内容正文:
3.2.2 双曲线的简单几何性质
知识点1:双曲线的几何性质
1.双曲线的几何性质
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
顶点坐标:A1(-a,0),A2(a,0)
顶点坐标:A1(0,-a),A2(0,a)
轴长
实轴长:2a;虚轴长:2b
渐近线
y=
y=
离心率
e=,e∈(1,+∞)
a,b,c的关系
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
2.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y=±x,离心率为.
【注意】对于双曲线=1:
(1)顶点:是双曲线与实轴的交点,只有两个,与焦点在同一坐标轴上.线段A1A2叫做双曲线的实轴,也存在着虚轴B1B2(并不虚).B1,B2不是双曲线上的点,不能称为顶点.
(2)离心率:e表示双曲线的焦距与实轴长的比值.e越大,双曲线“张口”越开阔.
(3)渐近线:是双曲线特有的性质,实际上,双曲线与它的渐近线无限接近,但永远不相交.
双曲线=λ(λ≠0)的渐近线都是=0.
巧设双曲线方程的方法
(1)渐近线为y=±x的双曲线方程可设为=λ(λ≠0,m>0,n>0);如果两条渐近线的方程为Ax±By=0,那么双曲线的方程可设为A2x2-B2y2=m(m≠0,A>0,B>0).
(2)与双曲线=1或=1(a>0,b>0)共渐近线的双曲线方程可设为=λ或=λ(λ≠0).
(3)与双曲线=1(a>0,b>0)离心率相等的双曲线系方程可设为=λ(λ>0)或=λ(λ>0),这是因为由离心率不能确定焦点位置.
求渐近线的方法
(1)计算a,b的值代入渐近线方程.
(2)利用=或=进行转化.
知识点2:双曲线定义及其应用
双曲线的第二定义:当点M与一个定点的距离和它到一条定直线的距离的比是常数e=(e>1)时,点M的轨迹是双曲线.
【注意】(1)定点和定直线是相对应的,如定点是(c,0),则定直线为x=.
(2)距离比是离心率e,若e>1,则点M的轨迹是双曲线,若0<e<1,则点M的轨迹是椭圆.
知识点3:直线与双曲线位置关系的判断
设直线l:y=kx+m(m≠0),①
双曲线C:=1(a>0,b>0),②
将①代入②,
得Ax2+Bx+C=0.
a.当A=0时,直线l与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线C相交于一点.
b.当A≠0时.
①Δ>0⇒直线与双曲线有两个公共点,此时直线与双曲线相交;
②Δ=0⇒直线与双曲线有一个公共点,此时直线与双曲线相切;
③Δ<0⇒直线与双曲线没有公共点,此时直线与双曲线相离.
【注意】(1)直线与双曲线相交时可能有一个或两个公共点;有一个公共点时,直线与双曲线可能相切或相交.
(2)消元后注意二次项的系数,二次项系数可能为0,此时,直线与双曲线的渐近线平行.
考点一 双曲线的简单几何性质
考点二 由双曲线的几何性质求标准方程
考点三 双曲线的渐近线方程的问题
考点四 点和双曲线的位置关系
考点五 根据方程表示双曲线求参数
考点六 根据双曲线中x、y的范围求范围或最值
考点七 求双曲线的离心率或离心率的取值范围
考点八 由双曲线的离心率求参数的取值范围
考点九 直线与双曲线的位置关系
考点十 双曲线实际应用
考点一 双曲线的简单几何性质
1.(2026·北京大兴·三模)双曲线与双曲线的( )
A.顶点相同 B.焦点相同
C.虚轴长相等 D.离心率相等
2.(25-26高三上·山东菏泽·期末)已知双曲线,则下列结论正确的是()
A.双曲线的焦距为5
B.双曲线的离心率为
C.双曲线的渐近线方程为
D.双曲线的实轴长为6
3.(25-26高二上·江西九江·期末)(多选)设双曲线:,则( )
A.的虚轴长为1 B.的焦距为
C.的离心率为 D.的渐近线方程为
4.(25-26高二上·贵州遵义·期末)(多选)已知,分别为双曲线:的左、右焦点,为上的一点,则( )
A.的虚轴长为 B.
C.的焦距为3 D.的渐近线方程为
5.(25-26高二上·安徽阜阳·阶段检测)(多选)关于双曲线,下列结论正确的是( )
A.实轴长为49
B.焦距为50
C.渐近线的斜率为±
D.渐近线的方程为y=±x
6.(25-26高二下·陕西·期末)(多选)已知双曲线:,则( )
A.双曲线的实轴长为 B.双曲线的虚轴长为
C.双曲线的离心率为 D.双曲线的渐近线的斜率为
考点二 由双曲线的几何性质求标准方程
7.(25-26高二下·全国·专题训练)已知双曲线过点,且与双曲线有相同的离心率,则双曲线的标准方程为______.
8.(25-26高二上·安徽宣城·阶段检测)与双曲线有相同离心率和相同渐近线的双曲线方程是( )
A. B. C. D.
9.(2026高三·全国·专题练习)根据下列条件,求双曲线方程:
(1)与双曲线有公共焦点,且过点;
(2)与双曲线有公共渐近线,且过点.
10.(25-26高二下·全国·专题训练)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1),经过点,焦点在轴上;
(2)与双曲线有相同的焦点,且经过点;
(3)过点,且焦点在坐标轴上.
11.(25-26高二上·山东潍坊·阶段检测)与双曲线有相同渐近线,且经过点的双曲线的方程是_________.
12.(25-26高二上·全国·课前预习)求适合下列条件的双曲线的标准方程.
(1)焦点在x轴上,虚轴长为8,离心率为;
(2)过点(2,0),与双曲线离心率相等.
考点三 双曲线的渐近线方程的问题
13.(2026·广西·模拟预测)若双曲线的一条渐近线方程为,则( ).
A. B. C. D.
14.(25-26高一下·北京延庆·期末)已知双曲线的一个焦点为,则双曲线的渐近线方程为______.
15.(25-26高二上·甘肃兰州·期末)(多选)已知双曲线与双曲线:有共同的渐近线,双曲线的两个焦点分别为,,点为上的一点,且,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
16.(25-26高二下·内蒙古赤峰·期末)已知双曲线:的一条渐近线方程为,则的离心率为_____________.
17.(2026·甘肃平凉·模拟预测)若双曲线虚轴的一端点与两顶点构成直角三角形,则C的渐近线方程为()
A. B. C. D.
18.(2026·河北·三模)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.
考点四 点和双曲线的位置关系
19.(25-26高二上·新疆和田·期中)已知双曲线焦点在x轴上,且焦距为6,,则
(1)求双曲线标准方程;
(2)判断点在不在双曲线上,并说明理由.
20.(25-26高二上·河北石家庄·阶段检测)(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
21.(2026·重庆·二模)若双曲线 与圆 交于 四点,且这四个点恰为正方形的四个顶点,则 _____.
22.(2026·河南周口·三模)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.
考点五 根据方程表示双曲线求参数
23.(25-26高二上·甘肃兰州·期末)(多选)已知方程:(且),则下列结论正确的有( )
A.“方程表示椭圆”是“”的充分不必要条件
B.若,则方程表示焦点在轴上的双曲线
C.存在,方程表示的曲线的离心率为
D.“”是“方程表示双曲线”的充要条件
24.(25-26高二上·福建厦门·期末)(多选)已知方程表示曲线,则( )
A.曲线表示椭圆,则的取值范围是
B.时,曲线的离心率为
C.时,曲线的渐近线方程为
D.,曲线表示焦点在轴上的双曲线
25.(25-26高二上·广东东莞·期中)(多选)已知曲线:,则下列命题中,正确的是( )
A.若,则曲线表示圆,且半径为
B.若,则曲线表示双曲线,且渐近线为
C.若,,则曲线表示两条直线
D.若,则曲线表示焦点在轴上的椭圆
26.(25-26高二上·安徽阜阳·期中)(多选)已知曲线:,下列说法正确的有( )
A.当时,曲线表示焦点在轴上的椭圆
B.当时,曲线表示焦点在轴上的双曲线
C.当时,所给方程没有轨迹
D.当且时,曲线的焦距为8
27.(25-26高二上·山东临沂·期末)(多选)已知曲线的方程是.则( )
A.若是双曲线,则或
B.若,则表示焦点在轴上的椭圆
C.若,则的离心率为
D.若是离心率为的双曲线,则的焦点到其渐近线距离为1
28.(25-26高二上·全国·阶段检测)(多选)已知曲线:,则( )
A.若曲线表示焦点在轴上的双曲线,则的焦距为
B.若曲线表示椭圆,则的取值范围是
C.若,则的焦点坐标是和
D.若,则的渐近线方程为
考点六 根据双曲线中x、y的范围求范围或最值
29.(25-26高二上·福建厦门·期末)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.
30.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知实数满足,则的最小值为( )
A.96 B.81 C. D.
31.(25-26高二上·上海·期末)已知双曲线.
(1)求上焦点的坐标;
(2)若动点在双曲线的上支上运动,求点到的距离的最小值,并求此时的坐标;
(3)若为双曲线的上顶点,直线与双曲线交于C、D两点(异于点),,求实数的值.
32.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·期末)已知双曲线的实轴长为4,且与双曲线有公共的焦点.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知,是双曲线上的任意一点,求的最小值.
考点七 求双曲线的离心率或离心率的取值范围
33.(2026高三·全国·专题练习)如图,双曲线的右顶点为A,左右焦点为,,点P是双曲线右支上一点,交左支于点Q,交渐近线于点R,M是的中点,若,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
34.(25-26高二下·广东深圳·期末)已知双曲线的左、右两个焦点分别为,为坐标原点,以为直径的圆与双曲线C在第二象限交于点, 直线与双曲线C右支交于点,,则双曲线C的离心率为( )
A. B.2 C. D.3
35.(25-26高二下·安徽宿州·期末)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,以为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
36.(25-26高二下·河南许昌·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,,在的右支上存在异于顶点的一点,使交轴于点,若为的角平分线,则的离心率的取值范围为____.
37.(2026·黑龙江大庆·二模)已知双曲线的左、右焦点分别是,过点的直线与双曲线的右支交于两点,若,则双曲线离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
38.(25-26高二上·安徽合肥·阶段检测)设、分别为具有公共焦点与的椭圆和双曲线的离心率,为两曲线的一个公共点,且满足,则的值为( )
A. B. C. D.
考点八 由双曲线的离心率求参数的取值范围
39.(2026·安徽合肥·三模)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
40.(25-26高二上·山东临沂·期末)已知,椭圆与双曲线的离心率分别为、,若,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
41.(2026高二上·全国·专题练习)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.
42.(25-26高二上·湖南邵阳·期中)已知双曲线的离心率为,点在上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
43.(25-26高二上·河南·期中)已知焦点在轴上的双曲线的离心率,则( )
A.1 B. C. D.1或
44.(25-26高三上·浙江·阶段检测)已知双曲线的左顶点为,右焦点为,为双曲线右支上的点,若双曲线的离心率为2,且,则( )
A. B. C. D.
考点九 直线与双曲线的位置关系
45.(25-26高三下·广东东莞·阶段检测)已知圆与双曲线,若在双曲线上存在一点,使得过点能作圆的两条切线,切点为,且,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
46.(25-26高二上·陕西西安·阶段检测)已知焦点在轴上的双曲线,实轴长为,且过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)直线,当为何值时,直线与双曲线相交?有一个公共点?
(3)过原点的直线与交于两点,已知直线和直线的斜率都存在,证明:直线和直线的斜率之积为定值.
47.(25-26高二上·河南南阳·阶段检测)已知直线,双曲线
(1)求关于直线的对称直线;
(2)若,求直线与双曲线相交所得的弦长;
(3)若与双曲线有两个不同的交点,求双曲线的离心率的取值范围.
48.(2026·河南·模拟预测)已知,,动点M满足,设M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)设直线与曲线C有两个交点A,B,求k的取值范围;
(3)设直线与曲线C交于P,Q两点,求证:为定值.
49.(25-26高二上·贵州毕节·期末)在平面直角坐标系中,已知点,点,动点满足:直线与直线的斜率之积是.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)直线与(1)中轨迹相交于,两点,若为线段的中点,求直线的方程.
(3)在(2)的条件下,求弦长.
50.(25-26高二上·江苏常州·期末)在平面直角坐标系中,已知双曲线,直线.
(1)直线与双曲线C只有一个公共点,求的值;
(2)若直线与双曲线有两个交点,,若为钝角,求的取值范围.
考点十 双曲线实际应用
51.(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)如图,双曲线型冷却塔的外形,是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所成的曲面,它的最小直径为米,塔底的直径为米,塔顶直径为米,最小直径处距塔底的垂直距离米,则该冷却塔的垂直高度约为(其中)( )
A.米 B.米 C.米 D.米
52.(25-26高二上·贵州·期中)在水泥粉磨系统中,双曲线型进料装置具有节能降耗的优点.某双曲线型进料装置的进料口的轴截面如图所示,它是双曲线的一部分,该双曲线的离心率为,实轴长等于进料口的下口宽度,下口宽度为,上、下口之间的高度为,则该进料口的上口宽度为( )
A. B. C. D.
53.(25-26高二上·河北张家口·阶段检测)如图所示,某拱桥的截面图可以看作双曲线的图象的一部分,当拱顶到水面的距离为3米时,水面宽为米,则当水面宽度为米时,拱顶到水面的距离为( )
A.3米 B.米 C.米 D.米
54.(25-26高二上·全国·课后作业)舰A在舰B的正东6 km处,舰C在舰B的北偏西30°方向,且与B相距4 km,它们准备围捕某海洋动物.在某时刻A发现动物信号,4 s后,B,C同时发现这种信号.设舰与动物均为静止的,动物信号的传播速度是1 km/s,试确定海洋动物的位置.
1.(25-26高二下·湖北随州·期末)已知椭圆和双曲线的焦点相同,则( )
A. B. C.3 D.5
2.(2026·江苏连云港·模拟预测)椭圆:与双曲线:有公共的焦点,,为与的交点,则的面积为( )
A. B. C.2 D.1
3.(2026·浙江金华·三模)双曲线的焦点到渐近线的距离为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
4.(2026·广东肇庆·二模)双曲线与双曲线的( )
A.顶点相同 B.焦点相同
C.虚轴长相等 D.离心率相等
5.(2026高三·全国·专题练习)双曲线的实轴长、虚轴长与焦距的和为8,则半焦距的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二下·广东潮州·期末)双曲线的一条渐近线倾斜角为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高二下·河南驻马店·期末)直线与双曲线:(,)交于,两点,存在以为的中点,则的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2026·湖南怀化·二模)(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
9.(25-26高二上·河北·阶段检测)(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
10.(25-26高三下·江苏无锡·阶段检测)(多选)如图,双曲线的左右焦点分别为,,过的直线l与其右支交于P,Q两点,已知且,则下列说法正确的是( )
A. B.双曲线的离心率为3
C. D.的面积为
11.(26-27高三上·湖北武汉·开学考试)已知双曲线的一条渐近线方程为,直线与交于,两点,分别过点,作的垂线,垂足为,.若四边形的面积为,则的虚半轴长为________.
12.(2026高三上·全国·专题练习)已知椭圆:()与双曲线:(,)有相同的焦点,,以线段为边作正,若椭圆与双曲线的一个交点恰好是的中点,设椭圆和双曲线的离心率分别为和,则______.
13.(2026高三·全国·专题练习)两条渐近线为,的双曲线,则被直线截得弦长为,双曲线方程为__________.
14.(2026高三·全国·专题练习)已知点分别是双曲线的两个焦点,P为该双曲线上一点,若为等腰直角三角形,则该双曲线的离心率为____________.
15.(25-26高二下·广西桂林·期末)双曲线:的左、右焦点分别为,,为坐标原点,点是上一点.若,则的离心率为_____________.
16.(25-26高二上·天津西青·期末)已知双曲线的焦点在轴上,,且经过点.
(1)求该双曲线的标准方程及渐近线方程;
(2)过双曲线的右焦点,斜率为的直线交双曲线于两点,求弦长.
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3.2.2 双曲线的简单几何性质
知识点1:双曲线的几何性质
1.双曲线的几何性质
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
顶点坐标:A1(-a,0),A2(a,0)
顶点坐标:A1(0,-a),A2(0,a)
轴长
实轴长:2a;虚轴长:2b
渐近线
y=
y=
离心率
e=,e∈(1,+∞)
a,b,c的关系
c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)
2.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y=±x,离心率为.
【注意】对于双曲线=1:
(1)顶点:是双曲线与实轴的交点,只有两个,与焦点在同一坐标轴上.线段A1A2叫做双曲线的实轴,也存在着虚轴B1B2(并不虚).B1,B2不是双曲线上的点,不能称为顶点.
(2)离心率:e表示双曲线的焦距与实轴长的比值.e越大,双曲线“张口”越开阔.
(3)渐近线:是双曲线特有的性质,实际上,双曲线与它的渐近线无限接近,但永远不相交.
双曲线=λ(λ≠0)的渐近线都是=0.
巧设双曲线方程的方法
(1)渐近线为y=±x的双曲线方程可设为=λ(λ≠0,m>0,n>0);如果两条渐近线的方程为Ax±By=0,那么双曲线的方程可设为A2x2-B2y2=m(m≠0,A>0,B>0).
(2)与双曲线=1或=1(a>0,b>0)共渐近线的双曲线方程可设为=λ或=λ(λ≠0).
(3)与双曲线=1(a>0,b>0)离心率相等的双曲线系方程可设为=λ(λ>0)或=λ(λ>0),这是因为由离心率不能确定焦点位置.
求渐近线的方法
(1)计算a,b的值代入渐近线方程.
(2)利用=或=进行转化.
知识点2:双曲线定义及其应用
双曲线的第二定义:当点M与一个定点的距离和它到一条定直线的距离的比是常数e=(e>1)时,点M的轨迹是双曲线.
【注意】(1)定点和定直线是相对应的,如定点是(c,0),则定直线为x=.
(2)距离比是离心率e,若e>1,则点M的轨迹是双曲线,若0<e<1,则点M的轨迹是椭圆.
知识点3:直线与双曲线位置关系的判断
设直线l:y=kx+m(m≠0),①
双曲线C:=1(a>0,b>0),②
将①代入②,
得Ax2+Bx+C=0.
a.当A=0时,直线l与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线C相交于一点.
b.当A≠0时.
①Δ>0⇒直线与双曲线有两个公共点,此时直线与双曲线相交;
②Δ=0⇒直线与双曲线有一个公共点,此时直线与双曲线相切;
③Δ<0⇒直线与双曲线没有公共点,此时直线与双曲线相离.
【注意】(1)直线与双曲线相交时可能有一个或两个公共点;有一个公共点时,直线与双曲线可能相切或相交.
(2)消元后注意二次项的系数,二次项系数可能为0,此时,直线与双曲线的渐近线平行.
考点一 双曲线的简单几何性质
考点二 由双曲线的几何性质求标准方程
考点三 双曲线的渐近线方程的问题
考点四 点和双曲线的位置关系
考点五 根据方程表示双曲线求参数
考点六 根据双曲线中x、y的范围求范围或最值
考点七 求双曲线的离心率或离心率的取值范围
考点八 由双曲线的离心率求参数的取值范围
考点九 直线与双曲线的位置关系
考点十 双曲线实际应用
考点一 双曲线的简单几何性质
1.(2026·北京大兴·三模)双曲线与双曲线的( )
A.顶点相同 B.焦点相同
C.虚轴长相等 D.离心率相等
【答案】B
【分析】根据双曲线的标准方程及简单的几何性质判断即可.
【详解】因为为双曲线,所以,解得.
此时,双曲线方程可改写为.
对于,分别记,,,焦点在轴上,焦点为.
对于,分别记,,,焦点在轴上,焦点为.
对于A,第一个双曲线顶点为,第二个双曲线顶点为,只有当时,顶点相同,A错误.
对于B,两者焦点均为,B正确.
对于C,第一个双曲线虚轴长为,第二个双曲线虚轴长为2,只有当时,虚轴长相等,C错误.
对于D,第一个双曲线离心率为,第二个双曲线离心率为,只有当时,离心率相等,D错误.
2.(25-26高三上·山东菏泽·期末)已知双曲线,则下列结论正确的是()
A.双曲线的焦距为5
B.双曲线的离心率为
C.双曲线的渐近线方程为
D.双曲线的实轴长为6
【答案】D
【分析】根据题意,结合双曲线的几何性质,逐项判定,即可求解.
【详解】双曲线方程为,则,,所以.
焦距为,A错误,
离心率,B错误,
渐近线方程为,C错误,
实轴长为,D正确.
故选:D
3.(25-26高二上·江西九江·期末)(多选)设双曲线:,则( )
A.的虚轴长为1 B.的焦距为
C.的离心率为 D.的渐近线方程为
【答案】ABD
【分析】根据虚轴、焦距、离心率、渐近线的定义逐一求出.
【详解】双曲线的标准方程为,则,,,
对于A, 虚轴长为,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,离心率为,故C错误;
对于D,的渐近线方程为,即,故D正确.
故选:ABD
4.(25-26高二上·贵州遵义·期末)(多选)已知,分别为双曲线:的左、右焦点,为上的一点,则( )
A.的虚轴长为 B.
C.的焦距为3 D.的渐近线方程为
【答案】AB
【分析】将双曲线方程化为标准方程,结合虚轴、定义、焦距、渐近线的定义求解.
【详解】双曲线的标准方程为,则
则虚轴长为,A正确;
,B正确;
焦距为,C错误;
渐近线方程为,故D错误.
故选:AB
5.(25-26高二上·安徽阜阳·阶段检测)(多选)关于双曲线,下列结论正确的是( )
A.实轴长为49
B.焦距为50
C.渐近线的斜率为±
D.渐近线的方程为y=±x
【答案】BD
【分析】根据双曲线的标准方程,求得的值,结合双曲线的几何性质,即可求解
【详解】由双曲线,可得,
所以,则,
对于A,双曲线的实轴长为,所以A不正确;
对于B,双曲线的焦距为,所以B正确;
对于C,双曲线的渐近线的斜率为,所以C不正确;
对于D,双曲线的渐近线方程为,所以D正确.
故选:BD.
6.(25-26高二下·陕西·期末)(多选)已知双曲线:,则( )
A.双曲线的实轴长为 B.双曲线的虚轴长为
C.双曲线的离心率为 D.双曲线的渐近线的斜率为
【答案】ABD
【详解】由双曲线,得,
即,
所以双曲线的实轴长为,虚轴长为,离心率,
渐近线的斜率为,故A正确,B正确,C错误,D正确.
考点二 由双曲线的几何性质求标准方程
7.(25-26高二下·全国·专题训练)已知双曲线过点,且与双曲线有相同的离心率,则双曲线的标准方程为______.
【答案】
【分析】与双曲线共离心率的双曲线方程可设为或,代入点的坐标求解.
【详解】设与双曲线共离心率的双曲线方程为或,
因为双曲线过点,所以,(舍去),
所以双曲线的方程为,即.
故答案为:.
8.(25-26高二上·安徽宣城·阶段检测)与双曲线有相同离心率和相同渐近线的双曲线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分别求出双曲线的离心率和渐近线方程,然后逐项求解即可判断.
【详解】双曲线中,,,,渐近线,
对于A:,,,,渐近线,故A错误;
对于B :,,,,渐近线,故B错误;
对于C :,,,,渐近线,故C正确;
对于D:,,,,渐近线,故D错误.
故选:C.
9.(2026高三·全国·专题练习)根据下列条件,求双曲线方程:
(1)与双曲线有公共焦点,且过点;
(2)与双曲线有公共渐近线,且过点.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据双曲线有公共焦点得到,然后将点的坐标代入双曲线方程求解.
(2)根据双曲线有公共渐近线得到,然后将点的坐标代入双曲线方程求解.
【详解】(1)解法1:设双曲线方程为.
由题意易求.
又双曲线过点,
,
,
,
故所求双曲线方程为,
解法2:设双曲线方程为,
将点代入得,
∴双曲线方程为.
(2)解法1:设双曲线方程为.
由题意得,解得.
故双曲线方程为.
解法2:设所求双曲线方程为,
将点代入得.
所以双曲线方程为,即.
10.(25-26高二下·全国·专题训练)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1),经过点,焦点在轴上;
(2)与双曲线有相同的焦点,且经过点;
(3)过点,且焦点在坐标轴上.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由题意设双曲线的标准方程为,代入点,计算求得,即得双曲线方程;
(2)依题设所求双曲线方程为,代入点,计算求得的值,回代入方程即得双曲线方程;
(3)依题意设双曲线的方程为,,代入点的坐标,求得的值,回代入方程即得双曲线方程.
【详解】(1)因为双曲线的焦点在轴上,且,
则可设双曲线的标准方程为,
因双曲线经过点,可得,解得,
故双曲线的标准方程为.
(2)因所求的双曲线与双曲线有相同的焦点,
故可设所求双曲线方程为.
又双曲线过点,则得,解得或(舍去).
故双曲线的标准方程为.
(3)设双曲线的方程为,.
点,在双曲线上,
则有解得,
双曲线的标准方程为.
11.(25-26高二上·山东潍坊·阶段检测)与双曲线有相同渐近线,且经过点的双曲线的方程是_________.
【答案】
【分析】设双曲线方程为,将点坐标代入求值即可.
【详解】设双曲线方程为,
将点代入得,得,
故双曲线方程为.
故答案为:
12.(25-26高二上·全国·课前预习)求适合下列条件的双曲线的标准方程.
(1)焦点在x轴上,虚轴长为8,离心率为;
(2)过点(2,0),与双曲线离心率相等.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据题意可得2b=8,e=,结合c2=a2+b2,求得,即可得出答案;
(2)可设双曲线的方程为=λ(λ>0),将点(2,0)代入求得λ,即可得出答案.
【详解】解:(1)设所求双曲线的标准方程为=1(a>0,b>0),由题意知2b=8,e=,
从而b=4,c=a,
代入c2=a2+b2,得a2=9,
故双曲线的标准方程为=1.
(2)由题意知,所求双曲线的焦点在x轴上,
故可设其方程为=λ(λ>0),
将点(2,0)的坐标代入方程得,
故所求双曲线的标准方程为.
考点三 双曲线的渐近线方程的问题
13.(2026·广西·模拟预测)若双曲线的一条渐近线方程为,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】的渐近线方程为,
故,平方得,故.
14.(25-26高一下·北京延庆·期末)已知双曲线的一个焦点为,则双曲线的渐近线方程为______.
【答案】
【分析】由已知可直接写出,进而利用双曲线参数关系,求出,再通过双曲线的渐近线方程公式即可解决本题.
【详解】焦点在轴上的双曲线的标准方程为,焦点坐标为,其中,
双曲线的一个焦点为可知,
则,
所以双曲线的渐近线方程为,即.
15.(25-26高二上·甘肃兰州·期末)(多选)已知双曲线与双曲线:有共同的渐近线,双曲线的两个焦点分别为,,点为上的一点,且,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】由双曲线的定义求出,再根据双曲线共渐近线设出双曲线的方程,分焦点在轴上与在轴上两种情况进行分类讨论即可.
【详解】由题可知,解得.
当焦点在轴上时,可设双曲线的方程为,
则,此时双曲线方程为;
当焦点在轴上时,可设双曲线的方程为,
则,此时双曲线方程为.
故选:AC.
16.(25-26高二下·内蒙古赤峰·期末)已知双曲线:的一条渐近线方程为,则的离心率为_____________.
【答案】
【详解】双曲线的焦点在轴上,半轴长,则渐近线方程为,
因为双曲线的渐近线方程为,
所以,则,即半焦距,
因此的离心率为.
17.(2026·甘肃平凉·模拟预测)若双曲线虚轴的一端点与两顶点构成直角三角形,则C的渐近线方程为()
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】双曲线的顶点为,虚轴的一个端点为
由题意,这三点构成直角三角形,且直角顶点只能是.
则,即,整理得,即
双曲线的渐近线方程为,代入,得渐近线方程为.
18.(2026·河北·三模)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.
考点四 点和双曲线的位置关系
19.(25-26高二上·新疆和田·期中)已知双曲线焦点在x轴上,且焦距为6,,则
(1)求双曲线标准方程;
(2)判断点在不在双曲线上,并说明理由.
【答案】(1)
(2)点在双曲线上
【分析】(1)求得,由此求得双曲线的标准方程.
(2)根据点的坐标满足方程,由此得点在双曲线上.
【详解】(1)因为双曲线的焦距为6,所以,又,所以,
又双曲线的焦点在轴上,所以双曲线的标准方程为;
(2)因为,所以点的坐标满足双曲线的方程,
所以点在双曲线上.
20.(25-26高二上·河北石家庄·阶段检测)(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.
21.(2026·重庆·二模)若双曲线 与圆 交于 四点,且这四个点恰为正方形的四个顶点,则 _____.
【答案】
【分析】设,则,代入双曲线方程可得,从而可得答案.
【详解】双曲线 与圆 交于 四点,
且这四个点恰为正方形的四个顶点,
设,则,
所以,解得,
所以,即,
故答案为:.
22.(2026·河南周口·三模)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.
考点五 根据方程表示双曲线求参数
23.(25-26高二上·甘肃兰州·期末)(多选)已知方程:(且),则下列结论正确的有( )
A.“方程表示椭圆”是“”的充分不必要条件
B.若,则方程表示焦点在轴上的双曲线
C.存在,方程表示的曲线的离心率为
D.“”是“方程表示双曲线”的充要条件
【答案】ABC
【分析】根据圆锥曲线的标准方程及简单的几何性质,结合充分条件、必要条件的判定方法,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A,若方程表示椭圆,则,解得且,
当且成立时,一定成立,反之不成立,所以, A选项正确;
对于B,若,方程:,表示焦点在轴上的双曲线,B选项正确;
对于C,时,方程:,表示焦点在轴上的椭圆,离心率为,C选项正确;
对于D,方程表示双曲线,则有,解得或,
所以“”是“方程表示双曲线”的充分不必要条件,D选项错误.
故选:ABC
24.(25-26高二上·福建厦门·期末)(多选)已知方程表示曲线,则( )
A.曲线表示椭圆,则的取值范围是
B.时,曲线的离心率为
C.时,曲线的渐近线方程为
D.,曲线表示焦点在轴上的双曲线
【答案】BD
【分析】根据椭圆,双曲线的简单几何性质逐个判断即可.
【详解】对于A:若方程表示椭圆,所以,解得或,故A错误;
对于B:若,则曲线方程为,表示椭圆,所以,,
故,因此离心率,故B正确;
对于C:若,则曲线方程为,则,
故曲线的渐近线方程为,故C错误;
对于D:若,则,,此时方程表示焦点在轴上的双曲线,故D正确.
故选:BD.
25.(25-26高二上·广东东莞·期中)(多选)已知曲线:,则下列命题中,正确的是( )
A.若,则曲线表示圆,且半径为
B.若,则曲线表示双曲线,且渐近线为
C.若,,则曲线表示两条直线
D.若,则曲线表示焦点在轴上的椭圆
【答案】ACD
【分析】结合已知条件及圆锥曲线方程逐项进行分析判断即可.
【详解】选项A:若,方程可化为,符合圆的标准方程,其中圆心坐标为,半径为,故选项A正确.
选项B:若,则、一正一负,此时曲线为双曲线.
若,,方程可化为,渐近线为;
若,,方程可化为,渐近线为;
故选项B错误.
选项C:若,,方程可化为,即,表示两条平行于轴的直线,故选项C正确.
选项D:若,方程可化为,由得,所以曲线表示焦点在轴上的椭圆,故选项D正确.
故选:ACD.
26.(25-26高二上·安徽阜阳·期中)(多选)已知曲线:,下列说法正确的有( )
A.当时,曲线表示焦点在轴上的椭圆
B.当时,曲线表示焦点在轴上的双曲线
C.当时,所给方程没有轨迹
D.当且时,曲线的焦距为8
【答案】ACD
【分析】根据给定的曲线,结合椭圆与双曲线的意义逐项判断即得.
【详解】对于A,当时,,曲线表示焦点在轴上的椭圆,A正确;
对于B,,,曲线表示焦点在轴上的双曲线,B错误;
对于C,当时,等号左边为负数,方程不成立,所给方程没有轨迹,C正确;
对于D,当且时,
若时,曲线表示焦点在轴上的双曲线,半焦距,曲线的焦距为,
若时,曲线表示焦点在轴上的椭圆,半焦距,曲线的焦距为,D正确.
故选:ACD
27.(25-26高二上·山东临沂·期末)(多选)已知曲线的方程是.则( )
A.若是双曲线,则或
B.若,则表示焦点在轴上的椭圆
C.若,则的离心率为
D.若是离心率为的双曲线,则的焦点到其渐近线距离为1
【答案】BCD
【分析】A选项,根据是双曲线得到不等式,求出;B选项,,故表示焦点在轴上的椭圆;C选项,求出,求出离心率;D选项,根据离心率得到方程,求出,得到焦点坐标和渐近线方程,得到答案.
【详解】A选项,若是双曲线,则,解得,A错误;
B选项,若,,
则,所以表示焦点在轴上的椭圆,B正确;
C选项,若,则,则,
的离心率为,C正确;
D选项,若是离心率为的双曲线,,
故,解得,
的焦点坐标为,渐近线方程为,
焦点到其渐近线距离为,D正确.
故选:BCD
28.(25-26高二上·全国·阶段检测)(多选)已知曲线:,则( )
A.若曲线表示焦点在轴上的双曲线,则的焦距为
B.若曲线表示椭圆,则的取值范围是
C.若,则的焦点坐标是和
D.若,则的渐近线方程为
【答案】AC
【分析】根据椭圆和双曲线的方程特征,列方程组,判断AB;
代入和,得到曲线方程,根据性质判断CD.
【详解】A.由题可得,,解得,则,,,则C的焦距为,A正确;
B.若曲线C表示椭圆,则 ,B错误;
C.当时,曲线:,则,,则,所以的焦点坐标是和,C正确;
D.当时,曲线:表示双曲线,则其渐近线方程为,D错误.
故选:AC
考点六 根据双曲线中x、y的范围求范围或最值
29.(25-26高二上·福建厦门·期末)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:
30.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知实数满足,则的最小值为( )
A.96 B.81 C. D.
【答案】D
【分析】设,将P化为双曲线上任意一点;将M化为圆C:上任意一点,则,根据圆的性质可知,再利用二次函数性质即可求出最小值,从而得到答案.
【详解】设,则P为双曲线上任意一点,
M为圆C:上任意一点,,
根据圆的性质可知,
,
又,
所以,
又或,所以根据二次函数性质可知,当时,,
所以,
所以.
故选:D.
31.(25-26高二上·上海·期末)已知双曲线.
(1)求上焦点的坐标;
(2)若动点在双曲线的上支上运动,求点到的距离的最小值,并求此时的坐标;
(3)若为双曲线的上顶点,直线与双曲线交于C、D两点(异于点),,求实数的值.
【答案】(1)
(2),
(3)
【分析】(1)根据双曲线方程求解出的值,根据求解出的值,则坐标可知;
(2)设出点坐标,然后表示出,根据点在双曲线上以及二次函数的性质求解出,代入于双曲线方程则可知,故点坐标可知;
(3)设出坐标,联立直线与双曲线方程得到横坐标的韦达定理形式,然后将数量积关系转化为坐标关系,结合韦达定理可求解出的值.
【详解】(1)因为双曲线方程为,
所以,所以,
所以上焦点.
(2)设,则,
所以,
当时,此时取得最小值且,
所以,所以,
所以.
(3)因为为上顶点,所以,
由题意可知:不经过,所以,
设,
联立可得,
且,即,
所以,
因为,所以,
所以,所以,
所以,
化简可得:,解得或(舍),
综上所述,.
32.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·期末)已知双曲线的实轴长为4,且与双曲线有公共的焦点.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知,是双曲线上的任意一点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)2
【分析】(1)根据题意设双曲线,由双曲线的性质即可求解;
(2)设出坐标,根据双曲线的性质得出的范围,利用两点间距离公式求解.
【详解】(1)由双曲线的焦点在轴,坐标为,,
所以可设双曲线的方程为,
由已知,所以,
又因为双曲线与双曲线有公共的焦点,所以,
解得,
所以双曲线的方程为;
(2)
由,可得或,
设,因为是双曲线上的任意一点,
所以,则或,
,
因为或,
所以当时,有最小值.
考点七 求双曲线的离心率或离心率的取值范围
33.(2026高三·全国·专题练习)如图,双曲线的右顶点为A,左右焦点为,,点P是双曲线右支上一点,交左支于点Q,交渐近线于点R,M是的中点,若,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【分析】先求出点坐标,再求出点坐标,再根据点差法表示出,再由建立方程求解即可.
【详解】因为,所以在直角中,,
设,则,解得,即,
又,所以,则,
即,又因为,,所以
,设,,
联立,两式相减化简得,
又M是的中点,,
即,又,所以,
又,所以,
化简得,又,解得,
即.
34.(25-26高二下·广东深圳·期末)已知双曲线的左、右两个焦点分别为,为坐标原点,以为直径的圆与双曲线C在第二象限交于点, 直线与双曲线C右支交于点,,则双曲线C的离心率为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【分析】利用圆周角定理和等腰三角形的性质得到平行关系,再借助中位线性质确定有关线段长度;结合双曲线的定义求出焦半径,最后利用余弦定理求离心率.
【详解】因为在以为直径的圆上,所以.
又三点共线,故.
由,知为等腰三角形.
取的中点,则,从而.
在中,为的中点,所以为的中点,故
设,则,.
点在双曲线左支上,所以
点在双曲线右支上,且,所以即,解得.
因此
故为等边三角形,.
又,.
在中,由余弦定理,得
所以,故双曲线的离心率为
35.(25-26高二下·安徽宿州·期末)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,以为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据条件得到圆的方程以及渐近线方程,联立求出点的坐标,根据勾股定理和,建立关于的方程,进而求出离心率.
【详解】如图所示,以为直径的圆的方程为(其中),
不妨设圆和渐近线的交点在第一象限,
联立,解得.
由直径所对圆周角为直角,可知,故是直角三角形.
由,可得,
即,
整理得,
所以,解得.
36.(25-26高二下·河南许昌·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,,在的右支上存在异于顶点的一点,使交轴于点,若为的角平分线,则的离心率的取值范围为____.
【答案】
【分析】设点且,,从而有直线为,根据三角形角平分线的性质有,且,,得即可求范围.
【详解】设双曲线的焦距为,且,则,,
设点且,,
直线的方程为,令,得,,
所以,则在线段上,
由是的角平分线,在中,
由三点共线,则,
因为,则,
而点到右焦点的距离为,
所以,所以,
由,则,即,
综上,离心率的取值范围为.
37.(2026·黑龙江大庆·二模)已知双曲线的左、右焦点分别是,过点的直线与双曲线的右支交于两点,若,则双曲线离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,利用双曲线的定义,求得,再由双曲线的性质,得到,得出,结合离心率的定义,得出关于离心率的不等式,即可求解.
【详解】由双曲线的定义,可得,,
两式相加得,
因为,所以,
又因为,所以,
当轴时,此时最小,此时,所以,
因为,可得,整理得,
两边除以,可得,又因为,解得,
所以双曲线的离心率取值范围是.
故选:D
38.(25-26高二上·安徽合肥·阶段检测)设、分别为具有公共焦点与的椭圆和双曲线的离心率,为两曲线的一个公共点,且满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设椭圆的长半轴长为,双曲线的实半轴长为,不妨设,利用椭圆和双曲线的定义可得出,再利用勾股定理可求得结果.
【详解】设椭圆的长半轴长为,双曲线的实半轴长为,不妨设,
由椭圆和双曲线的定义可得,所以,,
设,因为,则,由勾股定理得,
即,整理得,故.
故选:A.
考点八 由双曲线的离心率求参数的取值范围
39.(2026·安徽合肥·三模)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.
40.(25-26高二上·山东临沂·期末)已知,椭圆与双曲线的离心率分别为、,若,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆、双曲线的离心率公式结合可得出关于的等式,求出的值,即可得出双曲线的渐近线方程.
【详解】设椭圆、双曲线的半焦距长分别为、,
由题意可知,椭圆、双曲线的焦点都在轴上,所以,,
,,
由可得,解得,
故双曲线的渐近线方程为,即.
故选:A.
41.(2026高二上·全国·专题练习)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.
42.(25-26高二上·湖南邵阳·期中)已知双曲线的离心率为,点在上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由双曲线的离心率为,得,将点代入双曲线方程,得,代入,得利用不等式的性质,可得其取值范围.
【详解】由的离心率为,得,所以.
所以双曲线的渐近线方程为.
因为点在上,所以,,,
所以,
因为,所以
故选:A.
43.(25-26高二上·河南·期中)已知焦点在轴上的双曲线的离心率,则( )
A.1 B. C. D.1或
【答案】C
【分析】将双曲线的方程化为标准式,可得出,由离心率得出关于的等式,求解即可.
【详解】因为双曲线的焦点在轴上,
所以其标准方程为
所以,
所以解得.
又因为双曲线的离心率,所以.
又,所以,
即,
即,解得或(舍去).
故选:C.
44.(25-26高三上·浙江·阶段检测)已知双曲线的左顶点为,右焦点为,为双曲线右支上的点,若双曲线的离心率为2,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,可设双曲线方程为,设点,过点作轴,在直角中,由,得到,联立方程组,求得点的坐标,进而求得,即可求解.
【详解】因为双曲线的离心率为,即,则,
不妨设双曲线方程为,则点,,
设点,过点作轴,垂足为,则,
在直角中,因为,可得,可得,
联立方程组,可得,即,
所以,所以.
故选:C.
考点九 直线与双曲线的位置关系
45.(25-26高三下·广东东莞·阶段检测)已知圆与双曲线,若在双曲线上存在一点,使得过点能作圆的两条切线,切点为,且,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据切线求得,根据双曲线的性质可得的不等式,从而得出的不等式,结合离心率公式求解即可.
【详解】如图:
,又,所以,
而是圆切线,则,
在中,,因此有,
从而,
而,所以,
在双曲线上,因此,所以,
∴,从而,所以,
∴双曲线的离心率.
46.(25-26高二上·陕西西安·阶段检测)已知焦点在轴上的双曲线,实轴长为,且过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)直线,当为何值时,直线与双曲线相交?有一个公共点?
(3)过原点的直线与交于两点,已知直线和直线的斜率都存在,证明:直线和直线的斜率之积为定值.
【答案】(1)
(2)
当或时,直线与曲线相交;
当或时,直线与曲线有一个公共点;
(3)
设,则,
因为点在曲线上,所以,则
,
所以直线和直线的斜率之积为定值.
【分析】(1)设双曲线的标准方程为,求出即可;
(2)联立直线与双曲线得方程,分二次项系数是否等于零两种情况讨论,再根据根的判别式求解即可;
(3)设,则,利用双曲线方程和直线的斜率公式计算即可.
【详解】(1)由题意设双曲线的标准方程为,
则,解得,
所以双曲线的标准方程为;
(2)联立,消得,
当,即时,
方程化为,此时直线与曲线有一个公共点且相交;
当时,,
令,即,解得,此时直线与曲线有一个公共点;
令,即,解得,此时直线与曲线相交,
综上所述,当或时,直线与曲线相交;
当或时,直线与曲线有一个公共点;
(3)略
47.(25-26高二上·河南南阳·阶段检测)已知直线,双曲线
(1)求关于直线的对称直线;
(2)若,求直线与双曲线相交所得的弦长;
(3)若与双曲线有两个不同的交点,求双曲线的离心率的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用相关点法,在直线上任取一点,可得点关于直线的对称的点,代入即可得结果;
(2)联立直线与双曲线方程可得韦达定理,结合弦长公式运算求解;
(3)联立直线与双曲线方程,根据题意结合判别式可得且,进而可求离心率.
【详解】(1)在直线上任取一点,
则点关于直线的对称点,
因为点在直线上,则,即,
所以直线的方程为.
(2)若,双曲线方程为,
联立方程,消去y可得,
则,可知直线与双曲线相交,设交点坐标为,
可得,,
则所求弦长为,
所以直线与双曲线相交所得的弦长为.
(3)联立方程,消去y可得,
若直线与双曲线相交,则,解得且,
又因为双曲线离心率,
当时,可得;
当时,;
综上所述:双曲线的离心率的取值范围为.
48.(2026·河南·模拟预测)已知,,动点M满足,设M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)设直线与曲线C有两个交点A,B,求k的取值范围;
(3)设直线与曲线C交于P,Q两点,求证:为定值.
【答案】(1);
(2);
(3)
【分析】(1)根据双曲线的定义以及双曲线的标准方程,可得答案;
(2)联立直线与双曲线方程,写出韦达定理,结合判别式计算,可得答案;
(3)联立直线与双曲线方程,写出韦达定理,应用弦长公式代入计算化简求解.
【详解】(1)设,为定值,所以点的轨迹是以为焦点的双曲线的右支,
设双曲线方程为:,,
所以,曲线的轨迹方程是;
(2)设,
由,消去得,
则.
整理得,
解得.
(3)设,
由,消去得,,
则.
,
所以,
49.(25-26高二上·贵州毕节·期末)在平面直角坐标系中,已知点,点,动点满足:直线与直线的斜率之积是.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)直线与(1)中轨迹相交于,两点,若为线段的中点,求直线的方程.
(3)在(2)的条件下,求弦长.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据斜率乘积得到方程,化简即可;
(2)利用点差即可得到直线的斜率,再写出点斜式化简即可;
(3)联立直线与双曲线方程,再利用弦长公式即可得到答案.
【详解】(1)因为点,点,点,
所以,,
因为直线与直线的斜率之积是,所以,
化简得,又因为直线、的斜率存在,则.
故动点的轨迹的方程为.
(2)设,由题意,显然,
则有,,两式作差可得,
即有,又为线段AB的中点,
则有,代入得,
所以,所以直线的方程为,即.
将代入双曲线方程得,,
整理得,此时,
所以直线与双曲线有两个不同的交点,
所以直线的方程为.
(3)由(2)可得,
所以弦长
.
50.(25-26高二上·江苏常州·期末)在平面直角坐标系中,已知双曲线,直线.
(1)直线与双曲线C只有一个公共点,求的值;
(2)若直线与双曲线有两个交点,,若为钝角,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据直线和双曲线的位置关系,联立方程组,由直线和双曲线交点的个数,判断方程组解的个数,对参数进行讨论,求出参数值;
(2)根据向量夹角是钝角时的余弦值性质,设出点的坐标,联立方程组,根据韦达定理和向量数量积的坐标表示,列出不等式,求出参数范围即可.
【详解】(1)由题意可知直线与双曲线有且只有一个公共点,
所以方程组只有一组解,即只有一个解,
当,即时,满足题意;
当时,有,解得,符合题意;
所以的值有共4个.
(2)联立,消去并整理得,
显然,且,解得且,
设,,
则,
显然直线不过原点,即与不共线,
由为钝角,可得,
即,解得,
又且,于是得,解得,
所以的取值范围.
考点十 双曲线实际应用
51.(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)如图,双曲线型冷却塔的外形,是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所成的曲面,它的最小直径为米,塔底的直径为米,塔顶直径为米,最小直径处距塔底的垂直距离米,则该冷却塔的垂直高度约为(其中)( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】B
【分析】利用双曲线的性质,结合已知条件求出双曲线方程,再求出塔顶的纵坐标,从而计算塔高.
【详解】
以双曲线虚轴为轴,最小直径处的水平线为轴,双曲线中心为原点,
最小直径为米,
实半轴,双曲线标准方程为,
塔底直径为米,最小直径处距塔底高度为米,
点在双曲线上,故,解得,
双曲线方程为,
塔顶直径为,设塔顶直径上点为,
,解得,
塔顶位于轴上方,
,故,
塔高:米,故B正确
故选:B.
52.(25-26高二上·贵州·期中)在水泥粉磨系统中,双曲线型进料装置具有节能降耗的优点.某双曲线型进料装置的进料口的轴截面如图所示,它是双曲线的一部分,该双曲线的离心率为,实轴长等于进料口的下口宽度,下口宽度为,上、下口之间的高度为,则该进料口的上口宽度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】如图,建立平面直角坐标系,求得双曲线标准方程,当时,代入计算可解.
【详解】如图,建立平面直角坐标系,设该双曲线的方程为),焦距为,
由题意得,得,
所以双曲线的方程为1.
当时,,
所以该进料口的上口宽度为.
故选:B
53.(25-26高二上·河北张家口·阶段检测)如图所示,某拱桥的截面图可以看作双曲线的图象的一部分,当拱顶到水面的距离为3米时,水面宽为米,则当水面宽度为米时,拱顶到水面的距离为( )
A.3米 B.米 C.米 D.米
【答案】D
【分析】将代入双曲线得到,当得到,进而求得拱顶到水面的距离,即可判断.
【详解】根据题意,,,故,解得,即,
则当水面宽度为米时,即时,解得,,
因此,拱顶M到水面的距离为.
故选:D
54.(25-26高二上·全国·课后作业)舰A在舰B的正东6 km处,舰C在舰B的北偏西30°方向,且与B相距4 km,它们准备围捕某海洋动物.在某时刻A发现动物信号,4 s后,B,C同时发现这种信号.设舰与动物均为静止的,动物信号的传播速度是1 km/s,试确定海洋动物的位置.
【答案】海洋动物的位置在舰A的北偏东30°方向,且离舰A的距离为10 km.
【分析】根据题意,取AB所在直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴,建立如图的平面直角坐标系,得A,B,C三点的坐标分别为(3,0),(-3,0),(-5,2),且点P在线段BC的垂直平分线上,由于A,B两舰发现动物信号的时间差4 s,因此|PB|-|PA|=4<6,于是点P在双曲线的右支上,联立方程即可求解.
【详解】解 取AB所在直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴,建立如图的平面直角坐标系,
易知A,B,C三点的坐标分别为(3,0),(-3,0),(-5,2),
设动物所在位置为点P处,连接PB,PC.由于B,C同时发现动物信号,因此|PB|=|PC|,
于是点P在线段BC的垂直平分线上,
线段BC的垂直平分线PD的方程为x-y+7=0,
连接PA,由于A,B两舰发现动物信号的时间差4 s,因此|PB|-|PA|=4<6,
于是点P在双曲线的右支上,
解方程组
得直线x-y+7=0与双曲线右支的交点P(8,5),所以|AP|=10,∠PAx=60°.
因此,海洋动物的位置在舰A的北偏东30°方向,且离舰A的距离为10 km.
1.(25-26高二下·湖北随州·期末)已知椭圆和双曲线的焦点相同,则( )
A. B. C.3 D.5
【答案】C
【详解】由题可知,所以.
2.(2026·江苏连云港·模拟预测)椭圆:与双曲线:有公共的焦点,,为与的交点,则的面积为( )
A. B. C.2 D.1
【答案】C
【分析】先由椭圆与双曲线共焦点得到与的关系,再联立两曲线方程求出交点纵坐标,结合焦距计算三角形面积.
【详解】 由题意知,双曲线的焦点在轴,且与椭圆共焦点,因此椭圆的焦点也在轴,
对椭圆,半焦距满足;对双曲线,半焦距满足,故,即,
联立两曲线方程,两式相加得,解得,
将代入椭圆方程,整理得,代入得,
因为的底为,高为,因此面积,
由,得,即,
所以,所以,的面积为.
3.(2026·浙江金华·三模)双曲线的焦点到渐近线的距离为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【分析】根据题意得到焦点坐标及渐近线方程,再利用点到直线的距离公式求解.
【详解】解:双曲线,
由对称性,不妨取右焦点,其中一条渐近线方程为,即,
则焦点到渐近线的距离.
4.(2026·广东肇庆·二模)双曲线与双曲线的( )
A.顶点相同 B.焦点相同
C.虚轴长相等 D.离心率相等
【答案】B
【分析】由题意确定的范围,进而逐项判断即可.
【详解】由表示双曲线,
得,得,所以焦点在轴上,
又,
所以顶点坐标,焦点坐标,虚轴长,离心率,
双曲线的顶点坐标,焦点坐标,虚轴长,离心率,
因此两个双曲线具有相同的焦点,其他选项均不能确定满足.
5.(2026高三·全国·专题练习)双曲线的实轴长、虚轴长与焦距的和为8,则半焦距的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据基本不等式,结合三者关系,求解即可.
【详解】设双曲线的实半轴长为,虚半轴长为,半焦距为,
则,即,又
且,由基本不等式得
,当且仅当
时等号成立,又,所以,
化简得,解得或(舍去)
因为在双曲线中,(可构成三角形),即,
解得,综上所述,.
6.(25-26高二下·广东潮州·期末)双曲线的一条渐近线倾斜角为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用双曲线的渐近线为,可得,则,再利用离心率即可求解.
【详解】双曲线的渐近线为.
因为一条渐近线倾斜角为,所以,即.
所以双曲线的离心率.
7.(25-26高二下·河南驻马店·期末)直线与双曲线:(,)交于,两点,存在以为的中点,则的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由点差法求得,结合已知可得,求解即可.
【详解】设,
因为,两点在双曲线上,所以,
两式相减得,
又为的中点,所以,
所以,所以,
又双曲线的渐近线方程为,为的中点,所以,
所以,两边平方得,所以,
所以,所以,所以,又,所以,
所以的离心率的取值范围是.
8.(2026·湖南怀化·二模)(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.
9.(25-26高二上·河北·阶段检测)(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.
10.(25-26高三下·江苏无锡·阶段检测)(多选)如图,双曲线的左右焦点分别为,,过的直线l与其右支交于P,Q两点,已知且,则下列说法正确的是( )
A. B.双曲线的离心率为3
C. D.的面积为
【答案】ACD
【分析】A.结合等角条件证明三角形相似;B.由三角形相似得到线段比例,求解离心率;C.借助余弦定理求解;D.由三角形的面积公式求解.
【详解】对于 A,因为,且 (公共角),
所以,A 正确;
对于B,双曲线 ,,
因为 ,联立得:,,
由,得,
则,,所以,
又,即,得,故 ,B 错误;
对于 C,在中, ,,,
由余弦定理得,C 正确;
对于 D, ,
因为,所以,
又因为,,
所以 的面积 ,D 正确.
11.(26-27高三上·湖北武汉·开学考试)已知双曲线的一条渐近线方程为,直线与交于,两点,分别过点,作的垂线,垂足为,.若四边形的面积为,则的虚半轴长为________.
【答案】
【分析】通过四边形的面积计算,并得到点的坐标,代入双曲线的方程求解.
【详解】不妨设点在第一象限,如图,
直线的倾斜角为,直线的倾斜角为,故,
因为,所以,由对称性易得四边形是平行四边形,
其面积为,
得,则,代入双曲线方程得,又,
解得,,则,即的虚半轴长为.
12.(2026高三上·全国·专题练习)已知椭圆:()与双曲线:(,)有相同的焦点,,以线段为边作正,若椭圆与双曲线的一个交点恰好是的中点,设椭圆和双曲线的离心率分别为和,则______.
【答案】2
【分析】利用正三角形与中点条件得到焦点三角形两边长度,结合椭圆、双曲线定义分别求出离心率,再借助平方差公式化简乘积求值.
【详解】由题意,,则在椭圆中,则;
双曲线中,则;
所以.
13.(2026高三·全国·专题练习)两条渐近线为,的双曲线,则被直线截得弦长为,双曲线方程为__________.
【答案】
【分析】根据渐近线方程设出双曲线方程,与直线方程联立,结合弦长公式及韦达定理求解即可.
【详解】已知两条渐近线为,,即.
可设双曲线的方程为.
联立,整理得.
,则.
设方程的两根为,,则,,
代入弦长公式得,
即,,解得.
故双曲线方程为,即.
14.(2026高三·全国·专题练习)已知点分别是双曲线的两个焦点,P为该双曲线上一点,若为等腰直角三角形,则该双曲线的离心率为____________.
【答案】
【分析】结合双曲线定义可得或,然后由离心率公式求解即可.
【详解】由双曲线定义可知,所以或,
当时,则有,所以,
又因为,即,所以,
所以;同理可得当时,.
15.(25-26高二下·广西桂林·期末)双曲线:的左、右焦点分别为,,为坐标原点,点是上一点.若,则的离心率为_____________.
【答案】
【分析】由三角形中线长定理求出点到两焦点的距离与半焦距的关系,进而代入双曲线定义得出与的比例,即可求得离心率.
【详解】,,
,
,
则,
其中,所以,且,
所以,
由题意得,,
,整理得,即,
因为,所以,即,即,
则.
16.(25-26高二上·天津西青·期末)已知双曲线的焦点在轴上,,且经过点.
(1)求该双曲线的标准方程及渐近线方程;
(2)过双曲线的右焦点,斜率为的直线交双曲线于两点,求弦长.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)设出双曲线的方程,将,点的坐标代入即可求解;
(2)由点斜式可得直线的方程,联立双曲线的方程,求得交点坐标,由两点间的距离公式可得弦长,或根据弦长公式求解.
【详解】(1)由已知焦点在轴上,可设双曲线的方程为,
将,点的坐标代入方程为,解得,,
所以双曲线的标准方程为,
渐近线方程为.
(2)由(1)知,所以半焦距,右焦点为,
如图,作出符合题意的图形,
由点斜式可得直线的方程为,
由,消去得.
法一:解方程得,
将代入,得,
不妨取,
所以.
法二:设,则,,
所以.
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