内容正文:
双曲线
一、知识梳理
1.双曲线的定义
(1)平面内与两个定点F1,F2的距离差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
(2)其数学表达式:集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
①若a<c,则集合P为双曲线;
②若a=c,则集合P为两条射线;
③若a>c,则集合P为空集.
2.双曲线的标准方程和几何性质
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
图形
性质
范围
x≥a或x≤-a,y∈R
x∈R,y≤-a或y≥a
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈(1,+∞)
实虚轴
线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长度|A1A2|=2a;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长度|B1B2|=2b;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
a,b,c的关系
c2=a2+b2
二、常用结论
1.过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为.
2.离心率e===.
3.若渐近线方程为y=±x,则双曲线方程可设为-=λ(λ≠0).
4.双曲线的焦点到渐近线的距离为b.
5.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=c+a,|PF2|min=c-a.
6.焦点三角形的面积:P为双曲线上的点,F1,F2为双曲线的两个焦点,且∠F1PF2=θ,则△F1PF2的面积为.
三、典例训练
一、单选题
1.(2022·江西南昌·统考三模)已知双曲线:的左、右焦点分别是,,是双曲线右支上一点,且,和分别是的内心和重心,若与轴平行,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C.3 D.4
2.(2023·广东肇庆·统考二模)已知为双曲线的左焦点,为其右支上一点,点,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(2023·陕西商洛·统考一模)已知双曲线的左顶点为,右焦点为,焦距为,点在双曲线上,且,,则( )
A. B. C. D.
4.(2023·四川绵阳·统考二模)设命题:方程表示焦点在轴上的椭圆;命题:方程表示焦点在轴上的双曲线,若为真,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
5.(2021·北京·统考高考真题)若双曲线离心率为,过点,则该双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
6.(2023·辽宁抚顺·统考模拟预测)已知双曲线的焦点分别是、,点P在双曲线C上,则下列结论正确的是( )
A.的最大值为4 B.的最大值为2
C.的最小值为 D.的最小值为
7.(2023·广西·统考模拟预测)已知双曲线的焦点到渐近线的距离为4,实轴长为6,则的方程为( )
A. B.
C. D.
8.(2023下·上海长宁·高三上海市延安中学校考开学考试)已知,则方程所表示的曲线为,则以下命题中正确的是( )
A.当时,曲线表示焦点在轴上的椭圆
B.当曲线表示双曲线时,的取值范围是
C.当时,曲线表示一条直线
D.存在,使得曲线为等轴双曲线
9.(2022·河南·统考二模)设双曲线C:的左、右焦点分别为,,以为圆心的圆恰好与双曲线C的两渐近线相切,且该圆恰好经过线段的中点,则双曲线C的离心率是( )
A. B. C. D.
10.(2023·四川成都·三模)已知双曲线经过点,且与双曲线具有相同的渐近线,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
11.(2023·上海嘉定·统考一模)已知四条双曲线,,,,,关于下列三个结论的正确选项为( )
①的开口最为开阔;
②的开口比的更为开阔;
③和的开口的开阔程度相同.
A.只有一个正确 B.只有两个正确 C.均正确 D.均不正确
二、多选题
12.(2022上·湖北武汉·高二武汉市第十一中学校联考期末)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,巧夺天工,是唐代金银细作的典范.该杯的主体部分可以近似看作是双曲线的右支与直线,,围成的曲边四边形绕轴旋转一周得到的几何体,若该金杯主体部分的上口外直径为,下底外直径为,双曲线与坐标轴交于,,则( )
A.双曲线的方程为
B.双曲线与双曲线共渐近线
C.存在一点,使过该点的任意直线与双曲线有两个交点
D.存在无数个点,使它与,两点的连线的斜率之积为3
13.(2021上·浙江金华·高二浙江金华第一中学校考期中)已知点、是双曲线的左、右焦点,以线段为直径的圆与双曲线在第一