3.2.1双曲线及其标准方程讲义(知识清单+8类热点题型+分层强化训练)-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

2026-09-10
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摘要:

本讲义聚焦高中数学双曲线及其标准方程核心知识点,通过思维导图构建整体认知,知识梳理先阐述双曲线定义(含集合语言表达及绝对值意义说明),再以表格对比焦点在x轴、y轴上的标准方程,形成衔接椭圆知识的学习支架。 资料亮点在于题型设计系统分层,涵盖定义理解、方程求解等8类题型,典例与变式结合培养数学思维(推理、运算),轨迹问题等体现数学语言表达。思维导图助几何直观,分层精练课中辅助教学,课后可查漏补缺,提升学习效果。

内容正文:

第03讲 3.2.1双曲线及其标准方程 第一部分 思维导图 第二部分 知识梳理 知识点01:双曲线的定义 1、定义:一般地,我们把平面内与两个定点,的距离的差的绝对值等于非零常数(小于)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 双曲线就是下列点的集合:. 3、说明 若将定义中差的绝对值中的绝对值符号去掉,则点的轨迹为双曲线的一支,具体是哪一支,取决于与的大小. (1)若,则,点的轨迹是靠近定点的那一支; (2)若,则,点的轨迹是靠近定点的那一支. 【即学即练1】(25-26高二上·湖南怀化·期末)已知双曲线C:的左右焦点分别为,P为双曲线上一点且,则=(   ) A.2 B.10 C.2或10 D.4或8 【答案】C 【分析】根据双曲线的定义求解即可. 【详解】由双曲线C:, 可知,即, 所以由双曲线定义可知, 解得或, 故选:C 知识点02:双曲线的标准方程 焦点位置 焦点在轴上 焦点在轴上 标准方程 () () 图象 焦点坐标 , , 的关系 两种双曲线 , ()的相同点是:它们的形状、大小都相同,都有,;不同点是:两种双曲线的位置不同,它们的焦点坐标也不同. 【即学即练2】(25-26高二上·北京延庆·期末)已知、,动点满足,则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据双曲线的定义,即可求解方程. 【详解】因为, 所以点是以点为焦点的双曲线的右支,所以,,, 所以点的轨迹方程是,. 故选:C 第三部分 题型精讲 题型01双曲线定义的理解 【典例1】(25-26高二上·云南文山·阶段检测)已知,,动点满足,则点的轨迹是(     ) A.双曲线的一支 B.双曲线 C.椭圆 D.射线 【答案】A 【分析】根据圆锥曲线的定义判断即可. 【详解】由题意可知, 因为, 所以点的轨迹是双曲线的一支. 【典例2】(25-26高二上·重庆大足·期中)已知点的坐标满足,则动点P的轨迹是(    ) A.椭圆 B.双曲线 C.两条射线 D.双曲线的一支 【答案】D 【分析】根据两点间距离化简方程,再根据双曲线的定义即可判断. 【详解】设点,点, 而方程的几何意义是点到两定点M,N的距离之差为, 即, ∴动点的轨迹是双曲线的一支. 故选:D. 【变式1】(25-26高二下·上海黄浦·期中)到两定点的距离之差为定值的点的轨迹一定不是(   ) A.一条直线 B.双曲线的一支 C.一条射线 D.双曲线 【答案】D 【分析】根据双曲线的定义,对定值进行讨论,即可判断选项. 【详解】设两定点分别为和,设, 当时为双曲线的一支, 当时为一条射线, 当时,为的垂直平分线,一条直线, 无论为何值时,都不会是双曲线. 【变式2】(25-26高二上·四川凉山·期末)设,为平面上两个定点,动点满足,则动点P的轨迹为(    ) A.直线 B.两条射线 C.椭圆 D.双曲线 【答案】B 【分析】由即可判断. 【详解】由题可知,, 因此动点P的轨迹为两条射线, 故选:B. 【变式3】(25-26高二上·北京·期中)已知平面内两个定点,,动点P满足,则点P的轨迹为(    ) A.椭圆 B.线段 C.双曲线的一支 D.一条射线 【答案】C 【分析】根据双曲线的概念,判断结果; 【详解】因为,则动点轨迹为双曲线的右支. 故选:C. 题型02利用双曲线定义求方程 【典例1】(25-26高二上·江苏淮安·期中)已知,一炮弹在某处爆炸,在处听到爆炸声的时间比在处早,设声速为340.则爆炸点所在曲线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用双曲线定义计算即可得. 【详解】由题意可知,爆炸点到的距离比到的距离少, 又,由双曲线定义可知,爆炸点为双曲线的左支, 其中,,则, 又,故爆炸点所在曲线的方程为. 故选:B. 【典例2】(25-26高二下·上海·期末)已知点到点的距离减去它到点的距离之差是2,则点的轨迹方程为____________. 【答案】 【详解】由题意,点的轨迹是以为焦点的双曲线的上支,其方程形如 其中,则, 故点的轨迹方程为. 【变式1】(25-26高二上·江西萍乡·期中)方程的化简结果为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】设,将条件中的等式转化为,即动点的轨迹为双曲线,然后得到双曲线的,求出,即可写出双曲线方程. 【详解】设,,点, 则,, ∴, 由双曲线的定义可知,动点的轨迹为双曲线,焦点为,, ∴,,,则, ∴动点的轨迹为双曲线方程为:. 故选:B. 【变式2】(25-26高二上·湖南长沙·阶段检测)设,是平面内两个定点,动点P满足,则P点的轨迹方程是(    ). A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用双曲线的定义求解即可. 【详解】由双曲线的定义可知,点P的轨迹是以,为焦点的双曲线, 因为,,所以, 所以其轨迹方程为. 故选:B 【变式3】(2025·北京海淀·二模)已知.若动点满足,则的轨迹的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由双曲线的定义即可得出答案. 【详解】∵,动点满足, ∴动点的轨迹为双曲线且为右支,,,, ∴的轨迹的方程为, 故选:D. 题型03利用双曲线定义求点到焦点距离及最值 【典例1】(25-26高二上·安徽六安·期末)双曲线上一点到它的一个焦点的距离为5,那么点到另一个焦点的距离为(    ) A.1或9 B.9 C.2或6 D.6 【答案】B 【分析】利用双曲线的定义和性质可求答案. 【详解】由方程可得, 由定义可得,因为,所以或, 双曲线上的点到同侧焦点的最小距离为, 所以. 故选:B 【典例2】设,为双曲线C:的左、右焦点,Q为双曲线右支上一点,点P(0,2).当取最小值时,的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】结合双曲线定义数形结合判断取最小值时,三点共线,联立直线及双曲线方程解出Q的坐标为,即可求解的值. 【详解】由双曲线定义得, 故 如图示,当三点共线,即Q在M位置时,取最小值, ,故方程为, 联立,解得点Q的坐标为 (Q为第一象限上的一点), 故 故选:A 【变式1】双曲线的两个焦点分别是,,双曲线上一点P到的距离是7,则P到的距离是(    ) A.13 B.1 C.1或13 D.2或14 【答案】A 【分析】根据的长度先确定出点的位置,然后根据双曲线的定义可知,由此可求出P到的距离. 【详解】由双曲线方程,得,. 因为,所以点P在靠近的一支上, 所以,所以, 又因为,所以. 故选:A. 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是通过距离先确定出点位置,不能直接利用定义进行求解. 【变式2】(多选)(25-26高二上·内蒙古锡林郭勒·期末)已知P为双曲线右支上一点,那么点P到双曲线左焦点F的距离可能是(    ) A.4 B.5 C.6 D.7 【答案】CD 【分析】由题意,根据双曲线的方程可得,结合即可下结论. 【详解】由已知可得: 所以, 所以 故选:CD 【变式3】(25-26高二上·宁夏固原·期末)双曲线的左右焦点分别为,为双曲线上的一点,若,则__________. 【答案】9 【分析】由焦半径取值范围确定P点位置,从而由双曲线定义即可求解. 【详解】由双曲线,可知:, 所以当在左支上时,当在右支上时, 因为,所以在左支上,所以. 故答案为:9. 题型04利用双曲线定义求双曲线中线段和差最值 【典例1】(25-26高二下·河北衡水·阶段检测)已知双曲线的右焦点为F,P为双曲线右支上一动点,,则的最小值为(     ) A. B. C.5 D.10 【答案】B 【分析】设双曲线的左焦点为,根据双曲线的定义,将转化为,即可求其最小值. 【详解】设双曲线的左焦点为,则,所以,. 则由题意可得,,即. 所以, 当且仅当三点共线时,等号成立. 即的最小值为. 【典例2】(25-26高二下·陕西宝鸡·阶段检测)已知双曲线的左焦点为为双曲线右支上任意一点,点的坐标为(3,1),则的最大值为___________. 【答案】 【详解】由题意可知双曲线的实半轴长,设右焦点为, 所以, , 当且仅当、、三点共线且在点和点之间时取等号. 的最大值为 【变式1】(25-26高二上·江苏·期末)已知双曲线:的左焦点为F,P为C的右支上一动点,定点,则的最大值为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】设双曲线右焦点为,利用双曲线的定义,将的最大值问题转化为的最小值问题,从而借助平面中三角形两边之差小于第三边的几何性质求解即可. 【详解】设双曲线的右焦点为,则,, 而(渐近线斜率), 故直线与双曲线的右支交于两个不同的点, 而,仅当共线且A在之间时等号成立, 所以, 当共线且A在之间时等号成立. 所以的最大值为, 故选:C 【变式2】(24-25高一上·广东·阶段检测)是双曲线的右支上一点,、分别是圆和上的点,则的最大值为(    ) A.6 B.7 C.8 D.9 【答案】D 【分析】根据题设及双曲线定义、圆的性质确定点到圆上点距离差的最大值. 【详解】双曲线中,如图所示:   ,,,设左、右焦点为,, ,, , ,三点共线且在之间时取等号, ,则,共线且在之间时取等号, 所以. 故选:D 【变式3】(2026·云南保山·二模)已知点、分别为双曲线的左、右焦点,为双曲线右支上任意一点,点的坐标为,则的最小值为________. 【答案】 【详解】由题可知双曲线的实半轴长,设左焦点为, 由双曲线定义,,得, 所以, , 当且仅当、、三点共线且在点和点之间时取等号. 题型05判断方程是否表示双曲线 【典例1】(23-24高二下·浙江·期中)“”是“方程表示的曲线是双曲线”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 【分析】根据双曲线的标准方程,结合充分、必要条件的概念即可求解. 【详解】若,则,所以方程表示双曲线; 若方程表示双曲线,则,解得或, 所以“”是“方程表示双曲线”的充分不必要条件. 故选:A 【典例2】(多选)(25-26高二上·广东清远·期中)方程表示的曲线为,下列正确的命题是(   ) A.曲线不可能是圆; B.若,则曲线为椭圆; C.若曲线为双曲线,则或; D.若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则. 【答案】CD 【分析】根据方程的特点,结合圆、椭圆和双曲线的标准方程判断. 【详解】对于A,若曲线是圆,则,解得,故A错误; 对于B,若曲线为椭圆,则,解得且,故B错误; 对于C,若曲线为双曲线,则,解得或,故C正确; 对于D,若曲线表示焦点在x轴上的椭圆,则,解得,故D正确; 故选:CD. 【变式1】(多选)(23-24高二上·湖北武汉·期中)若方程所表示的曲线为,则下列说法错误的是(    ) A.若为椭圆,则 B.若为双曲线,则或 C.若为椭圆,则焦距为定值 D.若为双曲线,则焦距为定值 【答案】ACD 【分析】根据椭圆以及双曲线的标准方程,即可结合选项逐一求解. 【详解】方程,由,解得,,,此时曲线是椭圆,所以A不正确.   由得或,此时表示的曲线是双曲线,所以B正确, 当,解得,此时曲线表示焦点在轴上的椭圆, 故焦距为,不为定值,故C错误, 当,解得时,此时曲线表示焦点在轴上的双曲线, 则焦距为,不为定值,故D错误, 故选:ACD. 【变式2】(多选)(23-24高二上·内蒙古赤峰·阶段检测)方程,则下列说法正确的是(    ) A.当时,方程表示椭圆 B.当时,方程表示焦点在轴上的双曲线 C.当时,方程表示圆 D.当或时,方程表示双曲线 【答案】BCD 【分析】根据方程中分母的正负及是否相等可判断选项即可. 【详解】当时,由,且即时,此方程表示圆,故A不正确; 当时,,,由方程可知表示焦点在轴上的双曲线,故B正确; 由A可知,当时,方程表示圆,故C正确; 当时,,,故方程表示焦点在轴上的双曲线,当时,由B可知,方程表示双曲线,故D正确. 故选:BCD 【变式3】(多选)(23-24高二上·吉林·期中)对于曲线,下列说法正确的是(    ) A.当时,曲线C表示椭圆 B.当时,曲线C表示焦点在y轴上的双曲线 C.若曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,则 D.曲线C只能表示椭圆和双曲线 【答案】BC 【分析】根据圆,椭圆和双曲线的方程判断. 【详解】解:若曲线C表示椭圆,则,解得且,故A错误; 曲线C表示焦点在y轴上的双曲线,则,解得,故B正确; 若曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,则,解得,故C正确; 当时,方程为,表示圆,故D错误; 故选:BC 题型06求双曲线方程 【典例1】(25-26高二上·河南·阶段检测)求适合下列条件的双曲线的标准方程. (1)焦点为,,且经过点; (2)焦点在y轴上,经过点,. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)判断焦点位置,利用待定系数法求解; (2)利用待定系数法求解. 【详解】(1)因为双曲线的焦点为,, 则焦点在上,且, 方程可设为 又经过点, 则, 又,则, 所以双曲线方程为 (2)因为焦点在y轴上, 可设方程为, 又经过点,, 则,解得, 所以双曲线方程为. 【典例2】(25-26高二上·江西南昌·期中)(1)求经过和两点的椭圆标准方程; (2)求与双曲线有相同的焦点,且过点的双曲线标准方程. 【答案】(1);(2) 【分析】(1)根据椭圆的焦点分别在轴或轴上设椭圆方程,代入两点列方程组求解即得所求椭圆方程; (2)设所求双曲线为(,),根据条件得出关于的方程组,求解即得所求双曲线方程. 【详解】(1)当椭圆的焦点在x轴上时,设椭圆的标准方程为(), 将两点坐标代入方程可得:,解得,因,不合题意,舍去; 当椭圆的焦点在y轴上时,设椭圆的标准方程为(), 将两点坐标代入方程可得,解得,符合题意, 此时椭圆的标准方程为. 综上,椭圆的标准方程为. (2)依题意,设所求双曲线为(,). 因两曲线有相同的焦点,所以①. 又点在双曲线上,所以②. 由①②联立,解得. 故所求的双曲线方程为. 【变式1】(24-25高二上·黑龙江牡丹江·阶段检测)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; 【答案】(1) (2) 【分析】(1)结合的值,设出双曲线方程,将点坐标代入,计算参数即可. (2)结合已知双曲线,设出所求双曲线方程,代入点的坐标,计算参数,即可求出答案. 【详解】(1)因为双曲线的焦点在轴上, 所以可设双曲线的标准方程为, 由,经过点, 可得,解得, 故双曲线的标准方程为; (2)设所求双曲线的方程为. 双曲线过点, , 解得或(舍去). 双曲线的标准方程为. 【变式2】(24-25高二上·辽宁铁岭·期中)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)过点和. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)依题意设双曲线的标准方程为,将点的坐标代入求出,即可得解; (2)设双曲线方程为,代入点的坐标得到方程组,解得、即可. 【详解】(1)因为双曲线的焦点在轴上, 所以可设双曲线的标准方程为, 由,经过点, 可得,解得, 故双曲线的标准方程为; (2)依题意设双曲线方程为, 则,解得,所以双曲线方程为; 【变式3】(24-25高二上·全国·课后作业)求满足下列条件的双曲线的标准方程: (1),焦点在轴上; (2),经过点,焦点在轴上; (3)双曲线过两点. 【答案】(1); (2); (3). 【分析】(1)利用求出双曲线的标准方程. (2)设出双曲线的标准方程,结合给定点的坐标求出即可. (3)设方程为,建立方程组求解即得. 【详解】(1)由双曲线的焦点在轴上,,,得, 所以所求双曲线的标准方程为. (2)由双曲线的焦点在轴上,设双曲线的标准方程为, 由,且点在双曲线上,得,解得, 所以所求双曲线的标准方程为. (3)设所求双曲线方程为, 由点在双曲线上,得,解得, 所以所求双曲线的标准方程为. 题型07双曲线中的轨迹方程问题 【典例1】(2026高二·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,,动点和分别位于正半轴和负半轴上,若,则和的交点的轨迹方程为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】通过设出交点的坐标,利用、、、的坐标关系以及已知条件来建立等式,从而求出的轨迹方程. 【详解】设,,. 因为,所以. 已知,, 根据直线的截距式方程(为轴上的截距,为轴上的截距), 可得直线的方程:. 已知,,则直线的方程为. 因为是和的交点,所以的坐标满足和的方程. 对于直线的方程,可得. 对于直线的方程,可得. 所以,或, 又因为,所以,即. 故选:D. 【典例2】(25-26高二上·河北秦皇岛·期末)(1)已知是椭圆上一动点,为坐标原点,求线段的中点的轨迹方程. (2)已知动点到定点的距离与到定直线的距离的比是,求点的轨迹方程. 【答案】(1);(2). 【分析】(1)利用相关点法,设,,从而得到,代入方程整理即可; (2)设,由距离公式得到方程,整理即可. 【详解】(1)设,, 由中点坐标公式得,所以. 又点在椭圆上,所以,即. (2)由题意,设,则, 所以,整理得,即点的轨迹方程为. 【变式1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知圆,点在圆A上运动,设线段PB的垂直平分线和直线PA的交点为,则点的轨迹方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据垂直平分线的性质,可得,结合双曲线的定义,可得a,c的值,根据a,b,c的关系,即可求得答案. 【详解】因为圆心,,所以, 因为线段PB的垂直平分线和直线PA的交点为, 所以, 所以, 所以Q点轨迹为双曲线,且, 所以,则点的轨迹方程为.    故选:B 【变式2】已知两点坐标分别为,直线与斜率之积为24,求的轨迹方程. 【答案】 【详解】设,由题意知,,其中, 化简整理得, 所以点的轨迹方程为. 【变式3】(24-25高二上·全国·课后作业)如图,点的坐标分别是,直线,相交于点,且它们的斜率之积是,试求点的轨迹方程.    【答案】 【分析】首先设的坐标为,由已知点的坐标代入求得直线的斜率,由乘积为即可得到点坐标的关系式,将其整理化简可得到的轨迹方程,最后去除多余点. 【详解】设,则直线的斜率, 直线的斜率, 由题意得,, 化简,整理得, 所以点的轨迹方程为:. 题型08双曲线中的焦点三角形问题 【典例1】(26-27高三上·甘肃·开学考试)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过作直线交的左支于,两点,且,则的周长为(    ) A.13 B.14 C.15 D.16 【答案】B 【分析】先把双曲线方程化为标准形式,再利用双曲线的定义求解. 【详解】把双曲线方程化为标准形式 , 设双曲线实半轴长为,那么, 根据双曲线的定义可知,,, 又, 所以的周长为. 【典例2】(2025·贵州安顺·二模)已知是双曲线的左,右焦点,点在双曲线上,,则(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据双曲线定理及余弦定理可求. 【详解】由题设,双曲线的实半轴长,且, 因为,故在右支上且, 而,故, 由余弦定理可得:, 故选:C. 【变式1】(2025·新疆·模拟预测)已知双曲线的两个焦点分别为,,双曲线上一点P与的距离为2,则(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】先应用双曲线定义得出,,再应用余弦定理计算求解即可. 【详解】因为,, 由双曲线的定义可知,得, 又因为, 在中,, 所以. 故选:B. 【变式2】(2025·四川成都·三模)双曲线的两个焦点分别是与,焦距为4,M是双曲线上的一点,且,则的面积是_______. 【答案】6 【分析】根据给定条件,结合双曲线定义求出,进而求出三角形面积. 【详解】由双曲线的焦距为4,得,解得, 由,,解得或, 当时,点为双曲线离焦点较近的顶点,与共线,不符合要求, 因此,,为直角三角形, 所以的面积是. 故答案为:6 【变式3】(24-25高二上·云南昭通·期中)若是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在双曲线上,且,离心率为,则的面积为__________. 【答案】4 【分析】由题意,易知为直角三角形,根据勾股定理和双曲线的定义计算可得,结合三角形的面积公式计算即可求解. 【详解】双曲线中,解得, 所以,得,所以, 故为直角三角形,得, 由双曲线的定义知, 所以, 得,所以. 故答案为:4 第四部分 题型精练 A夯实基础 B能力提升 C综合素养 A夯实基础 1.(26-27高二上·全国·课后作业)已知,,动点满足,当为3和5时,点的轨迹分别是(   ) A.双曲线和一条直线 B.双曲线和两条射线 C.双曲线的一支和一条直线 D.双曲线的一支和一条射线 【答案】D 【详解】依题意得. 当时,,此时,符合双曲线定义, 因此点的轨迹是双曲线靠近的右支,故点的轨迹为双曲线的一支; 当时,,此时, 说明点满足和、共线,且在的右侧(含点),沿轴正方向延伸, 故点的轨迹为一条射线. 综上,点的轨迹分别是双曲线的一支和一条射线. 2.(25-26高二下·云南昭通·期末)已知双曲线的一个焦点坐标为,则(   ) A.3 B.6 C. D.9 【答案】D 【详解】双曲线的标准方程为其中 设双曲线的焦距参数为 ,则 已知一个焦点坐标为 ,所以 因此 3.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)已知双曲线C:,则(   ) A. B.C的焦点在x轴上 C. D.C的焦点在y轴上 【答案】D 【分析】根据双曲线方程的代数特征求得的取值范围,进而判断出正确答案. 【详解】由方程表示双曲线,可得二次项分母异号, 即, 解得. 因此,,,将方程化为双曲线标准形式, 可得双曲线的焦点在轴上. 对于选项A:与矛盾,故A错误. 对于选项B:双曲线焦点在轴上,故B错误. 对于选项C:的完整取值范围为,仅为其子集,故C错误. 对于选项D:由上述推导,双曲线的焦点在轴上,故D正确. 4.(2026·四川遂宁·二模)已知方程表示双曲线,则的取值范围为(    ) A. B. C. D.或 【答案】D 【详解】由题意得:,解得或. 5.(25-26高三下·江西赣州·期中)设为实数,若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】方程表示焦点在轴上的双曲线,,解得. 6.(25-26高二上·陕西安康·期末)记双曲线的左,右焦点分别为上一点满足,,则的周长为(    ) A.22 B.24 C.26 D.28 【答案】D 【分析】由双曲线定义可得,从而求出,得到,求出答案. 【详解】由双曲线定义可知,即,故, 故,故, 所以,的周长为. 故选:D 7.(多选)已知点在双曲线上,,分别为双曲线的左、右焦点,若的面积为,则下列说法正确的是(    ) A.点到x轴的距离为 B. C.为钝角三角形 D. 【答案】AC 【分析】根据双曲线的方程,定义与性质,结合三角形的面积求出点的坐标,结合两点的距离公式、斜率公式以及余弦定理,对选项逐一判断即可. 【详解】由双曲线的方程可得,,则, 由的面积为,得,解得, 即点到x轴的距离为,故A选项正确; 将代入双曲线方程可得,根据双曲线的对称性可设, 则, 由双曲线的定义知,则, 则,故B选项错误; 在中,, 则,为钝角, 则为钝角三角形,故C选项正确; , 则错误, 故选:AC. 8.(多选)(25-26高二上·河北石家庄·阶段检测)已知曲线,则(    ) A.若曲线C表示圆,则 B.若曲线C表示椭圆,则 C.若曲线C表示双曲线,则或 D.曲线C不可能表示等轴双曲线 【答案】AD 【分析】根据圆、椭圆、双曲线、等轴双曲线的标准方程逐一判断即可. 【详解】A:若曲线C表示圆,则有,本选项正确; B:若曲线C表示椭圆,则有,且,所以本选项不正确; C:若曲线C表示双曲线,则有,或,解得,或 所以本选项不正确; D:若曲线C表示等轴双曲线,则有或 两个方程组都是空集,所以曲线C不可能表示等轴双曲线,因此本选项正确, 故选:AD 9.(2026·北京海淀·一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,.若C上一点P满足,则______. 【答案】7 【分析】根据方程可得,结合双曲线的定义运算求解. 【详解】由题意可知:,,则, 由双曲线定义可得,即, 解得或(舍去), 且,符合题意, 所以. 10.(2026高二上·浙江温州·专题练习)已知平面上的动点与点,满足,则点的轨迹方程为_____. 【答案】 【分析】根据题意,求得,得到,进而得到点的轨迹方程. 【详解】由点,,可得, 因为,即,可得点三点共线, 且点的轨迹方程为. 故答案为: B能力提升 1.(25-26高二下·河南新乡·期末)已知为双曲线的左、右焦点,点在双曲线右支上,且,则的周长为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用双曲线定义设出两焦半径,再在焦点三角形中由余弦定理列方程求边长,最后相加得周长. 【详解】因为双曲线,则,所以. 因为点在双曲线右支上,所以. 令,则,又因为,, 所以由余弦定理得,即, 即,因为,解得,即,所以, 则的周长为. 2.(2026·河南驻马店·模拟预测)已知是一个动点,过点分别作直线,的垂线,垂足分别为,.若的面积为,则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C.或 D.或 【答案】D 【分析】设动点坐标,利用点到直线距离公式表示垂线段长度,结合两直线夹角与三角形面积公式建立方程,化简后得到轨迹方程. 【详解】不妨设, 设动点,直线与的一般式为、, 由点到直线的距离公式,得,. 直线与的夹角为,由, 得与两直线夹角互补,故. 由, 即, 化简得,即. 当时,整理为; 当时,整理为. 因此动点的轨迹方程为或. 3.(多选)(26-27高三上·浙江·阶段检测)已知双曲线,焦点,,以坐标原点为圆心,为半径的圆与双曲线于第一象限交于点,则下列满足内切圆半径为1的双曲线方程有(   ) A. B. C. D. 【答案】BCD 【分析】通过内切圆半径确定双曲线中需满足的等式关系,进而逐项判断即可. 【详解】以原点为圆心、为半径的圆方程为,该圆过双曲线的两个焦点, 根据直径所对圆周角为直角,可得为直角三角形,, 设,,由双曲线定义得; 直角三角形内切圆半径公式为,又,, 代入得;结合, 可得:, 由勾股定理, 将、代入上式化简可得关系:; 选项A:双曲线,,, ,不满足条件, 选项B:双曲线,,, ,满足条件, 选项C:双曲线,,, ,满足条件, 选项D:双曲线,,, ,满足条件. 4.(多选)(25-26高二上·福建宁德·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知点是一个动点,则(    ) A.若,则点的轨迹为椭圆. B.若,则点的轨迹为双曲线. C.若,则点的轨迹为圆. D.若,则点的轨迹为两条射线. 【答案】ACD 【分析】利用椭圆、双曲线、圆的定义,逐项判断即可. 【详解】对于A,,则点的轨迹为以为焦点的椭圆,A正确; 对于B,,则点的轨迹是以为焦点双曲线的右支,B错误; 对于C,由,得,则点的轨迹是以为直径的圆,C正确; 对于D,,则点的轨迹是以为端点,且不过的两条射线,D正确. 故选:ACD 5.(26-27高三·全国·一轮复习)已知双曲线C:=1的左、右焦点分别为,,P为C的右支上一点,且,则的面积为______. 【答案】48 【分析】根据所给条件结合双曲线的定义求出.方法一:过点作的垂线交于,求出的高,即可求出三角形的面积;方法二:在中运用余弦定理求得,求得,进而求出三角形的面积;方法三:根据海伦公式求三角形的面积. 【详解】由可得,,, , , 方法一:过点作的垂线交于,则, , 所以的面积为. 方法二:在中,. 因为,所以, 所以. 方法三:根据海伦公式,,其中是三角形的三边长,得 . C综合素养 1.设动圆的半径为,它与圆外切,且与圆内切,求圆心的轨迹方程. 【答案】 【分析】根据两圆关系及已知有,再由双曲线的定义确定轨迹并写出轨迹方程. 【详解】因为动圆与圆外切,所以, 因为动圆与圆内切,所以, 所以, 根据双曲线的定义,点的轨迹为双曲线的右支,且, 所以,则, 所以圆心的轨迹方程E为. 2.(26-27高三·全国·一轮复习)已知动点与两定点,连线的斜率之积等于常数. (1)求动点P的轨迹C的方程; (2)试根据λ的取值情况讨论轨迹C的形状. 【答案】(1),, (2)当时,轨迹C为中心在原点,焦点在x轴上的双曲线(除去顶点); 当时,轨迹C为中心在原点,焦点在x轴上的椭圆(除去长轴的两个端点); 当时,轨迹C为以原点为圆心,1为半径的圆除去点,; 当时,轨迹C为中心在原点,焦点在y轴上的椭圆(除去短轴的两个端点). 【分析】(1)设,,根据题意结合斜率公式运算求解可得轨迹方程,要注意限制条件; (2)由(1)知动点P的轨迹C的方程,结合圆、椭圆以及双曲线的方程分析判断. 【详解】(1)设,, 由题意可得:,整理可得, 由,可得, 所以动点P的轨迹C的方程为,,. (2)由(1)知动点P的轨迹C的方程为,,. 当时,轨迹C为中心在原点,焦点在x轴上的双曲线(除去顶点); 当时,轨迹C为中心在原点,焦点在x轴上的椭圆(除去长轴的两个端点); 当时,轨迹C为以原点为圆心,1为半径的圆除去点,; 当时,轨迹C为中心在原点,焦点在y轴上的椭圆(除去短轴的两个端点). 3.(2026·河南·模拟预测)在平面直角坐标系中,一动直线分别交,于A,B(A,B横坐标同号)两点,且的面积恒为4. (1)求中点的轨迹的方程; (2)若直线交轨迹于,两点,的面积为,求的值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)先利用三角形面积为4,建立,两点坐标之间的等量关系;设中点的坐标,利用中点坐标公式将点坐标用,两点坐标表示,即可求出点的轨迹的方程; (2)联立方程组,分别根据弦长公式表示出,再根据点到直线的距离公式求出距离,根据面积为建立等量关系即可求出. 【详解】(1)解:设,,由题知, 则,    设,则,,所以, 因此,中点的轨迹的方程. (2)解:设,, 将代入,整理得, 则,解得,,, 由弦长公式可得: , 设点到直线的距离为,则, 所以, 两边同时平方,化简整理得, 解得或(舍),所以. 4.(25-26高三·全国·三轮复习)已知双曲线的左、右顶点分别为A和B,和是双曲线上两个不同的动点.求直线与交点的轨迹C的方程. 【答案】 【分析】设直线与的交点为,求出直线与的方程,两式相乘得,再利用在双曲线上,整理化简可得答案. 【详解】设直线与的交点为, ∵A,B是双曲线的左、右顶点,∴, ,, 两式相乘得,而在双曲线上, 所以,即,所以,化简得:,即. 又当时,则交点为或,与题意不合,故去掉左右顶点; 当时,则交点为,的斜率为,与双曲线渐近线平行,与双曲线仅有一个交点A,故去掉上下顶点; ∴直线与的交点的轨迹C的方程是. 5.(2026高三·全国·专题练习)已知圆 ,过点的直线与圆交于两点,过点作的平行线交直线于点.求点的轨迹的方程; 【答案】 【分析】利用与平行及的几何关系,推导出 ,再根据双曲线的定义,确定点的轨迹是以为焦点、实轴长为的双曲线右支,进而求出轨迹方程. 【详解】圆的圆心为,半径,定点,则, 如图,由于与平行,得, 又因为,所以, 因此,又, 所以,故; 点在直线上,故,即; 因,根据双曲线定义,点的轨迹是以为焦点,实轴长的双曲线右支, 半焦距,实半轴,则,轨迹方程为 . 学科网(北京)股份有限公司 $ 第03讲 3.2.1双曲线及其标准方程 第一部分 思维导图 第二部分 知识梳理 知识点01:双曲线的定义 1、定义:一般地,我们把平面内与两个定点,的距离的差的绝对值等于非零常数(小于)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 双曲线就是下列点的集合:. 3、说明 若将定义中差的绝对值中的绝对值符号去掉,则点的轨迹为双曲线的一支,具体是哪一支,取决于与的大小. (1)若,则,点的轨迹是靠近定点的那一支; (2)若,则,点的轨迹是靠近定点的那一支. 【即学即练1】(25-26高二上·湖南怀化·期末)已知双曲线C:的左右焦点分别为,P为双曲线上一点且,则=(   ) A.2 B.10 C.2或10 D.4或8 知识点02:双曲线的标准方程 焦点位置 焦点在轴上 焦点在轴上 标准方程 () () 图象 焦点坐标 , , 的关系 两种双曲线 , ()的相同点是:它们的形状、大小都相同,都有,;不同点是:两种双曲线的位置不同,它们的焦点坐标也不同. 【即学即练2】(25-26高二上·北京延庆·期末)已知、,动点满足,则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 第三部分 题型精讲 题型01双曲线定义的理解 【典例1】(25-26高二上·云南文山·阶段检测)已知,,动点满足,则点的轨迹是(     ) A.双曲线的一支 B.双曲线 C.椭圆 D.射线 【典例2】(25-26高二上·重庆大足·期中)已知点的坐标满足,则动点P的轨迹是(    ) A.椭圆 B.双曲线 C.两条射线 D.双曲线的一支 【变式1】(25-26高二下·上海黄浦·期中)到两定点的距离之差为定值的点的轨迹一定不是(   ) A.一条直线 B.双曲线的一支 C.一条射线 D.双曲线 【变式2】(25-26高二上·四川凉山·期末)设,为平面上两个定点,动点满足,则动点P的轨迹为(    ) A.直线 B.两条射线 C.椭圆 D.双曲线 【变式3】(25-26高二上·北京·期中)已知平面内两个定点,,动点P满足,则点P的轨迹为(    ) A.椭圆 B.线段 C.双曲线的一支 D.一条射线 题型02利用双曲线定义求方程 【典例1】(25-26高二上·江苏淮安·期中)已知,一炮弹在某处爆炸,在处听到爆炸声的时间比在处早,设声速为340.则爆炸点所在曲线的方程为(   ) A. B. C. D. 【典例2】(25-26高二下·上海·期末)已知点到点的距离减去它到点的距离之差是2,则点的轨迹方程为____________. 【变式1】(25-26高二上·江西萍乡·期中)方程的化简结果为(    ) A. B. C.D. 【变式2】(25-26高二上·湖南长沙·阶段检测)设,是平面内两个定点,动点P满足,则P点的轨迹方程是(    ). A. B. C. D. 【变式3】(2025·北京海淀·二模)已知.若动点满足,则的轨迹的方程为(    ) A. B. C. D. 题型03利用双曲线定义求点到焦点距离及最值 【典例1】(25-26高二上·安徽六安·期末)双曲线上一点到它的一个焦点的距离为5,那么点到另一个焦点的距离为(    ) A.1或9 B.9 C.2或6 D.6 【典例2】设,为双曲线C:的左、右焦点,Q为双曲线右支上一点,点P(0,2).当取最小值时,的值为(    ) A. B. C. D. 【变式1】双曲线的两个焦点分别是,,双曲线上一点P到的距离是7,则P到的距离是(    ) A.13 B.1 C.1或13 D.2或14 【变式2】(多选)(25-26高二上·内蒙古锡林郭勒·期末)已知P为双曲线右支上一点,那么点P到双曲线左焦点F的距离可能是(    ) A.4 B.5 C.6 D.7 【变式3】(25-26高二上·宁夏固原·期末)双曲线的左右焦点分别为,为双曲线上的一点,若,则__________. 题型04利用双曲线定义求双曲线中线段和差最值 【典例1】(25-26高二下·河北衡水·阶段检测)已知双曲线的右焦点为F,P为双曲线右支上一动点,,则的最小值为(     ) A. B. C.5 D.10 【典例2】(25-26高二下·陕西宝鸡·阶段检测)已知双曲线的左焦点为为双曲线右支上任意一点,点的坐标为(3,1),则的最大值为___________. 【变式1】(25-26高二上·江苏·期末)已知双曲线:的左焦点为F,P为C的右支上一动点,定点,则的最大值为(   ) A. B. C. D. 【变式2】(24-25高一上·广东·阶段检测)是双曲线的右支上一点,、分别是圆和上的点,则的最大值为(    ) A.6 B.7 C.8 D.9 【变式3】(2026·云南保山·二模)已知点、分别为双曲线的左、右焦点,为双曲线右支上任意一点,点的坐标为,则的最小值为________. 题型05判断方程是否表示双曲线 【典例1】(23-24高二下·浙江·期中)“”是“方程表示的曲线是双曲线”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 【典例2】(多选)(25-26高二上·广东清远·期中)方程表示的曲线为,下列正确的命题是(   ) A.曲线不可能是圆; B.若,则曲线为椭圆; C.若曲线为双曲线,则或; D.若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则. 【变式1】(多选)(23-24高二上·湖北武汉·期中)若方程所表示的曲线为,则下列说法错误的是(    ) A.若为椭圆,则 B.若为双曲线,则或 C.若为椭圆,则焦距为定值 D.若为双曲线,则焦距为定值 【变式2】(多选)(23-24高二上·内蒙古赤峰·阶段检测)方程,则下列说法正确的是(    ) A.当时,方程表示椭圆 B.当时,方程表示焦点在轴上的双曲线 C.当时,方程表示圆 D.当或时,方程表示双曲线 【变式3】(多选)(23-24高二上·吉林·期中)对于曲线,下列说法正确的是(    ) A.当时,曲线C表示椭圆 B.当时,曲线C表示焦点在y轴上的双曲线 C.若曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,则 D.曲线C只能表示椭圆和双曲线 题型06求双曲线方程 【典例1】(25-26高二上·河南·阶段检测)求适合下列条件的双曲线的标准方程. (1)焦点为,,且经过点; (2)焦点在y轴上,经过点,. 【典例2】(25-26高二上·江西南昌·期中)(1)求经过和两点的椭圆标准方程; (2)求与双曲线有相同的焦点,且过点的双曲线标准方程. 【变式1】(24-25高二上·黑龙江牡丹江·阶段检测)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; 【变式2】(24-25高二上·辽宁铁岭·期中)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)过点和. 【变式3】(24-25高二上·全国·课后作业)求满足下列条件的双曲线的标准方程: (1),焦点在轴上; (2),经过点,焦点在轴上; (3)双曲线过两点. 题型07双曲线中的轨迹方程问题 【典例1】(2026高二·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,,动点和分别位于正半轴和负半轴上,若,则和的交点的轨迹方程为( ) A. B. C. D. 【典例2】(25-26高二上·河北秦皇岛·期末)(1)已知是椭圆上一动点,为坐标原点,求线段的中点的轨迹方程. (2)已知动点到定点的距离与到定直线的距离的比是,求点的轨迹方程. 【变式1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知圆,点在圆A上运动,设线段PB的垂直平分线和直线PA的交点为,则点的轨迹方程为(   ) A. B. C.D. 【变式2】已知两点坐标分别为,直线与斜率之积为24,求的轨迹方程. 【变式3】(24-25高二上·全国·课后作业)如图,点的坐标分别是,直线,相交于点,且它们的斜率之积是,试求点的轨迹方程.    题型08双曲线中的焦点三角形问题 【典例1】(26-27高三上·甘肃·开学考试)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过作直线交的左支于,两点,且,则的周长为(    ) A.13 B.14 C.15 D.16 【典例2】(2025·贵州安顺·二模)已知是双曲线的左,右焦点,点在双曲线上,,则(   ) A. B. C. D. 【变式1】(2025·新疆·模拟预测)已知双曲线的两个焦点分别为,,双曲线上一点P与的距离为2,则(   ) A. B. C. D. 【变式2】(2025·四川成都·三模)双曲线的两个焦点分别是与,焦距为4,M是双曲线上的一点,且,则的面积是_______. 【变式3】(24-25高二上·云南昭通·期中)若是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在双曲线上,且,离心率为,则的面积为__________. 第四部分 题型精练 A夯实基础 B能力提升 C综合素养 A夯实基础 1.(26-27高二上·全国·课后作业)已知,,动点满足,当为3和5时,点的轨迹分别是(   ) A.双曲线和一条直线 B.双曲线和两条射线 C.双曲线的一支和一条直线 D.双曲线的一支和一条射线 2.(25-26高二下·云南昭通·期末)已知双曲线的一个焦点坐标为,则(   ) A.3 B.6 C. D.9 3.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)已知双曲线C:,则(   ) A. B.C的焦点在x轴上 C. D.C的焦点在y轴上 4.(2026·四川遂宁·二模)已知方程表示双曲线,则的取值范围为(    ) A. B. C. D.或 5.(25-26高三下·江西赣州·期中)设为实数,若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. 6.(25-26高二上·陕西安康·期末)记双曲线的左,右焦点分别为上一点满足,,则的周长为(    ) A.22 B.24 C.26 D.28 7.(多选)已知点在双曲线上,,分别为双曲线的左、右焦点,若的面积为,则下列说法正确的是(    ) A.点到x轴的距离为 B. C.为钝角三角形 D. 8.(多选)(25-26高二上·河北石家庄·阶段检测)已知曲线,则(    ) A.若曲线C表示圆,则 B.若曲线C表示椭圆,则 C.若曲线C表示双曲线,则或 D.曲线C不可能表示等轴双曲线 9.(2026·北京海淀·一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,.若C上一点P满足,则______. 10.(2026高二上·浙江温州·专题练习)已知平面上的动点与点,满足,则点的轨迹方程为_____. B能力提升 1.(25-26高二下·河南新乡·期末)已知为双曲线的左、右焦点,点在双曲线右支上,且,则的周长为(    ) A. B. C. D. 2.(2026·河南驻马店·模拟预测)已知是一个动点,过点分别作直线,的垂线,垂足分别为,.若的面积为,则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C.或 D.或 3.(多选)(26-27高三上·浙江·阶段检测)已知双曲线,焦点,,以坐标原点为圆心,为半径的圆与双曲线于第一象限交于点,则下列满足内切圆半径为1的双曲线方程有(   ) A. B. C. D. 4.(多选)(25-26高二上·福建宁德·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知点是一个动点,则(    ) A.若,则点的轨迹为椭圆. B.若,则点的轨迹为双曲线. C.若,则点的轨迹为圆. D.若,则点的轨迹为两条射线. 5.(26-27高三·全国·一轮复习)已知双曲线C:=1的左、右焦点分别为,,P为C的右支上一点,且,则的面积为______. C综合素养 1.设动圆的半径为,它与圆外切,且与圆内切,求圆心的轨迹方程. 2.(26-27高三·全国·一轮复习)已知动点与两定点,连线的斜率之积等于常数. (1)求动点P的轨迹C的方程; (2)试根据λ的取值情况讨论轨迹C的形状. 3.(2026·河南·模拟预测)在平面直角坐标系中,一动直线分别交,于A,B(A,B横坐标同号)两点,且的面积恒为4. (1)求中点的轨迹的方程; (2)若直线交轨迹于,两点,的面积为,求的值. 4.(25-26高三·全国·三轮复习)已知双曲线的左、右顶点分别为A和B,和是双曲线上两个不同的动点.求直线与交点的轨迹C的方程. 5.(2026高三·全国·专题练习)已知圆 ,过点的直线与圆交于两点,过点作的平行线交直线于点.求点的轨迹的方程; 学科网(北京)股份有限公司 $

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