双曲线几何结论总结
双曲线的简单几何性质

A1
O B1 F1
A2 X
c e= a
渐近线
y=±
a x b
上述两种双曲线性质对比
标准方程
范 围 对称性 顶点 焦点 对称轴 离心率
x2 y2 1 a 2 b2 x≥a 或x≤-a y2 x2 1 2 2 a b y≥a 或y≤-a
关于x轴,y轴,原点对称。 关于x轴,y轴,原点对称。
过 (3 3 ; 点 ,) 2
练习:
3 已知双曲线的两条渐进线方程是 y 2 x ,
0 6(, 6 ) ) 焦点坐标是 (, 2 ,0 2
求此双曲线的方程
Y
MN = Y- y
b = a (xb a
B2
Q
. .M .
N
√x –2 a
2
2
)
2
F1 A1
0 B1
A2 F 2 X
=
=
.
(xab
√x – a
2
) ( x + √x –2 a
2
2
)
( x + √x –2 a >0
)
x +√x –2 a
且当 x x +√x –2 a 时,
ab
2
0
b a =
双 曲 线 的 对 称 性:
双曲线关于每个坐标轴 和原点都是对称的.坐标轴 是双曲线的对称轴,原点是 双曲线的对称中心.双曲线 的对称中心叫做双曲线的 中心.
双 曲 线 的 离 心 率:
双曲线的焦距与实轴长的比
叫做双曲线的离心率.
因为c>a>0,所以
2 2
c e , a
高中数学知识点总结(第九章 平面解析几何 第七节 双曲线)

第七节 双曲线一、基础知识1.双曲线的定义平面内到两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数2a (2a <|F 1F 2|)的点P 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.当|PF 1|-|PF 2|=2a2a <|F 1F 2|时,点P 的轨迹为靠近F 2的双曲线的一支.当|PF 1|-|PF 2|=-2a 2a <|F 1F 2|时,点P 的轨迹为靠近F 1的双曲线的一支. 若2a =2c ,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线;若2a >2c ,则轨迹不存在;若2a =0,则轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线.2.双曲线的标准方程(1)中心在坐标原点,焦点在x 轴上的双曲线的 标准方程为x 2a 2-y 2b2=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y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0).3.双曲线的几何性质标准方程 x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0) y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0) 范围 |x |≥a ,y ∈R|y |≥a ,x ∈R对称性 对称轴:x 轴,y 轴;对称中心:原点 焦点 F 1(-c,0),F 2(c,0) F 1(0,-c ),F 2(0,c ) 顶点 A 1(-a,0),A 2(a,0)A 1(0,-a ),A 2(0,a )轴 线段A 1A 2,B 1B 2分别是双曲线的实轴和虚轴;实轴长为2a ,虚轴长为2b焦距|F 1F 2|=2c离心率e =c a= 1+b 2a2∈(1,+∞) e 是表示双曲线开口大小的 一个量,e 越大开口越大.渐近线 y =±b axy =±a bxa ,b ,c 的关系a 2=c 2-b 2二、常用结论(1)过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为2b 2a,也叫通径.(2)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有共同渐近线的方程可表示为x 2a 2-y 2b 2=t (t ≠0).(3)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b .(4)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 .考点一 双曲线的标准方程[典例] (1)(2018·石家庄摸底)已知双曲线过点(2,3),渐近线方程为y =±3x ,则该双曲线的标准方程是( )A.7x 216-y 212=1 B.y 23-x 22=1 C .x 2-y 23=1 D.3y 223-x 223=1 (2)(2018·天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 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 24=1 C.x 23-y 29=1 D.x 29-y 23=1 [解析] (1)法一:当双曲线的焦点在x 轴上时,设双曲线的标准方程是x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎨⎧4a 2-9b 2=1,ba =3,解得⎩⎨⎧a =1,b =3,所以该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1;当双曲线的焦点在y 轴上时,设双曲线的标准方程是y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎨⎧9a 2-4b 2=1,a b =3,无解.故该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1,选C. 法二:当其中的一条渐近线方程y =3x 中的x =2时,y =23>3,又点(2,3)在第一象限,所以双曲线的焦点在x 轴上,设双曲线的标准方程是x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎨⎧4a 2-9b 2=1,b a =3,解得⎩⎨⎧a =1,b =3,所以该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1,故选C.法三:因为双曲线的渐近线方程为y =±3x ,即y3=±x ,所以可设双曲线的方程是x 2-y 23=λ(λ≠0),将点(2,3)代入,得λ=1,所以该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1,故选C. (2)法一:如图,不妨设A 在B 的上方,则A ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,B ⎝⎛⎭⎫c ,-b2a . 又双曲线的一条渐近线为bx -ay =0, 则d 1+d 2=bc -b 2+bc +b 2a 2+b 2=2bcc =2b=6,所以b =3.又由e =ca =2,知a 2+b 2=4a 2,所以a = 3.所以双曲线的方程为x 23-y 29=1.法二:由d 1+d 2=6,得双曲线的右焦点到渐近线的距离为3,所以b =3.因为双曲线 x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,所以ca =2,所以a 2+b 2a 2=4,所以a 2+9a 2=4,解得a 2=3,所以双曲线的方程为x 23-y 29=1,故选C.[答案] (1)C (2)C [题组训练]1.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=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,若|PF 1|-|PF 2|=4b ,且双曲线的焦距为25,则该双曲线的标准方程为( )A.x 24-y 2=1 B.x 23-y 22=1 C .x 2-y 24=1 D.x 22-y 23=1 解析:选A 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|-|PF 2|=2a =4b ,c 2=a 2+b 2,2c =25,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=1,则该双曲线的标准方程为x 24-y 2=1.2.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的实轴长为4,离心率为 5,则双曲线的标准方程为( )A.x 24-y 216=1 B .x 2-y 24=1C.x 22-y 23=1 D .x 2-y 26=1 解析:选A 因为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的实轴长为4,所以a =2,由离心率为5,可得c a =5,c =25,所以b =c 2-a 2=20-4=4,则双曲线的标准方程为x 24-y 216=1.3.经过点P (3,27),Q(-62,7)的双曲线的标准方程为____________. 解析:设双曲线方程为mx 2+ny 2=1(mn <0), 因为所求双曲线经过点P (3,27),Q(-62,7),所以⎩⎪⎨⎪⎧9m +28n =1,72m +49n =1,解得⎩⎨⎧m =-175,n =125.故所求双曲线方程为y 225-x 275=1.答案:y 225-x 275=1考点二 双曲线定义的应用考法(一) 利用双曲线的定义求双曲线方程[典例] 已知动圆M 与圆C 1:(x +4)2+y 2=2外切,与圆C 2:(x -4)2+y 2=2内切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A.x 22-y 214=1(x ≥ 2) B.x 22-y 214=1(x ≤-2) C.x 22+y 214=1(x ≥ 2) D.x 22+y 214=1(x ≤-2) [解析] 设动圆的半径为r ,由题意可得|MC 1|=r +2,|MC 2|=r -2,所以|MC 1|-|MC 2|=22=2a ,故由双曲线的定义可知动点M 在以C 1(-4,0),C 2(4,0)为焦点,实轴长为2a =22的双曲线的右支上,即a =2,c =4⇒b 2=16-2=14,故动圆圆心M 的轨迹方程为x 22-y 214=1(x ≥ 2). [答案] A[解题技法]利用双曲线的定义判定平面内动点与两定点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出双曲线方程.考法(二) 焦点三角形问题[典例] 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 .2B .4C .6D .8[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|cos 60°, 即(22)2=|PF 1|2+|PF 2|2-|PF 1|·|PF 2| =(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2| =22+|PF 1|·|PF 2|, 解得|PF 1|·|PF 2|=4. [答案] B [解题技法]在双曲线中,有关焦点三角形的问题常用双曲线定义和解三角形的知识来解决,尤其是涉及|PF 1|,|PF 2|的问题,一般会用到双曲线定义.涉及焦点三角形的面积问题,若顶角θ已知,则用S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|sin θ,|||PF 1|-|PF 2|=2a 及余弦定理等知识;若顶角θ未知,则用S △PF 1F 2=12·2c ·|y 0|来解决.[题组训练]1.已知点F 1(-3,0)和F 2(3,0),动点P 到F 1,F 2的距离之差为4,则点P 的轨迹方程为( )A.x 24-y 25=1(y >0) B.x 24-y 25=1(x >0) C.y 24-x 25=1(y >0) D.y 24-x 25=1(x >0) 解析:选B 由题设知点P 的轨迹方程是焦点在x 轴上的双曲线的右支,设其方程为x 2a 2-y 2b 2=1(x >0,a >0,b >0),由题设知c =3,a =2,b 2=9-4=5,所以点P 的轨迹方程为x 24-y 25=1(x >0). 2.已知双曲线x 2-y 224=1的两个焦点为F 1,F 2,P 为双曲线右支上一点.若|PF 1|=43|PF 2|,则△F 1PF 2的面积为( )A .48B .24C .12D .6解析:选B 由双曲线的定义可得 |PF 1|-|PF 2|=13|PF 2|=2a =2,解得|PF 2|=6,故|PF 1|=8,又|F 1F 2|=10, 由勾股定理可知三角形PF 1F 2为直角三角形, 因此S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|=24.考点三 双曲线的几何性质考法(一) 求双曲线的离心率(或范围)[典例] (2018·长春二测)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=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|,则双曲线离心率的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤53,2B.⎝⎛⎦⎤1,53 C .(1,2]D.⎣⎡⎭⎫53,+∞ [解析] 由双曲线的定义可知|PF 1|-|PF 2|=2a ,又|PF 1|=4|PF 2|,所以|PF 2|=2a3,由双曲线上的点到焦点的最短距离为c -a ,可得2a 3≥c -a ,解得c a ≤53, 即e ≤53,又双曲线的离心率e >1,故该双曲线离心率的取值范围为⎝⎛⎦⎤1,53,故选B. [答案] B [解题技法]1.求双曲线的离心率或其范围的方法(1)求a ,b ,c 的值,由c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a2直接求e .(2)列出含有a ,b ,c 的齐次方程(或不等式),借助于b 2=c 2-a 2消去b ,然后转化成关于e 的方程(或不等式)求解.2.求离心率的口诀归纳离心率,不用愁,寻找等式消b 求; 几何图形寻迹踪,等式藏在图形中. 考法(二) 求双曲线的渐近线方程[典例] (2019·武汉部分学校调研)已知双曲线C :x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0)的离心率与椭圆x 225+y 216=1的离心率互为倒数,则双曲线C 的渐近线方程为( ) A .4x ±3y =0 B .3x ±4y =0C .4x ±3y =0或3x ±4y =0D .4x ±5y =0或5x ±4y =0[解析] 由题意知,椭圆中a =5,b =4,∴椭圆的离心率e = 1-b 2a 2=35,∴双曲线的离心率为 1+n 2m 2=53,∴n m =43,∴双曲线的渐近线方程为y =±n m x =±43x ,即4x ±3y =0.故选A.[答案] A[解题技法] 求双曲线的渐近线方程的方法求双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程的方法是令右边的常数等于0,即令x 2a 2-y 2b 2=0,得y =±b a x ;或令y 2a 2-x 2b 2=0,得y =±ab x .反之,已知渐近线方程为y =±b a x ,可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=λ(a >0,b >0,λ≠0).[题组训练]1.(2019·潍坊统一考试)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点到渐近线的距离为3,且离心率为2,则该双曲线的实轴的长为( )A .1 B.3 C .2D .23解析:选C 由题意知双曲线的焦点(c,0)到渐近线bx -ay =0的距离为bca 2+b 2=b =3,即c 2-a 2=3,又e =ca=2,所以a =1,该双曲线的实轴的长为2a =2.2.已知直线l 是双曲线C :x 22-y 24=1的一条渐近线,P 是直线l 上一点,F 1,F 2是双曲线C 的左、右焦点,若PF 1―→·PF 2―→=0,则点P 到x 轴的距离为( )A.233B.2 C .2D.263解析:选C 由题意知,双曲线的左、右焦点分别为F 1(-6,0),F 2(6,0),不妨设直线l 的方程为y =2x ,设P (x 0,2x 0).由PF 1―→·PF 2―→=(-6-x 0,-2x 0)·(6-x 0,-2x 0)=3x 20-6=0,得x 0=±2,故点P 到x 轴的距离为|2x 0|=2,故选C.3.(2019·成都一诊)如图,已知双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),长方形ABCD 的顶点A ,B 分别为双曲线E 的左、右焦点,且点C ,D 在双曲线E 上,若|AB |=6,|BC |=52,则双曲线E 的离心率为( )A. 2B.32C.52D.5解析:选B 根据|AB |=6可知c =3,又|BC |=52,所以b 2a =52,b 2=52a ,所以c 2=a 2+52a=9,解得a =2(舍负),所以e =c a =32.4.(2018·郴州二模)已知双曲线y 2m -x 29=1(m >0)的一个焦点在直线x +y =5上,则双曲线的渐近线方程为( )A .y =±34xB .y =±43xC .y =±223xD .y =±324x解析:选B 由双曲线y 2m -x 29=1(m >0)的焦点在y 轴上,且在直线x +y =5上,直线x+y =5与y 轴的交点为(0,5),有c =5,则m +9=25,得m =16, 所以双曲线的方程为y 216-x 29=1,故双曲线的渐近线方程为y =±43x .故选B.[课时跟踪检测]A 级1.(2019·襄阳联考)直线l :4x -5y =20经过双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点和虚轴的一个端点,则双曲线C 的离心率为( )A.53 B.35 C.54D.45解析:选A 由题意知直线l 与两坐标轴分别交于点(5,0),(0,-4),从而c =5,b =4,∴a =3,双曲线C 的离心率e =c a =53.2.设F 1,F 2分别是双曲线x 2-y 29=1的左、右焦点,若点P 在双曲线上,且|PF 1|=6,则|PF 2|=( )A .6B .4C .8D .4或8解析:选D 由双曲线的标准方程可得a =1,则||PF 1|-|PF 2||=2a =2,即|6-|PF 2||=2,解得|PF 2|=4或8.3.(2018·全国卷Ⅲ)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( )A. 2 B .2 C.322D .22解析:选D ∵e =ca=1+b 2a 2=2,∴b a=1. ∴双曲线的渐近线方程为x ±y =0. ∴点(4,0)到C 的渐近线的距离d =42=2 2. 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( )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:选D 由0<k <9,易知两曲线均为双曲线且焦点都在x 轴上,由25+9-k =25-k +9,得两双曲线的焦距相等.5.(2018·陕西部分学校摸底)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C 1:2x 2-y 2=1,过C 1的左顶点引C 1的一条渐近线的平行直线,则该直线与另一条渐近线及x 轴所围成的三角形的面积为( )A.24B.22C.28D.216解析:选C 设双曲线C 1的左顶点为A ,则A ⎝⎛⎭⎫-22,0,双曲线的渐近线方程为y =±2x ,不妨设题中过点A 的直线与渐近线y =2x 平行,则该直线的方程为y =2⎝⎛⎭⎫x +22,即y =2x +1.联立⎩⎨⎧y =-2x ,y =2x +1,解得⎩⎨⎧x =-24,y =12.所以该直线与另一条渐近线及x 轴所围成的三角形的面积S =12·|OA |·12=12×22×12=28,故选C.6.(2019·辽宁五校协作体模考)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b >0)的离心率为5,从双曲线C 的右焦点F 引渐近线的垂线,垂足为A ,若△AFO 的面积为1,则双曲线C 的方程为( )A.x 22-y 28=1 B.x 24-y 2=1 C.x 24-y 216=1 D .x 2-y 24=1 解析:选D 因为双曲线C 的右焦点F 到渐近线的距离|F A |=b ,|OA |=a ,所以ab =2,又双曲线C 的离心率为5,所以 1+b 2a2=5,即b 2=4a 2,解得a 2=1,b 2=4,所以双曲线C 的方程为x 2-y 24=1,故选D. 7.(2018·北京高考)若双曲线x 2a 2-y 24=1(a >0)的离心率为52,则a =________.解析:由e =ca =a 2+b 2a 2,得a 2+4a 2=54, ∴a 2=16. ∵a >0,∴a =4. 答案:48.过双曲线x 2-y 23=1的右焦点且与x 轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于A ,B 两点,则|AB |=________.解析:双曲线的右焦点为F (2,0),过F 与x 轴垂直的直线为x =2,渐近线方程为x 2-y 23=0,将x =2代入x 2-y 23=0,得y 2=12,y =±23,故|AB |=4 3. 答案:43 9.(2018·海淀期末)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线为正方形OABC 的边OA ,OC 所在的直线,点B 为该双曲线的焦点.若正方形OABC 的边长为2,则a =________.解析:双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±b ax ,由已知可得两条渐近线互相垂直,由双曲线的对称性可得b a=1.又正方形OABC 的边长为2,所以c =22,所以a 2+b 2=c 2=(22)2,解得a =2.答案:210.(2018·南昌摸底调研)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过点F 作圆(x -a )2+y 2=c 216的切线,若该切线恰好与C 的一条渐近线垂直,则双曲线C 的离心率为________.解析:不妨取与切线垂直的渐近线方程为y =b a x ,由题意可知该切线方程为y =-a b(x -c ),即ax +by -ac =0.圆(x -a )2+y 2=c 216的圆心为(a,0),半径为c 4,则圆心到切线的距离d =|a 2-ac |a 2+b2=ac -a 2c =c 4,又e =c a ,则e 2-4e +4=0,解得e =2,所以双曲线C 的离心率e =2. 答案:211.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),点M (3,m )在双曲线上.(1)求双曲线的方程;(2)求证:MF 1―→·MF 2―→=0;(3)求△F 1MF 2的面积.解:(1)∵e =2,∴双曲线的实轴、虚轴相等.则可设双曲线方程为x 2-y 2=λ.∵双曲线过点(4,-10),∴16-10=λ,即λ=6.∴双曲线方程为x 26-y 26=1. (2)证明:不妨设F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点, 则MF 1―→=(-23-3,-m ),MF 2―→=(23-3,-m ).∴MF 1―→·MF 2―→=(3+23)×(3-23)+m 2=-3+m 2,∵M 点在双曲线上,∴9-m 2=6,即m 2-3=0,∴MF 1―→·MF 2―→=0.(3)△F 1MF 2的底边长|F 1F 2|=4 3.由(2)知m =± 3.∴△F 1MF 2的高h =|m |=3,∴S △F 1MF 2=12×43×3=6. 12.中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与双曲线有共同的焦点F 1,F 2,且|F 1F 2|=213,椭圆的长半轴长与双曲线实半轴长之差为4,离心率之比为3∶7.(1)求椭圆和双曲线的方程;(2)若P 为这两曲线的一个交点,求cos ∠F 1PF 2的值.解:(1)由题知c =13,设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),双曲线方程为x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0),则⎩⎪⎨⎪⎧ a -m =4,7·13a =3·13m ,解得a =7,m =3.则b =6,n =2.故椭圆方程为x 249+y 236=1,双曲线方程为x 29-y 24=1. (2)不妨设F 1,F 2分别为椭圆与双曲线的左、右焦点,P 是第一象限的交点, 则|PF 1|+|PF 2|=14,|PF 1|-|PF 2|=6,所以|PF 1|=10,|PF 2|=4.又|F 1F 2|=213,所以cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=102+42-21322×10×4=45.B 级1.已知圆(x -1)2+y 2=34的一条切线y =kx 与双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有两个交点,则双曲线C 的离心率的取值范围是( )A .(1,3)B .(1,2)C .(3,+∞)D .(2,+∞)解析:选D 由题意,知圆心(1,0)到直线kx -y =0的距离d =|k |k 2+1=32,∴k =±3, 由题意知b a >3,∴1+b 2a 2>4,即a 2+b 2a 2=c 2a 2>4,∴e >2. 2.(2019·吉林百校联盟联考)如图,双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,直线l 过点F 1且与双曲线C 的一条渐近线垂直,与两条渐近线分别交于M ,N 两点,若|NF 1|=2|MF 1|,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .y =±33x B .y =±3x C .y =±22x D .y =±2x解析:选B ∵|NF 1|=2|MF 1|,∴M 为NF 1的中点,又OM ⊥F 1N ,∴∠F 1OM =∠NOM ,又∠F 1OM =∠F 2ON ,∴∠F 2ON =60°,∴双曲线C 的渐近线的斜率k =±tan 60°=±3,即双曲线C 的渐近线方程为y =±3x .故选B.3.设A ,B 分别为双曲线x 2a 2-y 2b2=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 ―→=t OD ―→,求t 的值及点D 的坐标.解:(1)由题意知a =23,∵一条渐近线为y =b ax ,∴bx -ay =0.由焦点到渐近线的距离为3,得|bc |b 2+a 2= 3. 又∵c 2=a 2+b 2,∴b 2=3,∴双曲线的方程为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y =33x -2代入双曲线方程x 212-y 23=1得 x 2-163x +84=0,则x 1+x 2=163,y 1+y 2=33(x 1+x 2)-4=12. ∴⎩⎨⎧ x0y 0=433,x 2012-y 203=1.解得⎩⎨⎧x 0=43,y 0=3. ∴t =4,点D 的坐标为(43,3).。
第二讲 双曲线中常用的结论及解法技巧(教师版)

1a
0,b
0 交于
A,B
两点,以
AB
为
直径的圆恰好经过双曲线的右焦点 F ,若 △ABF 的面积为 4a2 ,则双曲线的离心率为( )
A. 2
B. 3
C.2
D. 5
【答案】D 【解析】由题意可得图像如下图所示: F 为双曲线的左焦点,
∵ AB 为圆的直径,∴ AFB 90 ,
根据双曲线、圆的对称性可知:四边形
则(1)|
PF1
||
PF2
|
2b2 1 cos
;(2)双曲线的焦点角形的面积为
S F1PF2
b2 .
tan
2
3.过双曲线
x2 a2
y2 b2
1a
0,b
0 上任一点
A(x0 ,
y0 ) 任意作两条倾斜角互补的直线交双
曲线于 B,C
两点,则直线 BC 有定向且 kBC
b2 x0 a2 y0
(常数).
tan
2
cot
2
(或
c c
a a
tan
2
cot
2
).
14 . 设
A, B
是双曲线
x2 a2
y2 b2
1a
0, b
0 的实轴两端点,
P
是双曲线上的一点,
PAB , PBA , BPA , c、e 分别是双曲线的半焦距离心率,则有
2
(1) |
PA
|
|
2ab2 | cos | a2 c2co s2
b2
几何性质:双曲线上任一点到左右(上下)两顶点的斜率之积为 .
a2
二.双曲线经典结论汇总
2.2.2双曲线的简单几何性质

b y=±- ax
a y=±- bx
半轴长
离心率 a,b,c的关系
半实轴长为a, 半虚轴长为b. c e a c2=b2+a2
例3 求双曲线9y2–16x2=144的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、 离心率及渐进线方程.
例4 双曲线型冷却塔的外形,是双曲线的一部分绕其虚轴旋 转所成的曲面,它的最小半径为12m,上口半径为13m,下口 半径为25m,高为55m,试选择适当的坐标系,求出此双曲线 的方程。
4.渐近线:
b 0 ,即y=±- ax
y
B2 A1
O
当a=b时,双曲线叫做等轴双曲线。 5.离心率: 双曲线的焦距与实轴长的比 称为双曲线的离心率,
c 用e表示,即 e a
a
B1
A2
b
x
[1]离心率的取值范围:e>1
[2]离心率对双曲线形状的影响:
渐近线与双曲 线永不相交
e越大,c就越大,从而b就越大,双曲线就开口越阔。
(3)焦点为(0, 6),(0, -6),且过点(0, 4)
2.2.2 椭圆的简单几何性质
x y - 2 =1 2 a b
1.范围: 两直线x=±a的外侧 2.对称性:
A1
O
2
2
y
B2
a
B1
A2
b
x
双曲线是轴对称图形,也是中心对称图形。坐 标轴是它的对称轴,坐标原点是它的对称中心。 双曲线的对称中心叫双曲线的中心。 3.顶点: A1(-a,0),A2(a,0)叫做双曲线的顶点。 线段A1A2叫做双曲线的实轴,ห้องสมุดไป่ตู้B1B2 叫做双曲线 的虚轴。它们的长分别为2a和2b。
F(±c,0)
第二讲 双曲线中常用的结论及解法技巧(学生版)

第二讲 双曲线中常用的结论及解法技巧【知识要点】一.双曲线三大定义定义 1.到两定点距离之差的绝对值(小于两定点距离)为定值的点的轨迹是双曲线. 几何性质:双曲线上任一点到两焦点的距离之差的绝对值为定值.定义 2.到一个定点的距离与到一条定直线的距离之比为定值(大于1)的点的轨迹是双曲线.几何性质:双曲线上任一点到左(右)焦点的距离与到左(右)准线的距离之比为离心率e . 定义 3.到两个定点的斜率之积为定值(大于0)的点的轨迹是双曲线.几何性质:双曲线上任一点到左右(上下)两顶点的斜率之积为22ab .二.双曲线经典结论汇总1.AB 是双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的不平行于对称轴的弦,),(00y x M 为AB 的中点,则22a b k k ABOM =⋅,即 0202y a x b k AB =. 等价形式:21,A A 是双曲线()0,012222>>=-b a by a x 上关于原点对称的任意两点,B 是双曲线上其它任意一点,直线B A B A 21,的斜率存在,则2221ab k k BA B A =⋅. 2.双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的左右焦点分别为21,F F ,点P 为双曲线上异于实轴端点的任意一点θ=∠21PF F 则(1)2122||||1cos b PF PF θ=-;(2)双曲线的焦点角形的面积为2tan 221θb S PF F =∆.3.过双曲线()0,012222>>=-b a by a x 上任一点),(00y x A 任意作两条倾斜角互补的直线交双曲线于C B ,两点,则直线BC 有定向且0202y a x b k BC-= (常数).4.P 为双曲线()0,012222>>=-b a by a x 上任一点,21,F F 为二焦点,A 为双曲线内一定点,则||||2||12PF PA a AF +≤-,当且仅当P F A ,,2三点共线且P 和2,F A 在y 轴同侧时,等号成立.5.已知双曲线()0,012222>>=-b a by a x ,O 为坐标原点,Q P ,为双曲线上两动点,且OP OQ ⊥,(1)22221111||||OP OQ a b +=-;(2)22||||OQ OP +的最大值为22224a b b a -;(3)OPQ S ∆的最小值是2222a b b a -.6.双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的两个顶点为1(,0)A a -,2(,0)A a ,与y 轴平行的直线交双曲线于21,P P 时11P A 与22P A 交点的轨迹方程是22221x y a b+=. 7.双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的焦半径公式:),0,(),0,(21c F c F -当),(00y x M 在右支上时,.||,||0201a ex MF a ex MF -=+=当),(00y x M 在左支上时,.||,||0201a ex MF a ex MF --=+-=8.若),(000y x P 在双曲线()0,012222>>=-b a by a x 内,则被0P 所平分的中点弦的方程是222202020by a x b y y a x x -=-. 9.若),(000y x P 在双曲线()0,012222>>=-b a by a x 内,则过0P 的弦中点的轨迹方程是20202222byy a x x b y a x -=-. 10.若),(000y x P 在双曲线()0,012222>>=-b a by a x 上,则过0P 的双曲线的切线方程是12020=-byy a x x . 11.若),(000y x P 在双曲线()0,012222>>=-b a by a x 外 ,则过0P 作双曲线的两条切线切点为21,P P ,则切点弦 21P P 的直线方程是12020=-byy a x x . 12.设双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的两个焦点为P F F ,,21(异于实轴端点)为双曲线上任意一点,在21F PF ∆中,记12F PF α∠=,12PF F β∠=,12F F P γ∠=,则有sin (sin sin )ce aαγβ==±-.13.若P 为双曲线()0,012222>>=-b a by a x 上异于实轴端点的任一点,21,F F 是焦点,12PF F α∠=,21PF F β∠=,则2cot 2tan βα=+-a c a c (或2cot 2tan αβ=+-a c a c ).14.设B A ,是双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的实轴两端点,P 是双曲线上的一点,PAB α∠=, PBA β∠=,BPA γ∠=,e c 、分别是双曲线的半焦距离心率,则有(1)22222|cos ||||s |ab PA a c co αγ=-; (2)2tan tan 1e αβ=-;(3) 22222cot PAB a b S b aγ∆=+.15.过双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的右焦点F 作直线交该双曲线的右支于N M ,两点,弦MN 的垂直平分线交x 轴于P ,则||||2PF eMN =.16.已知双曲线()0,012222>>=-b a by a x ,B A ,是双曲线上的两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴相交于点)0,(0x P ,则220a b x a +≥或220a b x a+≤-.17.点P 处的切线PT 平分21F PF ∆在点P 处的内角.18.过双曲线一个焦点F 的直线与双曲线交于两点Q P ,,21,A A 为双曲线实轴上的顶点,P A 1和Q A 2交于点M ,P A 2和Q A 1交于点N ,则NF MF ⊥.【例题解析】【例1】设双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的右焦点为F ,过点F 作与x 轴垂直的直线l 交两渐近线于B A ,两点,与双曲线的其中一个交点为P ,设O 为坐标原点,若),(R n m OB n OA m OP ∈+=→→→,且92=mn ,则该双曲线的离心率为( ) A .223 B .553 C .423 D .89【例2】双曲线134:22=-y x C 的左、右顶点分别为21,A A ,点P 在C 上且直线2PA 的斜率的取值范围是]2,1[,那么直线1PA 斜率的取值范围是( )A .]43,21[B .]43,83[C .]1,21[D .]1,43[【例3】已知斜率为3的直线l 与双曲线()0,01:2222>>=-b a by a x C 交于B A ,两点,若点)2,6(P 是AB 的中点,则双曲线C 的离心率等于( )A .2B .3C .2D .22【例4】已知双曲线()0,01:2222>>=-b a by a x C 的左、右焦点分别为21,F F ,直线l 过点1F 且与双曲线C 的一条渐进线垂直,直线l 与两条渐进线分别交于N M ,两点,若||2||11MF NF =,则双曲线C 的渐进线方程为( )A .x y 33±=B .x y 3±=C .x y 22±= D .x y 2±=【例5】设F 为双曲线()0,01:2222>>=-b a by a x C 的左焦点,过坐标原点的直线依次与双曲线C 的左、右支交于点Q P ,,若||3||PF FQ =,060=∠FPQ ,则该双曲线的离心率为( ) A .3 B .31+ C .32+ D .323+【例6】已知双曲线()0,012222>>=-b a by a x ,若存在过右焦点F 的直线与双曲线交于B A ,两点,且→→=BF AF 3,则双曲线离心率的最小值为( )A .2B .3C .2D .22【例7】已知直线()0y kx k =≠与双曲线()222210,0x y a b a b-=>>交于A ,B 两点,以AB 为直径的圆恰好经过双曲线的右焦点F ,若ABF △的面积为24a ,则双曲线的离心率为( )A B C .2D【例8】已知双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的左右焦点分别为21,F F ,O 为双曲线的中心,P 是双曲线右支上的点,21F PF ∆的内切圆的圆心为I ,且圆I 与x 轴相切于点A ,过2F 作直线PI 的垂线,垂足为B ,若e 为双曲线的离心率,则( )A .||||OA e OB = B .||||OB e OA =C .||||OB OA =D .||OA 与||OB 关系不确定【例9】如图,已知双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的左、右焦点分别为21,F F ,4||21=F F ,P 是双曲线右支上的一点,P F 2与y 轴交于点A ,1APF ∆的内切圆在1PF 上的切点为Q ,若1||=PQ ,则双曲线的离心率是( )A .3B .2C .3D .2 【课堂练习】【1】如图,21,F F 是双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的左、右焦点,过1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于点B A ,.若2ABF ∆为等边三角形,则双曲线的离心率为( )A .4B .7C .332 D .3 【2】如图,21,F F 是双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的左、右焦点,点P 在第一象限,且满足0)(2211=⋅+→→→P F F F P F ,a P F =→||2,线段2PF 与双曲线交于点Q ,若→→=Q F P F 225, 则双曲线的渐近线方程为( )A .x y 21±= B .x y 55±= C .x y 552±= D .x y 33±=【3】已知21,F F 为双曲线C :122=-y x 的左、右焦点,点P 在C 上,02160=∠PF F ,则||||21PF PF ⋅等于( )A .2B .4C .6D .8【4】已知双曲线()0,012222>>=-b a by a x 的左、右焦点分别为21,F F ,由2F 向双曲线的一条渐近线作垂线,垂足为H ,若21HF F ∆的面积为2b ,则双曲线的渐近线方程为____________.【5】已知点P 为双曲线()0,012222>>=-b a by a x 右支上一点,21,F F 分别为双曲线的左右焦点,且ab F F 221||=,I 为21F PF ∆的内心,若2121F IF IPF IPF S S S ∆∆∆+=λλ成立,则λ的值为_______.【6】设双曲线1322=-yx 的左、右焦点分别为21,F F ,若点P 在双曲线上,且21PF F ∆为锐角三角形,则||||21PF PF +的取值范围是_______.【7】已知点P 为双曲线()0,012222>>=-b a by a x 右支上一点,其右焦点为2F ,若直线2PF 的斜率为3,M 为线段2PF 的中点,且||||22M F OF =,则该双曲线的离心率为_______.【课后作业】 【1】双曲线的左右焦点分别为,,焦距,以右顶点为圆心的圆与直线相切于点,设与交点为,,若点恰为线段的中点,则双曲线的离心率为( ) A .B .C .D .【2】(2019年全国2卷理数)设F 为双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点.若PQ OF =,则C 的离心率为( ) A .2B .3C .2D .5【3】已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x C :的左右焦点分别为21,F F ,过1F 的直线与C的两条渐近线分别交于A 、B 两点,若以21F F 为直径的圆过点B ,且A 为B F 1的中点,则C 的离心率为( )A .13+B .2C .3D .2【4】设双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F ,直线02034=+-y x 过点F且与C 在第二象限的交点为P ,O 为原点, OP OF =,则双曲线C 的离心率为( ) A.5 B. 5 C.53 D. 54【5】设1F ,2F 是双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的两个焦点,P 是C 上一点,若126PF PF a +=,且12PF F △的最小内角为30︒,则C 的离心率为( )A .2B .32C .3D .62【6】如图所示,已知双曲线()222210x y a b a b-=>>的右焦点为F ,过F 的直线l 交双曲线的渐近线于,A B 两点,且直线l 的倾斜角是渐近线OA 倾斜角的2倍,若2AF FB =,则该双曲线的离心率为( )A.324 B. 233 C. 305 D. 52【7】已知F 是双曲线2221x a b2y -=()0,0a b >>的左焦点,E 是该双曲线的右顶点,过点F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于,A B 两点,若ABE ∆是锐角三角形,则该双曲线的离心率e 的取值范围为 ( )A . ()1,+∞B . ()1,2C . ()1,12+D . ()2,12+【8】双曲线的离心率,右焦点为,点是双曲线的一条渐近线上位于第一象限内的点,,AOF △的面积为,则双曲线的方程为( )A .B .C .D . 【9】已知双曲线与轴交于、两点,点,则 面积的最大值为( )A .2B .4C .6D .8【10】双曲线的右焦点为,左顶点为,以为圆心,过点的圆交双曲线的一条渐近线于两点,若不小于双曲线的虚轴长,则双曲线的离心率的取值范围为( )A. B. C. D.【11】已知双曲线221124x y -=的右焦点为F ,若过点F 的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此直线斜率的取值范围是( )A. 33⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭B. (C. 33⎡⎢⎣⎦D. ⎡⎣ 【12】(2019年全国1卷理数)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>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1F A AB =,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________.【13】已知直线与双曲线交于,两点,为双曲线上不同于,的点,当直线,的斜率,存在时, .2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>e =F A C AOF OAF ∠=∠C 2213612x y -=221186x y -=22193x y -=2213x y -=222214x y b b-=-()02b <<x A B ()0,C b ABC ∆()222210,0x y a b a b-=>>F A F A,P Q PQ (]1,2((]1,3[)3,+∞12y x =22194x y -=A B P A B PA PB PA k PB k PA PB k k ⋅=。
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。
第二讲 双曲线中常用的结论及解法技巧(学生版)
C. 3
D. 2
【4】设双曲线 C
x2
:
a2
y2 b2
1(a
0,b
0)
的左焦点为 F
,直线 4x 3y 20
0 过点 F
且与 C 在第二象限的交点为 P ,O 为原点, OP OF ,则双曲线 C 的离心率为( )
【例
9】如图,已知双曲线
x2 a2
y2 b2
1a
0,b
0的左、右焦点分别为 F1, F2 ,|
F1F2
|
4,
P 是双曲线右支上的一点, F2P 与 y 轴交于点 A , APF1 的内切圆在 PF1 上的切点为 Q ,
若 | PQ | 1 ,则双曲线的离心率是( )
4
A. 3
B. 2
C. 3
D. 2
则(1)|
PF1
||
PF2
|
2b2 1 cos
;(2)双曲线的焦点角形的面积为
S F1PF2
b2 .
tan
2
3.过双曲线
x2 a2
y2 b2
1a
0,b
0 上任一点
A(x0 ,
y0 ) 任意作两条倾斜角互补的直线交双
曲线于 B,C
两点,则直线 BC 有定向且 kBC
b2 x0 a2 y0
(常数).
x a
2 2
y2 b2
1a 0,b 0上关于原点对称的任意两点, B 是双曲
线上其它任意一点,直线
A1B, A2B 的斜率存在,则 k A1B
k A2B
b2 a2
.
2.双曲线
x2 a2
y2 b2
1a
0, b
双曲线的基本知识点总结
双曲线的基本知识点总结双曲线基本知识点总结1. 定义双曲线是二次曲线的一种,它是由一个平面和一个双圆锥面相交,除去与锥面的两个交点(焦点)所得到的曲面。
在笛卡尔坐标系中,标准形式的双曲线方程为 \( \frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1 \) 或 \( \frac{y^2}{b^2} - \frac{x^2}{a^2} = 1 \),其中 \( a \) 和 \( b \) 是实数,且 \( a > 0 \) 和 \( b > 0 \)。
2. 几何性质- 焦点:双曲线有两个焦点,位于主轴上,且距离为 \( 2c \),其中 \( c^2 = a^2 + b^2 \)。
- 实轴:通过双曲线中心的一条轴,且与双曲线的两个分支相切。
- 虚轴:垂直于实轴并通过双曲线中心的轴。
- 半焦距:焦点到双曲线中心的距离,等于 \( c \)。
- 半实轴:实轴的一半,长度为 \( a \)。
- 半虚轴:虚轴的一半,长度为 \( b \)。
- 渐近线:双曲线的两条直线,它们不与双曲线相交,但双曲线的分支趋近于这些线。
渐近线的方程为 \( y = \pm \frac{b}{a}x \)。
3. 标准方程- 横向双曲线:\( \frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1 \),其中 \( a \) 和 \( b \) 是正实数,且 \( a^2 < b^2 \)。
- 纵向双曲线:\( \frac{y^2}{b^2} - \frac{x^2}{a^2} = 1 \),其中 \( a \) 和 \( b \) 是正实数,且 \( a^2 < b^2 \)。
4. 双曲线的类型- 右双曲线:中心在原点,实轴向右延伸。
- 左双曲线:实轴向左延伸。
- 上双曲线:实轴向上延伸。
- 下双曲线:实轴向下延伸。
5. 双曲线的性质- 双曲线的两个分支是对称的。
双曲线方程知识点详细总结
双曲线方程1. 双曲线的第一定义:⑴①双曲线标准方程:.一般方程:.⑵①i. 焦点在x轴上:顶点:焦点:准线方程渐近线方程:或ii. 焦点在轴上:顶点:. 焦点:. 准线方程:. 渐近线方程:或,参数方程:或 .②轴为对称轴,实轴长为2a, 虚轴长为2b,焦距2c. ③离心率. ④准线距(两准线的距离);通径. ⑤参数关系. ⑥焦点半径公式:对于双曲线方程(分别为双曲线的左、右焦点或分别为双曲线的上下焦点)“长加短减”原则:构成满足(与椭圆焦半径不同,椭圆焦半径要带符号计算,而双曲线不带符号)⑶等轴双曲线:双曲线称为等轴双曲线,其渐近线方程为,离心率.⑷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,叫做已知双曲线的共轭双曲线.与互为共轭双曲线,它们具有共同的渐近线:.⑸共渐近线的双曲线系方程:的渐近线方程为如果双曲线的渐近线为时,它的双曲线方程可设为.例如:若双曲线一条渐近线为且过,求双曲线的方程?解:令双曲线的方程为:,代入得.⑹直线与双曲线的位置关系:区域①:无切线,2条与渐近线平行的直线,合计2条;区域②:即定点在双曲线上,1条切线,2条与渐近线平行的直线,合计3条;区域③:2条切线,2条与渐近线平行的直线,合计4条;区域④:即定点在渐近线上且非原点,1条切线,1条与渐近线平行的直线,合计2条;区域⑤:即过原点,无切线,无与渐近线平行的直线.小结:过定点作直线与双曲线有且仅有一个交点,可以作出的直线数目可能有0、2、3、4条.(2)若直线与双曲线一支有交点,交点为二个,求确定直线的斜率可用代入法与渐近线求交和两根之和与两根之积同号.⑺若P在双曲线,则常用结论1:P到焦点的距离为m = n,则P到两准线的距离比为m︰n.简证:= .常用结论2:从双曲线一个焦点到另一条渐近线的距离等于b.双曲线的标准方程和简单几何性质常见考法在段考中,多以选择题、填空题和解答题的形式考查双曲线的简单几何性质。
双曲线特殊三角形结论
双曲线特殊三角形结论
1. 奥布里三角形,在双曲线上取任意三点A、B、C,连接AB、AC、BC,然后将这三条线段的中垂线延长至双曲线上,所得的交点构成的三角形称为奥布里三角形。
奥布里三角形的外心位于双曲线的中心。
2. 费尔巴哈三角形,在双曲线上取任意一点P,连接P与双曲线上两个焦点的连线,然后将这两条线段的垂直平分线延长至双曲线上,所得的交点构成的三角形称为费尔巴哈三角形。
费尔巴哈三角形的内心位于双曲线的中心。
3. 埃尔米特三角形,在双曲线上取任意一点P,连接P与双曲线上两个焦点的连线,并延长至双曲线上的切线与双曲线的另一条切线的交点,所得的交点构成的三角形称为埃尔米特三角形。
埃尔米特三角形的外心位于双曲线的中心。
4. 帕斯卡三角形,在双曲线上取任意一点P,连接P与双曲线上两个焦点的连线,并延长至双曲线上的切线与双曲线的另一条切线的交点,所得的交点构成的三角形称为帕斯卡三角形。
帕斯卡三角形的重心位于双曲线的中心。
这些结论是基于双曲线的几何性质推导而来的,它们展示了双曲线与三角形之间的有趣关系。
这些特殊三角形的性质和关系在数学研究和应用中具有一定的重要性,可以帮助我们更深入地理解双曲线的性质和特点。
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二、双曲线
1. 点P 处的切线PT 平分△12PF F 在点P 处的内角. (同上)
2. PT 平分△12PF F 在点P 处的内角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴
为直径的圆,除去长轴的两个端点. (同上) 3. 以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相交. (同上)
4. 以焦点半径1PF 为直径的圆必与以实轴为直径的圆相切.(内切:P 在右支;外切:P
在左支)
(同上)
5. 若000(,)P x y 在双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)上,则过0P 的双曲线的切线方程是:
00221x x y y
a b
-=.(同上) 6. 若000(,)P x y 在双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)外 ,则过0P 作双曲线的两条切线
切点为12,P P ,则切点弦12PP 的直线方程是002
21x x y y
a b
-=.(同上) 7. 双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)的左右焦点分别为2,F F ,点P 为双曲线上任意一
点:12F PF γ∠=,则双曲线的焦点角形的面积为122
t
2
F PF S b co γ
∆=.(同上)
8. 双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)的焦半径公式: 1(,0)F c - , 2(,0)F c
当00(,)M x y 在右支上时,10||MF ex a =+,20||MF ex a =-.
当00(,)M x y 在左支上时,10||MF ex a =-+,20||MF ex a =--(同上)
9. 设过双曲线焦点F 作直线与双曲线相交P 、Q 两点,A 为双曲线长轴上一个顶点,连
结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的双曲线准线于M 、N 两点,则MF NF ⊥.(同上)
10. 过双曲线一个焦点F 的直线与双曲线交于两点P 、Q ,且12,A A 为双曲线实轴上的顶
点,1A P 和2A Q 交于点M ,2A P 和1AQ 交于点
N ,则MF NF ⊥.(同上) 11. AB 是双曲线22
221x y a b
-=(a >0,b >0)的不平行于对称轴的弦,M ),(00y x 为AB 的中
点,则0202y a x b K K AB OM =⋅,即0
20
2y a x b K AB =。
(同上)
12. 若000(,)P x y 在双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)内,则被0P 所平分的中点弦的方程
是:22
00002222x x y y x y a b a b
-=-.(同上)
13. 若000(,)P x y 在双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)内,则过0P 的弦中点的轨迹方程是:
22002222x x y y x y a b a b
-=-.(同上) 双曲线
1. 双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)的两个顶点为1(,0)A a -,2(,0)A a ,与y 轴平行的
直线交双曲线于12,P P 时,11A P 与22A P 交点的轨迹方程是22
2
21x y a b
+=. 2. 过双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)上任一点00(,)A x y 任意作两条倾斜角互补的直
线交双曲线于,B C 两点,则直线BC 有定向且20
20BC b x k a y =-(常数).
3. 若P 为双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)右(或左)支上除顶点外的任一点, 1F 、2
F 是焦点, 12PF F α∠=, 21PF F β∠=,则
tan t 22
c a co c a αβ
-=+(或tan t 22
c a co c a βα
-=+). 4. 设双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)的两个焦点为1F 、2F , P (异于长轴端点)为
双曲线上任意一点,在△12PF F 中,记12F PF α∠=, 12PF F β∠=,12F F P γ∠=,则有:
sin (sin sin )c
e a
αγβ==±-.
5. 若双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)的左、右焦点分别为1F 、2F ,左准线为l ,则当
11e <≤时,可在双曲线上求一点P ,使得1PF 是P 到对应准线距离d 与2PF 的
比例中项.
6. P 为双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)上任一点, 1F 、2F 是焦点,A 为双曲线内一
定点,则21||2||||AF a PA PF -≤+,当且仅当2,,A F P 三点共线且P 和2,A F 在y 轴同
侧时,等号成立.
7. 双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)与直线0Ax By C ++=有公共点的充要条件是:
22222A a B b C -≤.
8. 已知双曲线22
221x y a b
-=(b >a >0),O 为坐标原点,P 、Q 为双曲线上两动点,且
OP OQ ⊥.
(1)222
21111
||||OP OQ a b +=-; (2)2
2
OP OQ +的最小值为22
22
4a b b a -; (3)OPQ S ∆的最小值是22
22
a b b a -.
9. 过双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)的右焦点F 作直线交该双曲线的右支于,M N 两
点,弦MN 的垂直平分线交x 轴于P ,则||||2
PF e
MN =.
10. 已知双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>),,A B 是双曲线上的两点,线段AB 的垂直平
分线与x 轴相交于点0(,0)P x , 则220a b x a
+≥或22
0a b x a +≤-.
11. 设P 点是双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)上异于实轴端点的任一点, 1F 、2F 是焦
点,记12F PF θ∠=,则:
(1)2
122||||1cos b PF PF θ
=-.
(2) 122
cot
2
PF F S b γ
∆=.
12. 设,A B 是双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)的长轴两端点,P 是双曲线上的一点,
PAB α∠=, PBA β∠=,BPA γ∠=,,c e 分别是双曲线的半焦距离心率,则有:
(1)2222
2|cos |
|||s |
ab PA a c co αγ=-. (2) 2
tan tan 1e αβ=-.
(3) 22
2
2
2cot PAB a b S b a γ∆=+. 13. 已知双曲线22
221x y a b
-=(0,0a b >>)的右准线l 与x 轴相交于点E ,过双曲线右焦
点F 的直线与双曲线相交于,A B 两点,点C 在右准线l 上,且BC x ⊥轴,则直线AC
经过线段EF 的中点.
14. 过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应
焦点的连线必与切线垂直.
15. 过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦
半径互相垂直.
过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连双曲线焦三角形中,外点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率).(同上)
(注:在双曲线焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点).(同上)
16. 双曲线焦三角形中,外点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e (离
心率).
(注:在双曲线焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点). 17. 双曲线焦三角形中,其焦点所对的旁心将外点与非焦顶点连线段分成定比e . 18. 双曲线焦三角形中,半焦距必为内、外点到双曲线中心的比例中项.
19. 已知椭圆22
221x y a b
+=上一点()000,P x y ,以直线与椭圆交于,M N 两点,恒有
00P M P N ⊥,则直线横过2222002222,a b b a x y a b
a b ⎛⎫
-- ⎪++⎝⎭
证明
19. 已知椭圆22
221x y a b
+=,不再椭圆上的一点P ,过P 做倾斜角互补的两直线,
与椭圆交于,,,A B C D 四点,则,,,A B C D 四点共圆 证明。