内容正文:
2.1双曲线及其标准方程BS 2.2双曲线简单几何性质BS
目录
考点一 双曲线的定义及其应用 2
考点二 双曲线的标准方程 8
考点三 双曲线几何性质及其应用 16
考点四 与渐近线相关 30
考点五 离心率 39
考点六 与双曲线最值相关 52
考点一 双曲线的定义及其应用
知识点:
1、定义:平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离之差的绝对值为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
2、集合语言表达式
集合:.
①当2a<|F1F2|时,M点的轨迹是双曲线;
②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹是两条射线;
③当2a>|F1F2|时,M点不存在.
【例1】到两定点的距离之差的绝对值等于6的点的轨迹为( )
A.椭圆 B.两条射线 C.双曲线 D.线段
【答案】B
【解析】∵到两定点F1(﹣3,0)、F2(3,0)的距离之差的绝对值等于6,
而|F1F2|=6,∴满足条件的点的轨迹为两条射线.故选B.
典例:
1.设圆与两圆,中的一个内切,另一个外切,则圆的圆心轨迹的方程为______.
【答案】
【详解】设、的圆心分别为,圆的半径为.
当圆与圆内切,与圆外切时,
这时有,圆的圆心轨迹是以为焦点的双曲线的左支;
当圆与圆外切,与圆内切时,
这时有,圆的圆心轨迹是以为焦点的双曲线的右支,因此圆的圆心轨迹是以为焦点的双曲线,
,所以方程为:.故答案为:
2.一动圆过定点,且与已知圆:相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:已知圆:圆心,半径为4,
动圆圆心为,半径为,
当两圆外切时:,所以;
当两圆内切时:,所以;
即,表示动点P到两定点的距离之差为常数4,符合双曲线的定义,
所以P在以M、N为焦点的双曲线上,且,,
,
所以动圆圆心的轨迹方程为:, 故选:C.
3.已知定点是圆上任意一点,点关于点的对称点为,线段的中垂线与直线相交于点,则点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】如图,当点在轴左侧时,连接,,则,所以.
结合为线段的垂直平分线,可得,
所以.同理,当点在轴右侧时,.
故点的轨迹是双曲线,其方程为.故选:B
4.已知双曲线的离心率为分别是的左、右焦点,是上一点,且,则__________.
【答案】9
【详解】由题知:,解得.
由双曲线定义知:,,,或,
又,故不满足,.故答案为:9.
5.在平面直角坐标系中,动点与定点的距离和到定直线的距离的比是常数,设动点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程;
【答案】(1)
【详解】(1)解:由题设得,即,
整理得;
6.设点是椭圆的左、右顶点,动点P使得直线与的斜率之积为2,记点P的轨迹为. (1)求的方程;
【答案】(1)
【详解】(1)由题意得,设动点,则动点P不与点相同,即,
∴直线的斜率为,直线的斜率,
由题意得,即,,
即动点P的轨迹的方程为:;
变式训练:
1.已知,则动点的轨迹是( )
A.一条射线 B.双曲线右支 C.双曲线 D.双曲线左支
【答案】A
【解析】因为,故动点的轨迹是一条射线,其方程为:,故选A.
2. 已知平面中的两点,则满足的点M的轨迹是 ( )
A.椭圆 B.双曲线 C.一条线段 D.两条射线
【答案】B
【解析】由题意得:,且=4,因为,因此符合双曲线的定义,故点M的轨迹是双曲线,故选:B.
3.平面内,一个动点,两个定点,,若为大于零的常数,则动点的轨迹为( )
A.双曲线 B.射线 C.线段 D.双曲线的一支或射线
【答案】D
【解析】两个定点的距离为,
当时,点的轨迹为双曲线的一支;
当时,点的轨迹为射线;
不存在的情况.综上所述,的轨迹为双曲线的一支或射线.故选:D
4、已知点为双曲线的左支上一点,分别为的左,右焦点,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】A
【详解】由于为双曲线的左支上一点,分别为的左,右焦点,
所以,故,
由于,
所以,
故选:A
5、设是双曲线上一点,分别是双曲线左右两个焦点,若,则等于( )
A.1 B.17 C.1或17 D.5或13
【答案】B
【详解】双曲线的,
由双曲线的定义可得.
因为,所以,得或17,
若,则在右支上,应有,不成立;
若,则在左支上,应有,成立.
故选:B.
6、已知双曲线:的左,右焦点分别为,,过的直线与双曲线的右支交于,两点,且,则的周长为( )
A.20 B.22 C.28 D.36
【答案】C
【详解】由题意知,,
所以,
又,
所以,
所以的周长为.
故选:C.
7.双曲线的两个焦点分别是与,焦距为8;是双曲线上的一点,且,则 .
【答案】9
【详解】由题意得:焦距,在双曲线中有,
因为,解得,
由双曲线的定义:,
解得或,
由图可知,可知被舍去,
所以.
故答案为:.
8.已知点P在双曲线C:上,,别是双曲线C的左、右焦点,若的面积为20,则点P到x轴的距离为 且 .
【答案】 4
【详解】由已知得双曲线的实半轴长为,虚半轴长为,
则右焦点的横坐标为,设点,
则,所以,点P到x轴的距离为4,
由双曲线的对称性,不妨取点P的坐标为,得,
由双曲线的定义,得,
所以.
故答案为:
9.已知,分别是双曲线C:的左、右两个焦点,点M在双曲线的右支上,且,则 .
【答案】
【详解】由题意可得,由双曲线的定义得,
而,解得,,
由余弦定理得
,所以.
故答案为:
考点二 双曲线的标准方程
标准方程
()
()
图形
间的关系
【例1】在下列条件下求双曲线标准方程
(1)经过两点;
(2),经过点,焦点在轴上.
(3)过点(3,-),离心率e=;
(4)中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,实轴长和虚轴长相等,且过点P(4,-).
【答案】(1);(2)(3) ; (4).
【解析】(1)由于双曲线过点,故且焦点在轴上,设方程为,代入得,解得,故双曲线的方程为.
(2)由于双曲线焦点在轴上,故设双曲线方程为.将点代入双曲线方程得,解得,故双曲线的方程为.
(3)若双曲线的焦点在x轴上,设其标准方程为(a>0,b>0).
因为双曲线过点(3,-),则.①
又e=,故a2=4b2.②
由①②得a2=1,b2=,故所求双曲线的标准方程为.
若双曲线的焦点在y轴上,设其标准方程为 (a>0,b>0).
同理可得b2=- ,不符合题意.
综上可知,所求双曲线的标准方程为.
(4)由2a=2b得a=b,所以 e=,所以可设双曲线方程为x2-y2=λ(λ≠0).因为双曲线过点P(4,- ),所以 16-10=λ,即λ=6.
所以 双曲线方程为x2-y2=6.所以 双曲线的标准方程为.
【例2】过点,且与圆外切的动圆圆心P的轨迹方程为 .
【答案】
【详解】点,且圆的圆心,半径为2,
由题意,即,
所以点P的轨迹为以A,B为焦点的双曲线的左支,且,,
得,故圆心P的轨迹方程为.
故答案为:.
典例:
1.经过两点、的双曲线的标准方程为_________________.
【答案】
【详解】设双曲线的方程为,因为所求双曲线经过点、,
所以解得,故所求双曲线方程为. 故答案为:
2.已知双曲线过点,且渐近线方程为,则该双曲线的标准方程为____________________.
【答案】
【详解】依题意,设所求的双曲线的方程为.
点为该双曲线上的点,
. 该双曲线的方程为:,即. 故本题正确答案是.
变式训练:
1.焦点在轴上,实轴长为4,虚轴长为的双曲线的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为双曲线的实轴长是,虚轴长是所以,所以
所以双曲线的标准方程是故选:A
2.已知离心率为2的双曲线与椭圆有公共焦点,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】双曲线与椭圆有公共焦点由椭圆可得双曲线离心率,
双曲线的方程为:故选:C
3.已知双曲线的虚轴长是实轴长的2倍,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意可得:,则实轴长为:,虚轴长为,
由题意有:,解得:,代入可得双曲线方程为.
4. 双曲线经过点,焦点分别为、,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意知,,所以,所以双曲线的方程为.故选:D.
5. 以椭圆的焦点为顶点,顶点为焦点的双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由椭圆方程可知椭圆的焦点坐标为,上下顶点坐标为,
所以双曲线的顶点为,,焦点为,,,所以双曲线方程为.
6. 与椭圆:共焦点且过点的双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意不妨设所求双曲线的标准方程为,
则,即椭圆与所求双曲线的公共焦点为,
由双曲线的定义可知
所以,所以所求双曲线的标准方程为.故选:C.
7.过双曲线:的左焦点作斜率为的直线,恰好与圆相切,的右顶点为,且,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设左焦点为,则直线方程,
即,因为直线恰好与圆相切,
所以圆心到直线的距离等于半径,
即,得,则.
则,
解得,.则.所以双曲线的标准方程为.故选:B.
8.已知双曲线的一条渐近线方程为,为该双曲线上一点,为其左、右焦点,且,,则该双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设,则由渐近线方程为,,
又,
所以
两式相减,得,
而,所以,
所以,所以,,
故双曲线的方程为.
故选:D
9.已知是双曲线的左焦点,过作一条渐近线的垂线与右支交于点,垂足为,且,则双曲线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】设双曲线右焦点为,连接,
左焦点到渐近线的距离为,
故,
在中,,由双曲线定义得,
在中,由余弦定理得,
整理得,即,
又,解得,,
双曲线方程为.故选:D.
10.已知圆:和圆:,动圆同时与圆及圆相外切,则动圆的圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设动圆的半径为r,
则,,
则,
根据双曲线的定义知,动圆的圆心的轨迹为双曲线的左半支.
故选:C.
11.已知点,,若动点满足,则动点的轨迹方程为 .
【答案】
【详解】设,由题意可知,,
整理可得动点的轨迹方程为.
故答案为:.
12.双曲线C:的两个焦点为、,点在双曲线C上,且满足,则双曲线C的标准方程为 .
【答案】
【详解】解:由题,设,,因为,
所以,
因为,
所以,解得,
因为,解得,
所以,双曲线的标准方程为.
故答案为:.
考点三 双曲线几何性质及其应用
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
图形
性质
范围
x≥a或x≤-a,y∈R
y≤-a或y≥a,x∈R
对称性
对称轴:坐标轴,对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈(1,+∞)
实、虚轴
线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a;
线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;
a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
a,b,c的关系
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
【例1】(1)已知双曲线,直线l过其左焦点,交双曲线左支于A、B两点,且,为双曲线的右焦点,的周长为20,则m的值为 ( )
A.8 B.9 C.16 D.20
(2)设分别是双曲线的两个焦点,P是该双曲线上的一点,且,则的面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】(1)B(2)D
【解析】(1)由已知,|AB|+|AF2|+|BF2|=20,又|AB|=4,则|AF2|+|BF2|=16.
据双曲线定义,2a=|AF2|﹣|AF1|=|BF2|﹣|BF1|,所以4a=|AF2|+|BF2|﹣(|AF1|+|BF1|)=16﹣4=12,
即a=3,所以m=a2=9,故选B.
(2)设,则由双曲线的定义可得
故,又,
故,故,
所以的面积为.故选:D.
【例2】方程表示双曲线的充分不必要条件是( )
A. 或 B. C. D. 或
【答案】C
【解析】方程表示双曲线,可得,解得或;
记集合或;所以方程表示双曲线的充分不必要条件为集合的真子集,
由于,故选:.
典例:
1、(2016 新课标一卷)已知方程表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是
A.(–1,3) B.(–1,) C.(0,3) D.(0,)
【答案】A
【详解】由题意知:双曲线的焦点在轴上,所以,解得,因为方程表示双曲线,所以,解得,所以的取值范围是,故选A.
2.(2022 新高考二卷)(多选)已知曲线.( )
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
D.若m=0,n>0,则C是两条直线
【答案】ACD
【分析】结合选项进行逐项分析求解,时表示椭圆,时表示圆,时表示双曲线,时表示两条直线.
【详解】对于A,若,则可化为,
因为,所以,
即曲线表示焦点在轴上的椭圆,故A正确;
对于B,若,则可化为,
此时曲线表示圆心在原点,半径为的圆,故B不正确;
对于C,若,则可化为,
此时曲线表示双曲线,
由可得,故C正确;
对于D,若,则可化为,
,此时曲线表示平行于轴的两条直线,故D正确;
故选:ACD.
3.已知是双曲线:的左焦点,、为右支上的点,若的长等于虚轴长的2倍,且点在线段上,则的周长为( )
A.22 B.28 C.38 D.44
【答案】D
【详解】∵双曲线的左焦点,
∴点是双曲线的右焦点,则,即虚轴长为,
双曲线图象如图:
∵ ①,②,而,
∴①+②得:,
∴周长为,故选:D.
变式训练:
1.已知是双曲线的两个焦点,点为该双曲线上一点,若,且,则( )
A.1 B. C. D.3
【答案】A
【解析】双曲线化为标准方程可得即
由双曲线定义可知,所以,
又因为,所以,
由以上两式可得,由得,
所以,解得,故选:A.
2.已知双曲线:的左右焦点分别为,为的右支上一点,且,则的面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵双曲线中∴
∵∴
作边上的高,则∴
∴的面积为故选C
3.已知方程表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是
A.(–1,3) B.(–1,) C.(0,3) D.(0,)
【答案】A
【解析】由题意知:双曲线的焦点在轴上,所以,解得,因为方程表示双曲线,所以,解得,所以的取值范围是,故选A.
4. “”是“方程表示双曲线”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】可以直接求出方程表示双曲线的充要条件,即为
,因此可知条件和结论之间的关系是充要条件,因此选C.
5.方程表示双曲线,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【解析】方程表示双曲线,则,解得或.故选:D.
6.已知方程表示焦点在轴上的双曲线,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由,得,
因为方程表示焦点在轴上的双曲线,
所以,解得.
故选:A.
7.(多选)对于曲线,下面说法正确的是( )
A.若,曲线的长轴长为2
B.若曲线是椭圆,则的取值范围是
C.若曲线是焦点在轴上的双曲线,则的取值范围是
D.若曲线是焦点在轴上的椭圆,离心率为,则值为3
【答案】CD
【详解】A选项,为椭圆方程,故长轴长为,A错误;
B选项,,解得或,B错误;
C选项,若曲线是焦点在轴上的双曲线,故,解得,C正确;
D选项,若曲线是焦点在轴上的椭圆,离心率为,
故,解得,
又,解得,D正确.
故选:CD
8.(多选)已知方程表示的曲线为,则下列四个结论中正确的是( )
A.当时,曲线是椭圆
B.当或时,曲线是双曲线
C.若曲线是焦点在轴上的椭圆,则
D.若曲线是焦点在轴上的椭圆,则
【答案】BC
【详解】对A,当曲线是椭圆时,则,解得或,故A错误;
对B,当曲线是双曲线时,,解得或,故B正确;
对C,若曲线是焦点在轴上的椭圆,则,解得,故C正确;
对D,若曲线是焦点在轴上的椭圆,则解得,故D错误.
故选:BC.
9.(多选)若方程表示的曲线为E,则下列说法正确的是( )
A.曲线E可能为抛物线 B.当时,曲线E为圆
C.当或时,曲线E为双曲线 D.当时,曲线E为椭圆
【答案】BC
【详解】曲线E的方程为:,显然且,
对于A,因为不论取符合条件的任何实数,曲线E的方程都不符合抛物线方程的特征,因此曲线E不可能为抛物线,A错误;
对于B,当时,曲线E的方程为:,曲线E为圆,B正确;
对于C,当时,曲线E的方程为:,曲线E为焦点在y轴上的双曲线,
当时,曲线E的方程为:,曲线E为焦点在x轴上的双曲线,
因此当或时,曲线E为双曲线,C正确;
对于D,因为当时,曲线E为圆,因此当时,曲线E不一定为椭圆,D错误.
故选:BC
10.若方程表示焦点在轴上的双曲线,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】将双曲线方程化为焦点在轴上的标准方程为
则,解得:.
故答案为:
11.方程表示双曲线的一个充分不必要条件是( )
A.-3<m<0 B.-3<m<2
C.-3<m<4 D.-1<m<3
【答案】A
【解析】由题意知,,则C,D均不正确,而B为充要条件,不合题意,故选A.
12.已知曲线的方程为,则下列结论正确的是( )
A.当时,曲线为椭圆,其焦距为
B.当时,曲线为双曲线,其离心率为
C.存在实数使得曲线为焦点在轴上的双曲线
D.当时,曲线为双曲线,其渐近线与圆相切
【答案】B
【解析】对于,当时,曲线的方程为,轨迹为椭圆,
焦距,错误;
对于,当时,曲线的方程为,轨迹为双曲线,
则,,离心率,正确;
对于,若曲线表示焦点在轴上的双曲线,则,解集为空集,
不存在实数使得曲线为焦点在轴上的双曲线,错误;
对于,当时,曲线的方程为,其渐近线方程为,
则圆的圆心到渐近线的距离,
双曲线渐近线与圆不相切,错误.故选:.
13.若m为实数,则“”是“曲线C:表示双曲线”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】若方程表示双曲线,
则,得,
由可以得到,故充分性成立;
由推不出,故必要性不成立;
则“”是“方程表示双曲线”的充分不必要条件,故选:.
14.若,则是方程表示双曲线的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】因为方程表示双曲线,
所以,解得,
因为,
所以是方程表示双曲线的必要不充分条件,
故选:B
15.若曲线表示焦点在轴上的双曲线,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】把曲线转化为,
因为曲线表示焦点在轴上的双曲线,
所以,即,解得.
故选:B.
16.设是双曲线的两个焦点,是该双曲线上一点,且,则的面积等于__________.
【答案】12
【解析】由于,因此,,故,由于即,而,所以,,,所以,因此.
17.已知双曲线的两个焦点分别为F1、F2,点P在双曲线上且满足∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积为_______.
【答案】
【解析】因为
,
所以,
18.已知,为双曲线的左、右焦点,点P在双曲线C上,,则 .
【答案】
【详解】,,则,,,
.
故答案为:.
19.已知双曲线的左、右焦点分别为,,直线经过且与的右支相交于,两点,若,则的周长为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】B
【详解】双曲线的实半轴长,
由双曲线的定义,可得
所以,
则三角形的周长为.
故选:B
20.设双曲线的左、右焦点为、,点是上一点,满足,则的面积为 .
【答案】
【详解】
由题意,,不妨设,
则,由余弦定理,
所以,,
所以,.
故答案为:.
21. 若是双曲线的两个焦点,P是双曲线左支上的点,且的面积是16,则______
【答案】32
【解析】由,得,即,
所以,即 ,
根据已知条件做出图形如图所示
设,
则由双曲线的定义知,①,②,
由余弦定理得③,
联立①②③,得
,即,
又,所以,,所以,即.
所以为直角三角形,
所以,解得.
故答案为:.
22. 已知双曲线,是它的两个焦点,为坐标原点,是双曲线右支上一点,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设点坐标为,由题意可知,,,则,,,.在中,由余弦定理可得:
,
即,解得.因为,则.
因为,所以,解得.
又因为点P在双曲线,所以,
则.故选:A
23.(多选)已知双曲线的左,右焦点分别为为双曲线上点,且的内切圆圆心为,则下列说法正确的是( )
A. B.直线PF1的斜率为
C.的周长为 D.的外接圆半径为
【答案】ACD
【详解】如图1,由条件,点应在双曲线的右支上,
设圆分别与的三边切于点,则由题,
且,,
又
,A选项正确;
由选项A得,连接、、,则,
所以,B选项错误;
同理,,
,
,
所以由焦三角面积公式得,
又,故得,
的周长为,选项正确;
由,
由正弦定理得,D选项正确.
故选:ACD.
考点四 与渐近线相关
【例1】已知、分别为双曲线的左、右焦点,点在上,,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意,、分别为双曲线的左、右焦点,点在上,
且满足,可得,,,
由双曲线的定义可知,即,
又由,所以双曲线的渐近线方程为.故选:C.
典例:
1.若为双曲线:上异于,的动点,且直线与的斜率之积为5,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设,则,即,
则,则,故的渐近线方程为.故选:C
2.已知椭圆和双曲线有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】试题分析:∵椭圆和双曲线有公共焦点,∴,整理得,
∴双曲线的渐近线方程为y=,故选D.
考点:本题主要考查双曲线、椭圆的标准方程及几何性质.
3.(2023甲卷)已知双曲线的离心率为,C的一条渐近线与圆交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由,则,
解得,
所以双曲线的渐近线为,
当渐近线为时,圆心到该渐近线的距离,不合题意;
当渐近线为时,则圆心到渐近线的距离,
所以弦长.
故选:D
4.(2023天津)已知双曲线的左、右焦点分别为.过向一条渐近线作垂线,垂足为.若,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先由点到直线的距离公式求出,设,由得到,.再由三角形的面积公式得到,从而得到,则可得到,解出,代入双曲线的方程即可得到答案.
【详解】如图,
因为,不妨设渐近线方程为,即,
所以,
所以.
设,则,所以,所以.
因为,所以,所以,所以,
所以,
因为,
所以,
所以,解得,
所以双曲线的方程为
故选:D
5.已知双曲线,为坐标原点,为的右焦点,过的直线与的两条渐近线的交点分别为.若为直角三角形,则
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【详解】不妨假设点在第一象限、点在第四象限,.则易知,,∴,在中,,,
∴.
故选C
6.已知为双曲线的左、右焦点,过作的垂线分别交双曲线的左、右两支于两点(如图).若,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:由,设,由得,,所以,
,又得,
,令,化简得:,得,所以渐近线方程为,
故选:C.
变式训练:
1. 双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】双曲线的渐近线方程满足,整理可得.故选:A.
2.双曲线的顶点到渐近线的距离是__________.
【答案】
【解析】双曲线的标准方程为,故双曲线顶点为,渐近线方程为.点到直线的距离为.故填.
3. 已知双曲线,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】双曲线方程为,则渐近线方程为:即.故选:A.
4.设焦点在x轴上的双曲线的虚轴长为2,焦距为,则该双曲线的渐近线方程( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为焦点在轴上的双曲线虚轴长为,焦距为,所以,
则有,,则,则双曲线的标准方程为: ,
该双曲线的渐近线方程为为:故选:C.
5.设双曲线的中心在原点,焦点在轴上,离心率,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题可知,,解得,所以双曲线的渐近线方程为:,选B.
6.已知双曲线以椭圆的焦点为顶点,左右顶点为焦点,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意知的焦点坐标为,顶点为,故渐近线方程为.故选:A.
7.设双曲线的左、右顶点分别为、,若点为双曲线左支上的一点,且直线、的斜率分别为,,则双曲线的渐近线方程为______________.
【答案】
【解析】的方程为,的方程为,则,
将点的坐标,代入双曲线,则,则,则,
则双曲线渐近线方程为.故答案为:.
8.已知双曲线的左、右焦点分别为、,点在双曲线的右支上,点.若周长的最小值为,则双曲线的渐近线方程为________.
【答案】
【解析】的周长为
,
故,而,故,所以双曲线的渐近线方程为.
故答案为:
9.若双曲线的一条渐近线与直线垂直,且直线过双曲线的一个焦点,则双曲线实轴长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由双曲线的一条渐近线与直线垂直且可得,
由直线过双曲线的一个焦点可得,
又,
解得,,
所以双曲线实轴长,
故选:C
10.已知双曲线的实轴长为1,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题可知双曲线的实轴长为,则,解得,所以该双曲线的渐近线方程为.
故选:A.
11.已知双曲线的一条渐近线的倾斜角小于,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意得的渐近线方程为,则.
故选:B.
12.已知双曲线()的两条渐近线为,,过双曲线右焦点且垂直于轴的直线交,分别于点,,为坐标原点,若的面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由双曲线方程得其渐近线方程为,
由题知轴且过右焦点,令,得,.
则的面积,解得.
双曲线(),,解得.
故选:.
13.已知双曲线的实轴比虚轴长2,且焦点到渐近线的距离为2.
(1)求双曲线的方程;
(2)若动直线与双曲线恰有1个公共点,且与双曲线的两条渐近线分别交于点,两点,为坐标原点,证明:的面积为定值.
【答案】(1) (2)证明见解析
【详解】(1)设双曲线焦点为,一条渐近线方程为,
所以该焦点到渐近线的距离为,
又双曲线实轴比虚轴长2,故,即,
故双曲线的方程为;
(2)当直线的斜率不存在时,若动直线与双曲线恰有1个公共点,
则直线经过双曲线的顶点,不妨设,又渐近线方程为,
将代入,得,将代入,得,
则,;
当直线的斜率存在,设直线,且,
联立,消去并整理得,
因为动直线与双曲线恰有1个公共点,
所以,得,
设动直线与的交点为,与的交点为,
联立,得,同理得,
则,
因为原点到直线的距离,
所以,
又因为,所以,即,
故的面积为定值,且定值为.
考点五 离心率
【例1】若实数满足:,则圆锥曲线的离心率是( )
A.或 B.或 C. D.或10
【答案】A
【解析】由,所以,当时,方程为,表示焦点在y轴的椭圆,
其中,,故离心率;当时,方程为,表示焦点在x轴的双曲线,其中,,故离心率,故选择A.
【例2】 已知双曲线:的左、右焦点分别为,,直线:与交于,两点.若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】联立解得,不妨设,,
而,则,即,
即,整理可得,
解得.故选:A.
【例3】设是双曲线C:的右焦点,O为坐标原点,过的直线交双曲线的右支于点P,N,直线PO交双曲线C于另一点M,若,且,则双曲线C的离心率为( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】D
【解析】设双曲线的左焦点为F1,由双曲线的对称性可知四边形MF2PF1为平行四边形.
∴.设,则,
∴,即.∵,
又,在△MF1F2中,由余弦定理可得:,
即,∴双曲线的离心率e.故选D.
典例:
1.(2020 新课标一卷)已知F为双曲线的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴.若AB的斜率为3,则C的离心率为______________.
【答案】2
【详解】联立,解得,所以.
依题可得,,,即,变形得,,
因此,双曲线的离心率为. 故答案为:.
2.已知双曲线 (,),若矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为E的两个焦点,且,则E的离心率是( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】A
【详解】令x=c,代入双曲线的方程可得y=±b±,
由题意可设A(﹣c,),B(﹣c,),C(c,),D(c,),
由2|AB|=3|BC|,可得
2•3•2c,即为2b2=3ac,
由b2=c2﹣a2,e,可得2e2﹣3e﹣2=0,
解得e=2(负的舍去).故选A.
3.(2024 新高考一卷)设双曲线的左右焦点分别为,过作平行于轴的直线交C于A,B两点,若,则C的离心率为___________.
【答案】
【分析】由题意画出双曲线大致图象,求出,结合双曲线第一定义求出,即可得到的值,从而求出离心率.
【详解】由题可知三点横坐标相等,设在第一象限,将代入
得,即,故,,
又,得,解得,代入得,
故,即,所以.
故答案为:
4.设是双曲线的两个焦点,是上一点,若,且的最小内角为,则的离心率为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】分析:利用双曲线的定义和已知条件,即可求得,进而确定三角形的最小内角,再利用余弦定理和离心率计算公式即可求得结果.
详解:不妨设,则,
又,解得,
则是的最小内角为,
所以,
所以,
化简得,解得,故选D.
5.(2023 新高考一卷)已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为________.
【答案】/
【详解】方法一:
依题意,设,则,
在中,,则,故或(舍去),
所以,,则,
故,
所以在中,,整理得,
故.
方法二:
依题意,得,令,
因为,所以,则,
又,所以,则,
又点在上,则,整理得,则,
所以,即,
整理得,则,解得或,
又,所以或(舍去),故.
故答案为:.
变式训练:
1.在平面直角坐标系xOy中,若点P(,0)到双曲线C:的一条渐近线的距离为6,则双曲线C的离心率为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】A
【解析】双曲线C:的一条渐近线为,则,解得,.故选:A.
2.已知、为双曲线:的左、右焦点,点为双曲线右支上一点,,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意作图如下:
设.∵
∴
∵由双曲线焦半径公式知,∴
∴故选C.
3.已知,为双曲线的焦点,为与双由线的交点,且有,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意知,
在中,,可设,则,
由勾股定理得,,
又由得,所以.故选:C
4.若双曲线(,)的一条渐近线经过点,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】双曲线的一条渐近线经过点,
点在直线上,
.
则该双曲线的离心率为.
故选:.
5. 已知双曲线与椭圆的焦点相同,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【解析】椭圆的焦点坐标为,,
所以,解得,
所以双曲线方程为,离心率,故选:A.
6.已知双曲线的左顶点为,右焦点为,虚轴长为,离心率为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由双曲线,可得,所以,
所以双曲线的左顶点,右焦点,故AB错误;
虚轴长,故C错误;
离心率,故D正确.
故选:D.
7.已知双曲线E:()的右焦点F到其一条渐近线的距离为1,则E的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【详解】由题意可知,双曲线焦点在轴,,右焦点到渐近线的距离,
所以,,.
故选:A
8.已知双曲线的左焦点到其渐近线的距离为,则该双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【详解】根据双曲线的几何性质可知,左焦点,
其到渐近线的距离为,
因为,所以.
故选:C.
9.设,是双曲线的左、右焦点,点在双曲线上,且满足,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,,可得,
由双曲线定义可知,
所以,,,
由勾股定理可得,可得,
故,
故选:B.
10.已知双曲线的左右焦点分别为,曲线上存在一点,使得为等腰直角三角形,则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】如图所示,为等腰直角三角形,且,
运用勾股定理,知道根据.由双曲线定义,知道,
即,解得,故离心率为:.
故选:C.
11.设双曲线的左、右两焦点分别为,P是双曲线右支上一点,且三角形为正三角形(O为坐标原点),则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意,三角形为正三角形,则,连接
可得,又,即,所以
故选:B
12.已知双曲线的一条渐近线方程为y=2x,那么该双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由于双曲线的渐近线为,所以,
所以.故选:D
13.(多选)设O为坐标原点,分别为双曲线的左、右焦点,离心率为2,焦点到渐近线的距离为,点为双曲线上一点,则( )
A.若,则
B.若的面积为,则
C.若线段的中点在y轴上,则
D.内切圆的圆心到轴的距离为1
【答案】BCD
【详解】渐近线方程为,
由题意可得,焦点到渐近线的距离为,结合,解得,则双曲线的方程为 ,
,所以 或,选项A错;
记,则,
由,可得,即有,所以,选项B对:
因为的中点在轴上,所以,故轴,故,选项C对;
取点在双曲线的右支上,如图所示,
,
又因为,解得,,
所以切点是双曲线的右顶点,从而内切圆圆心的横坐标为1,选项D对.
故选:BCD.
14.已知双曲线的左、右焦点分别为,,若过点的直线与双曲线的左、右两支分别交于,两点,且.又以双曲线的顶点为圆心,半径为的圆恰好经过双曲线虚轴的端点,则双曲线的离心率为 .
【答案】2
【详解】令,依题意,,解得,
显然,,,
而,于是,
在中,由余弦定理,
得,解得,即,
所以双曲线的离心率为.
故答案为:2
15.双曲线的左、右焦点分别为,点是双曲线左支上一点,,直线交双曲线的另一支于点,,则双曲线的离心率( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设,则,,由双曲线定义得,故,由勾股定理得,即①,
连接,则,故,由勾股定理得,即②,由②得,代入①得,故.故选:C
考点六 与双曲线最值相关
【例1】已知,双曲线C:的左焦点为F,P是双曲线C的右支上的动点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】若C为双曲线右焦点C(3,0),则,|AC|=5,
而,仅当共线且在之间时等号成立,
典例:
1.已知是双曲线的左焦点,,是双曲线右支上的动点,则的最小值为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】A
【详解】由,得,则,
所以左焦点为,右焦点,
则由双曲线的定义得,
因为点在双曲线的两支之间,
所以,
所以,当且仅当三点共线时取等号,
所以的最小值为9,故选:A
2.已知双曲线的下焦点为,,是双曲线上支上的动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意得双曲线焦点在轴上,,,,
所以下焦点,设上焦点为,则,
根据双曲线定义:,在上支,
,,
在中两边之差小于第三边,,
, .故选:D.
变式训练:
1.已知,双曲线的左、右焦点分别为,,点是双曲线左支上一点,则的最小值为( )
A.5 B.7 C.9 D.11
【答案】C
【解析】由双曲线,则,即,且,
由题意,,,当且仅当共线时,等号成立.故选:C.
2. 已知双曲线的下焦点为,,是双曲线上支上的动点,则的最大值是( )
A.不存在 B.8 C.7 D.6
【答案】A
【解析】依题意,下焦点,设上焦点,双曲线的渐近线方程为,直线的斜率为,所以延长时,与双曲线没有交点,,设延长,交双曲线上支于,依题意,是双曲线上支上的动点,根据双曲线的定义可知,,当在点时等号成立,则,所以,所以,所以,所以的最大值不存在.故选:A
3. 已知圆上有一动点,双曲线的左焦点为,且双曲线的右支上有一动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在双曲线中,,,
,,
设双曲线的右焦点为,则,
在双曲线的右支上,
,即,
由题知,圆心,半径,在圆上,,
则,
当,,三点共线且Q位于另两点之间时,取得最小值为,
此时,
的最小值为.故选:D.
4.过双曲线的右支上的一点P分别向圆和圆作切线,切点分别为M,N,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】B
【详解】设双曲线的左、右焦点分别为,
.
故选:B
5.已知点是双曲线的上焦点,是下支上的一点,点是圆上一点,则的最小值是( )
A.7 B.6 C.5 D.
【答案】B
【详解】由圆可化为,则,半径为1,
因为是的下焦点,则,
由双曲线定义可得,
所以,
当且仅当四点共线时,取得最小值,即的最小值是.
故选:B.
6.已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,点A在双曲线C的右支上,若,则的最小值为 .
【答案】
【详解】依题意,,即.
所以,解得,
所以,,
因为点A在双曲线C的右支上,
所以,即,
所以.
当且仅当点在线段上时等号成立.
故答案为:.
7.设双曲线C:的左焦点和右焦点分别是,,点P是C右支上的一点,则的最小值为 .
【答案】8
【详解】,,
,
而函数在上单调递增,
所以当且仅当时,.
故答案为:8.
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2.1双曲线及其标准方程BS 2.2双曲线简单几何性质BS
目录
考点一 双曲线的定义及其应用 2
考点二 双曲线的标准方程 4
考点三 双曲线几何性质及其应用 8
考点四 与渐近线相关 13
考点五 离心率 17
考点六 与双曲线最值相关 21
考点一 双曲线的定义及其应用
知识点:
1、定义:平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离之差的绝对值为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
2、集合语言表达式
集合:.
①当2a<|F1F2|时,M点的轨迹是双曲线;
②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹是两条射线;
③当2a>|F1F2|时,M点不存在.
【例1】到两定点的距离之差的绝对值等于6的点的轨迹为( )
A.椭圆 B.两条射线 C.双曲线 D.线段
典例:
1.设圆与两圆,中的一个内切,另一个外切,则圆的圆心轨迹的方程为______.
2.一动圆过定点,且与已知圆:相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
3.已知定点是圆上任意一点,点关于点的对称点为,线段的中垂线与直线相交于点,则点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
4.已知双曲线的离心率为分别是的左、右焦点,是上一点,且,则__________.
5.在平面直角坐标系中,动点与定点的距离和到定直线的距离的比是常数,设动点的轨迹为曲线. (1)求曲线的方程;
6.设点是椭圆的左、右顶点,动点P使得直线与的斜率之积为2,记点P的轨迹为. (1)求的方程;
变式训练:
1.已知,则动点的轨迹是( )
A.一条射线 B.双曲线右支 C.双曲线 D.双曲线左支
2. 已知平面中的两点,则满足的点M的轨迹是 ( )
A.椭圆 B.双曲线 C.一条线段 D.两条射线
3.平面内,一个动点,两个定点,,若为大于零的常数,则动点的轨迹为( )
A.双曲线 B.射线 C.线段 D.双曲线的一支或射线
4、已知点为双曲线的左支上一点,分别为的左,右焦点,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
5、设是双曲线上一点,分别是双曲线左右两个焦点,若,则等于( )
A.1 B.17 C.1或17 D.5或13
6、已知双曲线:的左,右焦点分别为,,过的直线与双曲线的右支交于,两点,且,则的周长为( )
A.20 B.22 C.28 D.36
7.双曲线的两个焦点分别是与,焦距为8;是双曲线上的一点,且,则 .
8.已知点P在双曲线C:上,,别是双曲线C的左、右焦点,若的面积为20,则点P到x轴的距离为 且 .
9.已知,分别是双曲线C:的左、右两个焦点,点M在双曲线的右支上,且,则 .
考点二 双曲线的标准方程
标准方程
()
()
图形
间的关系
【例1】在下列条件下求双曲线标准方程
(1)经过两点;
(2),经过点,焦点在轴上.
(3)过点(3,-),离心率e=;
(4)中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,实轴长和虚轴长相等,且过点P(4,-).
【例2】过点,且与圆外切的动圆圆心P的轨迹方程为 .
典例:
1.经过两点、的双曲线的标准方程为_________________.
2.已知双曲线过点,且渐近线方程为,则该双曲线的标准方程为____________________.
变式训练:
1.焦点在轴上,实轴长为4,虚轴长为的双曲线的标准方程是( )
A. B. C. D.
2.已知离心率为2的双曲线与椭圆有公共焦点,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
3.已知双曲线的虚轴长是实轴长的2倍,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
4. 双曲线经过点,焦点分别为、,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
5. 以椭圆的焦点为顶点,顶点为焦点的双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
6. 与椭圆:共焦点且过点的双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
7.过双曲线:的左焦点作斜率为的直线,恰好与圆相切,的右顶点为,且,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
8.已知双曲线的一条渐近线方程为,为该双曲线上一点,为其左、右焦点,且,,则该双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
9.已知是双曲线的左焦点,过作一条渐近线的垂线与右支交于点,垂足为,且,则双曲线方程为( )
A. B.
C. D.
10.已知圆:和圆:,动圆同时与圆及圆相外切,则动圆的圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
11.已知点,,若动点满足,则动点的轨迹方程为 .
12.双曲线C:的两个焦点为、,点在双曲线C上,且满足,则双曲线C的标准方程为 .
考点三 双曲线几何性质及其应用
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
图形
性质
范围
x≥a或x≤-a,y∈R
y≤-a或y≥a,x∈R
对称性
对称轴:坐标轴,对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线
y=±x
y=±x
离心率
e=,e∈(1,+∞)
实、虚轴
线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a;
线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;
a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
a,b,c的关系
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
【例1】(1)已知双曲线,直线l过其左焦点,交双曲线左支于A、B两点,且,为双曲线的右焦点,的周长为20,则m的值为 ( )
A.8 B.9 C.16 D.20
(2)设分别是双曲线的两个焦点,P是该双曲线上的一点,且,则的面积等于( )
A. B. C. D.
【例2】方程表示双曲线的充分不必要条件是( )
A. 或 B. C. D. 或
典例:
1、(2016 新课标一卷)已知方程表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是
A.(–1,3) B.(–1,) C.(0,3) D.(0,)
2.(2022 新高考二卷)(多选)已知曲线.( )
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
D.若m=0,n>0,则C是两条直线
3.已知是双曲线:的左焦点,、为右支上的点,若的长等于虚轴长的2倍,且点在线段上,则的周长为( )
A.22 B.28 C.38 D.44
变式训练:
1.已知是双曲线的两个焦点,点为该双曲线上一点,若,且,则( )
A.1 B. C. D.3
2.已知双曲线:的左右焦点分别为,为的右支上一点,且,则的面积等于( )
A. B. C. D.
3.已知方程表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是
A.(–1,3) B.(–1,) C.(0,3) D.(0,)
4. “”是“方程表示双曲线”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.方程表示双曲线,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.或
6.已知方程表示焦点在轴上的双曲线,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(多选)对于曲线,下面说法正确的是( )
A.若,曲线的长轴长为2
B.若曲线是椭圆,则的取值范围是
C.若曲线是焦点在轴上的双曲线,则的取值范围是
D.若曲线是焦点在轴上的椭圆,离心率为,则值为3
8.(多选)已知方程表示的曲线为,则下列四个结论中正确的是( )
A.当时,曲线是椭圆
B.当或时,曲线是双曲线
C.若曲线是焦点在轴上的椭圆,则
D.若曲线是焦点在轴上的椭圆,则
9.(多选)若方程表示的曲线为E,则下列说法正确的是( )
A.曲线E可能为抛物线 B.当时,曲线E为圆
C.当或时,曲线E为双曲线 D.当时,曲线E为椭圆
10.若方程表示焦点在轴上的双曲线,则实数的取值范围是 .
11.方程表示双曲线的一个充分不必要条件是( )
A.-3<m<0 B.-3<m<2
C.-3<m<4 D.-1<m<3
12.已知曲线的方程为,则下列结论正确的是( )
A.当时,曲线为椭圆,其焦距为
B.当时,曲线为双曲线,其离心率为
C.存在实数使得曲线为焦点在轴上的双曲线
D.当时,曲线为双曲线,其渐近线与圆相切
13.若m为实数,则“”是“曲线C:表示双曲线”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
14.若,则是方程表示双曲线的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
15.若曲线表示焦点在轴上的双曲线,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
16.设是双曲线的两个焦点,是该双曲线上一点,且,则的面积等于__________.
17.已知双曲线的两个焦点分别为F1、F2,点P在双曲线上且满足∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积为_______.
18.已知,为双曲线的左、右焦点,点P在双曲线C上,,则 .
19.已知双曲线的左、右焦点分别为,,直线经过且与的右支相交于,两点,若,则的周长为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
20.设双曲线的左、右焦点为、,点是上一点,满足,则的面积为 .
21. 若是双曲线的两个焦点,P是双曲线左支上的点,且的面积是16,则______
22. 已知双曲线,是它的两个焦点,为坐标原点,是双曲线右支上一点,,则( )
A. B. C. D.
23.(多选)已知双曲线的左,右焦点分别为为双曲线上点,且的内切圆圆心为,则下列说法正确的是( )
A. B.直线PF1的斜率为
C.的周长为 D.的外接圆半径为
考点四 与渐近线相关
【例1】已知、分别为双曲线的左、右焦点,点在上,,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
典例:
1.若为双曲线:上异于,的动点,且直线与的斜率之积为5,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆和双曲线有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程为
A. B. C. D.
3.(2023甲卷)已知双曲线的离心率为,C的一条渐近线与圆交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
4.(2023天津)已知双曲线的左、右焦点分别为.过向一条渐近线作垂线,垂足为.若,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
5.已知双曲线,为坐标原点,为的右焦点,过的直线与的两条渐近线的交点分别为.若为直角三角形,则
A.2 B.4 C.6 D.8
6.已知为双曲线的左、右焦点,过作的垂线分别交双曲线的左、右两支于两点(如图).若,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
变式训练:
1. 双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2.双曲线的顶点到渐近线的距离是__________.
3. 已知双曲线,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
4.设焦点在x轴上的双曲线的虚轴长为2,焦距为,则该双曲线的渐近线方程( )
A. B. C. D.
5.设双曲线的中心在原点,焦点在轴上,离心率,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
6.已知双曲线以椭圆的焦点为顶点,左右顶点为焦点,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
7.设双曲线的左、右顶点分别为、,若点为双曲线左支上的一点,且直线、的斜率分别为,,则双曲线的渐近线方程为______________.
8.已知双曲线的左、右焦点分别为、,点在双曲线的右支上,点.若周长的最小值为,则双曲线的渐近线方程为________.
9.若双曲线的一条渐近线与直线垂直,且直线过双曲线的一个焦点,则双曲线实轴长为( )
A. B. C. D.
10.已知双曲线的实轴长为1,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
11.已知双曲线的一条渐近线的倾斜角小于,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
12.已知双曲线()的两条渐近线为,,过双曲线右焦点且垂直于轴的直线交,分别于点,,为坐标原点,若的面积为,则( )
A. B. C. D.
13.已知双曲线的实轴比虚轴长2,且焦点到渐近线的距离为2.
(1)求双曲线的方程;
(2)若动直线与双曲线恰有1个公共点,且与双曲线的两条渐近线分别交于点,两点,为坐标原点,证明:的面积为定值.
考点五 离心率
【例1】若实数满足:,则圆锥曲线的离心率是( )
A.或 B.或 C. D.或10
【例2】 已知双曲线:的左、右焦点分别为,,直线:与交于,两点.若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【例3】设是双曲线C:的右焦点,O为坐标原点,过的直线交双曲线的右支于点P,N,直线PO交双曲线C于另一点M,若,且,则双曲线C的离心率为( )
A.3 B.2 C. D.
典例:
1.(2020 新课标一卷)已知F为双曲线的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴.若AB的斜率为3,则C的离心率为______________.
2.已知双曲线 (,),若矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为E的两个焦点,且,则E的离心率是( )
A.2 B.3 C. D.
3.(2024 新高考一卷)设双曲线的左右焦点分别为,过作平行于轴的直线交C于A,B两点,若,则C的离心率为___________.
4.设是双曲线的两个焦点,是上一点,若,且的最小内角为,则的离心率为
A. B. C. D.
5.(2023 新高考一卷)已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为________.
变式训练:
1.在平面直角坐标系xOy中,若点P(,0)到双曲线C:的一条渐近线的距离为6,则双曲线C的离心率为( )
A.2 B.4 C. D.
2.已知、为双曲线:的左、右焦点,点为双曲线右支上一点,,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
3.已知,为双曲线的焦点,为与双由线的交点,且有,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
4.若双曲线(,)的一条渐近线经过点,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
5. 已知双曲线与椭圆的焦点相同,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.3
6.已知双曲线的左顶点为,右焦点为,虚轴长为,离心率为,则( )
A. B. C. D.
7.已知双曲线E:()的右焦点F到其一条渐近线的距离为1,则E的离心率为( )
A. B. C.2 D.
8.已知双曲线的左焦点到其渐近线的距离为,则该双曲线的离心率为( )
A.2 B. C. D.
9.设,是双曲线的左、右焦点,点在双曲线上,且满足,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
10.已知双曲线的左右焦点分别为,曲线上存在一点,使得为等腰直角三角形,则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
11.设双曲线的左、右两焦点分别为,P是双曲线右支上一点,且三角形为正三角形(O为坐标原点),则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
12.已知双曲线的一条渐近线方程为y=2x,那么该双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
13.(多选)设O为坐标原点,分别为双曲线的左、右焦点,离心率为2,焦点到渐近线的距离为,点为双曲线上一点,则( )
A.若,则
B.若的面积为,则
C.若线段的中点在y轴上,则
D.内切圆的圆心到轴的距离为1
14.已知双曲线的左、右焦点分别为,,若过点的直线与双曲线的左、右两支分别交于,两点,且.又以双曲线的顶点为圆心,半径为的圆恰好经过双曲线虚轴的端点,则双曲线的离心率为 .
15.双曲线的左、右焦点分别为,点是双曲线左支上一点,,直线交双曲线的另一支于点,,则双曲线的离心率( )
A. B. C. D.
考点六 与双曲线最值相关
【例1】已知,双曲线C:的左焦点为F,P是双曲线C的右支上的动点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
典例:
1.已知是双曲线的左焦点,,是双曲线右支上的动点,则的最小值为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
2.已知双曲线的下焦点为,,是双曲线上支上的动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.已知,双曲线的左、右焦点分别为,,点是双曲线左支上一点,则的最小值为( )
A.5 B.7 C.9 D.11
2. 已知双曲线的下焦点为,,是双曲线上支上的动点,则的最大值是( )
A.不存在 B.8 C.7 D.6
3. 已知圆上有一动点,双曲线的左焦点为,且双曲线的右支上有一动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4.过双曲线的右支上的一点P分别向圆和圆作切线,切点分别为M,N,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
5.已知点是双曲线的上焦点,是下支上的一点,点是圆上一点,则的最小值是( )
A.7 B.6 C.5 D.
6.已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,点A在双曲线C的右支上,若,则的最小值为 .
7.设双曲线C:的左焦点和右焦点分别是,,点P是C右支上的一点,则的最小值为 .
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