3.2.2.1 双曲线的简单几何性质讲义 2026-2027学年高二上学期数学选修一例题精讲及课时精练

2026-07-11
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摘要:

该高中数学讲义通过表格对比与分点梳理构建双曲线知识体系,系统呈现标准方程、几何性质、渐近线、焦点三角形等核心内容,用结构化框架图串联离心率、有界性等重难点,清晰展现知识内在逻辑与应用关联。 讲义亮点在于分层题型设计,如“渐近线问题”结合直线与双曲线交点、焦点三角形面积等综合题,培养逻辑推理与运算能力。提供焦点三角形面积公式法等解题技巧,基础题巩固性质理解,综合题提升数学思维,助力学生自主复习与教师精准教学。

内容正文:

3.2.2.1 双曲线的简单几何性质 题型一 双曲线的简单几何性质 2 题型二 由几何性质求标准方程 7 题型三 双曲线的渐近线问题 13 题型四 双曲线的焦点三角形 21 题型五 双曲线有界性的有关应用 27 题型六 双曲线的离心率及其范围 33 课时精练 40 【基础回顾】 ( 1 / 51 ) 学科网(北京)股份有限公司 知识点 1: 双曲线的简单几何性质 标准方程 图形 焦点 的关系 范围 或 或 对称性 关于 轴、 轴对称,关于原点中心对称 顶点 轴 实轴长 ,虚轴长 ; 实半轴长 ,虚半轴长 离心率 越大,双曲线开口就越开阔. 所以离心率可以用来表示双曲线开口的大小程度. 渐近线方程 知识点 2: 双曲线的渐近线 (1)已知双曲线方程求渐近线方程: 若双曲线方程为 ,则其渐近线方程为 已知双曲线方程,将双曲线方程中的“常数”换成“0”,然后因式分解即得渐近线方程. (2)已知渐近线方程求双曲线方程: 若双曲线渐近线方程为 ,则可设双曲线方程为 ,根据已知条件,求出 即可. (3)与双曲线 有公共渐近线的双曲线: 与双曲线 有公共渐近线的双曲线方程可设为 知识点 3: 等轴双曲线 在双曲线中,若 ,则双曲线的长轴和短轴相等,即等轴双曲线,故等轴双曲线可设为 . 等轴双曲线的性质有: (1)离心率:等轴双曲线的离心率为: ; (2)渐近线:①等轴双曲线的渐近线为: ,故等轴双曲线的渐近线互相垂直,且倾斜角分别为 和 . 知识点 4: 焦点三角形面积的求法 方法 1: 结合余弦定理 ①根据双曲线的定义,求出 ; ② 利用余弦定理表示出 、 、 之间满足的关系式; ③通过配方,利用整体的思想求出 的值,通过余弦定理可得 ④ 利用公式 求得面积. 方法 2: 利用公式 求得面积; 方法 3: 若双曲线中焦点三角形的顶角 ,则面积 ,结论适用于选择或填空题. 知识点 5: 点到焦点的距离的有界性 双曲线右支上一动点到右焦点的距离范围为 ,动点在右端点取得最小值 . 双曲线左支上一动点到右焦点的距离范围为 ,动点在左端点取得最小值 . 题型一 双曲线的简单几何性质 1.已知双曲线的右焦点为,其一条渐近线过点,则的实轴长为(    ) A.2 B. C.3 D. 【答案】D 【分析】依题意可得,结合渐近线方程求出,,即可得解. 【详解】由右焦点为得,所以, 又因为的一条渐近线过点,所以,所以, 所以的实轴长. 2.双曲线的右顶点到其渐近线的距离为(   ) A.1 B. C. D. 【答案】C 【分析】根据题意得到右顶点为,及其中一条渐近线方程,再利用点到直线的距离公式计算. 【详解】解:双曲线,则右顶点为, 由对称性,不妨取其中一条渐近线,方程为,即, 则右顶点到其渐近线的距离为. 3.已知双曲线,下列说法正确的是(   ) A.的取值范围为 B.双曲线的焦点可能在轴上 C.双曲线的焦距为 D.双曲线的两条渐近线可能垂直 【答案】D 【分析】根据双曲线标准方程的条件确定的取值范围,再根据的取值范围判断焦点位置、焦距以及渐近线的性质. 【详解】由题意,,解得,故A选项错误. ,且,所以双曲线的焦点不可能在轴上,只能在轴上,B选项错误. 双曲线,其中,,,焦距,C选项错误. 双曲线的渐近线方程为. ,解得,当时,双曲线的两条渐近线垂直,D选项正确. 故选:D 4.双曲线的焦距是4,其渐近线与圆相切,则双曲线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据焦距可得,根据相切关系以及点到直线的距离公式即可求解. 【详解】由题意可得,得. 因为双曲线的渐近线与圆相切, 所以,得,又, 解得, 所以双曲线的方程为. 故选:A 5.已知双曲线的一条渐近线与直线平行,且双曲线过点,则双曲线的实轴长为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据直线与直线平行,求得与之间的等量关系,再根据点在曲线上得到与之间的另一个等量关系,解方程组. 【详解】双曲线的渐近线方程为, 因为其中一条与直线平行,且直线的斜率为, 所以2,即, 因为双曲线过点,所以,即, ,, 所以双曲线的实轴长. 6.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过且斜率为的直线交双曲线的右支于点,交轴于点,为的中点,的外接圆的半径为,则双曲线的虚轴长为 (    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】先根据通径长公式求,再根据直线的斜率和三角形外接圆半径列式,结合双曲线中的关系可求的值,最后双曲线的虚轴长为,可得结论. 【详解】如图: 因为为的中点,为的中点,所以, 根据通径的长度公式,可得. 又因为直线的斜率为,所以,. 由 . 又的外接圆半径为4,所以 . 由 . 所以双曲线的虚轴长为:. 故选:C 7.已知双曲线的实轴长等于虚轴长的2倍,则的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】先得到方程,求出,得到双曲线方程和渐近线方程. 【详解】由题意得,解得, ,故渐近线方程为. 故选:C 8.(多选)已知双曲线的实轴长是虚轴长的3倍,则的值可能是(    ) A. B.2 C. D.12 【答案】BD 【分析】分焦点在轴,轴两种情况讨论,求解即可. 【详解】当双曲线的焦点在轴上时,,则,解得; 当双曲线的焦点在轴上时,,则,解得. 故选:BD 9.(多选)已知双曲线的左、右焦点分别为,过点作垂直于轴的直线交于A,B两点,若直线的斜率是的周长是36,则下列选项中正确的是(    ) A.的虚轴长为2 B.的渐近线方程为 C.的面积为48 D.的外接圆半径为 【答案】BCD 【分析】通过直线轴与双曲线交点、直线斜率、双曲线定义及周长建立方程组,解得后验证各选项,从而确定正确答案. 【详解】如图,设,直线, 由,得,则, 由直线的斜率是,得, 由双曲线定义得, 由的周长是36,得, 即,故,而, 代入得,解得, 所以双曲线方程为, 对于A,双曲线方程为,所以的虚轴长为,A错误; 对于B,因为,所以的渐近线方程为,B正确; 对于C,,所以,C正确; 对于D,由题意得, 所以的外接圆半径为,D正确. 10.(多选)已知双曲线,过点的直线与.交于两点,则(    ) A.的实轴长为2 B.的离心率为2 C.点到的两条渐近线的距离之积为3 D.点可能是线段的中点 【答案】BC 【分析】根据双曲线的定义、性质、直线与双曲线的关系逐项计算判断即可. 【详解】由题意知,所以的实轴长为,离心率,故A错误,B正确; 设,所以,所以点到的两条渐近线的距离之积为,故C正确; 显然直线的斜率存在,设直线的方程为,, 由得,即, 则,若点是线段的中点,则,则, 解得,此时,矛盾. 所以点不可能是线段的中点,故D错误. 题型二 由几何性质求标准方程 1.以直线为渐近线且过点的双曲线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由双曲线的渐近线为直线,设该双曲线方程为, 由该双曲线过点,得,解得, 所以所求双曲线方程为,即. 2.已知双曲线的右焦点为F,焦距为2c,过F的直线与双曲线的一条渐近线垂直且交于点A,FA的延长线与直线交于点B,的面积为,O为原点,则双曲线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据锐角三角函数定义,结合渐近线的倾斜角、勾股定理、三角形面积公式进行求解即可. 【详解】设直线与横轴的交点为, 根据双曲线的对称性,设双曲线的一条渐近线方程为, 在直角中,设, 因为, 即,于是, 因为的面积为, 所以, , 所以由, 所以双曲线的方程为. 3.若以直线为渐近线的双曲线经过点,则该双曲线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据渐近线设双曲线方程为,再根据点即可求解. 【详解】由题意得:设以直线为渐近线的双曲线的方程为, 又双曲线过点,所以, 所以双曲线为. 4.已知双曲线的虚轴长为为上一点,过点向的两条渐近线作垂线,垂足分别为,则双曲线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】先得到和渐近线方程,并设点,则,由点到直线距离公式得到方程,求出,得到双曲线方程. 【详解】由题意得,解得, 双曲线渐近线方程为,即, 设点,则,即, 则到两渐近线方程的距离分别为, 所以, 解得, 故双曲线方程为. 故选:A 5.已知双曲线的虚轴长为2,离心率为,则其方程是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据双曲线的离心率求得,利用虚轴长求得,进而求得,从而求得双曲线的方程. 【详解】双曲线的离心率,, 双曲线的虚轴长为,所以, 所以双曲线的方程为. 故选:C 6.已知双曲线的虚轴长为,两个顶点分别为椭圆的两个焦点,则的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】设双曲线的标准方程为,根据题意求出、的值,由此可得出双曲线的标准方程. 【详解】由题,设双曲线的标准方程为,则,可得, 又因为双曲线的两个顶点分别为椭圆的两个焦点,则, 因此,双曲线的标准方程为. 故选:A. 7.已知双曲线中心在原点,一顶点坐标为,且渐近线方程为,则其标准方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由顶点位置可假设双曲线方程,结合顶点坐标和渐近线方程可求得,由此可得结果. 【详解】双曲线顶点在轴上,可设其方程为, 顶点坐标为,渐近线方程为,即, ,解得:,双曲线方程为:. 故选:A. 8.(多选)已知双曲线的焦距为4,则下列条件能使的方程为的是(   ) A.的离心率为 B.的渐近线方程为 C.的实轴长为 D.是上的点 【答案】AD 【分析】根据双曲线的方程以及双曲线的几何性质,对选项逐一判断即可. 【详解】由题可知,,即,因此. 双曲线方程,等价于. 对于A:若的离心率,解得, 又因为,故,符合题意,故A正确; 对于B:若的渐近线方程为,则,即, 又因为,易解得,与题意不符,故B错误; 对于C:若的实轴长为,即,则,与题意不符,故C错误; 对于D:将代入,可得,又因为, 联立,可得,整理得:,解得或(舍去,因为),又因为,故,符合题意,故D正确. 故选:AD. 9.(多选)若双曲线的实轴长为6,焦距为10,右焦点为,则下列结论正确的是(    ) A.的焦点到渐近线的距离为4 B.的离心率为 C.上的点到距离的最小值为2 D.过的最短的弦长为 【答案】AC 【分析】根据题意,可知,再根据求得,从而得出双曲线的右焦点为 ,渐近线方程为,根据点到直线的距离公式即可求出焦点到渐近线的距离,即可判断A选项;直接求出离心率可知B选项错误;当双曲线上的点为其右顶点时,此时双曲线上的点到的距离最小,即可判断C选项;过点且斜率为零的直线与双曲线的交点为,可得出过的最短的弦长,即可判断D选项. 【详解】解:由题意知,,即, 因为,所以,解得:, 所以右焦点为 ,双曲线的渐近线方程为, 对于A: 到渐近线的距离为,故A正确; 对于B:因为,所以双曲线的离心率为,故B错误; 对于C:当双曲线上的点为其右顶点时,此时双曲线上的点到的距离最小为,故C正确; 对于D:过点且斜率为零的直线与双曲线的交点为,此时为过点的最短弦为,故D错误. 故选:AC. 10.(多选)已知双曲线,为双曲线上一点,过点的切线为,双曲线的左右焦点,到直线的距离分别为,,则(    ) A. B.直线与双曲线渐近线的交点为,,则,,,四点共圆 C.该双曲线的共轭双曲线的方程为 D.过的弦长为5的直线有且只有1条 【答案】AB 【分析】对于A中,求得切线的方程,结合点到直线的距离公式,可判定A正确 对于B中,联立方程组,分别求得坐标,结合斜率公式,可判定B正确,根据共轭双曲线的定义,可判定C错误;结合实轴长和通径,可判定D错误. 【详解】由题意,双曲线的焦点坐标为,, 对于A中,由双曲线的性质,可得切线的方程为,即, 则, 所以A正确 对于B中,联立方程组,可得, 又由,可得, ,, , , 则 , ∴,, ∴,,,四点共圆,B正确.      对于C中,双曲线的共轭双曲线为,所以C错误 对于D中,由双曲线,可得,则, 可得,且通经长,所以过的弦长为5的直线有3条,所以D错误. 故选:AB. 【点睛】方法点拨:联立方程组,求得点,,结合斜率公式和倾斜角的定义,判定得到四点共面是解答的关键. 题型三 双曲线的渐近线问题 1.已知点,,,中有3个点在双曲线上,则双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据双曲线对称性可知点,,在双曲线上,代入点可得,即可得渐近线方程. 【详解】根据双曲线对称性可知点,,在双曲线上, 则,解得, 且双曲线的焦点在x轴上,所以双曲线的渐近线方程为. 2.已知双曲线(,)的左、右焦点分别为,,点P在C的右支上,且,若的中点在C的第一、三象限内的渐近线上,则C的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】设的中点为M,设,结合双曲线定义与正弦定理计算可得,再利用余弦定理可列出与、、有关齐次等式,即可得其渐近线方程. 【详解】设的中点为M,又O是的中点,则,则, 设,则, 在中,由正弦定理得, 则,得, 在中,由余弦定理得, 则,即, 结合,整理得, 所以C的渐近线方程为. 3.已知过原点的直线与双曲线的左、右两支分别交于点,,点是双曲线的左焦点,若,则双曲线的渐近线方程是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由双曲线的定义表示,再使用余弦定理表示和,由互补建立等量关系,结合双曲线参数关系即可求解. 【详解】由题意得在双曲线左支上,则, 因为,则,且, 则, , 因为, 则, 即, 整理得,即, 在双曲线中有,即, 联立,整理得,即, 所以双曲线的渐近线方程为. 4.已知双曲线的左、右焦点分别为,,焦距为,直线与双曲线的右支交于点,若的内切圆半径为,则双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据双曲线的定义和内切圆的性质可得,设,则内切圆的圆心为,利用点到直线的距离公式建立关于的方程,解得,结合渐近线的概念即可求解. 【详解】因为左焦点,,所以直线过点, 由双曲线的定义知,设内切圆与各边的切点为, 则,,, 所以,设, 则,解得. 又内切圆的半径为,所以内切圆的圆心为, 因为直线过点,设圆心到直线的距离为, 则,解得, 又,所以,所以双曲线的渐近线方程为. 故选:A 5.过双曲线:()的右焦点作渐近线的垂线,垂足为,若点关于点的对称点恰好落在双曲线上,则双曲线的渐近线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】首先将直线和其中一条渐近线方程联立,求出点的坐标,再根据中点坐标公式求出对称点的坐标,最后由于对称点恰好落在双曲线上,将的坐标代入双曲线的方程即可求解. 【详解】 如图所示,已知双曲线,其右焦点为,其中, 不妨设过右焦点作渐近线的垂线,垂足为,则直线的方程为, 联立方程组,解得,所以点的坐标为,其中为线段的中点, 设点的坐标为,由中点坐标公式得,解得,所以点的坐标为, 又因为点在双曲线上,则,结合,化简得,即, 因此双曲线的渐近线为,故B正确. 6.设双曲线的右焦点为,且在一条渐近线上的投影为点,若的内切圆与的实轴切于点,且,则的渐近线方程是(   ) A. B.或 C.或 D. 【答案】D 【详解】双曲线:的右焦点,根据双曲线的性质,右焦点坐标是,,渐近线方程是 取一条渐近线的方程为,则在的投影为点,可得, 因为是直角三角形,所以 由此可得,的内切圆半径, 内切圆与的实轴切于点,则,由此可得, 因为,所以,代入可得,化简可得, 把代入,可得,化简可得, 两边同时除以,可得, 令, 代入可得, 由此可得,, 因为,所以,, 因此双曲线的渐近线方程为. 7.已知双曲线的左顶点为,过的直线与的右支交于点,若线段的中点在圆上,且,则双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】设线段的中点为,双曲线的右顶点为,连接,则可得,然后在中利用余弦定理求得,则,从而可表示出,代入双曲线方程化简可求出渐近线方程. 【详解】设线段的中点为,双曲线的右顶点为,左右焦点为,连接, 因为线段的中点在圆上,所以, 所以≌,所以, 因为,所以, 在中,由余弦定理得, 因为,所以, 所以,过作轴于,则, 所以, 所以,得,即, 所以双曲线的渐近线方程为; 故选:B 8.(多选)已知双曲线:()的上、下焦点分别为,,下顶点为,是双曲线上第一象限内的动点.当时,的面积为3,则下列说法正确的是(   ) A.双曲线的离心率 B.双曲线的渐近线方程为 C.若过点作双曲线的切线与渐近线交于,两点,则的最小值为4 D. 【答案】AD 【分析】选项A,焦点三角形的相关性质,结合双曲线的定义,得到基本量的关系选项B,考查焦点在轴上,渐近线方程.选项D,设点坐标,利用正切值建立坐标与角的关系,两个角的正切值相等,限定范围,得到结论. 选项C,特殊点求解的值计算判断C. 【详解】对于A:由双曲线定义得 ,平方得 , 在 中由余弦定理得, , 代入 ,整理得 ,即 , 的面积, 得 ,即, 又因为,所以,则离心率 ,A正确; 对于选项B:焦点在轴的双曲线渐近线为 ,得 ,B错误; 对于选项D:,设 ,满足 , 设,,则 , 代入 ,化简得 , 设,同理得 ,且 ,故 ,即,D正确; 对于选项C:设点为双曲线C上任意一点,过点P的直线与双曲线C的两条渐近线分别交于M,N两点, 设,因为,则. 又可得双曲线渐近线方程为:,将渐近线方程与直线方程联立, 可得或, 则,. 则,则的最小值不是4,C选项错误. 9.(多选)已知双曲线:(,)的离心率为,点为双曲线上一动点,且双曲线的焦点到渐近线的距离为1,则下列说法正确的是(   ) A.双曲线的渐近线方程为 B. C.若,则的面积为1 D.若的面积为,则为钝角三角形 【答案】ACD 【分析】利用离心率与点到直线距离公式可求出双曲线的方程,即可得A、B;结合双曲线定义与三角形面积公式计算可得C;利用面积可得,从而可得点坐标,再求出、、后即可得D. 【详解】双曲线:的渐近线方程为,焦点坐标为, 则由双曲线的焦点到渐近线的距离为1,可得 , 由,则,即有, 解得,则,故双曲线的方程为; 对A:由双曲线的方程为,则渐近线方程为,故A正确; 对B:由双曲线的方程为,故,故B错误; 对C:设,,则, 由有 , 又 ,故, 则,故C正确; 对D:由,则, 故有,解得,由对称性,不妨取, 则有 , , 又 ,故中最大角为, 由,故为钝角, 即为钝角三角形,故D正确. 10.(多选)已知、分别是双曲线的左、右焦点,点是上任意一点,为坐标原点,则下列结论正确的有(    ) A.的离心率为 B.点到的两条渐近线的距离之积为 C.若,则 D. 【答案】ACD 【分析】根据双曲线方程得出计算离心率判断A,应用点到直线距离计算判断B,应用垂直关系计算判断C,应用向量关系结合余弦定理计算判断D. 【详解】由双曲线化为标准方程形式:可得:, 对于A选项:的离心率,故A正确; 对于B选项:的两条渐近线方程为:, 设,则点到两条渐近线的距离分别为, 所以,故B错误; 对于C选项: 因为且点为的中点,所以,故C正确; 对于D选项:因为为的中点,可得,两边平方结合余弦定理得出 , 又因为, 所以,故D正确; 题型四 双曲线的焦点三角形 1:焦点三角形的周长问题 2:焦点三角形的夹角问题 3:公式法求焦点三角形面积 4: 已知焦点三角形顶角求面积 若双曲线中焦点三角形的顶角 ,则面积 ,结论适用于选择或填空题. 1.设 分别是双曲线 的上、下焦点,双曲线上的点 满足 ,则 的面积等于(    ) A. B.12 C. D.6 【答案】D 【分析】根据双曲线定义可得,进而得,即可利用面积公式求解. 【详解】由可得,故, 又,故,即, 故的面积为, 故选:D 2.设双曲线:的左、右焦点分别为,,为双曲线上一点,且,若的面积为3,则(    ) A.2 B.3 C. D. 【答案】A 【分析】根据已知条件,结合双曲线的定义和性质,即可得出答案. 【详解】由双曲线C:, 可得,∴. ∵, ∴. 假设在双曲线右支上, 则两边平方得, ∴, 又∵ 的面积为 3, ∴,即. 故选:A. 3.已知双曲线的左、右焦点分别为为的渐近线上一点.若的面积为,则的离心率为(    ) A. B.2 C. D. 【答案】B 【分析】利用向量的线性运算再来求数量积,可得,再利用底边为的焦半径三角面积,可求出高为,从而可得一条渐近线的斜率,则即可解得离心率. 【详解】 不妨设点在第一象限内,为坐标原点, 由,得. 由的面积为,结合三角形面积公式得:点到轴的距离为, 所以的一条渐近线的倾斜角为,其斜率为, 因此的离心率. 故选:B. 4.双曲线的左、右焦点,是双曲线上一点,且.则的面积为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由双曲线的定义结合,解得,又,可求的面积. 【详解】因为双曲线的左、右焦点,是双曲线上一点, 由,又有,所以. 由,为等腰三角形,则底边上的高, . 故选:B 5.已知点是双曲线:的右支上一点,、是双曲线的左、右焦点,的面积为20,则点的横坐标为(    ) A.2 B.4 C. D. 【答案】D 【分析】根据题意,由条件可得,代入计算,即可得到,再代入双曲线方程即可得到结果. 【详解】   因为双曲线:,则有,不妨设,, 由的面积为20,可得,其中,则, 将代入双曲线方程,可得. 故选:D 6.已知双曲线的左、右焦点分别为,点是双曲线上一点,若的面积为,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】不妨设在右支上,则,利用余弦定理及面积公式得到,从而得解. 【详解】双曲线,则、,所以,不妨设在右支上, 则,, 由余弦定理, 即, 又, , 所以,即, 所以,又,所以, 则. 故选:C 7.已知双曲线,点为其两个焦点,点为双曲线上一点,若,则三角形的面积为(    ) A.2 B. C. D. 【答案】D 【分析】利用三角形面积公式、余弦定理,结合双曲线的性质可得,即可求面积. 【详解】设,则, 而 ,且, 所以, 故, 故选:D. 8.(多选)已知 分别为双曲线的左、右焦点,过 的直线交 的右支于 两点,若,,则(    ) A. B. C.的渐近线方程为 D.的面积为 【答案】AD 【详解】对于A,双曲线,则, 不妨设点在第一象限,由双曲线定义可知, 因为,所以,,故A正确; 对于B,因为,, 所以, 故,所以,故B错误; 对于C,由B可知,, 因为,所以,所以,即, 所以,即, 所以的渐近线方程为,故C错误; 对于D,由余弦定理可得, , 所以,故D正确. 9.(多选)已知是双曲线:右支上一点,,分别是的左、右焦点,为坐标原点,,则() A.的离心率为2 B.的渐近线方程为 C. D.的面积为3 【答案】AC 【详解】 由题意得,,,即,,. 焦点,,离心率,渐近线方程为,所以A对、B错; 设,则,又,所以,解得或(舍去),所以或, 所以,C对; ,高为,面积,D错. 10.(多选)已知 分别为双曲线的左、右焦点,过 的直线交 的右支于 两点,若,,则(   ) A. B. C.的渐近线方程为 D.的面积为 【答案】ABD 【分析】根据双曲线定义计算可判断A;根据计算可判断B;根据双曲线定义结合B可得,再根据双曲线渐近线方程计算可判断C;根据三角形面积公式计算可判断D. 【详解】对于A,双曲线,则, 不妨设点在第一象限,由双曲线定义可知, 因为,所以,,故A正确; 对于B,因为,, 所以, 故,所以,故B正确; 对于C,由B可知,, 因为,所以,所以,即, 所以,即, 所以的渐近线方程为,故C错误; 对于D,由余弦定理可得, , 所以,故D正确. 题型五 双曲线有界性的有关应用 对于焦点在 轴上的双曲线, 取值范围是 或 . 对于焦点在 轴上的双曲线, 取值范围是 或 . 双曲线右支上一动点到右焦点的距离范围为 ,动点在右端点取得最小值 . 双曲线左支上一动点到右焦点的距离范围为 ,动点在左端点取得最小值 . 1.已知双曲线的离心率为,左、右焦点为,,为双曲线上的一个动点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】先根据条件求出双曲线方程和焦点坐标,然后表示出,结合的范围求出最小值即可. 【详解】双曲线的离心率为. ,解得, 又,. 设点, 则且. . 的最小值为. 故选: 2.已知,,点满足,为坐标原点,则直线的斜率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】因为,所以点轨迹是以、为焦点的双曲线的右支, 由题意得:且,即得,, 所以双曲线为,其中, 设直线的方程为,联立,消去得, 因,则,即得,则,解得:. 3.已知双曲线E:的左、右焦点分别为,,右顶点为A,过点的直线与y轴交于点M,与E的右支交于点N(异于点A),若,E的渐近线斜率为k,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设,,,即可表示出点的坐标,再根据,从而得到,再利用两点间的斜率公式得到点N横坐标,再根据N在双曲线右支即可得到a,b间的关系,再根据双曲线的渐近线斜率为,进而即可求得的取值范围. 【详解】设,,, 由,则直线的方程为, 令,得,所以. 因为,所以,即. 又,所以. 因为点N在E的右支上,所以,即, 又,所以,即. 因为E的渐近线斜率, 所以,即,解得, 所以的取值范围是. 故选:D. 4.设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用坐标计算,再利用进行消元,解关于的不等式. 【详解】点在上,则,且或, 因,则,, 则, 解得,故或. 故选:B 5.设双曲线的右焦点为,上一点到轴的距离为,则点的横坐标为(   ) A.-2 B.-1 C.1 D.2 【答案】D 【分析】利用双曲线方程求得右焦点坐标,设,结合已知可得,求解即可. 【详解】由双曲线,可得,则,其右焦点为, 设,因为上一点到轴的距离为, 所以,所以, 又,所以,所以, 所以,所以,解得或, 又或,所以,即点的横坐标为. 故选:D. 6.已知双曲线的焦点分别是、,点P在双曲线C上,则下列结论正确的是(    ) A.的最大值为4 B.的最大值为2 C.的最小值为 D.的最小值为 【答案】D 【分析】设出点的坐标,结合双曲线的范围,利用数量积的坐标运算求解即可. 【详解】根据题意,的坐标为,设点的坐标为,则, 故, 又,故 , 又,故当时,取得最小值,且其没有最大值, 故的最小值为,无最大值. 故选:D 7.双曲线的离心率是2,左右焦点分别为为双曲线左支上一点,则的最大值是(    ) A. B.2 C.3 D.4 【答案】C 【分析】结合焦半径公式讨论分式函数的最大值. 【详解】由焦半径公式得,,则当时,. 故选:C. 8.(多选)已知双曲线的离心率为,则(    ) A. B.双曲线的焦点坐标为和 C.点在双曲线上 D.若为双曲线的右焦点,为双曲线右支上任意一点,则 【答案】AD 【分析】对于A,根据离心率公式得到方程,求出;对于B,求出焦点坐标为和;对于C,代入可得,从而得到点不在双曲线;对于D,根据双曲线性质得到D正确. 【详解】对于A,由,可得,故A正确; 对于B,由于,故焦点坐标为和,故B错误; 对于C,由,可得点不在双曲线上,故C错误; 对于D,由双曲线的性质,有,,故D正确. 故选:AD. 9.(多选)已知双曲线的离心率为,其左、右焦点分别为,,点在的右支上,直线与交于另一点,的中点为,为坐标原点,则下列说法错误的是(    ) A.存在点,使得直线的斜率为2 B.存在点,使得 C.存在点,使得 D.存在点,使得点的横坐标为 【答案】ABD 【分析】对于A,找到渐近线斜率即可判断;对于B,利用,求出A点的横坐标,然后结合条件检验即可判断;对于C,将转化成两点间距离公式,求出A点的横坐标在符合题目范围内即可判断;对于D,利用点差法得,进而判断出不存在点使得等式成立. 【详解】设点,,,, 由题知离心率,解得, 故有,双曲线C的渐近线为, 对于A选项,如果存在点,使得直线的斜率为2, 直线与渐近线平行,不会与双曲线有两个交点,故A错误; 对于B选项: ,,若,即, 可得,即:(①), 而位于双曲线右支上,其中, 故有:,即:(②), 联立①②两个等式可得:,又,此时,由选项A可知不合题意,故B选项错误; 对于C选项:由,即:,化简得:,由点在的右支上可知:,故存在点,使得,故C选项正确; 对于D选项:设,,, 而,代入化简得:,而, 故,可知不存在这样的点M使等式成立, 故不存在点,使得点的横坐标为,故D选项错误. 下面为证明:, 的中点为,根据中点坐标公式可知,故, ,故, 而,两点均位于双曲线上,故: (③) (④),用③减④得:, 化简得,故,证毕. 故选:ABD 10.(多选)在平面直角坐标系xOy中,已知曲线,点在曲线上,则下列结论正确的是(    ) A.曲线关于原点对称 B.直线与曲线有2个公共点 C.点的纵坐标的取值范围是 D.的最大值为 【答案】AD 【分析】根据对称性、直线与曲线的交点、判别式等知识对选项进行分析,从而确定正确答案. 【详解】依题意,曲线, 点都满足方程, 所以曲线关于原点对称,A选项正确 由消去并化简得, 解得或,所以直线与曲线有3个公共点,B选项错误. 由整理得, 令,则有非负根, 而其对称轴, 所以,, 解得,所以C选项错误. 令,则,代入, 化简得,设. 由于的开口向上,对称轴为, 所以在上单调递增, 由解得(负根舍去), 所以的最大值为,所以的最大值为,D选项正确. 故选:AD 题型六 双曲线的离心率及其范围 1.已知双曲线:的一条渐近线与直线平行,则的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由题意知的一条渐近线的斜率为,所以, 所以的离心率. 2.已知双曲线 的右焦点为,为坐标原点,直线与双曲线的一条渐近线交于点,若,则的离心率为(   ) A.2 B.3 C. D. 【答案】A 【详解】双曲线的渐近线为,直线与渐近线的交点坐标为, 则,依题意有即, 因为,于是可得,的离心率为. 3.已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为、,过点作倾斜角为的直线与双曲线的右支交于点,线段的中点在以为直径的圆上,则该双曲线的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据三角形的中位线性质及双曲线的定义可得. 【详解】依题意,如图,因为是的中点,是的中点, 所以是的中位线,因为,所以, 因为,因此是等腰三角形, 因为,所以, 所以,因为,所以, 所以. 4.双曲线:的右焦点为,过点且斜率为的直线与y轴交于点A,线段与E交于点B,若B为的中点,则E的离心率为(   ) A. B. C. D.5 【答案】C 【分析】写出直线 方程,求出点与中点的坐标,再将点坐标代入双曲线方程,利用并令求解出,进而得到离心率. 【详解】记,则:,整理得, 则,因为为的中点,所以, 因为点B在双曲线E上,则,令,得, 化简得,又,则,故离心率. 5.如果一条双曲线的实轴与虚轴分别为另一条双曲线的虚轴与实轴,则这两条双曲线互为共轭双曲线,已知,互为共轭双曲线,且,的离心率分别为,,则的最大值是(    ) A.1 B. C. D. 【答案】B 【分析】根据题意设,的标准方程,再用,表示出,,代入后,利用函数的单调性求出最大值. 【详解】设双曲线的标准方程为 ,,则双曲线的标准方程为 ,, 所以,, 所以, 设 ,则, 设 ,则, 令,解得,又因为,所以, 当时,,函数在上单调递增, 当时,,函数在上单调递减, 所以当,函数有最大值, 所以的最大值为. 6.双曲线的左、右焦点分别为,以为直径的圆与双曲线的渐近线在第一象限的交点为,为坐标原点,,垂足为,若,且,则双曲线的离心率为(   ) A. B. C.2 D. 【答案】C 【分析】由题意知,,再根据得,在上的投影向量为,进而求得,再根据建立的方程求解即可得答案. 【详解】因为为直径的圆与双曲线的渐近线在第一象限的交点为,所以,, 因为,垂足为,所以, 所以,即①, 因为,所以在上的投影向量为 因为, 所以,即, 所以②, 由①②知, 所以. 7.已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线与双曲线的右支交于两点,连接,若,则双曲线的离心率的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由题意得,,, 又,则, 则,则, 在中,,故, ,则, 综上,双曲线的离心率的取值范围为. 8.(多选)已知双曲线: 的渐近线与圆:相切,记的左、右焦点分别为,,为上一点,且,与圆交于,两点,则(   ) A.的离心率为2 B.的渐近线方程为 C. D.若,则 【答案】ABD 【分析】根据圆与双曲线渐近线相切得到,结合离心率公式及可判断选项A、B;根据,求出,进而求出,判断选项C;根据,得到,,,进而得到点,坐标,求出直线方程,结合垂径定理及点到直线的距离可判断选项D. 【详解】双曲线:的渐近线方程为,即. 圆:的圆心为,半径为. 由题意得,圆心到渐近线的距离,即,所以. 对于A:,故A正确. 对于B:,所以渐近线方程为,故B正确. 对于C:,,因为,所以点的横坐标为, 代入双曲线方程,解得. 取,则,, 所以,故C错误. 对于D:若,则,,,,. 直线方程为,即. 圆心到直线的距离, 由垂径定理可得,,故D正确. 9.(多选)设为双曲线上一点,分别为双曲线的左、右焦点,,若的外接圆半径是其内切圆半径的倍,则双曲线的离心率可能为(   ) A.3 B.4 C. D.5 【答案】BC 【分析】利用双曲线的定义,结合图形,利用图形的几何性质构造的关系,转化为关于的方程进行求解. 【详解】设双曲线的半焦距为, ∵分别为双曲线的左、右焦点,∴,, ∵, ∴点在双曲线的右支,设的内切圆半径为, 则, 设,则, ∵,即, ∴,设外接圆的半径为R, 由正弦定理有:,即, 即的外接圆半径为, ∵的外接圆半径是其内切圆半径的倍, ∴,即, ∴, ∴或. 10.(多选)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,过点的直线与在第一、四象限的交点分别为A,B,与y轴的交点为D,若,则下列说法正确的有(   ) A. B.双曲线C的离心率为 C.直线的斜率为 D.点D到双曲线C上的点的距离的最小值为 【答案】ABD 【分析】根据条件及双曲线的定义,可得各个长度,根据勾股定理,可判断A的正误;根据三角函数的定义,可得,根据余弦定理,可得,的关系,代入离心率公式,可判断B的正误,根据余弦定理,可得,根据诱导公式及同角三角函数的关系,可得直线的斜率,再由,可得直线的斜率,即可判断C的正误;求出直线的方程,即可得D点坐标,设点在双曲线上,根据双曲线的方程及两点间距离公式,可得表达式,根据二次函数的性质,可判断D的正误. 【详解】由,且,得, 由双曲线的定义得,, 所以,,又, 所以, 则,即,所以,故A正确; 在中,, 在中,, 所以,则离心率,故B正确; 在中,, , 则,则, 所以直线的斜率为3,又因为,所以直线的斜率为,故C错误; 由C选项得,直线的方程为, 令,得,即 设双曲线上点,则,即, 因为,所以,则, 所以, , , 所以当时,有最小值,且为, 所以,即点到上的点的距离的最小值为,故D正确. 课时精练 一、单选题 1.双曲线的实轴长为(   ) A.1 B. C.2 D. 【答案】D 【分析】根据已知条件求得,进而求得实轴长. 【详解】双曲线,对应, 所以,所以实轴长为. 2.已知双曲线的虚轴长是实轴长的3倍,则实数a的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据“虚轴长是实轴长的3倍”列方程,化简求得的自豪. 【详解】由题意有,解得. 故选:A 3.已知双曲线的焦距为4,右焦点到渐近线的距离等于1,则其离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】由双曲线的焦距为4,得,所以, 所以右焦点的坐标为,又双曲线的渐近线方程为,即。 又右焦点到渐近线的距离等于1,所以,即,所以 又因为,所以,解得,所以,所以, 所以双曲线的离心率为. 4.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 . 5.已知双曲线的焦距为,直线与双曲线交于,两点,与双曲线的渐近线交于,两点.若,则双曲线的离心率为(    ) A. B.2 C.3 D. 【答案】A 【详解】令,则,解得,所以, 又因为双曲线的渐近线方程为,所以,所以,即, 所以,所以双曲线的离心率. 6.已知分别是双曲线的左、右焦点,过作的渐近线的垂线,垂足为.若,则的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】过作的渐近线的垂线,垂足为.先求出焦点到渐近线的距离,再由勾股定理求出,即可在中利用勾股定理得到的关系,即可求出的离心率. 【详解】 如图所示,过作的渐近线的垂线,垂足为. 已知双曲线的左、右焦点为, 双曲线的一条渐近线方程为,即, 则到渐近线的距离为,同理可得. 在中,,同理可得. 在中,由可得,即, 因为,所以的离心率. 7.已知双曲线的左、右焦点分别为,离心率为,过的直线与C的右支交于A,B两点.若,则的值为(   ) A. B.3 C. D.2 【答案】B 【分析】根据双曲线的定义,在直角三角形中利用勾股定理计算即可求解. 【详解】因为双曲线的离心率为,不妨设,则, 设,,则,, 在中,由勾股定理可得,解得, 则, 同理,在中,由勾股定理可得,解得, 所以. 8.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点的直线与双曲线的右支交于,两点,若,且双曲线的离心率为,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由双曲线的定义结合已知条件求得,从而得,由余弦定理求得,由诱导公式得,设,则,再由余弦定理求得,从而利用余弦定理求解即可. 【详解】因为双曲线的离心率为,所以,因为, 所以, 由双曲线的定义可得, 所以, 在中, 由余弦定理得, 在中,, 设,则, 由 得, 解得,所以, 所以. 故选:D. 二、多选题 9.(多选)已知双曲线C:,则下列结论正确的是(   ) A.m的取值范围是 B.C的焦距与m的取值无关 C.若C的离心率不小于2,则m的取值范围为 D.存在实数,使得点在C上 【答案】ABC 【分析】A.由求解判断;B.由C的焦距为2判断;C.由和求解判断;D.结合,由判断. 【详解】由题意得,则,A正确. 由题意知,故C的焦距为2,与m的取值无关,B正确. 由,解得,又,所以m的取值范围为,C正确. 假设存在实数,使得点在C上,则,. 当时,,则, 所以在上无实数解,D错误. 10.(多选)已知曲线的方程为,则(   ) A.当时,曲线为圆 B.当时,曲线为双曲线,其渐近线方程为 C.当时,曲线为焦点在轴上的椭圆 D.存在实数使得曲线为双曲线,其离心率为 【答案】ABC 【分析】对于ABC,将代入结合椭圆、双曲线的方程和性质验证即可;对于D,由题意根据离心率列出方程,说明方程无解即可. 【详解】对于选项A:当时,曲线C的方程为,即曲线C为圆,故A正确; 对于选项B:当时,曲线C的方程为,其渐近线方程为,故B正确; 对于选项C:若,则, 且,可得,即, 所以曲线为焦点在轴上的椭圆,故C正确; 对于选项D:若曲线C为双曲线,且其离心率为, 则,即或, 当时,方程为,,令得,解得,无解; 当时,方程为,,令得,解得,无解, 综上,不存在满足条件的实数,故D错误. 故选:ABC. 11.(多选)已知双曲线的左,右焦点分别为为双曲线右支上一点,则下列说法正确的是(    ) A.若的内切圆圆心为,直线的斜率为 B.若的内切圆圆心为的外接圆半径为 C.若且,则 D.若且,则 【答案】ACD 【分析】A.根据双曲线的性质,结合内心的性质,确定内切圆的圆心在轴的射影为双曲线的顶点,再结合二倍角公式和正切公式,即可判断A,根据A的结果判断是直角三角形,再结合正弦定理判断B;由斜率结合三角形的正切公式,表示和,再根据双曲线的定义和离心率公式,即可判断C;首先由正切值求,再根据余弦定理求和,结合离心率公式,即可判断D. 【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, ,得,连接, 则, 所以,A选项正确; 同理,是直角三角形.. 由正弦定理,得选项错误; 若,则, 且,可得, 所以,故C正确; 对于选项D:因为,所以 因为,即, 解得,若,即, 则 即,即,故D正确. 故选:ACD 【点睛】结论点睛:双曲线焦点三角形内切圆的圆心在长轴的射影为顶点. 三、填空题 12.圆被双曲线的一条渐近线截得的弦长为_____. 【答案】 【分析】根据给定条件,求出双曲线的渐近线方程,再利用几何法求出弦长即可. 【详解】双曲线的一条渐近线为,即, 圆的圆心为,半径, 圆心到渐近线的距离为, 由勾股定理得,弦长为. 13.已知双曲线的离心率为2,为C的两个焦点,过作C的一条渐近线的垂线,垂足为M,O为坐标原点,则_______. 【答案】 【分析】根据已知条件求出的长度,进而在和,分别求出和,从而求出即可得解. 【详解】因为,一条渐近线方程为,如图,作出符合题意的图形, 则,, 又,所以, 即,, 在中,, 在中, , 所以. 14.已知双曲线的离心率为,F为右焦点,点A,B在右支上,设D为A关于原点O的对称点,且.若,则________. 【答案】 【分析】设,得到,且,根据题意和双曲线的定义,得到,结合双曲线的对称性,得到,求得,同理得出,即可求解. 【详解】由双曲线的离心率为, 设,(其中),则,可得, 再设为双曲线的左焦点,且, 因为,可得,根据双曲线的定义,可得, 又由双曲线的对称性,可得四边形为矩形,所以, 即,解得, 连接,设,则,由于 即,解得, 因为,解得. 故答案为:. 四、解答题 15.已知双曲线. (1)若双曲线的离心率为,求的值; (2)若直线与圆相切,证明:直线与双曲线的左右两支各有一个公共点. 【答案】(1) (2)证明见解析 【分析】(1)根据双曲线的离心率公式可得出关于的等式,解之即可; (2)由直线与圆相切可得出,再将直线方程与双曲线方程联立,结合韦达定理可证得结论成立. 【详解】(1)由题意可得,因为,解得. (2)因为直线与圆相切,所以,可得, 联立得,即, 则,所以方程有两个不等的实根, 设这两个实根分别为、,则, 因此,直线与双曲线的左右两支各有一个公共点. 16.已知双曲线的离心率,抛物线的准线经过其左焦点. (1)求抛物线的标准方程及其准线方程; (2)若过抛物线焦点的直线与该抛物线交于、两个不同的点,求证:以为直径的圆与抛物线的准线相切. 【答案】(1)抛物线的标准方程为,其准线方程为 (2)证明见解析 【分析】(1)根据双曲线的离心率公式可求得的值,可求得抛物线的准线方程,进而可求得抛物线的准线方程; (2)设点、,利用抛物线的焦点弦长公式可证得结论成立. 【详解】(1)解:由题意可知,双曲线的离心率为, 因为,解得,则,所以,抛物线的准线方程为, 根据题意,设抛物线的标准方程为,则,解得, 所以,抛物线的标准方程为,其准线方程为. (2)解:抛物线的焦点为,设点、, 则线段的中点为,则点到直线的距离为, 所以,, 因此,以为直径的圆与抛物线的准线相切. 17.已知双曲线的离心率为,点的坐标是,为坐标原点. (1)若双曲线的离心率,求实数的取值范围; (2)当时,设过点的直线与双曲线的左支交于,两个不同的点,求该直线斜率的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)由离心率公式得出,进而解得实数的取值范围; (2)先得出双曲线的方程,再联立直线和双曲线方程,利用根与系数的关系结合题意可得斜率的取值范围. 【详解】(1)由双曲线方程可知,,,,, 因为,所以,解得, 即实数的取值范围是; (2)由(1)可知,,解得,所以双曲线方程为, 设,,过点的直线方程为, 由,消去整理得, ,, 由,,,解得, 所以该直线斜率的取值范围是. 18.已知椭圆和双曲线.、分别为和的离心率. (1)若,求的渐近线方程; (2)若,过椭圆的左焦点作斜率为的直线与交于不同两点、,过原点作的垂线,垂足为.若点恰好是与的中点,求线段的长度. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据题意可得出关于实数的等式,求出的值,即可得出双曲线的渐近线方程; (2)分析可知,设点,根据可求出点的坐标,进而可得出直线的方程,将该直线的方程与椭圆的方程联立,求出点的坐标,进而可求得. 【详解】(1)解:由已知可得,因为,解得, 因此,双曲线的渐近线方程为. (2)解:当时,椭圆的方程为,其左焦点为, 因为且为的中点,则, 设点,则,解得,则, 由对称性,不妨设点,,则直线的方程为, 联立解得或,即点, 故. 19.已知双曲线的离心率为e,点A的坐标是,O为坐标原点. (1)若双曲线E的离心率,求实数m的取值范围; (2)当时,设过点A的直线与双曲线的左支交于P,Q两个不同的点,线段的中点为M点,求的面积的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)由离心率公式得出,进而解得实数m的取值范围; (2)先得出双曲线E的方程,再联立直线和双曲线方程,利用韦达定理得出,再由的范围得出的取值范围. 【详解】(1), ,,解得 (2)由(1)可知,,双曲线E的方程为 设,过点A的直线方程为 由可得 , 由,解得 故 $ 3.2.2.1 双曲线的简单几何性质 题型一 双曲线的简单几何性质 2 题型二 由几何性质求标准方程 3 题型三 双曲线的渐近线问题 5 题型四 双曲线的焦点三角形 6 题型五 双曲线有界性的有关应用 8 题型六 双曲线的离心率及其范围 9 课时精练 10 【基础回顾】 ( 1 / 13 ) 学科网(北京)股份有限公司 知识点 1: 双曲线的简单几何性质 标准方程 图形 焦点 的关系 范围 或 或 对称性 关于 轴、 轴对称,关于原点中心对称 顶点 轴 实轴长 ,虚轴长 ; 实半轴长 ,虚半轴长 离心率 越大,双曲线开口就越开阔. 所以离心率可以用来表示双曲线开口的大小程度. 渐近线方程 知识点 2: 双曲线的渐近线 (1)已知双曲线方程求渐近线方程: 若双曲线方程为 ,则其渐近线方程为 已知双曲线方程,将双曲线方程中的“常数”换成“0”,然后因式分解即得渐近线方程. (2)已知渐近线方程求双曲线方程: 若双曲线渐近线方程为 ,则可设双曲线方程为 ,根据已知条件,求出 即可. (3)与双曲线 有公共渐近线的双曲线: 与双曲线 有公共渐近线的双曲线方程可设为 知识点 3: 等轴双曲线 在双曲线中,若 ,则双曲线的长轴和短轴相等,即等轴双曲线,故等轴双曲线可设为 . 等轴双曲线的性质有: (1)离心率:等轴双曲线的离心率为: ; (2)渐近线:①等轴双曲线的渐近线为: ,故等轴双曲线的渐近线互相垂直,且倾斜角分别为 和 . 知识点 4: 焦点三角形面积的求法 方法 1: 结合余弦定理 ①根据双曲线的定义,求出 ; ② 利用余弦定理表示出 、 、 之间满足的关系式; ③通过配方,利用整体的思想求出 的值,通过余弦定理可得 ④ 利用公式 求得面积. 方法 2: 利用公式 求得面积; 方法 3: 若双曲线中焦点三角形的顶角 ,则面积 ,结论适用于选择或填空题. 知识点 5: 点到焦点的距离的有界性 双曲线右支上一动点到右焦点的距离范围为 ,动点在右端点取得最小值 . 双曲线左支上一动点到右焦点的距离范围为 ,动点在左端点取得最小值 . 题型一 双曲线的简单几何性质 1.已知双曲线的右焦点为,其一条渐近线过点,则的实轴长为(    ) A.2 B. C.3 D. 2.双曲线的右顶点到其渐近线的距离为(   ) A.1 B. C. D. 3.已知双曲线,下列说法正确的是(   ) A.的取值范围为 B.双曲线的焦点可能在轴上 C.双曲线的焦距为 D.双曲线的两条渐近线可能垂直 4.双曲线的焦距是4,其渐近线与圆相切,则双曲线的方程为(   ) A. B. C. D. 5.已知双曲线的一条渐近线与直线平行,且双曲线过点,则双曲线的实轴长为(   ) A. B. C. D. 6.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过且斜率为的直线交双曲线的右支于点,交轴于点,为的中点,的外接圆的半径为,则双曲线的虚轴长为 (    ) A. B. C. D. 7.已知双曲线的实轴长等于虚轴长的2倍,则的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 8.(多选)已知双曲线的实轴长是虚轴长的3倍,则的值可能是(    ) A. B.2 C. D.12 9.(多选)已知双曲线的左、右焦点分别为,过点作垂直于轴的直线交于A,B两点,若直线的斜率是的周长是36,则下列选项中正确的是(    ) A.的虚轴长为2 B.的渐近线方程为 C.的面积为48 D.的外接圆半径为 10.(多选)已知双曲线,过点的直线与.交于两点,则(    ) A.的实轴长为2 B.的离心率为2 C.点到的两条渐近线的距离之积为3 D.点可能是线段的中点 题型二 由几何性质求标准方程 1.以直线为渐近线且过点的双曲线方程为(    ) A. B. C. D. 2.已知双曲线的右焦点为F,焦距为2c,过F的直线与双曲线的一条渐近线垂直且交于点A,FA的延长线与直线交于点B,的面积为,O为原点,则双曲线的方程为(    ) A. B. C. D. 3.若以直线为渐近线的双曲线经过点,则该双曲线的方程为(    ) A. B. C. D. 4.已知双曲线的虚轴长为为上一点,过点向的两条渐近线作垂线,垂足分别为,则双曲线的方程为(    ) A. B. C. D. 5.已知双曲线的虚轴长为2,离心率为,则其方程是(   ) A. B. C. D. 6.已知双曲线的虚轴长为,两个顶点分别为椭圆的两个焦点,则的标准方程为(    ) A. B. C. D. 7.已知双曲线中心在原点,一顶点坐标为,且渐近线方程为,则其标准方程为(    ) A. B. C. D. 8.(多选)已知双曲线的焦距为4,则下列条件能使的方程为的是(   ) A.的离心率为 B.的渐近线方程为 C.的实轴长为 D.是上的点 9.(多选)若双曲线的实轴长为6,焦距为10,右焦点为,则下列结论正确的是(    ) A.的焦点到渐近线的距离为4 B.的离心率为 C.上的点到距离的最小值为2 D.过的最短的弦长为 10.(多选)已知双曲线,为双曲线上一点,过点的切线为,双曲线的左右焦点,到直线的距离分别为,,则(    ) A. B.直线与双曲线渐近线的交点为,,则,,,四点共圆 C.该双曲线的共轭双曲线的方程为 D.过的弦长为5的直线有且只有1条 题型三 双曲线的渐近线问题 1.已知点,,,中有3个点在双曲线上,则双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 2.已知双曲线(,)的左、右焦点分别为,,点P在C的右支上,且,若的中点在C的第一、三象限内的渐近线上,则C的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 3.已知过原点的直线与双曲线的左、右两支分别交于点,,点是双曲线的左焦点,若,则双曲线的渐近线方程是(   ) A. B. C. D. 4.已知双曲线的左、右焦点分别为,,焦距为,直线与双曲线的右支交于点,若的内切圆半径为,则双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 5.过双曲线:()的右焦点作渐近线的垂线,垂足为,若点关于点的对称点恰好落在双曲线上,则双曲线的渐近线的方程为(    ) A. B. C. D. 6.设双曲线的右焦点为,且在一条渐近线上的投影为点,若的内切圆与的实轴切于点,且,则的渐近线方程是(   ) A. B.或 C.或 D. 7.已知双曲线的左顶点为,过的直线与的右支交于点,若线段的中点在圆上,且,则双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 8.(多选)已知双曲线:()的上、下焦点分别为,,下顶点为,是双曲线上第一象限内的动点.当时,的面积为3,则下列说法正确的是(   ) A.双曲线的离心率 B.双曲线的渐近线方程为 C.若过点作双曲线的切线与渐近线交于,两点,则的最小值为4 D. 9.(多选)已知双曲线:(,)的离心率为,点为双曲线上一动点,且双曲线的焦点到渐近线的距离为1,则下列说法正确的是(   ) A.双曲线的渐近线方程为 B. C.若,则的面积为1 D.若的面积为,则为钝角三角形 10.(多选)已知、分别是双曲线的左、右焦点,点是上任意一点,为坐标原点,则下列结论正确的有(    ) A.的离心率为 B.点到的两条渐近线的距离之积为 C.若,则 D. 题型四 双曲线的焦点三角形 1:焦点三角形的周长问题 2:焦点三角形的夹角问题 3:公式法求焦点三角形面积 4: 已知焦点三角形顶角求面积 若双曲线中焦点三角形的顶角 ,则面积 ,结论适用于选择或填空题. 1.设 分别是双曲线 的上、下焦点,双曲线上的点 满足 ,则 的面积等于(    ) A. B.12 C. D.6 2.设双曲线:的左、右焦点分别为,,为双曲线上一点,且,若的面积为3,则(    ) A.2 B.3 C. D. 3.已知双曲线的左、右焦点分别为为的渐近线上一点.若的面积为,则的离心率为(    ) A. B.2 C. D. 4.双曲线的左、右焦点,是双曲线上一点,且.则的面积为(    ) A. B. C. D. 5.已知点是双曲线:的右支上一点,、是双曲线的左、右焦点,的面积为20,则点的横坐标为(    ) A.2 B.4 C. D. 6.已知双曲线的左、右焦点分别为,点是双曲线上一点,若的面积为,则(    ) A. B. C. D. 7.已知双曲线,点为其两个焦点,点为双曲线上一点,若,则三角形的面积为(    ) A.2 B. C. D. 8.(多选)已知 分别为双曲线的左、右焦点,过 的直线交 的右支于 两点,若,,则(    ) A. B. C.的渐近线方程为 D.的面积为 9.(多选)已知是双曲线:右支上一点,,分别是的左、右焦点,为坐标原点,,则() A.的离心率为2 B.的渐近线方程为 C. D.的面积为3 10.(多选)已知 分别为双曲线的左、右焦点,过 的直线交 的右支于 两点,若,,则(   ) A. B. C.的渐近线方程为 D.的面积为 题型五 双曲线有界性的有关应用 对于焦点在 轴上的双曲线, 取值范围是 或 . 对于焦点在 轴上的双曲线, 取值范围是 或 . 双曲线右支上一动点到右焦点的距离范围为 ,动点在右端点取得最小值 . 双曲线左支上一动点到右焦点的距离范围为 ,动点在左端点取得最小值 . 1.已知双曲线的离心率为,左、右焦点为,,为双曲线上的一个动点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 2.已知,,点满足,为坐标原点,则直线的斜率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 3.已知双曲线E:的左、右焦点分别为,,右顶点为A,过点的直线与y轴交于点M,与E的右支交于点N(异于点A),若,E的渐近线斜率为k,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 4.设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 5.设双曲线的右焦点为,上一点到轴的距离为,则点的横坐标为(   ) A.-2 B.-1 C.1 D.2 6.已知双曲线的焦点分别是、,点P在双曲线C上,则下列结论正确的是(    ) A.的最大值为4 B.的最大值为2 C.的最小值为 D.的最小值为 7.双曲线的离心率是2,左右焦点分别为为双曲线左支上一点,则的最大值是(    ) A. B.2 C.3 D.4 8.(多选)已知双曲线的离心率为,则(    ) A. B.双曲线的焦点坐标为和 C.点在双曲线上 D.若为双曲线的右焦点,为双曲线右支上任意一点,则 9.(多选)已知双曲线的离心率为,其左、右焦点分别为,,点在的右支上,直线与交于另一点,的中点为,为坐标原点,则下列说法错误的是(    ) A.存在点,使得直线的斜率为2 B.存在点,使得 C.存在点,使得 D.存在点,使得点的横坐标为 10.(多选)在平面直角坐标系xOy中,已知曲线,点在曲线上,则下列结论正确的是(    ) A.曲线关于原点对称 B.直线与曲线有2个公共点 C.点的纵坐标的取值范围是 D.的最大值为 题型六 双曲线的离心率及其范围 1.已知双曲线:的一条渐近线与直线平行,则的离心率为(    ) A. B. C. D. 2.已知双曲线 的右焦点为,为坐标原点,直线与双曲线的一条渐近线交于点,若,则的离心率为(   ) A.2 B.3 C. D. 3.已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为、,过点作倾斜角为的直线与双曲线的右支交于点,线段的中点在以为直径的圆上,则该双曲线的离心率为(   ) A. B. C. D. 4.双曲线:的右焦点为,过点且斜率为的直线与y轴交于点A,线段与E交于点B,若B为的中点,则E的离心率为(   ) A. B. C. D.5 5.如果一条双曲线的实轴与虚轴分别为另一条双曲线的虚轴与实轴,则这两条双曲线互为共轭双曲线,已知,互为共轭双曲线,且,的离心率分别为,,则的最大值是(    ) A.1 B. C. D. 6.双曲线的左、右焦点分别为,以为直径的圆与双曲线的渐近线在第一象限的交点为,为坐标原点,,垂足为,若,且,则双曲线的离心率为(   ) A. B. C.2 D. 7.已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线与双曲线的右支交于两点,连接,若,则双曲线的离心率的取值范围为(   ) A. B. C. D. 8.(多选)已知双曲线: 的渐近线与圆:相切,记的左、右焦点分别为,,为上一点,且,与圆交于,两点,则(   ) A.的离心率为2 B.的渐近线方程为 C. D.若,则 9.(多选)设为双曲线上一点,分别为双曲线的左、右焦点,,若的外接圆半径是其内切圆半径的倍,则双曲线的离心率可能为(   ) A.3 B.4 C. D.5 10.(多选)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,过点的直线与在第一、四象限的交点分别为A,B,与y轴的交点为D,若,则下列说法正确的有(   ) A. B.双曲线C的离心率为 C.直线的斜率为 D.点D到双曲线C上的点的距离的最小值为 课时精练 ( 2 / 13 ) 学科网(北京)股份有限公司 一、单选题 1.双曲线的实轴长为(   ) A.1 B. C.2 D. 2.已知双曲线的虚轴长是实轴长的3倍,则实数a的值为(    ) A. B. C. D. 3.已知双曲线的焦距为4,右焦点到渐近线的距离等于1,则其离心率为(   ) A. B. C. D. 4.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. 5.已知双曲线的焦距为,直线与双曲线交于,两点,与双曲线的渐近线交于,两点.若,则双曲线的离心率为(    ) A. B.2 C.3 D. 6.已知分别是双曲线的左、右焦点,过作的渐近线的垂线,垂足为.若,则的离心率为(    ) A. B. C. D. 7.已知双曲线的左、右焦点分别为,离心率为,过的直线与C的右支交于A,B两点.若,则的值为(   ) A. B.3 C. D.2 8.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点的直线与双曲线的右支交于,两点,若,且双曲线的离心率为,则(    ) A. B. C. D. 二、多选题 9.(多选)已知双曲线C:,则下列结论正确的是(   ) A.m的取值范围是 B.C的焦距与m的取值无关 C.若C的离心率不小于2,则m的取值范围为 D.存在实数,使得点在C上 10.(多选)已知曲线的方程为,则(   ) A.当时,曲线为圆 B.当时,曲线为双曲线,其渐近线方程为 C.当时,曲线为焦点在轴上的椭圆 D.存在实数使得曲线为双曲线,其离心率为 11.(多选)已知双曲线的左,右焦点分别为为双曲线右支上一点,则下列说法正确的是(    ) A.若的内切圆圆心为,直线的斜率为 B.若的内切圆圆心为的外接圆半径为 C.若且,则 D.若且,则 三、填空题 12.圆被双曲线的一条渐近线截得的弦长为_____. 13.已知双曲线的离心率为2,为C的两个焦点,过作C的一条渐近线的垂线,垂足为M,O为坐标原点,则_______. 14.已知双曲线的离心率为,F为右焦点,点A,B在右支上,设D为A关于原点O的对称点,且.若,则________. 四、解答题 15.已知双曲线. (1)若双曲线的离心率为,求的值; (2)若直线与圆相切,证明:直线与双曲线的左右两支各有一个公共点. 16.已知双曲线的离心率,抛物线的准线经过其左焦点. (1)求抛物线的标准方程及其准线方程; (2)若过抛物线焦点的直线与该抛物线交于、两个不同的点,求证:以为直径的圆与抛物线的准线相切. 17.已知双曲线的离心率为,点的坐标是,为坐标原点. (1)若双曲线的离心率,求实数的取值范围; (2)当时,设过点的直线与双曲线的左支交于,两个不同的点,求该直线斜率的取值范围. 18.已知椭圆和双曲线.、分别为和的离心率. (1)若,求的渐近线方程; (2)若,过椭圆的左焦点作斜率为的直线与交于不同两点、,过原点作的垂线,垂足为.若点恰好是与的中点,求线段的长度. 19.已知双曲线的离心率为e,点A的坐标是,O为坐标原点. (1)若双曲线E的离心率,求实数m的取值范围; (2)当时,设过点A的直线与双曲线的左支交于P,Q两个不同的点,线段的中点为M点,求的面积的取值范围. $

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3.2.2.1 双曲线的简单几何性质讲义  2026-2027学年高二上学期数学选修一例题精讲及课时精练
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