高考一轮课时训练(理)10.2双曲线 (通用版)
课时作业——双曲线(高三一轮复习)
C．双曲线 C 的焦点到其渐近线的距离等于 1－k
D．双曲线 C 的离心率的取值范围为1，
10 3
数字 N
— 11 —
解析 对于 A：因为 0<k<1，所以 9－k>0，k－1<0，所以双曲线 C：9－x2 k－1－y2 k ＝1(0<k<1)表示焦点在 x 轴上的双曲线，故选项 A 正确；对于 B：由 A 知 a2＝9－k， b2＝1－k，所以 c2＝a2＋b2＝10－2k，所以 c＝ 10－2k，所以双曲线 C 的焦距等于 2c＝2 10－2k(0<k<1)，故选项 B 错误；对于 C：设焦点在 x 轴上的双曲线 C 的方程 为ax22－by22＝1(a>0，b>0)，焦点坐标为(±c，0)，则渐近线方程为 y＝±bax，即 bx±ay＝0， 所以焦点到渐近线的距离 d＝ a|b2＋c| b2＝b，所以双曲线 C：9－x2 k－1－y2 k＝1(0<k<1)的 焦点到其渐近线的距离等于 1－k，故选项 C 正确；对于 D：双曲线 C 的离心率 e＝
10 3 .
数字 N
— 25 —
解析 当 x＝2a 时，y2＝3b2，y＝± 3b， 所以 A(2a， 3b)，B(2a，－ 3b)，
因为 D→A ＝A→B ，所以 D(2a,3 3b)，
因为点 E 在 y 轴上，且 EA∥x 轴，所以 E(0， 3b)， 设△BDE 的内切圆的半径为 r，则12|AE|·|BD|＝12r(|DE|＋|BE|＋|BD|)， 所以12·2a·4 3b＝12r(2 4a2＋12b2＋4 3b)，
(1)求椭圆和双曲线的方程； (2)若点 P 是椭圆和双曲线的一个交点，求 cos∠F1PF2.
数学(理)一轮复习题库：第九章 第讲 双曲线
第5讲双曲线一、选择题1．设双曲线错误!－错误!＝1(a＞0)的渐近线方程为3x±2y＝0,则a的值为( )．A．4 B．3 C．2 D．1解析双曲线错误!－错误!＝1的渐近线方程为3x±ay＝0与已知方程比较系数得a＝2。
答案C2．已知双曲线C:错误!－错误!＝1的焦距为10,点P(2，1)在C的渐近线上，则C的方程为（）．A.错误!－错误!＝1B.错误!－错误!＝1C.错误!－错误!＝1D.错误!－错误!＝1解析不妨设a>0，b〉0，c＝错误!。
据题意，2c＝10，∴c＝5。
①双曲线的渐近线方程为y＝±错误!x，且P（2，1)在C的渐近线上，∴1＝错误!。
②由①②解得b2＝5，a2＝20，故正确选项为A.答案A3．已知双曲线x2－y23＝1的左顶点为A1，右焦点为F2，P为双曲线右支上一点，则错误!·错误!的最小值为( ）．A．－2 B．－错误!C．1 D．0解析设点P（x，y)，其中x≥1.依题意得A1(－1,0），F2（2,0）,则有错误!＝x2－1，y2＝3（x2－1），错误!·错误!＝（－1－x，－y)·(2－x，－y）＝(x＋1）（x－2)＋y2＝x2＋3(x2－1)－x－2＝4x2－x－5＝4错误!2－错误!,其中x≥1.因此，当x＝1时,错误!·错误!取得最小值－2，选A。
答案A4．过双曲线错误!－错误!＝1(a〉0，b>0）的左焦点F(－c,0）（c>0)作圆x2＋y2＝错误!的切线，切点为E，延长FE交双曲线右支于点P,若错误!＋错误!＝2错误!，则双曲线的离心率为（）．A。
2 B。
错误!C。
错误! D.错误!解析设双曲线的右焦点为A，则错误!＝－错误!,故错误!＋错误!＝错误!－错误!＝错误!＝2错误!，即OE＝错误!AP.所以E是PF的中点，所以AP＝2OE＝2×错误!＝a.所以PF＝3a.在Rt△APF中,a2＋（3a）2＝(2c）2，即10a2＝4c2,所以e2＝错误!，即离心率为e＝错误!＝错误!，选C.答案C5．已知双曲线x24－错误!＝1的右焦点与抛物线y2＝12x的焦点重合，则该双曲线的焦点到其渐近线的距离等于( ）．A. 5 B．4 2 C．3 D．5解析易求得抛物线y2＝12x的焦点为（3,0)，故双曲线错误!－错误!＝1的右焦点为（3，0），即c＝3,故32＝4＋b2,∴b2＝5，∴双曲线的渐近线方程为y＝±错误!x，∴双曲线的右焦点到其渐近线的距离为错误!＝错误!.答案A6．如图,已知点P为双曲线错误!－错误!＝1右支上一点，F1、F2分别为双曲线的左、右焦点，I为△PF1F2的内心,若S△IPF1＝S△IPF2＋λS△IF1F2成立，则λ的值为（)A.错误!B。
高考数学一轮复习第八章第5课时双曲线课时作业理新人教版
第5课时双曲线考纲索引1.双曲线的定义及性质.2.双曲线的应用.课标要求1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程及简单性质.2.了解双曲线的实际背景及双曲线的简单应用.1.双曲线的概念平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离的差的绝对值为常数(小于|F1F2|且不等于零)的点的轨迹叫做.这两个定点叫双曲线的,两焦点间的距离叫做.集合P={M|MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0;(1)当时,点P的轨迹是双曲线;(2)当时,点P的轨迹是;(3)当时,点P不存在.2.双曲线的标准方程和几何性质基础自测指点迷津◆一条规律根据方程中x2与y2的系数的正负来确定实轴与虚轴的位置,即焦点在实轴上.◆两种方法(1)定义法:由题目条件判断出动点轴迹是双曲线,由双曲线定义,确定2a,2b或2c,从而求出a2,b2,写出双曲线方程.(2)待定系数法:先确定焦点是在x轴上还是在y轴上,设出标准方程,再由条件确定a2,b2的值,即“先定型,再定量”;如果焦点位置不好确定,可将双曲线方程设为,再根据条件求λ的值.◆渐近线与离心率的关系◆与椭圆四个方面的区别①定义;②方程形成;③圆形;④性质.考点透析考向一双曲线的定义及标准方程变式训练考向二双曲线的几何性质及应用【方法总结】双曲线的几何性质从以下三点关注:(1)“六点”:两焦点、两顶点、两虚轴端点;(2)“四线”:两对称轴(实、虚轴),两渐近线;(3)“两形”:中心、顶点、虚轴端点构成的三角形,双曲线上的一点(不包括顶点)与两焦点构成的三角形.变式训练考向三直线与双曲线的位置关系变式训练3.(2014·吉林调研)已知直线l与双曲线C交于A,B两点(A,B在同一支上),F1,F2为双曲线的两个焦点,则F1,F2在().A. 以A,B为焦点的椭圆上或线段AB的垂直平分线上B. 以A,B为焦点的双曲线上或线段AB的垂直平分线上C. 以AB为直径的圆上或线段AB的垂直平分线上D. 以上说法均不正确经典考题真题体验参考答案与解析知识梳理1.双曲线焦点焦距2a<2c 2a=2c 两条射线2a>2c2.a -a a2+b2基础自测考点透析变式训练经典考题真题体验。
【复习指导】2020高考数学一轮复习第十章圆锥曲线与方程10.2双曲线及其性质课时练理
c e＝ ＝
a
c2 a2＝
a2 ＋ b2 a2 ＝ 2.
13.[2016 ·枣强中学热身
] 双曲线
能力组 x2 y2 C： a2－ b2＝ 1( a>0， b>0) 与抛物线
y2＝ 2px( p>0) 相交
于 A， B 两点，公共弦 AB恰好过它们的公共焦点 F，则双曲线 C的离心率为 ( )
A. 2
C．
x
2
－
y2 8＝
1(
x>0)
D．
x
2
－
y2 10＝
1(
x>1)
答案 A
解析 如图所示，设两切线分别与圆相切于点
S、 T，则 | PM| － | PN| ＝(| PS| ＋| SM|) －
(| PT| ＋ | TN|) ＝ | SM| －| TN| ＝ | BM| － | BN| ＝ 2＝ 2a，所以所求曲线为双曲线的右支且不能与
| bc－ a×0| 1 b2＋ a2 ＝ 4×２c，所以 c＝ 2b， a＝
c2－ b2＝
c 2 23
3b，所以 e＝ a＝
＝ 3
3.
x2 y2 12．[2016 ·衡水中学预测 ] 双曲线 a2－ b2＝ 1( a>0， b>0) 的左、右焦点分别为
F1 和 F2，
左、右顶点分别为 A1 和 A2，过焦点 F2 与 x 轴垂直的直线和双曲线的一个交点为
上， | PF1| ＝ 2| PF2| ，则 cos ∠ F1PF2＝ (
)
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A.
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(完整版)双曲线基础练习题
(完整版)双曲线基础练习题
1. 引言
该练题旨在帮助读者巩固并提高对双曲线的理解。
通过一系列的基础练题，读者将能够熟悉双曲线的基本特征、图像以及相关的数学概念。
2. 练题
2.1 双曲线图像的分析
给定下列双曲线的方程，请绘制出相应的图像，然后回答相关问题。
1. 双曲线方程：$y = \frac{1}{x}$
- 绘制出该双曲线的图像
- 该双曲线是否有渐近线？如果有，请确定其方程。
- 该双曲线是否对称于原点？解释原因。
2. 双曲线方程：$y = \frac{2}{x+1}$
- 绘制出该双曲线的图像
- 该双曲线是否有渐近线？如果有，请确定其方程。
- 该双曲线是否对称于原点？解释原因。
2.2 数学概念的应用
回答下列问题，注意要用双曲线的相关概念来解释答案。
1. 为什么双曲线的渐近线可以帮助我们理解双曲线图像的特征？
2. 双曲线的离心率是什么？如何确定一个双曲线的离心率？
3. 通过改变双曲线方程中的参数，如何调整双曲线的形状？
3. 结论
通过完成上述练习题，读者应该能够更深入地理解双曲线的基
本概念和性质。
这些练习题不仅帮助读者熟悉双曲线的图像和方程，还能够加深对双曲线的数学概念的理解。
继续探索和练习双曲线，
将有助于读者在更高级的数学领域中应用这些概念。
(新课标)2019届高三数学一轮复习 第8篇 第4节 双曲线课时训练 理
（新课标）2019届高三数学一轮复习第8篇第4节双曲线课时训练理【选题明细表】基础过关一、选择题1.(2014福建晋江模拟)双曲线2x2-y2=8的实轴长是( C )(A)2 (B)2(C)4 (D)4解析:双曲线的标准方程为-=1,所以a=2,则实轴长是4.2.(2014湖南师大附中质检)设双曲线-=1(a>0)的渐近线方程为3x±2y=0,则a的值为( C )(A)4 (B)3 (C)2 (D)1解析:由题意得=,∴a=2.3.已知0<θ<,则双曲线C1:-=1与C2:-=1的( D )(A)实轴长相等(B)虚轴长相等(C)离心率相等(D)焦距相等解析:双曲线C1的半焦距c1==1,双曲线C2的半焦距c2==1,故选D.4.(2014福建福州模拟)双曲线-y2=1的顶点到渐近线的距离等于( C )(A)(B)(C)(D)解析:双曲线的右顶点为(2,0),渐近线方程为x±2y=0,则顶点到渐近线的距离为=. 5.(2014高考湖北卷)设a,b是关于t的方程t2cos θ+tsin θ=0的两个不等实根,则过A(a,a2),B(b,b2)两点的直线与双曲线-=1的公共点的个数为( A )(A)0 (B)1 (C)2 (D)3解析:关于t的方程t2cos θ+tsin θ=0有两个不等实根为0,-tan θ(tan θ≠0),则过A,B 两点的直线方程为y=-xtan θ,双曲线-=1的渐近线为y=±xtan θ,所以直线y=-xtan θ与双曲线没有公共点.6.(2014郑州模拟)已知F1、F2为双曲线C:x2-y2=2的左、右焦点,点P在C上,|PF1|=2|PF2|,则cos∠F1PF2等于( C )(A)(B)(C)(D)解析:由双曲线的定义有c=2,且|PF1|-|PF2|=|PF2|=2a=2,∴|PF1|=2|PF2|=4,则cos∠F1PF2===.7.(2014济南模拟)已知△ABP的顶点A、B分别为双曲线-=1的左、右焦点,顶点P在双曲线上,则的值等于( A )(A)(B)(C)(D)解析:在△ABP中,由正弦定理知====.8.(2014甘肃省张掖模拟)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点F,直线x=与其渐近线交于A,B两点,与x轴交于D点,且△ABF为钝角三角形,则离心率取值范围是( D )(A)(,+∞) (B)(1,)(C)(,+∞) (D)(1,)解析:易知A(,),若△ABF为钝角三角形,则∠AFB为钝角,即∠AFD>45°,所以在△ADF中,tan∠AFD==>1,解得1<e<.二、填空题9.(2014福建周宁一中、政和一中联考)双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1、F2,过F1作倾斜角为30°的直线交双曲线右支于M点,若MF2⊥x轴,则双曲线的离心率为.解析:由条件令|MF2|=m,|MF1|=2m,则|F1F2|=m,即2c=m,2a=|MF1|-|MF2|=2m-m=m,所以离心率e===.答案:10.(2013高考天津卷)已知抛物线y2=8x的准线过双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点,且双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为.解析:由抛物线y2=8x知其准线方程为x=-2.则双曲线中c=2,==2,a=1,b=.所以双曲线方程为x2-=1.答案:x2-=111.已知双曲线关于两坐标轴对称,且与圆x2+y2=10相交于点P(3,-1),若此圆过点P的切线与双曲线的一条渐近线平行,则此双曲线的方程为.解析:切点为P(3,-1)的圆x2+y2=10的切线方程是3x-y=10.∵双曲线的一条渐近线与此切线平行,且双曲线关于两坐标轴对称,∴两渐近线方程为3x±y=0.设所求双曲线方程为9x2-y2=λ(λ≠0).∵点P(3,-1)在双曲线上,代入上式可得λ=80,∴所求的双曲线方程为-=1.答案:-=1三、解答题12.(2015山东潍坊第一次质检)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离等于,过右焦点F2的直线l交双曲线于A、B两点,F1为左焦点.(1)求双曲线的方程;(2)若△F1AB的面积等于6,求直线l的方程.解:(1)依题意,b=,=2⇒a=1,c=2,∴双曲线的方程为x2-=1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由(1)知F2(2,0).易验证当直线l斜率不存在时不满足题意,故可设直线l:y=k(x-2),由消元得(k2-3)x2-4k2x+4k2+3=0,k≠±时,x1+x2=,x1x2=,y1-y2=k(x1-x2),△F1AB的面积S=c|y1-y2|=2|k|·|x1-x2|=2|k|·=12|k|·=6.得k4+8k2-9=0,则k=±1.所以直线l方程为y=x-2或y=-x+2.13.已知等轴双曲线的中心在原点,焦点F1、F2在坐标轴上,且过点P(4,-).(1)求双曲线方程;(2)若点M(3,m)在双曲线上,求证:·=0.(1)解:设双曲线方程为x2-y2=λ(λ≠0).∵双曲线过点(4,-),∴16-10=λ,即λ=6,∴双曲线方程为x2-y2=6,即-=1.(2)证明:法一由(1)可知,双曲线中a=b=,∴c=2,∴F1(-2,0),F2(2,0),∴=,=,·==-.∵点M(3,m)在双曲线上,∴9-m2=6,m2=3.故·=-1,∴MF1⊥MF2,∴·=0.法二由(1)可知,双曲线中a=b=,∴c=2,∴F1(-2,0),F2(2,0).∵=(-2-3,-m),=(2-3,-m),∴·=(3+2)×(3-2)+m2=m2-3.∵点M在双曲线上,∴9-m2=6.∴m2=3,即m2-3=0,∴·=0.能力提升14.(2014浙江衢州模拟)过双曲线-=1(b>a>0)的左焦点F(-c,0)(c>0)作圆x2+y2=a2的切线,切点为E,延长FE交抛物线y2=4cx于点P,O为坐标原点,若=(+),则双曲线的离心率为( D )(A)(B)(C)(D)解析:抛物线的焦点坐标为F2(c,0),准线方程为x=-c.圆的半径为a,=(+),所以E是FP的中点,又E是切点,所以OE⊥FP,连接PF2,则PF2⊥FP,且PF2=2a,所以OE=a,FE=b,PF=2b,过P作准线的垂线PM,则PM=PF2=2a,所以MF===2, 在直角三角形FPF2中,PF·PF2=FF2·MF,即2b·2a=2c·2,所以c2(b2-a2)=a2b2,即c2(c2-2a2)=a2(c2-a2),整理得c4-3a2c2+a4=0,即e4-3e2+1=0,解得e2==,根据题意舍去e2=,所以e2=,即e2===,所以e=.15.已知点P在曲线C1:-=1上,点Q在曲线C2:(x-5)2+y2=1上,点R在曲线C3:(x+5)2+y2=1上,则|PQ|-|PR|的最大值是.解析:依题意知P在曲线C1的左支上时|PQ|-|PR|取到最大值,|PQ|的最大值为|PC2|+1,|PR|的最小值为|PC3|-1,则|PQ|-|PR|的最大值是|PC2|+1-(|PC3|-1)=|PC2|-|PC3|+2=8+2=10.答案:1016.(2014高考湖南卷)如图,O为坐标原点,双曲线C1:-=1(a1>0,b1>0)和椭圆C2:+=1(a2>b2>0)均过点P(,1),且以C1的两个顶点和C2的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形.(1)求C1,C2的方程;(2)是否存在直线l,使得l与C1交于A,B两点,与C2只有一个公共点,且|+|=||?证明你的结论.解:(1)设C2的焦距为2c2,由题意知,2c2=2,2a1=2.从而a1=1,c2=1.因为点P(,1)在双曲线x2-=1上,所以()2-=1.故=3.由椭圆的定义知2a2=+=2.于是a2=,=-=2.故C1,C2的方程分别为x2-=1,+=1.(2)不存在符合题设条件的直线.①若直线l垂直于x轴,因为l与C2只有一个公共点, 所以直线l的方程为x=或x=-.当x=时,易知A(,),B(,-),所以|+|=2,||=2.此时,|+|≠||.当x=-时,同理可知,|+|≠||.②若直线l不垂直于x轴,设l的方程为y=kx+m.由得(3-k2)x2-2kmx-m2-3=0.当l与C1相交于A,B两点时,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是上述方程的两个实根,从而x1+x2=,x1x2=.于是y1y2=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=.由得(2k2+3)x2+4kmx+2m2-6=0.因为直线l与C2只有一个公共点,所以上述方程的判别式Δ=16k2m2-8(2k2+3)(m2-3)=0.化简,得m2=2k2+3.因此·=x1x2+y1y2=+=≠0,于是++2·≠+-2·,即|+|2≠|-|2.故|+|≠||.综合①,②可知,不存在符合题设条件的直线.探究创新17.(2015贵州省六校联盟联考)我们把焦点相同,且离心率互为倒数的椭圆和双曲线称为一对“相关曲线”.已知F1、F2是一对相关曲线的焦点,P是它们在第一象限的交点,当∠F1PF2=60°时,这一对相关曲线中双曲线的离心率是.解析:设椭圆的半长轴为a1,椭圆的离心率为e1,则e1=,a1=.设双曲线的实半轴为a,双曲线的离心率为e,e=,a=.|PF1|=x,|PF2|=y(x>y>0),则由余弦定理得4c2=x2+y2-2xycos 60°=x2+y2-xy,当点P看作是椭圆上的点时,有4c2=(x+y)2-3xy=4-3xy,①当点P看作是双曲线上的点时, 有4c2=(x-y)2+xy=4a2+xy,②①②联立消去xy得4c2=+3a2, 即4c2=+3,所以+3=4,又因为=e,所以e2+=4,整理得e4-4e2+3=0,解得e2=3, 所以e=,即双曲线的离心率为.答案:。
双曲线(知识点讲解)高考数学一轮复习(新教材新高考)(解析版)
专题9.4 双曲线（知识点讲解）【知识框架】【核心素养】1.考查双曲线的定义，求轨迹方程及焦点三角形，凸显数学运算、直观想象的核心素养．2.考查双曲线几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线)，结合几何量的计算，凸显逻辑推理、数学运算的核心素养．3.考查直线与双曲线的位置关系，凸显逻辑推理、数学运算、数学应用的核心素养．【知识点展示】（一）双曲线的定义及标准方程1．双曲线的定义满足以下三个条件的点的轨迹是双曲线(1)在平面内；(2)动点到两定点的距离的差的绝对值为一定值；(3)这一定值一定要小于两定点的距离．2．双曲线的标准方程标准方程x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0) y 2a 2－x 2b 2＝1(a >0，b >0) 图形（二）双曲线的几何性质 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) 图形性质范围 x ≥a 或x ≤－a ，y ∈Rx ∈R ，y ≤－a 或y ≥a对称性 对称轴：坐标轴 对称中心：原点 顶点 A 1(－a,0)，A 2(a,0) A 1(0，－a )，A 2(0，a ) 渐近线y ＝±b axy ＝±a bx离心率 e ＝ca，e ∈(1，＋∞)，其中c ＝a 2＋b 2 实虚轴线段A 1A 2叫作双曲线的实轴，它的长|A 1A 2|＝2a ；线段B 1B 2叫作双曲线的虚轴，它的长|B 1B 2|＝2b ；a 叫作双曲线的实半轴长，b 叫作双曲线的虚半轴长．a 、b 、c 的关系c 2＝a 2＋b 2(c >a >0，c >b >0)（三）常用结论 1.等轴双曲线及性质(1)等轴双曲线：实轴长和虚轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线，其标准方程可写作：x 2－y 2＝λ(λ≠0)． (2)等轴双曲线⇔离心率e ＝2⇔两条渐近线y ＝±x 相互垂直． 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S △PF 1F 2＝b 2·1tan θ2，其中θ为∠F 1PF 2.【常考题型剖析】题型一：双曲线的定义及其应用例1.（2020·浙江省高考真题）已知点O （0，0），A （–2，0），B （2，0）．设点P 满足|PA |–|PB |=2，且P 为函数y =234x -|OP |=（ ）A ．222B 410C 7D 10【答案】D 【解析】因为||||24PA PB -=<，所以点P 在以,A B 为焦点，实轴长为2，焦距为4的双曲线的右支上，由2,1c a ==可得，222413bc a=-=-=，即双曲线的右支方程为()22103y x x -=>，而点P 还在函数234y x =-由()22210334y x x y x ⎧⎪⎨->-==⎪⎩，解得1333x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩，即13271044OP =+= 故选：D.例2.（2017·上海·高考真题）设双曲线22219x y b -=(0)b >的焦点为1F 、2F ，P 为该双曲线上的一点，若1||5PF =，则2||PF =________ 【答案】11【详解】由双曲线的方程2221(0)9x y b b -=>，可得3a =，根据双曲线的定义可知1226PF PF a -=±=±，又因为15PF =，所以2||11PF =. 【总结提升】1.双曲线定义的主要应用(1)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曲线方程．(2)在“焦点三角形”中，常利用正弦定理、余弦定理，结合||PF 1|－|PF 2||＝2a ，运用平方的方法，建立与|PF 1|·|PF 2|的联系．2.用定义法求双曲线方程，应依据条件辨清是哪一支，还是全部曲线． 3．与双曲线两焦点有关的问题常利用定义求解．4．如果题设条件涉及动点到两定点的距离，求轨迹方程时可考虑能否应用定义求解． 题型二：双曲线的标准方程例3.（2021·北京高考真题）双曲线2222:1x y 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 ．2221x y -= B ．2213y x -=C ．22531x y -=D ．22126x y -=【答案】B 【分析】分析可得3b a =，再将点2,3代入双曲线的方程，求出a 的值，即可得出双曲线的标准方程.【详解】2c e a ==，则2c a =，223b c a a -=，则双曲线的方程为222213x y a a-=，将点2,3的坐标代入双曲线的方程可得22223113a a a-==，解得1a =，故3b =因此，双曲线的方程为2213y x -=.故选：B例4. （2022·全国·高三专题练习）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 -=【答案】C【分析】设双曲线的标准方程为()222210,0y x a b a b -=>>，由双曲线的定义知3c =，2a =，即可求出双曲线的标准方程.【详解】设双曲线的标准方程为()222210,0y x a b a b -=>>，半焦距为c ，则由题意可知3c =，24a =，即2a =，故222945b c a =-=-=，所以双曲线的标准方程为22145y x -=.故选：C ．例5.【多选题】（2020·海南·高考真题）已知曲线22:1C mx ny +=.（ ） A ．若m >n >0，则C 是椭圆，其焦点在y 轴上 B ．若m =n >0，则C n C ．若mn <0，则C 是双曲线，其渐近线方程为my x n=±- D ．若m =0，n >0，则C 是两条直线 【答案】ACD【分析】结合选项进行逐项分析求解，0m n >>时表示椭圆，0m n =>时表示圆，0mn <时表示双曲线，0,0m n =>时表示两条直线.【详解】对于A ，若0m n >>，则221mx ny +=可化为22111x y m n +=， 因为0m n >>，所以11m n<， 即曲线C 表示焦点在y 轴上的椭圆，故A 正确；对于B ，若0m n =>，则221mx ny +=可化为221x y n+=， 此时曲线C 表示圆心在原点，半径为nn的圆，故B 不正确； 对于C ，若0mn <，则221mx ny +=可化为22111x y m n +=， 此时曲线C 表示双曲线， 由220mx ny +=可得my x n=±-，故C 正确； 对于D ，若0,0m n =>，则221mx ny +=可化为21y n=， ny n=±，此时曲线C 表示平行于x 轴的两条直线，故D 正确；故选：ACD. 【规律方法】1．求双曲线方程的思路(1)如果已知双曲线的中心在原点，且确定了焦点在x 轴上或y 轴上，则设出相应形式的标准方程，然后根据条件确定关于a ，b ，c 的方程组，解出a 2，b 2，从而写出双曲线的标准方程(求得的方程可能是一个，也有可能是两个，注意合理取舍，但不要漏解)． (2)当焦点位置不确定时，有两种方法来解决：一是分类讨论，注意考虑要全面；二是注意巧设双曲线：①双曲线过两点可设为221(0)mx ny mn -=>，②与22221x y a b -=共渐近线的双曲线可设为2222(0)x y a bλλ-=≠，（3）等轴双曲线可设为22(0)x y λλ-=≠等，均为待定系数法求标准方程.2．利用待定系数法求双曲线标准方程的步骤如下：(1)定位置：根据条件判定双曲线的焦点在x 轴上还是在y 轴上，不能确定时应分类讨论．(2)设方程：根据焦点位置，设方程为x 2a 2－y 2b 2＝1或y 2a 2－x 2b 2＝1(a >0，b >0)，焦点不定时，亦可设为mx 2＋ny 2＝1(m ·n <0)；(3)寻关系：根据已知条件列出关于a 、b (或m 、n )的方程组；(4)得方程：解方程组，将a 、b 、c (或m 、n )的值代入所设方程即为所求． 3．双曲线方程的几种形式：(1)双曲线的一般方程：当ABC ≠0时，方程Ax 2＋By 2＝C可以变形为x 2C A ＋y 2C B＝1，由此可以看出方程Ax 2＋By 2＝C 表示双曲线的充要条件是ABC ≠0，且A ，B 异号．此时称方程Ax 2＋By 2＝C 为双曲线的一般方程．利用一般方程求双曲线的标准方程时，可以将其设为Ax 2＋By 2＝1(AB <0)，将其化为标准方程，即x 21A ＋y 21B＝1.因此，当A >0时，表示焦点在x 轴上的双曲线；当B >0时，表示焦点在y 轴上的双曲线．(2)共焦点的双曲线系方程：与双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)有公共焦点的双曲线的方程为x 2a 2＋λ－y 2b 2－λ＝1(a >0，b >0)；与双曲线y 2a 2－x 2b 2＝1(a >0，b >0)有公共焦点的双曲线的方程为y 2a 2＋λ－x 2b 2－λ＝1(a >0，b >0)．题型三：双曲线的实际应用例6.（2023·全国·高三专题练习）江西景德镇青花瓷始创于元代，到明清两代达到了顶峰，它蓝白相映怡然成趣，晶莹明快，美观隽永.现有某青花瓷花瓶的外形可看成是焦点在x 轴上的双曲线的一部分绕其虚轴旋转所形成的曲面，如图所示，若该花瓶的瓶身最小的直径是4，瓶口和底面的直径都是8，瓶高是6，则该双曲线的标准方程是（ ）A ．221169x y -=B ．2214x y -=C ．22189x y -=D ．22143x y -=【答案】D【分析】由已知得双曲线的焦点在x 轴上，设该双曲线的方程为()222210,0x y a b a b -=>>，代入建立方程组，求解即可得双曲线的标准方程．【详解】由题意可知该双曲线的焦点在x 轴上，实轴长为4，点()4,3在该双曲线上．设该双曲线的方程为()222210,0x y a b a b-=>>，则222224,431,a a b =⎧⎪⎨-=⎪⎩解得2a =，3b =，故该双曲线的标准方程是22143x y -=．故选：D.例7.（2021·长丰北城衡安学校高二月考（理））如图为陕西博物馆收藏的国宝——唐⋅金筐宝钿团花纹金杯，杯身曲线内收，玲珑娇美，巧夺天工，是唐代金银细作的典范之作．该杯的主体部分可以近似看作是双曲线2222:x y C a b-=1(a >0，b >0)的右支与y 轴及平行于x 轴的两条直线围成的曲边四边形ABMN 绕y 轴旋转一周103239，且杯身最细之处到上杯口的距离是到下底座距离的2倍，则杯身最细之处的周长为（ ）A ．2B ．3πC ．3D ．4π【分析】103239，且杯身最细之处到上杯口的距离是到下底座距离的2倍， 可设5339(2),()M m N m ， 代入方程，即可解得23,3a a == 3，从而得解. 【详解】103239，且杯身最细之处到上杯口的距离是到下底座距离的2倍， 可设5339(2),()M m N m 代入双曲线方程可得 22222225134331,1m m a b a b -=-= ， 即22222213251312,14m m a b a b-=-=，作差可得2273124a =，解得23,3a a ==，所以杯身最细处的周长为23π . 故选：C 【总结提升】解答实际应用问题时，要注意先将实际问题数学化，条件中有两定点，某点与这两定点的距离存在某种联系，解题时先画出图形，分析其关系，看是否与椭圆、双曲线的定义有关，再确定解题思路、步骤． 题型四 已知双曲线的方程，研究其几何性质例8.（2018·浙江·高考真题）双曲线221 3x y -=的焦点坐标是（ ）A ．()2,0-，)2,0B ．()2,0-，()2,0C ．(0,2-，(2D ．()0,2-，()0,2【分析】根据双曲线方程确定焦点位置，再根据222c a b =+求焦点坐标.【详解】因为双曲线方程为2213x y -=，所以焦点坐标可设为(,0)c ±，因为222314,2c a b c =+=+==，所以焦点坐标为(20)，选B.例9.（2021·全国高考真题（文））双曲线22145x y -=的右焦点到直线280x y +-=的距离为________． 5【分析】先求出右焦点坐标，再利用点到直线的距离公式求解. 【详解】由已知，22543c a b ++，所以双曲线的右焦点为(3,0)， 所以右焦点(3,0)到直线280x y +-=225512==+ 5例10.（2020·北京·高考真题）已知双曲线22:163x y C -=，则C 的右焦点的坐标为_________；C 的焦点到其渐近线的距离是_________． 【答案】 ()3,0 3【分析】根据双曲线的标准方程可得出双曲线C 的右焦点坐标，并求得双曲线的渐近线方程，利用点到直线的距离公式可求得双曲线的焦点到渐近线的距离.【详解】在双曲线C 中，6a =，3b =，则223c a b =+=，则双曲线C 的右焦点坐标为()3,0， 双曲线C 的渐近线方程为22y x =±，即20x y ±=， 所以，双曲线C 的焦点到其渐近线的距离为23312=+. 故答案为：()3,0；3.例11.（2021·全国·高考真题（理））已知双曲线22:1(0)x C y m m -=>30x my +=，则C 的焦距为_________． 【答案】4【分析】将渐近线方程化成斜截式，得出,a b 的关系，再结合双曲线中22,a b 对应关系，联立求解m ，再由关系式求得c ，即可求解.【详解】由渐近线方程30x my +=化简得3y x m=-，即3b a m =，同时平方得2223b a m =，又双曲线中22,1a m b ==，故231m m=，解得3,0m m ==（舍去），2223142c a b c =+=+=⇒=，故焦距24c =. 故答案为：4.例12.（2021·全国·高考真题）若双曲线22221x y a b -=的离心率为2，则此双曲线的渐近线方程___________.【答案】3y x =±【分析】根据离心率得出2c a =，结合222+=a b c 得出,a b 关系，即可求出双曲线的渐近线方程. 【详解】解：由题可知，离心率2ce a ==，即2c a =， 又22224a b c a +==，即223b a =，则3ba=， 故此双曲线的渐近线方程为3y x =±. 故答案为：3y x =±. 【总结提升】1.已知双曲线方程讨论其几何性质，应先将方程化为标准形式，找出对应的a 、b ，利用c 2＝a 2＋b 2求出c ，再按定义找出其焦点、焦距、实轴长、虚轴长、离心率、渐近线方程．2．画双曲线图形，要先画双曲线的两条渐近线(即以2a 、2b 为两邻边的矩形对角线)和两个顶点，然后根据双曲线的变化趋势，就可画出双曲线的草图．3．双曲线的标准方程中对a 、b 的要求只是a ＞0，b ＞0易误认为与椭圆标准方程中a ，b 的要求相同． 若a ＞b ＞0，则双曲线的离心率e ∈(1，2)； 若a ＝b ＞0，则双曲线的离心率e ＝2； 若0＜a ＜b ，则双曲线的离心率e ＞ 2.4．注意区分双曲线中的a ，b ，c 大小关系与椭圆a 、b 、c 关系，在椭圆中a 2＝b 2＋c 2，而在双曲线中c 2＝a 2＋b 2.5．等轴双曲线的离心率与渐近线关系双曲线为等轴双曲线⇔双曲线的离心率e ＝2⇔双曲线的两条渐近线互相垂直(位置关系)． 6．双曲线的焦点到渐近线的距离等于虚半轴长b 7．渐近线与离心率()222210,0x y a b a b -=>>的一条渐近线的斜率为2222221b b c a e a a a-===-可以看出，双曲线的渐近线和离心率的实质都表示双曲线张口的大小．8.与双曲线有关的范围问题的解题思路(1)若条件中存在不等关系，则借助此关系直接转化求解．(2)若条件中没有不等关系，要善于发现隐含的不等关系，如借助双曲线上点的坐标范围，方程中Δ≥0等来解决．题型五 由双曲线的性质求双曲线的方程例11. （2022·天津·高考真题）已知抛物线21245,,y x F F =分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点，抛物线的准线过双曲线的左焦点1F ，与双曲线的渐近线交于点A ，若124F F A π∠=，则双曲线的标准方程为（ ）A ．22110x y -=B ．22116y x -=C ．2214y x -=D ．2214x y -=【答案】C【分析】由已知可得出c 的值，求出点A 的坐标，分析可得112AF F F =，由此可得出关于a 、b 、c 的方程组，解出这三个量的值，即可得出双曲线的标准方程.【详解】抛物线245y x =的准线方程为5x =-，则5c =，则()15,0F -、()25,0F ，不妨设点A 为第二象限内的点，联立b y x a x c ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩，可得x c bc y a =-⎧⎪⎨=⎪⎩，即点,bc A c a ⎫⎛- ⎪⎝⎭，因为112AF F F ⊥且124F F A π∠=，则12F F A △为等腰直角三角形，且112AF F F =，即2=bc c a ，可得2ba=， 所以，22225ba c c ab ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩，解得125a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩，因此，双曲线的标准方程为2214y x -=.故选：C.例12.（2021·北京·高考真题）若双曲线2222:1x y C a b -=离心率为2，过点2,3，则该双曲线的方程为（ ）A ．2221x y -= B ．2213y x -=C ．22531x y -=D ．22126x y -=【答案】B【分析】分析可得3b a =，再将点()2,3代入双曲线的方程，求出a 的值，即可得出双曲线的标准方程.【详解】2c e a ==，则2c a =，223b c a a =-=，则双曲线的方程为222213x y a a-=，将点()2,3的坐标代入双曲线的方程可得22223113a a a-==，解得1a =，故3b =，因此，双曲线的方程为2213y x -=.故选：B例13.（2018·天津高考真题（文））已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>> 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1d 和2d ，且126,d d +=则双曲线的方程为( )A ．22139x y -=B ．22193x y -=C ．221412x y -=D ．221124x y -=【答案】A 【解析】设双曲线的右焦点坐标为(),0F c （c >0），则A B x x c ==，由22221c y a b-=可得：2b y a =±，不妨设：22,,,b b A c B c a a ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，双曲线的一条渐近线方程为0bx ay -=，据此可得：22122bc b bc b d c a b --==+，22222bc b bc b d c a b++==+， 则12226bcd d b c+===，则23,9b b ==， 双曲线的离心率：2229112c b e a a a ==+=+=， 据此可得：23a =，则双曲线的方程为22139x y -=.本题选择A 选项. 【规律总结】1.由双曲线的几何性质求双曲线的标准方程，一般用待定系数法，同样需要经历“定位→定式→定量”三个步骤．当双曲线的焦点不明确时，方程可能有两种形式，此时应注意分类讨论，为了避免讨论，也可设双曲线方程为mx 2－ny 2＝1(mn >0)，从而直接求得．2．根据双曲线的渐近线方程可设出双曲线方程．渐近线为y ＝n m x 的双曲线方程可设为：x 2m 2－y 2n 2＝λ(λ≠0)；如果两条渐近线的方程为Ax ±By ＝0，那么双曲线的方程可设为A 2x 2－B 2y 2＝m (m ≠0)；与双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1共渐近线的双曲线方程可设为x 2a 2－y 2b 2＝λ(λ≠0)．题型六 求双曲线的离心率(或范围)例13.（2019·全国·高考真题（文））设F 为双曲线C ：22221x y a b -=（a >0，b >0）的右焦点，O 为坐标原点，以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P 、Q 两点．若|PQ |=|OF |，则C 的离心率为（ ） A 2B 3C ．2 D 5【答案】A【分析】准确画图，由图形对称性得出P 点坐标，代入圆的方程得到c 与a 关系，可求双曲线的离心率． 【详解】设PQ 与x 轴交于点A ，由对称性可知PQ x ⊥轴，又||PQ OF c ==，||,2c PA PA ∴=∴为以OF 为直径的圆的半径，A ∴为圆心||2cOA =．,22c c P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭，又P 点在圆222x y a +=上，22244c c a ∴+=，即22222,22c c a e a =∴==．2e ∴=，故选A ．例14.（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·高三开学考试）双曲线2222:1x y C a b -=（0a >，0b >）的左顶点为A ，右焦点为F ，过点A 的直线交双曲线C 于另一点B ，当BF AF ⊥时满足2AF BF >，则双曲线离心率e 的取值范围是（ ） A ．12e << B ．312e <<C ．322e << D ．331e +<<【答案】B 【分析】设双曲线半焦距c ，再根据给定条件求出|BF |长，列出不等式即可得解. 【详解】设双曲线半焦距为c ，因BF AF ⊥，则由22221x c x ya b =⎧⎪⎨-=⎪⎩得2||||b y B a F ==，而AF a c =+， 于是得22b a c a +>⋅，即222c a a c a-+>⋅，整理得23a c >，从而有32c e a =<，又1e >，所以双曲线离心率e 的取值范围是312e <<. 故选：B例15.（2022·浙江·高考真题）已知双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左焦点为F ，过F 且斜率为4b a的直线交双曲线于点()11,A x y ，交双曲线的渐近线于点()22,B x y 且120x x <<．若||3||FB FA =，则双曲线的离心率是_________． 【答案】364【分析】联立直线AB 和渐近线2:bl y x a=方程，可求出点B ，再根据||3||FB FA =可求得点A ，最后根据点A 在双曲线上，即可解出离心率．【详解】过F 且斜率为4ba 的直线:()4b AB y xc a =+，渐近线2:b l y x a=，联立()4b y x c a b y xa ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩，得,33c bc B a ⎛⎫ ⎪⎝⎭，由||3||FB FA =，得5,,99c bc A a ⎛⎫- ⎪⎝⎭而点A 在双曲线上，于是2222222518181c b c a a b -=，解得：228124c a =，所以离心率36e 4=. 故答案为：364．例16.（2020·全国·高考真题（文））设双曲线C ：22221x y a b -= (a >0，b >0)的一条渐近线为y 2，则C 的离心率为_________． 【答案】3【分析】根据已知可得2ba=，结合双曲线中,,a b c 的关系，即可求解. 【详解】由双曲线方程22221x y a b -=可得其焦点在x 轴上，因为其一条渐近线为2y x =，所以2b a =，2213c be a a==+=.故答案为：3 1.在解析几何中，求“范围”问题，一般可从以下几个方面考虑：①与已知范围联系，通过求值域或解不等式来完成；②通过判别式Δ求解；③利用点在双曲线内部形成的不等关系求解；④利用解析式的结构特点，如a ，a ，|a |等非负性求解．2.求双曲线离心率的取值范围，关键是根据题目条件得到不等关系，并想办法转化为关于a ，b ，c 的不等关 系，结合c 2＝a 2＋b 2和ca ＝e 得到关于e 的不等式，然后求解．在建立不等式求e 时，经常用到的结论：双曲线上一点到相应焦点距离的最小值为c －a .双曲线的离心率常以双曲线的渐近线为载体进行命题，注意二者参数之间的转化．3.与双曲线离心率、渐近线有关问题的解题策略(1)双曲线的离心率e ＝c a是一个比值，故只需根据条件得到关于a ，b ，c 的一个关系式，利用b 2＝c 2－a 2消去b ，然后变形成关于e 的关系式，并且需注意e ＞1.(2)双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的渐近线是令22220x y a b-=，即得两渐近线方程x a ±y b ＝0.(3)渐近线的斜率也是一个比值，可类比离心率的求法解答．注意应用21c b e a a ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭题型七：与双曲线有关的综合问题例17.（2022·江西·丰城九中高三开学考试（文））已知12,F F 分别为双曲线22:1412x y C -=的左､右焦点，E 为双曲线C 的右顶点.过2F 的直线与双曲线C 的右支交于,A B 两点（其中点A 在第一象限），设,M N 分别为1212,AF F BF F 的内心，则ME NE -的取值范围是（ ）A ．4343,∞∞⎛⎫-⋃+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B ．4343⎛ ⎝⎭C ．3333⎛ ⎝⎭D ．55⎛ ⎝⎭【答案】B【分析】由内心的性质，可知M ，N 的横坐标都是a ，得到MN ⊥x 轴，设直线AB 的倾斜角为θ，有22,22-∠=∠=EF M EF N πθθ，将ME NE -表示为θ的三角函数，结合正切函数的性质可求得范围.【详解】设1212,,AF AF F F 上的切点分别为H ､I ､J ， 则1122||||,,===AH AI F H F J F J F I .由122AF AF a -=，得()()12||||2+-+=AH HF AI IF a ， ∴122-=HF IF a ，即122-=JF JF a .设内心M 的横坐标为0x ，由JM x ⊥轴得点J 的横坐标也为0x ，则()()002c x c x a +--=， 得0x a =，则E 为直线JM 与x 轴的交点，即J 与E 重合. 同理可得12BF F △的内心在直线JM 上， 设直线AB 的领斜角为θ，则22,22-∠=∠=EF M EF N πθθ，||||()tan()tan22--=---ME NE c a c a πθθcos sin 2cos 222()()()sin tan sin cos 22⎛⎫ ⎪=-⋅-=-=-⎪ ⎪⎝⎭c a c a c a θθθθθθθ， 当2πθ=时，||||0ME NE -=； 当2πθ≠时，由题知，2,4,3===ba c a， 因为A ，B 两点在双曲线的右支上， ∴233ππθ<<，且2πθ≠，所以tan 3θ<-或tan 3θ>， ∴3133tan 3θ-<<且10tan θ≠， ∴44343||||,00,tan 33⎛⎫⎛⎫-=∈- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ME NE θ，综上所述，44343||||,tan 33⎛⎫-=∈- ⎪⎝⎭ME NE θ. 故选：B.例18.（2018·全国·高考真题（理））已知双曲线C ：2213x y -=，O 为坐标原点，F 为C 的右焦点，过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M、N .若OMN 为直角三角形，则|MN |=（ ） A ．32B ．3C ．3D ．4【答案】B【详解】分析：首先根据双曲线的方程求得其渐近线的斜率，并求得其右焦点的坐标，从而得到30FON ︒∠=，根据直角三角形的条件，可以确定直线MN 的倾斜角为60︒或120︒，根据相关图形的对称性，得知两种情况求得的结果是相等的，从而设其倾斜角为60︒，利用点斜式写出直线的方程，之后分别与两条渐近线方程联立，求得33(3,3),(,)22M N -，利用两点间距离公式求得MN 的值.详解：根据题意，可知其渐近线的斜率为33±，且右焦点为(2,0)F ， 从而得到30FON ︒∠=，所以直线MN 的倾斜角为60︒或120︒， 根据双曲线的对称性，设其倾斜角为60︒， 可以得出直线MN 的方程为3(2)y x =-， 分别与两条渐近线33y x =和33y x =-联立， 求得33(3,3),(,)22M N -，所以2233(3)(3)322MN =-++=，故选B.例19.（2020·山东·高考真题）已知抛物线的顶点在坐标原点，焦点F 与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点重合，若两曲线相交于M ，N 两点，且线段MN 的中点是点F ，则该双曲线的离心率等于______. 【答案】21+【分析】利用抛物线的性质，得到M 的坐标，再带入到双曲线方程中，即可求解. 【详解】由题意知： ,2,2pc p c -=-∴= ∴抛物线方程为：224,y px cx =-=-M 在抛物线上，所以(,2),M c c -M 在双曲线上，222241,c c a b ∴-=2224224,60c a c a c a b =-∴-+=2322e ∴=±，又()1,e ∈+∞，2 1.e ∴=+故答案为：21+例20.（2020·全国·高考真题（理））已知F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点，A 为C 的右顶点，B为C 上的点，且BF 垂直于x 轴.若AB 的斜率为3，则C 的离心率为______________. 【答案】2【分析】根据双曲线的几何性质可知，2b BF a=，AF c a =-，即可根据斜率列出等式求解即可．【详解】联立2222222{1x cx y a b c b a =-==+，解得2x c b y a =⎧⎪⎨=±⎪⎩，所以2b BF a =.依题可得，3BF AF =，AF c a =-，即()2223bc a a c a a c a -==--，变形得3c a a +=，2c a =, 因此，双曲线C 的离心率为2. 故答案为：2．例21. （2022·全国·高考真题（理））若双曲线2221(0)x y m m-=>的渐近线与圆22430x y y +-+=相切，则m =_________． 【答案】33【分析】首先求出双曲线的渐近线方程，再将圆的方程化为标准式，即可得到圆心坐标与半径，依题意圆心到直线的距离等于圆的半径，即可得到方程，解得即可．【详解】解：双曲线()22210x y m m-=>的渐近线为y x m =±，即0x my ±=，不妨取0x my +=，圆22430x y y +-+=，即()2221x y +-=，所以圆心为()0,2，半径1r =，依题意圆心()0,2到渐近线0x my +=的距离2211m d m==+，解得33m =或33m =-（舍去）． 故答案为：33．例22. （2022·全国·高三专题练习）已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>43F 且斜率为0k >的直线交C 的两支于,A B 两点．若||3||FA FB =，则k =________________． 【答案】33【分析】由题意设双曲线的方程为22223113x y a a -=，直线为1x y c k =-，即1433x y a k =-，联立方程，设()()1122,,,A x y B x y ，由||3||FA FB =，得123y y =，由根与系数的关系求解即可 【详解】因为22224316,33c a c a b a ==+=， 所以22313b a =，双曲线的方程为22223113x y a a -=，设过左焦点F 且斜率为0k >的直线为1x y c k =-，即1433x y a k =-， 与双曲线222231131433x y a a x y ak ⎧-=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩联立得2221310431693033y ay a k k ⎛⎫--+= ⎪⎝⎭， 设()()1122,,,A x y B x y ，则()()221212221043169,31333133ak a k y y y y k k +=⋅=--，因为||3||FA FB =， 所以123y y =，所以()()222222210431694,331333133ak a k y y k k ==--，消去2y 得()222221696433169163133a k a k k ⨯⨯⨯=-， 化简得2121133k =-，即213k =， 因为0k >， 所以33k =， 故答案为：33例23．（2022·广东·广州市真光中学高三开学考试）设1F ，2F 分别是双曲线2222:1(0,0)x ya b a bΓ-=>>的左、右两焦点，过点2F 的直线:0l x my t --=（,R m t ∈）与Γ的右支交于M ，N 两点，Γ过点(2,3)-，且它的7(1)求双曲线Γ的方程；(2)当121MF F F =时，求实数m 的值；(3)设点M 关于坐标原点O 的对称点为P ，当2212MF F N =时，求PMN 面积S 的值. 【答案】(1)2213y x -=； (2)1515m =±； (3)9354. 【分析】（1）根据点在双曲线上及两点距离列方程组求双曲线参数，即可得方程；（2）由点在直线上求得2t =，根据1F 到直线:20l x my --=与等腰三角形12F MF 底边2MF 上的高相等，列方程求参数m ；（3）设11(,)M x y ，22(,)N x y ，联立双曲线与直线方程，应用韦达定理得1221213m y y m +=-，122913y y m =--，由向量的数量关系可得2135m =，根据对称点、三角形面积公式1222OMN S S y y ==-求PMN 面积. （1）由Γ过点(2,3)-，且它的虚轴的端点与焦点的距离为7，所以()222224917a b b a b ⎧-=⎪⎨⎪++=⎩，即2213a b ⎧=⎨=⎩， 则所求的双曲线Γ的方程为2213y x -=. （2）因为直线:0l x my t --=过点2(2,0)F ，所以2t =，由121MF F F =得：等腰三角形12F MF 底边2MF 上的高的大小为22112()152MF MF --=， 又1F 到直线:20l x my --=的距离等于等腰三角形12F MF 底边上的高，则2202151m ---=+， 即2115m =，则1515m =±. （3）设11(,)M x y ，22(,)N x y ，由221320y x x my ⎧-=⎪⎨⎪--=⎩得：22(31)1290m y my -++=， 则1221213m y y m +=-，122913y y m=--，又2212MF F N =，即212y y =-， 则121213m y m -=-，2129213y m =-，即22122()13m m =-2913m-，则2135m =， 又M 关于坐标原点O 的对称点为P ，则2121212222()4OMN S S y y y y y y ==-=+-222221*********()4()1313134m m m m m +=--==---. 则所求的PMN 面积为9354. 【总结提升】 双曲线的综合问题常常涉及双曲线的离心率、渐近线、范围与性质，与圆、椭圆、抛物线、向量、三角函数、不等式等知识交汇考查综合运用数学知识的能力．(1)当与向量知识结合时，注意运用向量的坐标运算，将向量间的关系，转化为点的坐标问题，再根据根与系数的关系，将所求问题与条件建立联系求解．(2)当与直线有关时，常常联立直线与双曲线的方程，消元后利用一元二次方程的判别式、根与系数的关系构造相关数量关系求解．。
2022版新高考数学总复习真题专题--双曲线(解析版)
2022版新高考数学总复习--§10.2双曲线—五年高考—考点1双曲线的定义和标准方程1.(2020浙江,8,4分)已知点O(0,0),A(-2,0),B(2,0).设点P满足|PA|-|PB|=2,且P为函数y=3√4-x2图象上的点,则|OP|= ()A.√222B.4√105C.√7D.√10答案D2.(2020天津,7,5分)设双曲线C的方程为x 2a2-y2b2=1(a>0,b>0),过抛物线y2=4x的焦点和点(0,b)的直线为l.若C的一条渐近线与l平行,另一条渐近线与l垂直,则双曲线C的方程为()A.x 24-y24=1 B.x2-y24=1C.x 24-y2=1 D.x2-y2=1 答案D3.(2019课标Ⅲ文,10,5分)已知F是双曲线C:x 24-y25=1的一个焦点,点P在C上,O为坐标原点.若|OP|=|OF|,则△OPF的面积为()A.32B.52C.72D.92答案B以下为教师用书专用(1—10)1.(2018天津理,7,5分)已知双曲线x 2a2-y2b2=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d1和d2,且d1+d2=6,则双曲线的方程为()A.x 24-y212=1 B.x212-y24=1C.x 23-y29=1 D.x29-y23=1答案C本题主要考查双曲线的方程、几何性质以及点到直线的距离公式的应用.∵双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2,∴e2=1+b 2a2=4, ∴b 2a2=3,即b 2=3a 2,∴c 2=a 2+b 2=4a 2,由题意可设A (2a ,3a ),B (2a ,-3a ),∵b 2a 2=3,∴渐近线方程为y =±√3x ,则点A 与点B 到直线√3x -y =0的距离分别为d 1=|2√3a -3a |2=2√3-32a ,d 2=|2√3a+3a |2=2√3+32a ,又∵d 1+d 2=6,∴2√3-32a +2√3+32a =6,解得a =√3,∴b 2=9.∴双曲线的方程为x 23-y 29=1,故选C .解题关键 利用离心率的大小得出渐近线方程并表示出点A 与点B 的坐标是求解本题的关键. 方法归纳 求双曲线标准方程的方法(1)定义法:根据题目的条件,若满足双曲线的定义,求出a ,b 的值,即可求得方程.(2)待定系数法:根据题目条件确定焦点的位置,从而设出所求双曲线的标准方程,利用题目条件构造关于a ,b 的方程(组),解得a ,b 的值,即可求得方程.2.(2017课标Ⅲ理,5,5分)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+y 23=1有公共焦点,则C 的方程为 ( )A.x 28-y 210=1B.x 24-y 25=1C.x 25-y 24=1D.x 24-y 23=1答案 B 本题考查双曲线的方程.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 -y 25k=1,∵双曲线与椭圆x 212+y 23=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-y 25=1.故选B .一题多解 ∵椭圆x 212+y 23=1的焦点为(±3,0),双曲线与椭圆x 212+y 23=1有公共焦点,∴a 2+b 2=(±3)2=9①,∵双曲线的一条渐近线为y =√52x ,∴b a =√52②,联立①②可解得a 2=4,b 2=5.∴双曲线C 的方程为x 24-y 25=1.3.(2017课标Ⅰ文,5,5分)已知F 是双曲线C :x 2-y 23=1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.13 B.12 C.23 D.32答案 D 本题考查双曲线的几何性质. 易知F (2,0),不妨取P 点在x 轴上方,如图.∵PF ⊥x 轴,∴P (2,3),|PF |=3,又A (1,3), ∴|AP |=1,AP ⊥PF , ∴S △APF =12×3×1=32.故选D .4.(2015安徽理,4,5分)下列双曲线中,焦点在y 轴上且渐近线方程为y =±2x 的是 ( )A.x 2-y 24=1 B.x 24-y 2=1 C.y 24-x 2=1 D.y 2-x 24=1答案 C 由于焦点在y 轴上,故排除A 、B .由于渐近线方程为y =±2x ,故排除D .故选C .5.(2014天津理,5,5分)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为 ( )A .x 25-y 220=1 B .x 220-y 25=1 C .3x 225-3y 2100=1 D .3x 2100-3y 225=1答案 A由题意得ba=2且c =5.故由c 2=a 2+b 2,得25=a 2+4a 2,则a 2=5,b2=20,从而双曲线方程为x 25-y 220=1.6.(2014江西文,9,5分)过双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1的右顶点作x 轴的垂线,与C 的一条渐近线相交于点A.若以C 的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A ,O 两点(O 为坐标原点),则双曲线C 的方程为 ( ) A .x 24-y 212=1 B .x 27-y 29=1 C .x 28-y 28=1 D .x 212-y 24=1答案 A 由双曲线方程知右顶点为(a ,0),不妨设其中一条渐近线方程为y =ba x ,因此可设点A 的坐标为(a ,b ).设右焦点为F (c ,0),由已知可知c =4,且|AF |=4,即(c -a )2+b 2=16,所以有(c -a )2+b 2=c 2,得a 2-2ac +b 2=0,又知c 2=a 2+b 2,所以得a 2-2ac +c 2-a 2=0,即a =c2=2,所以b 2=c 2-a 2=42-22=12.故双曲线的方程为x 24-y 212=1,故选A .评析 本题考查双曲线的标准方程的求法、双曲线的几何性质以及圆的定义,考查学生的运算求解能力和逻辑推理能力.7.(2016课标Ⅰ,5,5分)已知方程x 2m 2+n -y 23m 2-n=1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,√3)C.(0,3)D.(0,√3)答案 A 解法一:由题意可知:c 2=(m 2+n )+(3m 2-n )=4m 2,其中c 为半焦距,∴2c =2×2|m |=4,∴|m |=1,∵方程x 2m 2+n -y 23m 2-n=1表示双曲线,∴(m 2+n )·(3m 2-n )>0,∴-m 2<n <3m 2,∴-1<n <3.故选A .解法二:∵原方程表示双曲线,且焦距为4, ∴{m 2+n >0,3m 2-n >0,m 2+n +3m 2-n =4,①或{m 2+n <0,3m 2-n <0,-(3m 2-n )-(m 2+n )=4,②由①得m 2=1,n ∈(-1,3).②无解.故选A .知识拓展 对于方程mx 2+ny 2=1,若表示椭圆,则m 、n 均为正数且m ≠n ;若表示双曲线,则m ·n <0.8.(2016天津,6,5分)已知双曲线x 24-y 2b2=1(b >0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ,B ,C ,D 四点,四边形ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为 ( )A.x 24-3y 24=1 B.x 24-4y 23=1 C.x 24-y 24=1 D.x 24-y 212=1答案 D 设A (x 0,y 0),不妨令其在第一象限,由题意得{x 02+y 02=22,y 0=b2x 0, 可得x 02=164+b2,y 02=b 24×164+b2=4b 24+b 2,结合2x 0·2y 0=2b ,可得b 2=12.所以双曲线的方程为x 24-y 212=1.故选D .9.(2015课标Ⅰ文,16,5分)已知F 是双曲线C :x 2-y 28=1的右焦点,P 是C 的左支上一点,A (0,6√6).当△APF 周长最小时,该三角形的面积为 . 答案 12√6解析 由已知得双曲线的右焦点F (3,0).设双曲线的左焦点为F',则F'(-3,0).由双曲线的定义及已知得|PF |=2a +|PF'|=2+|PF'|.△APF 的周长最小,即|PA |+|PF |最小.|PA |+|PF |=|PA |+2+|PF'|≥|AF'|+2=17,即当A 、P 、F'三点共线时,△APF 的周长最小.设P点坐标为(x 0,y 0),y 0>0,由{x 0-306√6=1,x 02-y 028=1得y 02+6√6y 0-96=0,所以y 0=2√6或y 0=-8√6(舍去).所以当△APF 的周长最小时,该三角形的面积S =12×6×6√6-12×6×2√6=12√6.10.(2015课标Ⅱ文,15,5分)已知双曲线过点(4,√3),且渐近线方程为y =±12x ,则该双曲线的标准方程为 . 答案x 24-y 2=1 解析 根据渐近线方程为x ±2y =0,可设双曲线方程为x 2-4y 2=λ(λ≠0).因为双曲线过点(4,√3),所以42-4×(√3)2=λ,即λ=4.故双曲线的标准方程为x 24-y 2=1.考点2 双曲线的几何性质1.(2020课标Ⅱ,文9,理8,5分)设O 为坐标原点,直线x =a 与双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于D ,E 两点.若△ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为 ( )A.4B.8C.16D.32 答案 B2.(2020课标Ⅲ理,11,5分)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为√5.P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P.若△PF 1F 2的面积为4,则a = ( ) A.1 B.2 C.4 D.8 答案 A3.(2020课标Ⅰ文,11,5分)设F 1,F 2是双曲线C :x 2-y 23=1的两个焦点,O 为坐标原点,点P 在C 上且|OP |=2,则△PF 1F 2的面积为( )A.72B.3C.52D.2 答案 B4.(2019课标Ⅰ文,10,5分)双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C 的离心率为( )A.2sin 40°B.2cos 40°C.1sin50° D.1cos50° 答案 D5.(2019课标Ⅲ理,10,5分)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.3√24B.3√22C.2√2D.3√2答案 A6.(2021新高考Ⅱ,13,5分)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),离心率e =2,则双曲线C 的渐近线方程为.答案 y =±√3x7.(2021全国乙理,13,5分)已知双曲线C :x 2m -y 2=1(m >0)的一条渐近线为√3x +my =0,则C 的焦距为 . 答案 4解题指导 根据题设,由双曲线方程写出其渐近线方程,再结合题设列出关于m 的方程,求解出m ,再求出焦距.8.(2020江苏,6,5分)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2a 2-y 25=1(a >0)的一条渐近线方程为y =√52x ,则该双曲线的离心率是 . 答案329.(2020课标Ⅰ理,15,5分)已知F 为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C 上的点,且BF 垂直于x 轴.若AB 的斜率为3,则C 的离心率为 . 答案 210.(2020北京,12,5分)已知双曲线C :x 26-y 23=1,则C 的右焦点的坐标为 ;C 的焦点到其渐近线的距离是 . 答案 (3,0);√311.(2019课标Ⅰ理,16,5分)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 . 答案 212.(2018北京理,14,5分)已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),双曲线N :x 2m 2-y 2n 2=1.若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率为 ;双曲线N 的离心率为 . 答案 √3-1;213.(2021新高考Ⅰ,21,12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知点F 1(-√17,0),F 2(√17,0),点M 满足|MF 1|-|MF 2|=2.记M 的轨迹为C. (1)求C 的方程;(2)设点T 在直线x =12上,过T 的两条直线分别交C 于A ,B 两点和P ,Q 两点,且|TA |·|TB |=|TP |·|TQ |,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.解题指导 (1)先判断出M 的轨迹C 为双曲线的右支,并设出双曲线的标准方程,然后结合双曲线的定义,利用待定系数法确定其标准方程;(2)设出T 点坐标和直线AB 的方程,然后联立方程并利用根与系数的关系表示|TA |·|TB |,同理得到|TP |·|TQ |,结合|TA |·|TB |=|TP |·|TQ |得到结果. 以下为教师用书专用(1—22) 1.(2019课标Ⅰ文,10,5分)双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C 的离心率为( )A.2sin 40°B.2cos 40°C.1sin50°D.1cos50°答案 D 本题主要考查双曲线的性质,同角三角函数的基本关系式及诱导公式;考查考生的运算求解能力和逻辑思维能力;考查的核心素养是数学运算.由双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)可知渐近线方程为y =±ba x ,由题意知-b a=tan 130°, 又tan 130°=-tan 50°, ∴ba=tan 50°, ∴双曲线的离心率e =c a =√1+b 2a 2=√1+tan 250°=√1+sin 250°cos 250°=√1cos 250°=1cos50°,故选D .方法总结求双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率的常见方法:(1)定义法:e =2c 2a =c a ;(2)公式法:e =√1+b 2a2=√1+tan 2θ(θ为渐近线的倾斜角);(3)方程思想:利用题中条件得出关于a ,b ,c 的方程,利用b 2=c 2-a 2转化为关于a ,c 的方程,最后利用e =ca 转化为关于e 的方程,从而得出离心率e. 2.(2019北京文,5,5分)已知双曲线x 2a2-y 2=1(a >0)的离心率是√5,则a = ( ) A.√6 B.4 C.2 D.12答案 D 本题主要考查双曲线的几何性质,考查学生运算求解的能力以及方程的思想,考查的核心素养为数学运算. 由题意得e =ca =√5,又a 2+b 2=c2,∴b 2a 2=c 2-a 2a 2=e 2-1=4,∵b 2=1,∴a 2=14.∵a >0,∴a =12.易错警示 把双曲线的离心率错认为e =√1-b 2a2而出错. 3.(2018浙江,2,4分)双曲线x 23-y 2=1的焦点坐标是 ( )A.(-√2,0),(√2,0)B.(-2,0),(2,0)C.(0,-√2),(0,√2)D.(0,-2),(0,2)答案 B 本小题考查双曲线的标准方程和几何性质.∵a 2=3,b 2=1,∴c =√a 2+b 2=2.又∵焦点在x 轴上,∴双曲线的焦点坐标为(-2,0),(2,0).易错警示 求双曲线焦点坐标的易错点 (1)焦点在x 轴上还是y 轴上,容易判断错误;(2)双曲线与椭圆的标准方程中a ,b ,c 的关系式容易混淆.4.(2015课标Ⅰ理,5,5分)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 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ <0,则y 0的取值范围是 ( )A.(-√33,√33) B.(-√36,√36)C.(-2√23,2√23) D.(-2√33,2√33) 答案 A 若MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,则点M 在以原点为圆心,半焦距c =√3为半径的圆上,则{x 02+y 02=3,x 022-y 02=1,解得y 02=13.可知:MF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·MF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ <0⇒点M 在圆x 2+y 2=3的内部⇒y 02<13⇒y 0∈(-√33,√33).故选A .5.(2015课标Ⅱ理,11,5分)已知A ,B 为双曲线E 的左,右顶点,点M 在E 上,△ABM 为等腰三角形,且顶角为120°,则E 的离心率为 ( ) A.√5 B.2 C.√3 D.√2答案 D 设双曲线E 的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),则A (-a ,0),B (a ,0),不妨设点M 在第一象限内,则易得M (2a ,√3a ),又M 点在双曲线E上,于是(2a )2a 2-(√3a )2b 2=1,解得b 2=a 2,∴e =√1+b2a 2=√2.6.(2015湖南文,6,5分)若双曲线x 2a 2-y 2b2=1的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为 ( )A.√73B.54C.43D.53答案 D双曲线x 2a 2-y 2b2=1的两条渐近线方程为y =±b a x ,则点(3,-4)在直线y =-b a x 上,即-4=-3b a ,所以4a =3b ,即b a =43,所以e =√1+b 2a 2=53.故选D .7.(2015重庆文,9,5分)设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点是F ,左、右顶点分别是A 1,A 2,过F 作A 1A 2的垂线与双曲线交于B ,C 两点.若A 1B ⊥A 2C ,则该双曲线的渐近线的斜率为 ( )A.±12 B.±√22 C.±1 D.±√2答案 C 不妨令B 在x 轴上方,因为BC 过右焦点F (c ,0),且垂直于x 轴,所以可求得B ,C 两点的坐标分别为(c ,b 2a ),(c ,-b 2a ),又A 1,A 2的坐标分别为(-a ,0),(a ,0),所以A 1B ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(c +a ,b 2a),A 2C ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(c -a ,-b2a), 因为A 1B ⊥A 2C ,所以A 1B ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 2C ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即(c +a )(c -a )-b 2a ·b 2a =0,即c 2-a2-b 4a2=0,所以b2-b 4a2=0, 故b 2a 2=1,即b a =1,又双曲线的渐近线的斜率为±ba,故该双曲线的渐近线的斜率为±1.故选C .8.(2014课标Ⅰ理,4,5分)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 的一条渐近线的距离为( )A.√3B.3C.√3mD.3m 答案 A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,不妨设F 为双曲线的右焦点,故F (√3m +3,0).其中一条渐近线的方程为y =1√mx ,即x -√m y =0,由点到直线的距离公式可得d =√3·√m+1|√1+(-√m )=√3,故选A .评析 本题考查双曲线的方程、性质以及点到直线的距离公式等基础知识,考查考生对知识的灵活运用能力和运算求解能力. 9.(2014课标Ⅰ文,4,5分)已知双曲线x 2a 2-y 23=1(a >0)的离心率为2,则a = ( )A .2B .√62C .√52D .1答案 D 由双曲线方程知b 2=3,从而c 2=a 2+3,又e =2,因此c 2a 2=a 2+3a 2=4,又a >0,所以a =1,故选D .10.(2013课标Ⅰ理,4,5分)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为√52,则C 的渐近线方程为 ( )A.y =±14xB.y =±13xC.y =±12x D.y =±x答案 C ∵ba =√e 2-1=√54-1=12,∴C 的渐近线方程为y =±12x.故选C .11.(2011课标全国理,7,5分)设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为 ( ) A.√2 B.√3 C.2 D.3 答案 B 不妨设双曲线C为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),并设l 过F 2(c ,0)且垂直于x轴,则易求得|AB |=2b 2a,∴2b 2a =2×2a ,b 2=2a 2,∴离心率e =c a =√1+b 2a 2=√3,故选B .12.(2016课标Ⅱ,11,5分)已知F 1,F 2是双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1的左,右焦点,点M 在E 上,MF 1与x 轴垂直,sin ∠MF 2F 1=13,则E 的离心率为 ( ) A.√2 B.32 C.√3 D.2答案 A 解法一:不妨设M 在第二象限,由MF 1⊥x 轴,可得M (-c ,b 2a ),∴|MF 1|=b 2a .由sin ∠MF 2F 1=13,可得cos ∠MF 2F 1=√1-(13)2=2√23,又tan ∠MF 2F 1=|MF 1||F 1F 2|=b2a2c,∴b 2a2c=132√23,∴b 2=√22ac ,∵c 2=a 2+b 2⇒b 2=c 2-a 2,∴c 2-a 2-√22ac =0⇒e 2-√22e -1=0,∴e =√2.故选A .解法二:不妨设M 在第二象限,由MF 1⊥x 轴,得M (-c ,b 2a ),∴|MF 1|=b 2a ,由双曲线的定义可得|MF 2|=2a +|MF 1|=2a +b 2a ,又sin ∠MF 2F 1=|MF 1||MF 2|=b2a 2a+b2a=13⇒a 2=b 2⇒a =b ,∴e =√1+(b a )2=√2.故选A .13.(2016浙江,7,5分)已知椭圆C 1:x 2m2+y 2=1(m >1)与双曲线C 2:x 2n2-y 2=1(n >0)的焦点重合,e 1,e 2分别为C 1,C 2的离心率,则 ( )A.m >n 且e 1e 2>1B.m >n 且e 1e 2<1C.m <n 且e 1e 2>1D.m <n 且e 1e 2<1 答案 A 在椭圆中,a 1=m ,c 1=√m 2-1,e 1=√m 2-1m.在双曲线中,a 2=n ,c 2=√n 2+1,e 2=√n 2+1n.因为c 1=c 2,所以n 2=m 2-2.从而e 12·e 22=(m 2-1)(n 2+1)m 2·n 2=(m 2-1)2m 2·(m 2-2),令t =m 2-1,则t >1,e 12·e 22=t 2t 2-1>1,即e 1e 2>1.结合图形易知m >n ,故选A .思路分析 根据焦点重合可得m 2与n 2之间的关系,进而建立e 12e 22关于m 的解析式,然后判定范围即可.14.(2018上海,2,4分)双曲线x 24-y 2=1的渐近线方程为 . 答案 y =±12x解析 本题主要考查双曲线的渐近线方程. 解法一:由双曲线x 24-y 2=1知a 2=4,b 2=1,∴a =2,b =1,∴该双曲线的渐近线方程为y =±12x.解法二:令双曲线x 24-y 2=1中的“1”为“0”,即可得到双曲线的渐近线方程,即x 24-y 2=0,∴该双曲线的渐近线方程为y =±12x.15.(2018江苏,8,5分)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F (c ,0)到一条渐近线的距离为√32c ,则其离心率的值是 . 答案 2解析 本题考查双曲线的性质.双曲线的一条渐近线方程为bx -ay =0,则F (c ,0)到这条渐近线的距离为√b 2+(-a )=√32c ,∴b =√32c ,∴b 2=34c 2,又b 2=c 2-a 2,∴c 2=4a 2,∴e =ca =2.16.(2017课标Ⅰ理,15,5分)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右顶点为A ,以A 为圆心,b 为半径作圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M ,N 两点.若∠MAN =60°,则C 的离心率为 .答案2√33解析 本题考查双曲线的几何性质和圆的性质.不妨设点M 、N 在渐近线y =ba x 上,如图,△AMN 为等边三角形,且|AM |=b ,则A 点到渐近线y =b ax 的距离为√32b ,又将y =b ax 变形为一般形式为bx -ay =0,则A (a ,0)到渐近线bx -ay =0的距离d =√a 2+b =|ab |c ,所以|ab |c =√32b ,即a c =√32, 所以双曲线离心率e =c a =2√33. 17.(2017课标Ⅲ文,14,5分)双曲线x 2a 2-y 29=1(a >0)的一条渐近线方程为y =35x ,则a = .答案 5解析 由题意可得3a =35,所以a =5. 18.(2017北京理,9,5分)若双曲线x 2-y 2m =1的离心率为√3,则实数m = .答案 2解析 本题考查双曲线的性质. 由题意知,a 2=1,b 2=m.∵e =c a =√1+b 2a 2=√1+m 1=√3,∴m =2. 19.(2016山东理,13,5分)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0).若矩形ABCD 的四个顶点在E 上,AB ,CD 的中点为E 的两个焦点,且2|AB |=3|BC |,则E 的离心率是 . 答案 2 解析由已知得|AB |=|CD |=2b 2a ,|BC |=|AD |=|F 1F 2|=2c.因为2|AB |=3|BC |,所以4b 2a =6c ,又b 2=c 2-a 2,所以2e 2-3e -2=0,解得e =2,或e =-12(舍去).评析 本题考查了双曲线的基本性质,利用2|AB |=3|BC |和b 2=c 2-a 2构造关于离心率e 的方程是求解的关键.20.(2016北京理,13,5分)双曲线x 2a 2-y 2b2=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 = . 答案 2解析 由OA 、OC 所在直线为渐近线,且OA ⊥OC ,知两条渐近线的夹角为90°,从而双曲线为等轴双曲线,则其方程为x 2-y 2=a 2.OB 是正方形的对角线,且点B 是双曲线的焦点,则c =2√2,根据c 2=2a 2可得a =2.评析 本题考查等轴双曲线及其性质.21.(2015北京理,10,5分)已知双曲线x 2a2-y 2=1(a >0)的一条渐近线为√3x +y =0,则a = . 答案 √33解析由双曲线x 2a2-y 2=1(a >0)知其渐近线方程为y =±1a x ,又因为a >0,所以1a =√3,解得a =√33.22.(2014浙江理,16,4分)设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于点A ,B.若点P (m ,0)满足|PA |=|PB |,则该双曲线的离心率是 .答案√52解析 由{x -3y +m =0,y =ba x得A (am 3b -a ,bm3b -a ), 由{x -3y +m =0,y =-ba x得B (-am 3b+a ,bm 3b+a ),则线段AB 的中点为M (a 2m 9b 2-a 2,3b 2m 9b 2-a 2).由题意得PM ⊥AB ,∴k PM =-3,得a 2=4b 2=4c 2-4a 2,故e 2=54,∴e =√52.— 三年模拟 — A 组 考点基础题组考点1 双曲线的定义和标准方程1.(2020山东百师联盟测试五,5)已知圆C 1:(x -4)2+y 2=25,圆C 2:(x +4)2+y 2=1,动圆M 与C 1,C 2都外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A.x 24-y 212=1(x <0) B.x 24-y 212=1(x >0)C.x 23-y 25=1(x <0)D.x 23-y 25=1(x >0) 答案 A 2.(2020广东湛江网络教学测试(二),5)椭圆x 26+y 24=1的两焦点分别为F 1,F 2,以椭圆短轴的两端点为焦点,|F 1F 2|为虚轴长的双曲线方程为 ( )A.x 2-y 2=2 B.y 2-x 2=2 C.x 2-y 2=√2 D.y 2-x 2=√2 答案 B3.(2021河北衡水中学全国高三第二次联考,6)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的焦点F (c ,0)到渐近线的距离为√32c ,且点(2,√3)在双曲线上,则双曲线的方程为 ( )A.x 29-y 23=1 B.x 212-y 23=1 C.x 23-y 212=1D.x 23-y 29=1答案 D考点2 双曲线的几何性质1.(2020湖南长沙明德中学月考,10)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,M 为双曲线上一点,若cos ∠F 1MF 2=14,|MF 1|=2|MF 2|,则此双曲线的渐近线方程为 ( ) A.y =±√3x B.y =±√33x C.y =±x D.y =±2x 答案 A2.(多选题)(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有 ( ) A.x 2-4y 2=1 B.4y 2-x 2=1 C.x2-y 24=1D.x 24-y 2=1 答案 ABD3.(2021山东济南十一学校联考,6)椭圆与双曲线共焦点F 1,F 2,它们的交点P 对两公共焦点F 1,F 2的张角为∠F 1PF 2=2θ,椭圆与双曲线的离心率分别为e 1,e 2,则 ( )A.cos 2θe 12+sin 2θe 22=1B.sin 2θe 12+cos 2θe 22=1 C.e 12cos 2θ+e 22sin 2θ=1D.e 12sin 2θ+e 22cos 2θ=1答案 B4.(2021辽宁沈阳市郊联体一模,7)设F 1,F 2是双曲线C :x 24-y 28=1的两个焦点,O 为坐标原点,点P 在C 的左支上,且OF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·OP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |OP⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |+F 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·OP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |OP⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=2√3,则△PF 1F 2的面积为 ( )A.8B.8√3C.4D.4√3 答案 A5.(2019广东佛山二模,11)已知F 为双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点,A ,B 是双曲线C 的一条渐近线上关于原点对称的两点,AF ⊥BF ,且AF 的中点在双曲线C 上,则C 的离心率为( ) A.√5-1 B.√3+12C.√5+12D.√3+1答案 A6.(2021河北二轮复习联考(一),6)已知双曲线C :x 22-y 2b2=1(b >0)的离心率为e ,若e ∈(√5,√10),则C 的焦点到一条渐近线的距离的取值范围为 ( )A.(1,3√2)B.(√2,+∞)C.(2√2,3√2)D.(√2,3√2) 答案 CB 组 综合应用题组时间:70分钟 分值:85分一、单项选择题(每小题5分,共35分)1.(2021百校大联考(六),8)若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率等于√103,则该双曲线的渐近线方程为 ( )A.y =±3xB.y =±12xC.y =±13x D.y =±2x 答案 C2.(2021湘豫名校4月联考,10)已知双曲线C :x 216-y 29=1的右焦点为F ,过原点O 的直线与双曲线C 交于A ,B 两点,且∠AFB =60°,则△OBF 的面积为( ) A.92B.9√32C.32 D.3√32答案 D3.(2020河北衡水中学七调,4)已知双曲线C :x 212-y 24=1,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为P ,Q ,若△POQ 为直角三角形,则|PQ |= ( ) A.2 B.4 C.6 D.8答案 C4.(2021广东肇庆二模,8)已知F 1,F 2分别为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左,右焦点,O为坐标原点,在双曲线C 上存在点M ,使得2|OM |=|F 1F 2|,设△F 1MF 2的面积为S.若16S =(|MF 1|+|MF 2|)2,则该双曲线的离心率为 ( ) A.√62 B.√32 C.32 D.√3 答案 A5.(2019湖南岳阳二模,11)如图,设双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,O 为坐标原点,若双曲线及其渐近线上各存在一点Q ,P ,使得四边形OPFQ 为矩形,则其离心率为 ( )A.√3B.2C.√5D.√6 答案 A6.(2021辽宁沈阳二模,8)已知点F 1,F 2分别是双曲线C :x 2-y 2b2=1(b >0)的左,右焦点,O 为坐标原点,点P 在双曲线C的右支上,且满足|F 1F 2|=2|OP |,tan ∠PF 2F 1≥5,则双曲线C 的离心率的取值范围为 ( )A.(1,√173] B.(1,√264] C.(1,√5] D.(1,√2]答案 B7.(2021江苏南通如皋二模,7)在平面直角坐标系xOy 中,点F 1,F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左,右焦点,过点F 1且与直线l :y =-ba x 垂直的直线交C 的右支于点M ,设直线l 上一点N (N 在第二象限)满足F 1N ⊥F 2N ,且(F 1N ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +F 2M ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )·MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,则双曲线C 的离心率为 ( ) A.√5 B.√3 C.√2+1 D.2 答案 A二、多项选择题(每小题5分,共15分)8.(2020全国统一模拟五,12)设F 1、F 2为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过左焦点F 1且斜率为√157的直线l 与C 在第一象限相交于一点P ,则下列说法正确的是( ) A.直线l 倾斜角的余弦值为78B.若|F 1P |=|F 1F 2|,则C 的离心率e =43 C.若|PF 2|=|F 1F 2|,则C 的离心率e =2 D.△PF 1F 2不可能是等边三角形 答案 AD9.(2021山东烟台一模,10)已知双曲线C :x 2m -y 2m+7=1(m ∈R )的一条渐近线方程为4x -3y =0,则 ( )A.(√7,0)为C 的一个焦点B.双曲线C 的离心率为53C.过点(5,0)作直线与C 交于A ,B 两点,则满足|AB |=15的直线有且只有两条D.设A ,B ,M 为C 上三点且A ,B 关于原点对称,则MA ,MB 斜率存在时其乘积为169 答案 BD10.(2021广东梅州一模,10)下列关于圆锥曲线的命题中,正确的是 ( ) A.设A 、B 为两个定点,k 为非零常数,|PA⃗⃗⃗⃗⃗ |-|PB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=k ,则动点P 的轨迹为双曲线 B.过定圆C 上一定点A 作圆的动弦AB ,O 为坐标原点,若OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =12(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ),则动点P 的轨迹为椭圆 C.方程2x 2-5x +2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率 D.双曲线x 225-y 29=1与椭圆x 235+y 2=1有相同的焦点 答案 CD三、填空题(每小题5分,共20分)11.(2020山东潍坊模拟,15)双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点为F 1、F 2,直线y =√3b 与C 的右支相交于点P ,若|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线C 的离心率为 ;若该双曲线的焦点到其渐近线的距离是√5,则双曲线的方程为 . 答案32;x 24-y 25=1 12.(2021广东广州一模,15)已知圆(x -1)2+y 2=4与双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线相交于四个点,按顺时针排列依次记为M ,N ,P ,Q ,且|MN |=2|PQ |,则C 的离心率为 . 答案2√6313.(2021湖南永州二模,15)已知O 为坐标原点,双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为3√55,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√5,则双曲线C 的方程为 .答案x 25-y 24=114.(2021山东日照一模,16)已知F 1,F 2分别为双曲线C :x 24-y 212=1的左,右焦点,E 为双曲线C 的右顶点,过F 2的直线与双曲线C 的右支交于A ,B 两点(其中点A 在第一象限),设M ,N 分别为△AF 1F 2,△BF 1F 2的内心,则|ME |-|NE |的取值范围是 . 答案 (-4√33,4√33)四、解答题(共15分)15.(2021湖南岳阳一模,21)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为√52,点P (4,√3)在C 上.(1)求双曲线C 的方程;(2)设过点(1,0)的直线l 与双曲线C 交于M ,N 两点,问在x 轴上是否存在定点Q ,使得QM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·QN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 为常数?若存在,求出Q 点坐标及此常数的值;若不存在,说明理由. 解析 (1)由题意得,{ 16a 2-3b 2=1,c a =√52,a 2+b 2=c 2,解得a 2=4,b 2=1.∴双曲线C 的方程为x 24-y 2=1. (2)假设存在定点Q.设定点Q (t ,0), 当直线斜率不为0时,设直线l 的方程为x =my +1,联立{x 24-y2=1,x =my +1,得(m 2-4)y 2+2my -3=0. ∴m 2-4≠0,且Δ=4m 2+12(m 2-4)>0,解得m 2>3且m 2≠4. 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), ∴y 1+y 2=-2mm 2-4,y 1y 2=-3m 2-4, ∴x 1+x 2=m (y 1+y 2)+2=-2m 2m 2-4+2=-8m 2-4,x 1x 2=(my 1+1)(my 2+1)=m 2y 1y 2+m (y 1+y 2)+1=-3m 2m 2-4-2m 2m 2-4+1=-4m 2+4m 2-4=-4-20m 2-4.QM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·QN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 1-t ,y 1)·(x 2-t ,y 2)=(x 1-t )(x 2-t )+y 1y 2=x 1x 2-t (x 1+x 2)+t 2+y 1y 2=-4-20m 2-4+t ·8m 2-4-3m 2-4+t 2=-4+t 2+8t -23m 2-4, 由QM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·QN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 为常数, 得8t -23=0,即t =238,此时QM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·QN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =27364. 当直线l 斜率为0时,QM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·QN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =27364. ∴在x 轴上存在定点Q (238,0),使得QM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·QN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 为常数. 方法总结 过x 轴上某一定点的直线方程的设法问题,常设其横截距式直线方程,需要针对其斜率是不是0进行分类讨论,若设其纵截距式直线方程,则需要针对其斜率是否存在进行分类讨论.— 一年原创 —1.(2021 5·3原创题)已知双曲线x 2m -y 2n =1,集合A ={x |x 2-2x -8<0,x ∈Z },若m ,n ∈A ,则焦点在x 轴上的双曲线条数是 ( )A.9B.8C.6D.12答案 A2.(2021 5·3原创题)已知A 1,A 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1和双曲线C 2:x 24-y 2b 2=1(b >0)的左,右顶点,M ,N 分别为椭圆和双曲线上不同于A 1,A 2的动点,且O ,M ,N 三点共线,若直线A 1M ,A 2M ,A 1N ,A 2N 的斜率之和为0,则C 2的渐近线方程是( )A.y =±2xB.y =±12xC.y =±23xD.y =±32x答案 B3.(2021 5·3原创题)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,左、右焦点分别是F 1、F 2.过F 1的直线l分别交C 的两条渐近线于A ,B 两点(A 与B 不重合),且满足AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·(AF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +BF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )=0,则直线l 的斜率k = .答案 ±√1554.(2021 5·3原创题)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程是x -2y =0,且双曲线C 过点(2√2,1).(1)求双曲线C 的方程;(2)如图,设直线l 与双曲线C 的右支相切于P 点(P 点不与右顶点重合),且l 分别交双曲线C 的两条渐近线于M 、N 两点,O 为坐标原点.问:△MON 的面积是不是定值?如果是,请求出该定值;如果不是,请说明理由.解析 (1)由题意得{b a =12,8a 2-1b 2=1,解得{a 2=4,b 2=1, 所以双曲线C 的方程为x 24-y 2=1. (2)由于直线l 与双曲线C 的右支相切于P 点(P 点不与右顶点重合),因此直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =kx +m ,由{y =kx +m ,x 24-y 2=1消去y 得(4k 2-1)x 2+8kmx +4m 2+4=0, 由题意得Δ=64k 2m 2-4(4k 2-1)(4m 2+4)=0, 整理得4k 2=m 2+1,① 设l 与x 轴交于点D ,则|OD |=|m k|, S △OMN =S △MOD +S △NOD =12|OD |×|y M -y N |=|m 2k |·|k |·|x M -x N |,双曲线的两条渐近线方程为y =±12x ,联立{y =12x ,y =kx +m ⇒M (2m 1-2k ,m 1-2k ), 联立{y =-12x ,y =kx +m ⇒N (-2m 2k+1,m 2k+1), 则S △MON =|m 2k |·|k |·|2m 1-2k +2m 1+2k |=|m 2k |·|k |·|4m1-4k 2|=12·|m k |·|k |·|4m-m 2|=2(定值).所以△MON的面积为定值2.。
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第二节 双曲线
一、选择题
1．(2009年全国卷Ⅱ)双曲线x 26－y 2
3＝1的渐近线与圆(x －3)2＋y 2＝r 2(r ＞0)相切，则r ＝( )
A.3 B ．2 C ．3 D ．6
2．(2009年江西卷)设F 1和F 2为双曲线x 2a 2－y 2
b 2＝1(a ＞0，b ＞0)的两个焦点，若F 1、F 2、P (0,2b )是正三
角形的三个顶点，则双曲线的离心率为( )
A.32 B ．2 C.5
2
D ．3 3．(2009年福建卷)若双曲线x 2a 2－y 2
3＝1(a ＞0)的离心率为2，则a 等于( )
A ．2 B. 3 C.3
2
D ．1
4．(2008年重庆卷)已知双曲线x 2a 2－y 2
b 2＝1(a ＞0，b ＞0)的一条渐近线为y ＝kx (k ＞0)，离心率e ＝5k ，
则双曲线方程为( )
A.x 2a 2－y 24a 2＝1
B.x 2a 2－y 25a 2＝1
C.x 24b 2－y 2b 2＝1
D.x 25b 2－y 2
b 2＝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 ．充分必要条件 D ．既不充分又不必要条件 二、填空题
6．(2008年上海春招)已知P 是双曲线x 2a 2－y 2
9＝1右支上的一点，双曲线的一条渐近线方程为3x －y ＝
0.设F 1、F 2分别为双曲线的左、右焦点．若||PF 2＝3，则||PF 1＝______.
7．(2008年海南宁夏卷)双曲线x 29－y 2
16＝1的右顶点为A ，右焦点为F .过点F 平行于双曲线的一条渐近
线的直线与双曲线交于点B ，则△AFB 的面积为__________．
8．已知F 1、F 2分别是双曲线x 2a 2－y 2
b 2＝1(a ＞0，b ＞0)的左、右焦点，过F 1且垂直于x 轴的直线与双曲
线交于A 、B 两点，若△ABF 2是锐角三角形，则该双曲线离心率的取值范围是________．
三、解答题
9．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)求双曲线方程；
(2)若点M (3，m )在双曲线上，求证：MF 1⊥MF 2；
(3)求△F 1MF 2的面积．
10．(2009年上海卷)双曲线C ：x 22－y 2
＝1，设过A (－32，0)的直线l 的方向向量e ＝(1，k )．
(1)当直线l 与双曲线C 的一条渐近线m 平行时，求直线l 的方程及l 与m 的距离； (2)证明：当k ＞2
2
时，在双曲线C 的右支上不存在点Q ，使之到达直线l 的距离为 6.
参考答案
1．解析：由圆心到渐近线的距离等于r ，可求r ＝ 3. 答案：A
2．解析：由tan π6＝c 2b ＝3
3
有3c 2＝4b 2＝4(c 2－a 2)，
则e ＝c
a ＝2，故选B .
答案：B
3．解析：由x 2a 2－y 23＝1可知虚半轴b ＝3，而离心率e ＝c
a ＝a 2＋3a ＝2，解得a ＝1或a ＝－1(舍去)，
选D .
答案：D
4．解析：e ＝c
a
＝
5k ⇒⎩⎪⎨⎪⎧
b
a
＝k c
a ＝5k a 2
＋b 2
＝c
2
, 所以a 2＝4b 2.
答案：C
5．解析：由ab ＜0，得a>0，b ＜0或a ＜0，b>0.
由此可知a 与b 符号相反，则方程表示双曲线，反之亦然． 答案：C
6．解析：由题知a ＝1，故||PF 1－|PF 2|＝2， ∴|PF 1|＝|PF 2|＋2＝3＋2＝5. 答案：5
7．解析：双曲线的右顶点坐标A(3,0)，右焦点坐标F(5,0)，设一条渐近线方程为y ＝4
3
x ，
建立方程组⎩⎨⎧
y ＝4
3(x －5)
x 2
9－y
2
16＝1
，得交点纵坐标y ＝－32
15
，
从而S △AFB ＝12×2×3215＝32
15.
答案：32
15
8．解析：∵△ABF 2是等腰三角形，顶角为∠AF 2B. ∴△ABF 2是锐角三角形⇔1
2∠AF 2B ＜45°⇔b 2a 2c ＜tan 45°.
由b 2
2ac
＜1⇒c 2－a 2＜2ac ⇒e 2－2e －1＜0 ⇒0＜e ＜1＋2，又e ＞1，∴e 的取值范围是：(1,1＋2)． 答案：(1,1＋2)
9．解析：(1)由e ＝2⇒c
a
＝2⇒c 2＝2a 2⇒a 2＝b 2.
设双曲线方程为x 2－y 2＝λ， 将点(4，－10)代入得：λ＝6， 故所求双曲线方程为x 2－y 2＝6. (2)∵c 2＝12，∴焦点坐标为(±23，0) 将M(3，m)代入x 2－y 2＝4得：m 2＝3. 当m ＝3时，MF 1→
＝(－23－3，－3)， MF 2→
＝(23－3，－3)
∴MF 1→·MF 2→＝(－3)2－(23)2＋(－3)2＝0， ∴MF 1⊥MF 2，
当m ＝－3时，同理可证MF 1⊥MF 2. (3)S △F 1MF 2＝12·|2c|·|m|
＝12
·43·3＝6. 10．解析：(1)双曲线C 的渐近线m ：x 2
±y ＝0. ∴直线l 的方程x±2y ＋32＝0 ∴直线l 与m 的距离d ＝
32
1＋2
＝ 6. (2)证明：法一：设过原点且平行与l 的直线b ：kx －y ＝0， 则直线l 与b 的距离d ＝
32|k|
1＋k 2
当k ＞
2
2
时，d ＞ 6. 又双曲线C 的渐近线为x±2y ＝0， ∴双曲线C 的右支在直线b 的右下方，
∴双曲线C 右支上的任意点到直线l 的距离大于 6.
故在双曲线C 的右支上不存在点Q ，使之到直线l 的距离为 6. 法二：双曲线C 的右支上存在点Q(x 0，y 0)到直线l 的距离为6， 则⎩⎪⎨
⎪⎧
|kx 0－y 0＋32k|1＋k 2＝6， ①
x 20－2y 20＝2， ②
由①得y 0＝kx 0＋32k±6·1＋k 2， 设t ＝32k±6·1＋k 2.
当k＞
2
2，t＝32k±6·1＋k
2＞0.
将y0＝kx0＋t代入②
得(1－2k2)x20－4ktx0－2(t2＋1)＝0(*)
∵k＞
2
2，t＞0，∴1－2k
2＜0，－4kt＜0，－2(t2＋1)＜0
∴方程(*)不存在正根，即假设不成立．
故在双曲线C的右支上不存在Q，使之到直线l的距离为 6.。