2.6.2 双曲线的几何性质(讲义)数学人教B版高二选择性必修第一册

2026-08-27
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摘要:

本讲义聚焦双曲线的几何性质这一核心知识点,在双曲线标准方程基础上,系统梳理焦点在x轴与y轴上的范围、对称性、顶点、离心率、渐近线等性质,通过对比表格构建知识联系,形成从概念理解到应用的学习支架。 资料以对比分析和逻辑推导为特色,通过表格直观呈现不同焦点位置的性质差异培养数学眼光,结合离心率与渐近线关系的推理过程发展数学思维。随学随练与分层题型设计,课中辅助教师突破重难点,课后助力学生巩固提升,查漏补缺。

内容正文:

第二章 平面解析几何 2.6.2 双曲线的几何性质 课标要点 了解双曲线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线). 学习重难点 重点: 用坐标法解决一些与双曲线的几何性质有关的问题. 难点: 解决与渐近线及离心率有关的一些问题. 知识点一 双曲线的几何性质 焦点位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上 图形 性质 标准方程 -=1(a>0,b>0) -=1(a>0,b>0) 焦点 (±c,0) (0,±c) 焦距 |F1F2|=2c a,b,c的关系 c2=a2+b2 范围 |x|≥a,y∈R |y|≥a,x∈R 对称性 关于x轴、y轴和原点对称 顶点 (±a,0) (0,±a) 轴长 实轴长为2a,虚轴长为2b 渐近线 y=±x y=±x 离心率 e=(e>1) 随学随练 1.(2026·上海·二模)双曲线的渐近线是(   ). A. B. C. D. 2.(25-26高二上·福建厦门·期中)双曲线的渐近线方程为(   ) A. B. C. D. 知识点二 对双曲线的几何性质的五点认识 (1)双曲线的焦点决定双曲线的位置. (2)双曲线的范围决定了双曲线的开放性和无限延展性,由双曲线的方程-=1(a>0,b>0),得=1+≥1,所以x2≥a2,所以|x|≥a,即x≤-a或x≥a. (3)双曲线的离心率和渐近线刻画了双曲线的开口大小,对于双曲线-=1,因为c>a>0,所以e>1,则===,这说明e越趋近于1,则的值越小,因此双曲线的渐近线所夹的双曲线区域越狭窄. (4)对称性:由双曲线的方程-=1(a>0,b>0),若P(x,y)是双曲线上任意一点,则P1(-x,y),P2(x,-y),P3(-x,-y)均在双曲线上,P与P1,P2,P3分别关于y轴、x轴、原点对称,因此双曲线分别关于y轴、x轴、原点对称.双曲线的顶点有两个,而椭圆有四个. (5)双曲线上的所有点中,到给定焦点距离最小的点,是离该焦点最近的实轴的端点. 随学随练 3.(2026·吉林延边·三模)若双曲线的离心率为2,则实数(    ) A. B. C.3 D. 4.(25-26高二下·山西临汾·期中)双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 题型双曲线的几何性质 ▌例1(25-26高二下·上海·期中)已知双曲线:的一条渐近线方程为,且与椭圆有相同的焦点,则双曲线的方程为_____ ▌对点练1-1.(25-26高二下·上海·期中)双曲线的方程为,则该双曲线的渐近线方程为______. 题型由双曲线的几何性质求标准方程 ▌例1(25-26高二下·北京平谷·期中)已知双曲线的一条渐近线斜率为3,则______. ▌对点练1-1(25-26高二下·上海·期中)已知双曲线,则它的焦距为_______. 题型双曲线的离心率问题 ▌例1(25-26高二下·福建福州·期中)中心在原点,焦点在轴上的双曲线的一条渐近线经过点,则它的离心率为___________ ▌对点练1-1(2026·江西·三模)双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则此双曲线的离心率是(    ) A. B. C.2 D. 基础通关 1.(25-26高三下·甘肃武威·期中)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.(25-26高三下·江西赣州·期中)已知直线是双曲线的一条渐近线,则的离心率为(    ) A. B. C. D. 3.(25-26高二下·浙江·期中)已知直线是双曲线:的一条渐近线,则的离心率为(   ) A. B. C.3 D. 4.(25-26高二下·吉林长春·期中)已知双曲线的一条渐近线方程为,则其离心率为(   ) A. B.2 C. D. 5.(25-26高二下·广东珠海·期中)已知双曲线的两个焦点分别为,,点在该双曲线上,则该双曲线的离心率为(   ) A.4 B.3 C.2 D. 6.(25-26高二下·浙江·期中)已知双曲线的方程为,若过点的直线的倾斜角为,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D.2 7.(25-26高二下·湖北·期中)设为坐标原点,,是()的左、右焦点,若在双曲线上存在点,满足的面积为,,则该双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 8.(25-26高二下·福建厦门·期中)已知是双曲线的右焦点,直线与双曲线交于,两点,其中在第一象限,,且,则双曲线的离心率为(   ) A. B. C. D. 9.(2026·河南商丘·模拟预测)若双曲线:(,)的实轴长、虚轴长、焦距成等差数列,则双曲线的渐近线方程为(   ) A. B. C. D. 10.(25-26高二下·浙江·期中)若双曲线,离心率为,则“”是“”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 素养提升 11.(25-26高二下·河南新乡·期中)已知双曲线,过原点作直线与双曲线交于两点,设双曲线的左、右焦点分别为,若,则的面积为(    ) A. B. C. D. 12.(25-26高二下·四川泸州·期中)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. 13.(25-26高二下·广东广州·期中)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. 14.(2026·江西·三模)设双曲线的左焦点为,过作的一条渐近线的垂线,交轴于点,若,则的离心率为(    ) A.2 B. C. D. 15.(25-26高二下·河南许昌·期中)已知双曲线的左、右焦点分别为、,点是双曲线右支上一点,且轴,若直线与以为圆心,为半径的圆相切,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 16.(2026·河北保定·二模)已知分别是双曲线的左、右两个焦点,A,B是双曲线上的两点,,,,则双曲线的离心率为(   ) A. B. C. D. 17.(25-26高二下·河北衡水·期中)已知分别是双曲线的左、右焦点,双曲线右支上任意一点处的切线为,过作切线的垂线,垂足为,为坐标原点,若,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D.2 18.(25-26高二下·贵州·期中)已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为,,为双曲线上位于第二象限的一点,,的内切圆的圆心为,直线的斜率为,则双曲线的离心率为(    ) A. B.2 C.3 D. 19.(2026·青海西宁·二模)已知双曲线 的左、右焦点分别为,若渐近线上存在关于原点对称的两点M,N  (M在第一象限),且,线段的中点在双曲线上,则双曲线的离心率为(   ) A. B. C. D. 20.(25-26高二下·上海·期中)如图,造型为“”的曲线称为双纽线,其对称中心为坐标原点,且曲线上的点满足:到点和的距离之积为定值.若点在曲线上,给出下列四个结论: ①;②;③面积的最大值为;④周长的最小值为;其中,所有正确结论的序号是( ) A.①②③ B.②③ C.①③④ D.①②③④ 试卷第1页(共3页) 试卷第1页(共3页) 学科网(北京)股份有限公司 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $ 第二章 平面解析几何 2.6.2 双曲线的几何性质 课标要点 了解双曲线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线). 学习重难点 重点: 用坐标法解决一些与双曲线的几何性质有关的问题. 难点: 解决与渐近线及离心率有关的一些问题. 知识点一 双曲线的几何性质 焦点位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上 图形 性质 标准方程 -=1(a>0,b>0) -=1(a>0,b>0) 焦点 (±c,0) (0,±c) 焦距 |F1F2|=2c a,b,c的关系 c2=a2+b2 范围 |x|≥a,y∈R |y|≥a,x∈R 对称性 关于x轴、y轴和原点对称 顶点 (±a,0) (0,±a) 轴长 实轴长为2a,虚轴长为2b 渐近线 y=±x y=±x 离心率 e=(e>1) 随学随练 1.(2026·上海·二模)双曲线的渐近线是(   ). A. B. C. D. 【答案】A 【详解】双曲线的标准形式为, 显然该双曲线焦点在轴上,其中,,即,, 因为焦点在轴上的双曲线的渐近线公式是,且, 所以双曲线的渐近线是. 2.(25-26高二上·福建厦门·期中)双曲线的渐近线方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由双曲线的渐近线方程的求法得出答案. 【详解】由题意得,,则其渐近线方程为. 故选:C. 知识点二 对双曲线的几何性质的五点认识 (1)双曲线的焦点决定双曲线的位置. (2)双曲线的范围决定了双曲线的开放性和无限延展性,由双曲线的方程-=1(a>0,b>0),得=1+≥1,所以x2≥a2,所以|x|≥a,即x≤-a或x≥a. (3)双曲线的离心率和渐近线刻画了双曲线的开口大小,对于双曲线-=1,因为c>a>0,所以e>1,则===,这说明e越趋近于1,则的值越小,因此双曲线的渐近线所夹的双曲线区域越狭窄. (4)对称性:由双曲线的方程-=1(a>0,b>0),若P(x,y)是双曲线上任意一点,则P1(-x,y),P2(x,-y),P3(-x,-y)均在双曲线上,P与P1,P2,P3分别关于y轴、x轴、原点对称,因此双曲线分别关于y轴、x轴、原点对称.双曲线的顶点有两个,而椭圆有四个. (5)双曲线上的所有点中,到给定焦点距离最小的点,是离该焦点最近的实轴的端点. 随学随练 3.(2026·吉林延边·三模)若双曲线的离心率为2,则实数(    ) A. B. C.3 D. 【答案】D 【详解】由双曲线的离心率为2,得,所以. 4.(25-26高二下·山西临汾·期中)双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】先写出双曲线的标准方程再求出的值即可求离心率的值. 【详解】双曲线,即,实半轴长,半焦距, 故所求离心率. 题型双曲线的几何性质 ▌例1(25-26高二下·上海·期中)已知双曲线:的一条渐近线方程为,且与椭圆有相同的焦点,则双曲线的方程为_____ 【答案】 【详解】由双曲线:的一条渐近线方程为,得, 由椭圆得双曲线的焦点为,则, 联立解得,所以双曲线的方程为. ▌对点练1-1.(25-26高二下·上海·期中)双曲线的方程为,则该双曲线的渐近线方程为______. 【答案】 【详解】易知双曲线的焦点在轴上,且,, 所以双曲线的渐近线方程为,即. 题型由双曲线的几何性质求标准方程 ▌例1(25-26高二下·北京平谷·期中)已知双曲线的一条渐近线斜率为3,则______. 【答案】 【详解】由题意,. ,, . ▌对点练1-1(25-26高二下·上海·期中)已知双曲线,则它的焦距为_______. 【答案】 【详解】双曲线方程,化为标准方程得, 则双曲线为焦点位于x轴的双曲线,且, 故双曲线的焦距为. 题型双曲线的离心率问题 ▌例1(25-26高二下·福建福州·期中)中心在原点,焦点在轴上的双曲线的一条渐近线经过点,则它的离心率为___________ 【答案】 【详解】由题意可得焦点在轴上的双曲线的渐近线方程为, 因为一条渐近线经过点,所以, 故双曲线的离心率为. ▌对点练1-1(2026·江西·三模)双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则此双曲线的离心率是(    ) A. B. C.2 D. 【答案】C 【分析】根据已知得出渐近线的倾斜角进而得出,再根据即可求解. 【详解】∵双曲线的一条渐近线的倾斜角为, ,, ∴此双曲线的离心率为2. 基础通关 1.(25-26高三下·甘肃武威·期中)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.(25-26高三下·江西赣州·期中)已知直线是双曲线的一条渐近线,则的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】因为双曲线的渐近线方程为, 由题知,所以的离心率为. 3.(25-26高二下·浙江·期中)已知直线是双曲线:的一条渐近线,则的离心率为(   ) A. B. C.3 D. 【答案】B 【分析】应用渐近线方程得出,再应用计算求解. 【详解】因为直线是双曲线:的一条渐近线, 则,所以的离心率为. 4.(25-26高二下·吉林长春·期中)已知双曲线的一条渐近线方程为,则其离心率为(   ) A. B.2 C. D. 【答案】C 【详解】因为双曲线的标准方程为, 所以,双曲线的焦点在x轴上, 又因为一条渐近线方程为, 所以,. 5.(25-26高二下·广东珠海·期中)已知双曲线的两个焦点分别为,,点在该双曲线上,则该双曲线的离心率为(   ) A.4 B.3 C.2 D. 【答案】C 【分析】根据双曲线的焦点以及定义求解即可. 【详解】双曲线的两个焦点为、,焦点在轴上,因此. 设焦点,,已知点在双曲线上, 则,, 因此,得. 所以离心率为. 故选:C. 6.(25-26高二下·浙江·期中)已知双曲线的方程为,若过点的直线的倾斜角为,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D.2 【答案】D 【分析】先应用斜率公式计算得出,再应用计算求解. 【详解】若过点的直线的倾斜角为,则, 所以双曲线的离心率. 7.(25-26高二下·湖北·期中)设为坐标原点,,是()的左、右焦点,若在双曲线上存在点,满足的面积为,,则该双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】首先设点,再利用坐标表示条件中的几何量,即可求解. 【详解】设, 则,且,得, 所以,代入双曲线方程得, 整理为,即, 得,即,则双曲线的离心率. 8.(25-26高二下·福建厦门·期中)已知是双曲线的右焦点,直线与双曲线交于,两点,其中在第一象限,,且,则双曲线的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】如图: 设双曲线的左焦点为,根据双曲线的对称性可得:,且. 所以. 结合双曲线的定义,,. 在中,. 由余弦定理,, 整理得:,所以. 9.(2026·河南商丘·模拟预测)若双曲线:(,)的实轴长、虚轴长、焦距成等差数列,则双曲线的渐近线方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】依题意,,则, 即,即,解得, 故所求渐近线方程为. 10.(25-26高二下·浙江·期中)若双曲线,离心率为,则“”是“”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 【详解】由表示双曲线,可得,解得, 当时,双曲线方程为,则,其离心率为,即“”是“”的充分条件; 由上分析知双曲线方程为,则, 当时,由,解得,即“”是“”的必要条件. 故“”是“”的充分必要条件. 素养提升 11.(25-26高二下·河南新乡·期中)已知双曲线,过原点作直线与双曲线交于两点,设双曲线的左、右焦点分别为,若,则的面积为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用双曲线的定义,结合已知条件求解三角形的边长,然后求解三角形的面积. 【详解】如图,由双曲线的对称性可知四边形为平行四边形,由,则, 不妨设在双曲线的右支上,设,又, 由双曲线的定义可得, 在中,由余弦定理可得:, 即,解得, 所以. 12.(25-26高二下·四川泸州·期中)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. 13.(25-26高二下·广东广州·期中)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. 14.(2026·江西·三模)设双曲线的左焦点为,过作的一条渐近线的垂线,交轴于点,若,则的离心率为(    ) A.2 B. C. D. 【答案】D 【分析】根据题意,设直线的方程为,求得,由,求得 ,进而求得双曲线的离心率. 【详解】由双曲线,可得其渐近线方程为, 不妨设直线的方程为, 令,可得,即, 因为,可得, 可得,解得,所以的离心率为. 15.(25-26高二下·河南许昌·期中)已知双曲线的左、右焦点分别为、,点是双曲线右支上一点,且轴,若直线与以为圆心,为半径的圆相切,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据已知得出,再轴,代入计算得出,最后应用定义得出齐次式计算离心率. 【详解】因为直线与以为圆心,为半径的圆相切,所以圆的半径, 又,所以,所以, 因为轴,所以当时,有,解得,所以, 因为,所以, 所以,整理得, 因为,所以,解得. 16.(2026·河北保定·二模)已知分别是双曲线的左、右两个焦点,A,B是双曲线上的两点,,,,则双曲线的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据双曲线定义及余弦定理得,则,从而得到方程,解出离心率即可. 【详解】如图,设,是双曲线左支上的两点, 令,由双曲线的定义可得. 在中,由余弦定理得, 整理得,解得或(舍去). ,根据双曲线定义可得, ∴,则, ∴为直角三角形,且. 在中,, 即, ∴, ∴.即该双曲线的离心率为. 17.(25-26高二下·河北衡水·期中)已知分别是双曲线的左、右焦点,双曲线右支上任意一点处的切线为,过作切线的垂线,垂足为,为坐标原点,若,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D.2 【答案】B 【分析】求双曲线的离心率即找三者之间的关系,题干中已知右支上一点,根据双曲线定义可知;且根据双曲线的光学性质:从一个焦点发出的光线,经双曲线上一点反射后,反射光线的反向延长线必过另一个焦点;即双曲线上一点的切线,平分该点与两焦点连线的夹角;所以,点处的切线为,是的角平分线;因此想到构造对称点和中位线,结合已知条件求出离心率. 【详解】设,则; 双曲线在点处的切线的方程为, 设切线与轴的交点, 双曲线右焦点,其中:; ; ; ,所以,, 则,故或(舍去), 所以切线与的平分线重合. 如图,延长交于点, 则,故,且为的中点, 则.在中,中位线.又, 则,所以离心率. 18.(25-26高二下·贵州·期中)已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为,,为双曲线上位于第二象限的一点,,的内切圆的圆心为,直线的斜率为,则双曲线的离心率为(    ) A. B.2 C.3 D. 【答案】B 【分析】根据内切圆的性质及双曲线定义可得,再求出,结合直线的斜率得到即可求解. 【详解】由题可知,, ,又, ,则, 当时,,解得, ,为双曲线上位于第二象限的一点, ,又直线的斜率为, , 解得,. 19.(2026·青海西宁·二模)已知双曲线 的左、右焦点分别为,若渐近线上存在关于原点对称的两点M,N  (M在第一象限),且,线段的中点在双曲线上,则双曲线的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据渐近线以及中点坐标公式,再代入双曲线方程,根据离心率求解即可. 【详解】 因为,关于原点对称,且,所以, 所以,因为点在双曲线的渐近线上,且在第一象限,所以, 故线段的中点的坐标为,将其代入,得, 解得. 20.(25-26高二下·上海·期中)如图,造型为“”的曲线称为双纽线,其对称中心为坐标原点,且曲线上的点满足:到点和的距离之积为定值.若点在曲线上,给出下列四个结论: ①;②;③面积的最大值为;④周长的最小值为;其中,所有正确结论的序号是( ) A.①②③ B.②③ C.①③④ D.①②③④ 【答案】A 【分析】根据给定条件,求出曲线C的方程,结合曲线过原点求出,再结合基本不等式及二次函数逐项求解判断. 【详解】依题意,,即, 由曲线过原点,得,①正确; , 当且仅当时取等号,解得,即, ,即, 解得,因此,②正确; 令,由,得, 则, 当且仅当时,有最大值,,③正确; ,当且仅当,即时取等号, 因此在中,,所以 , 所以周长,所以周长的最小值不是,④错误. 试卷第1页,共18页 学科网(北京)股份有限公司 $

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