内容正文:
专题3.2 双曲线
【考点1:双曲线的定义与标准方程】 1
【考点2:双曲线的焦点三角形问题】 6
【考点3:双曲线的几何性质】 13
【考点4:与双曲线有关的最值或范围问题】 17
【考点1:双曲线的定义与标准方程】
【知识点:双曲线的定义】
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)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|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
(1)当2a<|F1F2|时,P点的轨迹是双曲线;
(2)当2a=|F1F2|时,P点的轨迹是两条射线;
(3)当2a>|F1F2|时,P点不存在.
【知识点:双曲线的标准方程】
(1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0);
(2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0).
待定系数法求双曲线方程的五种类型
类型一
与双曲线-=1有公共渐近线的双曲线方程可设为-=λ(λ≠0)
类型二
若已知双曲线的一条渐近线方程为y=x或y=-x,则可设双曲线方程为-=λ(λ≠0)
类型三
与双曲线-=1共焦点的双曲线方程可设为-=1(-b2<k<a2)
类型四
过两个已知点的双曲线的标准方程可设为-=1(mn>0)或者+=1(mn<0)
类型五
与椭圆+=1(a>b>0)有共同焦点的双曲线方程可设为-=1(b2<λ<a2)
1.(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)已知点为双曲线左支上的一点,分别为的左、右焦点,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】由双曲线的定义即可求解.
【详解】因为为双曲线左支上的一点,分别为的左、右焦点,
所以,故,
由于,
所以.
故选:B
2.(24-25高二上·贵州六盘水·阶段练习)已知定点,动点满足,则动点的轨迹为( )
A.双曲线的上支 B.双曲线的下支
C.双曲线的左支 D.轴负半轴上的射线
【答案】A
【分析】根据题意,得到,结合双曲线的定义,即可得到答案.
【详解】由定点且在y轴上,可得,
因为,即,
根据双曲线的定义得,点的轨迹为双曲线的上支.
故选:A.
3.(24-25高三上·湖南永州·阶段练习)已知分别是双曲线的左、右焦点,M是E的左支上一点,过作角平分线的垂线,垂足为为坐标原点,则( )
A.4 B.2 C.3 D.1
【答案】B
【分析】根据双曲线的定义及中垂线的性质求解
【详解】双曲线的实半轴长为,
延长交直线于点,
由题意有,,
又是中点,
所以,
故选:B.
4.(24-25高三上·广西·阶段练习)已知双曲线的左、右焦点分别为,,为右支上一点,为坐标原点,为线段的中点,为线段上一点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用双曲线的标准方程,结合双曲线的定义,可得问题答案.
【详解】如图:
因为为右支上一点,所以.
因为为坐标原点,为线段的中点,所以,,
则.
故选:C
5.(24-25高二上·湖南长沙·阶段练习)如图,过双曲线的左焦点引圆的切线,切点为,延长交双曲线右支于点,若为线段的中点,为坐标原点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角形的中位线性质,得到,再由双曲线的定义,以及圆的切线性质,即可得到结论.
【详解】由双曲线,可得,则且,
设是双曲线的右焦点,连接,
因为分别为的中点,,
在直角中,可得,
又由双曲线的定义,可得,
所以.
故选:A.
6.(24-25高二上·全国·课后作业)已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与双曲线右支交于点,若在线段的中垂线上,且,则双曲线的方程为 .
【答案】
【分析】根据已知可得,再结合双曲线定义得出,计算求出,即得双曲线方程.
【详解】由过的直线与双曲线右支交于点,若在线段的中垂线上,
可知,则,即,
又因为,得解得,故双曲线方程为.
故答案为:.
7.(24-25高二上·全国·课后作业)已知动圆与直线恒过同一定点,且与圆外切,求动圆圆心的轨迹方程.
【答案】
【分析】由题意易得定点,再根据直线与圆外切,可得,由双曲线定义即可得到双曲线的方程.
【详解】易得定点,圆的标准方程为,
所以圆的圆心为,半径为.
因为圆与圆外切,所以,
所以由双曲线定义知:动圆圆心的轨迹是以为焦点的双曲线的左半支.
因为,所以.
故动圆圆心的轨迹方程为.
8.(24-25高二下·全国·课堂例题)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1),经过点,焦点在轴上;
(2)与双曲线有相同的焦点,且经过点;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合的值,设出双曲线方程,将点坐标代入,计算参数即可.
(2)结合已知双曲线,设出所求双曲线方程,代入点的坐标,计算参数,即可求出答案.
【详解】(1)因为双曲线的焦点在轴上,
所以可设双曲线的标准方程为,
由,经过点,
可得,解得,
故双曲线的标准方程为;
(2)设所求双曲线的方程为.
双曲线过点,
,
解得或(舍去).
双曲线的标准方程为.
【考点2:双曲线的焦点三角形问题】
【知识点:双曲线的焦点三角形问题】
(1)双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形称为焦点三角形.解决焦点三角形问题常利用双曲线的定义和正弦定理、余弦定理.
(2)以双曲线-=1(a>0,b>0)上一点P(x0,y0)(y0≠0)和焦点F1(-c,0),F2(c,0)为顶点的△PF1F2中,若∠F1PF2=θ,则
①||PF1|-|PF2||=2a.
②4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cos θ.
③S△PF1F2=|PF1||PF2|·sin θ.
1.(24-25高三上·上海·阶段练习)已知双曲线的离心率为,左,右焦点分别为,关于C的一条渐近线的对称点为P.若,则的面积为 .
【答案】4
【分析】设与渐近线交于M,由对称性知且,在直角中可求得,再由求得.
【详解】设与渐近线交于M,
则,
所以,
由O,M分别与的中点,
知且,即,
由得,所以.
故答案为:4
2.(23-24高二下·上海·期末)已知双曲线的左右焦点分别为,过的直线与左支交于两点,若,且双曲线的实轴长为,则的周长为 .
【答案】
【分析】根据双曲线的定义计算可得.
【详解】由双曲线的定义知,,
两式相加得,又,,
则,
故的周长为.
故答案为:
3.(2024·全国·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线交双曲线左支于两点,且,若双曲线的实轴长为8,那么的周长是( )
A.5 B.16 C.21 D.26
【答案】D
【分析】根据双曲线的定义分析求解.
【详解】由题意可知:,即,
所以的周长.
故选:D.
4.(24-25高二上·全国·课堂例题)已知双曲线的左、右焦点分别是,.若双曲线上一点使得,求的面积.
【答案】
【分析】结合双曲线定义,余弦定理可求,再根据三角形面积公式求的面积.
【详解】设双曲线的实半轴长为,虚半轴长为,半焦距为,
由得,,.
由双曲线的定义和余弦定理得
,
,
所以,
所以,
所以.
5.(23-24高二上·广东东莞·期中)已知双曲线的渐近线方程为,且点在该双曲线上.
(1)求双曲线方程;
(2)若点,分别是双曲线的左、右焦点,且双曲线上一点满足,求的面积.
【答案】(1)
(2)3
【分析】(1)根据双曲线渐近线方程得,根据点在双曲线上列方程,最后解方程组得出双曲线的方程;
(2)根据双曲线定义和列方程组求解,再根据三角形面积公式计算面积可得出答案.
【详解】(1)由题知,解得,
所以双曲线C的方程为:
(2)
根据双曲线的定义得,
解方程得,
【点睛】 考查双曲线方程求解及焦点三角形的面积求解,属基础题.
6.(23-24高二下·新疆和田·期中)已知双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,,且过点
(1)求双曲线的方程;
(2)求的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】
(1)利用双曲线参数关系及点在双曲线上列方程求,即得方程;
(2)根据所得双曲线方程确定,且到轴距离为,结合三角形面积公式求面积即可.
【详解】(1)由且,则,
又点在双曲线上,则,
综上,,即双曲线的方程为.
(2)由(1)知:,而到轴距离为,
所以的面积为.
7.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)已知双曲线,,斜率为的直线过点.
(1)若,且直线与双曲线只有一个公共点,求的值;
(2)双曲线上有一点,的夹角为,求三角形的面积.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据直线过点,写出点斜式,当直线与渐近线平行时,与双曲线有且只有一个交点,当直线与渐近线不平行时,联立直线与双曲线,根据判别式可得斜率的值;
(2)根据双曲线的定义及三角形余弦定理与面积公式可得解.
【详解】(1)当时,,
则直线的方程为,
又双曲线的渐近线为,
所以当时,直线与渐近线平行,此时直线与双曲线只有一个公共点;
当时,
联立方程组,
得,
,
解得;
综上所述,当直线与双曲线只有一个公共点时或;
(2)由双曲线,
则,,,
又点在双曲线上,即,即,
在中,
由余弦定理,
即,
解得,
所以的面积.
8.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)已知双曲线,,斜率为的直线过点.
(1)若,且直线与双曲线只有一个公共点,求的值;
(2)双曲线上有一点,的夹角为,求三角形的面积.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据直线过点,写出点斜式,当直线与渐近线平行时,与双曲线有且只有一个交点,当直线与渐近线不平行时,联立直线与双曲线,根据判别式可得斜率的值;
(2)根据双曲线的定义及三角形余弦定理与面积公式可得解.
【详解】(1)当时,,
则直线的方程为,
又双曲线的渐近线为,
所以当时,直线与渐近线平行,此时直线与双曲线只有一个公共点;
当时,
联立方程组,
得,
,
解得;
综上所述,当直线与双曲线只有一个公共点时或;
(2)由双曲线,
则,,,
又点在双曲线上,即,即,
在中,
由余弦定理,
即,
解得,
所以的面积.
【考点3:双曲线的几何性质】
【知识点:双曲线的几何性质】
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:(0,0)
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,+∞)
a,b,c的关系
c2=a2+b2
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叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
[方法技巧]
1.求双曲线离心率或其范围的方法
(1)求a,b,c的值,由==1+直接求e.
(2)列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助于b2=c2-a2消去b,然后转化成关于e的方程(或不等式)求解.
2.双曲线的形状与e的关系
k====,e越大,即渐近线的斜率的绝对值就越大,这时双曲线的形状就从狭窄逐渐变得开阔.由此可知,双曲线的离心率越大,它的开口就越开阔.
[提醒] 求双曲线的离心率及其范围时,不要忽略了双曲线的离心率的取值范围是(1,+∞)这个前提条件,否则很容易产生增解或扩大所求离心率的取值范围.
1.(24-25高三上·江西·阶段练习)已知双曲线的离心率大于实轴长,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据双曲线的离心率公式求解即可.
【详解】由题意得,解得.
故选:A.
2.(2024·四川成都·模拟预测)双曲线的一条渐近线为,则其离心率为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据渐近线方程解得,再由离心率公式求解即可.
【详解】解:因为双曲线的一条渐近线为( ),
即,
所以渐近线的斜率为,
即,
解得,
所以双曲线的离心率.
故选:A.
3.(江苏省“苏南十校联考”2025届高三10月联考数学试题)已知双曲线,点M在C上,过点M作C两条渐近线的垂线,垂足分别为A,B,若,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【分析】设点,利用点到直线的距离公式,结合点M在C上即可求解.
【详解】设点,则,即,
又两条渐近线方程为,即,
故有,
所以
故选:B.
4.(24-25高三上·江苏南京·期中)已知圆与双曲线的一条渐近线交于两点,且,则该双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出圆心到双曲线渐近线的距离,再结合点到直线的距离公式求出的关系,即可得解.
【详解】圆的圆心为,半径,
双曲线的渐近线方程为,即,
因为,
所以圆心到双曲线的渐近线的距离,
所以,即,所以,
即该双曲线的离心率为.
故选:D.
5.(多选)(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)已知双曲线,则( )
A.实轴长为2
B.离心率为
C.两渐近线夹角的正切值不存在
D.直线与曲线有且仅有一个公共点,则
【答案】ABC
【分析】根据双曲线的方程分别求出实轴长、离心率、渐近线即可判断ABC;联立直线与双曲线的方程,根据方程根的情况求解即可判断D.
【详解】由双曲线可得,
所以实轴长为,故A对;
离心率为,故B对;
令,可得渐近线方程为和,斜率分别为1和-1,
所以斜率之积为-1,所以两直线垂直,其夹角为,故两渐近线夹角的正切值不存在,故C对;
把直线代入双曲线中,消y,得,
当时,即时,直线与双曲线相交有一个交点,
当,时,即,解得,直线与双曲线相切,有一个交点,
所以直线与曲线有且仅有一个公共点,则或,故D错;
故选:ABC
6.(多选)(24-25高二上·河南漯河·阶段练习)已知椭圆:与双曲线:(),下列关于两曲线的说法正确的是( )
A.C1的长轴长与C2的实轴长相等 B.C1的短轴长与C2的虚轴长相等
C.焦距相等 D.离心率不相等
【答案】CD
【分析】利用定义分别写出椭圆和双曲线的长短半轴、实半轴虚半轴以及焦虑和离心率,就可以对四个选项进行判断了.
【详解】椭圆:长轴半,短半轴,焦半距,离心率;
双曲线:长轴半,短半轴,焦半距,离心率;
∵,∴选项A不正确;
∵,∴选项B不正确;
∵,∴选项C正确;
∵,∴选项D正确;
故选:CD
7.(24-25高三上·河北沧州·阶段练习)已知,分别为双曲线的左、右焦点,为上一点,且,,,则双曲线的渐近线方程为 .
【答案】
【分析】根据直角三角形勾股定理,结合双曲线的定义可得解.
【详解】由已知,分别为双曲线,
设,,
又,,,
则,
则,即,,
又,即,
所以,
则双曲线方程为,其渐近线方程为,
故答案为:.
【考点4:与双曲线有关的最值或范围问题】
【知识点:与双曲线有关的最值或范围问题的求解方法】
(1)利用数形结合、几何意义,尤其是双曲线的性质,求最值或取值范围.
(2)利用函数,尤其是二次函数求最值或取值范围.
(3)利用不等式,尤其是基本不等式求最值或取值范围.
(4)利用一元二次方程的判别式求最值或取值范围.
[提醒] 求解与双曲线几何性质有关的参数问题时,要结合图形进行分析,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系
1.(2024·全国·模拟预测)已知双曲线:(,)的焦距为6,且直线与双曲线的右支有交点,则当双曲线的离心率最小时,双曲线的标准方程为 .
【答案】
【分析】法一:求出点关于直线的对称点,结合双曲线定义求出2a的最大值即可求解;法二:确定直线与双曲线相切时离心率最小,联立直线与双曲线利用判别式等于0即可求解.
【详解】解法一 由题,双曲线的半焦距,故双曲线的左、右焦点分别为,,
当双曲线的离心率最小时,取得最大值,
设直线与双曲线的右支的一个交点为,则最大.
记点关于直线的对称点为,则,解得,
所以.因为,又,
所以,所以,则双曲线的标准方程为.
解法二 由于双曲线的离心率越大,双曲线的开口越大,离心率越小,双曲线的开口越小,
要保证直线与双曲线的右支有交点,则当双曲线的离心率最小时,与双曲线的右支相切,
与,联立得:,
则,解得,又,所以,,
则双曲线的标准方程为.
故答案为:.
2.(24-25高三上·全国·阶段练习)已知双曲线C:1的左、右焦点分别为F1,F2,直线y=x+m与C交于P,Q两点,当|PQ|最小时,四边形F1PF2Q的面积为 .
【答案】
【分析】联立直线y=x+m与双曲线的方程,运用判别式大于0和韦达定理,由弦长公式求得|PQ|,求出|PQ|的最小值,再由四边形F1PF2Q为平行四边形,结合点到直线的距离公式,计算四边形F1PF2Q的面积即可.
【详解】由,可得,
则,
设P,Q的横坐标分别为x1,x2,
可得,
则
,
当且仅当m=0时,|PQ|取得最小值4,
当|PQ|最小时,四边形F1PF2Q为平行四边形,
由F2(3,0)到直线y=x的距离为,
所以四边形F1PF2Q的面积为.
故答案为:12.
【点睛】本题考查直线与双曲线的位置关系.属于中档题.根据题意先确定的取值.是解本题的关键.
3.(2024·山东泰安·一模)已知是双曲线的右焦点,是左支上一点,,当周长最小时,该三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用双曲线的定义,确定周长最小时,的坐标,即可求出周长最小时,该三角形的面积.
【详解】设双曲线的左焦点为,由双曲线定义知,,
的周长为,
由于是定值,要使的周长最小,则最小,即、、共线,
,,直线的方程为,
即代入整理得,
解得或(舍),所以点的纵坐标为,
.
故选:D.
【点睛】方法点睛:解答圆锥曲线的最值问题的方法与策略:
(1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决;
(2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域),常用方法:①配方法;②基本不等式法;③单调性法;④三角换元法;⑤导数法等,要特别注意自变量的取值范围.
4.(2024高三·全国·专题练习)已知是双曲线的左焦点,是右支上一点,,,当周长最小时,该三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由双曲线的方程求出,,求出,设右焦点为,由双曲线的定义可得:的周长为,当、、共线时,周长最小,联立直线与双曲线的方程求得点坐标,再由即可求解.
【详解】由双曲线的方程可得,,因为,
所以,设双曲线的左焦点为,
由双曲线定义知,,
所以的周长为,
要使的周长最小,则最小,即、、共线,
因为,,所以直线的方程为,
即代入整理得,
解得:或(舍),所以点的纵坐标为,
所以,
故选:.
5.(23-24高三上·辽宁葫芦岛·期末)如图所示的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,玲珑娇美,巧夺天工,是唐代金银细作的典范之作.杯子整体可以近似看作是双曲线的右支与y轴及平行于x轴的两条直线围成的曲边四边形ABMN绕y轴旋转一周得到的几何体.若该金杯主体部分的上杯口外直径为,下底座外直径为,杯身最细之处到上杯口的距离是到底座下边缘距离的2倍,若双曲线C的离心率为2,则唐·金筐宝钿团花纹金杯高是( )
A.4 B. C.6 D.
【答案】C
【分析】分析可设、在双曲线上,将这两点的坐标代入双曲线方程,结合离心率求、、m,进而可求得唐·金筐宝钿团花纹金杯高.
【详解】设金杯主体部分的上口外直径为,下底座外直径为,杯身最细处到上杯口的距离是到下底座距离的倍.
所以,,,且、都在双曲线上,离心率,
所以,,解得,则杯高为.
故选:C.
6.(23-24高三上·北京房山·期末)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,为双曲线C左支上一动点,为双曲线C的渐近线上一动点,且最小时,与双曲线C的另一条渐近线平行,则双曲线C的方程可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用双曲线定义确定最小时,点的位置,进而求出的关系即得.
【详解】双曲线C:的渐近线为,由对称性不妨令点在第二象限,
由双曲线定义得,当且仅当为线段与双曲线的交点时取等号,
因此的最小值为的最小值与的和,显然当与渐近线垂直时,
取得最小值,而平行于渐近线,于是双曲线的两条渐近线互相垂直,即,
则双曲线的渐近线方程为,显然选项ABD不满足,C满足,
所以双曲线C的方程可能是.
故选:C
7.(多选)(24-25高二·全国·课后作业)(多选)已知双曲线,则( )
A.离心率的最小值为4
B.当时离心率最小
C.离心率最小时双曲线的标准方程为
D.离心率最小时双曲线的渐近线方程为
【答案】CD
【分析】由双曲线的方程可得,的值,进而求出的值,再求双曲线的离心率,由均值不等式可得离心率的最小值及此时的值,判断四个选项的正确与否
【详解】由题意可得.
因为,所以,即,
当且仅当,即时取等号.
此时双曲线方程是,渐近线方程是.
故选:CD
8.(多选)(23-24高二上·广东茂名·期末)若双曲线的实轴长为6,焦距为10,右焦点为F,则下列结论正确的是( )
A.过点F的最短的弦长为 B.双曲线C的离心率为
C.双曲线C上的点到点F距离的最小值为2 D.双曲线C的渐近线为
【答案】BCD
【分析】根据题中条件求得双曲线方程,再根据性质逐项分析即可.
【详解】依题知,,则,
所以双曲线的方程为,且
对于A,当直线的斜率为零时,该直线截双曲线的弦长为,
故A错误;
对于B,双曲线的离心率,故B正确;
对于C,设双曲线上任意一点,
则,
则,
又的对称轴为,
故当时,,故C正确;
对于D,双曲线方程知,渐近线方程为,
故D正确;
故选:BCD.
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$$
专题3.2 双曲线
【考点1:双曲线的定义与标准方程】 1
【考点2:双曲线的焦点三角形问题】 3
【考点3:双曲线的几何性质】 6
【考点4:与双曲线有关的最值或范围问题】 7
【考点1:双曲线的定义与标准方程】
【知识点:双曲线的定义】
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)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|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
(1)当2a<|F1F2|时,P点的轨迹是双曲线;
(2)当2a=|F1F2|时,P点的轨迹是两条射线;
(3)当2a>|F1F2|时,P点不存在.
【知识点:双曲线的标准方程】
(1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0);
(2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0).
待定系数法求双曲线方程的五种类型
类型一
与双曲线-=1有公共渐近线的双曲线方程可设为-=λ(λ≠0)
类型二
若已知双曲线的一条渐近线方程为y=x或y=-x,则可设双曲线方程为-=λ(λ≠0)
类型三
与双曲线-=1共焦点的双曲线方程可设为-=1(-b2<k<a2)
类型四
过两个已知点的双曲线的标准方程可设为-=1(mn>0)或者+=1(mn<0)
类型五
与椭圆+=1(a>b>0)有共同焦点的双曲线方程可设为-=1(b2<λ<a2)
1.(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)已知点为双曲线左支上的一点,分别为的左、右焦点,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.(24-25高二上·贵州六盘水·阶段练习)已知定点,动点满足,则动点的轨迹为( )
A.双曲线的上支 B.双曲线的下支
C.双曲线的左支 D.轴负半轴上的射线
3.(24-25高三上·湖南永州·阶段练习)已知分别是双曲线的左、右焦点,M是E的左支上一点,过作角平分线的垂线,垂足为为坐标原点,则( )
A.4 B.2 C.3 D.1
4.(24-25高三上·广西·阶段练习)已知双曲线的左、右焦点分别为,,为右支上一点,为坐标原点,为线段的中点,为线段上一点,且,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·湖南长沙·阶段练习)如图,过双曲线的左焦点引圆的切线,切点为,延长交双曲线右支于点,若为线段的中点,为坐标原点,则( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·全国·课后作业)已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与双曲线右支交于点,若在线段的中垂线上,且,则双曲线的方程为 .
7.(24-25高二上·全国·课后作业)已知动圆与直线恒过同一定点,且与圆外切,求动圆圆心的轨迹方程.
8.(24-25高二下·全国·课堂例题)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1),经过点,焦点在轴上;
(2)与双曲线有相同的焦点,且经过点;
【考点2:双曲线的焦点三角形问题】
【知识点:双曲线的焦点三角形问题】
(1)双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形称为焦点三角形.解决焦点三角形问题常利用双曲线的定义和正弦定理、余弦定理.
(2)以双曲线-=1(a>0,b>0)上一点P(x0,y0)(y0≠0)和焦点F1(-c,0),F2(c,0)为顶点的△PF1F2中,若∠F1PF2=θ,则
①||PF1|-|PF2||=2a.
②4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cos θ.
③S△PF1F2=|PF1||PF2|·sin θ.
1.(24-25高三上·上海·阶段练习)已知双曲线的离心率为,左,右焦点分别为,关于C的一条渐近线的对称点为P.若,则的面积为 .
2.(23-24高二下·上海·期末)已知双曲线的左右焦点分别为,过的直线与左支交于两点,若,且双曲线的实轴长为,则的周长为 .
3.(2024·全国·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线交双曲线左支于两点,且,若双曲线的实轴长为8,那么的周长是( )
A.5 B.16 C.21 D.26
4.(24-25高二上·全国·课堂例题)已知双曲线的左、右焦点分别是,.若双曲线上一点使得,求的面积.
5.(23-24高二上·广东东莞·期中)已知双曲线的渐近线方程为,且点在该双曲线上.
(1)求双曲线方程;
(2)若点,分别是双曲线的左、右焦点,且双曲线上一点满足,求的面积.
6.(23-24高二下·新疆和田·期中)已知双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,,且过点
(1)求双曲线的方程;
(2)求的面积.
7.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)已知双曲线,,斜率为的直线过点.
(1)若,且直线与双曲线只有一个公共点,求的值;
(2)双曲线上有一点,的夹角为,求三角形的面积.
8.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)已知双曲线,,斜率为的直线过点.
(1)若,且直线与双曲线只有一个公共点,求的值;
(2)双曲线上有一点,的夹角为,求三角形的面积.
【考点3:双曲线的几何性质】
【知识点:双曲线的几何性质】
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:(0,0)
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,+∞)
a,b,c的关系
c2=a2+b2
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叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
[方法技巧]
1.求双曲线离心率或其范围的方法
(1)求a,b,c的值,由==1+直接求e.
(2)列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助于b2=c2-a2消去b,然后转化成关于e的方程(或不等式)求解.
2.双曲线的形状与e的关系
k====,e越大,即渐近线的斜率的绝对值就越大,这时双曲线的形状就从狭窄逐渐变得开阔.由此可知,双曲线的离心率越大,它的开口就越开阔.
[提醒] 求双曲线的离心率及其范围时,不要忽略了双曲线的离心率的取值范围是(1,+∞)这个前提条件,否则很容易产生增解或扩大所求离心率的取值范围.
1.(24-25高三上·江西·阶段练习)已知双曲线的离心率大于实轴长,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2024·四川成都·模拟预测)双曲线的一条渐近线为,则其离心率为( ).
A. B. C. D.
3.(江苏省“苏南十校联考”2025届高三10月联考数学试题)已知双曲线,点M在C上,过点M作C两条渐近线的垂线,垂足分别为A,B,若,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C.2 D.
4.(24-25高三上·江苏南京·期中)已知圆与双曲线的一条渐近线交于两点,且,则该双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
5.(多选)(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)已知双曲线,则( )
A.实轴长为2
B.离心率为
C.两渐近线夹角的正切值不存在
D.直线与曲线有且仅有一个公共点,则
6.(多选)(24-25高二上·河南漯河·阶段练习)已知椭圆:与双曲线:(),下列关于两曲线的说法正确的是( )
A.C1的长轴长与C2的实轴长相等 B.C1的短轴长与C2的虚轴长相等
C.焦距相等 D.离心率不相等
7.(24-25高三上·河北沧州·阶段练习)已知,分别为双曲线的左、右焦点,为上一点,且,,,则双曲线的渐近线方程为 .
【考点4:与双曲线有关的最值或范围问题】
【知识点:与双曲线有关的最值或范围问题的求解方法】
(1)利用数形结合、几何意义,尤其是双曲线的性质,求最值或取值范围.
(2)利用函数,尤其是二次函数求最值或取值范围.
(3)利用不等式,尤其是基本不等式求最值或取值范围.
(4)利用一元二次方程的判别式求最值或取值范围.
[提醒] 求解与双曲线几何性质有关的参数问题时,要结合图形进行分析,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系
1.(2024·全国·模拟预测)已知双曲线:(,)的焦距为6,且直线与双曲线的右支有交点,则当双曲线的离心率最小时,双曲线的标准方程为 .
2.(24-25高三上·全国·阶段练习)已知双曲线C:1的左、右焦点分别为F1,F2,直线y=x+m与C交于P,Q两点,当|PQ|最小时,四边形F1PF2Q的面积为 .
3.(2024·山东泰安·一模)已知是双曲线的右焦点,是左支上一点,,当周长最小时,该三角形的面积为( )
A. B. C. D.
4.(2024高三·全国·专题练习)已知是双曲线的左焦点,是右支上一点,,,当周长最小时,该三角形的面积为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高三上·辽宁葫芦岛·期末)如图所示的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,玲珑娇美,巧夺天工,是唐代金银细作的典范之作.杯子整体可以近似看作是双曲线的右支与y轴及平行于x轴的两条直线围成的曲边四边形ABMN绕y轴旋转一周得到的几何体.若该金杯主体部分的上杯口外直径为,下底座外直径为,杯身最细之处到上杯口的距离是到底座下边缘距离的2倍,若双曲线C的离心率为2,则唐·金筐宝钿团花纹金杯高是( )
A.4 B. C.6 D.
6.(23-24高三上·北京房山·期末)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,为双曲线C左支上一动点,为双曲线C的渐近线上一动点,且最小时,与双曲线C的另一条渐近线平行,则双曲线C的方程可能是( )
A. B.
C. D.
7.(多选)(24-25高二·全国·课后作业)(多选)已知双曲线,则( )
A.离心率的最小值为4
B.当时离心率最小
C.离心率最小时双曲线的标准方程为
D.离心率最小时双曲线的渐近线方程为
8.(多选)(23-24高二上·广东茂名·期末)若双曲线的实轴长为6,焦距为10,右焦点为F,则下列结论正确的是( )
A.过点F的最短的弦长为 B.双曲线C的离心率为
C.双曲线C上的点到点F距离的最小值为2 D.双曲线C的渐近线为
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