第7课时 双曲线-2026年高考数学一轮复习

2025-06-09
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Content Navigation 内容导航 课前自助餐 授人以渔 01 02 第1页 第7课时 双曲线 第‹#›页   [复习要求] 1.了解双曲线的定义、标准方程,能够根据条件利用待定系数法求双曲线方程.2.知道双曲线的几何性质.3.了解双曲线的一些实际应用. 第1页 √ 课前自助餐 01 PAST ONE 4 双曲线的定义 平面内与两个定点F1,F2的距离之差的绝对值___________________ _________的点的轨迹叫做双曲线. 回归教材 等于非零常数2a(2a< |F1F2|) 双曲线的标准方程与几何性质 第1页 性质 焦点 ______________________ ___________________ 焦距 ________________ 范围 ______________ _______________ 对称性 ___________________________ 顶点 _________________ __________________ 轴 实轴长为2a,虚轴长为2b 离心率 ________________ 渐近线 __________________ _________________ F1(-c,0),F2(c,0) F1(0,-c),F2(0,c) |F1F2|=2c |x|≥a,y∈R |y|≥a,x∈R 关于x轴,y轴和原点对称 (-a,0),(a,0) (0,-a),(0,a) 第1页 归纳拓展 (1)求双曲线的标准方程时,若不知道焦点的位置,可直接设双曲线的方程为Ax2+By2=1(AB<0). (2)双曲线的焦点到渐近线的距离总是b. 第1页 线的形状就从扁狭逐渐变得开阔,即双曲线的离心率越大,它的开口就越大. 第1页 1.判断下面结论是否正确.(对的打“√”,错的打“×”) (1)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线. 夯实双基 答案 (1)×  答案 (2)×  第1页 答案 (3)√  答案 (4)√  答案 (5)√ 第1页 2.(2024·全国甲卷,理)已知双曲线的两个焦点分别为(0,4),(0,-4),且经过点(-6,4),则该双曲线的离心率为(  ) A.4           B.3 √ 第1页 3.已知双曲线C:x2-2y2=6,则C的右焦点的坐标为________;C的焦点到其渐近线的距离是________. (3,0) 第1页 -3 第1页 答案 9 解析 由题知2c=8,∴c=4,∴a2+12=16,解得a=2.M是双曲线上的一点,且|MF1|=5<a+c=6,∴M在双曲线上的左支上,∴|MF2|=|MF1|+2a=9. 返 回 √ 授 人 以 渔 02 PAST TWO 15 题型一  双曲线的定义及应用 (1)【多选题】(2025·江苏四校联考)已知圆M:(x-1)2+y2=16,点A是圆M所在平面内一定点,点P是圆M上的动点,若线段PA的中垂线交直线PM于点Q,则Q的轨迹可能为(  ) A.椭圆         B.双曲线 C.抛物线 D.圆 √ √ √ 第‹#›页 16 【解析】 连接QA,MA,因为Q是线段PA的中垂线上的点,所以|QA|=|PQ|,若A在圆M内部,且不为圆心,则|MA|<4,|QM|+|QA|=|QM|+|QP|=4,所以Q点的轨迹是以M,A为焦点的椭圆,故A正确. 若A在圆M外部,则||QA|-|QM||=||PQ|-|QM||=|PM|=4,|MA|>4, 所以Q点的轨迹是以M,A为焦点的双曲线,故B正确. 若A在圆M上,则PA的中垂线恒过圆心M,即Q的轨迹为点M. 若A为圆M的圆心,即A与M重合时,Q为半径PM的中点, 所以Q点的轨迹是以M为圆心,2为半径的圆,故D正确.不存在轨迹为抛物线的可能,故C错误.故选ABD. 第1页 【解析】 由题意,得|PF2|-|PF1|=2,|QF2|-|QF1|=2. ∵|PF1|+|QF1|=|PQ|=10, ∴|PF2|+|QF2|-10=4,∴|PF2|+|QF2|=14.∴△PF2Q的周长是|PF2|+|QF2|+|PQ|=14+10=24. 24 第1页 3 【解析】 方法一:设F1,F2分别为双曲线C的左、右焦点,则由题意可知F1(-2,0),F2(2,0),又|OP|=2,所以|OP|=|OF1|=|OF2|,所以△PF1F2是直角三角形,所以|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=16.不妨令点P在双曲线C的右支上,则有|PF1|-|PF2|=2,两边平方,得|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|=4,又|PF1|2+|PF2|2=16,所以|PF1|·|PF2|=6,则S△PF1F2 第1页 方法二:设F1,F2分别为双曲线C的左、右焦点,则由题意可知F1(-2,0),F2(2,0),又|OP|=2,所以|OP|=|OF1|=|OF2|,所以△PF1F2是直 第1页 状元笔记 (1)①抓住“焦点三角形PF1F2”中的数量关系是求解此类题的关键;②利用定义求动点的轨迹方程,要分清是差的绝对值为常数,还是差为常数,即轨迹是双曲线还是双曲线的一支. (2)利用双曲线定义求方程,要注意三点:①距离之差的绝对值;②2a<|F1F2|;③焦点的位置. 第1页 思考题1 (1)已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9,动圆M同时与圆C1及圆C2相外切,则动圆圆心M的轨迹方程为__________ __________________ . 【解析】 如图所示,设动圆M与圆C1及圆C2分别外切于A和B两点.连接MC1,MC2,则A,B分别在MC1和MC2上, 根据两圆外切的条件, 得|MC1|-|AC1|=|MA|, |MC2|-|BC2|=|MB|, 因为|MA|=|MB|, 第1页 所以|MC1|-|AC1|=|MC2|-|BC2|, 即|MC2|-|MC1|=|BC2|-|AC1|=2, 所以点M到两定点C1,C2的距离的差是常数且小于|C1C2|=6. 根据双曲线的定义,得动点M的轨迹为双曲线的左支, 其中a=1,c=3,则b2=8. 第1页 4 【解析】 如图所示,延长F2M交PF1于Q, 由于PM是∠F1PF2的平分线,F2M⊥PM, 所以△QPF2是等腰三角形,且|PQ|=|PF2|,M是QF2的中点. 根据双曲线的定义可知|PF1|-|PF2|=2a=8, 即|QF1|=8,由于O是F1F2的中点,所以MO是△QF1F2的中位线, 第1页 题型二  双曲线的标准方程 根据下列条件,求双曲线的标准方程. (1)与已知双曲线x2-4y2=4有共同渐近线且经过点(2,2); 【解析】 (1)设所求双曲线方程为x2-4y2=λ(λ≠0), 将(2,2)代入上述方程,得22-4×22=λ,∴λ=-12. 第‹#›页 25 第1页 第1页 第1页 状元笔记 求双曲线的标准方程的方法 (1)定义法: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,从而求出a2,b2,写出双曲线方程. (2)待定系数法:先确定焦点在x轴还是y轴上,设出方程,再由条件确定a2,b2的值,即“先定型,再定量”,如果焦点位置不好确定, 第1页 注意:①双曲线与椭圆方程均可记为mx2+ny2=1(mn≠0),其中当m>0,n>0,且m≠n时表示椭圆;当mn<0时表示双曲线,合理使用这种形式可避免讨论. ②常见双曲线方程的设法: (ⅰ)已知a=b的双曲线的方程可设为x2-y2=λ(λ≠0); (ⅱ)已知过两点的双曲线的方程可设为Ax2-By2=1(AB>0); 第1页 思考题2 (1)经过点A(3,-1),且对称轴都在坐标轴上的等轴 双曲线方程为________________. 【解析】 设双曲线方程为x2-y2=λ(λ≠0), 把点A(3,-1)代入,得9-1=λ,即λ=8, 第1页 √ 第1页 第1页 题型三  双曲线的几何性质(微专题) 微专题1 与渐近线有关的问题 √ 第‹#›页 34 第1页 右焦点分别为F1,F2,双曲线C的离心率为e,在第一象限存在点P,满足e·sin∠PF1F2=1,且S△F1PF2=4a2,则双曲线C的渐近线方程为(  ) A.2x±y=0 B.x±2y=0 C.3x±y=0 D.x±3y=0 √ 【解析】 设|PF1|=t(t>0),则|PF2|=t-2a, 第1页 第1页 状元笔记 第1页 (4)焦点到渐近线的距离恒为b. 第1页 【解析】 双曲线的渐近线方程为x±my=0,圆x2+y2-4y+3=0的方程可化为x2+(y-2)2=1,则圆心坐标为(0,2),半径r=1.∵双曲线的 第1页 线l与双曲线C的一条渐近线垂直,垂足为A,且直线l与双曲线C的左支交于点B,若3|FA|=|AB|,则双曲线C的渐近线方程为________. 【解析】 不妨令A在x轴上方,设C的左焦点为F1,连接F1B,过F1作F1D⊥FB于点D,如图所示,易知F1D∥OA,且|FA|=b, 又3|FA|=|AB|,则|DB|=2b,则D为线段FB的中点, 所以△F1BF为等腰三角形,且|F1B|=|F1F|. 又|FB|=4b,∴|F1B|=4b-2a=|F1F|=2c, 即c+a=2b,又b2=c2-a2=(c+a)(c-a), 第1页 第1页 微专题2 求双曲线的离心率 2 【解析】 P在以F1F2为直径的圆上,∴∠F1PF2=90°,又2∠PF1F2=∠PF2F1,∴∠PF1F2=30°,∠PF2F1=60°,∵|PO|=|OF2|=c(O为坐标原点),∴△POF2为等边三角形, 第1页 √ 【解析】 设坐标原点为O,双曲线的另一个焦点为F′,连接MF′,NF′,由对称性知|OF|=|OF′|,|OM|=|ON|,所以四边形MFNF′是平行四边形, 第1页 第1页 第1页 第1页 方法二:设|AF2|=2m(m>0),∠F1AF2=θ,∴|BF2|=3m=|BF1|,|AF1|=2a+2m, 在Rt△ABF1中,9m2+(2a+2m)2=25m2⇒(a+3m)(a-m)=0⇒a=m, ∴|AF1|=4a,|AF2|=2a, 第1页 √ 第1页 第1页 状元笔记 双曲线离心率的求法 (1)直接法:由题设条件求出a,c,从而得e. 第1页 思考题4 (1)已知双曲线的渐近线方程是2x±y=0,则该双曲线 的离心率等于________________. 【思路】 因为只知道渐近线方程,无法确定焦点在x轴上还是在y轴上,所以需分情况求解.由渐近线方程中的a,b的关系,结合c2=a2+b2,得出离心率. 【解析】 依题意,双曲线的渐近线方程是y=±2x. 第1页 第1页 √ 第1页 【解析】 方法一(几何法):设双曲线的左焦点为F1,连接NF1.O为坐标原点. 第1页 第1页 √ 第1页 【解析】 由双曲线的对称性可知|F1A|=|F2B|,|F1B|=|F2A|,则四边形AF1BF2为平行四边形, 设|F1A|=|F2B|=m,则|F1B|=|F2A|=2m, 由双曲线定义可知|F2A|-|F1A|=2a,故有2m-m=2a,即m=2a, 即|F1A|=|F2B|=m=2a,|F1B|=|F2A|=4a, 第1页 第1页 √ 第1页 第1页 本课总结 双曲线问题与椭圆问题类似,因而研究方法也有许多类似之处,如“利用定义”“直接法”“待定系数法”“数形结合”等.但双曲线多了渐近线,问题变得略为复杂和丰富多彩.复习中要注意如下两个问题: (1)已知双曲线方程,求出它的渐近线方程; (2)求已知渐近线的双曲线方程:已知渐近线方程为ax±by=0时,可设双曲线方程为a2x2-b2y2=λ(λ≠0),再利用其他条件确定λ的值,此方法的实质是待定系数法. 返 回 感谢观看与聆听 THANKS 第1页 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) 图形 e=eq \f(c,a)(e>1) eq \f(x,a)±eq \f(y,b)=0eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或y=±\f(b,a)x)) eq \f(x,b)±eq \f(y,a)=0eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或y=±\f(a,b)x)) (3)与双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)共渐近线的双曲线方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=λ(λ≠0). (4)与双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)共焦点的圆锥曲线方程为eq \f(x2,a2-λ)-eq \f(y2,b2+λ)=1(λ<a2,且λ≠-b2). (5)eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)与eq \f(y2,b2)-eq \f(x2,a2)=1(a>0,b>0)互为共轭双曲线,它们有相同的渐近线、相等的焦距. (6)双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的形状与e的关系:|k|=eq \f(b,a)=eq \f(\r(c2-a2),a)=eq \r(\f(c2,a2)-1)=eq \r(e2-1),e越大,即渐近线的斜率的绝对值就越大,这时双曲 (2)方程eq \f(x2,m)-eq \f(y2,n)=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线. (3)双曲线方程eq \f(x2,m2)-eq \f(y2,n2)=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是eq \f(x2,m2)-eq \f(y2,n2)=0,即eq \f(x,m)±eq \f(y,n)=0. (4)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于eq \r(2). (5)若双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1与eq \f(y2,b2)-eq \f(x2,a2)=1(a>0,b>0)的离心率分别是e1,e2,则eq \f(1,e12)+eq \f(1,e22)=1(此结论中两条双曲线为共轭双曲线). C.2 D.eq \r(2) 解析 由题可设双曲线的方程为eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0). 根据已知条件可得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a2+b2=c2=42,,\f(42,a2)-\f((-6)2,b2)=1,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=2,,c=4.)) 则该双曲线的离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(4,2)=2.故选C. 解析 双曲线C的标准方程为eq \f(x2,6)-eq \f(y2,3)=1,a=eq \r(6),b=eq \r(3),则c=eq \r(a2+b2)=3,则双曲线C的右焦点坐标为(3,0),双曲线C的渐近线方程为y=±eq \f(\r(2),2)x,即x±eq \r(2)y=0,所以,双曲线C的焦点到其渐近线的距离为eq \f(3,\r(1+2))=eq \r(3). eq \r(3) 4.(2022·北京)已知双曲线y2+eq \f(x2,m)=1的渐近线方程为y=±eq \f(\r(3),3)x,则m=________. 解析 依题意得m<0,则双曲线的标准方程可化为y2-eq \f(x2,-m)=1,此时双曲线的渐近线方程为y=±eq \f(1,\r(-m))x=±eq \f(\r(3),3)x,解得m=-3. 5.(人教A版选修一P121T4改编)双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,12)=1(a>0)的左、右焦点分别是F1与F2,焦距为8,M是双曲线上的一点,且|MF1|=5,求|MF2|的值. (2)过双曲线x2-eq \f(y2,4)=1的左焦点F1作一条直线l交双曲线左支于P,Q两点,若|PQ|=10,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是________. (3)设F1,F2是双曲线C:x2-eq \f(y2,3)=1的两个焦点,O为坐标原点,点P在C上且|OP|=2,则△PF1F2的面积为________. =eq \f(1,2)|PF1|·|PF2|=eq \f(1,2)×6=3. 角三角形,所以S△PF1F2=eq \f(b2,tan \f(θ,2))=eq \f(3,tan 45°)=3(其中θ=∠F1PF2). x2-eq \f(y2,8)=1(x≤-1) 故点M的轨迹方程为x2-eq \f(y2,8)=1(x≤-1). (2)已知双曲线C:eq \f(x2,16)-eq \f(y2,9)=1的左、右焦点分别是F1,F2,点P是C的右支上的一点(不是顶点),过F2作∠F1PF2的平分线的垂线,垂足是M,O是原点,则|MO|=________. 所以|MO|=eq \f(1,2)|QF1|=4. 【答案】 (1)eq \f(y2,3)-eq \f(x2,12)=1  ∴所求双曲线的标准方程为eq \f(y2,3)-eq \f(x2,12)=1. (2)渐近线方程为y=±eq \f(1,2)x,焦距为10; 【答案】 (2)eq \f(x2,20)-eq \f(y2,5)=1或eq \f(y2,5)-eq \f(x2,20)=1  【解析】 (2)设所求双曲线方程为eq \f(x2,4)-y2=λ(λ≠0),当λ>0时,双曲线标准方程为eq \f(x2,4λ)-eq \f(y2,λ)=1,∴c=eq \r(5λ),∴eq \r(5λ)=5,λ=5; 当λ<0时,双曲线标准方程为eq \f(y2,-λ)-eq \f(x2,-4λ)=1,∴c=eq \r(-5λ),∴eq \r(-5λ)=5,λ=-5.∴所求双曲线的标准方程为eq \f(x2,20)-eq \f(y2,5)=1或eq \f(y2,5)-eq \f(x2,20)=1. (3)经过两点P(-3,2eq \r(7))和Q(-6eq \r(2),-7); 【答案】 (3)eq \f(y2,25)-eq \f(x2,75)=1  【解析】 (3)设双曲线方程为mx2-ny2=1(mn>0). ∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(9m-28n=1,,72m-49n=1,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m=-\f(1,75),,n=-\f(1,25).)) ∴双曲线的标准方程为eq \f(y2,25)-eq \f(x2,75)=1. (4)离心率为eq \r(2),且过点(4,-eq \r(10)). 【答案】 (4)eq \f(x2,6)-eq \f(y2,6)=1 【解析】 (4)依题意,e=eq \r(2)⇒a=b.设双曲线方程为eq \f(x2,m)-eq \f(y2,m)=1(m≠0), 则eq \f(16,m)-eq \f(10,m)=1,解得m=6.∴双曲线的标准方程为eq \f(x2,6)-eq \f(y2,6)=1. 可将双曲线方程设为eq \f(x2,m2)-eq \f(y2,n2)=λ(λ≠0),再根据条件求λ的值. (ⅲ)已知渐近线为eq \f(x,m)±eq \f(y,n)=0的双曲线的方程可设为eq \f(x2,m2)-eq \f(y2,n2)=λ(λ≠0). eq \f(x2,8)-eq \f(y2,8)=1 故所求双曲线方程为eq \f(x2,8)-eq \f(y2,8)=1. (2)(2025·佛山调研)已知F1,F2分别为双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线上一点,PF2与x轴垂直,∠PF1F2=30°,且虚轴长为2eq \r(2),则双曲线的标准方程为(  ) A.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,2)=1 B.eq \f(x2,3)-eq \f(y2,2)=1 C.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,8)=1 D.x2-eq \f(y2,2)=1 【解析】 由题意,虚轴长为2eq \r(2),则2b=2eq \r(2),解得b=eq \r(2),∵F2(c,0),设P(c,y),∴eq \f(c2,a2)-eq \f(y2,b2)=1,解得y=±eq \f(b2,a)=±eq \f(2,a),∴|PF2|=eq \f(2,a),∵∠PF1F2=30°,∴|PF1|=2|PF2|=eq \f(4,a),∵|PF1|-|PF2|=2a,∴eq \f(4,a)-eq \f(2,a)=2a,解得a=1,∴双曲线的标准方程为x2-eq \f(y2,2)=1. (1)已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的焦距为2c,焦点到双曲线C的渐近线的距离为eq \f(\r(3),2)c,则双曲线的渐近线方程为(  ) A.y=±eq \r(3)x B.y=±eq \r(2)x C.y=±x D.y=±2x 【解析】 由对称性不妨令双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的焦点(c,0)到渐近线bx+ay=0的距离为eq \f(\r(3),2)c,得eq \f(bc,\r(a2+b2))=eq \f(\r(3),2)c,可得eq \f(b,c)=eq \f(\r(3),2),则eq \f(b,a)=eq \r(3),则C的渐近线方程为y=±eq \r(3)x. (2)(2024·河南郑州二模)已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、 因为e·sin∠PF1F2=1,所以sin∠PF1F2=eq \f(1,e)=eq \f(a,c),所以点P到直线F1F2的距离为|PF1|sin∠PF1F2=eq \f(at,c), 又|F1F2|=2c,所以S△F1PF2=eq \f(1,2)·2c·eq \f(at,c)=4a2,解得t=4a,即|PF1|=4a,从而|PF2|=2a.又因为sin∠PF1F2=eq \f(1,e)=eq \f(a,c), 所以cos∠PF1F2=eq \r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,c)))\s\up12(2))=eq \f(b,c),在△PF1F2中,由余弦定理得 cos∠PF1F2=eq \f((4a)2+(2c)2-(2a)2,2×4a×2c)=eq \f(b,c), 所以4ab=4a2+c2-a2=b2+4a2,即eq \f(b2,a2)-eq \f(4b,a)+4=0,解得eq \f(b,a)=2,则双曲线C的渐近线方程为2x±y=0. (1)若双曲线的方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),则其渐近线的方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=0,即y=±eq \f(b,a)x. (2)若双曲线的渐近线的方程为y=±eq \f(b,a)x,即eq \f(x,a)±eq \f(y,b)=0,则双曲线的方程可设为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=λ(λ≠0). (3)若所求双曲线与双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)有公共渐近线,则其方程可设为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=λ(λ>0,焦点在x轴上;λ<0,焦点在y轴上). (x2,m2)INCLUDEPICTURE"RT.TIF" 思考题3 (1)(2022·全国甲卷,理)若双曲线y2-=1(m>0)的渐近线与圆x2+y2-4y+3=0相切,则m=________. eq \f(\r(3),3) 渐近线与圆相切,∴圆心到渐近线的距离d=eq \f(|0±2m|,\r(1+m2))=1,得m=eq \f(\r(3),3)(负值舍去). (2)已知F是双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点,过点F的直 y=±eq \f(4,3)x 将b=eq \f(c+a,2)代入得eq \f((c+a)2,4)=(c+a)(c-a),得c+a=4(c-a),则c=eq \f(5,3)a, 又c2=a2+b2,所以b=eq \f(4,3)a, 则渐近线方程为y=±eq \f(4,3)x. (1)(2025·浙江名校试题)已知F1,F2分别是双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P是圆x2+y2=c2与C的渐近线的一个交点,若2∠PF1F2=∠PF2F1,则双曲线C的离心率为________. ∴∠POF2=60°,∴tan 60°=eq \f(b,a),e=eq \f(c,a)=eq \r(1+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,a)))\s\up12(2))=2. (2)(2025·浙江适应性考试)已知过原点且斜率为eq \f(4,3)的直线l交双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)于M,N两点,点F是双曲线的一个焦点,若eq \o(MF,\s\up18(→))·eq \o(NF,\s\up18(→))=0,则双曲线的离心率为(  ) A.eq \r(5) B.eq \r(3) C.2 D.eq \r(2) 又eq \o(MF,\s\up18(→))·eq \o(NF,\s\up18(→))=0,所以四边形MFNF′是矩形, 故△MFF′是直角三角形,|OM|=eq \f(1,2)|FF′|=c. 不妨令点M在第一象限,直线l的倾斜角为θ, 则tan θ=eq \f(4,3),sin θ=eq \f(4,5),cos θ=eq \f(3,5), 则点M(ccos θ,csin θ),即Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,5)c,\f(4,5)c)). 又点M在双曲线上,所以eq \f(9c2,25a2)-eq \f(16c2,25b2)=1,即9e4-50e2+25=0, 即(e2-5)(9e2-5)=0,又e>1,所以e2=5,e=eq \r(5).故选A. (3)(2023·新高考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\up18(→))⊥eq \o(F1B,\s\up18(→)),eq \o(F2A,\s\up18(→))=-eq \f(2,3) eq \o(F2B,\s\up18(→)),则C的离心率为________. eq \f(3\r(5),5) 【解析】 方法一:设A(x0,y0),B(0,t),由F1(-c,0),F2(c,0),eq \o(F2A,\s\up18(→))=-eq \f(2,3) eq \o(F2B,\s\up18(→)), 得x0=eq \f(5,3)c,t=-eq \f(3,2)y0,∵eq \o(F1A,\s\up18(→))⊥eq \o(F1B,\s\up18(→)),∴eq \o(F1A,\s\up18(→))·eq \o(F1B,\s\up18(→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,3)c,y0))·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c,-\f(3,2)y0))=eq \f(8,3)c2-eq \f(3,2)y02=0, ∴y02=eq \f(16,9)c2,而eq \f(\f(25,9)c2,a2)-eq \f(y02,b2)=1, ∴eq \f(25c2,9a2)-eq \f(16c2,9b2)=1, ∴25c2b2-16c2a2=9a2b2,∴25c2(c2-a2)-16a2c2=9a2(c2-a2),25c4-50a2c2+9a4=0,(5c2-9a2)(5c2-a2)=0, ∴c2=eq \f(9a2,5)或eq \f(1,5)a2(舍),∴e=eq \f(3\r(5),5). ∴cos θ=eq \f(16a2+4a2-4c2,2×4a×2a)=eq \f(4,5)⇒e=eq \f(c,a)=eq \f(3\r(5),5). (4)过双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点,与双曲线的渐近线交于C,D两点,若|AB|≥eq \f(3,5)|CD|,则双曲线离心率的取值范围为(  ) A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3),+∞)) B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,4),+∞)) C.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(1,\f(5,3))) D.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(1,\f(5,4))) 【解析】 由题可知|AB|=eq \f(2b2,a),不妨设Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c,\f(bc,a))),Deq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c,-\f(bc,a))),则|CD|=eq \f(2bc,a),∴eq \f(2b2,a)≥eq \f(3,5)·eq \f(2bc,a),∴b≥eq \f(3,5)c,b2≥eq \f(9,25)c2,∴c2-a2≥eq \f(9,25)c2,∴eq \f(c2,a2)≥eq \f(25,16),所以eq \f(c,a)=e≥eq \f(5,4).故选B. (2)等价转化法:由e=eq \f(c,a)或e=eq \r(1+\f(b2,a2))等公式将已知条件转化为关于e的等式,从而得e. eq \r(5)或eq \f(\r(5),2) ①若双曲线的焦点在x轴上,则双曲线的渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x,故有eq \f(b,a)=2,所以离心率e= eq \r(1+\f(b2,a2))=eq \r(5); ②若双曲线的焦点在y轴上,则双曲线的渐近线方程为y=±eq \f(a,b)x,故有eq \f(a,b)=2,即eq \f(b,a)=eq \f(1,2), 所以离心率e= eq \r(1+\f(b2,a2))=eq \f(\r(5),2). 综上,离心率e=eq \r(5)或eq \f(\r(5),2). (2)已知双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过点F作直线y=-eq \f(b,a)x的垂线,垂足为M,且交双曲线的左支于点N,若eq \o(FN,\s\up18(→))=2eq \o(FM,\s\up18(→)),则该双曲线的离心率为(  ) A.eq \r(7) B.eq \r(5) C.2 D.eq \r(3) ∵eq \o(FN,\s\up18(→))=2eq \o(FM,\s\up18(→)),∴M为FN的中点,又O为F1F2的中点,∴OM∥F1N. ∵FM⊥OM.∴|FM|=b,|OM|=a. ∴|FN|=2b,|F1N|=2a,|FN|-|F1N|=2a.∴2b-2a=2a⇒b=2a.∴e=eq \r(5). 方法二(解析法): ∵FM垂直于直线y=-eq \f(b,a)x, ∴直线FM的方程为y=eq \f(a,b)(x-c). 联立eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=\f(a,b)(x-c),,y=-\f(b,a)x.))∴Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a2,c),-\f(ab,c))). ∵eq \o(FN,\s\up18(→))=2eq \o(FM,\s\up18(→)),∴Neq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2a2,c)-c,-\f(2ab,c))). ∵点N在双曲线上,∴将点N代入双曲线, 得eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2a2-c2,c)))\s\up12(2),a2)-eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(2ab,c)))\s\up12(2),b2)=1⇒e=eq \r(5). (3)(2025·河南省适应性测试)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,过坐标原点的直线与C交于A,B两点,|F1B|=2|F1A|,eq \a\vs4\al(\o(F2A,\s\up18(→))·\o(F2B,\s\up18(→)))=4a2,则C的离心率为(  ) A.eq \r(2) B.2 C.eq \r(5) D.eq \r(7) eq \o(F2A,\s\up18(→))·eq \o(F2B,\s\up18(→))=|eq \o(F2A,\s\up18(→))|·|eq \o(F2B,\s\up18(→))|cos∠AF2B=4a×2acos∠AF2B=4a2,则cos∠AF2B=eq \f(1,2),即∠AF2B=eq \f(π,3),故∠F2BF1=eq \f(2π,3), 则有cos∠F2BF1=eq \f(|F1B|2+|F2B|2-|F1F2|2,2|F1B|·|F2B|) =eq \f((4a)2+(2a)2-(2c)2,2×4a×2a)=-eq \f(1,2), 即eq \f(20a2-4c2,16a2)=-eq \f(1,2),即eq \f(20,16)-eq \f(4e2,16)=-eq \f(1,2),即e2=7,由e>1,故e=eq \r(7).故选D. (4)已知双曲线C1:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),圆C2:x2+y2-2ax+eq \f(3,4)a2=0.若双曲线C1的一条渐近线与圆C2有两个不同的交点,则双曲线C1的离心率的取值范围是(  ) A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(2\r(3),3))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2\r(3),3),+∞)) C.(1,2) D.(2,+∞) 【解析】 由双曲线方程可得其渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x,即bx±ay=0,圆C2:x2+y2-2ax+eq \f(3,4)a2=0可化为(x-a)2+y2=eq \f(1,4)a2,圆心C2的坐标为(a,0),半径r=eq \f(1,2)a.由双曲线C1的一条渐近线与圆C2有两个不同的交点,得eq \f(|ab|,\r(a2+b2))<eq \f(1,2)a,得c>2b,即c2>4b2=4(c2-a2),即c2<eq \f(4,3)a2,所以离心率e=eq \f(c,a)<eq \f(2\r(3),3).又e>1,则e∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(2\r(3),3))).故选A. $$

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