【考点3:根据顶点坐标、实轴、虚轴求双曲线的标准方程】【考点4:求共焦点的双曲线方程】【考点5:双曲线的渐近线】【考点6:等轴双曲线】【考点7:双曲线的实际应用】知识点1双曲线的标准方程和几何性质x≥a或x≤-a,y∈R y≤-a或y≥a,x∈R知识点2 双曲线中的几个常用结论(1)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.(2)若P 是双曲线右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF 1|min =a +c ,|PF 2|min =c -a .(3)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为2b 2a ,异支的弦中最短的为实轴,其长为2a .(4)设P ,A ,B 是双曲线上的三个不同的点,其中A ,B 关于原点对称,直线P A ,PB 斜率存在且不为0,则直线P A 与PB 的斜率之积为b 2a2.(5)P 是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为∠F 1PF 2.(6)等轴双曲线①定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.②性质:a =b ;e =2;渐近线互相垂直;等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项. (7)共轭双曲线①定义:若一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线.②性质:它们有共同的渐近线;它们的四个焦点共圆;它们的离心率的倒数的平方和等于1.【考点1: 双曲线的方程、图形及性质】【典例1】双曲线9x 2−4y 2=36的一个焦点坐标为( ) A .(√13,0)B .(0,√13)C .(√5,0)D .(0,√5)【变式11】已知双曲线C:x 25−y 2b 2=1的焦距为6,则双曲线C 的焦点到渐近线的距离为( )A .√3B .2C .4D .√31【变式12】若双曲线x 2m 2+1−y 2=1的实轴长为4,则正数m =( ) A .√3 B .2C .94D .72【考点2:离心率的值及取值范围】【典例2】已知双曲线x2−y2=4,则其离心率是()A.2B.√2C.√3D.√5【变式21】已知双曲线的两个焦点分别为(0,4),(0,−4),点(−6,4)在该双曲线上,则该双曲线的离心率为()A.4B.3C.2D.√2【变式22】已知双曲线x 2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为π3,则此双曲线的离心率e为()A.2B.2√33C.2或2√33D.√3或2【变式23】若双曲线x 2a2−y2=1(a>0)的离心率为√2,则a=()A.2B.√2C.1D.√22【考点3:根据顶点坐标、实轴、虚轴求双曲线的标准方程】【典例3】已知双曲线C经过点(0,1),离心率为√2,则C的标准方程为()A.x2−y2=1B.x2−y23=1C.y2−x2=1D.y2−x23=1【变式31】双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率e=2,且点P(√6,3)在双曲线C上,则双曲线C的标准方程为()A.x24−y212=1B.x22−y26=1C.x23−y29=1D.x2−y23=1【变式32】已知双曲线x 2a2−y2b2=1的虚轴长为4,离心率为√2,则该双曲线的方程为()A.x2−y24=1B.x24−y2=1C.x24−y24=1D.x22−y22=1【变式33】以椭圆x 28+y24=1的长轴端点为焦点、以椭圆焦点为顶点的双曲线方程为()A.x24−y24=1B.x28−y24=1C.x24−y2=1D.x28−y2=1【考点4:双曲线的渐近线】【典例4】已知双曲线C:y 2a2−x2b2=1(a>0,b>0)的离心率为√6,则双曲线C的渐近线方程为()A.y=±√5x B.y=±√6x C.y=±√55x D.y=±√66x【变式41】双曲线x 23m −y26m=1的渐近线方程为()A.y=±√2x B.y=±√22xC.y=±2x D.y=±12x【变式42】双曲线y 24m −x22m=1的渐近线方程为()A.y=±√22x B.y=±√2x C.y=±2x D.y=±12x【变式43】已知双曲线C1:x2+y2m=1(m≠0)与C2:x2−y2=2共焦点,则C1的渐近线方程为().A.x±y=0B.√2x±y=0C.x±√3y=0D.√3x±y=0【变式44】双曲线x 24−y25=1的渐近线方程为.【考点5:等轴双曲线】【典例5】已知等轴双曲线C的对称轴为坐标轴,且经过点A(4√2,2),则双曲线C的标准方程为()A.x236−y236=1B.y236−x236=1C.x228−y228=1D.y228−x228=1【变式51】等轴双曲线的渐近线方程为()A.y=±√2x B.y=±√3x C.y=±x D.y=±√5x【变式52】若双曲线C:x 2m +y2m2−2=1为等轴双曲线,其焦点在y轴上,则实数m=()A.1B.−1C.2D.−2【变式53】中心在原点,实轴在x轴上,一个焦点在直线x−4y+2√2=0上的等轴双曲线方程是()A.x2−y2=8B.x2−y2=4C.y2−x2=8D.y2−x2=4【考点6:共焦点的双曲线】【典例6】多选题过点(3,2)且与椭圆x 28+y23=1有相同焦点的圆锥曲线方程为()A.x225+y220=1B.x215+y210=1C.x23−y22=1D.x22−y23=1【变式61】过点(2,3)且与椭圆5x2+9y2=45有相同焦点的双曲线的标准方程为()A.x2−y23=1B.x29−y2=1C.x22−y29=1D.x29−y25=1【变式62】与双曲线x 216−y24=1有公共焦点,且过点(3√2,2)的双曲线方程为.【考点7:双曲线的实际应用】【典例7】3D打印是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,如图所示的塔筒为3D 打印的双曲线型塔筒,该塔筒是由离心率为√10的双曲线的一部分围绕其旋转轴逐层旋转打印得到的,已知该塔筒(数据均以外壁即塔筒外侧表面计算)的上底直径为6√2cm,下底直径为9√2cm,喉部(中间最细处)的直径为8cm,则该塔筒的高为()A.272cm B.18cm C.27√22cm D.18√2cm【变式71】单叶双曲面是最受设计师青睐的结构之一,它可以用直的钢梁建造,既能减少风的阻力,又能用最少的材料来维持结构的完整.如图1,俗称小蛮腰的广州塔位于中国广州市,它的外形就是单叶双曲面,可看成是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所形成的曲面.某市计划建造类似于广州塔的地标建筑,此地标建筑的平面图形是双曲线,如图2,最细处的直径为100m,楼底的直径为50√22m,楼顶直径为50√6m,最细处距楼底300m,则该地标建筑的高为()A.350m B.375m C.400m D.450m【变式72】祖暅是我国南北朝时期伟大的科学家,他于5世纪末提出了“幂势既同,则积不容异”的体积计算原理,即“夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等”.某同学在暑期社会实践中,了解到火电厂的冷却塔常用的外形可以看作是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所形成的曲面(如图).现有某火电厂的冷却塔设计图纸,其外形的双曲线方程为x2−y24=1(−2≤y≤1),内部虚线为该双曲线的渐近线,则该同学利用“祖暅原理”算得此冷却塔的体积为.【变式73】青花瓷,中华陶瓷烧制工艺的珍品,是中国瓷器的主流品种之一.如图是一个落地青花瓷,其外形称为单叶双曲面,且它的外形左右对称,可以看成是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所形成的曲面.若该花瓶横截面圆的最小直径为16cm,上瓶口圆的直径为20cm,上瓶口圆与最小圆圆心间的距离为12cm,则该双曲线的离心率为.一、单选题1.已知等轴双曲线C的对称轴为坐标轴,且经过点A(4√2,2),则双曲线C的标准方程为()A.x236−y236=1B.y236−x236=1C.x228−y228=1D.y228−x228=12.等轴双曲线的渐近线方程为()A.y=±√2x B.y=±√3x C.y=±x D.y=±√5x3.若双曲线C:x2m +y2m2−2=1为等轴双曲线,其焦点在y轴上,则实数m=()A.1B.−1C.2D.−24.中心在原点,实轴在x轴上,一个焦点在直线x−4y+2√2=0上的等轴双曲线方程是()A.x2−y2=8B.x2−y2=4C.y2−x2=8D.y2−x2=45.设双曲线E的中心为O,一个焦点为F,过F作E的两条渐近线的垂线,垂足分别为A、B.若|BF|=√2|OA|,则E的离心率等于()A.√62B.√2C.√3D.36.若双曲线x25+y2m=1的离心率为2,则m的值为()A.−5B.−10C.−15D.−207.已知双曲线C:y2a2−x2b2=1(a>0,b>0)的实半轴长为√3,其上焦点到双曲线的一条渐近线的距离为3,则双曲线C的渐近线方程为()A.y=±√3x B.y=±√33x C.y=±√32x D.y=±2√33x8.双曲线E:x29−y236=1的渐近线方程为()A.y=±14x B.y=±12x C.y=±2x D.y=±4x9.已知双曲线C:x24−y23=1,以右顶点A为圆心,r为半径的圆上一点M(M不在x轴上)处的切线与C交于S、T两点,且M为ST中点,则r的取值范围为()A.r>2√217B.0<r<4√57C.r>67D.r>110.已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0),点B的坐标为(0,b),若C上存在点P使得|PB|<b成立,则C的离心率取值范围是()A.[√2+12,+∞)B.[√5+32,+∞)C.(√2,+∞)D.(√5+12,+∞)11.双曲线y23−x26=1的焦点坐标为()A.(±√3,0)B.(0,±√3)C.(±3,0)D.(0,±3)12.已知点A为双曲线x24−y2=1的左顶点,点B和点C在双曲线的左支上,若△ABC是等腰直角三角形,则△ABC的面积是()A.4B.89C.169D.329二、填空题13.双曲线x29−y27=1的右焦点坐标为.14.如果双曲线关于原点对称,它的焦点在y轴上,实轴的长为8,焦距为10.则双曲线的标准方程为.15.已知双曲线的左右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与左支交于A,B两点,若|AB|=5,且双曲线的实轴长为8,则△ABF2的周长为.三、解答题16.已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的焦距为10,F为双曲线的右焦点,且点F到渐近线的距离为4.(1)求双曲线C的方程;(2)若点A(12,0),点P为双曲线C左支上一点,求|PA|+|PF|的最小值.17.已知双曲线C与椭圆x24+y2=1有公共焦点,其渐近线方程为y=±√22x.(1)求双曲线C的标准方程;(2)若直线y=x+m与双曲线C交于A,B两点,且|AB|=4√2,求实数m的值.。

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A. B. C. D.
18.【2019·全国Ⅰ文】双曲线C: 的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为()
A.2sin40°B.2cos40°C. D.
19.【2019年高考全国Ⅱ理】设F为双曲线C: 的右焦点, 为坐标原点,以 为直径的圆与圆 交于P,Q两点.若 ,则C的离心率为
A. B. C.2D.
A. B. C. D.3
44.(2013新课标1文理)已知双曲线 : ( )的离心率为 ,则 的渐近线方程为
A. B. C. D.
45.(2013湖北文理)已知 ,则双曲线 与 的
A.实轴长相等B.虚轴长相等C.焦距相等D.离心率相等
46.(2012新课标文理)等轴双曲线 的中心在原点,焦点在 轴上, 与抛物线 的准线交于 、 两点, ,则 的实轴长为()
C.对任意的 , D.当 时, ;当 时,
39.(2015重庆文)设双曲线 的右焦点是 ,左、右顶点分别是 ,过 做 的垂线与双曲线交于 两点,若 ,则双曲线的渐近线的斜率为
A. B. C. D.
40.(2015重庆理)设双曲线 ( )的右焦点为 ,右顶点为 ,过 作 的垂线与双曲线交于 两点,过 分别作 的垂线,两垂线 交于点 .若 到直线 的距离小于 ,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是
60.(2017新课标Ⅲ文)双曲线 的一条渐近线方程为 ,则 =.
61.(2017山东文理)在平面直角坐标系 中,双曲线 的右支与焦点为 的抛物线 交于 , 两点,若 ,则该双曲线的渐近线方程为.
62.(2017北京文理)若双曲线 的离心率为 ,则实数m=_________.
63.【2016浙江文】设双曲线 x2– =1的左、右焦点分别为F1,F2.若点P 在双曲线上,且△F1PF2 为锐角三角形,则|PF1| +|PF2|的取值范围是_______.
考点93双曲线的几何性质
15.(2020·新课标Ⅰ文)设 是双曲线 的两个焦点, 为坐标原点,点 在 上且 ,则 的面积为()
A. B.3C. D.2
16.【2020年高考全国Ⅲ卷理数11】已知双曲线 的左、右焦点 ,离心率为 . 是 上的一点,且 .若 的面积为 ,则 ()
A. B. C. D.
17.【2020年高考浙江卷8】已知点 .设点 满足 ,且 为函数 图像上的点,则 ()
73.(2013陕西理)双曲线 的离心率为.
74.(2012辽宁文理)已知双曲线 ,点 为其两个焦点,点 为双曲线上一点,若 ,则 的值为.
75.(2012天津文理)已知双曲线 与双曲线 有相同的渐近线,且 的右焦点为 ,则 .
76.(2012江苏文理)在平面直角理)设双曲线 经过点 ,且与 具有 相同渐近线,则 的方程为________;渐近线方程为________.
71.(2014湖南文理)设F1,F2是双曲线C: 的两个焦点.若在C上存在一点P,使PF1⊥PF2,且∠PF1F2=30°,则C的离心率为_________.
72.(2013辽宁文理)已知 为双曲线 的左焦点, 为 上的点,若 的长等于虚轴长的2倍,点 在线段 ,则 的周长为.
A. B. C. D.
51.【2020年高考全国Ⅰ理15】已知 为双曲线 的右焦点, 为 的右顶点, 为 上的点,且 垂直于 轴.若 的斜率为 ,则 的离心率为.
52.【2020年高考江苏6】在平面直角坐标系 中,若双曲线 的一条渐近线方程为 ,则该双曲线的离心率是.
53.【2020年高考北京卷12】已知双曲线 ,则 的右焦点的坐标为________; 的焦点到其渐近线的距离是__________.
A. B.2 C.6D.4
37.(2015福建理)若双曲线 的左、右焦点分别为 ,点 在双曲线 上,且 ,则 等于()
A.11 B.9 C.5 D.3
38.(2015湖北理)将离心率为 的双曲线 的实半轴长 和虚半轴长 同时增加 个单位长度,得到离心率为 的双曲线 ,则
A.对任意的 , B.当 时, ;当 时,
64.(2016山东文理)已知双曲线 : ,若矩形 的四个顶点在 上, , 的中点为 的两个焦点,且 ,则 的离心率是.
65.(2015新课标1文)已知 是双曲线 : 的右焦点, 是 左支上一点, ,当 周长最小时 ,该三角形的面积为.
66.(2015山东文)过双曲线 的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交 于点 ,若点 的横坐标为 ,则 的离心率为.
57.【2018高考江苏8】在平面直角坐标系 中,若双曲线 的右焦点 到一条渐近线的距离为 ,则其离心率的值是▲.
58.【2018高考上海2】双曲线 的渐近线方程为.
59.(2017新课标Ⅰ理)已知双曲线 : 的右顶点为 ,以 为圆心, 为半径做圆 ,圆 与双曲线 的一条渐近线交于 、 两点.若 =60°,则 的离心率为________.
26.【2018高考浙江2】双曲线 的焦点坐标是()
A. B. C. D.
27.【2018高考全国1理11】已知双曲线 , 为坐标原点, 为 的右焦点,过 的直线与 的两条渐近线的交点分别为 .若 为直角三角形,则 ()
A. B.3C. D.4
28.【2018高考天津文理7】已知双曲线 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到双曲线同一条渐近线的距离分别为 和 ,且 ,则双曲线的方程为()
20.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】双曲线C: =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 ,则△PFO的面积为
A. B. C. D.
21.【2019·全国Ⅲ文】已知F是双曲线C: 的一个焦点,点P在C上,O为坐标原点,若 ,则 的面积为
A. B. C. D.
22.【2019·北京文】已知双曲线 (a>0)的离心率是 ,则a=()
A. B.4C.2D.
23.【2019·浙江卷】渐近线方程为x±y=0的双曲线的离心率是()
A. B.1C. D.2
24.(2018全国Ⅱ文理)双曲线 的离心率为 ,则其渐近线方程为()
A. B. C. D.
25.【2018·全国Ⅲ文】已知双曲线 的离心率为 ,则点 到 的渐近线的距离为
A. B. C. D.
34.(2016浙江理)已知椭圆 : ( )与双曲线 : ( )的焦点重合, , 分别为 , 的离心率,则
A. 且 B. 且
C. 且 D. 且
35.(2015湖南文)若双曲线 的一条渐近线经过点 ,则此双曲线的离心率为
A. B. C. D.
36.(2015四川文理)过双曲线 的右焦点且与 轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于 两点,则 =
54.【2019·江苏】在平面直角坐标系 中,若双曲线 经过点(3,4),则该双曲线 的渐近线方程是▲.
55.【2018·北京文】若双曲线 的离心率为 ,则 ________________.
56.(2018北京理14)已知椭圆 ,双曲线 .若双曲线 的两条渐近线与椭圆 的四个交点及椭圆 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆 的离心率为__________;双曲线 的离心率为__________.
A. B.
C. D.
41.(2014新课标1文理)已知 是双曲线 : 的一个焦点,则点 到 的一条渐近线的距离为
A. B.3 C. D.
42.(2014广东文理)若实数k满足 ,则曲线 与曲线 的
A.焦距相等B.实半轴长相等C.虚半轴长相等D.离心率相等
43.(2014重庆 文理)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
77.(2011北京文理)已 知双曲线 的一条渐近线的方程为 ,则 =.
67.(2015山东理)平面直角坐标系 中,双曲线 : 的渐近线与抛物线 : ( )交于 ,若△ 的垂心为 的焦点,则 的离心率为_______.
68.(2014山东文理)已知双曲线 的焦距为 ,右顶点为A,抛物线 的焦点为F,若双曲线截抛物线的准线所得线段长为 ,且 ,则双曲线的渐近线方程为.
69.(2014浙江文理)设直线 与双曲线 的两条渐近线分别交于点 , ,若点 满足 ,则该双曲线的离心率是.
A.2B. C. D.
32.(2016全国I理)已知方程 表示双曲线,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, )C.(0,3)D.(0, )
33.(2016全国II理)已知 , 是双曲线 : 的左、右焦点,点 在 上, 与 轴垂直, ,则 的离心率为()
A. B. C. D.2
A. B. C.4D.8
47.(2012福建文理)已知双曲线 的右焦点为 ,则该双曲线的离心率等于
A. B. C. D.
48.(2011安徽文理)双曲线 的实轴长是()
A. B. C. D.
49.(2011湖南文理)设双曲线 的渐近线方程为 ,则 的值为
A.4 B.3 C.2 D.1
50.(2011天津文理)已知双曲线 的左顶点与抛物线 的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为( 2, 1),则双曲线的焦距为()
A. B. C. D.
29.【2017·全国Ⅰ文】已知F是双曲线C: 的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为
A. B. C. D.
30.【2017·全国Ⅱ文】若 ,则双曲线 的离心率的取值范围是()
A. B. C. D.
31.(2017新课标Ⅱ理)若双曲线 : 的一条渐近线被圆 所截得的弦长为2,则 的离心率为()
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