8.6 双曲线课件——2027届高三数学一轮复习
2026-06-05
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普通
摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦“双曲线”专题,依据高考评价体系梳理了定义、标准方程、几何性质(离心率、渐近线等)三大核心考点,通过近三年高考真题分析明确“离心率计算”“渐近线方程求解”等高频题型,构建知识清单与命题点解析体系,体现备考针对性。
课件亮点在于“真题溯源+技巧提炼+素养培养”,如以2024年新高考Ⅰ卷离心率题为例,详解“齐次方程转化法”,培养逻辑推理与数学抽象素养。设“学霸笔记”归纳定义法求轨迹、待定系数法求方程等突破方法,助力学生掌握解题技巧,教师可据此精准教学,提升复习效率。
内容正文:
第六节 双曲线
1
知识清单
1.双曲线的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的__________等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的________,两焦点间的距离叫做双曲线的________,其数学表达式:集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
剖析 当2a=|F1F2|时,M点的轨迹是两条射线;当2a>|F1F2|时,M点不存在.
差的绝对值
焦点
焦距
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2
2.双曲线的标准方程和简单几何性质
标准方程 =1
(a>0,b>0) =1
(a>0,b>0)
图形
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3
性质 焦点 ________________ ________________
焦距 ________
范围 __________或
________,y∈R y≤-a或
y≥a,x∈R
对称性 对称轴:________;对称中心:________
顶点 ________ ________
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
2c
x≥a
x≤-a
坐标轴
原点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
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4
轴 实轴:线段________,长为_________;
虚轴:线段B1B2,长为____________.
实半轴长:________;虚半轴长:________
渐近线 ________ ________
离心率 e=∈________
a,b,c
的关系 c2=________(c>a>0,c>b>0)
A1A2
2a
2b
a
b
y=±x
y=±x
(1,+∞)
a2+b2
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5
3.等轴双曲线
实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,其渐近线方程为________,离心率e=.
y=±x
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6
【常用结论】
1.双曲线的焦点到其渐近线的距离为虚半轴长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.与双曲线=1(a>0,b>0)有共同渐近线的方程可表示为=λ(λ≠0).
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7
自主诊断
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(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.( )
(2)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于.( )
(3)双曲线=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是=0,即±=0.( )
(4)关于x,y的方程=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线.( )
×
√
√
×
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8
2.(人教A版选修一P121练习T3改编)已知方程=1表示双曲线,则m的取值范围为( )
A.(-∞,-2) B.(-1,+∞)
C.(-∞,-2)∪(-1,+∞) D.(-∞,1)∪(2,+∞)
答案:C
解析:由题意得(2+m)(m+1)>0,∴m<-2,或m>-1,∴m的取值范围是(-∞,-2)故选C.
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9
3.(人教A版选修一P121T4改编)双曲线=1(a>0)的两个焦点分别是F1与F2,焦距为8,M是双曲线上的一点,且|MF1|=5,则|MF2|的值为( )
A.1 B.3 C.9 D.1或9
答案:C
解析:双曲线=1(a>0)的左、右两个焦点分别是F1与F2,焦距为8,可得a2+12=16,解得a=2.M是双曲线上的一点,且|MF1|=5<a+c=6,所以M在双曲线的左支上,所以|MF2|=|MF1|+2a=5+4=9.故选C.
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10
4.(人教A版选修一P124T4改编)双曲线的渐近线方程是y=±2x,虚轴长为4,则双曲线的标准方程为__________________.
答案:x2-=1或=1
解析:由题意可知若双曲线的焦点在x轴上,则解得a=1,b=2,所以双曲线的标准方程为x2-=1;若双曲线的焦点在y轴上,则解得所以双曲线的标准方程为=1.综上所述,双曲线的标准方程为x2-=1或=1.
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11
命题点一 双曲线的定义及应用
例1 (1)已知动圆M与两圆x2+y2=1和x2+y2-6x+7=0都外切,则动圆M的圆心轨迹是( )
A.双曲线 B.双曲线的一支
C.抛物线 D.前三个答案都不对
答案:B
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12
解析:由题意可知,圆x2+y2=1的圆心为O(0,0),半径r1=1,圆(x-3)2+y2=2的圆心为A(3,0),半径r2=,设动圆圆心为M(x,y),半径为r,则且|OA|=3,可得|MA|-|MO|=-1为定值,且|MA|-|MO|<|OA|,所以动圆M的圆心轨迹是双曲线的一支.故选B.
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13
(2)设F1,F2分别是双曲线x2-=1的左、右焦点,P是该双曲线上的一点,且5|PF1|=3|PF2|,则△PF1F2的面积为( )
A.6 B.10
C.12 D.15
答案:A
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14
解析:由双曲线定义可知||PF1|-|PF2||=2,又5|PF1|=3|PF2|,则|PF1|<|PF2|,则|PF2|=2+|PF1|,故5|PF1|=3(2+|PF1|),解得|PF1|=3,则|PF2|=5,又|F1F2|=2=4,由32+42=52,故PF1⊥F1F2,则=×3×4=6.故选A.
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15
学霸笔记:
(1)利用双曲线的定义判断平面内动点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求求出方程.
(2)在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,结合||PF1|-|PF2||=2a,运用平方法,建立与|PF1|·|PF2|的联系.
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跟踪训练 (1)(衔接·人教A版选修一P127T5)如图,圆O的半径为定长r,A是圆O外一个定点,P是圆O上任意一点.线段AP的垂直平分线l与直线OP相交于点Q,当点P在圆O上运动时,点Q的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
答案:(1)C
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17
解析:由题意可得|QA|=|QP|=|OP|+|OQ|,所以|OP|=|QP|-|OQ|=|QA|-|OQ|为定值,即Q到两个定点O,A的距离之差为定值,而A在圆外,|OA|>|OP|,所以可得Q的轨迹为双曲线.故选C.
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18
(2)已知双曲线x2-my2=1(m>0)的左、右焦点分别为F1,F2,直线l经过F2且与双曲线右支相交于A,B两点,若|AB|=2,则△ABF1的周长为( )
A.6 B.7
C.8 D.不能确定
答案:C
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19
解析:双曲线x2-my2=1(m>0)的实半轴长a=1,
由双曲线的定义,可得|AF1|-|AF2|=2a=2,|BF1|-|BF2|=2a=2,
所以|AF1|=2+|AF2|,|BF1|=2+|BF2|,
则△ABF1的周长为|AF1|+|BF1|+|AB|=|AF2|+|BF2|+6=|AB|+6=8.故选C.
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20
命题点二 双曲线的标准方程
例2 (1)已知双曲线的两个焦点F1
=2,则双曲线的标准方程是( )
A.=1 B.=1
C.x2-=1 D.-y2=1
答案:D
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21
解析:设|PF1|=r1,|PF2|=r2,则由已知得-2r1r2=16,∴4a2=16⇒a2=4,又∵c=,∴b2=1,∴双曲线的标准方程为-y2=1.故选D.
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22
(2)已知双曲线过点,其渐近线方程为y=±2x,则双曲线的标准方程是( )
A.-x2=1 B.-y2=1
C.x2-=1 D.=1
答案:A
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23
解析:∵双曲线的渐近线方程为y=±2x,设双曲线方程为x2-=λ(λ≠0),将点(1,2)代入得λ=1-2=-1,∴该双曲线的标准方程为x2-=-1,即-x2=1.故选A.
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24
学霸笔记:
(1)定义法:由题目条件判断出动点轨迹是双曲线,确定2a,2b,2c,从而求出a2,b2.
(2)待定系数法:①“先定型,再定量”,如果焦点位置不好确定,可将双曲线方程设为=λ(λ≠0)或mx2-ny2=1(mn>0);②与双曲线 -=1(a>0,b>0)有相同渐近线时可设双曲线方程为 -=λ(λ≠0).
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25
跟踪训练 (1)(衔接·人教A版选修一P127T6)经过点A(3,-1),并且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线的标准方程为( )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=1
答案:A
解析:双曲线为等轴双曲线,则可设方程为x2-y2=λ(λ≠0),将A(3,-1)代入可得9-1=λ,即λ=8,故方程为x2-y2=8,化为标准方程为=1.故选A.
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(2)(衔接·人教A版选修一P127T8)与椭圆=1有公共焦点,且离心率e=的双曲线的方程为( )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=1
答案:D
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27
解析:椭圆=1的焦点坐标为(-5,0),(5,0),设双曲线的方程为=1(a>0,b>0),则c2=a2+b2=25,e=== =,解得a2=16,b2=9,所以双曲线的方程是=1.故选D.
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命题点三 双曲线的几何性质
考向1 离心率问题
例3 (1)(链接·2025年全国Ⅰ卷)若双曲线C的虚轴长为实轴长的 倍,则C的离心率为( )
A. B.2
C. D.2
答案:D
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29
(2)(链接·2024年新高考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__________.
答案:
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30
(3)(链接·2023年新高考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________.
答案:
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31
解析:(1)设双曲线的实轴、虚轴、焦距分别为2a,2b,2c,由题知,b=a,于是a2+b2=c2=a2+7a2=8a2,则c=2a,即e==2.故选D.
(2)因为AB与y轴平行,所以AB与x轴垂直,结合双曲线的对称性知|AF2|=|BF2|=5.又|F1A|=13,所以|F1F2|===12,则c=6,而2a=|AF1|-|AF2|=13-5=8,所以a=4,所以离心率e==.
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32
(3)方法一 由题意可知,F1(-c,0),F2(c,0),设A(x1,y1),B(0,y0),所以F2A=(x1-c,y1),F2B=(-c,y0).因为F2A=-F2B,所以即所以A(c,-y0).F1A=(c,-y0),F1B=(c,y0),因为F1A⊥F1B,所以F1A·F1B=0,即=0,解得=4c2.因为点A(c,-y0)在双曲线C上,所以=1,又=4c2,所以=1,即=1,化简得=,所以e2=1+=,所以e=.
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方法二 由前面方法一得=4c2,所以|AF1|====,|AF2|= == =.由双曲线的定义可得|AF1|-|AF2|=2a,即=2a,即c=a,所以双曲线的离心率e===.
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真题探源 (1)(源自人教A版选修一P127练习T3)直线y=x与双曲线=1(a>0)相交于A,B两点,且A,B两点的横坐标之积为-9,则离心率为( )
A. B.
C. D.
答案:B
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35
(2)(源自人教A版选修一P128习题T12)双曲线=1的渐近线的斜率小于,则其离心率的取值范围为________.
答案:(1,)
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解析:(1)∵直线y=x与双曲线=1(a>0)都关于原点对称,∴两交点A,B也关于原点对称,又两交点A,B的横坐标之积为-9,∴两交点的横坐标为±3,又交点在直线y=x上,∴其中一个交点坐标为(3,2).将其代入双曲线方程=1(a>0)中,可得=1,解得a=,又b2=8,∴c==,∴该双曲线的离心率为==.故选B.
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37
(2)由已知<,则e===<=,又e>1,所以双曲线的离心率的取值范围为(1,).
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38
学霸笔记:
(1)求a,b,c的值,由e=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.
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39
考向2 渐近线问题
例4 (1)(2026·新乡二模)若P为双曲线C:=1(a>0,b>0)上异于A(-a,0),B(a,0)的动点,且直线PA与PB的斜率之积为5,则C的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±5x
答案:C
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40
(2)(2026·南通模拟)已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的焦距为4,焦点到渐近线的距离为,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
答案:A
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41
解析:(1)设P(x0,y0),x0≠±a,则=1,即,则kPA·kPB===5,则=,故C的渐近线方程为y=±x.故选C.
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(2)设双曲线=1的焦距为2c,则2c=4,故c=2,所以双曲线=1的焦点坐标为(c,0),(-c,0),又双曲线=1的渐近线方程为bx±ay=0,所以双曲线=1的焦点到渐近线的距离d==b,因为焦点到渐近线的距离为,所以b=,所以a==,所以双曲线C的渐近线方程为x±y=0,即y=±x.故选A.
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学霸笔记:(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.
提醒: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.
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跟踪训练 (1)(2026·沧州模拟)若双曲线C:x2-=1(m>0)的一条渐近线平行于直线y=-4x-2,则C的虚轴长为( )
A.1 B.2
C.4 D.8
答案:D
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45
解析:双曲线C:x2-=1(m>0)的渐近线方程为y=±mx,因为双曲线C:x2-=1(m>0)的一条渐近线平行于直线y=-4x-2,即-m=-4,解得m=4,所以双曲线的方程为x2-=1,所以虚轴长为2×4=8.故选D.
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46
(2)(2026·武汉模拟)若双曲线=1(a>0,b>0)的两条渐近线的夹角为60°,则该双曲线的离心率为( )
A. B.2
C.2或 D.或
答案:C
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解析:因为双曲线的两条渐近线夹角为60°,则渐近线的倾斜角为30°,150°或60°,120°,所以渐近线的斜率为±或±.因为该双曲线的方程为=1,所以渐近线的方程为y=±x.所以=或.所以双曲线的离心率为e===2或.故选C.
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