第二章 平面解析几何之双曲线及其方程(考点串讲)高二数学上学期人教B版选择性必修第一册

2025-10-30
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精品

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教B版选择性必修第一册
年级 高二
章节 2.6 双曲线及其方程
类型 课件
知识点 双曲线
使用场景 同步教学-期中
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 PPTX
文件大小 1.72 MB
发布时间 2025-10-30
更新时间 2025-09-13
作者 相思湖高中数学
品牌系列 上好课·考点大串讲
审核时间 2024-09-20
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/47483620.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

串讲05 双曲线及其方程 选择性必修第一册 人教B版(2019) 数学 期中考点大串讲 考场练兵 典例剖析 01 02 03 目 录 考点透视 01 考点透视 考点1.双曲线的定义 < ||PF1|-|PF2||=2a 焦点 焦距 考点2.双曲线的标准方程 (±c,0) (0,±c) 考点3.双曲线的几何性质 考点4.双曲线的几何性质 (±c,0) (0,±c) |F1F2|=2c c2=a2+b2 |x|≥a,y∈R |y|≥a,x∈R 关于x轴、y轴和原点对称 (±a,0) (0,±a) 实轴长=2a,虚轴长=2b 考点5.等轴双曲线 实轴长与虚轴长相等 x2-y2=λ(λ≠0) y=±x 考点6.对双曲线的几何性质的五点认识 考点6.对双曲线的几何性质的五点认识 02 典例透析 考点1.  双曲线的定义  考点2.求双曲线的标准方程 考点3.双曲线的定义及标准方程的应用 考点3.双曲线的定义及标准方程的应用 考点4.双曲线的图象及其性质 考点4.双曲线的图象及其性质 考点4.双曲线的图象及其性质 考点5.利用双曲线的定义求轨迹方程 考点5.利用双曲线的定义求轨迹方程 考点5.利用双曲线的定义求轨迹方程 考点6. 双曲线的几何性质  考点7.由双曲线的几何性质求标准方程  考点7.由双曲线的几何性质求标准方程  考点7.由双曲线的几何性质求标准方程  考点8. 双曲线的离心率问题  考点9.双曲线的渐近线问题 考点9.双曲线的渐近线问题 03 考场练兵 1或5 知识点  一般地,如果F1,F2是平面内的两个定点,a是一个正常数,且2aeq \x(\s\up1(01))_____|F1F2|,则平面上满足eq \x(\s\up1(02))____________________的动点P的轨迹称为双曲线,其中,两个定点F1,F2称为双曲线的eq \x(\s\up1(03))_____,两个焦点的距离|F1F2|称为双曲线的eq \x(\s\up1(04))_______. 知识点  焦点位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上 图形 标准方程 eq \x(\s\up1(01))___________________ eq \x(\s\up1(02))___________________ 焦点坐标 eq \x(\s\up1(03))_______________ eq \x(\s\up1(04))_____________ a,b,c的关系 c2=a2+b2 eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0) eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0) 知识点  焦点位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上 图形 标准方程 eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0) eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0) 性质 焦点 eq \x(\s\up1(01))______________ eq \x(\s\up1(02))__________ 焦距 eq \x(\s\up1(03))________________ a,b,c关系 eq \x(\s\up1(04))________________ 范围 eq \x(\s\up1(05))________________ eq \x(\s\up1(06))________________ 对称性 eq \x(\s\up1(07))________________________________ 顶点 eq \x(\s\up1(08))________________ eq \x(\s\up1(09))________________ 轴长 eq \x(\s\up1(10))__________________________ 渐近线 eq \x(\s\up1(11))________________ eq \x(\s\up1(12))________________ 离心率 eq \x(\s\up1(13))________________ y=±eq \f(b,a)x y=±eq \f(a,b)x e=eq \f(c,a)(e>1) 知识点  eq \x(\s\up1(01))___________________的双曲线称为等轴双曲线.等轴双曲线具有以下性质: (1)方程形式为eq \x(\s\up1(02))___________________; (2)渐近线方程为eq \x(\s\up1(03))___________________,它们互相垂直,并且平分双曲线实轴和虚轴所成的角; (3)离心率e=eq \x(\s\up1(04))_____________. eq \r(2) 知识点  (1)双曲线的焦点决定双曲线的位置. (2)双曲线的范围决定了双曲线的开放性和无限延展性,由双曲线的方程eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),得eq \f(x2,a2)=1+eq \f(y2,b2)≥1,所以x2≥a2,所以|x|≥a,即x≤-a或x≥a. (3)双曲线的离心率和渐近线刻画了双曲线的开口大小,对于双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1,因为c>a>0,所以e>1,则eq \f(b,a)=eq \f(\r(c2-a2),a)=eq \r(\f(c2-a2,a2))=eq \r(e2-1),这说明e越趋近于1,则eq \f(b,a)的值越小,因此双曲线的渐近线所夹的双曲线区域越狭窄. (4)对称性:由双曲线的方程eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),若P(x,y)是双曲线上任意一点,则P1(-x,y),P2(x,-y),P3(-x,-y)均在双曲线上,P与P1,P2,P3分别关于y轴、x轴、原点对称,因此双曲线分别关于y轴、x轴、原点对称.双曲线的顶点有两个,而椭圆有四个. (5)双曲线上的所有点中,到给定焦点距离最小的点,是离该焦点最近的实轴的端点. 【例题1】  已知定点F1(-2,0),F2(2,0),在平面内满足下列条件的动点P的轨迹中为双曲线的是(  ) A.|PF1|-|PF2|=±3 B.|PF1|-|PF2|=±4 C.|PF1|-|PF2|=±5 D.|PF1|2-|PF2|2=±4 解析 当|PF1|-|PF2|=±3时,||PF1|-|PF2||=3<|F1F2|=4,满足双曲线的定义,所以点P的轨迹是双曲线.    【例题2】(2024·南昌第十中学高二月考)在双曲线的标准方程中,若a=6,b=8,则其标准方程是(  ) A.eq \f(y2,36)-eq \f(x2,64)=1 B.eq \f(x2,64)-eq \f(y2,36)=1 C.eq \f(x2,36)-eq \f(y2,64)=1 D.eq \f(x2,36)-eq \f(y2,64)=1或eq \f(y2,36)-eq \f(x2,64)=1 解析 在双曲线的标准方程中,a=6,b=8,当双曲线的焦点在x轴上时,它的标准方程是eq \f(x2,36)-eq \f(y2,64)=1;当双曲线的焦点在y轴上时,它的标准方程是eq \f(y2,36)-eq \f(x2,64)=1.所以双曲线的标准方程是eq \f(x2,36)-eq \f(y2,64)=1或eq \f(y2,36)-eq \f(x2,64)=1.故选D. (x2,m-2)【例题3】(2024·滨海新区校级期中)“m>2”是“方程-eq \f(y2,m-1)=1表示双曲线”的(  ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 解析 方程eq \f(x2,m-2)-eq \f(y2,m-1)=1表示双曲线,则(m-2)(m-1)>0,解得m<1或m>2,所以“m>2”是“方程eq \f(x2,m-2)-eq \f(y2,m-1)=1表示双曲线”的充分不必要条件.故选A. (x2,9)【例题4】如图,F1,F2是双曲线-eq \f(y2,16)=1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|PF1|·|PF2|=32,试求△F1PF2的面积. 解 因为双曲线的标准方程为eq \f(x2,9)-eq \f(y2,16)=1,故a=3,b=4,c=eq \r(a2+b2)=5. ①由双曲线的定义得||MF1|-|MF2||=2a=6,又双曲线上一点M到它的一个焦点的距离等于16,假设点M到另一个焦点的距离等于x,则|16-x|=6,解得x=10或x=22. 由于c-a=5-3=2,10>2,22>2,故点M到另一个焦点的距离为10或22. ②将||PF2|-|PF1||=2a=6两边平方得 |PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|=36, 所以|PF1|2+|PF2|2=36+2|PF1|·|PF2|=36+2×32=100. 在△F1PF2中,由余弦定理得 cos∠F1PF2=eq \f(|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|2,2|PF1|·|PF2|) =eq \f(100-100,2|PF1|·|PF2|)=0, 所以∠F1PF2=90°, 所以S△F1PF2=eq \f(1,2)|PF1|·|PF2|=eq \f(1,2)×32=16.   (2)【例题5】如图,在△ABC中,已知|AB|=4,且三内角A,B,C满足2sinA+sinC=2sinB,建立适当的坐标系,求顶点C的轨迹方程,并指出它表示什么曲线. 解 如图,以AB边所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系, 则A(-2eq \r(2),0),B(2eq \r(2),0). 由正弦定理得sinA=eq \f(|BC|,2R), sinB=eq \f(|AC|,2R),sinC=eq \f(|AB|,2R). 因为2sinA+sinC=2sinB, 所以2|BC|+|AB|=2|AC|, 即|AC|-|BC|=eq \f(|AB|,2). 从而有|CA|-|CB|=eq \f(1,2)|AB|=2eq \r(2)<|AB|. 所以由双曲线的定义知,点C的轨迹为双曲线的右支且不包括点(eq \r(2),0). 因为a=eq \r(2),c=2eq \r(2),所以b2=c2-a2=6. 所以顶点C的轨迹方程为eq \f(x2,2)-eq \f(y2,6)=1(x>eq \r(2)). 故顶点C的轨迹为双曲线的右支且除去点(eq \r(2),0). 【例题6】求双曲线9y2-4x2=-36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率和渐近线方程,并作出草图. 解 将9y2-4x2=-36变形为eq \f(x2,9)-eq \f(y2,4)=1, 即eq \f(x2,32)-eq \f(y2,22)=1,所以a=3,b=2,c=eq \r(13), 因此顶点坐标为(-3,0),(3,0), 焦点坐标为(-eq \r(13),0),(eq \r(13),0), 实轴长2a=6,虚轴长2b=4,离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(13),3),渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x=±eq \f(2,3)x. 作出草图如图: 【例题7】分别求满足下列条件的双曲线的标准方程: (1)虚轴长为12,离心率为eq \f(5,4); (2)顶点间距离为6,渐近线方程为y=±eq \f(3,2)x. 解 (1)设双曲线的标准方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1或eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0). 由题意知2b=12,eq \f(c,a)=eq \f(5,4)且c2=a2+b2, ∴b=6,c=10,a=8, ∴双曲线的标准方程为eq \f(x2,64)-eq \f(y2,36)=1或eq \f(y2,64)-eq \f(x2,36)=1. (2)解法一:当焦点在x轴上时, 由eq \f(b,a)=eq \f(3,2)且a=3得b=eq \f(9,2), ∴所求双曲线的标准方程为eq \f(x2,9)-eq \f(y2,\f(81,4))=1; 当焦点在y轴上时,由eq \f(a,b)=eq \f(3,2)且a=3得b=2, ∴所求双曲线的标准方程为eq \f(y2,9)-eq \f(x2,4)=1. 故双曲线的标准方程为eq \f(x2,9)-eq \f(y2,\f(81,4))=1或eq \f(y2,9)-eq \f(x2,4)=1. 解法二:设以y=±eq \f(3,2)x为渐近线的双曲线的方程为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,9)=λ(λ≠0), 当λ>0时,a2=4λ,∴2a=2eq \r(4λ)=6⇒λ=eq \f(9,4); 当λ<0时,a2=-9λ, ∴2a=2eq \r(-9λ)=6⇒λ=-1. ∴双曲线的标准方程为eq \f(x2,9)-eq \f(y2,\f(81,4))=1或eq \f(y2,9)-eq \f(x2,4)=1. (x2,a2)【例题8】(2024·西安第七十五中学高二期中)过双曲线-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点作x轴的垂线,交双曲线于A,B两点,以AB为直径的圆恰好过双曲线的左焦点,则双曲线的离心率为________. 解析 设双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点作x轴的垂线,交双曲线于A,B两点,则|AB|=eq \f(2b2,a),又因为以AB为直径的圆恰好过双曲线的左焦点,所以|F1F2|=eq \f(1,2)|AB|,即2c=eq \f(b2,a),所以c2-2ac-a2=0,则e2-2e-1=0,解得e=1+eq \r(2)或e=1-eq \r(2)(舍去). 1+eq \r(2)    (y2,a2)【例题9】(2024·开封高中高二月考)已知双曲线C:-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0)的焦点F到渐近线的距离与顶点A到渐近线的距离之比为3∶1,则双曲线C的渐近线方程为(  ) A.y=±2eq \r(2)x B.y=±eq \r(2)x C.y=±eq \f(\r(2),2)x D.y=±eq \f(\r(2),4)x 解析 根据题意,可设一条渐近线为by-ax=0,取F(0,c),A(0,a),所以eq \f(\f(|bc|,\r(a2+b2)),\f(|ba|,\r(a2+b2)))=3,解得c=3a,因为c2=a2+b2,故b2=8a2,因此双曲线C的渐近线方程为y=±eq \f(a,b)x=±eq \f(\r(2),4)x.故选D. 1.(2024·平顶山汝州第二高级中学高二月考)如果双曲线eq \f(x2,64)-eq \f(y2,36)=1上一点P到焦点F1的距离等于6,那么点P到另一焦点F2的距离是(  ) A.6 B.12 C.16 D.22 解析 由题意得||PF1|-|PF2||=2a=16,又|PF1|=6,所以|PF2|=22. 2.(2024·十堰柳林中学高二质检)若点M在双曲线eq \f(x2,16)-eq \f(y2,4)=1上,双曲线的焦点为F1,F2,且|MF1|=3|MF2|,则|MF2|=(  ) A.2 B.4 C.8 D.12 解析 双曲线中a2=16,则a=4,由|MF1|=3|MF2|,知点M在双曲线的右支上,又由双曲线的定义可得|MF1|-|MF2|=2a=8,所以3|MF2|-|MF2|=8,解得|MF2|=4.故选B. 3.已知方程eq \f(x2,m2+n)-eq \f(y2,3m2-n)=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是(  ) A.(-1,3) B.(-1,eq \r(3)) C.(0,3) D.(0,eq \r(3)) 解析 解法一:∵双曲线两焦点间的距离为4,∴c=2,当焦点在x轴上时,可得c2=4=m2+n+3m2-n,解得m2=1,∵方程eq \f(x2,m2+n)-eq \f(y2,3m2-n)=1表示双曲线,∴(m2+n)(3m2-n)>0,可得(n+1)(3-n)>0,解得-1<n<3,即n的取值范围是(-1,3);当焦点在y轴上时,可得-4=(m2+n)+(3m2-n),解得m2=-1,无解.故选A. 解法二:∵方程eq \f(x2,m2+n)-eq \f(y2,3m2-n)=1表示双曲线,则(m2+n)(3m2-n)>0,∴-m2<n<3m2,∴m2+n>0,3m2-n>0,∴c2=(m2+n)+(3m2-n)=4m2=4,解得m2=1,∴-1<n<3.故选A. 4.已知双曲线eq \f(y2,m)-eq \f(x2,2)=1,直线l过其上焦点F2,交双曲线上支于A,B两点,且|AB|=4,F1为双曲线下焦点,△ABF1的周长为18,则m的值为(  ) A.8 B.9 C.10 D.eq \f(25,4) 解析 由题意知|AB|+|AF1|+|BF1|=18,又|AB|=4,所以|AF1|+|BF1|=14.根据双曲线的定义可知2a=|AF1|-|AF2|=|BF1|-|BF2|,所以4a=|AF1|+|BF1|-(|AF2|+|BF2|)=14-4=10,解得a=eq \f(5,2),所以m=a2=eq \f(25,4).故选D. 5.双曲线x2-eq \f(y2,3)=1的渐近线方程是(  ) A.y=±3x B.y=±eq \f(1,3)x C.y=±eq \r(3)x D.y=±eq \f(\r(3),3)x 解析 因为a=1,b=eq \r(3),所以其渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x=±eq \r(3)x.故选C. 6.(2024·榆林第十中学高二月考)以双曲线eq \f(x2,3)-y2=1的焦点为顶点,离心率为eq \r(3)的双曲线的标准方程为(  ) A.eq \f(x2,32)-eq \f(y2,16)=1 B.eq \f(x2,16)-eq \f(y2,32)=1 C.eq \f(x2,8)-eq \f(y2,4)=1 D.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,8)=1 解析 双曲线eq \f(x2,3)-y2=1的焦点在x轴上,且焦点坐标为(±2,0),故可设新双曲线的标准方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),则新双曲线的顶点坐标为(±2,0),即a=2,∵离心率为eq \r(3),∴eq \f(c,a)=eq \r(3),得c=2eq \r(3),则b2=c2-a2=12-4=8,即新双曲线的标准方程为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,8)=1.故选D. 7.(多选)双曲线C:eq \f(x2,9)-eq \f(y2,16)=λ(λ≠0),当λ变化时,下列说法正确的是(  ) A.焦点坐标变化 B.顶点坐标变化 C.渐近线不变 D.离心率不变 解析 当λ>0时,双曲线的焦点和顶点在x轴上,当λ<0时,双曲线的焦点和顶点在y轴上,且焦点坐标、顶点坐标均随λ的变化而变化,而离心率随λ正负的变化而变化,在方程eq \f(x2,9)-eq \f(y2,16)=λ中,令λ=0,得y=±eq \f(4,3)x,即为双曲线C的渐近线方程,不随λ的变化而变化.故选ABC. 8.(多选)(2024·聊城一中高二月考)已知双曲线C:eq \f(x2,9-k)+eq \f(y2,k-1)=1(0<k<1),则(  ) A.双曲线C的焦点在x轴上 B.双曲线C的焦距等于4eq \r(2) C.双曲线C的焦点到其渐近线的距离等于eq \r(1-k) D.双曲线C的离心率的取值范围为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(\r(10),3))) 解析 对于A,因为0<k<1,所以9-k>0,k-1<0,所以双曲线C:eq \f(x2,9-k)-eq \f(y2,1-k)=1(0<k<1)的焦点在x轴上,故A正确;对于B,由A知a2=9-k,b2=1-k,所以c2=a2+b2=10-2k,所以c=eq \r(10-2k),所以双曲线C的焦距等于2c=2eq \r(10-2k)(0<k<1),故B错误;对于C,设焦点在x轴上的双曲线C的方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),焦点坐标为(±c,0),则渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x,即bx±ay=0, 9.(2024·丹东第二中学高二月考)设双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为eq \r(5).P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=(  ) A.1 B.2 C.4 D.8 解析 设|PF1|=m,|PF2|=n,P为双曲线右支上一点,则由双曲线的定义得m-n=2a.由题意得S△PF1F2=eq \f(1,2)mn=4,且m2+n2=4c2=(m-n)2+2mn,又e=eq \f(c,a)=eq \r(5),所以a=1.故选A. 10.(2024·北京大兴高二期末)已知双曲线eq \f(x2,a2)-y2=1(a>0)的一条渐近线方程为x+2y=0,则a=(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析 因为双曲线的一条渐近线方程为x+2y=0,所以双曲线的方程可设为eq \f(x2,4)-y2=λ(λ≠0),即eq \f(x2,4λ)-eq \f(y2,λ)=1.因为eq \f(x2,a2)-y2=1(a>0),所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4λ=a2,,λ=1,))解得a=2(负值舍去),所以a=2.故选B. 11.已知双曲线eq \f(x2,4)-eq \f(y2,5)=1上一点P到F(3,0)的距离为6,O为坐标原点,若eq \o(OQ,\s\up16(→))=eq \f(1,2)(eq \o(OP,\s\up16(→))+eq \o(OF,\s\up16(→))),则|eq \o(OQ,\s\up16(→))|的值为________. 解析 如图,当P在双曲线右支上时,F(3,0)是右焦点,F1(-3,0)是左焦点,∵|PF1|-|PF|=2a=4,∴|PF1|=10.∵eq \o(OQ,\s\up16(→))=eq \f(1,2)(eq \o(OP,\s\up16(→))+eq \o(OF,\s\up16(→))),∴Q为PF的中点,则|eq \o(OQ,\s\up16(→))|=eq \f(1,2)|PF1|=5;当P在双曲线左支上时,同理可得|eq \o(OQ,\s\up16(→))|=1.综上所述,|eq \o(OQ,\s\up16(→))|的值为1或5. 12.(2023·新课标Ⅰ卷)已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.点A在C上,点B在y轴上,eq \o(F1A,\s\up16(→))⊥eq \o(F1B,\s\up16(→)),eq \o(F2A,\s\up16(→))=-eq \f(2,3) eq \o(F2B,\s\up16(→)),则C的离心率为________. 解析 解法一:依题意,设|AF2|=2m,则|BF2|=3m=|BF1|,|AF1|=2a+2m,在Rt△ABF1中,9m2+(2a+2m)2=25m2,则(a+3m)(a-m)=0,故a=m或a=-3m(舍去),所以|AF1|=4a,|AF2|=2a,|BF2|=|BF1|=3a,则|AB|=5a,故cos∠F1AF2=eq \f(|AF1|,|AB|)=eq \f(4a,5a)=eq \f(4,5),所以在△AF1F2中,cos∠F1AF2=eq \f(16a2+4a2-4c2,2×4a×2a)=eq \f(4,5),整理得5c2=9a2,故e=eq \f(c,a)=eq \f(3\r(5),5). eq \f(3\r(5),5) 13.已知双曲线的上、下焦点分别为F1(0,4),F2(0,-4),P是双曲线上一点且||PF1|-|PF2||=6,则双曲线的标准方程为______________. 解析 由题意,得双曲线的焦点在y轴上,设双曲线的标准方程为eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0).因为||PF1|-|PF2||=2a=6,所以a=3,又双曲线的上、下焦点分别为F1(0,4),F2(0,-4),故c=4,故b2=c2-a2=16-9=7,故双曲线的标准方程为eq \f(y2,9)-eq \f(x2,7)=1. eq \f(y2,9)-eq \f(x2,7)=1 解法二:依题意,得F1(-c,0),F2(c,0),令A(x0,y0),B(0,t),因为eq \o(F2A,\s\up16(→))=-eq \f(2,3) eq \o(F2B,\s\up16(→)),所以(x0-c,y0)=-eq \f(2,3)(-c,t),则x0=eq \f(5,3)c,y0=-eq \f(2,3)t,又eq \o(F1A,\s\up16(→))⊥eq \o(F1B,\s\up16(→)),所以eq \o(F1A,\s\up16(→))·eq \o(F1B,\s\up16(→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,3)c,-\f(2,3)t))·(c,t)=eq \f(8,3)c2-eq \f(2,3)t2=0,则t2=4c2,又点A在C上,则eq \f(\f(25,9)c2,a2)-eq \f(\f(4,9)t2,b2)=1,整理得eq \f(25c2,9a2)-eq \f(4t2,9b2)=1,则eq \f(25c2,9a2)-eq \f(16c2,9b2)=1,所以25c2b2-16c2a2=9a2b2,即25c2(c2-a2)-16a2c2=9a2(c2-a2),整理得25c4-50a2c2+9a4=0,则(5c2-9a2)(5c2-a2)=0,解得5c2=9a2或5c2=a2,又e>1,所以e=eq \f(c,a)=eq \f(3\r(5),5). 解法三:由解法二得Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3)c,-\f(2,3)t)),t2=4c2,所以|AF1|=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3)c+c))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(2,3)t))\s\up12(2))=eq \r(\f(64c2,9)+\f(4t2,9))=eq \r(\f(64c2,9)+\f(16c2,9))=eq \f(4\r(5)c,3),|AF2|=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3)c-c))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(2,3)t))\s\up12(2))=eq \r(\f(4c2,9)+\f(4t2,9))=eq \r(\f(4c2,9)+\f(16c2,9))=eq \f(2\r(5)c,3),由双曲线的定义可得|AF1|-|AF2|=2a,即eq \f(4\r(5)c,3)-eq \f(2\r(5)c,3)=2a,即eq \f(\r(5),3)c=a,所以C的离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(3,\r(5))=eq \f(3\r(5),5). 14.双曲线eq \f(x2,9)-eq \f(y2,4)=1上的一点P与左、右焦点F1,F2构成△PF1F2. (1)求△PF1F2的内切圆与x轴正半轴相切的切点N的坐标; (2)已知|PF1|·|PF2|=32,求cos∠F1PF2的值. 解 (1)由已知得a=3,c=eq \r(9+4)=eq \r(13), 显然点P在双曲线右支上,如图,令△PF1F2的内切圆与边PF1,PF2相切的切点分别为T,M,设点N(x0,0), 于是有|PT|=|PM|,|F1T|=|F1N|,|F2M|=|F2N|, 由双曲线的定义知,|PF1|-|PF2|=2a=6, 而|PF1|-|PF2|=|F1T|-|F2M|=|F1N|-|F2N|=(x0+c)-(c-x0)=2x0, 即2x0=6,解得x0=3, 所以△PF1F2的内切圆与x轴正半轴相切的切点N的坐标为(3,0). (2)不妨设点P在双曲线右支上, 由(1)知|PF1|-|PF2|=6,|F1F2|=2eq \r(13), 而|PF1|·|PF2|=32, 在△PF1F2中,由余弦定理得, cos∠F1PF2=eq \f(|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|2,2|PF1|·|PF2|) =eq \f((|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|·|PF2|-|F1F2|2,2|PF1|·|PF2|) =eq \f(62+2×32-(2\r(13))2,2×32)=eq \f(3,4). $$

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第二章 平面解析几何之双曲线及其方程(考点串讲)高二数学上学期人教B版选择性必修第一册
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