内容正文:
考点31 双曲线
一.双曲线的定义
条 件
结论1
结论2
平面内的动点M与平面内的两个定点F1,F2||MF1|-|MF2||=2a2a<|F1F2|
M点的轨迹为双曲线
F1、F2为双曲线的焦点
|F1F2|为双曲线的焦距
二.双曲线定义的应用规律
类型
解读
求方程
由题目条件判断出动点轨迹是双曲线,由双曲线定义,确定2a,2b或2c的值,从而求出a2,b2的值,写出双曲线方程
解焦点三角形
利用双曲线上点M与两焦点的距离的差||MF1|-|MF2||=2a(其中2a<|F1F2|)与正弦定理、余弦定理,解决焦点三角形问题
三.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
y≤-a或y≥a,x∈R
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|A1A2|=2a;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;a叫做双曲线的半实轴长,b叫做双曲线的半虚轴长
a、b、c的关系
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
四.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作等轴双曲线,其标准方程可写作:x2-y2=λ(λ≠0).
(2)等轴双曲线⇔离心率e=⇔两条渐近线y=±x相互垂直.
(2)利用待定系数法求双曲线方程的常用方法
①与双曲线-=1共渐近线的方程可设为-=λ(λ≠0);
②若双曲线的渐近线方程为y=±x,则双曲线的方程可设为-=λ(λ≠0);
③若双曲线过两个已知点,则双曲线的方程可设为+=1(mn<0)或mx2+ny2=1(mn<0).
五.直线与双曲线的位置关系
判断直线l与圆锥曲线C的位置关系时,通常将直线l的方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)代入圆锥曲线C的方程F(x,y)=0,消去y(或x)得到一个关于变量x(或y)的一元方程.
例:由消去y,得ax2+bx+c=0.
(1)当a≠0时,设一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式为Δ,则:
Δ>0⇔直线与圆锥曲线C相交;
Δ=0⇔直线与圆锥曲线C相切;
Δ<0⇔直线与圆锥曲线C相离.
(2)当a=0,b≠0时,即得到一个一元一次方程,则直线l与圆锥曲线C相交,且只有一个交点,此时,
若C为双曲线,则直线l与双曲线的渐近线的位置关系是平行;
若C为抛物线,则直线l与抛物线的对称轴的位置关系是平行或重合.
6. 弦长与中点弦
1.求出直线与椭圆的两交点坐标,用两点间距离公式求弦长.
2,。联立直线与椭圆的方程,消元得到关于一个未知数的一元二次方程,利用弦长公式:|P1P2|=·,其中x1,x2(y1,y2)是上述一元二次方程的两根,由根与系数的关系求出两根之和与两根之积后代入公式可求得弦长.
七.求双曲线离心率或其取值范围的方法
1.直接求出a,c的值,利用离心率公式直接求解.
2.列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助于b2=a2-c2消去b,转化为含有e的方程(或不等式)求解.
3.双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线可由-=0即得两渐近线方程±=0.
4.双曲线的渐近线的相关结论
(1)若双曲线的渐近线方程为y=±x(a>0,b>0),即±=0,则双曲线的方程可设为-=λ(λ≠0).
(2)双曲线的焦点到其渐近线的距离等于虚半轴长b.
(3)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==.
考点一 双曲线的定义及应用
【例1-1】(2024·江苏常州)已知双曲线的左右焦点分别为,,点在双曲线上,,则( )
A.13 B.10 C.1 D.13或1
【例1-2】(2024·河南南阳)若椭圆和双曲线的共同焦点为,,是两曲线的一个交点,则的面积值为( )
A.4 B.8 C.12 D.16
【例1-3】(2024·天津)已知双曲线的离心率为2,右焦点为,动点在双曲线右支上,点,则最大值为( )
A. B.
C. D.
【变式】
1.(2024·贵州安顺)已知双曲线的左焦点为F,点P在双曲线C的右支上,M为线段FP的中点,若M到坐标原点的距离为7,则( )
A.8或20 B.20 C.6或22 D.22
2(2024·云南)双曲线的左右焦点分别为,,点为双曲线上异于顶点的任意一点,且,则( )
A. B. C.1 D.
3.(2024·陕西西安)已知分别为双曲线的左、右焦点,为的右支上一点,且,