内容正文:
专题3.4 双曲线的标准方程(举一反三讲义)
【苏教版】
【题型1 双曲线的定义及辨析】 1
【题型2 曲线方程与双曲线】 2
【题型3 双曲线的标准方程的求解】 3
【题型4 根据双曲线方程求a、b、c】 4
【题型5 求双曲线的轨迹方程】 4
【题型6 双曲线中焦点三角形问题】 5
【题型7 利用双曲线定义求点到焦点的距离最值】 6
【题型8 双曲线中线段和、差的最值问题】 7
知识点1 双曲线的定义
1.双曲线的定义
双曲线的定义:平面内与两个定点的距离的差的绝对值等于非零常数(小于)的点的轨迹叫作双曲线.这两个定点叫作双曲线的焦点,两焦点间的距离叫作双曲线的焦距.
【题型1 双曲线的定义及辨析】
【例1】(24-25高二上·云南曲靖·期末)双曲线上一点到它的一个焦点的距离为4,那么点到另一个焦点的距离为( )
A.2 B.6 C.2或6 D.4
【变式1-1】(24-25高二上·广东·期中)已知双曲线的两个焦点分别为,,双曲线上有一点,若,则( )
A.9 B.1 C.1或9 D.11或9
【变式1-2】(24-25高二上·北京延庆·期末)已知是双曲线 上的动点,则到双曲线两个焦点距离之差的绝对值为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(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
知识点2 双曲线的标准方程
1.双曲线的标准方程
双曲线的标准方程与其在坐标系中的位置的对应关系:
双曲线在坐标系中的位置
标准方程
焦点坐标
F1(-c,0),F2 (c,0)
F1(0,-c),F2 (0,c)
a,b,c的关系
2.双曲线方程的求解
(1)用定义法求双曲线的标准方程
根据双曲线的定义,确定的值,结合焦点位置可写出双曲线的标准方程.
(2)用待定系数法求双曲线的标准方程
用待定系数法求双曲线的标准方程时,先确定焦点在x轴还是y轴上,设出标准方程,再由条件确定a2,b2的值,即“先定型,再定量”,如果焦点的位置不好确定,可将双曲线的方程设为或,再根据条件求解.
【题型2 曲线方程与双曲线】
【例2】(25-26高二上·全国·单元测试)已知方程 表示双曲线,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式2-1】(24-25高二上·北京延庆·期末)“”是“方程表示焦点在轴上双曲线”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式2-2】(24-25高二上·山东青岛·阶段练习)关于 的方程 ,给出以下说法错误的为( )
A.方程可以表示双曲线 B.方程可以表示椭圆
C.方程可以表示圆 D.当方程表示双曲线时, 焦距为定值
【变式2-3】(24-25高二上·全国·课后作业)对于方程表示的曲线,下列说法正确的是( )
A.曲线只能表示圆、椭圆或双曲线 B.若为负角,则曲线为双曲线
C.若为正角,则曲线为椭圆 D.若为椭圆,则其焦点在轴上
【题型3 双曲线的标准方程的求解】
【例3】(24-25高三上·河北·期中)已知双曲线经过点,则其标准方程为( )
A. B.
C. D.或
【变式3-1】(24-25高二上·新疆克孜勒苏·期末)已知双曲线的中心在原点,两个焦点分别为和,点在双曲线上,且,的面积为1,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式3-2】(24-25高二上·辽宁铁岭·期中)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)过点和.
【变式3-3】(24-25高二·全国·课后作业)根据下列条件,求双曲线的标准方程:
(1)半焦距为,经过点,且焦点在轴上;
(2)两个焦点的坐标分别为,,双曲线上一点到,的距离之差的绝对值等于6;
(3)与双曲线有公共焦点,且过点.
【题型4 根据双曲线方程求a、b、c】
【例4】(24-25高二上·辽宁葫芦岛·期末)已知双曲线的一个焦点坐标为,则的值为( )
A.24 B.25 C.7 D.8
【变式4-1】(24-25高二上·河南驻马店·期中)若椭圆的焦点与双曲线的焦点重合,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(24-25高三上·广东肇庆·阶段练习)已知双曲线的上焦点为,则( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(24-25高三上·上海虹口·期中)若椭圆与双曲线有相同的焦点,则实数a为( )
A.1 B. C. D.
【题型5 求双曲线的轨迹方程】
【例5】(24-25高二上·山东·阶段练习)动点与定点的距离和它到定直线的距离的比是,则动点M的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(24-25高二上·江西·阶段练习)若动圆过定点,且和定圆外切,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】(24-25高二上·四川成都·期末)相距1400m的A,B两个哨所,听到炮弹爆炸声的时间相差3s,已知声速是340m/s,炮弹爆炸点一定在曲线( )的方程上.
A. B.
C.或 D.
【变式5-3】(24-25高二上·四川绵阳·期中)已知 ,,直线相交于点,且直线与直线的斜率之积为1,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
知识点3 双曲线的焦点三角形
1.双曲线的焦点三角形
(1)焦点三角形的概念
设P是双曲线上一点,F1,F2为双曲线的焦点,当点P,F1,F2不在同一条直线上时,它们构成一个焦点三角形,如图所示.
(2)求双曲线中的焦点三角形△PF1F2面积的方法
方法一:①根据双曲线的定义求出||PF1|-|PF2||=2a;
②利用余弦定理表示出|PF1|、|PF2|、|F1F2|之间满足的关系式;
③通过配方,利用整体的思想求出|PF1|·|PF2|的值;
④利用公式,求得面积.
方法二:利用公式,求得面积.
(3)焦点三角形的常用结论
若P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为.
【题型6 双曲线中焦点三角形问题】
【例6】(25-26高二上·全国·单元测试)已知双曲线的上、下焦点分别为,过的直线与双曲线的上支交于A,B两点,若,则的周长为( )
A.14 B.12 C.10 D.8
【变式6-1】(24-25高二上·吉林·期末)已知,分别是双曲线C:的左、右两个焦点,点P在双曲线C上,且满足,则的面积是( )
A.1 B. C.3 D.
【变式6-2】(24-25高二上·甘肃白银·期末)已知双曲线是上的任意一点.
(1)设点的坐标为,求的最小值;
(2)若分别为双曲线的左、右焦点,,求的面积.
【变式6-3】(25-26高二上·全国·单元测试)已知双曲线的左、右焦点分别为.
(1)若双曲线与椭圆有共同的焦点,且双曲线过点,求该双曲线的标准方程;
(2)若,点在双曲线右支上,且,求的面积.
【题型7 利用双曲线定义求点到焦点的距离最值】
【例7】(24-25高二上·河南南阳·期中)已知为曲线上任意一点,,,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【变式7-1】(2025·青海玉树·模拟预测)已知,为双曲线的左、右焦点,点P是C的右支上的一点,则的最小值为( )
A.16 B.18 C. D.
【变式7-2】(24-25高二上·河南驻马店·阶段练习)已知定点,且,动点满足,则的最小值是 .
【变式7-3】(24-25高二上·山东潍坊·阶段练习)已知双曲线:的左焦点为,且是双曲线上的一点,则的最小值为 .
【题型8 双曲线中线段和、差的最值问题】
【例8】(24-25高二上·江西·阶段练习)已知双曲线:的右焦点为,点P在C的右支上,且,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【变式8-1】(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)已知双曲线的下焦点为,,是双曲线上支上的动点,则的最大值是( )
A.不存在 B.8 C.7 D.6
【变式8-2】(24-25高二上·重庆·阶段练习)已知为双曲线的右支上一点,分别是圆和上的点,则的最大值( )
A.11 B.9 C.7 D.6
【变式8-3】(24-25高二上·浙江金华·阶段练习)已知圆上有一动点,双曲线的左焦点为,且双曲线的右支上有一动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
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专题3.4 双曲线的标准方程(举一反三讲义)
【苏教版】
【题型1 双曲线的定义及辨析】 1
【题型2 曲线方程与双曲线】 3
【题型3 双曲线的标准方程的求解】 5
【题型4 根据双曲线方程求a、b、c】 8
【题型5 求双曲线的轨迹方程】 9
【题型6 双曲线中焦点三角形问题】 12
【题型7 利用双曲线定义求点到焦点的距离最值】 15
【题型8 双曲线中线段和、差的最值问题】 17
知识点1 双曲线的定义
1.双曲线的定义
双曲线的定义:平面内与两个定点的距离的差的绝对值等于非零常数(小于)的点的轨迹叫作双曲线.这两个定点叫作双曲线的焦点,两焦点间的距离叫作双曲线的焦距.
【题型1 双曲线的定义及辨析】
【例1】(24-25高二上·云南曲靖·期末)双曲线上一点到它的一个焦点的距离为4,那么点到另一个焦点的距离为( )
A.2 B.6 C.2或6 D.4
【答案】B
【解题思路】根据双曲线的定义求出点到另一个焦点的距离,再结合双曲线的性质舍去不符合条件的值.
【解答过程】双曲线,.
设双曲线的两个焦点为,,已知,由双曲线定义,即.
当时,可得;
当时,可得.所以或.
在双曲线中,双曲线上的点到焦点的距离存在最小值,这个最小值为.
对于双曲线,可得.
那么,因为,,所以.
这就说明双曲线上的点到焦点的距离不可能为,所以要舍去这个值.
因此,即点到另一个焦点的距离等于.
故选:B.
【变式1-1】(24-25高二上·广东·期中)已知双曲线的两个焦点分别为,,双曲线上有一点,若,则( )
A.9 B.1 C.1或9 D.11或9
【答案】A
【解题思路】根据双曲线定义可求得,再根据或,即可得解.
【解答过程】根据双曲线定义可得,又,
所以或,
又,,
而或,
所以.
故选:A.
【变式1-2】(24-25高二上·北京延庆·期末)已知是双曲线 上的动点,则到双曲线两个焦点距离之差的绝对值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】根据双曲线定义可得到双曲线两个焦点距离之差的绝对值为,即可得解.
【解答过程】由可得,即;
再由双曲线定义可得到双曲线两个焦点距离之差的绝对值为.
故选:B.
【变式1-3】(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
【解题思路】由双曲线的定义即可求解.
【解答过程】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.
知识点2 双曲线的标准方程
1.双曲线的标准方程
双曲线的标准方程与其在坐标系中的位置的对应关系:
双曲线在坐标系中的位置
标准方程
焦点坐标
F1(-c,0),F2 (c,0)
F1(0,-c),F2 (0,c)
a,b,c的关系
2.双曲线方程的求解
(1)用定义法求双曲线的标准方程
根据双曲线的定义,确定的值,结合焦点位置可写出双曲线的标准方程.
(2)用待定系数法求双曲线的标准方程
用待定系数法求双曲线的标准方程时,先确定焦点在x轴还是y轴上,设出标准方程,再由条件确定a2,b2的值,即“先定型,再定量”,如果焦点的位置不好确定,可将双曲线的方程设为或,再根据条件求解.
【题型2 曲线方程与双曲线】
【例2】(25-26高二上·全国·单元测试)已知方程 表示双曲线,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】利用双曲线的标准方程即可得到结果.
【解答过程】因为方程表示双曲线,所以,解得或,
故的取值范围为.
故选:B.
【变式2-1】(24-25高二上·北京延庆·期末)“”是“方程表示焦点在轴上双曲线”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解题思路】由标准方程表示双曲线得出不等式可判断出结论.
【解答过程】若“方程表示焦点在轴上双曲线”可得,解得;
当时,方程表示焦点在轴上双曲线,
因此“”是“方程表示焦点在轴上双曲线”的充分必要条件.
故选:C.
【变式2-2】(24-25高二上·山东青岛·阶段练习)关于 的方程 ,给出以下说法错误的为( )
A.方程可以表示双曲线 B.方程可以表示椭圆
C.方程可以表示圆 D.当方程表示双曲线时, 焦距为定值
【答案】C
【解题思路】根据的值,结合圆与圆锥曲线的方程特征即可判断各选项.
【解答过程】对于A,若方程表示双曲线,则,即,所以方程可以表示双曲线,故A正确;
对于B,若方程表示椭圆,则,即,所以方程可以表示椭圆,故B正确;
对于C,若方程表示圆,则,方程无解,所以方程不可以表示圆,故C错误;
对于D,由A可知当方程表示双曲线时,,所以焦距为,故D正确.
故选:C.
【变式2-3】(24-25高二上·全国·课后作业)对于方程表示的曲线,下列说法正确的是( )
A.曲线只能表示圆、椭圆或双曲线 B.若为负角,则曲线为双曲线
C.若为正角,则曲线为椭圆 D.若为椭圆,则其焦点在轴上
【答案】B
【解题思路】对A,根据的取值,即可判断选项.;对B若为负角,即,双曲线标准方程的形式,即可判断;对C,当时,结合圆的标准方程的形式,即可判断;对D,变形后结合椭圆的标准方程的形式,即可判断选项.
【解答过程】对A,当,即时,曲线的方程为,
此时曲线为两条平行的直线,故A错误;
对B,若为负角,即,则,
此时曲线为双曲线,故B正确;
对C,若为正角,即,当时,,
则曲线的方程为1,是圆,故C错误;
对D,若为椭圆,则,又可变形为,
则为焦点在轴上的椭圆,故D错误.
故选:B.
【题型3 双曲线的标准方程的求解】
【例3】(24-25高三上·河北·期中)已知双曲线经过点,则其标准方程为( )
A. B.
C. D.或
【答案】A
【解题思路】设双曲线方程为,然后代点计算即可求得,从而求解.
【解答过程】设双曲线方程为,
则,解得,
所以双曲线的标准方程为.
故选:A.
【变式3-1】(24-25高二上·新疆克孜勒苏·期末)已知双曲线的中心在原点,两个焦点分别为和,点在双曲线上,且,的面积为1,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】根据双曲线的定义确定的值,可得双曲线的标准方程.
【解答过程】不妨设点在第一象限.
设,,
根据题意:,
所以,即,所以,,
所以双曲线的方程为:.
故选:D.
【变式3-2】(24-25高二上·辽宁铁岭·期中)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)过点和.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)依题意设双曲线的标准方程为,将点的坐标代入求出,即可得解;
(2)设双曲线方程为,代入点的坐标得到方程组,解得、即可.
【解答过程】(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)依题意设双曲线方程为,
则,解得,
所以双曲线方程为.
【变式3-3】(24-25高二·全国·课后作业)根据下列条件,求双曲线的标准方程:
(1)半焦距为,经过点,且焦点在轴上;
(2)两个焦点的坐标分别为,,双曲线上一点到,的距离之差的绝对值等于6;
(3)与双曲线有公共焦点,且过点.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)可设双曲线的标准方程为,将点代入,求得,即可得出答案;
(2)设标准方程为,根据题意可得,求得,即可得解;
(2)方法一:设双曲线的标准方程为,利用待定系数法求得,即可得解;
方法二:设双曲线的标准方程为(,且),将点代入方程,求得,即可得解.
【解答过程】(1)因为半焦距为,且焦点在轴上,
所以可设双曲线的标准方程为,
因为双曲线经过点,所以,
解得或(舍去).
于是双曲线的标准方程为;
(2)因为双曲线的焦点在轴上,
所以设它的标准方程为,
因为,,所以,.
于是双曲线的标准方程为;
(3)方法一:设双曲线的标准方程为,
点在双曲线上,故.
又,所以,,
则双曲线的标准方程为.
方法二:设双曲线的标准方程为(,且),
将点代入方程,解得或(舍去),则双曲线的标准方程为.
【题型4 根据双曲线方程求a、b、c】
【例4】(24-25高二上·辽宁葫芦岛·期末)已知双曲线的一个焦点坐标为,则的值为( )
A.24 B.25 C.7 D.8
【答案】D
【解题思路】由双曲线标准方程得,然后根据关系求得.
【解答过程】由题意,,,
故选:D.
【变式4-1】(24-25高二上·河南驻马店·期中)若椭圆的焦点与双曲线的焦点重合,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】求出椭圆的半焦距,利用双曲线与该椭圆半焦距相等,以及之间的关系,即可求出结果.
【解答过程】由题知,椭圆的半焦距为,
所以,解得.
故选:D.
【变式4-2】(24-25高三上·广东肇庆·阶段练习)已知双曲线的上焦点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据双曲线的焦点位置可得标准方程,即可得解.
【解答过程】因为知双曲线的上焦点为,
所以可化为,
故.
故选:D.
【变式4-3】(24-25高三上·上海虹口·期中)若椭圆与双曲线有相同的焦点,则实数a为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解题思路】由双曲线方程可知焦点在x轴上,结合椭圆方程和双曲线方程列式求解即可.
【解答过程】由双曲线可知焦点在x轴上,
由题意可得:,解得.
故选:C.
【题型5 求双曲线的轨迹方程】
【例5】(24-25高二上·山东·阶段练习)动点与定点的距离和它到定直线的距离的比是,则动点M的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用直接法求解.
【解答过程】解:由题意可得,
化简得.
故选:B.
【变式5-1】(24-25高二上·江西·阶段练习)若动圆过定点,且和定圆外切,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】根据动圆与定圆外切得出,再由双曲线定义判断动点轨迹,写出方程即可.
【解答过程】定圆的圆心为,与关于原点对称.
设,由两圆外切可得,所以,
所以,点的轨迹为双曲线的右支.
设双曲线的方程为,则,,,
所以,点的轨迹方程为.
故选:D.
【变式5-2】(24-25高二上·四川成都·期末)相距1400m的A,B两个哨所,听到炮弹爆炸声的时间相差3s,已知声速是340m/s,炮弹爆炸点一定在曲线( )的方程上.
A. B.
C.或 D.
【答案】D
【解题思路】根据双曲线的定义进行求解即可.
【解答过程】设炮弹爆炸点为,
由题意可知:,
显然点的轨迹是以A,B的焦点的双曲线,因此有,
可得:,于是有,
根据四个选项可知,只有选项D符合,
故选:D.
【变式5-3】(24-25高二上·四川绵阳·期中)已知 ,,直线相交于点,且直线与直线的斜率之积为1,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】设点,根据题意建立方程,化简即得点的轨迹方程,同时要注意条件的满足即得.
【解答过程】设点,则,
化简即得:.
即点的轨迹方程为:.
故选:B.
知识点3 双曲线的焦点三角形
1.双曲线的焦点三角形
(1)焦点三角形的概念
设P是双曲线上一点,F1,F2为双曲线的焦点,当点P,F1,F2不在同一条直线上时,它们构成一个焦点三角形,如图所示.
(2)求双曲线中的焦点三角形△PF1F2面积的方法
方法一:①根据双曲线的定义求出||PF1|-|PF2||=2a;
②利用余弦定理表示出|PF1|、|PF2|、|F1F2|之间满足的关系式;
③通过配方,利用整体的思想求出|PF1|·|PF2|的值;
④利用公式,求得面积.
方法二:利用公式,求得面积.
(3)焦点三角形的常用结论
若P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为.
【题型6 双曲线中焦点三角形问题】
【例6】(25-26高二上·全国·单元测试)已知双曲线的上、下焦点分别为,过的直线与双曲线的上支交于A,B两点,若,则的周长为( )
A.14 B.12 C.10 D.8
【答案】B
【解题思路】利用双曲线的定义可求得的周长.
【解答过程】如图,由题意可得,的周长为,
由双曲线的定义可得 ,又 ,
所以 ,
所以的周长为12.
故选:B.
【变式6-1】(24-25高二上·吉林·期末)已知,分别是双曲线C:的左、右两个焦点,点P在双曲线C上,且满足,则的面积是( )
A.1 B. C.3 D.
【答案】D
【解题思路】由双曲线的性质,结合双曲线的定义、余弦定理及三角形的面积公式求解.
【解答过程】已知,分别是双曲线C:的左、右两个焦点,点P在双曲线C上,
则,,
又,
则,
即,
即,
即的面积是
故选:D
【变式6-2】(24-25高二上·甘肃白银·期末)已知双曲线是上的任意一点.
(1)设点的坐标为,求的最小值;
(2)若分别为双曲线的左、右焦点,,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【解题思路】(1)设出点的坐标为,表示出,利用点再双曲线上,借助二次函数知识计算即可;
(2)由双曲线的定义及余弦定理表示出,结合面积公式计算即可.
【解答过程】(1)
设点的坐标为,
则,
因为,所以当时,取得最小值.
(2)由双曲线的定义知①,
由余弦定理得②,
根据①②可得,所以.
【变式6-3】(25-26高二上·全国·单元测试)已知双曲线的左、右焦点分别为.
(1)若双曲线与椭圆有共同的焦点,且双曲线过点,求该双曲线的标准方程;
(2)若,点在双曲线右支上,且,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【解题思路】(1)求出椭圆的焦点坐标,再利用待定法求出双曲线方程.
(2)利用双曲线定义,结合余弦定理、三角形面积公式求解.
【解答过程】(1)椭圆的焦点为和,
依题意,,解得,所以双曲线的标准方程为.
(2)设,,则由双曲线的定义得,
在中,,
则,所以的面积.
【题型7 利用双曲线定义求点到焦点的距离最值】
【例7】(24-25高二上·河南南阳·期中)已知为曲线上任意一点,,,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】运用双曲线定义转化,再结合三点位置关系分析即可.
【解答过程】由,得,所以为双曲线的右支,
为该双曲线的左焦点.设右焦点为,则,
所以.所以,
当且仅当点在线段上时,等号成立,所以的最小值为.
故选:D.
【变式7-1】(2025·青海玉树·模拟预测)已知,为双曲线的左、右焦点,点P是C的右支上的一点,则的最小值为( )
A.16 B.18 C. D.
【答案】A
【解题思路】利用双曲线的定义表示,结合基本不等式求解最小值.
【解答过程】因为,为双曲线的左、右焦点,P是C的右支上的一点,
所以,
所以
,当且仅当,即时,等号成立;
因为,所以,所以成立,的最小值为16.
故选:A.
【变式7-2】(24-25高二上·河南驻马店·阶段练习)已知定点,且,动点满足,则的最小值是 .
【答案】6
【解题思路】根据动点满足,得到点P的轨迹是以A,B为焦点的双曲线的一支,不妨设焦点在x轴上,写出双曲线方程,设,利用两点间距离公式求解.
【解答过程】因为动点满足,
所以点P的轨迹是以A,B为焦点的双曲线的一支,
则,即,
不妨设焦点在x轴上,则双曲线方程为,
左焦点为,右焦点为,
设,则,
所以,
所以的最小值是6,
故答案为:6.
【变式7-3】(24-25高二上·山东潍坊·阶段练习)已知双曲线:的左焦点为,且是双曲线上的一点,则的最小值为 .
【答案】
【解题思路】设,且,通过可求得最小值.
【解答过程】设,且,,
又,
又或,
所以
即的最小值为,当点为双曲线左顶点时取最小值.
故答案为:.
【题型8 双曲线中线段和、差的最值问题】
【例8】(24-25高二上·江西·阶段练习)已知双曲线:的右焦点为,点P在C的右支上,且,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】利用双曲线的定义将的最小值转化为的最小值即可.
【解答过程】
由题知,,,所以,
设双曲线的左焦点为,则,,因为点P在C的右支上,
由双曲线的定义知,
所以,
当三点共线时取等号,
所以的最小值为.
故选:D.
【变式8-1】(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)已知双曲线的下焦点为,,是双曲线上支上的动点,则的最大值是( )
A.不存在 B.8 C.7 D.6
【答案】A
【解题思路】根据双曲线的定义以及三点共线来确定正确答案..
【解答过程】依题意,下焦点,设上焦点,
双曲线的渐近线方程为,直线的斜率为,
所以延长时,与双曲线没有交点,,
设延长,交双曲线上支于,
依题意,是双曲线上支上的动点,
根据双曲线的定义可知,
,当在点时等号成立,则,
所以,所以,
所以,所以的最大值不存在.
故选:A.
【变式8-2】(24-25高二上·重庆·阶段练习)已知为双曲线的右支上一点,分别是圆和上的点,则的最大值( )
A.11 B.9 C.7 D.6
【答案】B
【解题思路】先由已知条件得双曲线的两个焦点为两个圆的圆心,再利用圆的几何性质和双曲线的定义即可求的最大值.
【解答过程】
由,得,,则,
则双曲线的两个焦点,,
又,分别是两个圆的圆心,两圆的半径,
所以,,
则
,
即的最大值为.
故选:B.
【变式8-3】(24-25高二上·浙江金华·阶段练习)已知圆上有一动点,双曲线的左焦点为,且双曲线的右支上有一动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据双曲线的定义,结合圆的几何性质进行求解即可.
【解答过程】
在双曲线中,,,
, ,
设双曲线的右焦点为,则,
在双曲线的右支上,
,即,
由题知,圆心,半径,在圆上,
,
则,
当,,三点共线且Q位于另两点之间时,取得最小值为,
此时,
的最小值为.
故选:D.
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