内容正文:
第六节 双曲线
高三一轮复习讲义 湘教版
第八章 平面解析几何
课程标准
1.了解双曲线的实际背景,感受双曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
2.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,以及它的简单几何性质.
3.通过双曲线的学习,进一步体会数形结合的思想.
04
03
考教衔接 精研教材
课时测评
02
考点探究 提升能力
教材梳理 夯实基础
01
内容索引
教材梳理 夯实基础
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1.双曲线的定义
条件 结论1 结论2
平面上的动点P与平面内的两个定点F1,F2 P点的
轨迹为
双曲线 _______叫作双曲线的焦点
_______叫作双曲线的焦距
________________=2a
2a<|F1F2|
||PF1|-|PF2||
F1,F2
|F1F2|
微提醒 (1)当|PF1|-|PF2|=2a(2a<|F1F2|)时,点P的轨迹为靠近F2的双曲线的一支;当|PF1|-|PF2|=-2a(2a<|F1F2|)时,点P的轨迹为靠近F1的双曲线的一支.
(2)若2a=|F1F2|,则轨迹是以F1,F2为端点的两条射线;若2a>|F1F2|,则轨迹不存在;若2a=0,则轨迹是线段F1F2的垂直平分线.
2.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 ______________ ______________
对称性 对称轴:_______
对称中心:______ 对称轴:_______
对称中心:______
顶点 A1 _______,A2 _______ A1 _______,A2 _______
渐近线 _______ _______
离心率 e=___,e∈_________
性质 实虚轴 线段A1A2叫作双曲线的实轴,它的长|A1A2|=____;
线段B1B2叫作双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=____;
a叫作双曲线的实半轴长,b叫作双曲线的虚半轴长
a,b,c间的关系 c2=_______ (c>a>0,c>b>0)
x≤-a或x≥a
y≤-a或y≥a
坐标轴
原点
坐标轴
原点
(-a,0)
(a,0)
(0,-a)
(0,a)
y=±x
y=±x
(1,+∞)
2a
2b
a2+b2
常用结论
(1)双曲线方程的常见设法
①与双曲线-=1共渐近线的方程可设为-=λ.
②若渐近线的方程为y=±x,则可设双曲线方程为-=λ.
(2)双曲线中的常用结论
①双曲线的焦点到其渐近线的距离为B.
②若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-A.
③同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于实轴的弦),其长为.
④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∠F1PF2.
自主检测
1.(多选)下列说法正确的是
A.平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)的距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线
B.方程-=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线
C.双曲线-=1(m>0,n>0)的渐近线方程是±=0
D.等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于
√
√
2.已知双曲线x2-=1上一点P到它的一个焦点的距离等于4,那么点P到另一个焦点的距离等于 .
设双曲线的焦点为F1,F2,|PF1|=4,则||PF1|-|PF2||=2,故|PF2|=6或2,又双曲线上的点到它的焦点的距离的最小值为c-a=-1>2,故|PF2|=6.
6
3.(多空题)双曲线-=1的实轴长为 ,离心率为 ,渐近线方程为
.
双曲线-=1中a=5,b2=24,c2=25+24=49,所以实轴长为2a=10,离心率e==,渐近线方程为y=±x.
10
y=±x
4.若方程+=1表示双曲线,则实数m的取值范围是 .
因为方程+=1表示双曲线,所以(2+m)(m+1)<0,即-2<m<-1.
(-2,-1)
5.(用结论)与双曲线C:-y2=1共渐近线,且经过点的双曲线的
标准方程是 .
根据题意,设要求的双曲线为-y2=t,由双曲线经过点,得-=t,解得t=2,则要求双曲线的标准方程为-=1.
-=1
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考点探究 提升能力
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考点一 双曲线的定义及应用 师生共研
(1)在平面直角坐标系中,已知△ABC的顶点A(-3,0),B(3,0),其内切圆圆心在直线x=2上,则顶点C的轨迹方程为
A.-=1(x>2) B.-=1(x>3)
C.+=1(0<x<2) D.+=1(0<x<3)
√
典例1
如图,设△ABC与内切圆的切点分别为D,E,F,
则有|AD|=|AE|=5,|BF|=|BE|=1,|CD|=|CF|,
所以|CA|-|CB|=5-1=4.根据双曲线定义,所求轨
迹是以A,B为焦点,实轴长为4的双曲线的右支(右
顶点除外),即c=3,a=2,又c2=a2+b2,所以b2=5,所以顶点C的轨迹方程为-=1(x>2).故选A.
(2)已知双曲线C:-=1的左焦点为F1,M为双曲线C右支上任意一点,D点的坐标为(3,1),则|MD|-|MF1|的最大值为
A.3 B.1 C.-3 D.-2
√
由题意知双曲线C的实半轴长a=2,设右焦点为F2(3,0),所以|MD|-|MF1|=|MD|-(|MF2|+2a) =(|MD|-|MF2|)-2a≤|F2D|-2a=-4=-3,当且仅当M为DF2的延长线与双曲线交点时取等号.故选C.
双曲线定义应用的两个方面
规律方法
对点练1.(1)已知动点M(x,y)满足-=4,则动点M的轨迹是
A.射线 B.直线
C.椭圆 D.双曲线的一支
√
设F1(-2,0),F2(2,0),由题意知动点M满足|MF1|-|MF2|=4=|F1F2|,故动点M的轨迹是射线.故选A.
(2)如图,F为双曲线C:-=1的左焦点,双曲线C上的点Pi与P7-i(i=1,2,3)关于y轴对称,则|P1F|+|P2F|+|P3F|-|P4F|-|P5F|-|P6F|= .
设双曲线的右焦点为F2,因为双曲线C上的点Pi与P7-i关于y轴对称,所以|PiF2|=|P7-iF|,又双曲线的实轴长为2a=2×3=6,根据双曲线的定义可得|P1F|+|P2F| +|P3F|-|P4F|-|P5F|-|P6F|=(|P1F|-|P6F|)+(|P2F|-|P5F|)+(|P3F|-|P4F|)=(|P1F|-
|P1F2|)+(|P2F|-|P2F2|)+(|P3F|-|P3F2|)=2a+2a+2a=6a=18.
18
考点二 双曲线的标准方程 多维探究
角度1 定义法
(2024·天津卷)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是双曲线右支上一点,且直线PF2的斜率为2,△PF1F2是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
√
典例2
由题意可知,∠F1PF2=90°,又直线PF2的斜率为2,可得tan∠PF2F1= =2,根据双曲线定义|PF1|-|PF2|=2a,得|PF1|=4a,|PF2|=2a,=|PF1||PF2|=×4a×2a=4a2,又=8,所以a2=2,所以|F1F2|2=+|PF2|2=+=20a2=40.又|F1F2|2=4c2,所以c2=10,又a2+b2=c2,所以b2=8,所以双曲线的方程为-=1.故选C.
角度2 待定系数法
(1)(2021·北京卷)双曲线-=1(a>0,b>0)过点(),离心率为2,则双曲线的标准方程为
A.-y2=1 B.x2-=1 C.-=1 D.-=1
√
设双曲线的半焦距为c,由题意可知则双曲线的标准方程为x2-=1.故选B.
典例3
(2)经过点P(3,2),Q(-6,7)的双曲线的标准方程为 .
-=1
设双曲线方程为mx2-ny2=1(mn>0).所以
-=1.
求双曲线标准方程的常用方法
1.定义法:根据双曲线的定义确定a2,b2的值,再结合焦点位置,求出双曲线方程.
2.待定系数法:先确定焦点在x轴上还是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-=λ或mx2-ny2=1(mn>0),再根据条件求解.
规律方法
对点练2.焦点在x轴上,焦距为10,且与双曲线-x2=1有相同渐近线的双
曲线的标准方程是 .
设所求双曲线的标准方程为-x2=-λ(λ>0),即-=1,则有4λ+λ=25,解得λ=5,所以所求双曲线的标准方程为-=1.
-=1
考点三 双曲线的几何性质 多维探究
角度1 渐近线
(1)(2025·河北石家庄质量检测三)已知双曲线C:-=1(
)的实半轴长为,其上焦点到双曲线的一条渐近线的距离为3,则双曲线C的渐近线方程为
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
√
典例4
设双曲线C:-=1的上焦点为(0,c),双曲线的渐近线方程为by±ax=0,由点到直线的距离公式可得==b=3,又双曲线C:-=1,所以a=,所以双曲线C的渐近线方程为3y±x=0,即y=±x.故选B.
(2)(2021·新高考Ⅱ卷)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率e=2,则双曲线C的渐近线方程为 .
e===2,得=,所以双曲线C的渐近线方程为y=±x=±x.
y=±x
求双曲线渐近线方程的方法
1.求双曲线中a,b的值,进而得出双曲线的渐近线方程.
2.求a与b的比值,进而得出双曲线的渐近线方程.
3.令双曲线标准方程右侧为0,将所得代数式化为一次式即为渐近线方程.
注意:两条渐近线的倾斜角互补,斜率互为相反数,且两条渐近线关于x轴,y轴对称.
规律方法
√
根据焦点坐标可知c=4,根据焦点在y轴上,可设双曲线的方程为-=1(a>0,b>0),则所以离心率e==2.故选C.
角度2 离心率
(1)(2024·全国甲卷)已知双曲线的两个焦点分别为(0,4),(0,-4),点(-6,4)在该双曲线上,则该双曲线的离心率为
A.4 B.3 C.2 D.
典例5
(2)(2024·九省适应性测试)设双曲线C:-=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|,·=4a2,则C的离心率为
A. B.2 C. D.
√
由双曲线的对称性可知|F1A|=|F2B|,|F1B|=|F2A|,
四边形AF1BF2为平行四边形,令|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,
·=||·||cos∠AF2B=4a×2acos∠AF2B
=4a2,则cos∠AF2B=,即∠AF2B=,故∠F2BF1=,
则有cos∠F2BF1==
=-,即=-,即-=-,则e2=7,由e>1,故e=.故选D.
求双曲线离心率或其取值范围的方法
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.
规律方法
对点练3.(1)(多选)(2025·河北张家口模拟)已知双曲线C:+=1 (0<k<1),则下列结论正确的是
A.双曲线C的焦点在x轴上
B.双曲线C的焦距等于4
C.双曲线C的焦点到其渐近线的距离等于
D.双曲线C的离心率的取值范围为
√
√
√
对于A,因为0<k<1,所以9-k>0,k-1<0,所以双曲线C:-=1(0<k<1)表示焦点在x轴上的双曲线,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=,所以双曲线C的焦距等于2c=2(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-=1(a>0,b>0),焦点坐标为(±c,0),则渐近线方程为y=±x,即bx±ay=0,所以焦点到渐近线的距离d==b,所以双曲线C:-=1(0<k<1)的焦点到其渐近线的距离等于,故C正确;对于D,双曲线C的离心率e===,因为0<k<1,所以1<2-<,所以e=∈,故D正确.故选ACD.
(2)(2024·新课标Ⅰ卷)设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2作平行于y轴的直线交C于A,B两点,若|F1A|=13,|AB|=
10,则C的离心率为 .
由|AB|=10及双曲线的对称性得|AF2|==5,因为|AF1|=13,所以2a=|AF1|-|AF2|=13-5=8,2c=|F1F2|===12,所以a=4,c=6,则C的离心率e===.
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考教衔接 精研教材
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真题再现
(多选)(2020·新高考Ⅰ卷)已知曲线C:mx2+ny2=1.
A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上
B.若m=n>0,则C是圆,其半径为
C.若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为y=±x
D.若m=0,n>0,则C是两条直线
√
√
√
对于A,若m>n>0,则mx2+ny2=1可化为+=1,因为m>n>0,所以0<<,即曲线C表示焦点在y轴上的椭圆,故A正确;对于B,若m=n>0,则mx2+ny2=1可化为x2+y2=,此时曲线C表示圆心在原点,半径为的圆,故B不正确;对于C,若mn<0,则mx2+ny2=1可化为+=1,此时曲线C表示双曲线,由mx2+ny2=0可得y=±x,即曲线C的渐近线方程为y=±x,故C正确;对于D,若m=0,n>0,则mx2+ny2=1可化为y=±,此时曲线C表示平行于x轴的两条直线,故D正确.故选ACD.
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教材呈现
(湘教版选择性必修一P171T2)根据下列条件判断方程+=1表示什么曲线.
(1)k<4;(2)4<k<9.
点评:该高考题考查圆锥曲线方程的定义,根据所给条件,逐一分析对应的方程形式,结合椭圆、圆、双曲线方程的定义进行判断,与教材习题命题角度类似,属于改编题.
课 时 测 评
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1.已知离心率为2的双曲线-=1(a>0,b>0)与椭圆+=1有公共焦点,则双曲线的方程为
A.-=1 B.-=1 C.x2-=1 D.-y2=1
√
由双曲线-=1与椭圆+=1有公共焦点,得c2=a2+b2=8-4=4,又e2===4,所以a2=1,所以b2=3,所以双曲线的方程为x2-=1.故选C.
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2.双曲线-=1(m>0,n>0)的渐近线方程为y=±x,实轴长为2,则m-n=
A.-1 B.1- C. D.1-
√
因为双曲线的实轴长为2,所以2=2,所以m=1,又渐近线方程为y=±x,所以=,解得n=2,所以m-n=-1.故选A.
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3.(2021·全国甲卷)已知F1,F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且∠F1PF2=60°,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为
A. B.
C. D.
√
设|PF2|=m,|PF1|=3m,则|F1F2|= =m,所以C的离心率e=====.故选A.
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4.(2025·江苏苏州3月适应性考试)在平面直角坐标系xOy中,设直线l:x+y+1=0与双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两条渐近线都相交且交点都在y轴左侧,则双曲线C的离心率e的取值范围是
A.(0,) B.
C. D.
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因为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两条渐近线方
程为y=±x,又l:x+y+1=0与双曲线的两条渐近线
都相交且交点都在y轴左侧,由图知,->-1,即<
1,所以离心率e== =<=,又e>1,所以1<e<.故选B.
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5.(2023·全国甲卷)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,C的一条渐近线与圆(x-2)2+(y-3)2=1交于A,B两点,则|AB|=
A. B. C. D.
√
由e=,则==1+=5,解得=2,又C的一条渐近线与已知圆相交,且此圆在第一象限,所以这一条渐近线方程为y=2x,
则圆心(2,3)到渐近线的距离d==,
所以弦长|AB|=2=2=.故选D.
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6.(多选)双曲线C:-=1的右焦点为F,点P在双曲线C的一条渐近线上,O为坐标原点,则下列说法正确的是
A.双曲线C的离心率为
B.双曲线-=1与双曲线C的渐近线相同
C.若PO⊥PF,则△PFO的面积为
D.|PF|的最小值为2
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因为a=2,b=,所以c==,所以e==,故A正确;双曲线-=1的渐近线方程为y=±x,双曲线C的渐近线方程为y=±x,故B正确;因为PO⊥PF,点F(,0)到渐近线x-2y=0的距离d==,所以|PF|=,所以|PO|==2,所以△PFO的面积为××2=,故C正确;|PF|的最小值即为点F到渐近线的距离,即|PF|min=,故D不正确.故选ABC.
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7.(多选)已知F1,F2是双曲线E:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F1作倾斜角为30°的直线分别交y轴与双曲线右支于点M,P,|PM|= |MF1|,下列判断正确的是
A.∠PF2F1=60° B.|MF2|=|PF1|
C.E的离心率等于 D.E的渐近线方程为y=±x
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如图所示,因为|PM|=|MF1|,即M为PF1的中点,O
为F1F2的中点,所以OM∥PF2,因为OM⊥F1F2,所以
PF2⊥F1F2,所以∠PF2F1=90°,|MF2|=|PF1|,故A
错误,B正确;由PF2⊥F1F2知,|PF2|=,又|F1F2|=
2c,∠PF1F2=30°,所以=2c,即=2ac,所以e2-2e-=0,解得e=(负值舍去),故C正确;因为e==,所以c2=3a2,所以b2=c2-a2=2a2,所以=,所以E的渐近线方程为y=±x,故D正确.故选BCD.
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8.(2024·河南三门峡模拟)若F1,F2分别是双曲线-=1的左、右焦点,AB是双曲线左支上过点F1的弦,且|AB|=4,△ABF2的周长是20,则m= .
由题意得m>0,根据双曲线定义得|AF2|-|AF1|=2a=2,|BF2|-|BF1|=2a=2,上述两式相加得(|AF2|+|BF2|)-(|AF1|+|BF1|)= 4,|AF2|+|BF2|-|AB|=4,即|AF2|+|BF2|-4=4,所以|AF2| +|BF2|=4+4,所以△ABF2的周长为|AF2|+|BF2|+|AB|=4+ 4+4=20,解得m=9.
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9.(10分)已知双曲线C:x2-=1(b>0).
(1)若双曲线C的一条渐近线方程为y=2x,求双曲线C的标准方程;(4分)
解:因为双曲线C:x2-=1(b>0)的渐近线方程为y=±bx,而它的一条渐近线方程为y=2x,
所以b=2,
所以双曲线C的标准方程为x2-=1.
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(2)设双曲线C的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线C上,若PF1⊥ PF2,且△PF1F2的面积为9,求b的值.(6分)
解:因为PF1⊥PF2,
所以=|PF1|·|PF2|,
因为△PF1F2的面积为9,
所以|PF1|·|PF2|=18,
又因为||PF1|-|PF2||=2a=2,
所以|PF1|2-2|PF1|·|PF2|+|PF2|2=4,所以|PF1|2+|PF2|2=40,
又因为|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2,
所以c2=10,
由a2+b2=c2,得1+b2=10,所以b=3.
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10.(10分)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F(c,0).
(1)若双曲线的一条渐近线方程为y=x且c=2,求双曲线的标准方程;(4分)
解:因为双曲线的渐近线方程为y=±x,又双曲线的一条渐近线方程为y=x,所以=1,即a=b,
所以c2=a2+b2=2a2=4,所以a2=b2=2,
所以双曲线的标准方程为-=1.
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(2)以原点O为圆心,c为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A,过A作圆的切线,斜率为-,求双曲线的离心率.(6分)
解:设点A的坐标为(x0,y0),
所以直线AO的斜率满足·(-)=-1,
所以x0=y0, ①
依题意,A点满足+=c2,将①代入得3+=c2,
即y0=c,所以x0=c,
所以点A的坐标为,
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代入双曲线方程得-=1,
即b2c2-a2c2=a2b2. ②
又因为a2+b2=c2,所以将b2=c2-a2代入②式,
整理得c4-2a2c2+a4=0,
所以3-8+4=0,所以(3e2-2)(e2-2)=0.
因为e>1,所以e=,所以双曲线的离心率为.
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11.(多选)在△ABC中,|AB|=4,M为AB的中点,且||CA|-|CB||=|CM|,则下列说法中正确的是
A.动点C的轨迹是双曲线
B.动点C的纵坐标的最大值为
C.△ABC是钝角三角形
D.△ABC面积的最大值为2
√
√
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以M为原点,AB所在直线为x轴建立平面直角坐标系(图略).设|CM|=r,此时点C在以M为圆心,r为半径的动圆上.由||CA|-|CB||=r知,点C在以A,B为焦点,a=-=1上且a2+b2==4.设点C(x,y),则x2+y2=r2,-=1,从而y2=r2,当r2=8时,y2最大,故|y|≤,S△ABC≤2,故B、D正确;当r=2时,|MA|=|MB|=|MC|,∠ACB=90°,故此时△ABC为直角三角形,故C错误;因为||CA|-|CB||不是定值,所以动点C的轨迹不是双曲线,故A错误.故选BD.
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12.(2023·天津卷)双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.过F2作其中一条渐近线的垂线,垂足为P.已知|PF2|=2,直线PF1的斜率为,则双曲线的方程为
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
√
如图,因为F2(c,0),不妨设渐近线方程为y=x,
即bx-ay=0,所以|PF2|===b,所以b=2.
设∠POF2=θ,则tan θ===,所以|OP|=a,
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在△OPF2中,ab=c·yP,所以yP=,所以tan θ=
==,所以xP=,所以P,因为F1(-c,
0),所以== ===,所以
(a2+2)=4a,解得a=,所以双曲线的方程为-=1.故选D.
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13.(2023·新课标Ⅰ卷)已知双曲线C:-=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,⊥=-,则C的离
心率为 .
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法一:由题意,设|AF2|=2m,则|BF2|=3m=|BF1|,
|AF1|=2a+2m,|AB|=5m,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===,所以在△AF1F2中,cos∠F1AF2==,整理得5c2=9a2,即=,故e==.
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法二:由题意,得F1(-c,0),F2(c,0),令A(x0,y0),B(0,t),因为=-,所以(x0-c,y0)=-(-c,t),则x0=c,y0=-t,又⊥,所以·=·(c,t)=c2-t2=0,则t2=4c2,又点A在C上,则-=1,即-=1,则-=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=或e=(舍去),故e=.
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14.(2025·山东临沂模拟)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,O为原点,若以F1F2为直径的圆与C的渐近线的一个交点为P,且|F1P|=|OP|,则C的渐近线方程为 .
如图所示,由题意得,|F1O|=|OP|=c,|F1P|=|OP|
=c,所以在△POF1中,由余弦定理可得cos∠POF1=
==-,所以∠POF1=,
则∠POF2=,所以tan∠POF2=tan=,则渐近线方程为y=±x.
y=±x
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15.(新角度)如图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.该杯的主体部分可以近似看作是双曲线C:-=1(a>0,b>0)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口外直径为,下底座外直径为,且杯身最细之处到上杯口的距离是到下底座距离的2倍,则杯身最细之处的周长为
A.2π B.3π
C.2π D.4π
√
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该金杯主体部分的上口外直径为,下
底座外直径为,且杯身最细之处到上
杯口的距离是到下底座距离的2倍,可设
M,N,代入双曲线方程可得-=1,-=1,即-=-=1,作差可得=,解得a2=3,a=,所以杯身最细之处的周长为2π.故选C.
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16.(2025·江西重点中学协作体第一次联考)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,点M为F1关于渐近线的对称点.若=2,且△MF1F2的面积为8,则C的方程为
A.x2-=1 B.-y2=1
C.-=1 D.-=1
√
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记F1M与渐近线bx+ay=0相交于点N,如图,由题可
知,ON为△MF1F2的中位线,且ON⊥F1M,所以
F2M⊥F1M,因为焦点F1到渐近线bx+ay=0
的距离==b,所以=2b,=
2=2=2a,则==2ab=8,又=2,即b=2a,联立解得a2=2,b2=8,所以C的方程为-=1.故选C.
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双曲线
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