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-2026届高三数学三轮冲刺

2026-05-26
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摘要:

该高中数学高考复习讲义聚焦双曲线轨迹方程、焦点三角形、离心率三大核心考点,按定义理解、方程构建、性质应用的逻辑层次梳理知识,通过知识点解析、解题原理提炼、解题思路归纳及真题例题与变式训练,系统帮助学生突破几何与代数转化难点。 讲义突出数学思维与数学语言的培养,如焦点三角形问题结合双曲线定义与余弦定理推导边角关系,离心率问题通过几何条件转化为齐次式求解,设计分层训练提升运算能力与模型观念,助力学生高效掌握解题策略,为教师把控复习节奏提供精准指导。

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 学科网(北京)股份有限公司 $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. 【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, . 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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