双曲线.板块二.双曲线的离心率.学生版 普通高中数学复习讲义Word版
【例1】
) A .22
124x y -=
B .22
142x y -=
C .22
146
x y -=
D .22
1410
x y -=
【例2】 若双曲线()22
22103
x y a a -=>的离心率为2,则a 等于( )
A .2 B
C .3
2
D .1
【例3】 若双曲线的实轴长为2,焦距为6,则该双曲线的离心率为 ( )
A .13
B . 23
C . 3
2 D . 3
【例4】 设12F F ,
分别是双曲线22
221x y a b
-=的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使1290F AF ∠=°且12||3||AF AF =,则双曲线的离心率等于( )
A
B
C
D
【例5】
) A .22
124x y -=
B .22
142x y -=
C .22
146
x y -=
D .22
1410
x y -=
【例6】 设1a >,则双曲线22
22
1(1)
x y a a -=+的离心率e 的取值范围是( ) A
.
)
2
B
.
C .()25,
D
.(2
【例7】 双曲线22
14x y k
+=的离心率(1,2)e ∈,则k 的取值范围是( )
A .(,0)-∞
B .(3,0)-
C .(12,0)-
D .(60,12)--
典例分析
板块二.双曲线的离心率
【例8】 设ABC ∆是等腰三角形,120ABC ∠=︒,则以A ,B 为焦点且过点C 的双曲线的离
心率为( )
A
B
C
.1+ D
.1+
【例9】 双曲线22
221x y a b
-=()00a b >>,
的两个焦点为1F 、2F ,若P 为其上一点,且122PF PF =,则双曲线离心率的取值范围为( )
A .()13,
B .(]13,
C .()3+∞,
D .[)3+∞,
【例10】 已知双曲线22
219
x y a -=()0a >的中心在原点,右焦点与抛物线216y x =的焦点重
合,则该双曲线的离心率等于( )
A .45 B
C .5
4
D
【例11】 已知点1F 、2F 分别是双曲线22
221x y a b
-=的左、右焦点,过1F 且垂直于x 轴的直线
与双曲线交于A 、B 两点,若2ABF ∆为锐角三角形,则该双曲线的离心率e 的取值范围是( )
A .(1,)+∞
B
.(1,
C .(1,2) D
.(1,1
【例12】 双曲线22
221x y a b
-=(0a >,0b >)的左、右焦点分别是12F F ,,过1F 作倾斜角为
30的直线交双曲线右支于M 点,
若2MF 垂直于x 轴,则双曲线的离心率为( ) A
B
C
D
【例15】 已知双曲线22
221(00)x y a b a b
-=>>,的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60︒的直
线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( ) A .(12], B .(12), C .[2)+∞, D .(2)+∞,
【例16】 若点(20)P ,到双曲线22
221x y a b
-=,则双曲线的离心率
为( )
A
B
C .
D .
【例17】 过双曲线22
221(00)x y a b a b
-=>>,的右顶点A 作斜率为1-的直线,该直线与双曲
线的两条渐近线的交点分别为B ,C .若1
2
A B B C =,
则双曲线的离心率是( )
A B C D
【例18】 设双曲线22
221x y a b
-=的一条渐近线与抛物线21y x =+只有一个公共点,则双曲线
的离心率为( )
A .5
4
B .5
C D
【例19】 过双曲线22
221(00)x y a b a b
-=>>,的右顶点A 作斜率为1-的直线,
该直线与双曲线的两条渐近线的交点分别为B C ,.若1
2
AB BC =,则双曲线的离心率是( )
A B C D
【例21】 已知双曲线2
2
1y x m
-=的离心率2e =,则m = .
【例22】 两个正数a 、b 的等差中项是5,等比中项是4.若a b >,则双曲线22
1x y a b
-=的
离心率e 等于 .
【例24】 已知以双曲线C 的两个焦点及虚轴的两个端点为顶点的四边形中,有一个内角
为60︒,则双曲线C 的离心率为_________.
【例25】 以双曲线两焦点为直径端点的圆与双曲线的四个交点连同双曲线的焦点恰好构成
一个正六边形,则该双曲线的离心率为 .
【例26】 斜率为2的直线l 过双曲线22
221x y a b
-=(00)a b >>,的右焦点,且与双曲线的左、
右两支分别相交,则双曲线的离心率的取值范围是_______.
【例27】 双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为12F F ,,12120F MF ∠=︒,则双曲线的离
心率为_____.
【例28】 椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为,则双曲线22
221x y a b
-=的离心率为
_______.
【例29】 双曲线22
221x y a b
-=(0a >,0b >)的左、右焦点分别是12F F ,,过1F 作倾斜角为
30︒的直线交双曲线右支于M 点,若2MF 垂直于x 轴,则双曲线的离心率为_______;
【例30】 过双曲线22
22:1(00)x y C a b a b
-=>>,的一个焦点作圆222x y a +=的两条切线,
切点分别为A , B .若120AOB ∠=︒(O 是坐标原点),则双曲线C 的离心率为 .
【例31】 已知双曲线22
221(00)x y a b a b
-=>>,的左,右焦点分别为12F F ,
,点P 在双曲线的右支上,且12||4||PF PF =,则此双曲线的离心率e 的最大值为 .。
(完整word版)双曲线讲义
圆锥曲线第二讲 双曲线一 双曲线的定义平面内到两个定点12,F F 的距离之差的绝对值等于常数2a (小于12F F )的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点.两焦点之间的距离叫做双曲线的焦距.注:(1)定义中的限制条件1202a F F <<.当122a F F =时,点的轨迹是分别以12,F F 为端点的两条射线;当122a F F >时,轨迹不存在;当20a =时,点的轨迹是线段12F F 的垂直平分线.(2)定义中的绝对值必不可少.若没有绝对值符号则点的轨迹表示双曲线的一支.例 1 已知1(5,0)F -,2(5,0)F ,动点P 满足122PF PF a -=,当a 为3和5时,P 的轨迹分别是_________.双曲线的一支和一条射线.例2 已知点(,)P x y 的坐标满足下列条件,是判断下列各条件下点P 的轨迹是什么图形:(16=;(26=练习1 已知平面上定点1F ,2F 及动点M ,命题甲:22()MF MF a a -=为常数,命题乙:M 点轨迹是以1F ,2F 为焦点的双曲线,则甲是乙的____条件.必要不充分条件练习2 若平面内一动点(,)P x y 到两定点1(1,0)F -,2(1,0)F 的距离之差的绝对值为定值(0)a a ≥,讨论点P 的轨迹方程.二 双曲线的标准方程(1)设(,)M x y 是双曲线上任意一点,焦点1F ,2F 的坐标分别为(,0)c -,(,0)c ,M 与1F 和2F 的距离之差的绝对值等于常数2(0)a c a >>,则双曲线的标准方程为 :22221(0,0)x y a b a b-=>>其中:①222c a b =+; ②a c b c <<且,a 和b 大小关系不明确(2)设(,)M x y 是双曲线上任意一点,焦点1F ,2F 的坐标分别为(0,)c ,(0,)c -,M 与1F 和2F 的距离之差的绝对值等于常数2(0)a c a >>,则双曲线的标准方程为 :22221(0,0)y x a b a b-=>>其中:①222c a b =+; ②a c b c <<且,a 和b 大小关系不明确例1 若方程22123x y m m +=--表示双曲线,则实数m 的取值范围为______.(3,2)(3,)-+∞U例2 若1k >,则关于,x y 的方程222(1)1k x y k -+=-所表示的曲线是____.焦点在y 轴上的双曲线.例3 方程221cos 2010sin 2010x y ︒︒-=所表示的曲线为_______.焦点在y 轴上的双曲线.练习1 若方程2221523x y m m m +=---表示焦点在y 轴上的双曲线,则实数m 的取值范围为_____.(5,)+∞练习2 已知双曲线2288kx ky -=的一个焦点为(0,3),则k =_____.-1三 双曲线的定义及其标准方程的应用例1 若12,F F 是双曲线221916x y -=的两个焦点,若双曲线上一点M 到它的一个焦点的距离等于16,则点M 到另一个焦点的距离为____(4或28),若P 是双曲线左支上的点,且1232PF PF =g ,则12F PF V 的面积为_____.16例2 在ABC V 中,,,a b c 为其三边边长,点B ,C 的坐标分别为(1,0)B -,(1,0)C ,则满足1sin sin sin 2C B A -=的顶点A 的轨迹方程为______.224141()32x y x -=>例 3 已知(3,0)M -,(3,0)N ,(1,0)B ,动圆C 与直线MN 切于点B ,过,M N 与圆C 相切的两直线相交于P ,则点P 的轨迹方程为________.221(1)8y x x -=>例4 已知F 是双曲线221412x y -=的左焦点,点(1,4)A ,P 是双曲线右支上的动点,则PF PA +的最小值为_____.9练习1在平面直角坐标系xoy 中,已知ABC V 的顶点(6,0),(6,0)A C -,若顶点B在双曲线2212511x y -=的左支上,则sin sin sin A C B -=______.56练习2若点P 是以(A B 为焦点,实轴长为2210x y +=的一个交点,则PB PA +的值为______.例3 已知2225:(2)4A x y ++=e ,221:(2)4B x y -+=e ,动圆P 与A e ,B e 都外切,则动圆P 圆心的轨迹方程为_____.221(0)3y x x -=>练习4 已知双曲线的方程2214y x -=,点A 的坐标为(0),B 是圆2x +2(1y =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1四 双曲线的简单几何性质注:(1)标准方程中参数,,a b c ,其中c 最大,,a b 大小关系不确定.(2)我们把ce a=称为双曲线的离心率且1e >.22221x y a b -=的渐近线方程为b y x a=±.(3)如果12,F F 是双曲线的两个焦点,P 是双曲线上的任意一点,则121cos 1F PF -≤∠<.(求离心率的范围)(4)122PF PF c +≥,122PF PF c -<.(求离心率范围)(5)等轴双曲线:虚轴长和实轴长相等的双曲线.等轴双曲线的离心率e =(6)共轭双曲线:两个实轴和虚轴互为对调的双曲线称为共轭双曲线.三 双曲线的定义练习(5.3)已知04πθ<<,则双曲线22122:1cos sin x y C θθ-=,与222222:1sin sin tan y x C θθθ-=的()D .A 实轴长相等 .B 虚轴长相等 .C 焦距相等 .D 离心率相等 四 双曲线标准方程的求解(先定位后定量)例1(调研)设双曲线与椭圆2212736x y +=有共同的焦点,且与椭圆相交,一个交点的坐标为4),则此双曲线的标准方程是______.22145y x -=例2 (调研)已知双曲线的渐近线方程为230x y ±=,(0,5)F -为双曲线的一个焦点,则双曲线的标准方程为________.22131********y x -= 练习1(简单)设椭圆1C 的离心率为513,焦点在x 轴上且长轴长为26.若曲线2C 上的点到椭圆的两个焦点的距离之差的绝对值等于8,则曲线2C 的标准方程为_______.221169x y -= 例2(5.3)已知双曲线:C 22221x y a b -=的焦距为10,点(2,1)P 在C 的渐近线上,则C 的方程为_______.221205x y -= 五 双曲的简单几何性质双曲线的几何性质的实质是围绕双曲线中的“六点”(两个焦点,两个定点,两个虚轴的端点),“四线”(两条对称轴,两条渐近线),“两形”(中心,焦点以及虚轴端点构成的三角形,双曲线是一点和两个焦点构成的三角形)研究它们之间的相互关系.例 1(简单)设双曲线22221x y a b-=,的虚轴长为2,焦距为近线的方程为_______.y x =例2(练透)已知双曲线22221x y a b-=的离心率为2,则双曲线的渐近线方程为_____.12y x =±.练习1(调研)设12,F F 是双曲线22124y x -=的两个焦点,P 是双曲线上的一点,1234PF PF =,则12PF F V 的面积等于_____.24例2(简单)若直线1y kx =+与双曲线221916y x -=的一条渐近线垂直,则实数k=____.43±六 双曲线的离心率 离心率的取值问题例1(练透)12,F F 是双曲线:C 22221x y a b-=的左右焦点,过1F 的直线l 与C 的左右两支分别交于,A B 两点,若22::3:4:5AB BF AF =,则双曲线的离心率为例2(练透)过双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的一个焦点F 作双曲线的一条渐近线的垂线,若垂足恰好在线段OF 的垂直平分线,则双曲线的离心率为____.练习1(练透)设12,F F 是双曲线2222:1(0,0)A x y C a b a b-=>>的两个焦点,P 是C 上的一点,若126PF PF a +=,且12PF F V 的最小内角为30︒,则C 的离心率为练习2(练透) 设12,F F 分别为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点,A 为双曲线的左顶点,以12,F F 为直径的圆交双曲线的某条渐近线于,M N 两点,且满足120MAN ︒∠=,则该双曲线的离心率为________.3练习3(练透)设12,F F 分别是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点,若双曲线右支上存在一点P ,使得22()0OP OF F P +=u u u r u u u u r u u u u rg ,O为坐标原点,且12PF =u u u r u u u r,则该双曲线的离心率为1离心率的范围问题双曲线的离心率范围问题主要考查两点:(1)利用三角形的三边关系得到关于,a c 的齐次不等式,解不等式得到离心率范围.(2)若果12,F F 是双曲线的两个焦点,P 是双曲线上的任意一点,则121cos 1F PF -≤∠<.通过余弦定理得到关于,a c 的齐次不等式,解不等式得到离心率范围.例1 (调研)已知双曲线2222:1(0,0)A x y C a b a b-=>>的左右焦点为12,F F ,点P在双曲线的右支上,且124PF PF =,则此双曲线的离心率e 的最大值为_____.53. 例2(调研)已知(1,2),(1,2)A B -,动点P 满足AP BP ⊥u u u r u u u r ,若双曲线22221x y a b-=的渐近线与动点P 的轨迹没有公共点,则双曲线离心率的取值范围是____.12e <<练习1(5.3)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左右焦点分别为12,F F ,P 为双曲线右支上任意一点,若212PF PF 的最小值为8a ,则双曲线的离心率的取值范围是_____.(1,3]练习2(练透)点P 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>左支上的一点,其右焦点为(,0)F c ,若M 为线段FP 的中点,且M 到坐标原点的距离为8c,则双曲线的离心率取值范围是_______.4(1,]3练习3(练透)已知点F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,点E 是右顶点,过F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于,A B 两点,若ABE V 是锐角三角形,则双曲线的离心率取值范围为______.(1,2) 七 双曲线的综合问题例1 (练透)设双曲线22143x y -=的左右焦点分别为12,F F ,过1F 的直线l 交双曲线左支于,A B 两点,则22BF AF +的最小值为____.11。
2021-2022年高中数学 双曲线知识精讲 理 人教版第二册
2021-2022年高中数学 双曲线知识精讲 理 人教版第二册【本讲教育信息】 一. 教学内容: 双曲线二. 重点、难点:1. 定义:c a PF PF 22||||21<=- 到两点距离之差为定值2a 的点的轨迹。
2. 标准方程:或()3. 性质:(1)范围:),[],(∞+--∞∈a a x ,(2)对称:x 、y 轴为对称轴,原点为对称中心 (3)顶点: (4)渐近线: (5)离心率: 4. 第二定义:到的距离与到直线:的距离之比为定值的点的轨迹为双曲线,(,)。
【典型例题】[例1] 求满足条件的双曲线的标准方程。
(1)一条渐近线是:,且过点的双曲线方程。
解: 双曲线 代入A其渐近线双曲线系(2)求与双曲线有共同渐近线且焦距为12的双曲线。
解: 两解[例2] P 为平面上一点,过P 作双曲线只有一个交点的直线可作n 条。
[例3] P 为双曲线上一点(异于顶点),,求。
解:221222142a PF PF PF PF =⋅-+22122214cos 2c PF PF PF PF =⋅-+α相减22221444)cos 1(2b a c PF PF =-=-⋅α ∴2cot sin 21221ααb PF PF =⋅=[例4] 双曲线的右顶点为A ,P 为双曲线上一点(异于顶点)过A 作渐近线的平行线交OP于E 、F 。
(1)证(2)双曲线上是否存在一点P ,使 解:: : :),(00000ay bx aby ay bx abx F --),(00000ay bx aby ay bx abx E ++220220220220222||)1(||)1(||||OP x k y a x b x b a k OF OE =+=-⋅+=⋅ by x y x x k EF F E 22002||2||1||+⋅=-+=202002200||||221y x ay b y x y S +⋅+⋅⋅=∆ 四点[例5] 双曲线C :,A (3,2),B (2,0),P 为双曲线上一点,求的最小值。
2024年高考数学复习培优讲义专题12---椭圆与双曲线离心率相关问题(含解析)
专题2-4椭圆与双曲线离心率相关问题一、常见的离心率的求法:①定义法:根据椭圆或双曲线的定义,求出a,c或列出关于a,c的等式,得到关于e的方程.②几何法:涉及到焦点三角形的题目往往利用圆锥曲线的定义及三角形中的正弦定理、余弦定理、三角形面积公式等来求得ca的值.③构造齐次方程求离心率利用定义以及图形中的几何关系来建立关于参数a,b,c的关系式,结合c2=a2+b2(或a2=c2+b2),化简为参数a,c的关系式进行求解.二、求离心率范围建立不等式:1、利用焦半径的取值范围建立不等关系P 为椭圆上的任意一点,[]1,PF a c a c ∈−+;12,F F 为双曲线22221(0,0)x y a b a b −=>>的左、右焦点,P 为双曲线上的任一点,1PF c a ≥−.2、利用最大顶角θ建立不等关系.12,F F 为椭圆22221x y a b+=的左、右焦点,P 为椭圆上的动点,若12F PF θ∠=,则椭圆离心率e 的取值范围为sin12e θ≤<.3、利用题目不等关系建立不等关系.4、利用判别式建立不等关系.5、利用与双曲线渐近线的斜率比较建立不等关系.6、利用基本不等式,建立不等关系.2023新高考1卷T16——思路一:倒边得出直角三角形/思路二:爪型图2次余弦定理1.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为12,F F .点A 在C 上,点B 在y 轴上,11222,3F A F B F A F B ⊥=−,则C 的离心率为 .2021年全国乙卷(理)T112.设B 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的上顶点,若C 上的任意一点P 都满足||2PB b ≤,则C 的离心率的取值范围是( ) A .2,12⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .20,2⎛⎤ ⎥⎝⎦D .10,2⎛⎤⎥⎝⎦2019年全国Ⅰ卷(理)T16——找出中位线3.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 .题型一 利用定义、几何性质求离心率的值 双焦点三角形倒边1.已知1F ,2F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点,斜率为34的直线l 过1F 分别交双曲线左、右支于A 、B 点,22||||F A F B =,则双曲线C 的离心率为______________.2.1F 、2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的左、右焦点,过点1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于A 、B 两点,若2ABF ∆是等边三角形,则该双曲线的离心率为( )A .2B .3C .5D .73.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过点1F 的直线l 与C 的左、右两支分别交于点,A B ,若2ABF 是边长为4的等边三角形,则C 的离心率为( ) A .3 B .7 C .5 D .24.(2023秋·衡阳市八中高三校考)已知分别是双曲线的左、右焦点,点是双曲线的右顶点,点在过点且斜率为的直线上,为等腰三角形,,则双曲线的离心率为 .12,F F 2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>A C P A 33412PF F △21120PF F ∠=重点题型·归类精讲利用正余弦定理2024届·厦门大学附属科技中学10月月考5.已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b +=>>:的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为36的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为 A .23B .12C .13D .146.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为C 上一点,且127cos 9F PF ∠=,若1F 关于12F PF ∠平分线的对称点Q 在C 上,则C 的离心率为________.构造齐次方程求离心率7.双曲线2222:1(0x y C a a b−=>,0b >的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 是双曲线C 上一点,2PF x ⊥轴,123tan 4PF F ∠=,则双曲线的离心率为( ) A .43B 2C 3D .28.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的两条渐近线分别为12,l l ,点12,F F ,分别为双曲线的左、右焦点,以原点O 为圆心且过两焦点的圆与1l 交于点P (P 在第一象限),点Q 为线段1OF 的中点,且2QP l ⊥,则双曲线的离心率为( )A .3514− B .3314 C .1712D .17129.已知12,F F 是椭圆的两个焦点,过1F 且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于,A B 两点,若2ABF 是等腰直角三角形,则这个椭圆的离心率是( ) A 3B 2C 21D 210.已知椭圆Γ:22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点为1F ,2F ,过2F 的直线与Γ交于A ,B 两点.若223AF F B =,12AB AF =,则Γ的离心率为( )A .15B 5C 10D 1511.设椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点M ,N 在C 上(M 位于第一象限),且点M ,N 关于原点O 对称,若12MN F F =,2222NF =,则C 的离心率为( ) A 2B .12C .6237D .3237利用勾股定理构造等式12.(2024届河南省实验中学高三校考)设1F ,2F 分别是双曲线()222210,0x ya b a b−=>>的左、右焦点,O为坐标原点,过左焦点1F 作直线1F P 与圆222x y a +=切于点E ,与双曲线右支交于点P ,且满足()112OE OP OF =+,则双曲线的离心率为( ) A 2 B 3C .2 D 52024届·湖北省高中名校联盟高三上学期第一次联合测评13.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1x y C a b+=(0a b >>)的左,右焦点,M ,N 是椭圆C 上两点,且112MF F N =,20MF MN ⋅=,则椭圆C 的离心率为( )A .34B .23C .53D .74利用2次余弦定理14.已知椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的两个焦点为12F F ,,过1F 作直线与椭圆相交于,A B 两点,若112AF BF =且2BF AB =,则椭圆C 上的离心率为( )A .13 B .14 C 3 D 615.设12F F ,分别为椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点,点A B ,均在C 上,若122F A F B =,1125F B F A =,则椭圆C 的离心率为( )A .22B .53C .64D .10516.椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点1F 的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,若122||||F F AF =,112AF F B =,则椭圆C 的离心率为( )A .57B 2C 5D .1317.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 作直线l 交双曲线C 的右支于A ,B 两点,其中点A 在第一象限,且22||3||AF BF =.若1||||AB AF =,则双曲线C 的离心率为() A .32B .2C 15D .4与初中几何性质结合(相似,中位线等)2024届武汉九月调研T718.过双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b−=>>的左焦点F 作222x y a +=的一条切线,设切点为T ,该切线与双曲线E 在第一象限交于点A ,若3FA FT =,则双曲线E 的离心率为( ) A 3B 5C 13 D 1519.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的两个焦点为()1,0F c −和()2,0F c ,直线l 过点1F ,2F 点关于直线l 对称点A 在C 上,且()2112222F A F F AF c +⋅=,则椭圆C 的离心率为____________.20.已知椭圆1C 与双曲线2C 共焦点,双曲线2C 实轴的两顶点将椭圆1C 的长轴三等分,两曲线的交点与两焦点共圆,则椭圆的离心率为( ) A.3 B.3 C.5 D.521.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0,0)x yC a b a b+=>>的左、右焦点,点P 在椭圆上,且在第一象限,过2F 作12F PF ∠的外角平分线的垂线,垂足为A ,O 为坐标原点,若||3OA b =,则该椭圆的离心率为______.2024届长郡中学月考(二)22.已知双曲线的左、右焦点分别为,过双曲线上一点向轴作垂线,垂足为,若且与垂直,则双曲线的离心率为 .23.(2024届·广州市一中校考)已知为坐标原点,是椭圆上位于轴上方的点,为右焦点.延长、交椭圆于、两点,,,则椭圆的离心率为 .24.已知1F ,2F 是双曲线22221x ya 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( )A 2B 3C .2D 31题型二 求离心率范围范围问题25.已知F 是椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的右焦点,A 是C 的上顶点,直线l :340x y −=与C 交于M ,N 两点.若6MF NF +=,A 到l 的距离不小于85,则C 的离心率的取值范围是( )A .5⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭ B .5⎛ ⎝⎦ C .3⎛ ⎝⎦ D .3⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭26.已知12F F 、是双曲线22221(0)x ya b a b−=>>的左右焦点,以2F 为圆心,a 为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于A ,B 两点,若122F F AB >,则双曲线的离心率的取值范围是______.2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>12,F F C P y Q 12PQ F F =1PF 2QF C O P ()2222:10x y E a b a b+=>>x F PO PF E Q R QF FR ⊥4QF FR =E27.已知双曲线22:1x y C m m λ−=+(其中0,0m λ>≠),若0λ<,则双曲线C 离心率的取值范围为( ) A .()1,2 B .()2,+∞C .()1,2D .()2,+∞28.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的左右焦点为1F ,2F ,以12F F 为直径的圆与椭圆有四个交点,则椭圆离心率的范围为( ).A .2,12⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭B .2,12⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭C .1,12⎛⎫⎪⎝⎭D .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭29.已知1F ,2F 分别为双曲线C 的左、右焦点,点P 是右支上一点,且12π3F PF ∠=,设12PF F θ∠=,当θ的范围为ππ,126⎛⎫⎪⎝⎭时,双曲线C 离心率的范围为( )A .6,32⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭ B .61,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭C .(1,3)D .6,22⎛⎫⎪⎝⎭30.已知双曲线2222:1x y C a b−=(0a >,0b >)的左右焦点分别为1F ,2F ,O 为坐标原点,点P 为双曲线C中第一象限上的一点,12F PF ∠的平分线与x 轴交于Q ,若214OQ OF =,则双曲线的离心率范围为( ) A .()1,2B .()1,4C .()2,2D .()2,431.(多选)双曲线2221y x a−=的离心率为e ,若过点(2,2)能作该双曲线的两条切线,则e 可能取值为( ).A .324B .2C .32D .232.已知双曲线2222:1,(0,0)x y a b C a b−=>>的左右焦点分别为F 1,F 2,若C 与直线y x =有交点,且双曲线上存在不是顶点的P ,使得21123PF F PF F ∠∠=,则双曲线离心率取值范围范围为 .33.设椭圆()222210x y a b a b +=>>与双曲线22221y x a b−=,若双曲线的一条渐近线的斜率大于52,则椭圆的离心率e 的范围是 .34.过双曲线的一焦点的直线垂直于一渐近线,且与双曲线的两支相交,则该双曲线离心率的范围为 . 35.已知点1F 、2F 分别为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点,过1F 的直线与双曲线右支交于点P ,过2F 作12F PF ∠的角平分线的垂线,垂足为A ,若1||3F A b =,则双曲线的离心率的取值范围是()A .2)B .3)C .(2,2)D .(3,2)36.已知12F F ,分别是椭圆()2222:10x yC a b a b+=>>的左、右焦点,椭圆C 上不存在点P 使12120F PF ∠≥︒,则椭圆C 的离心率的取值范围是A .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭C .3⎛ ⎝⎭D .3,12⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭37.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,点P 是C 上任意一点,若圆222:O x y b +=上存在点M 、N ,使得120MPN ∠=︒,则C 的离心率的取值范围是( )A .3⎛ ⎝⎦B .3⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭C .10,2⎛⎤⎥⎝⎦D .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭38.已知点P 为椭圆C :()222101y x b b+=<<的上顶点,点A ,B 在椭圆上,满足PA PB ⊥且PA PB =,若满足条件的△PAB 有且只有一个,则C 的离心率的取值范围为( ) A .20,2⎛ ⎝⎭B .6⎛ ⎝⎦C .2⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭ D .6⎫⎪⎪⎝⎭题型三 椭圆和双曲线公共焦点问题39.设1F ,2F 为椭圆1C 与双曲线2C 的公共焦点,1F ,2F 分别为左、右焦点,1C 与2C 在第一象限的交点为M .若12MF F △是以线段1MF 为底边的等腰三角形,且双曲线2C 的离心率72,2e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则椭圆1C 离心率的取值范围是( )A .45,99⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .70,16⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .27,516⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .2,17⎡⎤⎢⎥⎣⎦40.已知有相同焦点1F 、2F 的椭圆()2211x y a a +=>和双曲线()2210x y m m−=>,则椭圆与双曲线的离心率之积的范围为( ) A .()1,+∞ B .()0,1C .10,2⎛⎫⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭41.设12,F F 是椭圆()221112211:10x y C a b a b +=>>与双曲线()222222222:10,0x y C a b a b −=>>的公共焦点,曲线12,C C 在第一象限内交于点12,90M F MF ∠=,若椭圆的离心率16,13e ⎡⎫∈⎪⎢⎪⎣⎭,则双曲线的离心率2e 的范围是( ) A .(1,2⎤⎦B .(1,3⎤⎦C .)3,⎡+∞⎣D .)2,⎡+∞⎣42.设12,F F 为双曲线22122:1x y C a b−=与椭圆2C 的公共的左右焦点,它们在第一象限内交于点12,P PF F 是以线段1PF 为底边的等腰三角形,若椭圆2C 的离心率范围为25,512⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则双曲线1C 的离心率取值范围是( )A .52,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .125,52⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .122,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[2,5]43.设1e ,2e 分别为具有公共焦点1F 与2F 的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足120PF PF ⋅=,则22124e e +的最小值为( )A .3B .92C .4D .5344.已知1F ,2F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且123F PF π∠=,椭圆的离心率为1e ,双曲线的离心率2e ,则221213e e +=( ) A .1 B .2C .2D .445.已知1F 、2F 为椭圆与双曲线的公共焦点,P 是其一个公共点,1260F PF ∠=︒,则椭圆与双曲线离心率之积的最小值为( ) A .23B .1C .32D .246.已知12F F ,是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且12PF PF >,线段1PF 的垂直平分线过2F ,若椭圆的离心率为1e ,双曲线的离心率为2e ,则2122e e +的最小值为( ) A .8 B .6C .4D .247.已知1F ,2F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且123F PF π∠=,则椭圆和双曲线离心率倒数之和的最大值为( ) A .43B .433C .4 D .46348.如图,F 1,F 2是椭圆C 1与双曲线C 2的公共焦点,A ,B 分别是C 1与C 2在第二、四象限的公共点,若AF 1⊥BF 1,设C 1与C 2的离心率分别为e 1,e 2,则8e 1+e 2的最小值为( )A .32B .643C 510D 55专题2-4椭圆与双曲线离心率相关问题一、常见的离心率的求法:①定义法:根据椭圆或双曲线的定义,求出a,c或列出关于a,c的等式,得到关于e的方程.②几何法:涉及到焦点三角形的题目往往利用圆锥曲线的定义及三角形中的正弦定理、余弦定理、三角形面积公式等来求得ca的值.③构造齐次方程求离心率利用定义以及图形中的几何关系来建立关于参数a,b,c的关系式,结合c2=a2+b2(或a2=c2+b2),化简为参数a,c的关系式进行求解.二、求离心率范围建立不等式:1、利用焦半径的取值范围建立不等关系P 为椭圆上的任意一点,[]1,PF a c a c ∈−+;12,F F 为双曲线22221(0,0)x y a b a b −=>>的左、右焦点,P 为双曲线上的任一点,1PF c a ≥−.2、利用最大顶角θ建立不等关系.12,F F 为椭圆22221x y a b+=的左、右焦点,P 为椭圆上的动点,若12F PF θ∠=,则椭圆离心率e 的取值范围为sin12e θ≤<.3、利用题目不等关系建立不等关系.4、利用判别式建立不等关系.5、利用与双曲线渐近线的斜率比较建立不等关系.6、利用基本不等式,建立不等关系.2023新高考1卷T16——思路一:倒边得出直角三角形/思路二:爪型图2次余弦定理1.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为12,F F .点A 在C 上,点B 在y 轴上,11222,3F A F B F A F B ⊥=−,则C 的离心率为 .35【分析】方法一:利用双曲线的定义与向量数积的几何意义得到2211,,,AF BF BF AF 关于,a m 的表达式,从而利用勾股定理求得a m =,进而利用余弦定理得到,a c 的齐次方程,从而得解.方法二:依题意设出各点坐标,从而由向量坐标运算求得00235,3x c y t ==−,224t c =,将点A 代入双曲线C得到关于,,a b c 的齐次方程,从而得解; 【详解】方法一:依题意,设22AF m =,则2113,22BF m BF AF a m ===+,在1Rt ABF 中,2229(22)25m a m m ++=,则(3)()0a m a m +−=,故a m =或3a m =−(舍去), 所以124,2AF a AF a ==,213BF BF a ==,则5AB a =, 故11244cos 55AF a F AF ABa ∠===, 所以在12AF F △中,2221216444cos 2425a a c F AF a a +−∠==⨯⨯,整理得2259c a =,故35c e a ==方法二:依题意,得12(,0),(,0)F c F c −,令()00),,(0,A x y B t ,因为2223F A F B =−,所以()()002,,3x c y c t −=−−,则00235,3x c y t ==−,又11F A F B ⊥,所以()1182,,33F A F B c t c t ⎛⎫⋅=−⋅ ⎪⎝⎭2282033c t =−=,则224t c =,又点A 在C 上,则2222254991c t a b−=,整理得2222254199c t a b −=,则22222516199c c a b −=, 所以22222225169c b c a a b −=,即()()2222222225169c c a a c a c a −−=−,整理得4224255090c a c a −+=,则()()22225950c a c a −−=,解得2259c a =或225c a =,又1e >,所以35e =5e =(舍去),故35e =2021年全国乙卷(理)T112.设B 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的上顶点,若C 上的任意一点P 都满足||2PB b ≤,则C 的离心率的取值范围是( ) A .2,12⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .20,2⎛⎤ ⎥⎝⎦D .10,2⎛⎤⎥⎝⎦【分析】设()00,P x y ,由()0,B b ,根据两点间的距离公式表示出PB ,分类讨论求出PB 的最大值,再构建齐次不等式,解出即可.【详解】设()00,P x y ,由()0,B b ,因为 2200221x y a b+=,222a b c =+,所以()()2223422222220000022221y c b b PB x y b a y b y a b b b c c ⎛⎫⎛⎫=+−=−+−=−++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因为0b y b −≤≤,当32bb c−≤−,即 22b c ≥时,22max 4PB b =,即 max 2PB b =,符合题意,由22b c ≥可得222a c ≥,即 20e <≤; 当32b b c −>−,即22b c <时, 42222max b PB a b c=++,即422224b a b b c ++≤,化简得, ()2220c b −≤,显然该不等式不成立.2019年全国Ⅰ卷(理)T16——找出中位线3.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 . 【分析】通过向量关系得到1F A AB =和1OA F A ⊥,得到1AOB AOF ∠=∠,结合双曲线的渐近线可得21,BOF AOF ∠=∠02160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=从而由0tan 603ba==. 【详解】如图,由1,F A AB =得1.F A AB =又12,OF OF =得OA 是三角形12F F B 的中位线,即22//,2.BF OA BF OA =由120F B F B =,得121,,F B F B OA F A ⊥⊥则1OB OF =有1AOB AOF ∠=∠,又OA 与OB都是渐近线,得21,BOF AOF ∠=∠又21BOF AOB AOF π∠+∠+∠=,得02160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=.又渐近线OB 的斜率为0tan 603ba==,所以该双曲线的离心率为221()1(3)2c be a a==+=+=题型一 利用定义、几何性质求离心率的值 双焦点三角形倒边1.已知1F ,2F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点,斜率为34的直线l 过1F 分别交双曲线左、右支于A 、B 点,22||||F A F B =,则双曲线C 的离心率为______________. 【解答】解:设22||||F A F B m ==,由双曲线定义得:1||2F A m a =−,1||2F B m a =+, 所以11||||||(2)(2)4AB F B F A m a m a a =−=+−−=,作21F H F B ⊥,Rt △21F HF 中,213tan 4F H F H α==,可得234F H m =, Rt △2F HA 中,勾股定理得:222222222234||||||()(2)......4167m F H AH AF m a m a +=⇒+=⇒=①,Rt △21F HF 中,勾股定理得:22222221123||||||()(2)4F H F H F F m m c +=⇒+=,可得22254 (16)m c =②, 由①②可得2242547a c ⨯=,整理可得22257c a =,即577e =2.1F 、2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的左、右焦点,过点1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于A 、B 两点,若2ABF ∆是等边三角形,则该双曲线的离心率为( )重点题型·归类精讲A 2B 3C 5D 7【解答】解:因为2ABF ∆为等边三角形,不妨设22||||||AB BF AF m ===,B 为双曲线上一点,1211||||||||||2F B F B F B BA F A a −=−==, A 为双曲线上一点,则21||||2AF AF a −=,2||4AF a =,12||2F F c =,由260ABF ∠=︒,则12120F AF ∠=︒,在△12F AF 中应用余弦定理得:2224416224cos120c a a a a =+−⋅⋅⋅︒, 得227c a =,则27e =,解得7e =D . 【法二】作垂直,勾股定理3.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过点1F 的直线l 与C 的左、右两支分别交于点,A B ,若2ABF 是边长为4的等边三角形,则C 的离心率为( ) A .3 B 7C 5D .2【答案】B 【解析】224AB BF AF ===,1212BF BF AF a ∴−==,又212AF AF a −=,244AF a ∴==,解得:1a =,16BF ∴=, 在12BF F △中,由余弦定理得:2221212122cos 283F F BF BF BF BF π=+−⋅=,解得:1227F F =227c =,7c ∴=∴双曲线C 的离心率7ce a=4.(2023秋·衡阳市八中高三校考)已知分别是双曲线的左、右焦点,点是双曲线的右顶点,点在过点的直线上,为等腰三角形,,则双曲线的离心率为 .【答案】【分析】作出辅助线,得到,求出. 【详解】由题知,过作轴于,则,,,利用正余弦定理2024届·厦门大学附属科技中学10月月考 5.已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b +=>>:的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为36的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为 A .23B .12C .13D .14【详解】分析:先根据条件得PF 2=2c,再利用正弦定理得a,c 关系,即得离心率. 详解:因为12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,所以PF 2=F 1F 2=2c, 由AP 3得,222312tan sin cos 61313PAF PAF PAF ∠=∴∠=∠=, 12,F F 2222:1(0,0)x y C a b a b −=>>A C P A 3312PF F △21120PF F ∠=323,2PM c AM c a ==−333PM c AM==1222F F PF c ==P PM x ⊥M 260PF M ∠=2223,,2PM c F M c AM AF F M c a c c a ∴==+=−+=−333PM c AM ==23c a =32e ∴=由正弦定理得2222sin sin PF PAF AF APF ∠=∠, 所以222113134,π5431211sin()3221313c a c e a c PAF =∴==+−∠⋅−⋅6.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为C 上一点,且127cos 9F PF ∠=,若1F 关于12F PF ∠平分线的对称点Q 在C 上,则C 的离心率为________. 3【解析】设1F 关于12F PF ∠平分线的对称点为Q , 则2,,P F Q 三点共线, 设1PF m =,则PQ m =,又127cos 9F PF ∠=,所以在1PF Q 中,由余弦定理有: 22222174299FQ m m m m =+−⨯=,即123m FQ = 由椭圆定义可知11243m PF PQ QF m m a ++=++=,可得32m a = 所以1231,22PF a PF a ==在12PF F △中,由余弦定理可得:222121212122cos F F PF PF PF PF F PF =+−⋅⋅∠,即22222913744244493c a a a a =+−⨯⨯=,所以2213c a =, 所以3c e a ==构造齐次方程求离心率7.双曲线2222:1(0x y C a a b−=>,0b >的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 是双曲线C 上一点,2PF x ⊥轴,123tan 4PF F ∠=,则双曲线的离心率为( ) A .43B 2C 3D .2【解答】解:因为点P 在双曲线上,且2PF x ⊥轴,所以点P 的横坐标为c ,代入双曲线的方程可得2(,)b P c a ±,则22||b PF a=,12||2F F c =,所以2221212||3tan ||224b PF b a PF F F F c ac ∠====,所以223b ac =, 所以222()3c a ac −=,所以2232(1)c ca a −=,所以22320e e −−=,所以12e =−(舍去),或2e =8.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b−=>>的两条渐近线分别为12,l l ,点12,F F ,分别为双曲线的左、右焦点,以原点O 为圆心且过两焦点的圆与1l 交于点P (P 在第一象限),点Q 为线段1OF 的中点,且2QP l ⊥,则双曲线的离心率为( )A 351−B .331+ C 171− D 171+【答案】B法一:利用对称性和互余关系导角【简证】设2QP l ⊥于H ,作PH ⊥x 轴于H ,易知如右图,易知∠POH=∠GOQ ,则∠1=∠2 而5s 0.10.5in a a c c ∠==,sin 2OH OHOP c∠==,则OH a =,PH b =故 221tan 1122OG PH a b a ac b QG QH b a c ∠==⇒=⇒+=+,即22212a ac c a +=−同除a ²可得21112e e +=− 解得3314e =法二:设点由题可设,),(,0)2(cP a b Q −,2,2PQ bk PQ l G a =⊥+,则 223311()()124045Q bb k k e ec a a e +⋅=−⇒−=−⇒−−==⇒+9.已知12,F F 是椭圆的两个焦点,过1F 且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于,A B 两点,若2ABF 是等腰直角三角形,则这个椭圆的离心率是( )A 3B .22C 21D 2【答案】C【解析】不妨设椭圆方程为()222210x y a b a b+=>>,焦点()()12,0,,0F c F c −,离心率为e ,将x c =代入22221c y a b +=可得2b y a =±,所以22bAB a =, 又2ABF 是等腰直角三角形,所以212224bAB F F c a===,yxl 2l 1:y=b aGHQF 1O F 2P 12ba c0.5c0.5bG O所以22b c a=即2220c a ac −+=,所以2210e e +−=,解得21e =(负值舍去).10.已知椭圆Γ:22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点为1F ,2F ,过2F 的直线与Γ交于A ,B 两点.若223AF F B =,12AB AF =,则Γ的离心率为( )A .15B 5C 10D 15【答案】C【详解】设2F B m =,则23AF m =,124AB AF m ==. 由椭圆的定义可知1225BF BF a m +==,所以25m a =,所以265AF a =,145AF a =. 在△ABF 1中,22222211118481555cos 8424255a a a AB AF BF A a a AB AF ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+− ⎪ ⎪ ⎪+−⎝⎭⎝⎭⎝⎭===⨯⨯.所以在△AF 1F 2中,2221212122cos F F AF AF AF AF A =+−,即22224441425554a a a c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+−⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭整理可得:22225c e a ==,所以10e =11.设椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点M ,N 在C 上(M 位于第一象限),且点M ,N 关于原点O 对称,若12MN F F =,2222NF =,则C 的离心率为( ) A 2B .12C 623−D 323−【答案】C【详解】解:依题意作下图,由于12MN F F =,并且线段MN ,12F F 互相平分, ∴四边形12MF NF 是矩形,其中122F MF π∠=,12NF MF =,设2MF x =,则12MF a x =−,根据勾股定理,2221212MF MF F F +=,()22224a x x c −+=, 整理得22220x ax b −+=,由于点M 在第一象限,222x a a b =−,由2222NF =,得23MN MF =,即(22322a a b c −=,整理得227690c ac a +−=,即27690e e +−=,解得6237e =.利用勾股定理构造等式12.(2024届河南省实验中学高三校考)设1F ,2F 分别是双曲线()222210,0x ya b a b−=>>的左、右焦点,O为坐标原点,过左焦点1F 作直线1F P 与圆222x y a +=切于点E ,与双曲线右支交于点P ,且满足()112OE OP OF =+,则双曲线的离心率为( ) A 2 B 3C .2 D 5【答案】D【分析】由题意OE a =,再结合平面向量的性质与双曲线的定义可得22PF a =,14PF a =,再根据勾股定理列式求解决即可.【详解】∵E 为圆222x y a +=上的点,OE a ∴=,()112OE OP OF =+,∴E 是1PE 的中点, 又O 是12F F 的中点,222PF OE a ∴==,且2//PF OE , 又122PF PF a −=,14PF a ∴=,1PF 是圆的切线,1 OE PF ∴⊥,21PF PF ∴⊥又12||2F F c =,22222212416420c PF PF a a a =+=∴=+, 故225c a =,离心率5ca=2024届·湖北省高中名校联盟高三上学期第一次联合测评13.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1x y C a b+=(0a b >>)的左,右焦点,M ,N 是椭圆C 上两点,且112MF F N =,20MF MN ⋅=,则椭圆C 的离心率为( )A .34B .23C .53D .74【分析】设1NF n =,结合椭圆的定义,在2Rt MNF △中利用勾股定理求得3an =,12Rt MF F △中利用勾股定理求得223620c a =,可求椭圆C 的离心率.【详解】连接2NF ,设1NF n =,则12MF n =,222MF a n =−,22NF a n =−,在2Rt MNF △中22222N M MF NF +=,即()()()2223222n a n a n +−=−, 22222948444n a an n a an n ∴+−+=−+,2124n an ∴=,3a n =, 123a MF ∴=,243a MF =, 在12Rt MF F △中,2221212MF MF F F +=,即222416499a a c =+, 223620c a ∴=,2205369e ==,又()0,1e ∈,5e ∴=利用2次余弦定理14.已知椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的两个焦点为12F F ,,过1F 作直线与椭圆相交于,A B 两点,若112AF BF =且2BF AB =,则椭圆C 上的离心率为( )A .13 B .14 C 3 D 6【答案】C解析:设1F B t =,则12AF t =,23F B t =, 由椭圆定义:1242F B F B t a +==,2at ∴=,1222F A F A a F A a +=+=,2F A a ∴=,1212cos cos AF F BF F ∠=−∠,22222294444122222a a c a c a a c a c +−+−∴=−⋅⋅⋅⋅,化简223c a =,3e ∴=,故选C15.设12F F ,分别为椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左、右焦点,点A B ,均在C 上,若122F A F B =,1125F B F A =,则椭圆C 的离心率为( )A 2B 5C 6D 10【答案】B解析:设1A F t =,则22t F B =,152BF t =, 由椭圆定义:125222t tF B F B a +=+=, 23a t ∴=,1222F A F A t F A a +=+=,243a F A ∴=, 12A 2F F B =,12F A F B ∴,1212cos cos AF F F F B ∴∠=−∠,2222224162544999921222233a a a a c c a c a c +−+−∴=−⋅⋅⋅⋅,化简2295c a =,5e ∴=,故选B16.椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点1F 的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,若122||||F F AF =,112AF F B =,则椭圆C 的离心率为( )A .57B 22C .53D .13【答案】D【解析】因为122||||2F F AF c ==,由椭圆定义知1||22AF a c =−,又112AF F B =,所以1||BF a c =−,再由椭圆定义2||2()BF a a c a c =−−=+, 因为1212πAF F BF F ∠+∠=,所以1212cos cos AF F BF F ∠=−∠,所以由余弦定理可得22222211221122112112||||||||||||2||||2||||AF F F AF BF F F BF AF F F BF F F +−+−=−⋅⋅,即222222(22)(2)(2)()(2)()2(22)22()2a c c c a c c a c a c c a c c −+−−+−+=−−⋅−⋅,化简可得22340a c ac +−=,即23410e e −+=, 解得13e =或1e =(舍去)17.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 作直线l 交双曲线C 的右支于A ,B 两点,其中点A 在第一象限,且22||3||AF BF =.若1||||AB AF =,则双曲线C 的离心率为( )A .32B .2C 15D .4【解答】解:设2||BF x =,因为22||3||AF BF =,则2||3AF x =, 由双曲线的定义可得1||23AF a x =+,1||2BF a x =+, 因为1||||4232AB AF x a x x a =⇒=+⇒=,所以2||2BF a =,2||6AF a =,1||8AF a =,1||4BF a =, 因为1212F F B F F A π∠+∠=,所以1212cos cos 0F F B F F A ∠+∠=,由余弦定理可得22222212211221122122||||||||||||02||||2||||F F F B BF F F F A AF F F F B F F F A +−+−+=⋅⋅, 即222222(2)(2)(4)(2)(6)(8)0222226c a a c a a c a c a +−+−+=⋅⋅⋅⋅,解得2c e a ==. 故选:B .与初中几何性质结合(相似,中位线等)2024届武汉九月调研T718.过双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b−=>>的左焦点F 作222x y a +=的一条切线,设切点为T ,该切线与双曲线E 在第一象限交于点A ,若3FA FT =,则双曲线E 的离心率为( )A 3B 5C .132 D.152【答案】C【分析】取线段AT 中点,根据给定条件,结合双曲线定义及直角三角形勾股定理求解作答.【详解】令双曲线E 的右焦点为F ',半焦距为c ,取线段AT 中点M ,连接,,OT AF F M '',因为FA 切圆222x y a +=于T ,则OT FA ⊥,有2222||||||FT OF OT c a b =−=−=, 因为3FA FT =,则有||||||AM MT FT b ===,||||232AF AF a b a '=−=−, 而O 为FF '的中点,于是//F M OT ',即F M AF '⊥,||2||2F M OT a '==, 在Rt AF M '中,222(2)(32)a b b a +=−,整理得32b a =, 所以双曲线E 的离心率22131c b e a a ==+=19.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的两个焦点为()1,0F c −和()2,0F c ,直线l 过点1F ,2F 点关于直线l 对称点A 在C 上,且()2112222F A F F AF c +⋅=,则椭圆C 的离心率为____________.【答案】12【分析】由向量线性运算化简已知等式得到21222F F AF c ⋅=,由向量数量积定义可求得22AF c =,121cos 2F F M ∠=,可知12AF F △为等边三角形;利用椭圆定义可得42c a =,进而可得椭圆离心率. 【详解】设2AF 与直线l 交点为M ,则M 为2AF 中点,21AF F M ⊥;()()()1122112122112222F A F F AF F A F F F F AF F M F F AF +⋅=++⋅=+⋅21212212222F M AF F F AF F F AF c =⋅+⋅=⋅=,2221221212222212cos 22F M F F AF F F A F F AF AF F M F M c F F ∴⋅∠=⋅⋅=⋅==,2F M c ∴=,22AF c =,121cos 22c F F M c ∴∠==,则123F F M π∠=,又2122AF F F c ==, 12AF F ∴为等边三角形,则12AF c =,由椭圆定义知:1242AF AF c a +==,∴椭圆离心率12c e a ==.20.已知椭圆1C 与双曲线2C 共焦点,双曲线2C 实轴的两顶点将椭圆1C 的长轴三等分,两曲线的交点与两焦点共圆,则椭圆的离心率为( ) A.33B.32C.53D.54【答案】C【分析】设椭圆1C 的标准方程为()2211221110x y a b a b +=>>,双曲线2C 的标准方程为()2222222210,0x y a b a b −=>>,设椭圆1C 与双曲线2C 的公共焦点为1F 、2F ,且1F 、2F 为两曲线的左、右焦点,设椭圆1C 与双曲线2C 在第一象限的交点为P ,在第三象限的交点为Q ,由已知条件可得出2113=a a ,利用椭圆和双曲线的定义可求得1PF 、2PF ,分析出12F PF ∠为直角,利用勾股定理可求得椭圆1C 的离心率.【详解】设椭圆1C 的标准方程为()2211221110x y a b a b +=>>,双曲线2C 的标准方程为()2222222210,0x y a b a b −=>>,设()2120F F c c =>,因为双曲线2C 实轴的两顶点将椭圆1C 的长轴三等分,则21223a a =, 设椭圆1C 与双曲线2C 的公共焦点为1F 、2F ,且1F 、2F 为两曲线的左、右焦点, 设椭圆1C 与双曲线2C 在第一象限的交点为P ,在第三象限的交点为Q ,则12112222PF PF a PF PF a ⎧+=⎪⎨−=⎪⎩,解得112121214323PF a a a PF a a a⎧=+=⎪⎪⎨⎪=−=⎪⎩,由对称性可知PQ 、12F F 的中点均为原点O ,所以,四边形12PF QF 为平行四边形, 因为P 、1F 、Q 、2F 四点共圆,则有12121212πF PF FQF F PF FQF∠+∠=⎧⎨∠=∠⎩,故12π2F PF ∠=,由勾股定理可得2221212PF PF F F +=,即()2221142233a a c ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即2212049a c =, 即12523a c =,故椭圆1C 的离心率为112515323c e a ===.21.已知1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0,0)x yC a b a b+=>>的左、右焦点,点P 在椭圆上,且在第一象限,过2F 作12F PF ∠的外角平分线的垂线,垂足为A ,O 为坐标原点,若||3OA b =,则该椭圆的离心率为______. 6【分析】延长2F A ,交1PF 于点Q ,根据P A 是12F PF ∠的外角平分线,得到2||=AQ AF ,2||PQ PF =,再利用椭圆的定义求解. 【详解】解:如图所示:延长2F A ,交1PF 于点Q , ∵P A 是12F PF ∠的外角平分线,2||AQ AF ∴=,2||PQ PF =,又O 是12F F 的中点,1QF AO ∴∥,且12||3QF OA b ==. 又1112||2QF PF PQ PF PF a =+=+=, 223a b ∴=,222233()a b a c ∴==−,∴离心率为6c a=2024届长郡中学月考(二) 22.已知双曲线的左、右焦点分别为,过双曲线上一点向轴作垂线,垂足为,若且与垂直,则双曲线的离心率为 . 【答案】【分析】由题意知四边形为菱形,再结合图形得出,最后根据定义即可得出离心率.【详解】设双曲线焦距为,不妨设点在第一象限,由题意知,由且与垂直可知,四边形为菱形,且边长为,而为直角三角形,, 2222:1(0,0)x y C a b a b −=>>12,F F C P y Q 12PQ F F =1PF 2QF C 31212PQF F 1223,2PF c PF c ==22221(0,0)x y a b a b−=>>2c P 12PQ F F ∥12PQ F F =1PF 2QF 12PQF F 2c 1QF O112,QF c FO c ==故,则, 则, 故, 即离心率故答案为:23.(2024届·广州市一中校考)已知为坐标原点,是椭圆上位于轴上方的点,为右焦点.延长、交椭圆于、两点,,,则椭圆的离心率为 . 【答案】【分析】设椭圆的左焦点为,证明四边形为矩形,设,结合椭圆定义可得,结合可得的关系,由此可求离心率.【详解】如图,设椭圆的左焦点为,连接、、, 由题意可知,、关于原点对称,且为的中点, 所以四边形为平行四边形,又因为,所以四边形为矩形. 因为,设,, 则,,1130,60F QO QF O ∠=∴∠=1120F QP ∠=1232223,2PF c c PF c ===122322PF PF c c a −=−=3131e +==−31+O P ()2222:10x y E a b a b+=>>x F PO PF E Q R QF FR ⊥4QF FR =E 53E F 'PFQF 'FR m =3am =222PF PF FF ''+=,a c E F 'PF 'QF 'RF 'P Q O O FF 'PFQF 'QF FR ⊥PFQF '4QF FR =FR m =4QF PF m '==224PF a PF a m '=−=−22F R a FR a m '=−=−所以,,在中,,即, 解得,所以,,,在中,由勾股定理可得,即,整理可得,解得24.已知1F ,2F 是双曲线22221x ya 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( )A 2B 3C .2D 31【答案】C【分析】先求解F 1到渐近线的距离,结合OA ∥F 2M ,可得∠F 1MF 2为直角,结合勾股定理可得解 【详解】由题意,F 1(−c ,0),F 2(c ,0), 设一条渐近线方程为y =b a x ,则F 122b a b=+. 设F 1关于渐近线的对称点为M ,F 1M 与渐近线交于A ,∴|MF 1|=2b , A 为F 1M 的中点,又O 是F 1F 2的中点, ∴OA ∥F 2M ,∴∠F 1MF 2为直角, ∴△MF 1F 2为直角三角形, ∴由勾股定理得4c 2=c 2+4b 2 ∴3c 2=4(c 2−a 2),∴c 2=4a 2, ∴c =2a ,∴e =2.题型二 求离心率范围范围问题25.已知F 是椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的右焦点,A 是C 的上顶点,直线l :340x y −=与C 交于M ,N 两点.若6MF NF +=,A 到l 的距离不小于85,则C 的离心率的取值范围是( )A .5⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭ B .5⎛ ⎝⎦ C .3⎛ ⎝⎦ D .3⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭【答案】B【分析】据162MF NF NF a NF +=+==,得到3a =,根据点A 到直线l 距离d ,求出2b ≥,从而求出c2423PR PF FR a m m a m =+=−+=−Rt F PR '222PF PR F R ''+=()()22216232m a m a m +−=−3a m =443a PF m '==4224233a aPF a m a =−=−=Rt PFF '222PF PF FF ''+=22242433a a c ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2259a c =5c e a ==得范围,从而求出答案.【详解】设椭圆的左焦点为1F ,A 是C 的上顶点,连接11,MF NF ,如下图所示:由椭圆的对称性可知,,M N 关于原点对称,则OM ON = 又1OF OF = ,∴四边形1MFNF 为平行四边形1MF NF ∴= ,又162MF NF NF a NF +=+==,解得:3a = A 到l 的距离为:4855b d −=≥, 解得:2b ≥22292a c c −−05c ∴<≤5c e a ⎛∴=∈ ⎝⎦.26.已知12F F 、是双曲线22221(0)x ya b a b−=>>的左右焦点,以2F 为圆心,a 为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于A ,B 两点,若122F F AB >,则双曲线的离心率的取值范围是______.【答案】2101⎛ ⎝⎭,【分析】表示出222AB a b =−a b c 、、的齐次式,即可求出离心率的范围.【详解】1F ,2F 是双曲线22221(0)x ya b a b−=>>的左右焦点,以()20F c ,圆心,a 为半径的圆与双曲线的一条渐近线0ax by =-交于A ,B 两点,则焦点到渐近线的距离:22bc d b a b==+,所以222AB a b =−, 122F F AB >, 22222c a b ∴−>, 可得2222244a b c a b >=+-,即:22223555a b c a >=-,可得2258c a <,所以2285c a <,所以210e <,又1e >,所以双曲线的离心率的取值范围是:2101⎛ ⎝⎭,27.已知双曲线22:1x y C m m λ−=+(其中0,0m λ>≠),若0λ<,则双曲线C 离心率的取值范围为( ) A .()1,2 B .()2,+∞C .()1,2D .()2,+∞【分析】先将双曲线方程化为标准方程,再根据离心率的定义,用m 表示出离心率,进而可得其取值范围. 【详解】由双曲线22:1x y C m m λ−=+(其中,00m λ><), 得()2211y x m mλλ−=−+−, 则双曲线C 离心率()()()121121121111m m m m e m m m m λλλ−+−+−+====−−++++ 因为0m >,所以11m +>,则1011m <<+, 所以11221m <−<+, 所以12e <<C 离心率的取值范围为(2.28.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的左右焦点为1F ,2F ,以12F F 为直径的圆与椭圆有四个交点,则椭圆离心率的范围为( ).A .2,12⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭B .2,12⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭C .1,12⎛⎫⎪⎝⎭D .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】根据圆的直径及圆与椭圆交点的个数可得c b >,据此可求出椭圆的离心率. 【详解】因为以12F F 为直径的圆与椭圆有四个交点,所以b c <,即22b c <,222a c c −<,222a c <,所以212e >,即22e >, 又因为01e <<,所以椭圆离心率的取值范围为2⎫⎪⎪⎝⎭.29.已知1F ,2F 分别为双曲线C 的左、右焦点,点P 是右支上一点,且12π3F PF ∠=,设12PF F θ∠=,当θ的。
2025数学大一轮复习讲义人教版 第八章 双曲线
e=ac∈_(_1_,__+__∞__)_ c2= a2+b2 (c>a>0,c>b>0)
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,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则 |PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a. 3.同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于实轴的弦),其长为2ab2. 4.与双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)有共同渐近线的双曲线方程可表示为ax22 -by22=t(t≠0).
知识梳理
标准方程 范围
ax22-by22=1(a>0,b>0) x≤-a 或 x≥a ,y∈R
ay22-bx22=1(a>0,b>0) y≤-a或y≥a,x∈R
对称性 性质 顶点
对称轴: 坐标轴 ;对称中心:_原__点__
_A_1_(_-__a_,__0_),__A__2(_a_,__0_)_
_A_1_(_0_,__-__a_),__A__2(_0_,__a_)_
(2)已知F1,F2为双曲线C:x2-y2=2的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2 =60°,则△F1PF2的面积为____2__3_.
不妨设点P在双曲线的右支上, 则|PF1|-|PF2|=2a=2 2, 在△F1PF2 中,由余弦定理,得 cos∠F1PF2=|PF1|22+|P|PFF1|·2||P2-F2|F| 1F2|2=12, ∴|PF1|·|PF2|=8, ∴ S△F1PF2 =12|PF1|·|PF2|·sin 60°=2 3.
此时,点Q的轨迹是以点A,O为焦点,且长轴长为R的椭圆,故C正确; ③当点A在圆O外,连接AQ(图略),由垂直平分线的性质可得|QA|= |QP|, 所以||QA|-|QO||=||QP|-|QO||=|OP|=R<|OA|, 此时,点Q的轨迹是以点A,O为焦点,且实轴长为R的双曲线,故D 正确.
第65讲、双曲线及其性质(学生版)2025高考数学一轮复习讲义
第65讲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、图形及性质标准方程22221(0,0)x y a b a b -=>>22221(0,0)y x a b a b -=>>图形焦点坐标1(,0)F c -,2(,0)F c 1(0,)F c -,2(0,)F c 对称性关于x ,y 轴成轴对称,关于原点成中心对称顶点坐标1(,0)A a -,2(,0)A a 1(0,)A a ,2(0,)A a -范围x a ≥y a≥A 222121sin sin 21cos tan F r r b θθθ==⋅=-【解题方法总结】(1)双曲线的通径过双曲线的焦点且与双曲线实轴垂直的直线被双曲线截得的线段,称为双曲线的通径.通径长为22b a.(2)点与双曲线的位置关系对于双曲线22221(0)x y a b a b -=>>,点00()P x y ,在双曲线内部,等价于2200221x y a b ->.点00()P x y ,在双曲线外部,等价于2200221x y a b-<结合线性规划的知识点来分析.(3)双曲线常考性质性质1:双曲线的焦点到两条渐近线的距离为常数b ;顶点到两条渐近线的距离为常数ab c;性质2:双曲线上的任意点P 到双曲线C 的两条渐近线的距离的乘积是一个常数222a b c;(4)双曲线焦点三角形面积为2tan2b θ(可以这样理解,顶点越高,张角越小,分母越小,面积越大)(5)双曲线的切线点00()M x y ,在双曲线22221x y a b-=(00)a b ,>>上,过点M 作双曲线的切线方程为00221x x y y a b -=.若点00()M x y ,在双曲线22221x y a b-=(00)a b ,>>外,则点M 对应切点弦方程为00221x x y ya b-=必考题型全归纳题型一:双曲线的定义与标准方程例1.(2024·全国·模拟预测)已知1F ,2F 分别是离心率为2的双曲线()2222:10,0x y E a b a b +=>>的左,右焦点,过点2F 的直线与双曲线的左、右两支分别交于点C ,D ,且1CF CD =,14DF =,则E 的标准方程为.例2.(2024·山东临沂·高二校考期末)已知双曲线E :22221x y a b-=(0a >,0b >),矩形ABCD 的四个顶点在E 上,AB ,CD 的中点为E 的两个焦点,且236AB BC ==,则双曲线E 的标准方程是.例3.(2024·高二课时练习)设椭圆C1的离心率为513,焦点在x轴上且长轴长为26,若曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C2的标准方程为.变式1.(2024·贵州贵阳·高二清华中学校考阶段练习)渐近线方程为12y x=±且经过点()4,1的双曲线标准方程为.变式2.(2024·辽宁朝阳·高二校联考阶段练习)若双曲线C与双曲线221 1612x y-=有相同的渐近线,且经过点(,则双曲线C的标准方程是.变式3.(2024·上海黄浦·高二上海市向明中学校考期中)双曲线Γ经过两点(A,B⎝,则双曲线Γ的标准方程是.变式4.(2024·全国·模拟预测)已知1F ,2F 分别是双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的左、右焦点,M 是双曲线C 的右支上一点,双曲线C 的焦点到渐近线的距离为3,1F M 与2MF的夹角为π3,()()121233MF MF MF MF -⊥+ ,则双曲线C 的标准方程为.变式5.(2024·广东·高三校联考阶段练习)已知双曲线()2222Γ:10,0x y a b a b -=>>,四点(A、5B ⎛ ⎝⎭、()5,2C 、()5,2D --中恰有三点在Γ上,则双曲线Γ的标准方程为.变式6.(2024·高二课时练习)(1)若双曲线过点,离心率e =程为.(2)若双曲线过点(2,1)P -,渐近线方程是3y x =±,则其标准方程为.(3)若双曲线与双曲线22143y x -=有共同的渐近线,且经过点(3,2)M -,则其标准方程为.【解题方法总结】求双曲线的方程问题,一般有如下两种解决途径:(1)在已知方程类型的前提下,根据题目中的条件求出方程中的参数a ,b ,c ,即利用待定系数法求方程.(2)根据动点轨迹满足的条件,来确定动点的轨迹为双曲线,然后求解方程中的参数,即利用定义法求方程.题型二:双曲线方程的充要条件例4.(2024·全国·高三对口高考)若曲线22132x y k k+=+-表示双曲线,那么实数k 的取值范围是()A .()3,2-B .()(),32,-∞-⋃+∞C .()2,3-D .()(),23,-∞-⋃+∞例5.(2024·湖南岳阳·高三湖南省岳阳县第一中学校考开学考试)已知R k ∈,则“23k -<<”是“方程22122x 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例6.(2024·全国·高三专题练习)若方程22126x y m m +=--表示双曲线,则m 的取值范围是()A .2m <或6m >B .26m <<C .6m <-或2m >-D .62m -<<-变式7.(2024·全国·高三专题练习)已知方程22:(1)(3)(1)(3)E m x m y m m -+-=--,则E 表示的曲线形状是()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 的离心率为2,则53m =变式8.(2024·四川南充·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⎛⎫∈ ⎪⎝⎭【解题方法总结】221x y m n +=表示椭圆的充要条件为:0,0,m n m n >>≠;221x y m n +=表示双曲线方程的充要条件为:0mn <;221x y m n+=表示圆方程的充要条件为:0m n =>.题型三:双曲线中焦点三角形的周长与面积及其他问题例7.(2024·广东揭阳·高三校考开学考试)已知双曲线2222:1(0,0),y x C a b O a b-=>>为坐标原点,12,F F 为双曲线C 的两个焦点,点P 为双曲线上一点,若123,PF PF OP b ==,则双曲线C 的方程可以为()A .2214y x -=B .22124y x -=C .22134y x -=D .221164y x -=例8.(2024·安徽六安·六安一中校考模拟预测)已知双曲线22:1169x y C -=的左、右焦点分别为1F 、2F ,直线y kx =与双曲线C 交于A ,B 两点,若12AB F F =,则1ABF 的面积等于()A .18B .10C .9D .6例9.(2024·福建漳州·高三漳州三中校考阶段练习)已知双曲线22:142x y Γ-=的左右焦点分别为12,F F ,过1F 的直线分别交双曲线Γ的左右两支于,A B 两点,且22F AB F BA ∠∠=,则2BF =()A4B .4C .D 变式9.(2024·湖北恩施·校考模拟预测)已知1F ,2F 分别为双曲线C :()222104x yb b-=>的左右焦点,且1F 到渐近线的距离为1,过2F 的直线l 与C 的左、右两支曲线分别交于,A B 两点,且1l AF ⊥,则下列说法正确的为()A .12AF F △的面积为2B .双曲线CC.1110AF BF ⋅=+D.22112AF BF +=变式10.(2024·全国·高三专题练习)设双曲线C 的左、右焦点分别为1F ,2F ,且焦距为,P 是C 上一点,满足1252PF PF ⋅= ,122PF PF =,则12PF F △的周长为.变式11.(2024·全国·高三专题练习)双曲线22221x y a b-=的左、右焦点分别是1F 、2F ,过2F 的弦AB 与其右支交于A 、B 两点,AB m =,则1ABF 的周长为()A .4aB .4a m-C .42a m+D .4a m+变式12.(2024·云南保山·统考模拟预测)已知12,F F22:14x y C m -=的左右焦点,过焦点2F 的直线l 与双曲线C 的右支相交于A ,B 两点,若1ABF 的周长20,则||AB 等于()A .10B .8C .6D .4变式13.(2024·全国·高三专题练习)设1F ,2F 分别是双曲线221445x y -=的左、右焦点,P是该双曲线上的一点,且1235PF PF =,则12PF F △的面积等于()A .B .C .D .变式14.(2024·全国·高三专题练习)设双曲线2213y x -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 在双曲线上,下列说法正确的是()A .若12F PF △为直角三角形,则12F PF △的周长是4B .若12F PF △为直角三角形,则12F PF △的面积是6C .若12F PF △为锐角三角形,则12PF PF +的取值范围是()D .若12F PF △为钝角三角形,则12PF PF +的取值范围是(8,)+∞变式15.(2024·吉林四平·高三双辽市第一中学校联考期末)设双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别1F 、2F ,点(),P x y 为双曲线右支上一点,12PF F △的内切圆圆心为()2,2M ,则1PMF 的面积与2PMF V 的面积之差为()A .1B .2C .4D .6变式16.(2024·全国·高三专题练习)已知双曲线22197x y -=的左右焦点分别为12,F F ,若双曲线上一点P 使得1260F PF ∠=,求12F PF △的面积()AB C .D .变式17.(2024·上海浦东新·统考三模)设P 为双曲线2221x y a-=(0a >)的上一点,1223F PF π∠=,(12F F 、为左、右焦点),则12F PF ∆的面积等于()A 2B .23a C D 【解题方法总结】对于题中涉及双曲线上点到双曲线两焦点距离问题常用定义,即a PF PF 221=-,在焦点三角形面积问题中若已知角,则用θsin 212121PF PF S F PF ⋅=∆,a PF PF 221=-及余弦定理等知识;若未知角,则用022121y c S F PF ⋅⋅=∆.题型四:双曲线上两点距离的最值问题例10.(2024·全国·高三专题练习)已知双曲线22:12x C y -=的左右焦点为1F ,2F ,点M为双曲线C 上任意一点,则12MF MF ⋅的最小值为()A .1B C .2D .3例11.(2024·全国·高三专题练习)已知A (是双曲线2213x y -=上一点,1F 是左焦点,B 是右支上一点,1AF 与1ABF 的内切圆切于点P ,则1F P 的最小值为AB .C .D .例12.(2024·全国·高三专题练习)已知点()5,0M -,点P 在曲线()2210916x y x -=>上运动,点Q 在曲线()2251x y -+=上运动,则2PMPQ的最小值是.变式18.(2024·河北衡水·统考模拟预测)已知双曲线221916x y -=,其右焦点为F ,P 为其上一点,点M 满足||MF =1,0MF MP ⋅= ,则||M P的最小值为()A .3BC .2D变式19.(2024·高二课时练习)已知直线l 与双曲线2212y x -=交于A ,B 两点,且AB OB λ=(O 为坐标原点),若M 是直线30x -=上的一个动点,则22||MA MB + 的最小值为()A .12B .6C .16D .8变式20.(2024·广东韶关·高二统考期末)已知点1F ,2F 是双曲线22:13yC x -=的左、右焦点,点P 是双曲线C 右支上一点,过点2F 向12F PF ∠的角平分线作垂线,垂足为点Q ,则点(A 和点Q 距离的最大值为()A .2B C .3D .4【解题方法总结】利用几何意义进行转化.题型五:双曲线上两线段的和差最值问题例13.(2024·江苏徐州·高二统考期中)已知等轴双曲线的焦距为8,左、右焦点12,F F 在x 轴上,中心在坐标原点,点A 的坐标为,P 为双曲线右支上一动点,则1PF PA -的最大值为()A .2B .2+C .4+D .4例14.(2024·全国·高二专题练习)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>,其一条渐近线方程为0x =,右顶点为A ,左,右焦点分别为1F ,2F ,点P 在其右支上,点()3,1B ,三角形1F AB 的面积为12+,则当1PF PB -取得最大值时点P 的坐标为()A .3,122⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭B .3,122⎛++ ⎝⎭C .3,1210⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭D .610,2222⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭例15.(2024·全国·高二专题练习)已知F 是双曲线C :2218y x -=的右焦点,P 是C 的左支上一点,(A ,则PA PF +的最小值为()A .5B .6C .7D .8变式21.(2024·宁夏银川·校联考二模)已知拋物线216y x =上一点(),A m n 到准线的距离为5,F 是双曲线221412x y-=的左焦点,P 是双曲线右支上的一动点,则PF PA +的最小值为()A .12B .11C .10D .9变式22.(2024·全国·高二专题练习)已知点(A ,双曲线22:127x y E -=的左焦点为F ,点P 在双曲线E 的右支上运动.当APF 的周长最小时,AP PF +=()A .B .C .D .变式23.(2024·福建宁德·高三统考阶段练习)已知双曲线22:1124x y C -=,点F 是C 的右焦点,若点P 为C 左支上的动点,设点P 到C 的一条渐近线的距离为d ,则||d PF +的最小值为()A .2+B .C .8D .10变式24.(2024·全国·高二专题练习)设1F ,2F 为双曲线C :2213xy -=的左、右焦点,Q 为双曲线右支上一点,点P (0,2).当1QF PQ +取最小值时,2QF 的值为()A BC 2D 2变式25.(2024·全国·高二专题练习)设P 是双曲线221916x y -=上一点,M 、N 分别是两圆22(5)4x y -+=和22(5)1x y ++=上的点,则PM PN -的最大值为()A .6B .9C .12D .14变式26.(2024·全国·高三校联考阶段练习)已知点P 是右焦点为F 的双曲线(2211010x y x -=>上一点,点Q 是圆()2281x y -+=上一点,则PF PQ +的最小值是.变式27.(2024·全国·高二专题练习)已知双曲线22144x y C :-=的左焦点为F ,点P 是双曲线C 右支上的一点,点M 是圆22:(1E x y +-=上的一点,则PF PM +的最小值为()A .5B .5+C .7D .8变式28.(2024·全国·高一专题练习)已知双曲线2212:1,,97x y C F F -=是其左右焦点.圆22:430E x y y +-+=,点P 为双曲线C 右支上的动点,点Q 为圆E 上的动点,则1||PQ PF +的最小值是()A .5+B .5+C .7D .8变式29.(2024·四川眉山·高二四川省眉山第一中学校考期中)已知2F 是双曲线22:193x y C -=的右焦点,动点A 在双曲线左支上,点B 为圆22:(2)1E x y ++=上一点,则2AB AF +的最小值为()A .9B .8C .D .变式30.(2024·陕西咸阳·武功县普集高级中学统考模拟预测)过双曲线22115y x -=的右支上一点P ,分别向圆1C :22(4)4x y ++=和圆2C :22(4)1x y -+=作切线,切点分别为M ,N ,则22PM PN -的最小值为A .16B .15C .14D .13【解题方法总结】在解析几何中,我们会遇到最值问题,这种问题,往往是考察我们定义.求解最值问题的过程中,如果发现动点P 在圆锥曲线上,要思考并用上圆锥曲线的定义,往往问题能迎刃而解.题型六:离心率的值及取值范围方向1:利用双曲线定义去转换例16.(2024·内蒙古赤峰·高三统考开学考试)已知1F ,2F 分别为双曲线Ε:()222210,0x y a b a b -=>>的左、右焦点,过原点O 的直线l 与E 交于A ,B 两点(点A 在第一象限),延长2AF 交E 于点C ,若2BF AC =,12π3F BF ∠=,则双曲线E 的离心率为()AB .2C D例17.(2024·陕西西安·高三校联考开学考试)已知1F ,2F 分别为双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的左、右焦点,过原点O 的直线l 与E 交于A ,B 两点(点A 在第一象限),延长2AF 交E 于点C ,若2BF AC =,12π3F BF ∠=,则双曲线E 的离心率为()AB .2CD .1例18.(2024·江西南昌·南昌市八一中学校考三模)已知双曲线2222:1(00)x y C a b a b-=>>,的左、右焦点分别为1F ,2F ,若在C 上存在点(P 不是顶点),使得2113PF F PF F ∠=∠,则C 的离心率的取值范围为()A .)2B .)+∞C .D .(变式31.(2024·陕西西安·西安市大明宫中学校考模拟预测)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,,F F O 为坐标原点,过原点的直线l 与C 相交于,A B 两点,122||F F AO =,四边形12AF BF 的面积等于2c ,则C 的离心率等于()ABC .2D 变式32.(2024·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)如图,已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别是1F ,2F ,点P 在C 上且位于第一象限,圆1O 与线段1F P 的延长线,线段2PF 以及x 轴均相切,12PF F △的内切圆为圆2O .若圆1O 与圆2O 外切,且圆1O 与圆2O 的面积之比为4,则C 的离心率为()A B .53C .2D .3方向2:建立关于a 和c 的一次或二次方程与不等式变式33.(2024·四川成都·四川省成都列五中学校考三模)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过点1F 的直线与双曲线在第二象限的交点为A ,若()1212121120,F F F A F A F F F A F F +⋅=+=,则双曲线C 的离心率是()AB 1C 1+D 变式34.(2024·湖南·校联考模拟预测)如图,12F F 、是双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的左、右焦点,过1F 的直线交双曲线的左、右两支于A B 、两点,且114,BF AF OB ==则双曲线C 的离心率为()A .2B .3C .3D .4变式35.(2024·贵州毕节·校考模拟预测)已知F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的一个焦点,A 为C 的虚轴的一个端点,2OB OA =(O 为坐标原点),直线FB 垂直于C 的一条渐近线,则C 的离心率为()A 1BC .14D .2变式36.(2024·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测)已知双曲线()2222:10x y C b a a b-=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,一条渐近线与圆()222:A x a y b -+=在第一象限交于点M ,MF 交y 轴于点N ,且90FNA ∠=︒,则C 的离心率为()AB .2C .1D .2+变式37.(2024·福建福州·福州四中校考模拟预测)已知双曲线2222:1(0,0),x y C a b Fa b-=>>为左焦点,12,A A 分别为左、左顶点,P 为C 右支上的点,且OP OF =(O 为坐标原点).若直线PF 与以线段12A A 为直径的圆相交,则C 的离心率的取值范围为()A .(B .)+∞C .)+∞D .(变式38.(2024·河南信阳·信阳高中校考模拟预测)已知双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>的上下焦点分别为12,F F ,点M 在C 的下支上,过点M 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为D ,若121MD F F MF >-恒成立,则C 的离心率的取值范围为()A .51,3⎛⎫⎪⎝⎭B .5,23⎛⎫ ⎪⎝⎭C .()1,2D .5,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭方向3:利用22ce a=,其中2c 为焦距长,122a PF PF =-变式39.(2024·海南省直辖县级单位·统考模拟预测)已知12,F F 分别是双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点,斜率为12的直线l 过1F ,交C 的右支于点B ,交y 轴于点A ,且22BAF ABF ∠∠=,则C 的离心率为()AB C D变式40.(2024·四川巴中·高三统考开学考试)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过1F 斜率为34的直线与C 的右支交于点P ,若线段1PF 恰被y 轴平分,则C 的离心率为()A .12B C .2D .3变式41.(2024·浙江·校联考模拟预测)已知点P 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>右支上一点,()()12,0,,0F c F c -分别是C 的左、右焦点,若12F PF ∠的角平分线与直线x a =交于点I ,且11222IPF IF F IPF S S S =+ ,则C 的离心率为()A .2B C .3D变式42.(2024·北京·首都师范大学附属中学校考模拟预测)已知()1,0F c -,()2,0F c 分别是双曲线C :22221x y a b -=(0a >,0b >)的两个焦点,P 为双曲线C 上一点,12PF PF ⊥且21π3PF F ∠=,那么双曲线C 的离心率为()AB C .2D 1方向4:坐标法变式43.(2024·上海嘉定·校考三模)已知双曲线2222Γ:1(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为e ,点B 的坐标为()0,b ,若Γ上的任意一点P 都满足PB b ≥,则()A .1e <≤B .e ≥C .112e +<≤D .12e ≥变式44.(2024·江西·江西师大附中校考三模)已知F 是双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,()P ,直线PF 与双曲线C 有且只有一个公共点,则双曲线C 的离心率为()ABC .2D变式45.(2024·福建福州·福建省福州第一中学校考二模)圆O (O 为原点)是半径为a的圆分别与x 轴负半轴、双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的一条渐近线交于,P Q 两点(P 在第一象限),若C 的另一条渐近线与直线PQ 垂直,则C 的离心率为()A .3B .2CD 变式46.(2024·宁夏吴忠·高三吴忠中学校考开学考试)已知A ,B 分别是双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右顶点,F 是C 的焦点,点P 为C 的右支上位于第一象限的点,且PF x ⊥轴.若直线PB 与直线PA 的斜率之比为3,则C 的离心率为()A BC .2D .3变式47.(2024·江西南昌·高三南昌市八一中学校考阶段练习)如图,已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,点,P Q 分别在C 的两条渐近线上,且P 在第一象限,O 为坐标原点,若OF QP = ,QF OP ⊥,则双曲线C 的离心率为()A .3BC D .2变式48.(2024·浙江温州·乐清市知临中学校考模拟预测)设过原点且倾斜角为60︒的直线与双曲线C :22221x y a b-=(0,0)a b >>的左,右支分别交于A 、B 两点,F 是C 的焦点,若三角形ABF ,则C 的离心率的取值范围是()A .B .C .(2,7)D .方向5:找几何关系,利用余弦定理变式49.(2024·河南郑州·三模)已知1F ,2F 分别是双曲线Γ:()222210,0x ya b a b-=>>的左、右焦点,过1F 的直线分别交双曲线左、右两支于A ,B 两点,点C 在x 轴上,25CB F A =uu r uuu r,2BF 平分1F BC ∠,则双曲线Γ的离心率为()A B C D .83变式50.(2024·陕西安康·陕西省安康中学校考模拟预测)已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 的直线l 与C 的左、右两支分别交于A ,B 两点,若114F B F A =,2ABF △的周长为8a ,则C 的离心率为()A .2B .32C .3D .2变式51.(2024·江西南昌·校联考模拟预测)已知12,F F 分别为双曲线E :22221()00a x y a bb >-=>,的左、右焦点,过1F 的直线l 与E 的左、右两支分别交于,A B 两点.若ABF ₂是等边三角形,则双曲线E 的离心率为()A .B .3C D变式52.(2024·江苏·校联考模拟预测)已知圆O :2222x y a b +=+与双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>的右支交于点A ,B ,若7cos 25AOB ∠=-,则C 的离心率为()A .2B CD变式53.(2024·贵州·校联考模拟预测)已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,过1F 的直线0l y m -+=与双曲线E 的右支交于点,M O 为坐标原点,过点O 作1ON MF ⊥,垂足为N ,若15MN NF =,则双曲线E 的离心率是()A .3B .C .3D .变式54.(2024·重庆·统考模拟预测)已知1F ,2F 分别为双曲线C :()222210,0x ya b a b-=>>的左、右焦点,点()11,A x y 为双曲线C 在第一象限的右支上一点,以A 为切点作双曲线C的切线交x 轴于点B ,若121cos 2F AF ∠=,且122F B BF = ,则双曲线C 的离心率为()A .BC .2D变式55.(2024·安徽安庆·安庆一中校考模拟预测)已知12,F F 分别是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,过点2F 作直线12AB F F ⊥交C 于,A B 两点.现将C 所在平面沿直线12F F 折成平面角为锐角α的二面角,如图,翻折后,A B 两点的对应点分别为,A B '',且1A F B β''∠=⋅若1cos 251cos 16αβ-=-,则C 的离心率为()AB .C .3D .变式56.(2024·河南·校联考二模)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别是1F ,2F ,P 是双曲线C 上的一点,且15PF =,23PF =,12120F PF ∠=︒,则双曲线C 的离心率是()A .75B .74C .73D .72方向6:找几何关系,利用正弦定理变式57.(多选题)(2024·湖南·高二期末)已知双曲线()2222:10x y C b a a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,双曲线上存在点P (点P 不与左、右顶点重合),使得21123PF F PF F ∠∠=,则双曲线C 的离心率的可能取值为()A .2B C .2D .2变式58.(2024·全国·高三专题练习(理))已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,M 为双曲线右支上的一点,若M 在以12F F 为直径的圆上,且215,312MF F ππ⎡⎤∠∈⎢⎣⎦,则该双曲线离心率的取值范围为()A.(B.)+∞C.()1D.1⎤⎦变式59.(2024·河南·商丘市第一高级中学高三开学考试(文))已知1F 、2F 分别为双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>的左、右焦点,O 为原点,双曲线上的点P 满足OP b =,且1221sin 3sin PF F PF F ∠=∠,则该双曲线C 的离心率为()AB.2C .2D方向7:利用基本不等式变式60.(2024·四川成都·高三开学考试(文))已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>,F 为右焦点,过点F 作FA x ⊥轴交双曲线于第一象限内的点A ,点B 与点A 关于原点对称,连接AB ,BF ,当ABF ∠取得最大值时,双曲线的离心率为______.变式61.(2024·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的左、右顶点为A 、B ,若该双曲线上存在点P ,使得直线PA 、PB 的斜率之和为1,则该双曲线离心率的取值范围为__________.变式62.(2024·四川·高三开学考试(理))如图为陕西博物馆收藏的国宝——唐·金筐宝钿团化纹金杯,杯身曲线内收,玲珑娇美,巧夺天工,是唐朝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()2222:10,0x y C a b a b-=>>的部分的旋转体.若该双曲线上存在点P ,使得直线PA ,PB (点A ,B 为双曲线的左、右顶点)的斜率之和为4,则该双曲线离心率的取值范围为______.方向8:利用渐近线的斜率求离心率变式63.(2024·广西·校联考模拟预测)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>,O 为坐标原点,过C 的右焦点F 作C 的一条渐近线的平行线交C 的另一条渐近线于点Q ,若3tan 4OQF ∠=-,则C 的离心率为()A B .3C D .3变式64.(2024·贵州·校联考模拟预测)已知直线:4270l x y --=与双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的两条渐近线分别交于点A ,B (不重合),AB 的垂直平分线过点()3,0,则双曲线C 的离心率为()A .3B .12C D .2变式65.(2024·山东聊城·统考三模)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>的右焦点为F ,过F 分别作C 的两条渐近线的平行线与C 交于A ,B 两点,若||AB =,则C 的离心率为()A2B2+C 1D 1变式66.(2024·辽宁葫芦岛·统考二模)设F 1,F 2是双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点,O 是坐标原点.过F 2作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若|PF 1|=3|OP |,则C 的离心率为()A B .2CD变式67.(2024·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测)已知P 为双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>上的动点,O 为坐标原点,以OP 为直径的圆与双曲线C 的两条渐近线交于11(,)A x y ,22(,)B x y 两点(A ,B 异于点O ),若120y y >恒成立,则该双曲线离心率的取值范围为()A .B .C .)+∞D .变式68.(2024·四川雅安·高三雅安中学校联考阶段练习)已知双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>的上焦点为F ,过焦点F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为A ,并与另一条渐近线交于点B ,若||4||FB AF =,则C 的离心率为()A .3B .3或3C .3D .3或5变式69.(2024·黑龙江大庆·大庆实验中学校考模拟预测)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 为第一象限内一点,且点P 在双曲线C 的一条渐近线上,12PF PF ⊥,且123PF PF =,则双曲线C 的离心率为()A .54B .52C D变式70.(2024·四川成都·石室中学校考模拟预测)已知双曲线C 的方程为22221(0,0)x y a b a b -=>>l 与圆2220(0)x y mx m +-=>相切于M ,与双曲线C 的两条渐近线分别相交于A ,B ,且M 为AB 中点,则双曲线C 的离心率为()A .2BCD变式71.(2024·江苏无锡·校联考三模)已知点P 在双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>上,P 到两渐近线的距离为1d ,2d ,若21212d d OP ≤恒成立,则C 的离心率的最大值为()ABC .2D 方向9:利用双曲线第三定义变式72.(多选题)(2024·云南·罗平县第一中学高二期中)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>的左焦点为F ,过点F 作C 的一条渐近线的平行线交C 于点A ,交另一条渐近线于点B .若2=FA AB ,则下列说法正确的是()A .双曲线CB .双曲线C 的渐近线方程为y =C .点A 到两渐近线的距离的乘积为24bD .O 为坐标原点,则tan 4AOB ∠=变式73.(2024·湖南郴州·高二期末)双曲线()2222:1,0x y C a b a b-=>的左右顶点为,A B ,过原点的直线l 与双曲线C 交于,M N 两点,若,AM AN 的斜率满足2AM AN k k ⋅=,则双曲线C 的离心率为_________.变式74.(2024·贵州·高三凯里一中校联考开学考试)设直线y kx =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>相交于,A B 两点,P 为C 上不同于,A B 的一点,直线,PA PB 的斜率分别为12,k k ,若C 12k k ⋅=()A .3B .1C .2D变式75.(2024·江西南昌·统考三模)不与x 轴重合的直线l 经过点()(),00N N N x x ≠,双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>上存在两点,A B 关于l 对称,AB 中点M 的横坐标为M x ,若4N M x x =,则C 的离心率为()A .52B C .2D方向10:利用对应焦点焦半径的取值范围[)c a ,+-∞变式76.(2024·全国·高三专题练习)已知双曲线2222:1(0,0)x y M a b a b-=>>的左、右焦点分别为1212,,2F F F F c =.若双曲线M 的右支上存在点P ,使12213sin sin a cPF F PF F =∠∠,则双曲线M 的离心率的取值范围为___________.变式77.(2024·吉林长春·二模(文))已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 在双曲线的右支上,且124PF PF =,则双曲线离心率的取值范围是()A .5,23⎛⎤ ⎥⎝⎦B .51,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .(]1,2D .5,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭变式78.(2024·江苏·金沙中学高二阶段练习)设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的焦距为2(0)c c >,左、右焦点分别是1F ,2F ,点P 在C 的右支上,且21c PF a PF =,则C 的离心率的取值范围是()A.(B.)+∞C.(1,1D.)1⎡++∞⎣变式79.(2024·山西·朔州市朔城区第一中学校高二开学考试)设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,点P 在双曲线的右支上,且213PF PF =,则双曲线离心率的取值范围是()A .(1,2]B .5(1,]3C .[2,)+∞D .4[,)3+∞变式80.(2024·湖南·衡阳市八中一模(文))已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,点P 在双曲线的右支上,且124PF PF =,则此双曲线的离心率e 的最大值为()A .54B .65C .53D .85变式81.(2024·全国·高三专题练习)已知12,F F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,P 为双曲线左支上一点,若221PF PF 的最小值为8a ,则该双曲线的离心率的取值范围是()A .(1,3)B .(1,2)C .(1,3]D .(1,2]【解题方法总结】求离心率的本质就是探究,a c 之间的数量关系,知道,,a b c 中任意两者间的等式关系或不等关系便可求解出e 的值或其范围.具体方法为方程法、不等式法、定义法和坐标法.题型七:双曲线的简单几何性质问题例19.(2024·上海·上海市七宝中学校考模拟预测)等轴双曲线2221(0)x y a a-=>的焦距为.例20.(2024·四川自贡·统考三模)已知双曲线C :2213x y -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为A ,与另一条渐近线交于B 点,则OAB 的内切圆的半径为.例21.(2024·四川·校联考模拟预测)已知双曲线22142x y -=的右焦点为F ,过双曲线上一点00(,)P x y (00y ≠)的直线00240x x y y --=与直线x =A ,与直线3x =相交于点B ,则AFBF=.变式82.(2024·贵州毕节·校考模拟预测)已知双曲线C 的左、右焦点分别为12,F F ,存在过点2F 的直线与双曲线C 的右支交于,A B 两点,且1ABF 为正三角形.试写出一个满足上述条件的双曲线C 的方程:.变式83.(2024·陕西渭南·统考一模)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的焦距为4,焦点到C 的一条渐近线的距离为1,则C 的渐近线方程为变式84.(2024·江西南昌·校联考模拟预测)已知双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线恰好平分第一、三象限,若C 的虚轴长为4,则C 的实轴长为.变式85.(2024·河北唐山·统考二模)已知直线l 0y --=过双曲线C :()222210,0x y a b a b -=>>的一个焦点,且与C 的一条渐近线平行,则C 的实轴长为.变式86.(2024·北京房山·高三统考开学考试)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率22(2)(2)1x y -+-=交于,A B 两点,则||AB =.【解题方法总结】处理双曲线的问题的时候,如果需要画图,注意作图规范,结合图象分析,另外因为双。
2020版高考理科数学(人教版)一轮复习讲义:第九章 第六节 双曲线 Word版含答案
第六节双曲线1.双曲线的定义平面内与两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于非零❶常数(小于|F 1F 2|)❷的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.集合P ={M |||MF 1|-|MF 2||=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a ,c 为常数且a >0,c >0. 2.双曲线的标准方程和几何性质若将双曲线的定义中的“差的绝对值等于常数”中的“绝对值”去掉,则点的集合是双曲线的一支,具体是左支还是右支视情况而定.设双曲线上的点M 到两焦点F 1,F 2的距离之差的绝对值为2a ,则0<2a <|F 1F 2|,这一条件不能忽略.①若2a =|F 1F 2|,则点M 的轨迹是分别以F 1,F 2为端点的两条射线; ②若2a >|F 1F 2|,则点M 的轨迹不存在;③若2a =0,则点M 的轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线.[熟记常用结论]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.若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 2tan θ2,其中θ为∠F 1PF 2.5.若P 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)右支上不同于实轴端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,I 为△PF 1F 2内切圆的圆心,则圆心I 的横坐标为定值a .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:①a =b ;②e =2;③渐近线互相垂直;④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:如果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:①它们有共同的渐近线;②它们的四个焦点共圆;③它们的离心率的倒数的平方和等于1.[小题查验基础]一、判断题(对的打“√”,错的打“×”)(1)平面内到点F 1(0,4),F 2(0,-4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.( ) (2)方程x 2m -y 2n =1(mn >0)表示焦点在x 轴上的双曲线.( )(3)双曲线方程x 2m 2-y 2n 2=λ(m >0,n >0,λ≠0)的渐近线方程是x 2m 2-y 2n 2=0,即x m ±yn =0.( ) (4)若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与x 2b 2-y 2a 2=1(a >0,b >0)的离心率分别是e 1,e 2,则1e 21+1e22=1.()答案:(1)×(2)×(3)√(4)√二、选填题1.双曲线2x2-y2=8的实轴长是()A.2B.2 2C.4 D.4 2解析:选C双曲线2x2-y2=8的标准方程为x24-y28=1,故实轴长为4.2.若双曲线方程为x2-2y2=1,则它的右焦点坐标为()A.⎝⎛⎭⎫22,0B.⎝⎛⎭⎫52,0C.⎝⎛⎭⎫62,0D.(3,0)解析:选C∵原方程可化为x21-y212=1,∴a2=1,b2=12,∴c2=a2+b2=32,∴右焦点坐标为⎝⎛⎭⎫62,0.3.若方程x22+m-y2m+1=1表示双曲线,则m的取值范围是________.解析:因为方程x22+m-y2m+1=1表示双曲线,所以(2+m)(m+1)>0,即m>-1或m<-2.答案:(-∞,-2)∪(-1,+∞)4.若双曲线x2-y2m=1的离心率为3,则实数m=________.解析:由已知可得a=1,c=1+m,所以e=ca=1+m=3,解得m=2.答案:25.双曲线C的焦点分别为(-6,0),(6,0),且经过点(-5,2),则该双曲线的标准方程为____________________.解析:由题意得2a=|(-5+6)2+22-(-5-6)2+22|=45,所以a=25,又c=6,所以b2=c2-a2=36-20=16,所以双曲线的标准方程为x 220-y 216=1.答案:x 220-y 216=1考点一 双曲线的标准方程[基础自学过关][题组练透]1.(2019·绵阳联考)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±34x ,且其右焦点为(5,0),则双曲线C 的标准方程为( )A.x 29-y 216=1 B.x 216-y 29=1 C.x 23-y 24=1 D.x 24-y 23=1 解析:选B 由题意得b a =34,c 2=a 2+b 2=25,所以a =4,b =3,所以所求双曲线的标准方程为x 216-y 29=1.2.与椭圆x 24+y 2=1共焦点且过点P (2,1)的双曲线标准方程是( )A.x 24-y 2=1 B.x 22-y 2=1 C.x 23-y 23=1 D .x 2-y 22=1解析:选B 法一:椭圆x 24+y 2=1的焦点坐标是(±3,0).设双曲线标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),因为双曲线过点P (2,1), 所以4a 2-1b2=1,又a 2+b 2=3,解得a 2=2,b 2=1,所以所求双曲线标准方程是x 22-y 2=1.法二:设所求双曲线标准方程为x 24-λ+y 21-λ=1(1<λ<4),将点P (2,1)的坐标代入可得44-λ+11-λ=1, 解得λ=2(λ=-2舍去),所以所求双曲线标准方程为x 22-y 2=1.3.过双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >b >0)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F 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 的标准方程为( )A.x 24-y 212=1 B.x 27-y 29=1 C.x 28-y 28=1 D.x 212-y 24=1 解析:选A 因为渐近线y =ba x 与直线x =a 交于点A (a ,b ),c =4且(4-a )2+b 2=4,解得a 2=4,b 2=12,因此双曲线的标准方程为x 24-y 212=1.4.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.故所求双曲线标准方程为y 225-x 275=1.答案:y 225-x 275=15.焦点在x 轴上,焦距为10,且与双曲线y 24-x 2=1有相同渐近线的双曲线的标准方程是________________.解析:设所求双曲线的标准方程为y 24-x 2=-λ(λ>0),即x 2λ-y 24λ=1,则有4λ+λ=25,解得λ=5,所以所求双曲线的标准方程为x 25-y 220=1.答案:x 25-y 220=1[名师微点]求双曲线标准方程的2种方法(1)待定系数法:设出双曲线方程的标准形式,根据已知条件,列出参数a ,b ,c 的方程并求出a ,b ,c 的值.与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1有相同渐近线时,可设所求双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0).(2)定义法:依定义得出距离之差的等量关系式,求出a 的值,由定点位置确定c 的值. [提醒] 求双曲线的标准方程时,若焦点位置不确定,要注意分类讨论.也可以设双曲线方程为mx 2+ny 2=1(mn <0)求解.(如第4题)考点二 双曲线的定义及其应用 [师生共研过关][典例精析](1)已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为____________________.(2)已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2=________.(3)已知F 是双曲线x 24-y 212=1的左焦点,A (1,4),P 是双曲线右支上的一动点,则|PF |+|PA |的最小值为________.[解析] (1)如图所示,设动圆M 与圆C 1及圆C 2分别外切于点A 和点B ,根据两圆外切的充要条件,得|MC 1|-|AC 1|=|MA |, |MC 2|-|BC 2|=|MB |. 因为|MA |=|MB |,所以|MC 2|-|MC 1|=|BC 2|-|AC 1|=3-1=2<6.这表明动点M 到两定点C 2,C 1的距离的差是常数2且小于|C 1C 2|.根据双曲线的定义知,动点M 的轨迹为双曲线的左支(点M 到C 2的距离大,到C 1的距离小),且a =1,c =3,则b 2=8,设点M 的坐标为(x ,y ),则其轨迹方程为x 2-y 28=1(x ≤-1).(2)∵由双曲线的定义有|PF 1|-|PF 2|=2a =22, |PF 1|=2|PF 2|,∴|PF 1|=42,|PF 2|=22, 则cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=(42)2+(22)2-422×42×22=34.(3)因为F 是双曲线x 24-y 212=1的左焦点,所以F (-4,0),设其右焦点为H (4,0),则由双曲线的定义可得|PF |+|PA |=2a +|PH |+|PA |≥2a +|AH |=4+(4-1)2+(0-4)2=4+5=9.[答案] (1)x 2-y 28=1(x ≤-1) (2)34(3)9[解题技法]双曲线定义的应用策略(1)根据动点与两定点的距离的差判断动点的轨迹是否为双曲线.(2)利用双曲线的定义解决与双曲线的焦点有关的问题,如最值问题、距离问题.(3)利用双曲线的定义解决问题时应注意三点:①距离之差的绝对值;②2a <|F 1F 2|;③焦点所在坐标轴的位置.[过关训练]1.(2019·唐山模拟)已知F 1,F 2是双曲线x 24-y 2=1的两个焦点,P 在双曲线上,且满足∠F 1PF 2=90°,则△F 1PF 2的面积为( )A .1 B.52C .2D. 5解析:选A 不妨设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则由双曲线的定义可知||PF 1|-|PF 2||=|m -n |=4.又因为∠F 1PF 2=90°,所以|PF 1|2+|PF 2|2=(2c )2=20,即m 2+n 2=20.又||PF 1|-|PF 2||2=|m -n |2=16,所以mn =2.所以△F 1PF 2的面积为S =12mn =1,故选A.2.已知△ABC 的顶点A (-5,0),B (5,0),△ABC 内切圆的圆心在直线x =2上,则顶点C 的轨迹方程是( )A.x 24-y 221=1(x >2) B.y 24-x 221=1(y >2) C.x 221-y 24=1 D.y 24-x 22=1解析:选A 如图,△ABC 与内切圆的切点分别为G ,E ,F . |AG |=|AE |=7,|BF |=|BG |=3,|CE |=|CF |,所以|CA |-|CB |=7-3=4.根据双曲线定义,所求轨迹是以A ,B 为焦点,实轴长为4的双曲线的右支,方程为x 24-y 221=1(x >2).考点三 双曲线的几何性质[全析考法过关][考法全析]考法(一) 求双曲线的离心率(或范围)[例1] (1)已知点F 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点,点E 是该双曲线的右顶点,过F 作垂直于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 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(1,2)C .(2,1+2)D .(1,1+2)(2)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点为F ,直线4x -3y +20=0过点F 且与双曲线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.53D.54[解析] (1)若△ABE 是锐角三角形,只需∠AEF <45°,在Rt △AFE 中,|AF |=b 2a ,|FE |=a +c ,则b 2a <a +c ,即b 2<a 2+ac ,即2a 2-c 2+ac >0,则e 2-e -2<0,解得-1<e <2,又e >1,则1<e <2,故选B.(2)根据直线4x -3y +20=0与x 轴的交点F 为(-5,0),可知半焦距c =5,设双曲线C 的右焦点为F 2,连接PF 2,根据|OF 2|=|OF |且|OP |=|OF |可得,△PFF 2为直角三角形,如图,过点O 作OA 垂直于直线4x -3y +20=0,垂足为A ,则易知OA 为△PFF 2的中位线,又原点O 到直线4x -3y +20=0的距离d =4,所以|PF 2|=2d =8,|PF |=|FF 2|2-|PF 2|2=6,故结合双曲线的定义可知|PF 2|-|PF |=2a =2,所以a =1,故e =ca=5.[答案] (1)B (2)A考法(二) 求双曲线的渐近线[例2] (2019·武汉调研)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 =0B .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 2=25,b 2=16,∴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考法(三) 求双曲线的方程[例3] 已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点为F ,离心率为 2.若经过F 和P (0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为( )A.x 24-y 24=1 B.x 28-y 28=1C.x 24-y 28=1 D.x 28-y 24=1 [解析] 由离心率为2,可知a =b ,c =2a , 所以F (-2a ,0),由题意知k PF =4-00-(-2a )=42a =1,所以2a =4,解得a =22, 所以双曲线的方程为x 28-y 28=1.[答案] B[规律探求][过关训练]1.(2018·全国卷Ⅱ)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为3,则其渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±3xC .y =±22xD .y =±32x解析:选A ∵e =ca =a 2+b 2a =3, ∴a 2+b 2=3a 2,∴b =2a . ∴渐近线方程为y =±2x .2.(2018·全国卷Ⅲ)设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,O 是坐标原点.过F 2作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若|PF 1|=6|OP |,则C 的离心率为( )A. 5B.2C. 3D. 2解析:选C 不妨设一条渐近线的方程为y =ba x ,则F 2到y =ba x 的距离d =|bc |a 2+b 2=b . 在Rt △F 2PO 中,|F 2O |=c , 所以|PO |=a ,所以|PF 1|=6a ,又|F 1O |=c ,所以在△F 1PO 与Rt △F 2PO 中, 根据余弦定理得cos ∠POF 1=a 2+c 2-(6a )22ac =-cos ∠POF 2=-ac ,即3a 2+c 2-(6a )2=0,得3a 2=c 2,所以e =ca= 3.3.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是双曲线C 的两个焦点.若MF 1―→·MF 2―→<0,则y 0的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-33,33 B.⎝⎛⎭⎫-36,36 C.⎝⎛⎭⎫-223,223D.⎝⎛⎭⎫-233,233解析:选A 由题意知a =2,b =1,c =3, 设F 1(-3,0),F 2(3,0),则MF 1―→=(-3-x 0,-y 0), MF 2―→=(3-x 0,-y 0). ∵MF 1―→·MF 2―→<0,∴(-3-x 0)(3-x 0)+y 20<0, 即x 20-3+y 20<0.∵点M (x 0,y 0)在双曲线C 上, ∴x 202-y 20=1,即x 20=2+2y 20, ∴2+2y 20-3+y 20<0,∴-33<y 0<33.。
双曲线方程及其性质(学生版)-高中数学
双曲线方程及其性质1.5年真题考点分布5年考情考题示例考点分析关联考点2024年新I卷,第12题,5分求双曲线的离心率无2024年新Ⅱ卷,第19题,17分求直线与双曲线的交点坐标由递推关系证明等比数列向量夹角的坐标表示2023年新I卷,第16题,5分利用定义解决双曲线中集点三角形问题求双曲线的离心率或离心率的取值范围无2023年新Ⅱ卷,第21题,12分根据a、b、c求双曲线的标准方程直线的点斜式方程及辨析双曲线中的定直线问题2022年新I卷,第21题,12分求双曲线标准方程求双曲线中三角形(四边形)的面积问题根据韦达定理求参数2022年新Ⅱ卷,第21题,12分根据双曲线的渐近线求标准方程求双曲线中的弦长由中点弦坐标或中点弦方程、斜率求参数根据韦达定理求参数2021年新I卷,第21题,12分求双曲线的标准方程双曲线中的轨迹方程双曲线中的定值问题2021年新Ⅱ卷,第13题,5分根据a,b,c齐次式关系求渐近线方程由双曲线的离心率求参数的取值范围2020年新I卷,第9题,5分判断方程是否表示双曲线二元二次方程表示的曲线与圆的关系判断方程是否表示椭圆2020年新Ⅱ卷,第10题,5分判断方程是否表示双曲线二元二次方程表示的曲线与圆的关系判断方程是否表示椭圆2.命题规律及备考策略【命题规律】本节内容是新高考卷的常考内容,设题稳定,难度中等或偏难,分值为5-17分【备考策略】1.熟练掌握双曲线的定义及其标准方程,会基本量的求解2.熟练掌握双曲线的几何性质,并会相关计算3.能熟练计算双曲线的离心率4.会求双曲线的标准方程,会双曲线方程简单的实际应用5.会求双曲线中的相关最值【命题预测】本节内容是新高考卷的常考内容,常常考查标准方程的求解、基本量的计算及离心率的求解,需重点强化训练知识讲解1.双曲线的定义平面上一动点M x ,y 到两定点F 1-c ,0 ,F 2c ,0 的距离的差的绝对值为定值2a 且小于F 1F 2 =2c 的点的轨迹叫做双曲线这两个定点F 1,F 2叫做双曲线的焦点,两焦点的距离F 1F 2 叫做双曲线的焦距2.数学表达式:MF 1 -MF 2 =2a <F 1F 2 =2c3.双曲线的标准方程焦点在x 轴上的标准方程焦点在y 轴上的标准方程标准方程为:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)标准方程为:y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0)4.双曲线中a ,b ,c 的基本关系(c 2=a 2+b 2)5.双曲线的几何性质焦点的位置焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0)范围x ≤-a 或x ≥ay ∈R y ≤-a 或y ≥ax ∈R 顶点坐标A 1(-a ,0),A 2(a ,0)B 1(0,-b ),B 2(0,b )A 1(0,-a ),A 2(0,a )B 1(-b ,0),B 2(b ,0)实轴A 1A 2 =2a 实轴长,A 1O =A 2O =a 实半轴长虚轴B 1B 2 =2b 虚轴长,B 1O =B 2O =b 虚半轴长焦点F 1(-c ,0),F 2(c ,0)F 1(0,-c ),F 2(0,c )焦距F 1F 2 =2c 焦距,F 1O =F 2O =c 半焦距对称性对称轴为坐标轴,对称中心为(0,0)渐近线方程y =±baxy =±a bx离心率e =ca(e >1)e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a 2=1+b a 2⇒e =1+b a2离心率对双曲线的影响e 越大,双曲线开口越阔e 越小,双曲线开口越窄6.离心率与渐近线夹角的关系e =1cos α7.通径:(同椭圆)通径长:MN =EF =2b 2a,半通径长:MF 1 =NF 1 =EF 2 =FF 2 =b 2a8.双曲线的焦点到渐近线的距离为b考点一、双曲线的定义及其应用1.(2024·河北邢台·二模)若点P 是双曲线C :x 216-y 29=1上一点,F 1,F 2分别为C 的左、右焦点,则“PF 1 =8”是“PF 2 =16”的()A.既不充分也不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.充分不必要条件2.(2023·全国·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为F 1、F 2,过F 1的直线交双曲线左支于A 、B 两点,且AB =5,若双曲线的实轴长为8,那么△ABF 2的周长是()A.5B.16C.21D.263.(2024高三·全国·专题练习)若动点P x ,y 满足方程x +2 2+y 2-x -2 2+y 2 =3,则动点P 的轨迹方程为()A.x 294-y 274=1 B.x 294+y 274=1C.x 28+y 24=1D.x 216-y 212=11.(2024·陕西榆林·模拟预测)设F 1,F 2是双曲线C :x 24-y 28=1的左,右焦点,过F 1的直线与y 轴和C 的右支分别交于点P ,Q ,若△PQF 2是正三角形,则|PF 1|=()A.2B.4C.8D.162.(23-24高三下·山东青岛·阶段练习)双曲线x 2a2-y 212=1(a >0)的两个焦点分别是F 1与F 2,焦距为8;M 是双曲线上的一点,且MF 1 =5,则MF 2 =.3.(23-24高二上·四川凉山·期末)已知点M 2,0 ,N -2,0 ,动点P 满足条件PM -PN =2,则动点P 的轨迹方程为()A.x 23-y 2=1x ≥3B.x 23-y 2=1x ≤-3C.x 2-y 23=1x ≥1 D.x 2-y 23=1x ≤-1 考点二、双曲线的标准方程1.(2024高三下·全国·专题练习)双曲线方程为x 2k -2+y 25-k =1,则k 的取值范围是()A.k >5B.2<k <5C.-2<k <2D.-2<k <2或k >52.(2023高三上·湖北孝感·专题练习)过点2,2 且与椭圆9x 2+3y 2=27有相同焦点的双曲线方程为()A.x 26-y 28=1B.y 26-x 28=1C.x 22-y 24=1D.y 22-x 24=13.(22-23高二下·甘肃武威·开学考试)求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1)a =4,经过点A 1,4103;(2)焦点y 轴上,且过点3,-42 ,94,5.4.(23-24高三上·河北张家口·开学考试)“k >2”是“x 2k +1-y 2k -2=1表示双曲线”的( ).A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件5.(2024·辽宁·二模)已知双曲线C :x 2-y 2=λ(λ≠0)的焦点为(0,±2),则C 的方程为()A.x 2-y 2=1B.y 2-x 2=1C.x 2-y 2=2D.y 2-x 2=26.(2022高三·全国·专题练习)已知某双曲线的对称轴为坐标轴,且经过点P3,27,Q-62,7,求该双曲线的标准方程.考点三、双曲线的几何性质1.(2024·福建福州·模拟预测)以y=±3x为渐近线的双曲线可以是()A.x23-y2=1 B.x2-y29=1 C.y23-x2=1 D.y2-x29=12.(2024·广西柳州·模拟预测)双曲线x24-y216=1的一个顶点到渐近线的距离为( ).A.5B.4C.455D.233.(2024·河南新乡·三模)双曲线E:x2a2+a+2-y22a+3=1的实轴长为4,则a=.4.(2024·湖南益阳·模拟预测)已知双曲线x2m -y2n=1(m>0,n>0)与椭圆x24+y23=1有相同的焦点,则4m+1n的最小值为()A.6B.7C.8D.95.(2022·福建三明·模拟预测)已知双曲线C1:x2+y2m=1m≠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=06.(2024·贵州·模拟预测)我们把离心率为5+12的双曲线称为“黄金双曲线”.已知“黄金双曲线”C:x2 25-2-y2b2=1(b>0),则C的虚轴长为.1.(24-25高三上·江苏南通·开学考试)过点P2,3的等轴双曲线的方程为.2.(2024·安徽合肥·一模)双曲线C:x2-y2b2=1的焦距为4,则C的渐近线方程为()A.y=±15xB.y=±3xC.y=±1515x D.y=±33x3.(23-24高三上·河南漯河·期末)已知双曲线C:mx2-y2=1(m>0)的一条渐近线方程为mx+3y =0,则C的焦距为.4.(24-25高三上·山东泰安·开学考试)若双曲线x2a2-y2b2=1a>0,b>0的一个焦点F5,0,一条渐近线方程为y=34x,则a+b=.5.(2024·河南新乡·模拟预测)(多选)已知a>0,b>0,则双曲线C1:x2a2-y2b2=1与C2:x2a2-y2b2=4有相同的()A.焦点B.焦距C.离心率D.渐近线考点四、双曲线的离心率1.(2023·北京·高考真题)已知双曲线C的焦点为(-2,0)和(2,0),离心率为2,则C的方程为.2.(2024·上海·高考真题)三角形三边长为5,6,7,则以边长为6的两个顶点为焦点,过另外一个顶点的双曲线的离心率为.3.(2024·全国·高考真题)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.24.(2022·浙江·高考真题)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左焦点为F,过F且斜率为b4a的直线交双曲线于点A x1,y1,交双曲线的渐近线于点B x2,y2且x1<0<x2.若|FB|=3|FA|,则双曲线的离心率是.5.(2022·全国·高考真题)双曲线C的两个焦点为F1,F2,以C的实轴为直径的圆记为D,过F1作D的切线与C交于M,N两点,且cos∠F1NF2=35,则C的离心率为()A.52B.32C.132D.1726.(2024·广东江苏·高考真题)设双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1、F2,过F2作平行于y轴的直线交C于A,B两点,若|F1A|=13,|AB|=10,则C的离心率为.1.(2024·河南周口·模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距与其虚轴长之比为3:2,则C 的离心率为()A.5B.455C.355D.522.(2024·四川成都·模拟预测)双曲线C :x 2m -y 2=1(m >0)的一条渐近线为3x +my =0,则其离心率为( ).A.233B.63C.103D.2633.(2024·湖北武汉·模拟预测)已知双曲线y 2a 2-x 2b 2=1a >0,b >0 的一条渐近线的倾斜角为5π6,则此双曲线的离心率为()A.2B.3C.2D.54.(2024·山东·模拟预测)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线与E 的右支交于A ,B 两点,且BF 2 =2AF 2 ,若AF 1 ⋅AB=0,则双曲线E 的离心率为()A.3B.173C.233D.1035.(2024·福建泉州·一模)O 为坐标原点,双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点为F 1,点P 在E 上,直线PF 1与直线bx +ay =0相交于点M ,若PM =MF 1 =2MO ,则E 的离心率为.考点五、双曲线中的最值问题1.(22-23高三上·湖北黄冈·阶段练习)P 为双曲线x 2-y 2=1左支上任意一点,EF 为圆C :(x -2)2+y 2=4的任意一条直径,则PE ⋅PF的最小值为()A.3B.4C.5D.92.(22-23高三下·江苏淮安·期中)已知F 1,F 2分别为双曲线x 29-y 24=1的左、右焦点,P 为双曲线右支上任一点,则PF 12-PF 2PF 2最小值为()A.19B.23C.25D.853.(22-23高二上·浙江湖州·期末)双曲线x 2m -y 2n =1(m >0,n >0)的离心率是2,左右焦点分别为F 1,F 2,P 为双曲线左支上一点,则PF 2 PF 1的最大值是()A.32B.2C.3D.41.(22-23高三下·福建泉州·阶段练习)双曲线C :x 2-y 2=1的左、右顶点分别为A ,B ,P 为C 上一点,直线P A ,PB 与x =12分别交于M ,N 两点,则MN 的最小值为.2.(2022高三·全国·专题练习)长为11的线段AB 的两端点都在双曲线x 29-y 216=1的右支上,则AB 中点M 的横坐标的最小值为()A.75B.5110C.3310D.323.(23-24高二下·江苏南京·期中)已知A ,B 分别是双曲线C :x 29-y 25=1的左、右顶点,P 是双曲线C上的一动点,直线P A ,直线PB 与x =2分别交于M ,N 两点,记△PMN ,△P AB 的外接圆面积分别为S 1,S 2,则S 1S 2的最小值为()A.316B.181 C.34D.2581考点六、双曲线的简单应用1.(23-24高三上·江西·期末)阿波罗尼斯(约公元前262年~约公元前190年),古希腊著名数学家﹐主要著作有《圆锥曲线论》、《论切触》等.尤其《圆锥曲线论》是一部经典巨著,代表了希腊几何的最高水平,此书集前人之大成,进一步提出了许多新的性质.其中也包括圆锥曲线的光学性质,光线从双曲线的一个焦点发出,通过双曲线的反射,反射光线的反向延长线经过其另一个焦点.已知双曲线C :x 2a2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,其离心率e =5,从F 2发出的光线经过双曲线C 的右支上一点E 的反射,反射光线为EP ,若反射光线与入射光线垂直,则sin ∠F 2F 1E =()A.56B.55C.45D.2552.(22-23高二上·山东德州·期末)3D 打印是快速成型技术的一种,通过逐层打印的方式来构造物体.如图所示的笔筒为3D 打印的双曲线型笔筒,该笔筒是由离心率为3的双曲线的一部分围绕其旋转轴逐层旋转打印得到的,已知该笔筒的上底直径为6cm ,下底直径为8cm ,高为8cm (数据均以外壁即笔筒外侧表面计算),则笔筒最细处的直径为()A.5748cm B.2878cm C.5744cm D.2874cm 3.(2023·浙江杭州·二模)费马定理是几何光学中的一条重要原理,在数学中可以推导出圆锥曲线的一些光学性质.例如,点P 为双曲线(F 1,F 2为焦点)上一点,点P 处的切线平分∠F 1PF 2.已知双曲线C :x 24-y 22=1,O 为坐标原点,l 是点P 3,102 处的切线,过左焦点F 1作l 的垂线,垂足为M ,则OM=.4.(2024·全国·模拟预测)在天文望远镜的设计中,人们利用了双曲线的光学性质:从双曲线的一个焦点射出的光线,经过双曲线反射后,反射光线的反向延长线都汇聚到双曲线的另一个焦点上.如图,已知双曲线的离心率为2,则当入射光线F 2P 和反射光线PE 互相垂直时(其中P 为入射点),cos ∠F 1F 2P 的值为()A.5+14B.5-14C.7+14D.7-145.(2024·吉林延边·一模)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x 2-y 24=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.6.(2023·广东茂名·三模)我国首先研制成功的“双曲线新闻灯”,如图,利用了双曲线的光学性质:F 1,F 2是双曲线的左、右焦点,从F 2发出的光线m 射在双曲线右支上一点P ,经点P 反射后,反射光线的反向延长线过F 1;当P 异于双曲线顶点时,双曲线在点P 处的切线平分∠F 1PF 2.若双曲线C 的方程为x 29-y 216=1,则下列结论正确的是()A.射线n 所在直线的斜率为k ,则k ∈-43,43B.当m ⊥n 时,PF 1 ⋅PF 2 =32C.当n过点Q7,5时,光线由F2到P再到Q所经过的路程为13D.若点T坐标为1,0,直线PT与C相切,则PF2=12一、单选题1.(23-24高三下·重庆·期中)已知双曲线y212-x2b2=1b>0的焦距为8,则该双曲线的渐近线方程为()A.y=±13x B.y=±3x C.y=±3x D.y=±33x2.(2024·湖南邵阳·模拟预测)若点-3,4在双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的一条渐近线上,则C的离心率为()A.259B.2516C.53D.543.(2024·全国·模拟预测)设双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一个顶点坐标为(-2,0),焦距为23,则双曲线的渐近线方程为()A.y=±2xB.y=±2xC.y=±12x D.y=±22x4.(2024高三上·全国·专题练习)已知双曲线C的左、右焦点分别是F1,F2,P是双曲线C上的一点,且PF1=5,PF2=3,∠F1PF2=120°,则双曲线C的离心率是()A.7B.72C.73D.745.(2024·全国·模拟预测)若双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点F c,0到其渐近线的距离为32c,则该双曲线的离心率为()A.12B.32C.2D.26.(2024·四川·模拟预测)已知F1,F2分别为双曲线C的左、右焦点,过F1的直线与双曲线C的左支交于A ,B 两点,若AF 1 =2F 1B ,AB =BF 2 ,则cos ∠F 1BF 2=()A.118B.19C.29D.237.(2024·全国·模拟预测)设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)和双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率分别为e 1,e 2,若e 1∈55,1 ,则e 2的取值范围是()A.1,255B.1,355C.255,+∞D.355,+∞二、填空题8.(2024·湖南岳阳·三模)已知双曲线C 过点(1,6),且渐近线方程为y =±2x ,则C 的离心率为.9.(2024高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系xOy 中,已知点F 1-17,0 、F 217,0 ,MF 1 -MF 2 =2,点M 的轨迹为C ,则C 的方程为.10.(2024高三·全国·专题练习)求适合下列条件的曲线的标准方程:(1)过点A (3,2)和点B (23,1)的椭圆;(2)焦点在x 轴上,离心率为2,且过点(-2,2)的双曲线.一、单选题1.(2024·江西·模拟预测)已知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F 1的直线交双曲线左支于A ,B 两点,AB ⊥AF 2,tan ∠AF 2B =43,则双曲线C 的渐近线方程为()A.y =±32xB.y =±3xC.y =±32x D.y =±62x 2.(2024·山西太原·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知点A 坐标为0,-6 ,若动点P 位于y 轴右侧,且到两定点F 1-3,0 ,F 23,0 的距离之差为定值4,则△APF 1周长的最小值为()A.3+45B.3+65C.4+45D.4+653.(2024·广东广州·模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,一条渐近线的方程为y =2x ,直线y =kx 与C 在第一象限内的交点为P .若PF =PO ,则k 的值为()A.52B.32C.255D.4554.(2024·湖南长沙·二模)已知A 、B 分别为双曲线C :x 2-y 23=1的左、右顶点,过双曲线C 的左焦点F作直线PQ 交双曲线于P 、Q 两点(点P 、Q 异于A 、B ),则直线AP 、BQ 的斜率之比k AP :k BQ =()A.-13B.-23C.-3D.-325.(2024·河北·三模)已知O 是坐标原点,M 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 右支上任意一点,过点M作双曲线的切线,与其渐近线交于A ,B 两点,若△AOB 的面积为12b 2,则双曲线的离心率为()A.2B.3C.5D.26.(2024·陕西商洛·模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1作直线与双曲线C 的左、右两支分别交于A ,B 两点.若AB =83AF 1 ,且cos ∠F 1BF 2=14,则双曲线C 的离心率为()A.2B.53C.43D.37.(2024·宁夏银川·二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=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,+∞二、填空题8.(2024·浙江·模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,M 为双曲线渐近线上的点,且F 1M ⋅F 2M=0,若MF 1 =2MF 2 ,则该双曲线的离心率e =.9.(2024·辽宁·模拟预测)设O 为坐标原点,F 1,F 2为双曲线C :x 29-y 26=1的两个焦点,点P 在C 上,cos ∠F 1PF 2=45,则|OP |=10.(2024·广西来宾·模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1、F 2,若双曲线的左支上一点P 满足sin ∠PF 1F 2sin ∠PF 2F 1=3,以F 2为圆心的圆与F 1P 的延长线相切于点M ,且F 1M =3F 1P ,则双曲线的离心率为.1.(2024·天津·高考真题)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.P 是双曲线右支上一点,且直线PF 2的斜率为2.△PF 1F 2是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为()A.x 28-y 22=1B.x 28-y 24=1C.x 22-y 28=1D.x 24-y 28=12.(2023·全国·高考真题)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为5,C 的一条渐近线与圆(x -2)2+(y -3)2=1交于A ,B 两点,则|AB |=()A.55B.255C.355D.4553.(2023·全国·高考真题)设A ,B 为双曲线x 2-y 29=1上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是()A.1,1B.-1,2C.1,3D.-1,-44.(2023·天津·高考真题)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.过F 2向一条渐近线作垂线,垂足为P .若PF 2 =2,直线PF 1的斜率为24,则双曲线的方程为()A.x 28-y 24=1B.x 24-y 28=1C.x 24-y 22=1D.x 22-y 24=15.(2023·北京·高考真题)已知双曲线C 的焦点为(-2,0)和(2,0),离心率为2,则C 的方程为.6.(2023·全国·高考真题)已知双曲线C 的中心为坐标原点,左焦点为-25,0 ,离心率为5.(1)求C 的方程;(2)记C 的左、右顶点分别为A 1,A 2,过点-4,0 的直线与C 的左支交于M ,N 两点,M 在第二象限,直线MA 1与NA 2交于点P .证明:点P 在定直线上.7.(2022·天津·高考真题)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,抛物线y 2=45x 的准线l 经过F 1,且l 与双曲线的一条渐近线交于点A ,若∠F 1F 2A =π4,则双曲线的方程为()A.x 216-y 24=1B.x 24-y 216=1C.x 24-y 2=1D.x 2-y 24=18.(2022·北京·高考真题)已知双曲线y 2+x 2m =1的渐近线方程为y =±33x ,则m =.9.(2022·全国·高考真题)若双曲线y 2-x 2m2=1(m >0)的渐近线与圆x 2+y 2-4y +3=0相切,则m =.10.(2022·全国·高考真题)记双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为e ,写出满足条件“直线y =2x 与C 无公共点”的e 的一个值.11.(2021·全国·高考真题)双曲线x 24-y 25=1的右焦点到直线x +2y -8=0的距离为.12.(2021·全国·高考真题)若双曲线x 2a 2-y 2b2=1的离心率为2,则此双曲线的渐近线方程.13.(2021·北京·高考真题)若双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1离心率为2,过点2,3 ,则该双曲线的方程为()A.2x 2-y 2=1B.x 2-y 23=1 C.5x 2-3y 2=1D.x 22-y 26=114.(2021·全国·高考真题)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.15.(2021·全国·高考真题)在平面直角坐标系xOy 中,已知点F 1-17,0 、F 217,0 ,MF 1 -MF 2 =2,点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.。
新高考数学复习考点知识与题型专题讲解25---双曲线的离心率
新高考数学复习考点知识与题型专题讲解双曲线的离心率考向一 根据a,b,c 的值或关系直接求离心率1、(1)已知点(2,3)在双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)上,若双曲线C 的焦距为4,则它的离心率e =_______________;(2)设双曲线的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为B ,如果直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率e =_______________;【解析】(1)由点(2,3)在双曲线C 可得22491a b-=①.又焦距为4,所以c=2②,联立①②,解得1,a b ==C 的离心率2e =(2)当焦点在x 轴时,由题意可得201,0即b bb ac c a-=-=-当焦点在y 轴时,由题意可得201,0即c ab ac b b-=-=-2222222,10,又两边同时除以得解得c a b c a ac a e e e =+∴=+--==2、设F 1、F 2分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点.若双曲线上存在点A ,使∠F 1AF 2=90°,且|AF 1|=3|AF 2|,则双曲线的离心率等于 .【解析】由12112223,3AF AF a AF aAF AF AF a ⎧-=⎧=⎪⎪⎨⎨==⎪⎪⎩⎩解得, 由∠F 1AF 2=90°,得2221212AF AF F F +=,即(3a )2+a 2=(2c )2,得e=2.考向二 根据公式2221b e a=+求离心率1、渐近线方程为x ±y =0的双曲线的离心率是A .B .1C.2解析根据渐进线方程为的双曲线,可得,所以,则该双曲线的离心率为C . 2、若双曲线x 2a 2-y 2b2=1的离心率为3,则其渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±2xC .y =±12xD .y =±22x【答案】B0x y ±=a b =c =ce a==【解析】在双曲线中,离心率e =ca =1+⎝⎛⎭⎫b a 2=3,可得b a=2,故所求的双曲线的渐近线方程是y =±2x .3.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.73 B.54 C.43 D.53【答案】D【解析】(1)由题意知b a =43,则e 2=1+b 2a 2=259,所以e =53.4、设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P 使得|PF 1|+|PF 2|=3b ,|PF 1|·|PF 2|=94ab ,则该双曲线的离心率为 。
数学(文)一轮教学案:第十章第2讲 双曲线及其性质 Word版含解析
第2讲 双曲线及其性质 考纲展示 命题探究1 双曲线的定义(1)定义:平面上,到两定点的距离之差的绝对值为常数(小于两定点间的距离)的动点的轨迹.两定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做焦距.(2)符号语言:||MF 1|-|MF 2||=2a (2a <|F 1F 2|). 2 双曲线的标准方程根据双曲线的定义,通过建立适当的坐标系得出的,其形式为: (1)当双曲线的焦点在x 轴上时,双曲线的标准方程为 x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).(2)当双曲线的焦点在y 轴上时,双曲线的标准方程为 y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0). 3 双曲线方程的几种常见设法(1)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1有共同渐近线的双曲线方程可设为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0).(2)若双曲线的渐近线方程为y =±n m x ,则双曲线方程可设为x 2m 2-y 2n2=λ(λ≠0)或n 2x 2-m 2y 2=λ(λ≠0). (3)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1共焦点的双曲线方程可设为x 2a 2-k -y 2b 2+k =1(-b 2<k <a 2).(4)过两个已知点的双曲线的标准方程可设为mx 2+ny 2=1(mn <0).(5)与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)有共同焦点的双曲线方程可设为x 2a 2-λ+y 2b 2-λ=1(b 2<λ<a 2).注意点 双曲线定义的理解当|MF 1|-|MF 2|=2a 时,曲线仅表示焦点F 2所对应的双曲线的一支;当|MF 1|-|MF 2|=-2a 时,曲线仅表示焦点F 1所对应的双曲线的一支;当2a =|F 1F 2|时,轨迹为分别以F 1,F 2为端点的两条射线;当2a >|F 1F 2|时,动点轨迹不存在.1.思维辨析(1)平面内到点F 1(0,4),F 2(0,-4)距离之差等于6的点的轨迹是双曲线.( )(2)平面内到点F 1(0,4),F 2(0,-4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.( )(3)方程x 2m -y 2n =1(mn >0)表示焦点在x 轴上的双曲线.( ) (4)x 2m +y 2n =1表示双曲线的充要条件是mn <0.( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√2.与椭圆C :y 216+x 212=1共焦点且过点(1,3)的双曲线的标准方程为( )A .x 2-y23=1B .y 2-2x 2=1 C.y 22-x 22=1 D.y 23-x 2=1答案 C解析 椭圆y 216+x 212=1的焦点坐标为(0,-2),(0,2),设双曲线的标准方程为y 2m -x 2n =1(m >0,n >0),则⎩⎨⎧3m -1n =1,m +n =4,解得m =n =2,故选C.3.双曲线x 216-y 29=1上的点P 到点(5,0)的距离是6,则点P 的坐标是________.答案 (8,±33)解析 F (5,0)为双曲线的右焦点,设P (x ,y ),则(x -5)2+y 2=36①,与x 216-y 29=1②,联立①②解得:x =8,y =±3 3.∴P (8,±33).[考法综述] 高考一般考查双曲线方程的求法和通过方程研究双曲线的性质.双曲线的定义的考查主要是利用定义求双曲线的方程,或者是与正余弦定理结合解决焦点三角形问题.命题法 双曲线的定义和方程典例 (1)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为( )A.x 220-y 25=1 B.x 25-y 220=1 C.x 280-y 220=1D.x 220-y 280=1(2)已知双曲线x 24-y 2=1的左、右焦点为F 1,F 2,点P 为左支上一点,且满足∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积为________.[解析] (1)由2c =10,得c =5,∵点P (2,1)在直线y =b a x 上,∴1=2ba ,即a =2b . 又∵a 2+b 2=25,∴a 2=20,b 2=5. 故双曲线C 的方程为x 220-y 25=1. (2)设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,所以⎩⎪⎨⎪⎧m 2+n 2-mn =20,m 2+n 2-2mn =16,所以mn =4,所以S △F 1PF 2=12mn sin60°= 3. [答案] (1)A (2) 3【解题法】 双曲线标准方程的求法 (1)一般步骤①判断:根据已知条件确定双曲线的焦点在x 轴上,还是在y 轴上,还是两个坐标轴都有可能.②设:根据①中判断设出所需的未知数或者标准方程. ③列:根据题意列关于a ,b ,c 的方程或者方程组. ④解:求解得到方程. (2)常见问题形式①如果已知双曲线的中心在原点,且确定了焦点在x 轴上还是y 轴上,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:一种是分类讨论,注意考虑要全面;另一种是如果已知中心在原点,但不能确定焦点的具体位置,可以设双曲线的一般方程mx 2+ny 2=1(mn <0).1.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-y24=1B.x 24-y 2=1 C.y 24-x 2=1 D .y 2-x 24=1答案 C解析 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1和y 2a 2-x 2b 2=1的渐近线方程分别为x 2a 2-y 2b 2=0和y 2a 2-x 2b 2x 轴上,C 、D 选项中双曲线的焦点在y 轴上,又令y 24-x 2=0,得y =±2x ,令y 2-x 24=0,得y =±12x ,故选C.2.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的离心率e =54,且其右焦点为F 2(5,0),则双曲线C 的方程为( )A.x 24-y 23=1B.x 29-y 216=1C.x 216-y 29=1 D.x 23-y 24=1答案 C解析 由题意得e =1+b 2a 2=54,又右焦点为F 2(5,0),a 2+b 2=c 2,所以a 2=16,b 2=9,故双曲线C 的方程为x 216-y29=1.3.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线过点(2,3),且双曲线的一个焦点在抛物线y 2=47x 的准线上,则双曲线的方程为( )A.x 221-y 228=1 B.x 228-y 221=1 C.x 23-y 24=1 D.x 24-y 23=1答案 D解析 由题意可得b a =32,c =7,又c 2=7=a 2+b 2,解得a 2=4,b 2=3,故双曲线的方程为x 24-y23=1.4.已知双曲线C 的离心率为2,焦点为F 1,F 2,点A 在C 上.若|F 1A |=2|F 2A |,则cos ∠AF 2F 1=( )A.14B.13 C.24 D.23答案 A解析 ∵双曲线的离心率为2,∴ca =2, ∴a ∶b ∶c =1∶3∶2.又∵⎩⎪⎨⎪⎧|AF 1|-|AF 2|=2a ,|F 1A |=2|F 2A |,∴|AF 1|=4a ,|AF 2|=2a ,∴|F 1F 2|=2c =4a ,∴cos ∠AF 2F 1=|AF 2|2+|F 1F 2|2-|AF 1|22|AF 2||F 1F 2|=4a 2+16a 2-16a 22×2a ×4a=4a 216a 2=14,选A.5.设双曲线C 经过点(2,2),且与y 24-x 2=1具有相同渐近线,则C 的方程为________;渐近线方程为________.答案 x 23-y 212=1 y =±2x解析 双曲线y 24-x 2=1的渐近线方程为y =±2x .设与双曲线y 24-x 2=1有共同渐近线的方程为y 24-x 2=λ(λ≠0),又(2,2)在双曲线上,故224-22=λ,解得λ=-3.故所求双曲线方程为y 24-x 2=-3,即x 23-y 212=1. 所求双曲线的渐近线方程为y =±2x .6.如图所示,已知双曲线以长方形ABCD 的顶点A ,B 为左、右焦点,且双曲线过C ,D 两顶点.若AB =4,BC =3,则此双曲线的标准方程为________.答案 x 2-y 23=1解析 设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).由题意得B (2,0),C (2,3),∴⎩⎨⎧4=a 2+b 2,4a 2-9b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,b 2=3,∴双曲线的标准方程为x 2-y 23=1.7.已知双曲线的渐近线方程为2x ±3y =0,且焦距是213,则双曲线方程为________.答案 x 29-y 24=1或y 24-x 29=1解析 设双曲线方程为x 29-y 24=λ(λ≠0). 若λ>0,则a 2=9λ,b 2=4λ, c 2=a 2+b 2=13λ.由题设知2c =213,∴λ=1, 故所求双曲线方程为x 29-y 24=1; 若λ<0,则a 2=-4λ,b 2=-9λ,c 2=a 2+b 2=-13λ.由2c =213,∴λ=-1, 故所求双曲线方程为y 24-x 29=1.综上,所求双曲线方程为x 29-y 24=1或y 24-x 29=1. 1 双曲线的几何性质(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. 3 点P (x 0,y 0)和双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的关系(1)P 在双曲线内(含焦点部分)⇔x 20a 2-y 20b 2>1; (2)P 在双曲线上⇔x 20a 2-y 20b 2=1;(3)P 在双曲线外(不含焦点部分)⇔x 20a 2-y 20b 2<1.注意点 双曲线的离心率与曲线开口大小的关系离心率e 的取值范围:e >1,当e 越接近于1时,双曲线开口越小;e 越接近于+∞时,双曲线开口越大.1.思维辨析(1)双曲线方程x 2m 2-y 2n 2=λ(m >0,n >0,λ≠0)的渐近线方程是x 2m 2-y 2n 2=0,即x m ±y n =0.( )(2)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于 2.( ) (3)若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与x 2b 2-y 2a 2=1(a >0,b >0)的离心率分别是e 1,e 2,则1e 21+1e 22=1(此结论中两条双曲线称为共轭双曲线).( )(4)渐近线的斜率与双曲线的离心率的关系是k =±e 2+1.( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×2.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线的中心在原点,焦点在y 轴上,一条渐近线方程为x -2y =0,则它的离心率为( )A. 5B.52C. 3 D .2答案 A解析 依题意设双曲线的方程是y 2a 2-x 2b 2=1(其中a >0,b >0),则其渐近线方程是y =±a b x ,由题知a b =12,即b =2a ,因此其离心率e =a 2+b 2a =5aa = 5.3.以椭圆x 24+y 23=1的焦点为顶点,顶点为焦点的双曲线的渐近线方程为________.答案 y =±3x解析 椭圆x 24+y 23=1的焦点坐标为(1,0),(-1,0),顶点坐标为(2,0),(-2,0).则双曲线的顶点为(1,0),(-1,0),焦点为(2,0),(-2,0). 则双曲线的标准方程为:x 2-y 23=1.其渐近线为y =±3x .[考法综述] 高考对于双曲线的几何性质的考查以理解和运用为主,双曲线独有的渐近线是高频考点,常与其他圆锥曲线综合考查,难度较大.命题法 双曲线的几何性质典例 (1)已知F 1、F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,过点F 2与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点M ,若点M 在以线段F 1F 2为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是( )A .(1,2)B .(2,3)C .(3,2)D .(2,+∞)(2)过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F 作圆O :x 2+y 2=a 2的两条切线,切点为A ,B ,双曲线左顶点为C ,若∠ACB =120°,则双曲线的渐近线方程为( )A .y =±3xB .y =±33x C .y =±2xD .y =±22x[解析] (1) 如图所示,过点F 2(c,0)且与渐近线y =ba x 平行的直线为y =b a (x -c ),与另一条渐近线y =-ba x 联立得⎩⎪⎨⎪⎧y =b a (x -c ),y =-ba x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =c 2,y =-bc2a ,即点M ⎝⎛⎭⎪⎫c2,-bc 2a . ∴|OM |=⎝ ⎛⎭⎪⎫c 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-bc 2a 2=c 21+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2. ∵点M 在以线段F 1F 2为直径的圆外, ∴|OM |>c , 即c21+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2>c ,得 1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2>2. ∴双曲线离心率e =ca =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2>2. 故双曲线离心率的取值范围是(2,+∞).故选D.(2)如图所示,设双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为2c (c >0),则C (-a ,0),F (-c,0).由双曲线和圆的对称性知,点A 与点B 关于x 轴对称,则∠ACO =∠BCO =12∠ACB =12×120°=60°.∵|OA |=|OC |=a ,∴△ACO 为等边三角形,∴∠AOC =60°. ∵F A 切圆O 于点A ,∴OA ⊥F A ,在Rt △AOF 中,∠AFO =90°-∠AOF =90°-60°=30°, ∴|OF |=2|OA |,即c =2a ,∴b =c 2-a 2=(2a )2-a 2=3a ,故双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±b a x ,即y =±3x .[答案] (1)D (2)A【解题法】 求双曲线离心率、渐近线问题的一般方法 (1)求双曲线的离心率时,将提供的双曲线的几何关系转化为关于双曲线基本量a ,b ,c 的方程或不等式,利用b 2=c 2-a 2和e =c a 转化为关于e 的方程或不等式,通过解方程或不等式求得离心率的值或取值范围.(2)求渐近线时,利用c 2=a 2+b 2转化为关于a ,b 的方程或不等式.双曲线渐近线的斜率与离心率的关系.1.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解析 设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),不妨设点M 在双曲线的右支上,如图,AB =BM =2a ,∠MBA =120°,作MH ⊥x 轴于H ,则∠MBH =60°,BH =a ,MH =3a ,所以M (2a ,3a ).将点M 的坐标代入双曲线方程x 2a 2-y 2b 2=1,得a =b ,所以e = 2.故选D.2.若双曲线E :x 29-y 216=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E 上,且|PF 1|=3,则|PF 2|等于( )A .11B .9C .5D .3 答案 B解析 解法一:依题意知,点P 在双曲线的左支上,根据双曲线的定义,得|PF 2|-|PF 1|=2×3=6,所以|PF 2|=6+3=9,故选B.解法二:根据双曲线的定义,得||PF 2|-|PF 1||=2×3=6,所以||PF 2|-3|=6,所以|PF 2|=9或|PF 2|=-3(舍去),故选B.3.将离心率为e 1的双曲线C 1的实半轴长a 和虚半轴长b (a ≠b )同时增加m (m >0)个单位长度,得到离心率为e 2的双曲线C 2,则( )A .对任意的a ,b ,e 1>e 2B .当a >b 时,e 1>e 2;当a <b 时,e 1<e 2C .对任意的a ,b ,e 1<e 2D .当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 2 答案 D解析 依题意,e 1=a 2+b 2a =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2,e 2=(a +m )2+(b +m )2a +m=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b +m a +m 2.因为b a -b +m a +m =ab +bm -ab -am a (a +m )=m (b -a )a (a +m ),由于m >0,a >0,b >0,且a ≠b ,所以当a >b 时,0<b a <1,0<b +m a +m <1,b a <b +ma +m ,⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2<⎝ ⎛⎭⎪⎫b +m a +m 2,所以e 1<e 2;当a <b 时,b a >1,b +m a +m >1,而b a >b +m a +m,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2>⎝⎛⎭⎪⎫b +m a +m 2,所以e 1>e 2.所以当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 2,故选D.4.过双曲线x 2-y23=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 |=( )A.433 B .2 3 C .6 D .4 3答案 D解析 由双曲线的标准方程x 2-y23=1得,右焦点F (2,0),两条渐近线方程为y =±3x ,直线AB :x =2,所以不妨取A (2,23),B (2,-23),则|AB |=43,选D.5.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. 3 B .3 C.3m D .3m答案 A解析 由题意,可得双曲线C 为x 23m -y 23=1,则双曲线的半焦距c =3m +3.不妨取右焦点(3m +3,0),其渐近线方程为y =±1mx ,即x ±my =0.所以由点到直线的距离公式得d =3m +31+m= 3.故选A.6.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 .焦距相等B .实半轴长相等C .虚半轴长相等D .离心率相等答案 A解析 因为0<k <9,所以方程x 225-y 29-k =1与x 225-k -y 29=1均表示焦点在x 轴上的双曲线.双曲线x 225-y 29-k =1中,其实轴长为10,虚轴长为29-k ,焦距为225+9-k =234-k ;双曲线x 225-k -y 29=1中,其实轴长为225-k ,虚轴长为6,焦距为225-k +9=234-k .因此两曲线的焦距相等,故选A.7.已知a >b >0,椭圆C 1的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,双曲线C 2的方程为x 2a 2-y 2b 2=1,C 1与C 2的离心率之积为32,则C 2的渐近线方程为( )A .x ±2y =0 B.2x ±y =0 C .x ±2y =0 D .2x ±y =0 答案 A解析 由题意,知椭圆C 1的离心率e 1=a 2-b 2a , 双曲线C 2的离心率为e 2=a 2+b 2a .因为e 1·e 2=32,所以(a 2-b 2)(a 2+b 2)a 2=32, 即(a 2-b 2)(a 2+b 2)a 4=34, 整理可得a =2b .又双曲线C 2的渐近线方程为bx ±ay =0, 所以bx ±2by =0,即x ±2y =0.8.设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P 使得|PF 1|+|PF 2|=3b ,|PF 1|·|PF 2|=94ab ,则该双曲线的离心率为( )A.43 B.53 C.94 D .3答案 B解析 根据双曲线的定义||PF 1|-|PF 2||=2a ,可得|PF 1|2-2|PF 1||PF 2|+|PF 2|2=4a 2.而由已知可得|PF 1|2+2|PF 1||PF 2|+|PF 2|2=9b 2,两式作差可得-4|PF 1||PF 2|=4a 2-9b 2.又|PF 1||PF 2|=94ab ,所以有4a 2+9ab -9b 2=0,即(4a -3b )(a +3b )=0,得4a =3b ,平方得16a 2=9b 2,即16a 2=9(c 2-a 2),即25a 2=9c 2,c 2a 2=259,所以e =53,故选B.9.点P 在双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)上,F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,∠F 1PF 2=90°,且△F 1PF 2的三条边长之比为3∶4∶5.则双曲线的渐近线方程是( )A .y =±23xB .y =±4xC .y =±25xD .y =±26x答案 D解析 设△F 1PF 2的三条边长为|PF 1|=3m ,|PF 2|=4m ,|F 1F 2|=5m ,m >0,则2a =|PF 2|-|PF 1|=m,2c =|F 1F 2|=5m ,所以b =6m ,所以b a =6m12m=26,所以双曲线的渐近线方程是y =±26x .10.设实轴长为2的等轴双曲线的焦点为F 1,F 2,以F 1F 2为直径的圆交双曲线于A 、B 、C 、D 四点,则|F 1A |+|F 1B |+|F 1C |+|F 1D |=( )A .4 3B .2 3 C. 3 D.32答案 A解析 依题意,设题中的双曲线方程是x 2-y 2=1,不妨设点A 、B 、C 、D 依次位于第一、二、三、四象限,则有⎩⎪⎨⎪⎧|AF 1|-|AF 2|=2|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2=8,由此解得|AF 1|=3+1,|AF 2|=3-1,同理|DF 1|=|AF 1|=3+1,|CF 1|=|BF 1|=|AF 2|=3-1,|AF 1|+|BF 1|+|CF 1|+|DF 1|=43,选A.11.已知点P 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)右支上一点,F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,I 为△PF 1F 2的内心,若成立,则双曲线的离心率为( )A .4 B.52 C .2 D.53答案 C 解析12.设F 是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的一个焦点.若C 上存在点P ,使线段PF 的中点恰为其虚轴的一个端点,则C 的离心率为________.答案5解析 由已知不妨设F (-c,0),虚轴的一个端点为B (0,b ),B 恰为线段PF 的中点,故P (c,2b ),代入双曲线方程,由c 2a 2-(2b )2b 2=1得c 2a 2=5,即e 2=5,又e >1,故e = 5.13.已知双曲线x 2a 2-y 2=1(a >0)的一条渐近线为3x +y =0,则a =________.答案 33解析 因为双曲线x 2a 2-y 2=1(a >0)的一条渐近线为y =-3x ,即y =±1a x ,所以1a =3,故a =33.14.设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=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|P A |=|PB |,则该双曲线的离心率是________.答案 52 解析由⎩⎨⎧x -3y +m =0,y =b a x得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫am 3b -a ,bm 3b -a ,由⎩⎨⎧x -3y +m =0,y =-b a 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 =52.15.设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点,P 是C 上一点.若|PF 1|+|PF 2|=6a ,且△PF 1F 2的最小内角为30°,则C 的离心率为________.答案3解析 不妨设点P 在双曲线C 的右支上,由双曲线定义知|PF 1|-|PF 2|=2a ,又因为|PF 1|+|PF 2|=6a ,所以|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a ,因为|PF 1|>|PF 2|,所以∠PF 1F 2为最小内角,因此∠PF 1F 2=30°,在△PF 1F 2中,由余弦定理可知,|PF 2|2=|PF 1|2+|F 1F 2|2-2|PF 1|·|F 1F 2|·cos30°,即4a 2=16a 2+4c 2-83ac ,所以c 2-23ac +3a 2=0,两边同除以a 2,得e 2-23e +3=0,解得e = 3.16.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|,则双曲线的离心率e 的最大值为________.答案 53解析 设∠F 1PF 2=θ,由⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|-|PF 2|=2a ,|PF 1|=4|PF 2|得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|=83a ,|PF 2|=23a ,由余弦定理得cos θ=17a 2-9c 28a 2=178-98e 2.∵θ∈(0,π],∴cos θ∈[-1,1),-1≤178-98e 2<1,又e >1,∴1<e ≤53. 已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.[错解][错因分析] 在解答本题时,容易因错误运用双曲线的定义而出错.本题中,|MC 2|-|MC 1|=2,与双曲线的定义相比,等式左边少了外层绝对值,因此只能表示双曲线的一支,如果不注意这一点,就会得出点M 的轨迹方程为x 2-y28=1这一错误结果.[正解] 如图所示,设动圆M 与圆C 1及圆C 2分别外切于A 和B两点.连接MC 1,MC 2.根据两圆外切的条件,得|MC 1|-|AC 1|=|MA |,|MC 2|-|BC 2|=|MB |.因为|MA |=|MB |,所以|MC 1|-|AC 1|=|MC 2|-|BC 2|,即|MC 2|-|MC 1|=|BC 2|-|AC 1|=3-1=2.所以点M 到两定点C 1,C 2的距离的差是常数.又根据双曲线的定义,得动点M 的轨迹为双曲线的左支(点M 与C 2的距离比与C 1的距离大),可设轨迹方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0,x <0),其中a =1,c =3,则b 2=8.故点M 的轨迹方程为x 2-y 28=1(x <0).[心得体会]………………………………………………………………………………………………时间:60分钟基础组1.[2016·武邑中学模拟]已知双曲线x 2a 2 -y 2b 2=1的一个焦点与抛物线y 2=4x 的焦点重合,且双曲线的离心率等于5,则该双曲线的方程为( )A .5x 2-4y 25=1B.x 25-y 24=1C.y 25-x 24=1 D .5x 2-5y24=1答案 D解析 ∵抛物线的焦点为F (1,0),∴c =1. 又c a =5,∴a =15,∴b 2=c 2-a 2=1-15=45.故所求方程为5x 2-5y24=1,故选D.2.[2016·枣强中学一轮检测]“m <8”是“方程x 2m -10-y 2m -8=1表示双曲线”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 .既不充分也不必要条件答案 A解析 方程x 2m -10-y 2m -8=1表示双曲线,则(m -8)(m -10)>0,解得m <8或m >10,故“m <8”是“方程x 2m -10-y 2m -8=1表示双曲线”的充分不必要条件,故选A.3. [2016·衡水中学周测]已知点M (-3,0)、N (3,0)、B (1,0),动圆C 与直线MN 相切于点B ,分别过点M 、N 且与圆C 相切的两条直线相交于点P ,则点P 的轨迹方程为( )A .x 2-y28=1(x >1) B .x 2-y210=1(x >0) C .x 2-y28=1(x >0)D .x 2-y210=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x 轴相交,a =1,c =3,所以b 2=8,故点P 的轨迹方程为x 2-y 28=1(x >1).4.[2016·冀州中学月考]以正三角形ABC 的顶点A ,B 为焦点的双曲线恰好平分边AC ,BC ,则双曲线的离心率为( )A.3-1 B .2 C.3+1 D .2 3答案 C解析 如图,设|AB |=2c ,显然|AD |=c ,|BD |=3c ,即(3-1)c =2a ,∴e =23-1=3+1,∴选C.5.[2016·武邑中学周测]已知双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为3,则双曲线的渐近线方程为( )A .y =±22xB .y =±2xC .y =±2xD .y =±12x答案 A解析 由题意得,双曲线的离心率e =c a =3,故a b =22,故双曲线的渐近线方程为y =±22x ,选A.6. [2016·衡水中学月考]已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为25,抛物线y =116x 2+1与双曲线C 的渐近线相切,则双曲线C 的方程为( )A.x 28-y 22=1 B.x 22-y 28=1 C .x 2-y 24=1D.x 24-y 2=1答案 D解析 由对称性,取一条渐近线y =b a x 即可,把y =b a x 代入y =116x 2+1,得116x 2-b a x +1=0,由题意得Δ=b 2a 2-4×116×1=0,即a 2=4b 2,又c =5,∴c 2=a 2+b 2=5b 2=5,∴b 2=1,a 2=4,选D.7.[2016·枣强中学猜题]已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点为F 1,左、右顶点分别为A 1、A 2,P 为双曲线上任意一点,则分别以线段PF 1,A 1A 2为直径的两个圆的位置关系为( )A .相交B .相切C .相离D .以上情况都有可能答案 B解析 设以线段PF 1,A 1A 2为直径的两圆的半径分别为r 1,r 2,若P 在双曲线左支,如图所示,则|O 2O 1|=12|PF 2|=12(|PF 1|+2a )=12|PF 1|+a =r 1+r 2,即圆心距为半径之和,两圆外切,若P 在双曲线右支,同理求得|O 2O 1|=r 1-r 2,故此时,两圆相内切,综上,两圆相切,故选B.8.[2016·衡水中学期中]已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2=( )A.14 B.35 C.34 D.45答案 C解析 由题意可知a =b =2,∴c =2. ∵|PF 1|=2|PF 2|,又|PF 1|-|PF 2|=22, ∴|PF 1|=42,|PF 2|=22,|F 1F 2|=4.由余弦定理得cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=(42)2+(22)2-422×22×42=34,故选C.9.[2016·武邑中学期中]设F 1,F 2是双曲线x 2-y224=1的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且3|PF 1|=4|PF 2|,则△PF 1F 2的面积等于( )A .4 2B .8 3C .24D .48答案 C解析 双曲线的实轴长为2,焦距为|F 1F 2|=2×5=10.据题意和双曲线的定义知,2=|PF 1|-|PF 2|=43|PF 2|-|PF 2|=13|PF 2|,∴|PF 2|=6,|PF 1|=8. ∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2, ∴PF 1⊥PF 2,∴S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|=12×6×8=24,故选C.10.[2016·衡水中学期末]已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,若双曲线左支上存在一点P 与点F 2关于直线y =ba x 对称,则该双曲线的离心率为( )A.52B.5C.2 D .2答案 B解析 由题意可知渐近线为PF 2的中垂线,设M 为PF 2的中点,所以OM ⊥PF 2.tan ∠MOF 2=MF 2OM =ba ,因为OF 2=c ,所以MF 2=b ,OM =a .因此PF 2=2b ,PF 1=2a ,又因为PF 2-PF 1=2a ,所以b =2a ,则c 2=a 2+b 2=5a 2,即c =5a ,故e =ca = 5.11.[2016·冀州中学期末]若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的14,则该双曲线的离心率为________.答案233解析 双曲线的一条渐近线方程为bx -ay =0,一个焦点坐标为(c,0).根据题意:|bc -a ×0|b 2+a 2=14×2c ,所以c =2b ,a =c 2-b 2=3b ,所以e =c a =23=233.12.[2016·衡水中学预测]双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1和F 2,左、右顶点分别为A 1和A 2,过焦点F 2与x 轴垂直的直线和双曲线的一个交点为P ,若|P A 1→|是|F 1F 2→|和|A 1F 2→|的等比中项,则该双曲线的离心率为________.答案2解析 由题意可知|P A 1→|2=|F 1F 2→|×|A 1F 2→|,即⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2a 2+(a +c )2=2c (a +c ),又c 2=a 2+b 2,则a 2=b 2,所以e =c a =c 2a 2=a 2+b 2a 2= 2.能力组13.[2016·枣强中学热身]双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与抛物线y 2=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 B .1+ 2 C .2 2 D .2+ 2答案 B解析 抛物线的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,且c =p2,所以p =2c .根据对称性可知公共弦AB ⊥x 轴,且AB 的方程为x =p 2,当x =p2时,y A =p ,所以A ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,p .又因为双曲线左焦点F 1的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0,所以|AF 1|=⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2-p 22+p 2=2p ,又|AF |=p ,所以2p -p =2a ,即(2-1)×2c=2a ,所以c a =12-1=2+1,选B.14.[2016·衡水中学猜题]焦点为(0,6)且与双曲线x 22-y 2=1有相同渐近线的双曲线方程是( )A.x 212-y 224=1 B.y 212-x 224=1 C.y 224-x 212=1 D.x 224-y 212=1答案 B解析 设所求双曲线方程为x 22-y 2=λ(λ≠0),因为焦点为(0,6),所以|3λ|=36,又焦点在y 轴上,所以λ=-12,选B.或利用排除法:因为焦点为(0,6),故排除A 、D ,又x 22-y 2=1的渐近线为y =±22x ,故选B.15.[2016·衡水中学一轮检测]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O 为双曲线的中心,点P 在双曲线右支上,△PF 1F 2内切圆的圆心为Q ,圆Q 与x 轴相切于点A ,过F 2作直线PQ 的垂线,垂足为B ,则下列结论成立的是( )A .|OA |>|OB | B .|OA |<|OB |C .|OA |=|OB |D .|OA |与|OB |大小关系不确定 答案 C解析 如图,由于点Q 为三角形PF 1F 2内切圆的圆心,故过点F 2作PQ 的垂线并延长交PF 1于点N ,易知垂足B 为F 2N 的中点,连接OB ,则|OB |=12|F 1N |=12(|F 1P |-|F 2P |)=a ,又设内切圆与PF 1,PF 2分别切于G ,H ,则由内切圆性质可得|PG |=|PH |,|F 1G |=|F 1A |,|F 2A |=|F 2H |, 故|F 1P |-|F 2P |=|F 1A |-|F 2A |=2a , 设|OA |=x ,则有x +c -(c -x )=2a , 解得|OA |=a ,故有|OA |=|OB |=a ,故选C.16. [2016·冀州中学模拟]已知F 1,F 2为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点,过F 2作垂直于x 轴的直线交双曲线于点P 和Q .且△F 1PQ 为正三角形,则双曲线的渐近线方程为________.答案 y =±2x解析 解法一:设F 2(c,0)(c >0),P (c ,y 0),代入方程得y 0=±b 2a , ∵PQ ⊥x 轴,∴|PQ |=2b 2a . 在Rt △F 1F 2P 中,∠PF 1F 2=30°, ∴|F 1F 2|=3|PF 2|,即2c =3·b 2a .又∵c 2=a 2+b 2,∴b 2=2a 2或2a 2=-3b 2(舍去), ∵a >0,b >0,∴ba = 2.故所求双曲线的渐近线方程为y =±2x .解法二:∵在Rt △F 1F 2P 中,∠PF 1F 2=30°,∴|PF 1|=2|PF 2|. 由双曲线定义知|PF 1|-|PF 2|=2a , ∴|PF 2|=2a ,由已知易得|F 1F 2|=3|PF 2|,∴2c =23a ,∴c 2=3a 2=a 2+b 2,∴2a 2=b 2,∵a >0,b >0,∴b a =2,故所求双曲线的渐近线方程为y =±2x .。
双曲线高二数学专题复习培优讲义
第02讲双曲线必备方法巧设双曲线方程:(1)与双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)有共同渐近线(离心率)的方程可表示为:2222(0)x y t t a b -=≠.有共同焦距的双曲线方程可表示为:22221x y a b λλ-=+-.(2)过已知两个点的双曲线方程可设为()2210mx ny mn +=<.易误提醒(1)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 ∈(;若a =b >0,则双曲线的离心率e ;若0<a <b ,则双曲线的离心率e >.当焦点在x 轴上,渐近线斜率为ba±,当焦点在y 轴上,渐近线斜率为a b±.(2)注意区分双曲线与椭圆中的a ,b ,c 的大小关系:在椭圆中222a b c =+,而在双曲线中222c a b =+.(3)易忽视渐近线的斜率与双曲线的焦点位置关系.当焦点在x 轴上,渐近线斜率为b a ±,当焦点在y 轴上,渐近线斜率为a b±.(4)在双曲线的焦点三角形12PF F 中,12F PF α∠=,点P 的坐标为00()x y ,,12PF F ∆的面积122=tan2PF F b S α△.考点一双曲线的定义及标准方程命题点1利用双曲线定义求轨迹方程例题1.1已知圆221:(3)1C x y ++=和圆222:(3)9C x y -+=,动圆M 同时与圆1C 及圆2C 相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为()A .2218y x -=B .221(1)8y x x -=≤-C .2218x y +=D .221(1)8y x x -=≥命题点2双曲线定义的应用例题1.2过双曲线2213y x -=的右支上一点P 分别向圆1C :22(2)4x y ++=和圆2C :22(2)1x y -+=作切线,切点分别为,M N ,则22||||PM PN -的最小值为()A .5B .4C .3D .2例题1.3(2021·湖南长沙市·长沙一中高三月考)已知椭圆1C 与双曲线2C 的焦点相同,离心率分别为1e ,2e,且满足21e =,1F ,2 F 是它们的公共焦点,P 是椭圆和双曲线在第一象限的交点,若12120F PF ∠=︒,则双曲线2C 的离心率为()ABC .2D规律方法求解双曲线定义及标准方程问题的两个注意点(1)在双曲线的定义中要注意双曲线上的点(动点)具备的几何条件,即“到两定点(焦点)的距离之差的绝对值为一常数,且该常数必须小于两定点的距离”.若定义中的“绝对值”去掉,点的轨迹是双曲线的一支.同时注意定义的转化应用.(2)求双曲线方程时一是标准形式判断;二是注意a ,b ,c 的关系易错易混.变式训练1.1如图,圆E :(x +2)2+y 2=4,点F (2,0),动圆P 过点F ,且与圆E 内切于点M ,求动圆P 的圆心P 的轨迹方程.1变式训练1.2(2018·湖南长沙市·雅礼中学高三月考(文))已知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________.变式训练1.3若12,F F 是双曲线221916x y -=的两个焦点.(1)若双曲线上一点M 到它的一个焦点的距离等于16,求点M 到另一个焦点的距离;(2)若P 是双曲线左支上的点,且122||3||F PF P =⋅,试求12F PF ∆的面积.考点二渐近线与离心率问题命题点1渐近线例题2.1已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,P 为双曲线C 上的一点,若线段1PF 与y 轴的交点M 恰好是线段1PF 的中点,21MF MO b ⋅=,其中,O 为坐标原点,则双曲线C 的渐近线的方程是()A .3y x =±B .2y x =±C .y x=±D .12y x =±命题点2离心率例题2.2(1)(2021·湖南长沙市·雅礼中学高三月考)设双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 直线的l 分别与双曲线左、右两支交于M ,N 两点,且22F M F N ⊥,22F M F N =,则双曲线C 的离心率为___________.(2)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的左,右焦点分别为()1,0F c -、()2,0F c ,A ,B 是圆()2224x c y c -+=与C 位于x 轴上方的两个交点(A在左支,B 在右支),且12//F A F B ,则双曲线C 的离心率为()A .23B .43C .34+D .54+命题点3渐近线和离心率的综合应用例题2.3已知0a b >>,椭圆1C 的方程为22221x y a b +=,双曲线2C 方程为22221x y a b -=,1C 与2C 的离心率之积为32,则2C 的渐近线方程为________.规律方法解决有关渐近线与离心率关系问题的方法(1)已知渐近线方程y =mx ,若焦点位置不明确要分|m |=a b 或|m |=ba 讨论.(2)注意数形结合思想在处理渐近线夹角、离心率范围求法中的应用.变式训练2.1已知双曲线C :22219x y a -=(0a >)的左、右焦点分别为1F 、2F ,一条渐近线与直线430x y +=垂直,点M 在C 上,且26MF =,则1MF =()A .2或14B .2C .14D .2或10变式训练2.2已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>的两条渐近线均与圆()2224b x a y -+=相切,则双曲线C 的离心率为()A B .2C .3D .4变式训练2.3已知F 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,过F 作与x 轴垂直的直线交双曲线于A ,B 两点,若以AB 为直径的圆过坐标原点,则该双曲线的离心率为____________.考点三直线与双曲线的综合应用命题点1直线与双曲线的位置关系例题3.1设离心率为e 的双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,直线l 过焦点F ,且斜率为k ,则直线l 与双曲线C 的左、右两支都相交的充要条件是()A .221k e ->B .221e k ->C .221k e -<D .221e k -<(2)已知直线y =与双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>有两个交点,则双曲线C 的离心率的取值范围是________.命题点2中点弦问题例题3.2(1)(2017·湖南长沙市·长郡中学高二月考(理))双曲线2221x y -=与直线10x y +-=交于P ,Q 两点,M 为PQ 中点,则OMk 为()A .12-B .2-C .12D .2(2)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,斜率为12的直线l 交双曲线于M 、N ,O 为坐标原点,P 为MN 的中点,若OP 的斜率为2,则双曲线的离心率为()A B C .D .4命题点3定点问题例题3.3已知双曲线C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,离心率2e =,虚轴长为2.(1)求双曲线C 的标准方程;(2)若直线:l y kx m =+与双曲线C 相交于,A B 两点(,A B 均异于左、右顶点),且以AB 为直径的圆过双曲线C 的左顶点D ,求证:直线l 过定点,并求出定点的坐标.规律方法解决直线与双曲线位置关系的两种方法(1)法一:解决此类问题的常用方法是设出直线方程或双曲线方程,然后把直线方程和双曲线方程组成方程组,消元后转化成关于x (或y )的一元二次方程.利用根与系数的关系,整体代入.法二:根据直线的斜率k 与渐近线的斜率的关系来判断直线与双曲线的位置关系.(2)与中点有关的问题常用点差法.直线l 与双曲线22221x y a b-=相交于,A B ,M 为AB 的中点,则22AB OMb k k a⋅=.变式训练3.1已知双曲线2212x y m -=(12)m ≤≤的离心率为e ,直线:2l y x =-,则()A .存在m ,使得2e =B .存在m ,使得直线l 与双曲线右支有一个公共点C .存在m ,使得e =D .存在m ,使得直线l 与双曲线右支有两个公共点变式训练3.2已知直线l :20x y -+=与双曲线C :22221x ya b-=(0a >,0b >)交于A ,B 两点,点()1,4P 是弦AB 的中点,则双曲线C 的离心率为()A .43B .2C D。
