内容正文:
第10讲双曲线
目录
01思维导图与题型归纳…
…2
02基础知识梳理
.3
知识点一:双曲线的定义
。。,。。。。。。。。。。。。。。。。。
知识点二:双曲线的方程、图形及性质,
…3
03题型精讲举一反三
.6
题型一:双曲线定义与标准方程.…
6
题型二:焦点三角形周长.....,,,,
8
题型三:距离和差最值.12
题型四:双曲线轨迹问题.···。
….15
题型五:双曲线几何性质..·。
.19
题型六:离心率取值与范围.……
0……23
题型七:焦点三角形面积.....
........29
题型八:双曲线综合应用.....
04过关测试
.39
1/57
01
思维导图与题型归纳
G
双曲线的定义
标准方程
图形
双曲线及其性质
集距
范国
双曲线的简单几何性质
对称性
顶点
离心率
渐近线
题型五:双曲线几何性质
题型一:双曲线定义与标准方程
题型六:离心率取值与范围
题型二:焦点三角形周长
题型归纳
题型七:焦点三角形面积
题型三:距离和差最值
题型八:双曲线综合应用
题型四:双曲线轨迹问题
2/57
02
基础知识梳理
知识点一:双曲线的定义
平面内与两个定点F,E的距离的差的绝对值等于常数(大于零且小于F)的点的轨迹叫做双曲线
(这两个定点叫双曲线的焦点).用集合表示为MM-M5=2a0<2a<5FD}
注意:(1)若定义式中去掉绝对值,则曲线仅为双曲线中的一支,
(2)当2=FE时,点的轨迹是以F和B为端点的两条射线:当2a=0时,点的轨迹是线段F5的
垂直平分线.
(3)2a>FF时,点的轨迹不存在.
在应用定义和标准方程解题时注意以下两点:
①条件:>2a”是否成立:②要先定型(焦点在哪个轴上),再定量(确定2,b的值),注
意a2+b2=c2的应用.
知识点二:双曲线的方程、图形及性质
双曲线的方程、图形及性质
x2 y2
标准方程
=1(a>0,b>0)
y2 x2
a28F=1a>0,b>0)
y=
B
图形
a
焦点坐标
F(-c,0).E(c,0)
E(0,-c).F(0,c)
对称性
关于x,'轴成轴对称,关于原点成中心对称
项点坐标
4(-a,0).A,(a,0)
A(0,a).A(0,-a)
范围
px≥a
y≥a
实轴、虚轴
实轴长为2a,虚轴长为2b
3157
b2
离心率
e==
a
(e>D
x2
y2 x2
渐近线方程
令a2
6
=0→y=x
令a2
焦点到渐近线的距离为b
焦点到渐近线的距离为b
>1,点(x)在双曲线内
>1,点(x,)在双曲线内
点和双曲线
t3
(含焦点部分)
y2 x2
(含焦点部分)
的位置关系
6
=1,点(x)在双曲线上
a?
b2
=1,点(x,y)在双曲线上
<L,点(x,y)在双曲线外
<1,点(x,y)在双曲线外
共焦点的双
x2
y2
=1(-a2<k<b2)
y2
-=l1(-a2<k<b2)
曲线方程
a2+k b2-k
a2+k b2-k
共渐近线的
x2 y2
=(几≠0)
yx
双曲线方程
a2
b2
a2 b2
=(2≠0)
切线方程
Xox_yoy=1,(Xo:Yo)
a2
为切点
yy_=1,)
为切点
对于双曲线上一点所在的切线方程,只需将双曲线方程中x换为,)换成
切线方程
yy便得
xox yoy
a2 b2
=1,(x,yo)
切点弦所在
为双曲线
学著=
为双曲线外一点
直线方程
外一点
点(,)为双曲线与两渐近线之间的点
设直线与双曲线两交点为A(G,),B(x,),k4B=k
则弦长
=i+k-=+E-为0】
弦长公式
k-x=V(x+x)}-4x2=
其中“a”是消“y”后关于“x”的一元二
次方程的“x”系数.
2b2
通径
通径(过焦点且垂直于B的弦)是同支中的最短弦,其长为a
焦点三角形
双曲线上一点P(x,%)与两焦点F,F构成的△PFF成为焦点三角形,
4157
c0s0=1-2b2
设∠FPR=0,PF=片,PE=5,则os
P(xo,Yo)
⊙
215sin0=
1
sin0
b2
∫cyo,焦点在x轴上
1-cose
01
tan
cx,焦点在y轴上
2
焦点三角形中一般要用到的关系是
PF-PF=2a(2a >2c)
SPFsin ZFPF
FE=PE+PF-2PFIPF COS ZFPF
等轴双曲线满足如下充要条件:双曲线为等轴双曲线一a=b一离心率e=V2台
等轴双曲线
两渐近线互相垂直÷渐近线方程为y=土r台方程可设为x-y=(≠0)
5157
03
题型精讲举一反三
。
题型一:双曲线定义与标准方程
x2 y2
例1.M是双曲线421上一点,点F:F分别是双曲线左右焦点,若M=5,则M=
【答案】9
【解析】由双曲线42l,得a=2'c=Va+6=4
若M在左支上,则M≥2,此时MF-ME=4,故M引=9:
若M在右支上,则M≥a+c=6,这与M=5矛盾,
所以MF=9.
例2.(2026高二北京海淀阶段检测)已知双曲线45
亡士=1的左、右焦点分别为F?F:点P(-3,m)
在双曲线上,PF-PF引=
【答案】-4
【解析】点P(-3,m在双曲线
号=1止,面3<0则点p在该双战的左支上,
45
又F,E分别为该双曲线的左、右焦点,因此PFPF1,
所以PF-PE引=-2×2=-4
故答案为:-4
例3,(2026高二新疆马谷木齐期中)已知双用线C:兰-
:云161的左右焦点依次为F:F?且FE1=10:
若点P在双曲线的右支上,则PF-PF=
【答案】6
【解析】双曲线中,FE=2c=10,所以c=5,Q=Vc2-b2=V52-16=3
由双曲线的定义可知,PE-PF=2a=6
故答案为:6
变式1.(2026高二全国单元测试)已知双曲线c:3664
。=1的左、右焦点分别是E,B,P是双曲线C
6157
上一点,若P=15,则PF=一·
【答案】27
【解析】根据双曲线方程,a2=36,a=6,b2=64,b=8」
c2=a2+b2=36+64=100,∴.c=10
根据双曲线的定义,由已知PF-PF=15-PF=12,
又PF≥c-a=4,
所以PF=27.
故答案为:27
变式2。(2025有二灵州贸阳阶假检测)已如双自线C:号云-a>06>0的新近战方积为y-N5
其右焦点坐标为(2,0),则双曲线C的标准方程为
【答案】x父-1
3
【解析】名N5.2=32,代入。2=a2+6,由右焦点(2,0)得c=2”c2=4
b
代入c2=4a2→4=4a2,故a2=1,b=3,
故双曲线c的标准方程为-
=1.
3
放答案为:2-)=1
3
变式3.(2026高二黑龙江黑河阶段检测)以y=V3x和y=-√3x为渐近线,且经过点(-3,3)的双曲线标
准方程是
【答案】
xy
=1
618
【解析】渐近线为√3x±y=0的双曲线可设为3x2-y2=元,
7/57
又双曲线经过点(-3,3),代入曲线解得入=18
x2 y2
所以,双曲线的标准方程为6一18
1
故答案为:618
=1
变或1(20方上黄请为)双线条过两点4川反-同4否
则双曲线。的标准
方程是
【答案】x
=1
3
【解析】设双曲线的方程为mx2+y2=1,mn<0,
2m+3n=1
m=1
由题意可得:
3m+2n=1,解
1
n-3
所以双曲线T的标准方程是-
31
故答案为:x2少
=1.
3
变式5.(2026:高二北京延庆期末)双曲线的一个焦点坐标是(-2,0),且双曲线经过点(2,V2),则双曲
线的实轴长为
标准方程为」
x2 y2
【答案】
=1
22
22
【解析】因为双曲线的一个焦点坐标是(-2,0),
x2 y2
所以设双曲线的标准方程为。厅=1a>0,b>0),
42
又因为双曲线经过点(2,V2),则有行存1,又因为+6=4:
所以a2=2或a2=8,因为a2+b2=4,所以a2=2,b=2,
双曲线方程为22
x y
所以双曲线的实轴长为2a=2√2:标准方程为2-2
=1,
8157
故答案为:
r=1.
22;22
题型二:焦点三角形周长
x
例4。(2026高二江苏泰州期中)已知双曲线C:4少=1的左右焦点为万,F,过5的直线,与双曲
线C的右支交于A,B两点,若AB=2,则△ABF的周长为()
A.12
B.14
C.10
D.8
【答案】A
【解析】
F
由题意可得a2=4→2a=4,
△ABE的周长为AE+BF+AB,
由双曲线定定义可得AE-AF引=BF-BF=4,
又AF+BF=AB=2
所以AE+BE+AB=AE-AF+BF-BF+2AB=4+4+4=12,
所以△ABF的周长为12,
故选:A
例5.(2026高二安徽安庆阶段检测)已知双曲线C:
164
=1的左、右焦点分别为下、F,在左支上
过E的弦AB的长为4,那么△ABE的周长是()
A.24
B.20
C.16
D.8
【答案】A
9157
【解析】
由题意得,A-A=2a=8,BF-BE=2a=8,AB=AE+BEl,
所以△ABF的周长为AF+BF+AB=8+AE+8+|BF+AB=16+2AB=24
故选:A
例6.(2025高二四训资阳期未)已知双线C:片-0m>0)的左、右焦点分别为R:F,直线,
经过E且与C的右支相交于A,B两点,若AB=2,则△ABE的周长为()
A.6
B.8
C.10
D.12
【答案】B
【解行】双自线-片=网>0)的安半轴长。-
m
由双曲线的定义,可得4-A引=2a=2,BF-BF=2a=2,
所以AE=2+AF,BF=2+BF引,
则三角形ABF的周长为A+BE+AB=AE+BF+6=AB+6=8
故选:B
x2 y2
变式6。(2026高二陕西成阳阶段检测)已知双曲线C:京厅=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F:
E,过点E的直线与双曲线的右支相交于A,B两点,|BF=2BF=4A引,△ABF的周长为10,则双曲
线C的焦距为()
A.3
B.万
g2②i
67
D
3
5
10/57
【答案】C
【解析】设AE引=m,BF=2m,BF=4m,
由双曲线的定义知:A-AE=BF-BF=2a=2m,
:.AE=3m,m,
∴.有m+2m+3m+4m=10,解得m=1,
,在△AFE和△BFF中,cos∠FEA+cos∠FFB=0
“由余弦定理得
4c-9,ct4-16=0,解得c=
2V21
4c
8c
子,可得双曲线的焦距为3
故选:C
y2 x2
变式7.(2026·高二辽宁铁岭阶段检测)已知双曲线
m 2
=1(m>0),直线I过其上焦点E,交双曲线
上支于A,B两点,且AB=4,F为双曲线下焦点,△ABE的周长为18,则m值为()
25
A.8
B.9
C.10
D.4
【答案】D
【解析】由题意知AB+|AE+BR=18
又AB=4,
所以|AE1+|BF=14
根据双曲线的定义可知2WmAE-|AFHBF|-BF,
所以4√mAE1+BE1-0AE,1+|BE,D=14-4=10,
25
解得Vm=2,所以m=
4
故选:D
变式8,(2026高二浙江湖州期未)已知双曲线C父的左、右焦点分别为B,E,点。为双曲到
916
C第一象限内的一点,∠FPB的角平分线为1,过原点O作PF的平行线,分别与PF和1交于M,N两点,
若MN-PE.则APFE的周长为《)
A.48
B.50
C.52
D.56
【答案】C
11/57
D力
【解析】
.x2y2
916=l,a2=9,B=16c2=a2+2=9+16=25”
.a=3,b=4,c=5,.E(-5,0)E(5,0)
:O为F的中点,过原点O作PF的平行线,分别与PF和I交于M,N两点,
Mol-IPE,
,NO-1
M-INOl-WNI-WwOI--IP
设直线1交FF于点D(m,0).
点P为双曲线C第一象限内的一点,.m>0,
~∠FPE的角平分线为1,
NO DO NO 1.DO1
PFDE'PF6'…DFg6'∴6D0=lDE:
E(-5,0),E(5,0),D(m,0),D0=m,DF=5-m,
六6m=5-m’m=
7
40
FD
n=m+5+59”Dr=5990时
303
Γ77
1
:PD是∠FPF的角平分线,
PF FD4
P时D时iPml-P
点P为双曲线C第一象限内的一点,PE-PE=2a=6,
等PF-PF=6,Ps=18.Pf-等Pr-音x18=24
:PF+PF+FF=24+18+10=52,△PEE的周长为52
故选:C
12/57
题型三:距离和差最值
,2026:江西藤州一模)已知点A03,双曲线E:的左焦点为e,点。在双曲线的
·27
右支上运动当△4PF的周长最小时,AP+PF=()
A.6W2
B.7√2
C.8v2
D.9√2
【答案】C
【联折1由双日线5号号-1将到。万6:5。g衣高点P代0:
设右焦点F(3,O)当△4PF的周长最小时,AP+PF取到最小值,所以只需求出|AP+PF的最小值即可
l4P+PF=4P+PFl+2a2l4Fl+2a=/(0-3)+(3V7-0)+22-8/2
故选:C.
例8.(2026宁夏银川:模拟预测)已知点p是双曲线3664
花广1的右支上一点,M'N分别是圆
(x+10)+y2=4和(x-10)+y2=1上的点,则PM-PN的最大值为()
A.12
B.15
C.16
D.18
【答案】B
【解析】
在双曲线3664
1中,a=6b=8’c=10
所以双曲线的焦点F(-10,0),E(10,0),PF-PF引=2a=12,
因为MP≤PF+MEl,PN≥PF-NEL,
所以PM-PN≤PF+MEl-PF+|NF=15.
例9.(2026高二湖北阶段检测)P是双曲线69=1的右支上一点,从N分别是圆(x+5)+y广=1和
13/57
(x-5)+y2=1上的点,则PM-PN的最大值为()
A.7
B.8
C9
D.10
【答案】D
【解析】.双曲线方程为69
式-号=1,则G=16.6=9d=d2+6=25,abc>0
a=4,b=3,c=5.
∴.F(-5,0),F(5,0),PF-P℉=2a=8
又·M、N分别是圆(x+5)+y2=1和(-5+y2=1上的点,
即M、N在以F(5,0),B(5,0)为圆心,半径为5=5=1的圆上,
.PM PF+r =PF+1,PNn PF2-n=PF-1,
PM-PNI PMI-PNInin =PF+1-(PF2-1)=PF-PF+2=8+2=10
故选:D
V
x2 y2
变式9.(2026高二宁夏石嘴山阶段检测)已知46,2:双曲线C:45
=1的左焦点为F,P是双
曲线C的右支上的动点,则PF-PA的最大值是()
A.-1
B.2
C.V109
D.9
【答案】D
【解析】设C为双曲线右焦点C(3,0),则PF-PC=2a=4,AC=5,
而kc②5
2>2,故直线4C与双曲线的右支交于两个不同的点,
14/57
而PA≥PC-AC,仅当P,C,A共线且A在P,C之间时等号成立,
所以PF-PAS PF-PC+AC=4+5=9,
当P,C,A共线且A在P,C之间时等号成立.
故选:D
变式10,(2026高三云南曲靖阶段检测)已知P是双曲线-y1的左焦点,M亿3,P是双曲线右
支上的一动点,则PF+PM的最小值为().
A.10
B.25-10
C.23+V10
D.2V5+32
【答案】C
【解析】设双曲线的右焦点为F',
x2
由3-=1可知。=5'c=2则F(2,0)
因为P是双曲线右支上的一动点,根据双曲线的定义可知:
PF-PF=2a=2V3
所以PF+PM=23+PF'+PM,
因为PF+PM≥MF1,
当且仅当F',P,M三点共线时,达到最小值MF,
因为M(1,3),F'(2,0),所以MF=0
即PF+PM的最小值为2V5+MF1=2V5+o
故选:C
变式11,(2026高二浙江金华阶段检测)已知圆C:x2+(0y-4)2=1上有一动点P,双曲线
M:y
97
=l的左焦点为F,且双曲线的右支上有一动点Q,则Pg+|QF的最小值为()
A.4v2-1
B.4V2-5
C.4V2+7
D.4V2+5
【答案】D
15/57
【解析】
.在双曲线M:X少
97
=1中,a2=9”b2=7
.c2=16,.F(-4,0)
设双曲线的右焦点为F,则E(4,0),
·Q在双曲线的右支上,
loF-oF |=2a=6,oF=OF +6.
由题知,圆心C(0,4),半径r=1,P在圆C上,
.lPg≥l0C-1,
则Pg+lQF=|Pg+lQF+6≥lgC+loF+5,
当C,Q,F三点共线且9位于另两点之间时,|QC+QF取得最小值为CF引=4V2,
此时Pg+QF≥l0C+|oF+5=4v2+5,
、Pg+QF的最小值为42+5.
故选:D,
题型四:双曲线轨迹问题
例10.(2026高二山西太原期末)已知4(4,0)、B(4,0),P是圆0:x2+y2=9(0为坐标原点)上任
意一点,Q是圆O外一点,若∠AQP=∠BOP,且PO⊥BP,则点的轨迹方程为()
=1
D.g16
【答案】A
【解析】如下图所示:
16/57
D
当点P在y轴右侧时,连接OP,延长BP交直线AQ于点E,
因为LAQP=∠BOP,BP⊥PO,故P为线段BE的中点,
所以△BQE为等腰三角形,所以BQ=QE,
又因为O为AB的中点,所以AE=2OP=2x3=6,
此时A-lQB=|QE+AE-lQB=AE=6:
当点P在y轴左侧时,同理可得QB-QA=6,
所以2A-QB=6<AB=8.
故点Q的轨迹是以点A、B为焦点,且实轴长为6的双曲线,
2a=6
由题意可得
2c=8?则a=3'c=4所以b=2-a=6-9=7
x-1
因此点0的轨迹方程为97
故选:A
例1.(2026高二广东惠州阶段检测)动圆M过定点A(-4,0),与定圆B:(x-4)+y2=16外切,则动
圆圆心M的轨迹方程为()
412
。号品-≤刘
n舌若-es列
【答案】C
【解析】由题设A(-4,0),B(4,0),圆B的半径为4,则MB=MA+4,
17/57
B
所以MB-MA=4<AB=8,点M的轨迹是以A,B为焦点,
所以2a=4,a=2的双曲线的左支,
又2c=8,则c=4,故b2=c2-a2=12.
x2 y
动圆圆心的轨迹方程为4121(x≤-2)
故选:C
例12.已知定点F(-2,0),E(2,0),N是圆O:x2+y2=1上任意一点,点F关于点N的对称点为M,线段
FM的垂直平分线与直线FM相交于点P,则点P的轨迹方程是()
A.7x2+=1
B.x-上-1
3
3
x
c.3+y=l.
D.3=1
【答案】B
【解析】如图,当点P在y轴左侧时,连接ON,PF,由点F关于点N的对称点为M,得N是线段MF中
点,
而点O是线段FF的中点,则FM=2|ON=2,
由PN为线段ME的垂直平分线,得PF=PM=PF-EM=PF-2,
M
于是PE-PF=2<FF=4,当点P在y轴右侧时,同理PF-PF=2<FF=4,
则PFPF=2<FF引=4,
18/57
所以点p的轨迹是以F,乃为焦点,实轴长为2的双曲线,对应的方程为-
31
故选:B
变式12.2026商=吉林长春阶段检测)已知圆G:(c+2+y-空G:(-2+产-片,动圆p与
4
圆CC2都外切,则动圆圆心P的轨迹方程为()
A.x2-二=10x>0
B.x-2=1x<0)
3
3
c-号=0e>0叭
D.x2
5=16r<0)
【答案】A
5
【解析】由题可得圆c圆心(-2,0),半径为2:圆c圆心(2,0),半径为
由图设动圆P与圆G,圆C外切切点分别为A,B.则C,A,P共线,C2,B,P共线
则lPC-PC,=PA+AC-(PB+BC),注意到PA=PB,
则PC-PC,=AC-BC=2,又|CC,=4>2,则点P轨迹为以CC,为焦点双曲线的右支
吸双电线方程为号>0,由思可得。c2:c一重
故相应抗选方程为:-号=>0
故选:A
D
B
变式13.(2026高二浙江期中)已知圆M:(x+2)+y=4,M为圆心,P为圆上任意一点,定点
A(2,0),线段PA的垂直平分线1与直线PM相交于点Q,则当点P在圆上运动时,点Q的轨迹方程为
()
A.¥--10x5-2)
412
412
3≤-)D.x
C.x2
3s1
19/57
【答案】D
【解析】因为线段PA的垂直平分线1与直线PM相交于点Q,
所以有QA=QP,
由(x+2)+y2=4,得M(-2,0),该圆的半径为2,
因为点P在圆上运动时,
所以有lOP-M=2,于是有№A-M=2,
所以点Q的轨迹是以A,M为焦点的双曲线,所以2c=4,2a=2→c=2,a=1→b2=c2-a2=3,
所以点0的轨迹方程为-二=1,
3
故选:D
变式14.(2026高二广西柳州期中)设点A-25,0,B(25,0,M为动点,已知直线AM与直线BM
的斜率之积为定值3,点M的轨迹方程是()
A号若-400
A后若-w0
e.号-r-g*0
之卫=100)
D.86
【答案】B
【解析】设M(x,y),x≠±2√5
则kM·kgM=
1
x+25x-25-12,整理可得24=1,
之上=100)
所以点M的轨迹方程是24
故选:B.
变式15.(2026高二湖北武汉期末)己知圆A:(x+3犷+y=4,B(3,0),点P在圆A上运动,设线段
PB的垂直平分线和直线PA的交点为Q,则Q点的轨迹方程为()
A.-g=1B.r-2=1c.y-1
=1
8
6
8
D.y
6
【答案】A
20/57
B
【解析】
圆A的圆心为A(-3,0),半径为r=2,由中垂线的性质可得P=QB,
所以OB-l№A=l№P-l№A=r=2<ABl
所以2点的轨迹方程是双曲线,且c=3,2a=2,a=1,b2=c2-a2=8,
所以Q点的轨迹方程为-。=1
8
故选:A
题型五:双曲线几何性质
例13.(多选题)(226高二山东枣庄期末)已知双曲线C:9y2-16xr2=144,则()
A.C的焦点坐标为(5,0),(-5,0)
B.C的实半轴长为4
5
C.c的离心率e=
4
D.c的渐近线的方程是4x±3y=0
【答案】BCD
【解析】
色知双曲线C:9v2-16x2=144'即、r】
=1,
P169
则a2=16,解得a=4,b2=9,解得b=3,c2=a2+b2=16+9=25,故c=5,
焦点坐标为(0,5),(0,-5),故A错误:
实半轴长为a=4,故B正确:
c 5
离心率e
a4,故C正确:
21/57
渐近线方程为=士岩=士
3,即4x士3y=0,故D正确。
故选:BCD
例14(多选题)(226高三江苏宿迁期中)已知双曲线C号6,则下列说法正确的是(
A.双曲线C的实轴长为8
B.双曲线C的焦距为10
C.双曲线c的离心率为3
D.双自线c的新近线方程为=导
【答案】BC
【解折1由C:若云15a=3h=4→6=V+车=5.
916
所以双曲线C的实轴长为2a=6;双曲线C的焦距为2c=10;
双曲线C的离心率为。3:因为双曲线的焦点在纵轴上,
所以双曲线C的渐近线方程为y=±号→y=±子,
3
因此B,C正确,A,D错误,
故选:BC
例15.(多选题)(2026离三河北邢台开学考试)若双商线c的方程为少-1,则《)
A.C的焦距为25
B.C的渐近线方程为y=±2x
C.C的离心率为V5
D.C的虚轴长为2
【答案】AD
【解折1因为双线C的方程为号-少户-1,
所以a=2,b=1,所以c=Va2+b2=√5,
所以C的焦距为2√5,所以A正确:
22/57
C的南近线方程为y=合=±与,所以B情误:
5
c的离心率为e=C
2,
所以C错误:
C的虚轴长为2b=2,所以D正确:
故选:AD
x2 y2
变式16。(多选题)已知双曲线C:京京=1(a>0,b>0)的实轴长为4,左、右焦点分别为5'5:左
顶点为A,平行于x轴的直线1与C左、右两支分别交于M,N两点,且直线AM,AN的斜率之积为一4,
P为C的右支上一点,若PS1PE,则()
A.C的渐近线方程为少=±)
B.C的离心率为√5
16
C.M到两渐近线的距离之积为5
D.PE·F,E=64
【答案】BCD
【解析】设M(x%)则N(-x,%)有-6
5-点=1,即ax元
则k山·kw=.⅓
b2
+a+aa2a=4,又2a=4
1,
则。=2'b=4'c=25,所以C的方程为416
b
故渐近线方程为y=±二x=2x,A错误:
a
e=C=V5,B正确:
a
五发=1,即4话-6=16
因为M(x,)则416
所点到C鸭两紧近我面高之为,空是--小-学c商:
由双曲线定义得PF=PF+4.由PR⊥PE,
PF+PF=(PE+4)+PFP=2PEP+8PE+16=80
解得PF引=4,则PF=8,
所以PF·FE=FPFE=FP·(GP+PE)=FP+FPPE=PE=64,D正确.
23/57
故选:BCD
M
变式”(多选愿)(多选)已知B分别为吸商线C千
京方=1a>0,b>0)的实轴端点,p'Q是
1
双曲线c上关于原点对称的两点(异于实轴端点),且kk=4,则下列说法中正确的是()
5
A.双曲线的离心率不确定
B.双曲线的离心率为2
1
C.kok,的值不受点p,Q位置的影响D.双曲线的渐近线方程为y=±
【答案】BCD
【解】设P小则=怎
设A(-a,0)'B(a,0)
得kkpg=少
y
.b21
x+a x-a x2-a2
a,则。4
所以e=
,,b25
a√+后=2,故B正确,A不正确。
1+
由于P,Q是双曲线C上关于原点对称的两点(异于实轴端点),
因为四边形APB0为平行四边形,所以人=水,所以,o:=k。香,故C正确。
1
由于。2,则渐近线方程为=±2x,故D正确
故选:BCD
24/57
题型六:离心率取值与范围
例16.已知双曲线厂的左,右焦点分别为F,F.以厂的实轴为直径作圆2,又过F作2的切线交厂的右
3
支于点p若cos∠FPS=亏,则r的离心率为
V13
【答案】
2
【解析】依题意不妨设双曲线焦点在x轴,设过作圆Ω的切线切点为G,
所以0G⊥PR,所以OG=a,l0F=c,lGF=VOF2-OG2=vc2-a2=b,
设∠FPE=a,∠FFP=B,
3
3
4
由cos∠FPE=5,即cosa=
szs子—一今子—
在△F,FP中,sin∠FEP=sin(π-a-)=sin(a+B)
=simc+cossiB=4×b+3×4_3a+46
2cPF PF5c
由正弦定理得sina sinB sin∠FF,P2'
所以PE=Ssin∠FE,P=C×色=22.,IPg=≤sip
25c
2c2,
PFI-PF;]-3a+4b_5a_4b-2a
22
2
4h-2a=2a,
又pF-|PF=2a,则2
b3
所以2b=3a’即a2,
b2
V13
所以双曲线的离心率e=
a
2
7,.(2026高二贵州遵义期末)设双曲线C:。-方=(a>0,>0)的左、右焦点分别为F,F,
25/57
的直线1与圆x2+y2=a相切,切点为P,延长FP交c的右支于点Q,且QP=2PF,则C的离心率为
【答案】
22
Q
M
P
【解析】
F
不妨设点P在轴x上方,如图所示:取PO中点为M,连接MF,
因为直线FQ与圆x2+y2=a2相切,即OP⊥F2,
所以在RIAFOP中,|EP=VEO-|OP=-VC2-a=b,
又QP=2PE
所以QP=2EP=2b,lQFl=3b,MP=|PF=Mg=b
由双曲线的定义知:lQF-lQF=2a
所以F=3b-2a,
在aFEM中O、P分别为FFFM的中点,
所以OP为△FF,M的中位线,
所以FM11oP,且FM=2OP=2a,
又OP⊥F2,所以EM⊥F2,
在RtaF,Mg中,Mg+ME-lE,
所以a2+(2b)2=(3b-2a)2,
b3
化简得:。2
所以双袋的兴心率:=日小+合-号-
例18、(2026高二河南期中)已知F是双曲线C:二片
:立京=1(a>0,b>0)的右焦点,关于原点对称的两点
26/57
P,Q均在C上,且2F-PF=3b,则C的离心率为
【窃1
【解析】
如图所示,设双曲线C的左焦点为F,连接PF,Q.
因为P,Q两点关于原点对称,所以QF=PF,
b2
所以由双曲线的定义可得QF-PF=PF-PF=2a=3b,即。3:
3
变式18.(2026高二·福建福州期中)中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线经过点(山,2),则
它的离心率为!
【答案】V5
b
【解析】由题意可得焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程为y=±二x,
a
因为条渐近线经过点(化2),所以日=2,
b
2
故双曲线的离心率为e=
=√+4=√5
式19.(2026高三福建三明阶段检测)已知双曲线C:。片口>0,b6>0的左、右焦点分别为F,
点p在C上,且∠RPR=子,PFl=2Pg,则c的离心率e=
【答案】V3
【解析】如图,设PF=x,则PF=2x.由双曲线定义可得PF-PF=2x-x=2a,即x=2a,
所以Pg=2a,P=:又1FK上2c,∠RP明-骨.
在aPF5中,由余弦定理得cos∠RP5-4a+2a-(2c】
2.4a2a
21
27/57
解得c=5a:故c的离心率e=后=5.
变式20.(2026高二浙江杭州期中)已知、6分别是椭圆C和双曲线C的离心率,FB是它们的公
21
共焦点,M是它们的一个公共点.且FM⊥F,M,则g+e,的最大值为
【答案】√10
【解析】
设椭圆C的长半轴长为a,半焦距为c,根据椭圆的定义M+M引=2a
设双曲线C,的实半轴长为a,半焦距为c,根据双曲线的定义M-ME引=2a2,
不妨设M>ME引,则有ME-MF=2a
联立得MF=a+a,M=a,-a.
因为FM1E,M,所以根据勾股定理有M+ME=(a+a,}+(a,-a)}=2(a+a)=4c2,
11
化简得:a+=2c2,两边同除以c2可得:日+e
=2
则根据柯西不等式得
V10
当且仅当2e=e2=
2
21
所以。+名的最大值为0
变式21。(2026高二浙江衡州期中)已知双曲线C:
京京=1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F,5,以
28/57
C的实轴为直径的圆记为D,过F作园D的切线与C交于M,N两点,且o0sFN识=音,则C的离心率
为
V34
【答案】
V10
或3
【解析】设双曲线的方程为。方=1L(a>0,b>0),
则圆的方程为x2+y=a,直线N与圆的切点为P连接OP,
①如图所示,当M,N在双曲线的两支上时,
VA
由题可知F5上2c,1oF卡c,OP作a,则sin∠NF5=g
因为s∠R诉-是所以乐识-吕
5
IFEI
INEI
在三角形FN5中由正弦定理得到sin∠FN,sin∠NFE'
2c_IWF】
即1设&,得到N5上2ca3-13a:
13
c126
由双曲线的定义得到N-NF=2a,所以W=2a+NE=25a
6
在三角形FNF,中由余弦定理得
IFF P=NF+NF2 P-2INF II NF2 I-COs ZFNF,
即(2c)2
6
+(13a-2.25a.13.5
663化简得到e2=2=。
V34
此时,离心率为
3
②如图所示,当M,N在双曲线的左支上时,sin∠PFE=a
29/57
s血∠5=5n(-∠P5)=m∠PFB-名,由正弦定理得N上
6:
由双血线的定义得到N-W=2a,所以N9=Ng-2a=号,
在三角形FNE,中由余弦定理得
IFF P=NF+INF -2.INF II NF I-COs ZFNF
-2g
6613,化简得到e2=C-10
a2=9
10
此时,离心率为3
34
综上c的离心率为3
10
或
3
变式22.(2026高二湖北随州:期末)己知F,B是焦点在x轴上的椭圆9和双曲线C公共的焦点,若椭
圆C,和双曲线C在第二象限的交点为P,点Q既在第一象限,又在双曲线C,上,且QF=2PF,若椭圆
G的离心率的取值范用为台剖
则双曲线C,的离心率的取值范围为
4+V13
【答案】
【解析】设椭圆的长半轴长为a',双曲线的实半轴长为a,半焦距为C,双曲线的离心率为已,
延长PF交双曲线于点T,
因为QE=2PF,由对称性得TE=2FP
设PF=x,则T=2x,由双曲线的定义得PF=x+2a,|TE引=2x+2a,
由cos∠PFF2+cos∠TFE=0
知+4cx+2a,+4c-(2a+2-0.
2×2c·x
2×2c×2x
4,所以ad=++2a=x+a
3c2-3a2
3c2+a2
化简得x=
2
4a,
30/57
4ac
4e
则椭圆的离心率为a=3c2+a32+1'
又椭圆c的离心率的取值范围为
4+V13
又e>1'解得1<e<
3
4+V13
所以双曲线。的离心率的取值范围为
3
4+V13
故答案为:
3
题型七:焦点三角形面积
x2
例19.(2026高二全国期末)已知双曲线r:5少=1的左、右焦点分别是F、万,P是r右支上的
点.若PFPF=3,则PF·PE的值为一.
【答案】1
【解析】由题可知a=V5,b=1,c=√6,所以PF1-1PE卡2V5,1F5=26,
所以由余弦定理
PFP+PEP-IFEP
cos∠EPF2=
2 PFPF
(PEHPE+2IPEL-PEI-IFEP
2 PFPF
20+6-241
2×3
=3
所以P所.丽=-cs.∠FPR=3x写l
故答案为:1.
31/57
x2 y2
例20,(2026高二天津期中)双曲线。下1(>0'6>0)的左、右焦点分别为F、R点P在双
曲线右支上,直线PF的斜率为3若△PF是直角三角形,且面积为3,则双曲线的方程为
2=1
【答案】23
【解析】如下图:由题可知,点P必落在第四象限,∠FPF=90°,
设PF=m,∠PF,E=,∠PEE=0,则ks=tan8=3,
tana sin =3
由
=cos8,,解得sin6=0
3
sin20+cos20=1
因为∠RP明=90,所以5ms=-1,求得s=子,即n8
3
tan
sine 1
cos0,3,解得sim0,=
1
sin20,+cos202=1
10
由正弦定理可得:PF:PFFE=sin8:sin0,:sin90°=3:1:vo,
则由PF=m,得PF=3m,FF=2c=0m,
由S5PRHP=23mm=3,得m=2
PF=2PRI=3V2,RF|=2c=2V5,c=V5
所以PE-PE=2a=22,a=2,b=c2-a=5,
所以双曲线的方程为2一3
故答案为:
23
例21.(2026商=浙江台州期中)设万,月是双曲线-
4=1的两个焦点,p是双曲线上的一点,且
24
32/57
4|PE=3PF|,则△PFF的面积等于
【答案】24
【解析】由题设,令PF卡3m,PF=4m且m>0,则4m-3m=2a=2,即m=2,
所以PE=6,PE=8,而FE=2C=10,则1PRP+1 PEP-FEP,
所以△PFE为直角三角形,且PF⊥PE,故其面积为)×6x8=24
故答案为:24
变式23。(2026高二上海青浦阶段检测)双曲线-兰-1的左右两个焦点为万,F,第二象限内的
4
点P在双曲线上,且∠FP听=,侧三角形FPR,的面积是
455
【答案】33
【解析】
由x2、
4
=1可得:a=1,b=2,c=5,如图,设1PE=m,P5卡m,则1-m=2①,
在aPFE中,由余弦定理,20=m2+n2-2 mncos2π
,即:m2+n2+mm=(m-n)}2+3mm=20②
由0@联立,解得:mm=16
对三布形架的方血告-台手5
故答案为:手5
式24.(2026高二四川达州期中)已知双曲线C:。-。1的左、右焦点分别是E,E,点M为双画
线上一点,若M到原点的距离MO=5,则△MFF,的面积是
【答案】16
【解析】如下图所示:
33/57
不妨取点M在双曲线的右支上,由M0=5可得点M在圆x2+y2=25上,
又易知FE引=10,所以FF即为圆x2+y2=25的直径,
所以Mg⊥MF
利用双曲线定义可得M-M引=6,利用勾股定理可得ME+M,=100,
所以(ME-ME)=ME+ME-2 MFMF=36,可得MEME=32,
因此aMF5的面积为S=MM=I6
故答案为:16
题型八:双曲线综合应用
x2 y
例22.(2026高二上海阶段检测)已知双曲线。厅=1(a>0,6>0)的实轴长为8,焦距为10,两个焦
点分别为FE,P为双曲线上一点
(1)求双曲线的标准方程,以及双曲线的渐近线方程:
)设∠FPR,=3,求APFE的面积
【解析】(1)由题意知,2a=8,2c=10,即a=4c=5,
所以b2=c2-a2=25-16=9,b=3,
x2y2
所以双曲线的标准方程为169
=1
3
双曲线的渐近线方程为y=±4x,即3x+4y=0和3x-4y=0
(2)如图,
34/57
F
设PF=m,|PE=n,
由双曲线的定义可得:|m-n上2a=8,则有m2+2-2mn=64,①
又由∠FPK-经,则有m2+-2mcos
2元=4c2=100,②
联立①②解可得n=12,
n号-x12x-35
则△pFR的面积5:msin任-号
2
x2 y2
例23.(2026高二云南玉溪:期末)已知双曲线C:京存=1a>0,b>0)的左、右焦点分别为F,F:
过点F的直线与C的左支相交于P,O两点,满足Pg⊥PE,且12PO5PF引,PF-PF=I0
(1)求双曲线C的方程:
(②)过点(⑤,0)与直线P平行的直线I与双曲线C交于A,B两点,求△ABE的面积
【解析】(1)解法一:由12PO=5PE引,设Pg5m,PF=12m,
由Pe⊥PE,得Q=l3m,
PF=12m-2a,OF =13m-2a,
而Pr+lQl=lPg,解得m=号,
因此P听1=,P所=1。
令EE=2c,在△PEE中,由PE+PF=EE',
35157
4d214d=4c,
得25+25
则e=c、v37
a5,
由PF-PF=2a=10,可得a=5,c=37,b=c2-a2-12,
所以双曲线方程为C:
x2 y2
25121:
解法二:由题意,设PF=l2t,1PO上5,
所以F=13t,
设P=m,则12-m=10①,QF=51-m,
所以5t-m+10=13t②,
由①②解得t=1,m=2,
又因为PE+PF=4c2,所以c=37,
因为2a=PF-P=10,所以a=5,a2=25,
所以b2=12,
所以双曲线方程为C:
2=1
2512
(2)由(1)得:tan∠PFE=
PF1=6
PF
结合对称性,图中P,Q位置可互换,则直线PQ的斜率为±6,故直线I的斜率为±6,
设点A(x,),B(:,),
y=6(x-5)
当直线1的方程为
时,联立x2y2
y=6(x-5)
2512
=1
190
可得
x2+15x-38=0,解得x=5,5
37,h30
7
1301
因此,S,4=2X3
7*4-s小=1537-75
37
结合对称性,当直线1的方程为y=6(x-5)时,结果不变,
5V37-75
综上:△AB5的面积为
37
例24(2026湖南长沙三模)已知动点M(k)与定点F2,0)的距离与它到定直线1:x-35
2的距离
36157
的比是常数V2,
(I)求动点M的轨迹:
(2)过上述轨迹上一点P作轨迹的切线与两直线y=±x分别交于A、B两点,证明:三角形AOB的面积是
定值
x-32+y2
【解析】(1)根据题意得
32
,则可得
2
x-32+y=5-32,
2
将上式边r方---
整理得x2-6N2x+18+y2=2x2-62x+9,所以x2-y2=9,
x2 y2
所以g9
=1
(2)设点M坐标为(xo,),设曲线在点M处的切线方程为y-y。=k(x-x),
y-yo=k(x-xo)
与双曲线方程联立-少=9,消去y,可得x-[(x-)+=9
整理得1-k2)x2+(2k20-2)x-k2x+2x0-片-9=0,
所以1-2≠0且△=(2k2x-2-41-k2)(-k2x号+2x--9)=0,
解得k=七
,代入y-。=k(x-x)’得y-g=x-x
所以切线方程为xox-oy=9,
9
9
与y=x联立得无-见,与y=-x联立得=
xo+yo
-9
变式25.(2026:高二湖南株洲-阶段检测)己知中心在坐标原点O的椭圆D经过点A52,0,B(0,5).
(1)求椭圆D的方程:
(2)已知圆M:x2+(y-5)'=9,双曲线G与椭圆D有相同的焦点,它的两条渐近线恰好与圆M相切,求
双曲线G的方程,
【解析】(1)根据题意,得a=5√2,b=5,
37/57
所以椭圆D的方程为50+251
x2 y
(2)椭圆D50+25=1的焦点坐标为:(←5,0(6,0)
x2 y2
设双曲线方程为:示厅=1(a>0,b>0),
如图:
直线oC与圆M:x2+(y-5)=9相切,
设直线oc的倾斜角为g,则kc=tan0=tan∠OMC=4
c=5
b4
c=5
所以双曲线焦点在轴上,且
a3
a=3
G
c2=a2+b2 b=4
x2 y2
所以双曲线G的标准方程为:
=1
916
变式26.(2026高二·上海宝山期末)己知焦点在x轴的双曲线,实轴长为2,焦距为4,、F分别为
双曲线的左、右焦点,过右焦点2的直线I与双曲线交于A、B两点
(1)求双曲线方程:
(2)若直线1的斜率为1,求△ABF的面积:
1
③)记左顶点为M,直线AM、BM分别交直线x=2于P、Q两点,证明:P瓦·Q为定值
【解析】(1)因为2a=2,所以a=1,
又因为2c=4,所以c=2,b2=3,
所以双曲线的方程为:-
31
38/57
(2)由(1)知F(2,0),则直线方程为y=x-2,
y=x-2
与双曲线方程联立
x2-上=1消去v得
3
x2+4x-7=0
7
由韦达定理得x+名=-2,名=一2
则弦长AB=V2V(x+x)2-4xx2,
5,2-43=6
左焦点F到直线的距离为d-上22=25,
√2
所以5mh8,d=6v5;
(3)如图所示:
B
当直线,的斜率不存在时,42,3,B2-》则22引Q行引
所u丽-3引丽-引则所丽-》0
当直线1的斜率存在时,设直线方程为y=k(x-2),
y=k(x-2)
与双曲线方程联立,
1·消去少得
x2、2
-k2)x2+42x-4k2-3=0
3-2,5s-42+3
42
由韦达定理得x+x2=
3-k2
w=+0.令安w可则P
1 3y
39/57
13y2
同理22(x,+可
则PQ5=3x3+
3y
3y2
222(:+1)2(x2+1)
9
9y y2
44(xx3+x+x2+1)
91+
2(:53-2(:+5)+4)
4
xx2+x+x2+1
91+k2)xx+(1-2k2)(x+x3)+1+4k2
x2+x+2+1
-(1+k2)(4k2+3)(1-2k2)42
9
+1+4k2
3-k2
3-k2
=0
x3+x+2+1
综上:PF·QF为定值0.
变式27.(2026高=吉林长春期未)已知双曲线r:r-
存=1b>0),左右顶点分别为4,4过点
M(-2,0)的直线交双曲线T于P,Q两点
(1)若T的离心率为2,求b:
若66AMP为等三用形,且点。在第一象限,求点的型
【解析】(1)由双曲线r的方程知,a=l,c=V1+b2,
因为r的离心率为2,所以。=2,所以c=2,
从而得2=V1+b,解得b=5.
包当b20时·双曲线x卡=可6>0,.可府么汤
3
因为点P在第一象限,所以∠M4,P为钝角又△MA,P为等腰三角形,
所以4,P=4,M=1-(-2)=3
40/57
V(-1)}+场=3
设点
,且
,则
,解得,=2
P(xo:Yo)
x>0,>0
%=2V2
所以点P的坐标为(2,2V2)
41/57
04过关测试
1.(2026高二广西柳州期中)已知点F是双曲线,-=1(a>0)的右焦点,0
O是坐标原点,以OF为
直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点A,若△AOF的面积为5,则该双曲线的离心率为()
3
√7
A.5
B
D.
2
c.
2
【答案】C
【5】为国:由密有o1L:由攻直线位质有hF方A0-C。
所以O4=a所以5ro4a1=央=5,
2
所以b=10又双曲线方程
上=1(m>0),则a=m.2=5
m 5
,b25
所以a2=m=20'
则双曲线离心率e=C-,
a=
1+-
2
2(2026高二浙江期中)若双曲线C:,+少
3十m+m51(m∈R),离心率为e则“m=-1”是“e
e=2
的()
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】由C:,+.
3十m+m-31eR)表示双曲线,可得(6+m)(m-5列<0,解得3<m<5
=√2
当
时,双曲线方程为C:父-上=1,则
b
=2,即“
m=-1
26
=V6:其离心率为e=e=,l+
a
a
m=-1
是“e=2”的充分条件:
「a2=3+m
由上分析知双曲线方程为C:-广1,则好=5一
3+m5-m
42/57
当e=2时,由e2=1+
b
=14,解得1甲三”是“。=2”的必条件
3+m
m=-1
e=2
故“m=-1”是“=2”的充分必要条件。
x2 y2
3.(2026高二浙江期中)己知双曲线的方程为云存=1(a>0,6>0),若过点(a,0),(0,b)的直线的倾
斜角为120°,则双曲线的离心率为()
A.V6
B
v今
C.3
D.2
2
【答案】D
b-0=b=-5
【解析】若过点(a,0),(0,b)的直线的倾斜角为120,则0-。
a
所以双曲线的离心率二=
=1+3=2
a
4(2026高二河南新乡期中)已知双曲线C:-上
43=1,过原点o作直线,与双曲线c交于P,Q两点,
设双曲线c的左,右焦点分别为F,F,若∠PFQ=
3,则APFF的面积为()
A.4W3
B.3V3
C.3W2
D.2V2
【答案】B
【解行】如图。由双曲线的对称性可知四边形PFOF为平行四边形,由∠PrQ-否。则∠FPF-否,
不妨设P在双曲线的右支上,设PF=m,PF=n,又FF=2c=27,
由双曲线的定义可得|PF-PF=m-n=2a=4,
在。Fpr中,由余弦定理可得:PF=PF+PF-2PF1 PFcos
即28=m2+n2-mn=(m-n)2+mn=42+mn,解得mn=12,
所以Sm=PF1 Hin12x5-3N5
32
43/57
3(2026商二湖北期肿)在平面直角坐标系0,中,凤0:+:4与双重线C:于是
a=1相交于
A,B,C,D四点,若点A,B,C,D构成圆O圆周的四等分点,圆O的直径长度是双曲线C实轴长的2倍,则
双曲线C的离心率为()
A.2
B.5
4v5
D.
5
7
【答案】B
【解析】由已知圆0:x2+y2=4的直径为4,又直径长度是双曲线C实轴长的2倍,所以4=2×(2),所
以a=1.
因为点A,B,C,D构成圆O圆周的四等分点,所以四等分点到圆心的距离为半径,
且四点与原点构成的连线互相垂直即如图所示:
设圆与x轴交于点N,所以OA⊥OB,且∠AON=∠NOB=45°,
x2+y2=4,x2+y2=4,
所以设(x,y)是圆与双曲线的交点,所以
y=x,
”或y=-x,
x=2,x=-2,x=2,[x=-2,
解得
=5,或1y=-2,或=-2,或=2,
所以四等分点的坐标为(N2,V②),(-V2,-V2)
(点同,入若芳-1,是-1,
x y
解得62=2'所以双曲线C的离心率e=1
x2 y2
6,(2026黑龙江齐齐哈尔二模)双曲线E:厅?=1(a>0,6>0)的右焦点为p过点p且斜率为
2v5
的直线与y轴交于点A,线段AF与B交于点B,若B为4F的中点,则B的离心率为()
44/57
435
D.5
5
c.5
【答案】C
【降防1记Fc0则:5k-Q.整理得2x+5,2c
则0
因为B为的中点,所以85后)
c-c
c2
因为点B在双曲线E上,
4a2561,令
=1
得45c2-可1
化简得(5c2-4(c2-5)=0,又c>a=l,则c=5,故离心率e=5
x2 y2
7.(2026陕西成阳:二模)已知双曲线c:下方1(a>0'6>0)的渐近线方程为,=r:右焦点为
F,过F且斜率大于0的直线交C的右支于A,B两点,若AF,BF=2Q,则直线AB的倾斜角为
()
A.30°
B.45°
C.60°
D.75°
【答案】C
【解析】因为双曲线C的渐近线方程为y=±x,
则b=a,c=V+6=2a,可知F(N2a,0,双曲线C:x2-y=ad,
设直线AB的倾斜角为8,根据题意结合渐近线性质可得45°<8<90°,
设直线A8:x=my+V5a:A(5,y),Bk,),其中m=
∈(0,1),
tan
45/57
联立方程:清去可用-p+25ar+=0:则
x=my+2a
又=0小-+m二-02
即+m2)a
2a,可得前3即ms日
1-m1
3
则tan8=V5,可得0=60°,
所以直线AB的倾斜角为60°.
8(2026高二贵州贵阳阶段检测)已知圆C:(K-2八+y=1与双曲线E:二广
:。F=1(a>0,b>0)的渐近
线相切,则双曲线E的离心率e=()
A.V6
2V3
B
3
3
c.
D.
3
【答案】D
【解析】双曲线E:士
行F=1(Q>0,b>0)的渐近线方程为bx±ay=0
因为圆C:(x-2}+y2=1与双曲线E的渐近线相切,
所以圆心2.0到切线的距离等于半径1,即万1,化简可得。=362,
2b
因为e2=0+h,代入可得c2=子0,
3
42W3
所以双曲
E的离心率e=C。,
a V3 3
9.(多选题)(多选)如图,。是坐标原点,p是双曲线E:-I(a>0,b>0)右支上的一点,F是
双曲线E的右焦点,延长PO,PF,分别交双曲线E于Q,R两点,已知QF⊥FR,且QF=2FR,则
(
46/57
A.S.POR=6S.POF
B.S△ROr=3S△PoF
7
C.双曲线E的离心率为3
17
D.双曲线E的离心率为
【答案】AC
【解析】如图,设双曲线E的左焦点为F',连接PF',QF',RF'.
由对称性和QF⊥FR可知,四边形PF'OF是矩形,则PF'=OF,PF'∥QF
FR =m,FO =PF"=2m,PF=2m-2a,RF"=m+2a,PR=3m-2a.
在RFpR中,(2m矿+m-2如=a+2a,解得m-智或网=0(会去》,
所以PF1-,1P9=
在F中,+-4,整理得号
c217
故离心率为e=C=7
a3,故C正确,D不正确.
因为PH-台,F网9,o是0的中点,
所以SaOR=3 SAPOF=6 SAPOF,S△Or=2 SAPOF=4 SAPOF,故A正确,B不正确.
故选:AC
10.(多选题)(2020高二河南许昌期末)已知0为坐标原点,:万分别是双面线C:2-
=1的
3
左、右焦点,点A在C上且OA=2,则()
A.C的离心率为2
B.点F到C的一条渐近线的距离为3
C,△4FE的面积为3
v6
D.以F,F为焦点且经过点A的椭圆的离心率为
7
47/57
【答案】ACD
【解析】因为双曲线C:x-
-3l,所以a=1'6=5c=+=+3=2
对于A,C的离心率为后2,故A正确
对于B,左焦点F(-2,0),渐近线方程为y=±2x=士V3x
所以点E到渐近线的距离为d=
±5x-2=5,故B错误:
V1+3
对于C,在△AEE中,OA=OF=OF=2,所以△AFE为直角三角形,
4F-4F=2
a+1h=r,得aa=6
由1
所以AAFF的面积为A4=x6=3,数C正确:
AFAF2=6,
对于D,由
4A+A=16,得A+4=2万
|EF42√7
所以椭圆的离心率为aG+42万=7,故D正确.
YA
山,(多选惠)(2026高二广东扩广州期末)双曲线C兰Q>0叭的焦点分别是F,5,下列合图
正确的有()
A.双曲线C上一点M满足M=5,FE引=8,则ME的值为1或9
B.以F,B为直径的圆与双曲线C相交于点卫,则△PF的面积为12
C.双曲线C的焦点到其渐近线的距离为2√3
2
D.若直线y=3x与双曲线C交于A,B两点,且A,B两点的横坐标之积为-9,则双曲线C的离心
48/57
率为3
【答案】BCD
【解析】选项A:由FF=2c=8,得c=4,又2=12,所以a2=c2-b2=4,解得a=2,
由双曲线定义得M-M=2a=4,则5-M=4,解得MF,=1或9,
由M+M>FE,得5+ME>8,即ME>3,
所以ME=9,故A错误:
选项B:因为以F,F为直径的圆与双曲线C相交于点P,
所以PR⊥PE,则PF+PE=EF=4c2,
不妨令P为第一象限的交点,则PF-PF引=2a,
所以PE-PE=PE+PE-2PEPF=4a2,
则4c2-2PFPF=4a2,解得PEPF=2c2-2a2=2b2=24,
所以APF5的面积S=×刘PEb-PE.l=2,故B正确;
选项C:设双曲线渐近线方程为y=±合x,即h加士心=0,焦点Fc,0,
则焦点£到渐近线的距离=】
-bc=bc=b=25,故C正确:
b2+a2 c
x2 y2
=1
a212
选项D:联立
y-2x,得11
2
a227
x2-1=0
3
-1
设
a0,,以》则空了9
a227
,解得a2=27,
4
49/57
b2
.125
所以离心率e=。V+
1+
273,故D正确
4
故选:BCD
12.(多选题)(2026高二黑龙江齐齐哈尔期末)已知双曲线C:X-y=(1>0)的焦距为2√2,点
A,B是C的左、右顶点,F,F是C的左、右焦点,P为双曲线C上除A,B两点外的任意一点,则下
列说法正确的是()
A.=1
B.若PF=3,则PF引=1或5
C.直线PA与直线PB的斜率之积为-1
D.点P到C的两条渐近线的距离之积为定值
【答案】ABD
【解析】2=入2>0可转化为,方
对于A:由2W2元=2V5,解得入=1,故A正确:
对于B:由A可知,双曲线C:x2-y2=1,a=1,c=2,由双曲线的定义知PF-PF=3-PF引=2,
解得PF=1或5,根据焦半径的取值范围PF≥c-a=V2-1,
解得的PE=1或5均符合条件,故B正确:
对于C:设P(m,n),则m2-n2=1又A(-1,0),B(1,0),
所以kkg=”Xn三n2n
m+1m-1m2-序=1,故C错误
对于D:双曲线C的渐近线方程为x-y=0或x+y=0,
则mm+,m-.
2一=2,即点。到。的两条渐近线的距离之积为定值,故D正确
故选:ABD.
x2 y2
13.(2026全国模拟预测)已知双曲线。方=1(a>0,6>0)的左、右焦点分别是F:F,过点F的直
线与双曲线的右支交于点A,C,连接AE交双曲线的左支于点B,若B⊥AC,A引=3,CF=2,
则△ABC的面积是
【答案】10
50/57
【解析】连接CE,由A=3,CF=2,得AE=2a+3,CF=2a+2.
设BF=m,则BF=m-2a,AB=AF-BF=4a+3-m
由BE⊥AC得|AB=AE+BF,
即(4a+3-m)2=9+m2,
得m=8知+12a
4a+3·
coS∠BAF3=
AF3
3
3(4a+3)
在
中,
AB 4a+3-m
Rt△ABF,
4a+3-8a2+12a8a2+12a+9.
4a+3
在△4CF中,由余弦定理,得cos∠R4C=(2a+3+25-(2a+2
15+2a
2×(2a+3)×5
5(2a+3)'
3(4a+3)15+2a
所以80+12a+952a+3),得2a+3a-9=0
所以a-子:m=4B4
故。4BC的面积为2ACBF=x5x4=10
故答案为:10.
B
m
14.(2026高二上海奉贤期末)曲线mx2+my2=mn(m≠m,mn≠0)的离心率为、5,则n=
【答案】-2或2
【解析】因为mr2+my2=mn(m≠几,mn≠0)可化为元+m
=1,
因为曲线mr2+y2=mn(m≠n,mn≠0)的离心率为√5,所以曲线必然为双曲线,
51/57
b2
=-m
所以当n>0>m时,双曲线的焦点在x轴上,。=”
所以e=1+a=
1-m=5,则"=-2:
n
n
b2
_-n
时,双曲线的焦点在y轴上,。=m
m>0>n
所以e=1+
1-”=5,则”=-2,所以=-:
m
n
2
综上,=-2或2
15,(2025高二云南楚谁期未)已如0为坐标原点。F,5分别为双自线C号云=e>ab>0叭的太右
焦点,以OF为直径的圆在第一象限与C交于点P,延长FP与C的另一个交点为Q,若P为QF的中点,
则双曲线C的离心率为
【答案】V3
【解析】因为点P是以OB为直径的圆在第一象限与C的交点,则有OP⊥PF,
因为OP是△FQF的中位线,所以OP/IFO,又OP⊥PF,所以QF⊥F.
由题意得点p在双曲线C的右支上由PE-PF=2a,令PF=m,则PF=m+2a,
又P为QE的中点,则点Q在双曲线C的左支上
因为QF-F2=2a,且p是r的中点,
所以E=2PF=2m,所以F=2m-2a
在Rt△OFP中,由勾股定理可得PF=EQ+PQP,
即(m+2a)2=(2m-2a)}+m2,整理可得m=3a.
在RtAOFF,由勾股定理可得FE'=FO+OF,
即(2c)2=(2m-2a)2+(2m)2,化简得c2=2m2-2ma+a2,
52/57
又m=3a,所以c=Ba,则e-台E
故答案为:3
16、(2026商二渐江台州期未)已知5,5是双曲线C:号-是
“云尔=1的左右焦点,过F的直线,与双曲线
C的左右两支分别交于A,B两点若A=BF引,且AE⊥BE,则双曲线C的离心率为
【答案】V3
x2 y2
【解析】设双曲线C:a
=1的焦距为2c
BF-BF =2a
AB =4a
AF2-AF =2a
AF =BF,=2V2a
由题可知,得
BF-AF=AB
AF=BF2
,所以4=2(V2-1a
AF+BF=4B
|BFl=2(N2+1)a
因为A引=BF,且AE⊥BF,所以∠ABE=45
△BFE中,由余弦定理得|FE=BF+BF-2 BFBF cos4 45°,
所以4c2=43+22)a2+8a2-2x2V2+1ax22ax5
21
化简得c=3d,所以双曲线c的离心率为e=日5
故答案为:√3
B
17.(2026高二江苏南通期末)在平面直角坐标系x0中,已知双曲线C
x2y2
aF=1(a>0,b>0)的左
右顶点分别为A(-a,0),4,(a,0),渐近线方程为y=±3x.
(1)求C的离心率:
(②)若点P在C上,且异于A,4,求证:直线4P与4,P的斜率之积为定值:
53/57
(③)若直线1:y=x+mk≠士⑤)与C只有一个公共点M,直线1与y轴交于点N,且OM.ON=-3,求
C的方程。
【解新】山双线C:号长-1a>0b>0的南近我方程为=±兰
小南近线方程为y=tx:台5,甲6=50
a
c=Va2+b2=Va2+3a2=2a,
e=-20=2
aa
②设点Pk小在双线L,代入双线方行得手荟=1,可方-(代-)
直线4P的斜率与本。:直线人P的期车人,:五
xo-a'
发
2oa2(8-a)b
x6-a2
?=3,故斜率之积是定值。
AOA■
(3)联立直线:y=x+m与双曲线C的方程,代入b2=3a2得:
(3-k2)x2-2kmx-(m2+3a2)=0,
当3-2≠0时,直线与双曲线相切,判别式△=42m2+4(3-k2)(m2+3a2)=0,
即m2=a2(k2-3),则切点M
kam3m)
3-k23-k2:
设M(,),直线1与y轴交点N(0,m),则OM·ON=my=-3,
3m
即m3-尺=-3,故m2=k2-3:
m2=a2(k2-3)=k2-3,解得a2=1,故a=1,b=5,
54/57
故双曲线方程为r-上=1,
3
18.
(2026高二湖北武汉期末)在平面直角坐标系中,有两个圆C:(x+V2+y2-1,和圆C,:
(x-V2+y=1,一动圆p与圆C内切,与圆C,外切动圆圆心P的轨迹是曲线E,直线y=c-1与曲线
E交于A,B两个不同的点,且OAOB>5(O是原点)·
(1)求曲线E的方程;
(2)求实数k的取值范围
【解析】(1)依题意可知圆C的圆心为C(V2,0),半径5=1:圆C,的圆心为C,(√2,0,半径5=1,易
知两圆外离,如下图所示:
设动圆P的半径为R,
由动圆P与圆C内切,与圆C,外切可得PC=R-5=R-1,PC=R+5=R+1:
因此可得动圆圆心P的轨迹满足PC,-PC=2<C,C=2W2,
由双曲线定义可知P的轨迹是以C,C2为焦点的双曲线的左支,
x22
设轨迹方程为。存=lx≤-a,易知2a=2,2c=22因此。=Lc=V2.b=1:
所以曲线E的方程为x2-y2=1,x≤-1:
(2)设A(x,y),B(x,y2),
x2-y2=1,x≤-1
联立
y=kx-1
整理可得(1-k2)x2+2x-2=0:
△=4k2+81-k2)>0
2k
依题意可知
,且+名=积<-2,
2
1-k2≠0
12>1
x2=一
55/57
解得-V2<k<-1,
由OA.0B>5可得0A0B=6,+y%=(2+1)x-k(:+x)+1>5,
低+刊))40,又因为5<<-可得
2
2
<k<-1,
(2026高=广东佛山期未)已知双曲线r:£-广
19.
。F=1a>0,6>0)的右焦点为F(2,0),且经过点
P3,2),
(1)求双曲线Γ的方程:
(2)过F的两条直线分别交T的右支于A,B两点和C,D两点,且FFB=FCFD,证明:直线AB与
直线CD的斜率之和是定值:
【解析】(山因为双曲线Γ:-广
:aF=1a>0,b>0)的右焦点为F(2,0),且经过点P3,V2):
[22=a2+b2
13(2
[a2=3
所以
=1B=1,因此双曲线的方程为x
→
-y2=1
3
(2)由题意可知直线AB,CD都存在斜率且不为零,且不相等,
设直线AB的斜率为k,方程为y=k(x-2),与双曲线方程联立,得
y=1s0-3)241212-30,
不等于0
y=k(x-2)
1-3k2
所以有△=144k-4(-12k-3)1-3)=12(k+1)>0,
设A(,),B(x,2)
5+52>05=23>0,解得>行
1-3k2
1-3k2
FA=(:-2)2+=:-2)+(:-2}=1+kx-2
同理FB=V1+kx2-2,
56/57
所以FAFB=V1+kx-2×1+kk-2=(1+k)xx2-2(x+x)+4
设直线CD的斜率为k2,
同要可得:P四D-点
因为FA·FB=FCFD,
所以3法(+)3好-)=(+号)3-1)→片=足,
1+k21+3
因为k≠k2,所以k=-k2→k+k3=0,
因此直线AB与直线CD的斜率之和是定值.
57/57第10讲双曲线
目录
01思维导图与题型归纳…
…2
02基础知识梳理
.3
知识点一:双曲线的定义
。。,。。。。。。。。。。。。。。。。。。
知识点二:双曲线的方程、图形及性质,
…3
03题型精讲举一反三
.6
题型一:双曲线定义与标准方程.…
6
题型二:焦点三角形周长...,.,....,8
题型三:距离和差最值..12
题型四:双曲线轨迹问题.·
….15
题型五:双曲线几何性质..·。
20
题型六:离心率取值与范围.…………
0….23
题型七:焦点三角形面积.....
题型八:双曲线综合应用.....
04过关测试
.39
1/18
01
思维导图与题型归纳
G
双曲线的定义
标准方程
图形
双曲线及其性质
集距
范国
双曲线的简单几何性质
对称性
顶点
离心率
渐近线
题型五:双曲线几何性质
题型一:双曲线定义与标准方程
题型六:离心率取值与范围
题型二:焦点三角形周长
题型归纳
题型七:焦点三角形面积
题型三:距离和差最值
题型八:双曲线综合应用
题型四:双曲线轨迹问题
2/18
02
基础知识梳理
知识点一:双曲线的定义
平面内与两个定点F,E的距离的差的绝对值等于常数(大于零且小于F)的点的轨迹叫做双曲线
(这两个定点叫双曲线的焦点).用集合表示为MM-M5=2a0<2a<5FD}
注意:(1)若定义式中去掉绝对值,则曲线仅为双曲线中的一支,
(2)当2=FE时,点的轨迹是以F和B为端点的两条射线:当2a=0时,点的轨迹是线段F5的
垂直平分线.
(3)2a>FF时,点的轨迹不存在.
在应用定义和标准方程解题时注意以下两点:
①条件:>2a”是否成立:②要先定型(焦点在哪个轴上),再定量(确定2,b的值),注
意a2+b2=c2的应用.
知识点二:双曲线的方程、图形及性质
双曲线的方程、图形及性质
x2 y2
标准方程
=1(a>0,b>0)
y2 x2
a282=1a>0,b>0)
y=
B
图形
a
焦点坐标
F(-c,0).E(c,0)
E(0,-c).F(0,c)
对称性
关于x,'轴成轴对称,关于原点成中心对称
项点坐标
4(-a,0).A,(a,0)
A(0,a).A(0,-a)
范围
px≥a
y≥a
实轴、虚轴
实轴长为2a,虚轴长为2b
3/18
b2
离心率
e==
a
(e>D
x2
y2 x2
渐近线方程
令a2
6
=0→y=x
令a2
焦点到渐近线的距离为b
焦点到渐近线的距离为b
>1,点(x)在双曲线内
>1,点(x,)在双曲线内
点和双曲线
t3
(含焦点部分)
y2 x2
(含焦点部分)
的位置关系
6
=1,点(x)在双曲线上
a?
b2
=1,点(x,y)在双曲线上
<L,点(x,y)在双曲线外
<1,点(x,y)在双曲线外
共焦点的双
x2
y2
=1(-a2<k<b2)
y2
-=l1(-a2<k<b2)
曲线方程
a2+k b2-k
a2+k b2-k
共渐近线的
x2 y2
=(几≠0)
yx
双曲线方程
a2
b2
a2 b2
=(2≠0)
切线方程
Xox_yoy=1,(Xo:Yo)
a2
yy_=1,)
为切点
为切点
对于双曲线上一点所在的切线方程,只需将双曲线方程中x换为,)换成
切线方程
yy便得
xox yoy
a2 b2
=1,(x,yo)
切点弦所在
为双曲线
学著=
为双曲线外一点
直线方程
外一点
点(,)为双曲线与两渐近线之间的点
设直线与双曲线两交点为A(G,),B(x,),k4B=k
则弦长
=i+k-=+E-为0】
弦长公式
k-x=V(x+x)}-4x2=
其中“a”是消“y”后关于“x”的一元二
次方程的“x”系数.
2b2
通径
通径(过焦点且垂直于B的弦)是同支中的最短弦,其长为a
焦点三角形
双曲线上一点P(x,%)与两焦点F,F构成的△PFF成为焦点三角形,
4/18
c0s0=1-2b
设∠FPR=0,PF=片,PE=5,则os
P(xo,Yo)
⊙
215sin0=
1
sin0
b2
∫cyo,焦点在x轴上
1-cose
01
tan
cx,焦点在y轴上
2
焦点三角形中一般要用到的关系是
PF-PF=2a(2a >2c)
SPFsin ZFPF
FE=PE+PF-2PFIPF COS ZFPF
等轴双曲线满足如下充要条件:双曲线为等轴双曲线一a=b一离心率e=V2台
等轴双曲线
两渐近线互相垂直÷渐近线方程为y=土r台方程可设为x-y=(≠0)
5/18
03
题型精讲举一反三
题型一:双曲线定义与标准方程
x2 y2
例1.M是双曲线4121上一点,点F:万分别是双曲线左右焦点,若M=5,则M=
例2.(2026高二北京海淀阶段检测)已知双曲线4=1的左、右焦点分别为R:R,点P(3,m川)
在双曲线上,PF-PF=
例3.(2026高二新疆乌鲁木齐期中)已知双曲线C:-上
云16=1的左右焦点依次为F:F:且55=10,
若点P在双曲线的右支上,则PF-PF=
变式1.(2026高二全国单元测试)已知双曲线c:3664
,。士-1的左、右焦点分别是F,万,P是双曲线C
上一点,若PF=15,则PF=
变式2.(2026高二贵州货阳阶段检测)已知双曲线C:号
:a存=la>0,b>0)的浙近线方程为y=士5x,
其右焦点坐标为(2,0),则双曲线C的标准方程为
变式3.(2026高二·黑龙江黑河·阶段检测)以y=√3x和y=-3x为渐近线,且经过点(-3,3)的双曲线标
准方程是
变式4.(2026高二·上海黄浦期中)双曲线。经过两点4-√2,-V3
√15
B
则双曲线。的标准
方程是
变式5.(2026高二北京延庆期末)双曲线的一个焦点坐标是(-2,0),且双曲线经过点(2,V2),则双曲
线的实轴长为
,标准方程为
题型二:焦点三角形周长
x
例4,(2026高二江苏泰州:期中)已知双曲线C:4广=1的左右焦点为F,B,过F的直线,与双曲
线C的右支交于A,B两点,若AB=2,则△ABF的周长为()
6/18
A.12
B.14
C.10
D.8
5(2026高二安撒安庆阶段检测)已双曲线C白的左、有焦点分别为R6,在左支刻
164
过F的弦AB的长为4,那么△ABE的周长是()
A.24
B.20
C.16
D.8
例6.(2026高二四川资阳期未)已知双曲线C:2-
=1(m>0)的左、右焦点分别为F,E,直线,
m2
经过E且与C的右支相交于A,B两点,若AB=2,则△ABF的周长为()
A.6
B.8
C.10
D.12
变式6.(2026高三陕西成阳阶段检测)已知双曲线C:之,京1Q>0,b>0)的左、右焦点分别为F,
F,过点F的直线与双曲线的右支相交于A,B两点,B=2BF=4AF引,△ABF的周长为10,则双曲
线C的焦距为()
6W7
A.3
B.万
c.21
3
D.
5
变式7.(2026高二辽宁铁岭阶段检测)已知双曲线
y2 x2
21(m>0),直线'过其上焦点5,交双曲线
上支于A,B两点,且AB=4,F为双曲线下焦点,△ABF的周长为18,则值为()
25
A.8
B.9
C.10
D.4
变式8。(2025高二浙江湖州期未已知双曲线C:。打的左、右焦点分别为B,点。为双曲线】
916
C第一象限内的一点,∠FPE的角平分线为1,过原点O作PE的平行线,分别与PF和I交于M,N两点,
若N-号PF,则APF5的周长为()
A.48
B.50
C.52
D.56
题型三:距离和差最值
例7.(2026江西赣州一模)已知点A0,3),双曲线E:号号
:27=1的左焦点为p’点p在双曲线E的
7/18
右支上运动当△4PF的周长最小时,AP+PF=()
A.6√2
B.7N2
C.8v2
D.9√2
x2 y2
例8。(2026宁熨银川模拟预测)已知点p是双曲线36641的右支上一点,M'N分别是圆
(x+10)+y2=4和(x-10)+y2=1上的点,则PM-PN的最大值为()
A.12
B.15
C.16
D.18
x2 y
例9.(2026高二湖北:阶段检测)P是双曲线69=1的右支上一点,MN分别是圆(x+5}+y'=1和
(x-5)}+y2=1上的点,则PM-PN的最大值为()
A.7
B.8
C.9
D.10
x2 y2
变式9.(2026高二宁夏石嘴山阶段检测)己知45,2):双曲线C:45
=1的左焦点为F,P是双
曲线C的右支上的动点,则PF-PA的最大值是()
A.-1
B.2
C.109
D.9
变式10.(2026高三·云南曲靖阶段检测)已知P是双曲线;-广=1的左焦点,ML,3),P是双曲线右
支上的一动点,则PF+PM的最小值为().
A.V10
B.2V5-√10
C.2W3+V10
D.25+32
变式11.(2026高二浙江金华阶段检测)已知圆C:x2+(0少-4=1上有一动点P,双曲线
M:。-号=1的左焦点为F·且双曲线的右支上有一动点Q则P阳+Q的最小值为〈)
97
A.4V2-1
B.4V2-5
C.4V2+7
D.4V2+5
题型四:双曲线轨迹问题
例10.(2026高二山西太原期末)己知4(4,0)、B(4,0),P是圆0:x2+y2-9(0为坐标原点)上任
意一点,O是圆O外一点,若∠AQP=∠BOP,且PO⊥BP,则点O的轨迹方程为()
C.
D.=1
97
916
916
例1.(2026高二广东惠州阶段检测)动圆M过定点A(4,0),与定圆B:(x-4)+)2=16外切,则动
8/18
圆圆心M的轨迹方程为()
B.412
c苦首-s动
u君若-0cs习
例12.已知定点F(-2,0),F(2,0),N是圆0:x2+y2=1上任意一点,点F关于点N的对称点为M,线段
FM的垂直平分线与直线FM相交于点P,则点P的轨迹方程是()
A.7x2+父=1
B.r-上=1
3
3
e苦1
。若1
变式12.(2026有二吉林长春阶段检测)已知圆G:(c+2+户-至C:(-2旷+y-4,动国p与
圆C,C都外切,则动圆圆心P的轨迹方程为()
A.x2
-=1(x>0)
B.x2
-=1(x<0)
3
3
c.2-2=10x>0)
5
n.-号=<0
变式13.(2026高二浙江期中)已知圆M:(c+2)+y=4,M为圆心,P为圆上任意一点,定点
A(2,0),线段PA的垂直平分线1与直线PM相交于点Q,则当点P在圆上运动时,点Q的轨迹方程为
()
A若若=es-2
c.r号=s-0D.-
31
变式14.(2026高二广西柳州期中)设点A-25,0,B25,0),M为动点,已知直线4M与直线BM
的斜率之积为定值3,点M的轨迹方程是()
A.若=10≠0)
93
B.号二10≠0)
124
c.号r=0*0)
n5名-00
变式15.(2026高二湖北武汉期末)己知圆A:(x+3)+y=4,B(3,0),点P在圆A上运动,设线段
9/18
PB的垂直平分线和直线PA的交点为Q,则Q点的轨迹方程为()
8
6
C.y2
D.2
6s1
题型五:双曲线几何性质
例13.(多选题)(2026高二山东枣庄期末)已知双曲线C:9y2-16x2=144,则()
A.C的焦点坐标为(5,0),(-5,0)
B.C的实半轴长为4
C,c的离心率e=
4
D.C的渐近线的方程是4x±3y=0
创1H(多途超)Q26高二江苏宿迁期中)已知双用发c:号。1,则下列悦法的是()
A.双曲线C的实轴长为8
B.双曲线C的焦距为10
C.双曲线c的离心率为
D.双曲线c的渐近线方程为y=±
x
例15。(多选题)(2026商三河北邪台开学考试)若双曲线c的方程为4-广=1,则()
A.C的焦距为2V5
B.C的渐近线方程为y=±2x
C.C的离心率为5
D.C的虚轴长为2
x2 y2
变式16,(多选慰)己知双面线C,广=1>06>0)的实铂长为4,左、有焦点分别为万:5,左
顶点为A,平行于x轴的直线1与C左、右两支分别交于M,N两点,且直线AM,AN的斜率之积为一4,
P为C的右支上一点,若PF1PF,则()
AC的新近线方据为=宁子
B.C的离心率为√5
16
C.M到两渐近线的距离之积为5
D.P℉F,E=64
变式识(多选题》(多滤)已知B分别为双自我C于-后
。示=1(a>0,b>0)的实轴端点,p'Q是
10/18
双曲线C上关于原点对称的两点(异于实轴端点),且。=子,则下列说法巾正确的是()
A.双曲线的离心率不确定
B.双曲线的离心率为2
C,,的值不受点p,O位置的影响D.双曲线的浙近线方程为y宁
题型六:离心率取值与范围
例16.已知双曲线Γ的左,右焦点分别为,.以Γ的实轴为直径作圆2,又过F作2的切线交Γ的右
皮子点p若c0s☑FP吧,,则的离心率为
例17.(2026高二费州避义期末)设双曲线C:若若-0060的左、右焦点分别为万,月,过万
的直线1与圆x2+y2=a2相切,切点为P,延长FP交C的右支于点9,且QP=2PF,则C的离心率为
例18。(2026高二河南期中)已知F是双曲线C:兰-兰
:立京=1(a>0,6>0)的右焦点,关于原点对称的两点
P,Q均在C上,且l2F-PF=3b,则C的离心率为
变式18.(2026高二福建福州期中)中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线经过点(山,2),则
它的离心率为
变式19.(2026高三福建三明阶段检测)已知双曲线℃,千片>0,6>0)的左、右焦点分别为F,B
点p在c上,且∠RP阳=行,|PFl=2P,则c的离心率e=
变式20.(2026高二浙江杭州期中)已知e分别是椭圆C和双曲线C的离心率,FB是它们的公
2.1
共焦点,M是它们的一个公共点.且FM⊥E,M,则gg,的最大值为
变式21.<2026高二浙江衢州期中已知双曲线C:。卡=1a>0,6>0的左右焦点分别为F,E,以
C的实轴为直径的圆记为D:过F作圆D的切线与c交于M,N两点,且osFN5=3,则c的离心率
为
变式22.(2026高二湖北随州:期末)已知F,B是焦点在x轴上的椭圆C和双曲线C2公共的焦点,若椭
11/18
圆C和双曲线C,在第二象限的交点为P,点Q既在第一象限,又在双曲线C,上,且QF=2PF,若椭圆
C的离心率的取省范国为)
则双曲线C,的离心率的取值范围为,
题型七:焦点三角形面积
例19.(2026高二全国期未)已知双曲线T:5-少广=1的左、右焦点分别是F5P是r右支上的
点.若PFPF=3,则PF·PE的值为。
x2 y2
例20.(2026高二天津期中)双曲线。=1(a>0'6>0)的左、右焦点分别为F5点P在双
曲线右支上,直线PF的斜率为3若△PF是直角三角形,且面积为3,则双曲线的方程为:
2孔,(2026高二浙江台州期中)设万E是双曲线×的两个焦点,p是双曲线上的一点
41PF=3PF|,则△PFF的面积等于
变式23,(2026高=上海青浦阶段检测)双曲线-
=1的左右两个焦点为F,F,第二象限内的一
4
点P在双曲线上,且∠FPR=?,则三角形FPF,的面积是
变式24,(2026高二四川达州期中)已知双曲线C:。
:9161的左、右焦点分别是F,E,点M为双曲
线上一点,若M到原点的距离MO=5,则△MEE的面积是
题型八:双曲线综合应用
x2 y2
例2.(2026高二上海阶段检测)已知双曲线7厅-1(a>0,b>0)的实轴长为8,焦距为10,两个焦
点分别为,P为双曲线上一点
(1)求双曲线的标准方程,以及双曲线的渐近线方程;
®没∠FP片=,求AP听R的面积
12/18
x2 y2
例23.(2026高二云南玉溪期未)已知双曲线C:京存=1a>0,b>0)的左、右焦点分别为F,B:
过点F的直线与C的左支相交于P,O两点,满足Pg1PF,且l2PF5PF,PF-PF=10,
(1)求双曲线C的方程:
(2)过点(5,O)与直线P0平行的直线I与双曲线C交于A,B两点,求△ABE的面积
例24(2026湖南长沙三模)已知动点Mk,)与定点F62,0)的距离与它到定直线1:x=35
2
的距离
的比是常数V2,
(1)求动点M的轨迹:
(2)过上述轨迹上一点P作轨迹的切线与两直线y=±x分别交于A、B两点,证明:三角形AOB的面积是
定值.
变式25.(2026高二湖南株洲阶段检测)已知中心在坐标原点O的椭圆D经过点A52,0,B(0,5),
(1)求椭圆D的方程:
(2)已知圆Mx2+(y-5)=9,双曲线G与椭圆D有相同的焦点,它的两条渐近线恰好与圆M相切,求
双曲线G的方程.
变式26.(2026高二·上海宝山期末)已知焦点在x轴的双曲线,实轴长为2,焦距为4,F、F分别为
双曲线的左、右焦点,过右焦点的直线1与双曲线交于A、B两点
(1)求双曲线方程:
(2)若直线I的斜率为1,求△ABF的面积;
13/18
i记左顶点为M,直线4M~BM分别交直线x=于p、Q两点,证明:P丙-O5为定位
变式27。(2026高三吉林长春期末)已知双曲线:x三b>0,左,有顶点分别为4,过
M(-2,0)的直线交双曲线T于P,Q两点,
(1)若T的离心率为2,求b:
(2)若b=26
,△M4,P为等腰三角形,且点p在第一象限,求点p的坐标
14/18
04过关测试
个(2026高二产西柳州期中)已知点P是双曲线。Q>0)的右焦点,0
O是坐标原点,以OF为
直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点A,若△AOF的面积为5,则该双曲线的离心率为()
3
A,2
B
D.
2
2
2
2(2026高=浙江期中)若双曲线C:,
C3+m+m51m∈R,离心率为e则“m=-1”是
es2”
的()
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
x2 y2
3.(2026高二浙江期中)己知双曲线的方程为。存=1(a>0,b>0),若过点(a,0).(0,b)的直线的倾
斜角为120°,则双曲线的离心率为()
A.V6
B
D.2
3
C.3
4(206%二河向新乡期)已知双自线c:首号-1,过尿点o直线,与双曲线c交于R0内点,
设双简线C的左右点分划为F,若∠PF0-行,则,Pr的面积为()
A.4v3
B.3V3
C.3√2
D.2v2
2026高三溯北期中)在平面直角坐标系x0中,圆0:+:4与双曲线C:
a=1相交于
A,B,C,D四点,若点A,B,C,D构成圆O圆周的四等分点,圆O的直径长度是双曲线C实轴长的2倍,则
双曲线C的离心率为()
A.2
B.5
C.35
4v7
D.
5
7
x2 y2
6,(2026黑龙江齐齐哈尔二模)双曲线E:京尔=1(a>0,6>0)的右焦点为p·过点p且斜率为
2W5
的直线与y轴交于点A,线段AF与B交于点B,若B为4F的中点,则B的离心率为()
15/18
A35
D.5
5
C.5
x2 y2
7.(2026陕西成阳:二模)已知双曲线c:日方=1(a>0°6>0)的渐近线方程为,=±x右焦点为
F,过F且斜率大于0的直线交C的右支于A,B两点,若ABF=2,则直线AB的倾斜角为
()
A.30°
B.45°
C.60°
D.75°
2026高二贵州贵阳阶段检测)己知圆C:x-2+y2=1与双曲线上:,2广6京=1(a>0,b>0)的
线相切,则双曲线E的离心率=()
B.
3
3
D.35
3
(多选惠)(多选)如图,O是坐标原点,p是双曲线E。Q>06>0右支上的一点,B园
双曲线E的右焦点,延长PO,PF,分别交双曲线E于O,R两点,己知QF⊥FR,且lQF=2FR,则
()
A.S.POR =6S POF
B.S△ROF=3S△PoF
C双曲线e的离心率为
3
17
D.双曲线。的离心率为
10,(多选题)(2026离二河南许昌期末)已知0为坐标原点,厂,5分别是双曲线C-
31的
左、右焦点,点A在C上且OA=2,则()
A.C的离心率为2
B.点F到C的一条渐近线的距离为3
16/18
C.△4E5的面积为3
7
D.以F,E为焦点且经过点A的椭圆的离心率为7
11.(多选题)(2026高二广东广州期末)双曲线C
x2 y2
a212
=l1(a>0)的焦点分别是F,E,下列命题
正确的有()
A.双曲线C上一点M满足M=5,F=8,则ME的值为1或9
B.以F,F为直径的圆与双曲线C相交于点P,则△PFF的面积为12
C.双曲线C的焦点到其渐近线的距离为2V3
2
D.若直线y=x与双曲线C交于A,B两点,且A,B两点的横坐标之积为g,则双曲线C的离心
5
率为3
12.(多选题)(2026高二黑龙江齐齐哈尔期末)已知双曲线C:r-y=1(亿>0)的焦距为2√2,点
A,B是C的左、右顶点,F,F是C的左、右焦点,P为双曲线C上除A,B两点外的任意一点,则下
列说法正确的是()
A.=1
B.若PF=3,则PF=1或5
C.直线PA与直线PB的斜率之积为-1
D.点P到C的两条渐近线的距离之积为定值
1B.(2026全国模拟预测)己知双曲线。=1(a>0,6>0)的左、右焦点分别是F:5,过点R的直
线与双曲线的右支交于点A,C,连接AE交双曲线的左支于点B,若BE,上AC,AF=3,CP=2,
则△ABC的面积是.
14.(2026高二·上海奉贤期未)曲线mx2+y2=mn(m≠n,mn≠0)的离心率为、5,则n
15,(2026商二云南楚雄期末)已知0为坐标原点,万.5分别为双酯线C:兰-广
:京京=1(a>0,6>0)的左、右
焦点,以OF为直径的圆在第一象限与C交于点P,延长FP与C的另一个交点为Q,若P为QF的中点,
则双曲线C的离心率为■
16,(2026高=浙江台州期未)已知F.5是双曲线C:三-广
:。京=1的左右焦点,过£的直线,与双曲线
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C的左右两支分别交于A,B两点若4=BF引,且AE⊥BF,则双曲线C的离心率为
17。(2026有二江苏南适期末)在平面直角坠标系10中,已知双曲线C:二-广
:a存=1(a>0,b>0)的左
右顶点分别为4(-a,0),4,(a,0),渐近线方程为y=±√3x.
(1)求C的离心率:
(②)若点P在C上,且异于4,A,求证:直线4P与4P的斜率之积为定值:
8)若直线:y=x+m(k≠士V5)与C只有一个公共点M,直线1与y轴交于点N,且OM.ON=-3,求
C的方程.
18.(2026高二湖北武汉期末)在平面直角坐标系中,有两个圆C:(x+2+=L,和圆C:
(x-V2+y2=1,一动圆p与圆C内切,与圆C,外切动圆圆心P的轨迹是曲线E,直线y=c-1与曲线
E交于A,B两个不同的点,且OAOB>5(O是原点)·
(I)求曲线E的方程:
(2)求实数k的取值范围.
巴(2026高二广东佛山期末)已知双曲线。-发@>0,6>0的右焦点为F(2,0),且经过点
P3,2)
(1)求双曲线「的方程:
(2)过F的两条直线分别交T的右支于A,B两点和C,D两点,且F4FB=FCFD,证明:直线AB与
直线CD的斜率之和是定值.
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