内容正文:
2026届高三数学三轮冲刺复习讲义
圆锥曲线:双曲线的轨迹方程问题、焦点三角形问题、离心率问题复习讲义
考点目录
双曲线的轨迹方程问题
双曲线的焦点三角形问题
双曲线的离心率问题
知识点解析
考点一 双曲线的轨迹方程问题
知识点
1. 定义:动点到两定点距离差的绝对值为定值
1. 标准方程:、,满足
1. 求轨方法:定义法、直译法、相关点法、参数法
解题原理
将几何约束转化为坐标方程,化简后得到轨迹解析式
解题思路
1. 设动点坐标
1. 依据距离差等条件列等式
1. 整理化简方程
1. 根据范围限制舍去不合条件的轨迹
考点二 双曲线的焦点三角形问题
知识点
1. 焦点三角形:双曲线上动点与两焦点构成的三角形
1. 核心关系:
1. 常用工具:余弦定理、三角形面积公式、边角关系
解题原理
借助双曲线定义确定边长差值,结合定理求解角度、边长、面积与最值
解题思路
1. 利用定义写出两条焦半径差值
1. 已知夹角套用余弦定理列式
1. 计算三角形面积、内角大小
1. 结合不等式求解取值范围与极值
考点三 双曲线的离心率问题
知识点
1. 离心率:,取值
1. 换算关系:,变形
1. 几何意义:越大,双曲线开口越开阔
解题原理
把几何条件转化为齐次式,换元求解离心率大小或区间
解题思路
1. 挖掘线段、角度等量关系,搭建三参数方程/不等式
1. 式子统一化为齐次形式,同除
1. 代入计算
1. 结合约束,敲定最终结果
考点一 双曲线的轨迹方程问题
【例题分析】
例1.(2026·四川广安·模拟预测)在平面内动点与定点的距离和它到定直线的距离的比是.则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
例2.(2026·天津武清·模拟预测)已知分别是双曲线的左、右焦点,双曲线的渐近线上有一点,满足且,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
例3.(2026·陕西西安·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知定点、,平面内两个动点、满足,,且点在的平分线上,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【变式训练】
变式1.(2026·天津·一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,,O是坐标原点,过作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为P,若,,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
变式2.(2026·云南曲靖·一模)已知双曲线的一个焦点与抛物线的焦点重合,且一条渐近线方程为,则双曲线的标准方程是( )
A. B. C. D.
变式3.(2026·北京丰台·一模)已知双曲线的焦点为和,虚半轴长为,则的标准方程为( )
A. B.
C. D.
考点二 双曲线的焦点三角形问题
【例题分析】
例1.(2026·广东广州·三模·多选)圆锥曲线具有丰富的光学性质.双曲线的光学性质:从双曲线的一个焦点处发出的光线,经过双曲线在点处反射后,反射光线所在直线经过另一个焦点,且双曲线在点处的切线平分.如图,对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线过点,其左、右焦点分别为.若从发出的光线经双曲线右支上一点反射的光线为,点处的切线交轴于点,则下列说法正确的是( )
A.双曲线C的方程为
B.过点且垂直于的直线平分
C.若,则
D.若,则
例2.(2026·江苏盐城·模拟预测·多选)设为双曲线:(,)的左焦点,经过原点且斜率大于的直线交于,两点,与轴垂直,,则( )
A.
B.双曲线的渐近线方程为
C.双曲线的离心率为
D.直线的斜率为
例3.(2026·陕西渭南·三模·多选)设、是双曲线:(,)的左、右焦点,是上第一象限内的一点,与的一条渐近线垂直,垂足为,,为坐标原点且,则下列说法正确的是( )
A.双曲线的渐近线方程为 B.双曲线的离心率为
C.的面积为 D.点的横坐标为
【变式训练】
变式1.(2026·四川成都·三模·多选)已知双曲线的左、右焦点分别为,为双曲线上一点,若,,,中有且仅有个点在双曲线上,则( )
A.双曲线的渐近线斜率为
B.
C.的面积为
D.的最小值为
变式2.(2026·重庆渝中·二模·多选)已知双曲线:(,)的左、右焦点分别是,,过的直线与双曲线的左、右两支分别交于,两点,,两点均在轴上方,,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则双曲线的渐近线方程为
C.若是钝角三角形,则双曲线离心率的取值范围是
D.若是钝角三角形,直线,的斜率分别是,,则的最小值是
变式3.(2026·河北沧州·二模·多选)已知双曲线的左、右焦点分别为,,为上一动点,过点作直线交于,两点,则下列说法正确的是( )
A.的离心率为
B.的最小值为2
C.若,则的面积为6
D.若,则的倾斜角为或
考点三 双曲线的离心率问题
【例题分析】
例1.(25-26高二下·四川泸州·期中)设双曲线的左、右焦点分别为,过焦点作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为,若的面积为,且双曲线的离心率,则( )
A.2 B. C. D.
例2.(2026·四川广安·模拟预测)已知双曲线:的右焦点为,以为圆心,为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于,两点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
例3.(2026·山东聊城·模拟预测)已知双曲线:的右顶点为A,右焦点为F,过点A作垂直于x轴的直线与C的渐近线分别交于点M,N,若的面积是,则C的离心率是______.
例4.(2026·山东德州·三模)双曲线的左、右焦点分别为、,是双曲线右支上一点且在以为直径的圆上,直线的斜率为2,则双曲线的离心率为______.
【变式训练】
变式1.(2026·河南开封·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点,线段交C于点G,且直线在轴上的截距为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
变式2.(2026·陕西榆林·模拟预测)如图,双曲线:的左、右焦点分别为,,过右焦点的直线与双曲线C的右支相交于A,B两点,且,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.
变式3.(2026·四川广元·三模)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,是双曲线右支上一点,且,若的平分线与轴交于点,有,则双曲线的离心率为______.
变式4.(2026·江西·模拟预测)设双曲线的左、右焦点分别为,,过且斜率为的直线与的左、右两支分别交于,两点,为的中点且,则的离心率为__________.
2
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圆锥曲线:双曲线的轨迹方程问题、焦点三角形问题、离心率问题复习讲义
考点目录
双曲线的轨迹方程问题
双曲线的焦点三角形问题
双曲线的离心率问题
知识点解析
考点一 双曲线的轨迹方程问题
知识点
1. 定义:动点到两定点距离差的绝对值为定值
1. 标准方程:、,满足
1. 求轨方法:定义法、直译法、相关点法、参数法
解题原理
将几何约束转化为坐标方程,化简后得到轨迹解析式
解题思路
1. 设动点坐标
1. 依据距离差等条件列等式
1. 整理化简方程
1. 根据范围限制舍去不合条件的轨迹
考点二 双曲线的焦点三角形问题
知识点
1. 焦点三角形:双曲线上动点与两焦点构成的三角形
1. 核心关系:
1. 常用工具:余弦定理、三角形面积公式、边角关系
解题原理
借助双曲线定义确定边长差值,结合定理求解角度、边长、面积与最值
解题思路
1. 利用定义写出两条焦半径差值
1. 已知夹角套用余弦定理列式
1. 计算三角形面积、内角大小
1. 结合不等式求解取值范围与极值
考点三 双曲线的离心率问题
知识点
1. 离心率:,取值
1. 换算关系:,变形
1. 几何意义:越大,双曲线开口越开阔
解题原理
把几何条件转化为齐次式,换元求解离心率大小或区间
解题思路
1. 挖掘线段、角度等量关系,搭建三参数方程/不等式
1. 式子统一化为齐次形式,同除
1. 代入计算
1. 结合约束,敲定最终结果
考点一 双曲线的轨迹方程问题
【例题分析】
例1.(2026·四川广安·模拟预测)在平面内动点与定点的距离和它到定直线的距离的比是.则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用两点的距离公式与点到直线的距离公式列出方程化简求解即可.
【详解】设动点的坐标为, 则点到定点的距离为,
点到定直线的距离为,
由题意得,
化简得:,即.
例2.(2026·天津武清·模拟预测)已知分别是双曲线的左、右焦点,双曲线的渐近线上有一点,满足且,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据双曲线的性质,得出焦点坐标和渐近线方程,进而得出向量坐标,结合且,构造方程组求出,联立渐近线方程得出,进而求出,从而求出双曲线的方程.
【详解】
双曲线的左焦点,渐近线为,
向量,
①,
②,
联立①②得,,
解得或(,舍去),
,即,
代入①得,
在渐近线上,
,解得,
,解得,,
双曲线的方程为.
例3.(2026·陕西西安·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知定点、,平面内两个动点、满足,,且点在的平分线上,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】对点的位置进行分类讨论,当点在轴右侧时,延长交于点,分析可知,且为的中点,再利用双曲线的定义可得结果.
【详解】易知点不在轴上,由知动点在单位圆上,
设点在轴右侧,如图,延长交于点.
因为点在的平分线上,且,
所以为等腰三角形,则,且为的中点,所以,
因此.
同理,当点在轴左侧时,.
故点在以、为焦点的双曲线上,
则该双曲线实轴长为,焦距,虚轴长为,
所以双曲线方程为.
【变式训练】
变式1.(2026·天津·一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,,O是坐标原点,过作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为P,若,,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由得,中有,中有,可得,结合,解得,可得双曲线的方程.
【详解】双曲线渐近线为,不妨设在渐近线上,即,如下图所示,
由,有,所以,
,所以,,
中,,
中,,
则有,得,
又,有,解得,
所以双曲线的方程为.
变式2.(2026·云南曲靖·一模)已知双曲线的一个焦点与抛物线的焦点重合,且一条渐近线方程为,则双曲线的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】抛物线即,焦点坐标为,则双曲线的上焦点为,
可设双曲线方程为,又双曲线的一条渐近线方程为,
所以,,解得,
所以双曲线的标准方程是.
变式3.(2026·北京丰台·一模)已知双曲线的焦点为和,虚半轴长为,则的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据双曲线的标准方程和几何性质求解即得.
【详解】因为双曲线的焦点为和,虚半轴长为,
所以设双曲线方程为:,其中,
因为,所以,
所以双曲线方程为:.
考点二 双曲线的焦点三角形问题
【例题分析】
例1.(2026·广东广州·三模·多选)圆锥曲线具有丰富的光学性质.双曲线的光学性质:从双曲线的一个焦点处发出的光线,经过双曲线在点处反射后,反射光线所在直线经过另一个焦点,且双曲线在点处的切线平分.如图,对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线过点,其左、右焦点分别为.若从发出的光线经双曲线右支上一点反射的光线为,点处的切线交轴于点,则下列说法正确的是( )
A.双曲线C的方程为
B.过点且垂直于的直线平分
C.若,则
D.若,则
【答案】BCD
【分析】选项A,利用条件,设双曲线方程为,再利用双曲线过点,即可求解;选项B,根据条件,借助图形,即可求解;选项C,利用余弦定理及双曲线的定义,得到,再结合条件,即可求解;选项D,利用C中结果,再结合条件,即可求解.
【详解】对于A,因为双曲线为等轴双曲线,设双曲线方程为,
所以,解得,得到双曲线的方程为,A错误,
对于B,如图,由题知,,所以,
若,所以, B正确,
对于C,记,
所以,
又,得到,又,
所以,又,
由,得,C正确.
对于D,因为,,
由,得,
又,得到,得到,
从而有,得到,
由,得到,
从而有,解得,D正确,
例2.(2026·江苏盐城·模拟预测·多选)设为双曲线:(,)的左焦点,经过原点且斜率大于的直线交于,两点,与轴垂直,,则( )
A.
B.双曲线的渐近线方程为
C.双曲线的离心率为
D.直线的斜率为
【答案】ACD
【分析】对于A,联立与双曲线方程,求解后即可判断;对于B,设双曲线的右焦点为,连接,由题意可得为等腰直角三角形,从而得,整理可得,即可判断;对于C,结合B可求得,求出离心率即可判断;对于D,求得,即可判断.
【详解】对于A,由,得或,
所以,故A正确;
对于B,设双曲线的右焦点为,连接,
因为关于原点对称,也关于原点对称,
所以四边形为平行四边形,
且,
所以为等腰直角三角形,
所以,
即,,
所以,
整理得,
所以,
所以,
所以双曲线的渐近线方程为,故B错误;
对于C,由B可知,
所以,
所以,
所以,
所以双曲线的离心率,故C正确;
对于D,因为,
即直线的斜率为,故D正确.
例3.(2026·陕西渭南·三模·多选)设、是双曲线:(,)的左、右焦点,是上第一象限内的一点,与的一条渐近线垂直,垂足为,,为坐标原点且,则下列说法正确的是( )
A.双曲线的渐近线方程为 B.双曲线的离心率为
C.的面积为 D.点的横坐标为
【答案】ACD
【分析】AB选项,作出辅助线,由题目条件和双曲线定义,余弦定理得到,,,得到渐近线方程和离心率;C选项,求出,得到三角形面积;D选项,联立直线和双曲线方程,得到点的横坐标.
【详解】A选项,设,
双曲线:的渐近线方程为,
显然与垂直,故直线的方程为,
,故原点到的距离为2,即,故,
过点作⊥,垂足为,则,
又为的中点,故,
因为,所以,,
由勾股定理得,
由双曲线定义得,则,
其中,又,所以,
由余弦定理得,
故,,双曲线的渐近线方程为,A正确;
B选项,双曲线的离心率为,B错误;
C选项,联立直线:与直线:得,
解得,故,
所以,C正确;
D选项,联立与双曲线:得,
即,解得或(舍去),
点的横坐标为,D正确.
【变式训练】
变式1.(2026·四川成都·三模·多选)已知双曲线的左、右焦点分别为,为双曲线上一点,若,,,中有且仅有个点在双曲线上,则( )
A.双曲线的渐近线斜率为
B.
C.的面积为
D.的最小值为
【答案】ACD
【分析】先由双曲线对称性和 “仅个点在曲线上”的条件,确定在曲线上,A不在,代入求得,得到双曲线方程及参数,,,再据此逐一验证选项:由渐近线公式判断A正确;计算,判断B错误;用坐标法或底高法计算面积判断C正确;利用双曲线定义转化,结合三点共线求最值判断D正确.
【详解】双曲线关于原点中心对称,且关于轴,轴轴对称,
因为关于轴对称,关于轴对称,关于原点对称,而与三点既不关于原点中心对称,也不关于轴,轴轴对称,
所以在双曲线上,不在双曲线上,
因为在双曲线上,则,
化简得,解得,(舍去),
所以双曲线的方程为,因此,,,
对于A,渐近线方程为,斜率为,A正确;
对于B,,,,
,,
所以,B错误;
对于C,,,,
的直线方程为,,
到的距离,
所以的面积,C正确;
对于D,要使得取最小值,则点在双曲线的右支上,
根据双曲线定义得,即,
所以,
当三点共线且在之间时,最小,
,
所以最小值为,D正确.
变式2.(2026·重庆渝中·二模·多选)已知双曲线:(,)的左、右焦点分别是,,过的直线与双曲线的左、右两支分别交于,两点,,两点均在轴上方,,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则双曲线的渐近线方程为
C.若是钝角三角形,则双曲线离心率的取值范围是
D.若是钝角三角形,直线,的斜率分别是,,则的最小值是
【答案】BCD
【分析】根据双曲线的定义结合等腰直角三角形的性质即可判断A;结合选项A及余弦定理得到,进而得到,即可求出渐近线方程,可判断B;根据三角形大角对大边及通径可得到,进而求出,即可判断C;设出直线,的倾斜角,, 得到,结合两角差正切公式得到,进而得到,结合基本不等式即可判断D.
【详解】对于A:由双曲线的定义可知,,.
令,则,又,
所以是等腰直角三角形,
又,所以,
则,,故A错误;
对于B:在中,,
由余弦定理得,,
整理得,所以,则,故渐近线方程为,故B正确;
对于C:若是钝角三角形,必有,
则在中,,又,所以,即,
解得,又,
所以,所以,
所以双曲线离心率的取值范围是,故C正确;
对于D:令直线,的倾斜角分别是,,,,,,
则,即,,
所以,
又,当且仅当时等号成立,
所以,所以,当,时取等号,故D正确.
变式3.(2026·河北沧州·二模·多选)已知双曲线的左、右焦点分别为,,为上一动点,过点作直线交于,两点,则下列说法正确的是( )
A.的离心率为
B.的最小值为2
C.若,则的面积为6
D.若,则的倾斜角为或
【答案】AB
【分析】根据双曲线方程即可求解离心率判断A;根据双曲线的定义及二次函数即可判断B;根据余弦定理及三角形面积公式即可判断C;根据弦长公式即可判断D.
【详解】由题可知,,,所以,
所以双曲线的离心率为,所以A选项正确;
由双曲线定义可知,不妨设,则,
所以因为,所以B选项正确;
对于C,由余弦定理得,故,
所以,所以C选项不正确;
对于D,设,,显然直线的斜率不为0,设直线的方程为,
联立的方程得,
则,,
所以,
解得或,
若的倾斜角为或,则,所以D选项不正确.
考点三 双曲线的离心率问题
【例题分析】
例1.(25-26高二下·四川泸州·期中)设双曲线的左、右焦点分别为,过焦点作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为,若的面积为,且双曲线的离心率,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用点到直线的距离公式求出,再可求得,则,而,再结合的面积为,从而可求出离心率.
【详解】双曲线的渐近线为,由双曲线的对称性,不妨取,即,则
,
所以,
所以,
因为的面积为,,
所以,得,
所以,令得,
解得或,即或,
或,
因为,所以.
例2.(2026·四川广安·模拟预测)已知双曲线:的右焦点为,以为圆心,为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于,两点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据圆心和直线方程求出弦心距,再根据直角三角形和向量条件求出半弦长,最后在直角三角形建立关于的关系式,用离心率公式可得离心率.
【详解】如图所示,设中点为,连接,
因为为圆心,为中点,可得,
所以三角形为直角三角形.
根据条件得圆心为,
设其中一条渐近线方程为,则圆心到渐近线的距离为,即,
又因为,所以,
由可知三点共线,且为上靠近点的三等分点,
所以,
所以在直角三角形中,,
所以.
例3.(2026·山东聊城·模拟预测)已知双曲线:的右顶点为A,右焦点为F,过点A作垂直于x轴的直线与C的渐近线分别交于点M,N,若的面积是,则C的离心率是______.
【答案】2
【详解】双曲线:的渐近线方程为,由可得 ,
所以的面积是 ,所以,所以.
例4.(2026·山东德州·三模)双曲线的左、右焦点分别为、,是双曲线右支上一点且在以为直径的圆上,直线的斜率为2,则双曲线的离心率为______.
【答案】
【分析】利用在以为直径的圆上得到为直角,结合双曲线右支的定义和直线的斜率得到直角三角形三边关系,再由勾股定理推导出双曲线的离心率.
【详解】因为在以为直径的圆上,根据直径所对圆周角为直角,得,
即是直角三角形,斜边,
因为直线斜率为,所以中两直角边满足,
在双曲线右支上,由双曲线定义,
代入得,,
由得,化简得,即,
因此离心率.
【变式训练】
变式1.(2026·河南开封·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点,线段交C于点G,且直线在轴上的截距为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意可知直线方程为,直线方程为,联立求得点G的坐标,再代入双曲线方程即求得C的离心率.
【详解】由题意易知直线方程为,直线方程为,
联立得即
代入双曲线方程,得
,所以.
变式2.(2026·陕西榆林·模拟预测)如图,双曲线:的左、右焦点分别为,,过右焦点的直线与双曲线C的右支相交于A,B两点,且,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【分析】根据双曲线的定义及勾股定理,得到与关系,从而求得双曲线的离心率.
【详解】设,则,.
在中,有,整理得,故.
设,
在中,有,即,
所以的离心率.
变式3.(2026·四川广元·三模)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,是双曲线右支上一点,且,若的平分线与轴交于点,有,则双曲线的离心率为______.
【答案】
【分析】根据题意分析可得,利用角平分线可得,再根据双曲线的定义结合余弦定理计算得出齐次式得出离心率即可.
【详解】∵,设的高为,则,可得,所以,
∵平分,可得,
则,
又因为,所以,
又中,由余弦定理得,则,
所以整理得,
故,
所以.
变式4.(2026·江西·模拟预测)设双曲线的左、右焦点分别为,,过且斜率为的直线与的左、右两支分别交于,两点,为的中点且,则的离心率为__________.
【答案】
【分析】根据双曲线的几何性质,结合已知条件求出直线方程及斜率,进而得出点坐标,设坐标,结合双曲线方程和直线方程得出的关系,进而求出离心率.
【详解】
已知直线的斜率,,则直线的斜率为,
设,则
在直线上,即①,②,
联立①②得:,即,
设,代入双曲线方程并相减得:
,整理得,
即,化简得,
,即,
,解得,
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