内容正文:
专题07 双曲线模型
双曲线线秒杀小题常用结论
(1)双曲线定义:||MF1|-|MF2||=2a(2a<|F1F2|).如图(10)
图(10) 图(11) 图(12)
(2)如图(11)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.与双曲线-=1(a>0,b>0)有共同渐近线的方程可表示为-=t(t≠0).
(3)如图(12)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,异支的弦中最短的为实轴,其长为2a;
(4)如图(13)P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1、F2分别为双曲线的左、右焦点,则S△PF1F2=b2,其中θ为∠F1PF2.
图(13) 图(14)
(5)如图(14)双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线y=±x的斜率k=±与离心率e的关系:e==.
(6)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;
(7)如图(15)设P,A,B是双曲线-=1(a>b>0)上不同的三点,其中A,B关于原点对称,则kPA·kPB==e2-1.
图(15) 图(16)
(8)如图(16)设A,B是双曲线-=1(a>b>0)上不同的两点,P为弦AB的中点,则kAB·kOP==e2-1.
【例题选讲】
[例2] (9)过点P(2,1)作直线l,使l与双曲线-y2=1有且仅有一个公共点,这样的直线l共有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
答案 B 解析 依题意,双曲线的渐近线方程是y=±x,点P在直线y=x上.①当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=2,此时直线l与双曲线有且仅有一个公共点(2,0),满足题意.②当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y-1=k(x-2),即y=kx+1-2k,由消去y得x2-4(kx+1-2k)2=4,即(1-4k2)x2-8(1-2k)kx-4(1-2k)2-4=0,(*).若1-4k2=0,则k=±,当k=时,方程(*)无实数解,因此k=不满足题意;当k=-时,方程(*)有唯一实数解,因此k=-满足题意.若1-4k2≠0,即k≠±,此时Δ=64k2(1-2k)2+16(1-4k2)[(1-2k)2+1]=0不成立,因此满足题意的实数k不存在.综上所述,满足题意的直线l共有2条.
(10)(2018·全国Ⅱ)双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x
答案 A 解析 法一:由题意知,e==,所以c=a,所以b==a,所以=,所以该双曲线的渐近线方程为y=±x=±x,故选A.
法二:由e===,得=,所以该双曲线的渐近线方程为y=±x=±x,故选A.
(11)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,P是双曲线在第一象限上的点,直线PO交双曲线C左支于点M,直线PF2交双曲线C右支于点N,若|PF1|=2|PF2|,且∠MF2N=60°,则双曲线C的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x C.y=±2x D.y=±2x
答案 A 解析 由题意得,|PF1|=2|PF2|,|PF1|-|PF2|=2a,∴|PF1|=4a,|PF2|=2a,由于P,M关于原点对称,F1,F2关于原点对称,∴线段PM,F1F2互相平分,四边形PF1MF2为平行四边形,PF1∥MF2,∵∠MF2N=60°,∴∠F1PF2=60°,由余弦定理可得4c2=16a2+4a2-2·4a·2a·cos60°,∴c=a,∴b==a.∴=,∴双曲线C的渐近线方程为y=±x.故选A.
(12)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点M与双曲线C的焦点不重合,点M关于F1,F2的对称点分别为A,B,线段MN的中点在双曲线的右支上,若|AN|-|BN|=12,则a=( )
A.3 B.4 C.5 D.6
答案 A 解析 如图,设MN的中点为P.∵F1为MA的中点,F2为MB的中点,∴|AN|=2|PF1|,|BN|=2|PF2|,又|AN|-|BN|=12,∴|PF1|-|PF2|=6=2a,∴a=3.故选A.
(13)(2018·全国Ⅰ)已知双曲线C:-y2=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M,N.若△OM