第04讲 3.2.2双曲线的简单几何性质讲义-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

2026-09-11
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摘要:

本讲义聚焦双曲线的简单几何性质核心知识点,从标准方程出发,系统梳理范围、对称性、顶点、渐近线、离心率等性质,延伸到等轴双曲线、直线与双曲线位置关系、弦长及中点弦问题,构建递进式学习支架。 资料含思维导图构建知识框架,知识梳理用表格对比性质,题型精讲设12类典例及变式,精练分基础、能力、综合层。通过对比培养数学眼光,推理题发展逻辑思维,课中助分层教学,课后利查漏补缺。

内容正文:

第04讲 3.2.2双曲线的简单几何性质 第一部分 思维导图 第二部分 知识梳理 知识点01:双曲线的简单几何性质 标准方程 () () 图形 性质 范围 或 或 对称性 对称轴:坐标轴;对称中心:原点 顶点坐标 , , 渐近线 离心率 ,, a,b,c间的关系 【即学即练1】(26-27高三上·甘肃兰州·阶段检测)已知双曲线:的一条渐近线为,则的焦距为_______. 知识点02:等轴双曲线 ()称双曲线为等轴双曲线 ①离心率; ②两渐近线互相垂直,分别为; ③等轴双曲线的方程,; 【即学即练2】(25-26高二上·贵州毕节·期末)已知等轴双曲线的中心在原点,它的一个焦点为,则双曲线的方程是(    ) A. B. C.D. 知识点03:直线与双曲线的位置关系 1、代数法:设直线,双曲线联立解得: (1)时,,直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点); ,,或k不存在时,直线与双曲线没有交点; (2)时, 存在时,若,,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点; 若 时,,直线与双曲线相交于两点; 时,,直线与双曲线相离,没有交点; 时,直线与双曲线有一个交点;相切 不存在,时,直线与双曲线没有交点; 直线与双曲线相交于两点; 【即学即练3】(26-27高三·全国·一轮复习)过点作与双曲线仅有一个公共点的直线,这样的直线有(    ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 知识点04:弦长公式 1、直线被双曲线截得的弦长公式,设直线与椭圆交于,两点,则 为直线斜率 2、通径的定义:过焦点且垂直于实轴的直线与双曲线相交于、两点,则通径长为: 知识点05:双曲线与渐近线的关系 1、若双曲线方程为(,)渐近线方程: 2、若双曲线方程为(,)渐近线方程 【即学即练4】(多选)(26-27高三上·河北沧州·开学考试)双曲线的渐近线方程有(   ) A. B. C. D. 知识点06:双曲线中点弦的斜率公式 设为双曲线弦(不平行轴)的中点,则有 证明:设,,则有, 两式相减得: 整理得:,即,因为是弦的中点, 所以: , 所以 【即学即练5】设双曲线的动弦所在直线的斜率为中点为,则______. 第三部分 题型精讲 题型01由双曲线的方程求几何性质 【典例1】(多选)(24-25高二下·陕西·期末)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 【典例2】(多选)(25-26高二下·山西朔州·期中)设双曲线,则(    ) A.C的虚轴长为4 B.C的焦距为 C.C的离心率为 D.C的渐近线方程为 【变式1】(多选)(25-26高二上·湖北荆州·期末)设双曲线,则(    ) A.的虚轴长为2 B.的焦距为 C.的离心率为 D.的渐近线方程为 【变式2】(多选)(25-26高二上·广东江门·期末)已知双曲线:()的左右两个焦点分别是,,焦距为8,则(   ) A. B.双曲线的离心率为2 C.双曲线的渐近线方程为 D.若是双曲线上一点,且,则的周长为22或14 【变式3】(多选)(25-26高二上·陕西渭南·期末)已知双曲线,下列结论正确的是(   ) A.离心率为 B.渐近线方程为 C.右焦点坐标为 D.焦点到渐近线距离为 题型02根据双曲线几何性质求其标准方程 【典例1】(福建省泉州市部分校2026-2027学年高三8月适应性考试数学试题)双曲线焦点在轴,离心率,且过点,则双曲线方程为(    ) A. B. C.D. 【典例2】(2026·湖南长沙·三模)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. 【变式1】(2026·山西忻州·模拟预测)已知双曲线的一条渐近线斜率为2,且焦距为,则该双曲线方程为(    ) A. B. C.D. 【变式2】(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)已知双曲线C:的虚轴长是实轴长的2倍,且焦点到渐近线的距离为2,则此双曲线的方程为(    ) A. B. C. D. 【变式3】(2026·辽宁大连·一模)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. 题型03双曲线的渐近线问题 【典例1】(26-27高三上·安徽·阶段检测)双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【典例2】(26-27高三上·北京海淀·开学考试)双曲线的渐近线方程是______. 【变式1】(25-26高三下·广西南宁·阶段检测)已知双曲线的一个焦点坐标是,则该双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C.D. 【变式2】(25-26高二下·陕西商洛·阶段检测)双曲线: (, )过点和,则其渐近线方程为(     ) A. B. C.D. 【变式3】(2026·北京顺义·三模)双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 题型04双曲线的离心率问题(定值) 【典例1】(26-27高三上·山东滨州·开学考试)已知双曲线的一条渐近线方程为,则双曲线的离心率为(     ) A. B. C. D. 【典例2】(26-27高三上·湖南长沙·开学考试)已知双曲线 的一条渐近线方程是 则该双曲线的离心率为________. 【变式1】(26-27高三上·北京西城·开学考试)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. 【变式2】(25-26高二下·贵州遵义·阶段检测)已知双曲线的一条渐近线的斜率为,则双曲线的离心率为( ) A.2 B. C. D.3 【变式3】(26-27高三上·北京门头沟·开学考试)双曲线的离心率为__________. 题型05双曲线的离心率问题(最值或范围) 【典例1】(2026高三上·全国·专题练习)已知点为双曲线的右支上一点,,分别为双曲线的左右焦点,点为的内切圆圆心,若恒有成立,则双曲线的离心率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【典例2】(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. 【变式1】(25-26高二下·辽宁朝阳·期末)若双曲线:的两条渐近线均与圆:相交,则的离心率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式2】(25-26高三下·河南周口·阶段检测)若直线与双曲线的交点为,,且大于的虚轴长,则的离心率的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【变式3】(2026高三·全国·专题练习)已知双曲线的半焦距为c,若,则它的离心率的取值的范围是_______. 题型06根据双曲线的离心率求参数 【典例1】(2026·湖北·一模)双曲线的离心率为,则的值为(   ) A. B. C.2 D.4 【典例2】已知点F为双曲线的右焦点,过F作一条渐近线的垂线,垂足为A,若(点O为坐标原点)的面积为2,双曲线的离心率,则a的取值范围为__________. 【变式1】(25-26高三下·湖南邵阳·阶段检测)若双曲线的离心率为,则的值为(   ) A. B. C.2 D.3 【变式2】(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 【变式3】(25-26高二下·上海奉贤·期末)曲线的离心率为,则______. 题型07直线与双曲线的位置关系 【典例1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)直线与双曲线交于不同的两点,则斜率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【典例2】(25-26高二上·北京·阶段检测)已知直线与双曲线的右支有两个不同的交点,则k的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【变式1】(25-26高二上·河北石家庄·阶段检测)已知直线与双曲线没有公共点,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式2】(2026·北京石景山·二模)设双曲线C:,若直线与双曲线C无公共点,则b的一个取值为______. 【变式3】(25-26高三下·北京海淀·开学考试)已知直线与双曲线的左右两支各交于一点,则b的取值范围为________. 题型08弦长问题 【典例1】(2026·河北·二模)已知双曲线的渐近线方程为,点在双曲线上. (1)求双曲线的焦距; (2)过双曲线的右焦点且倾斜角为的直线与交于两点,求. 【典例2】(25-26高二上·山东济南·期中)已知双曲线的右焦点为,渐近线方程为. (1)求双曲线的标准方程; (2)过的直线交双曲线于A,B两点,且,求的方程. 【变式1】(25-26高二上·广西贺州·期末)已知中心是坐标原点的双曲线的两个焦点为,且的离心率为3. (1)求的方程; (2)设直线与交于两点,若,求的值. 【变式2】(25-26高二上·四川攀枝花·期末)已知双曲线过点,渐近线方程为. (1)求双曲线的标准方程; (2)若直线与双曲线交于两点,且,求的值. 【变式3】(25-26高二上·江苏淮安·期中)已知双曲线的焦点为,且双曲线上的点到两个焦点距离之差的绝对值为2. (1)求双曲线的标准方程; (2)若直线与双曲线相交于两点,且,求实数的值. 题型09三角形面积问题 【典例1】(25-26高二上·广西玉林·期中)已知双曲线E的标准方程为:,左右焦点分别是、,到双曲线渐近线的距离是1. (1)求双曲线E的标准方程; (2)若斜率为1的直线过点与双曲线E交于A、B两点,求的面积. 【典例2】(24-25高二上·四川乐山·期末)已知,是双曲线的左右焦点,且两顶点间的距离是4,虚轴长是实轴长的. (1)求双曲线C的离心率; (2)直线与双曲线交于A,B两点,若四边形的面积为,求. 【变式1】(2024·山东·二模)已知双曲线的中心为坐标原点,点在双曲线上,且其两条渐近线相互垂直. (1)求双曲线的标准方程; (2)若过点的直线与双曲线交于,两点,的面积为,求直线的方程. 【变式2】(22-23高二下·湖南湘潭·期末)已知双曲线的一条渐近线方程为,焦距为. (1)求双曲线C的标准方程; (2)若O为坐标原点,过的直线l交双曲线C于A,B两点,且的面积为,求直线l的方程. 【变式3】(25-26高二下·云南玉溪·期末)已知,分别是双曲线的左、右顶点,点是双曲线上的一点. (1)求双曲线的方程; (2)已知过点的直线,交双曲线的左、右两支于,两点(异于,). (ⅰ)求的取值范围; (ⅱ)若,其中为坐标原点,求直线的方程. 题型10中点弦和点差法 【典例1】(26-27高三上·云南玉溪·开学考试)已知双曲线的离心率为3,A,B是C上的两点. (1)求C的标准方程; (2)若线段的中点为,求直线的方程. 【典例2】(25-26高二上·河南郑州·期末)设动点与定点的距离和到直线的距离的比是. (1)求动点的轨迹方程; (2)过点的直线与动点的轨迹相交于两点,且恰好是线段的中点,求直线的方程. 【变式1】(25-26高二上·贵州安顺·期末)已知,直线,相交于点,且它们的斜率之积是4. (1)求点的轨迹的方程. (2)过点能否作一条直线与轨迹交于,两点,且是线段的中点?若能,求出直线的方程;若不能,说明理由. 【变式2】(25-26高二上·河北·阶段检测)已知双曲线的一条渐近线方程为,且经过点. (1)求双曲线的方程; (2)若直线与双曲线相交于两点,且线段的中点坐标为,求直线的方程. 【变式3】(25-26高二上·湖北黄冈·阶段检测)已知点,,直线,相交于,且它们的斜率之积为. (1)求动点的轨迹方程; (2)若过点的直线交点的轨迹于,两点,且为线段的中点,求直线的方程. 题型11双曲线的定点、定值、定直线问题问题 【典例1】(26-27高三上·安徽六安·开学考试)已知双曲线:的离心率为2,过的右顶点作轴的垂线,与的两条渐近线分别交于点,,且. (1)求的方程; (2)过点作两条互相垂直的直线,,分别交于点,(,均异于),证明:直线过定点. 【典例2】(2026·广东佛山·模拟预测)已知双曲线,()的离心率为,实轴长为. (1)求双曲线C的标准方程; (2)设点S是双曲线C上的动点,T是圆E:上的动点,且直线与圆E相切,求的最小值; (3)如图,A、B是双曲线C上两点,点也在双曲线上,直线与y轴分别交于点M、N,点Q在直线上.若M、N关于原点对称,且,证明:存在点R,使得为定值. 【变式1】已知双曲线的左、右顶点分别为,,直线与C的右支交于,两点. (1)求实数的取值范围; (2)若直线,的斜率分别为,,证明:是定值. 【变式2】(25-26高二上·广东中山·期末)已知双曲线的中心为坐标原点,上焦点为,离心率为.记的上、下顶点分别为,过点的直线与的上支交于两点. (1)求的方程; (2)直线和的斜率分别记为和,求的最小值; (3)直线与交于点,证明:点在定直线上. 【变式3】(2026·河北邯郸·一模)已知是的两个顶点,是的重心,分别是边的中点,且.记点的轨迹为曲线. (1)求的方程. (2)若的面积为24,求点的坐标. (3)已知点,过的直线与曲线交于两点,直线与交于点,试判断是否在一条定直线上.若是,求出该直线方程;若不是,说明理由. 题型12双曲线中的向量问题 【典例1】(26-27高三上·河北沧州·开学考试)已知双曲线:(,)的右焦点与抛物线的焦点重合,且双曲线的渐近线方程为. (1)求双曲线的方程; (2)已知直线过点且与双曲线交于,两点,若,求直线的方程. 【典例2】(25-26高二下·上海宝山·期末)已知双曲线,过点的直线l与交于不同两点A、B. (1)求双曲线的焦距和离心率; (2)若点A坐标为,点B在双曲线右支上,且B为线段AM的中点,求直线l的斜率; (3)若,点、分别是双曲线的左、右焦点,点是点A关于y轴的对称点,若存在直线l,使得,求m的取值范围. 【变式1】(25-26高二下·吉林长春·期末)已知双曲线的右焦点为,渐近线方程为. (1)求双曲线的标准方程; (2)若斜率为的直线与圆相切,与双曲线交于两点,且(其中为坐标原点),求的取值范围. 【变式2】(25-26高二下·江苏连云港·期末)已知双曲线(,)经过点,,直线交的右支于,两点,且线段的中点为. (1)求双曲线的标准方程; (2)若点的坐标为,求直线的方程; (3)若直线经过的右焦点,以为直径的圆与直线相交于,两点,证明:为定值. 【变式3】(25-26高二下·湖南长沙·期末)已知双曲线的一条渐近线的斜率为左、右焦点分别为 (1)求C的方程; (2)设x轴上方的点A,B分别在C的左支与右支上,若求直线的方程. 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.(25-26高三下·重庆沙坪坝·开学考试)设双曲线(,)的左焦点到两条渐近线的距离之和为,为该双曲线的半焦距,若,则该双曲线的渐近线方程为(   ) A. B. C.D. 2.(26-27高三上·福建福州·开学考试)已知双曲线的一条渐近线过点,则的离心率为(    ) A. B. C. D. 3.(26-27高三上·北京·开学考试)已知双曲线的渐近线的方程为,则的值为(   ) A.2 B.3 C.4 D.9 4.(26-27高三上·北京房山·开学考试)已知双曲线的一条渐近线为,则该双曲线的实轴长为(    ) A.2 B.4 C.6 D.8 5.(26-27高三上·北京·开学考试)在下列双曲线中,离心率最大的是(     ) A. B. C. D. 6.(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 7.(多选)(2026·浙江宁波·二模)若是两个不相等的正实数,则双曲线与双曲线的(    ) A.实轴长相等 B.焦距相等 C.离心率相同 D.渐近线相同 8.(多选)(25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末)下列选项中与双曲线的离心率相同的曲线是(   ) A. B. C.D. 9.(26-27高三上·陕西渭南·阶段检测)已知双曲线的渐近线方程为,则实数的值为__________. 10.(26-27高三·全国·一轮复习)已知焦点在x轴上的双曲线M与双曲线N:有共同的渐近线,且点在双曲线M上,则双曲线M的方程为____________. B能力提升 1.(26-27高三上·辽宁大连·开学考试)如果曲线表示双曲线,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 2.离心率为的椭圆和离心率为的双曲线的交点构成四边形,的渐近线与的交点构成四边形,若,且四边形与四边形的面积相等,则(    ). A.1 B.2 C.3 D.4 3.(多选)(26-27高三上·广西南宁·开学考试)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点P在C上,且,,则(     ) A.C的焦距为6 B.的面积为 C.C的渐近线方程为 D.双曲线是等轴双曲线 4.(2026高三上·全国·专题练习)如图,已知是双曲线的焦点,是相应的顶点,是轴上的点,满足,则双曲线的离心率的最小值为________. 5.(25-26高二上·上海虹口·期中)已知点为双曲线右支上一点,点,分别为双曲线的左右焦点,点是的内心(三角形内切圆的圆心),若恒有,则双曲线的离心率是__________. C综合素养 1.(2026高三·全国·专题练习)已知双曲线经过点,其渐近线方程为. (1)求双曲线的方程; (2)过点的直线与双曲线相交于两点,能否是线段的中点?请说明理由. 2.(26-27高三上·湖南·阶段检测)已知双曲线的两个焦点为,,且的渐近线方程为. (1)若点在上,且,求; (2)设的左、右顶点分别为,,过点的直线与的右支交于点(异于),且关于的对称点为,若,求直线的斜率. 3.(25-26高三上·四川成都·期末)已知双曲线,点为坐标原点,过的右焦点的直线交的右支于P,Q两点,当轴时,. (1)求的方程; (2)求面积的最小值. (3)过点作直线的垂线,垂足为,证明:直线QN过定点 4.(25-26高二下·广东东莞·期末)已知双曲线(,)的实轴长为4,离心率. (1)求双曲线的方程; (2)过点的直线与双曲线相交于,两点,是否存在直线使得点是弦的中点?若存在,求的面积.若不存在,请说明理由. 5.(25-26高二下·重庆渝中·期末)已知点,点满足直线和直线的斜率之积为.点的轨迹为曲线. (1)求的方程; (2)设是坐标原点,是上位于第一象限内的一点,点,射线交于点,射线交于点,若和的面积之差为,求直线的方程. 学科网(北京)股份有限公司 $ 第04讲 3.2.2双曲线的简单几何性质 第一部分 思维导图 第二部分 知识梳理 知识点01:双曲线的简单几何性质 标准方程 () () 图形 性质 范围 或 或 对称性 对称轴:坐标轴;对称中心:原点 顶点坐标 , , 渐近线 离心率 ,, a,b,c间的关系 【即学即练1】(26-27高三上·甘肃兰州·阶段检测)已知双曲线:的一条渐近线为,则的焦距为_______. 【答案】 【详解】因为双曲线:的一条渐近线为,,故, 由得,, 因此,故双曲线的焦距为. 知识点02:等轴双曲线 ()称双曲线为等轴双曲线 ①离心率; ②两渐近线互相垂直,分别为; ③等轴双曲线的方程,; 【即学即练2】(25-26高二上·贵州毕节·期末)已知等轴双曲线的中心在原点,它的一个焦点为,则双曲线的方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】依题意设双曲线方程为,根据焦点坐标求出,即可得解. 【详解】依题意设双曲线方程为, 则,解得, 所以双曲线方程为,即. 故选:B 知识点03:直线与双曲线的位置关系 1、代数法:设直线,双曲线联立解得: (1)时,,直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点); ,,或k不存在时,直线与双曲线没有交点; (2)时, 存在时,若,,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点; 若 时,,直线与双曲线相交于两点; 时,,直线与双曲线相离,没有交点; 时,直线与双曲线有一个交点;相切 不存在,时,直线与双曲线没有交点; 直线与双曲线相交于两点; 【即学即练3】(26-27高三·全国·一轮复习)过点作与双曲线仅有一个公共点的直线,这样的直线有(    ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 【答案】D 【分析】过点作与双曲线仅有一个公共点的直线,分两类讨论:平行于渐近线的直线,和与双曲线相切的直线,再统计总数. 【详解】解:双曲线方程为,点在双曲线的两支之间(代入得,无实数解,说明轴与双曲线无交点) 过该点作直线与双曲线仅有一个公共点的情况如下: 双曲线的渐近线方程为 过点 作平行于这两条渐近线的直线,即 和 这两条直线分别与双曲线的一支交于一点,共有2条 由于点在双曲线两支之间,过该点可以向双曲线的两支各作一条切线,共有2条 综上,满足条件的直线共有 4 条. 故选:D. 知识点04:弦长公式 1、直线被双曲线截得的弦长公式,设直线与椭圆交于,两点,则 为直线斜率 2、通径的定义:过焦点且垂直于实轴的直线与双曲线相交于、两点,则通径长为:. 知识点05:双曲线与渐近线的关系 1、若双曲线方程为(,)渐近线方程: 2、若双曲线方程为(,)渐近线方程 【即学即练4】(多选)(26-27高三上·河北沧州·开学考试)双曲线的渐近线方程有(   ) A. B. C. D. 【答案】AC 【详解】双曲线化为标准方程为:, 所以双曲线的渐近线方程为:. 知识点06:双曲线中点弦的斜率公式 设为双曲线弦(不平行轴)的中点,则有 证明:设,,则有, 两式相减得: 整理得:,即,因为是弦的中点, 所以: , 所以 【即学即练5】设双曲线的动弦所在直线的斜率为中点为,则______. 【答案】 【分析】设,证明即可求解. 【详解】设, 已知,则, 两式相减得, 故,即, 即. 故答案为:. 第三部分 题型精讲 题型01由双曲线的方程求几何性质 【典例1】(多选)(24-25高二下·陕西·期末)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. 【典例2】(多选)(25-26高二下·山西朔州·期中)设双曲线,则(    ) A.C的虚轴长为4 B.C的焦距为 C.C的离心率为 D.C的渐近线方程为 【答案】BCD 【详解】由双曲线,即,则. 对于A,虚轴长为,故A错误; 对于B,焦距为,故B正确; 对于C,离心率为,故C正确; 对于D,渐近线方程为,即,故D正确. 【变式1】(多选)(25-26高二上·湖北荆州·期末)设双曲线,则(    ) A.的虚轴长为2 B.的焦距为 C.的离心率为 D.的渐近线方程为 【答案】ABC 【分析】根据双曲线的几何性质计算虚轴长,焦距,离心率及渐近线判断各个选项. 【详解】由题意得,则, 虚轴长为,选项A正确; ,焦距为,选项B正确; 的离心率为,选项C正确; 渐近线为,选项D错误. 故选:ABC. 【变式2】(多选)(25-26高二上·广东江门·期末)已知双曲线:()的左右两个焦点分别是,,焦距为8,则(   ) A. B.双曲线的离心率为2 C.双曲线的渐近线方程为 D.若是双曲线上一点,且,则的周长为22或14 【答案】BC 【分析】先根据题意,求出的值,再由选项内容逐一判断A,B,C项;对于D,需要按照点在双曲线的左支还是右支进行分类,结合双曲线上的点到焦点距离的范围进行判断取舍即可. 【详解】对于A,因双曲线的焦距为,即得,由:()可得, 则,故A错误; 对于B,由上分析,,故B正确; 对于C,由上分析可得,,则该双曲线的渐近线方程为,即,故C正确; 对于D,若点在双曲线的左支上,由可得, 此时,的周长为; 若点在双曲线的右支上,因,这与已知不符,故D错误. 故选:BC. 【变式3】(多选)(25-26高二上·陕西渭南·期末)已知双曲线,下列结论正确的是(   ) A.离心率为 B.渐近线方程为 C.右焦点坐标为 D.焦点到渐近线距离为 【答案】ABCD 【分析】由双曲线方程确定参数值,进而依次求出离心率、渐近线、焦点判断各项的正误. 【详解】由知,,则离心率为,渐近线为,右焦点坐标为, 所以焦点到渐近线的距离. 故选:ABCD 题型02根据双曲线几何性质求其标准方程 【典例1】(福建省泉州市部分校2026-2027学年高三8月适应性考试数学试题)双曲线焦点在轴,离心率,且过点,则双曲线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】由题意得,,所以,所以, 所以双曲线方程为. 【典例2】(2026·湖南长沙·三模)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】D 【详解】已知渐近线为,即, 可设双曲线方程为:, 把点代入方程得:, 该双曲线的方程为. 【变式1】(2026·山西忻州·模拟预测)已知双曲线的一条渐近线斜率为2,且焦距为,则该双曲线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】已知双曲线的一条渐近线斜率为2, 则,即. 因为双曲线焦距为,所以. 又,所以, 解得,. 故双曲线方程为. 【变式2】(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)已知双曲线C:的虚轴长是实轴长的2倍,且焦点到渐近线的距离为2,则此双曲线的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由题意得,,渐近线方程, 焦点到的距离为,则, 则此双曲线的方程为 【变式3】(2026·辽宁大连·一模)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】D 【详解】因为双曲线的渐近线为,所以设双曲线方程为, 又双曲线经过点,所以,解得, 所以双曲线方程为,化为标准方程为. 题型03双曲线的渐近线问题 【典例1】(26-27高三上·安徽·阶段检测)双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】化双曲线方程为标准方程即可求解. 【详解】由题意得双曲线标准方程为, 即得, 所以双曲线的渐近线方程为. 【典例2】(26-27高三上·北京海淀·开学考试)双曲线的渐近线方程是______. 【答案】 【分析】将双曲线方程化为标准形式确定焦点位置及的值,代入对应渐近线公式求解,也可直接令方程右侧常数为0化简得到结果 【详解】将双曲线方程化为标准形式: , 可知该双曲线焦点在轴上,其中实半轴长,虚半轴长, 则焦点在轴上的双曲线的渐近线方程为 . 【变式1】(25-26高三下·广西南宁·阶段检测)已知双曲线的一个焦点坐标是,则该双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】将双曲线方程化为标准形式,确定双曲线中的,然后利用确定,进而根据双曲线标准方程得到双曲线的渐近线方程. 【详解】将转化为标准形式, 显然,由,所以,解得. 所以双曲线标准方程为. 所以该双曲线的渐近线方程为. 【变式2】(25-26高二下·陕西商洛·阶段检测)双曲线: (, )过点和,则其渐近线方程为(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】已知点和在双曲线上,则,解得, 故其渐近线方程为. 【变式3】(2026·北京顺义·三模)双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】双曲线的标准方程为,则, 其渐近线方程为:. 题型04双曲线的离心率问题(定值) 【典例1】(26-27高三上·山东滨州·开学考试)已知双曲线的一条渐近线方程为,则双曲线的离心率为(     ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】双曲线的渐近线方程为, 将已知渐近线整理为斜截式,为,因此,即; 所以双曲线的离心率. 【典例2】(26-27高三上·湖南长沙·开学考试)已知双曲线 的一条渐近线方程是 则该双曲线的离心率为________. 【答案】 【分析】根据双曲线的渐近线方程得到的取值,结合双曲线的关系推导离心率公式后代入计算即可. 【详解】焦点在轴上的双曲线的渐近线方程为,由题意得. 根据双曲线的基本性质,,离心率, 因此: , 将代入得: . 【变式1】(26-27高三上·北京西城·开学考试)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. 【变式2】(25-26高二下·贵州遵义·阶段检测)已知双曲线的一条渐近线的斜率为,则双曲线的离心率为( ) A.2 B. C. D.3 【答案】B 【分析】首先利用双曲线渐近线的方程得到,然后利用离心率公式求解离心率即可. 【详解】根据双曲线渐近线的方程满足,所以. 所以双曲线的离心率为 【变式3】(26-27高三上·北京门头沟·开学考试)双曲线的离心率为__________. 【答案】 【详解】由题意可知,所以, 则,解得,因此双曲线的离心率. 题型05双曲线的离心率问题(最值或范围) 【典例1】(2026高三上·全国·专题练习)已知点为双曲线的右支上一点,,分别为双曲线的左右焦点,点为的内切圆圆心,若恒有成立,则双曲线的离心率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用内切圆半径 表示三个三角形面积,约去公共因子,将面积不等式转化为焦半径差与焦距的关系,由双曲线定义得 ,结合离心率定义及 求范围. 【详解】设的内切圆半径为,根据三角形面积公式可得 ,,. 代入题设不等式,约去公共项后可得 . 根据双曲线的定义,右支上的点恒满足, 而双曲线焦距,代入上式得, 即离心率. 双曲线的离心率本身满足,因此最终离心率的取值范围是. 【典例2】(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. 【变式1】(25-26高二下·辽宁朝阳·期末)若双曲线:的两条渐近线均与圆:相交,则的离心率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】先根据双曲线方程求出渐近线方程,再利用圆心到渐近线距离小于半径列出不等式求出的范围,最后根据离心率公式求出离心率的范围. 【详解】双曲线:中,,则, 所以渐近线方程为,即, 又因为圆:的圆心为,半径, 由题意得,化简可得:,整理得:, 求解可得:,又因为,所以, 又因为,,则,即, 所以,即的离心率. 【变式2】(25-26高三下·河南周口·阶段检测)若直线与双曲线的交点为,,且大于的虚轴长,则的离心率的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】联立直线与双曲线方程求出,根据题意列出关于的不等式,再转化为离心率即可. 【详解】将直线代入得, 所以, 因为大于的虚轴长,所以,即, 同时除以得, 解得,所以离心率, 所以的离心率的取值范围是. 【变式3】(2026高三·全国·专题练习)已知双曲线的半焦距为c,若,则它的离心率的取值的范围是_______. 【答案】 【分析】根据题目条件和得到方程,求出离心率取值范围 【详解】,且,故, 两边同除以得,解得, 因为,所以离心率取值范围是. 题型06根据双曲线的离心率求参数 【典例1】(2026·湖北·一模)双曲线的离心率为,则的值为(   ) A. B. C.2 D.4 【答案】D 【详解】因为, 所以, 所以, 所以,解得. 【典例2】已知点F为双曲线的右焦点,过F作一条渐近线的垂线,垂足为A,若(点O为坐标原点)的面积为2,双曲线的离心率,则a的取值范围为__________. 【答案】 【分析】首先根据(点O为坐标原点)的面积为2找到,再根据,找到,最后联立求解a的取值范围即可. 【详解】由题意可知:点F到渐近线的距离等于, 从而即, 又,所以, 则,又, 所以,解得. 故答案为:. 【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法: 求出a,c,代入公式; ②只需要根据一个条件得到关于a,b,c的齐次式,结合b2=c2-a2转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围). 【变式1】(25-26高三下·湖南邵阳·阶段检测)若双曲线的离心率为,则的值为(   ) A. B. C.2 D.3 【答案】C 【分析】根据题意,利用双曲线的几何性质,列出方程,即可求解. 【详解】因为双曲线的离心率为, 所以,所以. 【变式2】(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. 【变式3】(25-26高二下·上海奉贤·期末)曲线的离心率为,则______. 【答案】或 【分析】根据离心率确定方程为双曲线的方程,然后按照焦点位置分类讨论,进而利用离心率公式得到关于的方程,即可得答案; 【详解】因为可化为, 因为曲线的离心率为,所以曲线必然为双曲线, 所以当时,双曲线的焦点在轴上,, 所以,则; 当时,双曲线的焦点在轴上,, 所以,则,所以; 综上,或. 题型07直线与双曲线的位置关系 【典例1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)直线与双曲线交于不同的两点,则斜率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】将直线与双曲线有两个不同的交点转化为方程有两个不同的根,再用一元二次方程根的判别式解得. 【详解】将直线代入双曲线中,整理得, 因为直线与双曲线交于不同的两点, 所以,,解得, 所以斜率的取值范围是. 故选:C. 【典例2】(25-26高二上·北京·阶段检测)已知直线与双曲线的右支有两个不同的交点,则k的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】联立直线与双曲线方程,结合韦达定理即可求解. 【详解】设直线与双曲线的右支有两个不同的交点, 联立,消去得, 所以,解得, 故k的取值范围是. 故选:A. 【变式1】(25-26高二上·河北石家庄·阶段检测)已知直线与双曲线没有公共点,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用直线与双曲线方程联立,转化为方程没有实数根,求参数的取值范围. 【详解】联立方程,消去后整理为, 当时,或, 当时,,,,直线与双曲线只有1个交点, 当时,,,,直线与双曲线只有1个交点, 所以不满足条件; 当时,有,可得或. 故选:B 【变式2】(2026·北京石景山·二模)设双曲线C:,若直线与双曲线C无公共点,则b的一个取值为______. 【答案】1(只要满足即可,答案不唯一) 【分析】根据题意可知,只需比较直线的斜率与渐近线的斜率即可. 【详解】双曲线C:的一条渐近线的斜率为, 若直线与双曲线C无公共点,只需. 故b的一个取值可以为,(只要满足即可,答案不唯一). 【变式3】(25-26高三下·北京海淀·开学考试)已知直线与双曲线的左右两支各交于一点,则b的取值范围为________. 【答案】 【详解】由题意直线过点且双曲线的右顶点为, 又双曲线的渐近线方程为, 因此由题意,解得, 所以b的取值范围为. 题型08弦长问题 【典例1】(2026·河北·二模)已知双曲线的渐近线方程为,点在双曲线上. (1)求双曲线的焦距; (2)过双曲线的右焦点且倾斜角为的直线与交于两点,求. 【答案】(1) (2)4 【分析】(1)根据双曲线的渐近线方程得到与的关系,再将点的坐标代入双曲线方程,联立求解出,的值,进而求出的值,得到焦距; (2)先求出直线的方程,然后联立直线与双曲线的方程,利用弦长公式求出即可. 【详解】(1)由题意得: , 又,可得, ,则双曲线的焦距为. (2)双曲线的方程为, 右焦点坐标为, 设直线的斜率为. 直线的方程为:, 联立,整理得, 因 设,则 . 【典例2】(25-26高二上·山东济南·期中)已知双曲线的右焦点为,渐近线方程为. (1)求双曲线的标准方程; (2)过的直线交双曲线于A,B两点,且,求的方程. 【答案】(1) (2)或. 【分析】(1)根据题意,建立得方程求出,得解; (2)当直线的斜率为0时,显然不合题意;当直线的斜率不为0时,设直线的方程为,与双曲线方程联立可得根与系数关系,利用弦长公式求出,进而求得,得解. 【详解】(1)因为双曲线的渐近线方程为,所以,即. 又点是双曲线的右焦点,所以, 得,所以, 所以双曲线的方程为. (2)当直线的斜率为0时,显然有,不合题意,舍去; 当直线的斜率不为0时,设直线的方程为, 联立直线与双曲线方程,消得, 设,则, , 所以,即, 解得或0,即或0, 所以l的方程为或.    【变式1】(25-26高二上·广西贺州·期末)已知中心是坐标原点的双曲线的两个焦点为,且的离心率为3. (1)求的方程; (2)设直线与交于两点,若,求的值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)设双曲线方程为,即可求出、,从而求出; (2)设,,联立直线与双曲线方程,消元,列出韦达定理,利用弦长公式得到方程,解得即可. 【详解】(1)依题意设双曲线方程为, 所以,解得,则, 所以双曲线方程为; (2)设,, 由,消去整理得, 所以,解得或, 又,, 所以, 即,解得(满足), 所以. 【变式2】(25-26高二上·四川攀枝花·期末)已知双曲线过点,渐近线方程为. (1)求双曲线的标准方程; (2)若直线与双曲线交于两点,且,求的值. 【答案】(1) (2)或 【分析】(1)依据渐近线方程和已知点得到和值,最后求得双曲线方程. (2)将直线代入双曲线方程得到关于的一元二次方程,利用韦达定理得到根与系数的关系,再用弦长公式求解. 【详解】(1)以及点代入中,可得, 所以双曲线为. (2)将代入,可得, 设,,则:,,依据弦长公式可得: , , 令,则方程变为:,解得或,即或, 由此可得或;原一元二次方程的判别式: ,即, 所有解均满足条件,最终:或. 【变式3】(25-26高二上·江苏淮安·期中)已知双曲线的焦点为,且双曲线上的点到两个焦点距离之差的绝对值为2. (1)求双曲线的标准方程; (2)若直线与双曲线相交于两点,且,求实数的值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)利用双曲线定义计算即可得; (2)联立直线与曲线方程,可得与交点横坐标有关韦达定理,再利用弦长公式计算即可得. 【详解】(1)由双曲线定义可得该双曲线实轴长为,焦距为, 则虚轴长为,故双曲线的标准方程为; (2)联立,消去得, , 设、,则,, 则 , 则,故. 题型09三角形面积问题 【典例1】(25-26高二上·广西玉林·期中)已知双曲线E的标准方程为:,左右焦点分别是、,到双曲线渐近线的距离是1. (1)求双曲线E的标准方程; (2)若斜率为1的直线过点与双曲线E交于A、B两点,求的面积. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)由点到直线的距离公式可得,代入可得双曲线的标准方程; (2)由弦长公式可得,由三角形面积公式计算即可. 【详解】(1)设,由已知得:, 双曲线E的渐近线方程为:,即 设到双曲线渐近线的距离是1. 由点到直线的距离公式得: 所以双曲线的标准方程为; (2)设, 由(1)及题设知:, 所以直线方程为:, ,消得: , , , 又因为, , 即的面积为. 【典例2】(24-25高二上·四川乐山·期末)已知,是双曲线的左右焦点,且两顶点间的距离是4,虚轴长是实轴长的. (1)求双曲线C的离心率; (2)直线与双曲线交于A,B两点,若四边形的面积为,求. 【答案】(1) (2)6 【分析】(1)根据条件可求的值,进而求双曲线的离心率. (2)根据双曲线的对称性可得三角形的面积为,进而可得点的纵坐标,进而求. 【详解】(1),,,. ,. 双曲线的离心率. (2)直线与双曲线交于A,B两点, 如图: 两点关于原点为O对称,设,. 又,三角形的面积为. ,. 又点在双曲线上,则. 所以, 所以. 【变式1】(2024·山东·二模)已知双曲线的中心为坐标原点,点在双曲线上,且其两条渐近线相互垂直. (1)求双曲线的标准方程; (2)若过点的直线与双曲线交于,两点,的面积为,求直线的方程. 【答案】(1) (2)或. 【分析】(1)设所求双曲线方程为,,把点代入,即可得出答案. (2)根据题意设直线的方程为,联立直线与双曲线的方程,分别用点到直线的距离公式,弦长公式,三角形面积公式,建立方程,即可得出答案. 【详解】(1)因为双曲线的两条渐近线互相垂直, 所以双曲线为等轴双曲线, 所以设所求双曲线方程为,, 又双曲线经过点, 所以,即, 所以双曲线的方程为,即. (2)根据题意可知直线的斜率存在,又直线过点, 所以直线的方程为, 所以原点到直线的距离, 联立,得, 所以且, 所以,且, 所以, 所以的面积为, 所以,解得,所以, 所以直线的方程为或. 【变式2】(22-23高二下·湖南湘潭·期末)已知双曲线的一条渐近线方程为,焦距为. (1)求双曲线C的标准方程; (2)若O为坐标原点,过的直线l交双曲线C于A,B两点,且的面积为,求直线l的方程. 【答案】(1) (2)或 【分析】(1)根据,,以及,求解即可; (2)设直线的方程为与椭圆联立,利用弦长公式表示,根据点到直线的距离公式求解高,即可根据三角形面积公式进行求解. 【详解】(1)由题意得:,,, 解得:,,, 双曲线的标准方程为. (2)由题意可知,直线的斜率一定存在, 设直线的方程为,,,,, 联立方程组,消去整理得, 则, 原点到直线的距离为 , 所以, 解得或,故 或, 故直线方程为或 【变式3】(25-26高二下·云南玉溪·期末)已知,分别是双曲线的左、右顶点,点是双曲线上的一点. (1)求双曲线的方程; (2)已知过点的直线,交双曲线的左、右两支于,两点(异于,). (ⅰ)求的取值范围; (ⅱ)若,其中为坐标原点,求直线的方程. 【答案】(1) (2)(ⅰ)(ⅱ)或 【分析】(1)应用点在双曲线上列式计算求解双曲线方程; (2)(ⅰ)先设直线再联立结合根与系数关系及判别式列式计算求解;(ⅱ)应用面积及几何特征列式计算求解. 【详解】(1)因为是C上一点,所以,解得, 所以双曲线的方程为. (2)(ⅰ)由题意知,直线的方程为,设,, 联立,化简得, 因为直线与双曲线左右两支相交,所以,所以, 解得或,所以的取值范围为. (ⅱ)由图易知,, 则 , 所以,解得或. 由(ⅰ)知,得,直线的方程为, 即或. 题型10中点弦和点差法 【典例1】(26-27高三上·云南玉溪·开学考试)已知双曲线的离心率为3,A,B是C上的两点. (1)求C的标准方程; (2)若线段的中点为,求直线的方程. 【答案】(1) (2). 【分析】(1)根据离心率求出,得到双曲线方程; (2)由点差法得到直线的斜率,进而得到直线的方程,检验后可得答案 【详解】(1)因为,,所以,则, 所以双曲线C的标准方程为. (2)设,,由题知, 则,两式相减得,即, 又,,所以, 所以直线的方程为,即, 将代入双曲线方程,整理,得, 则,此时直线与双曲线C有两个交点,满足题意, 则直线的方程为. 【典例2】(25-26高二上·河南郑州·期末)设动点与定点的距离和到直线的距离的比是. (1)求动点的轨迹方程; (2)过点的直线与动点的轨迹相交于两点,且恰好是线段的中点,求直线的方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据题意列出方程,化简即可得解; (2)利用“点差法”求出直线的斜率即可得解. 【详解】(1)设动点,由题意可得 所以,化简整理得, 所以动点的轨迹方程是 (2)设, 因为在动点的轨迹上,所以,, 两式相减得, 即 因为是线段的中点,所以, 所以,即直线的斜率, 所以直线的方程为,即 【变式1】(25-26高二上·贵州安顺·期末)已知,直线,相交于点,且它们的斜率之积是4. (1)求点的轨迹的方程. (2)过点能否作一条直线与轨迹交于,两点,且是线段的中点?若能,求出直线的方程;若不能,说明理由. 【答案】(1) (2)不能,理由: 假设存在符合题设的直线,设, 则,两式相减整理得. 又因为为线段的中点,所以,, 所以直线的斜率. 由点斜式方程可知,直线的方程为,即. 由消去,整理得,(*) 判别式, 所以方程(*)无解,故直线与轨迹无交点,因此假设不成立, 故过点不能作直线,使得与交于,两点,且是线段的中点. 【分析】(1)设点,由两直线斜率之积化简求解方程; (2)假设存在符合题设的直线,由点差法求出直线斜率,验证可知直线不存在. 【详解】(1)设点, 则直线的斜率,直线的斜率, 由题意知,即,化简整理得, 所以点的轨迹的方程为. (2)略 【变式2】(25-26高二上·河北·阶段检测)已知双曲线的一条渐近线方程为,且经过点. (1)求双曲线的方程; (2)若直线与双曲线相交于两点,且线段的中点坐标为,求直线的方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据渐近线方程得到,然后根据经过的点坐标求出的值,进而求得双曲线的方程. (2)设,将其代入双曲线方程中进行化简即可求得直线的斜率,进而得到直线的方程. 【详解】(1)因为双曲线的一条渐近线方程为, 即,又双曲线的渐近线方程为,所以,即. 而双曲线经过点,所以有,解得. 所以双曲线的方程为. (2)设,将其代入双曲线方程中得 ,两式相减得 因为线段的中点坐标为,所以. 所以,设直线的斜率为,则. 所以直线的方程为,即. 【变式3】(25-26高二上·湖北黄冈·阶段检测)已知点,,直线,相交于,且它们的斜率之积为. (1)求动点的轨迹方程; (2)若过点的直线交点的轨迹于,两点,且为线段的中点,求直线的方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)设坐标为,利用直线,相交于,且它们的斜率之积为,即可确定出的轨迹方程; (2)设出与坐标,分别代入的轨迹方程,整理由根据为中点,求出直线斜率,即可确定出直线方程. 【详解】(1)设,直线,相交于, 且它们的斜率之积为,,化简得, 则动点的轨迹方程为; (2)由(1)得的轨迹方程为, 设点,,则有,, 得:, 整理得:, 为的中点,,, 直线的斜率, 直线的方程为,即,该直线与M的轨迹有两个交点,符合题意. 题型11双曲线的定点、定值、定直线问题问题 【典例1】(26-27高三上·安徽六安·开学考试)已知双曲线:的离心率为2,过的右顶点作轴的垂线,与的两条渐近线分别交于点,,且. (1)求的方程; (2)过点作两条互相垂直的直线,,分别交于点,(,均异于),证明:直线过定点. 【答案】(1) (2)易得,设:,,. 由得, 则,,且,, 所以,. 则 . 因为,所以,解得(舍去)或, 所以:,故直线过定点. 【分析】(1)利用右顶点处的垂线与两条渐近线的交点距离,直接得到的值,再结合离心率公式求出 即可; (2)设直线的方程,与双曲线联立后用韦达定理表示交点坐标关系,利用两条直线垂直的向量条件(点积为零)建立方程,解得 ,从而确定直线过定点. 【详解】(1)的渐近线方程为和, 将分别代入渐近线方程,得,所以. 又,所以. 又的离心率,得, 故的方程为. (2)略. 【典例2】(2026·广东佛山·模拟预测)已知双曲线,()的离心率为,实轴长为. (1)求双曲线C的标准方程; (2)设点S是双曲线C上的动点,T是圆E:上的动点,且直线与圆E相切,求的最小值; (3)如图,A、B是双曲线C上两点,点也在双曲线上,直线与y轴分别交于点M、N,点Q在直线上.若M、N关于原点对称,且,证明:存在点R,使得为定值. 【答案】(1) (2) (3)证明:由题知直线的斜率存在, 设直线的方程为, 联立,消去y并整理得, 此时且, 由韦达定理得,, 直线的方程为, 令,解得,即, 同理得, 因为O为的中点, 所以,即, 所以, 因为,, 所以, 整理得, 所以或, 若,即, 此时直线方程为,即, 则直线过点,不合题意; 若,此时直线方程为, 则直线恒过定点, 所以为定值, 因为为直角三角形,且为斜边. 所以当R为的中点时,. 【分析】(1)根据双曲线的离心率与实轴长列出方程组即可求解; (2)根据直线与圆E相切,得出,设,则,求得的最小值即可求解的最小值; (3)由题知直线的斜率存在,设直线的方程为,联立方程组得出韦达定理,再求得的坐标,由O为的中点,即可得出证明. 【详解】(1)因为双曲线C的离心率为,实轴长为, 所以,解得,, 则, 故双曲线C的方程为. (2) 因为圆E的方程为, 所以圆E的圆心,半径, 因为点S是双曲线C上的动点,T是圆E上的动点,直线与圆E相切, 所以, 此时, 设, 因为点S是双曲线C上的动点,所以 ,即 , , 当时,取得最小值,且, 则. (3) 略. 【变式1】已知双曲线的左、右顶点分别为,,直线与C的右支交于,两点. (1)求实数的取值范围; (2)若直线,的斜率分别为,,证明:是定值. 【答案】(1) (2),,,, 由(1)可知,直线与双曲线联立消元可得:, 所以,根据已知条件有: , 所以是定值. 【分析】(1)设,,直线,联立双曲线方程,得到两根之积小于即可求解; (2)对进行配凑得,代入计算即可. 【详解】(1)设,,直线, 由,消元得:, 整理得:. 因为直线过定点且与双曲线右支有两个交点, 因为在轴上,且在双曲线的内部, 所以有:,,且, 则,解得:. (2)略. 【变式2】(25-26高二上·广东中山·期末)已知双曲线的中心为坐标原点,上焦点为,离心率为.记的上、下顶点分别为,过点的直线与的上支交于两点. (1)求的方程; (2)直线和的斜率分别记为和,求的最小值; (3)直线与交于点,证明:点在定直线上. 【答案】(1) (2) (3)证明见解析 【分析】(1)根据焦点坐标与离心率确定,再由算出,即可写出标准方程; (2)联立直线与双曲线方程得到韦达定理,推导出,将目标式化为单变量二次函数,利用二次函数性质求最小值即可; (3)写出两条直线的方程并联立,代入的比例关系,化简后求得交点纵坐标恒为定值,即可证明点在直线上. 【详解】(1)设双曲线的标准方程为, 由题意可得,解得,, 所以双曲线的标准方程为. (2)双曲线的上下顶点为,,设直线的方程为, 设,, 联立,消去,可得, 则,,且, 所以, 所以, 所以,所以, 所以当时,的最小值为; (3)直线的方程为,直线的方程为, 联立,得,解得, 即点在定直线上. 【变式3】(2026·河北邯郸·一模)已知是的两个顶点,是的重心,分别是边的中点,且.记点的轨迹为曲线. (1)求的方程. (2)若的面积为24,求点的坐标. (3)已知点,过的直线与曲线交于两点,直线与交于点,试判断是否在一条定直线上.若是,求出该直线方程;若不是,说明理由. 【答案】(1) (2)或或或 (3)是,直线 【分析】(1)根据已知及双曲线的定义写出的方程; (2)根据已知三角形面积及在双曲线上求出的坐标,结合重心的坐标性质确定点的坐标; (3)设的方程为,联立双曲线并应用韦达定理得,,写出直线与的方程,联立求出的轨迹,即可得. 【详解】(1)由题可知,,则. 又三点不共线,所以点的轨迹是以为焦点,4为实轴长的双曲线(不包含顶点), 故的方程为; (2)设.因为的面积为24, 所以,得. 由,得. 因为是的重心, 所以或或或; (3)由题可知的斜率存在,可设的方程为. 由,得, 则,得,则,. 直线的方程为,直线的方程为, 则. 由,,得, 则,得, 故点在定直线上. 题型12双曲线中的向量问题 【典例1】(26-27高三上·河北沧州·开学考试)已知双曲线:(,)的右焦点与抛物线的焦点重合,且双曲线的渐近线方程为. (1)求双曲线的方程; (2)已知直线过点且与双曲线交于,两点,若,求直线的方程. 【答案】(1) (2) 【详解】(1)抛物线的焦点坐标为,双曲线的半焦距, 双曲线的渐近线方程为,, 又,, 双曲线的方程为. (2)如图, 易知直线斜率存在,设直线的方程为(,), 联立,消去,可得, 设,,则①,②, 又,可得③, 由①③可得,, 代入②,化简可得,解得, 则直线的方程为. 【典例2】(25-26高二下·上海宝山·期末)已知双曲线,过点的直线l与交于不同两点A、B. (1)求双曲线的焦距和离心率; (2)若点A坐标为,点B在双曲线右支上,且B为线段AM的中点,求直线l的斜率; (3)若,点、分别是双曲线的左、右焦点,点是点A关于y轴的对称点,若存在直线l,使得,求m的取值范围. 【答案】(1)焦距为4,离心率 (2) (3)且 【分析】(1)根据双曲线方程求出,即可求得焦距和离心率; (2)根据中点公式用表示出点的坐标,根据点在双曲线右支上,列方程求出,再由斜率公式即可解出; (3)设,,联立直线和双曲线方程可得,再根据,代入并化简,可得到的关系,然后由,即可求出的取值范围. 【详解】(1)由题可知,,,所以焦距. 离心率. (2)因为B是线段AM的中点,所以, 同时B又在双曲线右支上,所以有,且, 解得, 所以l斜率. (3),设,, 则, 双曲线和直线l联立得, 化简得到, 因此有, . 由得, 代入并化简得, 再代入并化简得, 方程有解,代入t的范围,得到且. 由于,所以的取值范围为且. 【变式1】(25-26高二下·吉林长春·期末)已知双曲线的右焦点为,渐近线方程为. (1)求双曲线的标准方程; (2)若斜率为的直线与圆相切,与双曲线交于两点,且(其中为坐标原点),求的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据题意建立关于的关系式,联立求解即可; (2)根据直线与圆位置关系得出相应的关系式,再联立直线与双曲线方程,利用韦达定理,向量数量积的坐标表示,分式不等式的解法分析求解即可. 【详解】(1)由题意知双曲线的半焦距为:,① 又双曲线的渐近线方程为得:,② 由,③ 联立①②③解得:, 故双曲线的标准方程为:. (2)设直线的方程为:, 因为直线与圆相切,则有:, 又直线与双曲线交于两点, 联立直线与双曲线的方程得:, 消去整理得:, 由 , 解得, 设,则, 由 , 将代入上式得:, 化简得:,解得:, 即或, 所以的取值范围为:. 【变式2】(25-26高二下·江苏连云港·期末)已知双曲线(,)经过点,,直线交的右支于,两点,且线段的中点为. (1)求双曲线的标准方程; (2)若点的坐标为,求直线的方程; (3)若直线经过的右焦点,以为直径的圆与直线相交于,两点,证明:为定值. 【答案】(1) (2) (3)由双曲线得,右焦点, ①当直线的斜率存在时,设直线,,中点. 联立​,整理得, 由韦达定理得:, 因此:, 因为圆以为直径,圆心为,半径​,所以, 设,将代入圆方程, 得,故, 所以 , 因为,所以,且,代入上式, 所以. ②当直线斜率不存在时,,易得, 所以,仍成立. 综上,为定值. 【分析】(1)直接由待定系数可求得双曲线方程; (2)直接用点差法求中点弦的方程并检验可得; (3)分直线的斜率存在或不存在两种情况讨论:当直线的斜率存在时,设直线,,中点,结合根与系数关系得,,再圆的方程中令,设,所以由根与系数关系得,进而可将,再将代入可得;当直线的斜率不存在时,得,进而可得所求值,综上可得所证结果. 【详解】(1)将点、代入双曲线方程,得, 令,​,解得​,即. 因此,双曲线的标准方程. (2)设,且两点均在双曲线上,故 两式相减得点差公式:,即. 又因为中点为,故,代入上式得,即. 若,则,则重合,且中点,则三点重合, 这与直线交的右支于,两点矛盾. 所以,因此直线斜率. 又因为直线经过点,由点斜式得直线方程,整理得. 联立​,得,判别式, 且,所以两根均为正根,符合交右支于两点的条件. 因此直线的方程为. (3)略 【变式3】(25-26高二下·湖南长沙·期末)已知双曲线的一条渐近线的斜率为左、右焦点分别为 (1)求C的方程; (2)设x轴上方的点A,B分别在C的左支与右支上,若求直线的方程. 【答案】(1) (2). 【分析】(1)根据双曲线焦点坐标得,结合已知渐近线斜率得,再由双曲线关系求出、,即可得到双曲线的方程; (2)设出直线​的方程与点、的坐标,根据向量关系得到坐标间的倍数关系,将、坐标代入双曲线方程联立求解得到直线斜率,即可得到直线的方程. 【详解】(1)双曲线的渐近线方程为,依题意,,可得, 由焦点坐标可知,而,即, 解得,所以, 所以的方程为. (2)设,,,而,, 则 由,得,解得,即得, 依题意,解得即, 又,所以直线的方程为,整理得. 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.(25-26高三下·重庆沙坪坝·开学考试)设双曲线(,)的左焦点到两条渐近线的距离之和为,为该双曲线的半焦距,若,则该双曲线的渐近线方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由,渐近线方程为,即,, 则,得 所以,则渐近线方程为. 2.(26-27高三上·福建福州·开学考试)已知双曲线的一条渐近线过点,则的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由双曲线方程可知一条渐近线方程为, 代入点可得,即, 所以双曲线的离心率为. 3.(26-27高三上·北京·开学考试)已知双曲线的渐近线的方程为,则的值为(   ) A.2 B.3 C.4 D.9 【答案】B 【分析】利用焦点在轴上的双曲线渐近线方程列等式求解即可. 【详解】双曲线的渐近线方程为. 由题意知,解得. 4.(26-27高三上·北京房山·开学考试)已知双曲线的一条渐近线为,则该双曲线的实轴长为(    ) A.2 B.4 C.6 D.8 【答案】B 【分析】通过渐近线方程确定,进而可求解. 【详解】 由题可知该双曲线中,解得, 又双曲线的一条渐近线为,因此, 又,得,所以实轴长为. 5.(26-27高三上·北京·开学考试)在下列双曲线中,离心率最大的是(     ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据离心率公式即可求解. 【详解】对于A,离心率为; 对于B,离心率为; 对于C,离心率为; 对于D,离心率为; 因为, 所以离心率最大的是A. 6.(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. 7.(多选)(2026·浙江宁波·二模)若是两个不相等的正实数,则双曲线与双曲线的(    ) A.实轴长相等 B.焦距相等 C.离心率相同 D.渐近线相同 【答案】BD 【详解】,, 不妨设, 的实轴长分别为,不相等,故A错误; 的焦距分别为,相等,故B正确; 的离心率分别为,不相同,故C错误; 的渐近线分别为,相同,故D正确. 8.(多选)(25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末)下列选项中与双曲线的离心率相同的曲线是(   ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【分析】结合双曲线离心率计算公式逐项判断即可. 【详解】对于双曲线,, 所以,即, 对于A:,, 所以,即,正确; 对于B:,, 所以,即,错误; 对于C:,, 所以,即,正确; 对于D:,, 所以,即,正确; 故选:ACD 9.(26-27高三上·陕西渭南·阶段检测)已知双曲线的渐近线方程为,则实数的值为__________. 【答案】 【详解】令,解得, 可知双曲线的渐近线方程为, 即,解得. 10.(26-27高三·全国·一轮复习)已知焦点在x轴上的双曲线M与双曲线N:有共同的渐近线,且点在双曲线M上,则双曲线M的方程为____________. 【答案】 【详解】依题意,设双曲线M的方程为, 将点代入得,解得, 所以双曲线M的方程为. B能力提升 1.(26-27高三上·辽宁大连·开学考试)如果曲线表示双曲线,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用双曲线的第二定义来转化原式为,进而可得,再由曲线是双曲线可得所求值的范围. 【详解】由曲线,变形为​, 由方程两边非负且表示双曲线(有解),所以. 将看成点到定点的距离, 再将看成点到直线的距离,且定点不在直线上, 由圆锥曲线的第二定义可知,离心率,即. 因为曲线为双曲线,所以,即,解得. 因此实数的取值范围为. 2.离心率为的椭圆和离心率为的双曲线的交点构成四边形,的渐近线与的交点构成四边形,若,且四边形与四边形的面积相等,则(    ). A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】C 【分析】设,.利用,分别求出两四边形在第一象限内顶点的坐标,再由两四边形面积相等得到,最后利用椭圆、双曲线离心率公式求. 【详解】设 则. 又因为,所以 设椭圆与双曲线在第一象限的交点为. 由同时在两曲线上,得 即 解得 因此四边形的面积为 双曲线在第一象限的渐近线为 设该渐近线与椭圆在第一象限的交点为,则. 代入椭圆方程,得所以 因此四边形的面积为 由题意, 由于均为正数,所以 代入上式,得 得即 又因为所以 3.(多选)(26-27高三上·广西南宁·开学考试)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点P在C上,且,,则(     ) A.C的焦距为6 B.的面积为 C.C的渐近线方程为 D.双曲线是等轴双曲线 【答案】AB 【分析】首先利用双曲线的第一定义,结合,得到;对A选项利用余弦定理求得焦距即可;B选项已知三角形两边和夹角,利用求解即可;C选项,利用,,求出,于是得到渐近线方程即可;D选项,代入,可知,于是不是等轴双曲线. 【详解】由双曲线的标准方程,得. 由双曲线的定义结合可知. 又因为,所以. A选项,由余弦定理可知 于是. 所以,即焦距为6,A正确. B选项, 的面积为,所以B正确. C选项,因为,,所以, 所以渐近线方程为,C错误. D选项,代入,可得 . 因为,所以不是等轴双曲线,D错误. 4.(2026高三上·全国·专题练习)如图,已知是双曲线的焦点,是相应的顶点,是轴上的点,满足,则双曲线的离心率的最小值为________. 【答案】 【分析】根据两角差的正切公式及基本不等式得出,再根据同角三角函数的关系化简即可求解. 【详解】由题知,, 设为双曲线的左焦点,左顶点,, 则 , 因为,当且仅当时等号成立, 所以, 整理得或(负值舍去), 所以, 所以. 5.(25-26高二上·上海虹口·期中)已知点为双曲线右支上一点,点,分别为双曲线的左右焦点,点是的内心(三角形内切圆的圆心),若恒有,则双曲线的离心率是__________. 【答案】 / 【分析】设的内切圆半径为,结合双曲线定义与三角形面积公式推导、的关系,进而求出离心率。 【详解】设的内切圆半径为, 根据双曲线的定义,点在双曲线右支上,故,双曲线的焦距, 由三角形面积公式可得 ,,, 代入题设条件, 得 ,得 ,由于,两边约去得, 故双曲线的离心率. C综合素养 1.(2026高三·全国·专题练习)已知双曲线经过点,其渐近线方程为. (1)求双曲线的方程; (2)过点的直线与双曲线相交于两点,能否是线段的中点?请说明理由. 【答案】(1) (2)假设是线段 的中点,设, 则由两式相减,可得, 因为是线段 的中点,, 代入上式,可得,即此时直线 的斜率为, 于是直线 的方程为,即 . 联立,消元得, ,所以方程无实数解, 即此时直线与双曲线无交点, 故不能是线段 的中点. 【分析】(1)由题设条件得出的方程,求解即得曲线的方程; (2)假设是线段 的中点,利用点差法求出直线的斜率,将得到直线的方程与双曲线方程联立,通过判别式判断方程是否有实根,即可确定能否为中点. 【详解】(1)双曲线经过点,得, 由渐近线方程为,得, 解得,, 双曲线的方程为 . (2)略 2.(26-27高三上·湖南·阶段检测)已知双曲线的两个焦点为,,且的渐近线方程为. (1)若点在上,且,求; (2)设的左、右顶点分别为,,过点的直线与的右支交于点(异于),且关于的对称点为,若,求直线的斜率. 【答案】(1); (2)直线的斜率为或. 【分析】(1)由双曲线的焦点坐标、渐近线方程以及可求得,再结合双曲线的定义即可求得,此题需要注意点只会在双曲线的左支上; (2)设出直线的斜率,用点斜式写出直线的方程,将直线与双曲线联立解方程组,求出点,再根据对称性求出点,最后用两点间的距离公式结合即可解决问题. 【详解】(1)因为双曲线的两个焦点为,,所以, 因为双曲线的渐近线方程为,所以, 因为,所以,所以,所以双曲线, 因为,所以点一定在双曲线的左支上, 由双曲线的定义得,因此,即; (2) 因为过点的直线与的右支交于点(异于),所以直线的斜率必存在,可记为且, 所以直线的方程为,设, 由可得, 可得且,于是且, 代入直线的方程得,所以点, 因为关于的对称点为,所以,所以点, 又因为,所以, 整理得,解得或,均满足,故或, 所以直线的斜率为或. 3.(25-26高三上·四川成都·期末)已知双曲线,点为坐标原点,过的右焦点的直线交的右支于P,Q两点,当轴时,. (1)求的方程; (2)求面积的最小值. (3)过点作直线的垂线,垂足为,证明:直线QN过定点 【答案】(1) (2) (3)证明:由题知,由(1)知, 由(2)知, 由,直线, 根据双曲线的对称性,直线所过定点必在轴上, 令,则,解得 因为,所以 而,所以,则, 所以过定点; 【分析】(1)根据题意,令,代入双曲线求参数值,即可得方程; (2)设,,,联立双曲线并应用韦达定理,应用三角形面积公式、弦长公式,结合求面积的最小值. (3)结合(2)中的韦达定理,直线,双曲线对称性确定定点位置并得到,再作化简求值,即可得定点坐标; 【详解】(1)由轴时,,可令 代入双曲线得,又因为 解得,则所求方程为; (2)设,,由(1)知, 由斜率不为0,可设 联立双曲线并整理得, 则, 所以,, , 由得,令, 则, 因为,所以,则,当时取等号, 所以的最小值为. (3)略 4.(25-26高二下·广东东莞·期末)已知双曲线(,)的实轴长为4,离心率. (1)求双曲线的方程; (2)过点的直线与双曲线相交于,两点,是否存在直线使得点是弦的中点?若存在,求的面积.若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2) 存在, 【分析】(1)根据实轴长以及离心率公式求出,进而得双曲线方程. (2)先根据中点坐标公式及双曲线方程求得直线的方程,联立方程,根据韦达定理以及弦长公式求出,再求出到直线的距离,进而求出的面积. 【详解】(1)依题意:,则. 又因为,所以. 所以. 所以双曲线的方程为. (2)存在.如图,设. 因为为直线与双曲线的交点, 所以, 由得:. 即. 因为点是弦的中点,所以. 所以. 此时直线的方程为,即. 联立方程得,消去得:. 则, 所以存在直线,使得点是弦的中点. 则由韦达定理:. 所以. 点到直线的距离, 所以. 5.(25-26高二下·重庆渝中·期末)已知点,点满足直线和直线的斜率之积为.点的轨迹为曲线. (1)求的方程; (2)设是坐标原点,是上位于第一象限内的一点,点,射线交于点,射线交于点,若和的面积之差为,求直线的方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)设,利用斜率公式计算即可得; (2)由题意可设,,联立直线与双曲线方程,可得与交点纵坐标有关的韦达定理,再利用面积公式表示出和的面积之差,计算即可得的值,即可得解. 【详解】(1)设,则,整理得, 即的方程为; (2)由题意可得直线斜率存在且小于, 可设,,则, 联立,消去得, 则,, 由,, 故, 由,故, 整理得,故, 由,故,即直线的方程为. 学科网(北京)股份有限公司 $

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第04讲 3.2.2双曲线的简单几何性质讲义-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
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