内容正文:
专题3.3 双曲线及其标准方程重难点题型专训
(3个知识点+11大基础题型+2大提高题型+自我检测)
目录
第一部分・练基础题型
题型一、双曲线定义的理解
题型二、利用双曲线定义求方程
题型三、利用双曲线定义求点到焦点的距离及最值
题型四、利用定义解决双曲线中焦点三角形问题
题型五、利用定义求双曲线中线段和、差的最值
题型六、根据方程表示双曲线求参数的范围
题型七、根据双曲线方程求a,b,c
题型八、双曲线的方程与双曲线(焦点)位置的特征
题型九、根据a、b、c求双曲线的标准方程
题型十、根据双曲线过的点求标准方程
题型十一、求双曲线的轨迹方程
第二部分·练提高题型
题型一、双曲线定义的应用
题型二、双曲线相关方程的求解
第三部分・自我检测
知识点01 双曲线的定义
1.双曲线的定义
双曲线的定义: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)的点的轨迹叫作双曲线.这两个定点叫作双曲线的焦点,两焦点间的距离叫作双曲线的焦距.
【即时训练】
1.(25-26高二上·宁夏·期末)已知双曲线的两个焦点为,双曲线上有一点,若,则( )
A.10 B.2 C.2或10 D.14
【答案】C
【分析】根据双曲线的定义及双曲线上的点到焦点的距离的范围求解.
【详解】因为双曲线方程为,所以,
所以,所以,
由双曲线的定义可得,即,
可得或,
又当点在双曲线左支上时,,
当点在双曲线右支上时,,
所以或.
故选:C
2.(25-26高三上·北京房山·期末)双曲线上任意一点到两个焦点的距离之差的绝对值为_____.
【答案】2
【分析】根据双曲线的定义求解即可.
【详解】由双曲线的定义可知,双曲线上任意一点到两个焦点的距离之差的绝对值等于.
所以.
故答案为:2.
知识点02 双曲线的焦点三角形
1.双曲线的焦点三角形
(1)焦点三角形的概念
设P是双曲线上一点,F1,F2为双曲线的焦点,当点P,F1,F2不在同一条直线上时,它们构成一个焦点三角形,如图所示.
(2)求双曲线中的焦点三角形△PF1F2面积的方法
方法一:①根据双曲线的定义求出||PF1|-|PF2||=2a;
②利用余弦定理表示出|PF1|、|PF2|、|F1F2|之间满足的关系式;
③通过配方,利用整体的思想求出|PF1|·|PF2|的值;
④利用公式,求得面积.
方法二:利用公式,求得面积.
(3)焦点三角形的常用结论
若P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为.
【即时训练】
1.(2025·青海海南·一模)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,点在的右支上,且,则的面积为( )
A. B.6 C.3 D.
【答案】C
【分析】利用焦点三角形的性质结合题设条件可得,从而可得焦点三角形为直角三角形,从而可求其面积.
【详解】点P在双曲线右支上,
由双曲线的定义可得,
又,两式联立得.
又,
所以,即为直角三角形,
所以.
故选:C
2.(25-26高二上·上海·期中)已知双曲线:的左、右焦点分别是,,过的直线交双曲线左支于,两点,若,则的周长为________.
【答案】12
【分析】根据双曲线的定义和性质,即可求出的周长.
【详解】由双曲线的方程可知,
则,,
则 ,
即,
则的周长为,
故答案为:12
知识点03 双曲线的标准方程
1.双曲线的标准方程
双曲线的标准方程与其在坐标系中的位置的对应关系:
双曲线在坐标系中的位置
标准方程
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c的关系
2.双曲线方程的求解
(1)用定义法求双曲线的标准方程
根据双曲线的定义,确定的值,结合焦点位置可写出双曲线的标准方程.
(2)用待定系数法求双曲线的标准方程
用待定系数法求双曲线的标准方程时,先确定焦点在x轴还是y轴上,设出标准方程,再由条件确定a2,b2的值,即“先定型,再定量”,如果焦点的位置不好确定,可将双曲线的方程设为或,再根据条件求解.
【即时训练】
1.(25-26高二上·天津·期中)过点,焦点坐标为的双曲线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据双曲线的标准方程和关系求解即可.
【详解】设双曲线的方程为,
由题可得,
,所以,
解得或(舍),
所以,所以该双曲线的方程为.
故选:.
2.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知P为圆C:上任意一点,.若线段的垂直平分线交直线于点Q,则点Q的轨迹方程为______.
【答案】
【分析】由题意可得点满足双曲线的定义,且求得,的值,再由求得,则点的轨迹的方程可求.
【详解】解:由点是线段垂直平分线上的点,
,
又,
满足双曲线定义且,,
,
轨迹方程:.
故答案为:.
【基础题型一 双曲线定义的理解】
【例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.
1.(25-26高二上·广东·期末)已知点为双曲线左支上的一点,分别为的左、右焦点,则( )
A. B.4 C. D.16
【答案】B
【分析】根据双曲线的定义可知,,再代入求解即可.
【详解】点为双曲线左支上的一点,分别为的左、右焦点,
,
,
则.
故选:B.
2.(24-25高二上·宁夏·期末)(多选)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,则点的轨迹为直线
D.若,则点的轨迹为两条射线
【答案】AD
【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错误;
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:AD
3.(25-26高三上·广东梅州·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过作直线l交的左支于两点,且,则的周长为______.
【答案】14
【分析】先将双曲线方程化为标准方程,从而得到的值,再根据双曲线的定义得到,最后结合求出的周长.
【详解】双曲线方程为:,,,.
直线经过且与双曲线的左支交于两点,由双曲线的定义可得: ,.
上述两式相加得:.
又,.
所以的周长为.
故答案为:14
4.(24-25高二上·全国·课前预习)(1)把椭圆定义中的“距离之和”改为“距离之差”,那么点的轨迹是什么曲线?
(2)在上述过程中,我们在其中的一段拉链上截取一段小于,如果截取的长度等于,其轨迹还是上述图形吗?
【答案】(1)
由题意,适当选取两定点,,将拉锁拉开一段,其中一边的端点固定在处,
在另一边上截取一段(小于),作为动点到两定点和的距离之差,
而后把它固定在处,这时将铅笔(粉笔)置于处,
于是随着拉链逐渐打开,铅笔就画出一条曲线,同理可画出另一支,(如图所示),
显然所画的曲线不是椭圆,而是两条相同的曲线,只是位置不同,
其原因都是应用了“平面上到两定点的距离之差或是同一个常数”这个条件.
(2)不是,是以,为端点的两条射线.
【详解】(1)略;
(2)略.
【基础题型二 利用双曲线定义求方程】
【例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
1.(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.
2.(24-25高三上·辽宁·期末)已知,,动点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据双曲线的定义可知点的轨迹为以为焦点,实轴为的双曲线的上支,求出、,即可得到轨迹方程.
【详解】由及双曲线的定义可知,
点的轨迹为以为焦点,实轴为的双曲线的上支,则,
因为,所以,故点的轨迹方程为.
故选:A
3.(25-26高二上·黑龙江大庆·期末)设为定点,动点满足,则动点的轨迹方程为____________.
【答案】
【分析】由已知条件知,点的运动轨迹是以为焦点的双曲线,从而可求得轨迹的方程.
【详解】,
动点的轨迹是以为焦点的双曲线的右支,
且,.,
双曲线的方程为.
故答案为:.
4.(24-25高二上·全国·课后作业)四个森林防火观察站的坐标依次为,他们都发现某一地区有火讯.若观察到的距离相差为6,且离近,观察到的距离相差也为6,且离近.试求火讯点的坐标.
【答案】
【分析】根据双曲线的定义,通过解方程组求解出火讯点的坐标即可.
【详解】设火讯点的坐标为,由于观察到的距离相差为6,且,
所以点在双曲线上.则焦距为,半实轴长为,所以半虚轴长为,
由于离近,所以点在双曲线上;
由于离近,所以点也在双曲线上.
联立两双曲线的方程可得即火讯点的坐标为.
【基础题型三 利用双曲线定义求点到焦点的距离及最值】
【例3】(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
1.(25-26高二上·贵州铜仁·阶段检测)双曲线上点P到它的左焦点的距离等于1,则点P到它的右焦点的距离等于( )
A.9 B. C.7 D.8
【答案】A
【分析】根据双曲线方程得,结合双曲线的定义求点P到它的右焦点的距离.
【详解】由题设,双曲线参数,若其左右焦点分别为,且,
所以,可得或(舍).
故选:A
2.(24-25高二上·湖南株洲·期中)(多选)已知双曲线E:的左右焦点分别为、,点P在双曲线E上,=10,则为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】根据双曲线定义直接计算可得.
【详解】由双曲线定义可知,即,
所以或.
故选:AD
3.(25-26高二上·河南·阶段检测)设是双曲线的左、右焦点,若点在双曲线上,且,则__________.
【答案】
【分析】根据双曲线定义,可得,即可求出的值,检验的值,根据两边之和大于第三边,即可得答案.
【详解】因为在上,所以,
又,则,所以,
所以,即或,
解得或,
当时,,不符合题意,
当时,,符合题意,
所以.
故答案为:
4.(24-25高二·全国·随堂练习)过双曲线的右焦点作x轴的垂线,求垂线与双曲线的交点到两焦点的距离.
【答案】
【分析】先根据双曲线的方程,求得右焦点的坐标,代入双曲线的方程,求得的纵坐标,再结合双曲线的定义,即可求解.
【详解】由题意,双曲线,可得,所以,
所以双曲线的右焦点为,
设过右焦点的直线交双曲线与两点,
令,可得,解得或,所以,
由双曲线的定义,可得,
所以.
故交点到两焦点的距离分别为.
【基础题型四 利用定义解决双曲线中焦点三角形问题】
【例4】(2026高三·全国·专题练习)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点引圆的切线,切点为,延长,交双曲线右支于点.若为线段的中点,为坐标原点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用图形,结合双曲线的定义,找到对应线段之间的联系,简化计算即可求解.
【详解】如图,连接,,因为为的中点,为的中点,
所以,
所以.
因为,
所以,
所以,即.
故选:A.
1.(24-25高二下·安徽亳州·阶段检测)设P是双曲线右支上一点,,分别是双曲线C的左、右焦点,O为坐标原点,Q为线段的中点,若,则的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】利用双曲线的标准方程,结合双曲线的定义,可得问题答案.
【详解】由双曲线,则,
由于为的中点,Q为线段的中点,且,
所以,则.
故选:C.
2.(2025·全国·模拟预测)(多选)双曲线的左,右焦点分别为,,点P在C上.若是直角三角形,则的面积为( )
A. B. C.4 D.2
【答案】AC
【分析】根据双曲线方程求出,再根据对称性只需考虑或.当时,将代入双曲线方程,求出,即可求出三角形面积,当时,由双曲线的定义可知,再由勾股定理求出,即可得解;
【详解】解:由双曲线可得.根据双曲线的对称性只需考虑或.
当时,将代入可得,所以的面积为.
当时,由双曲线的定义可知,
,由勾股定理可得.
因为,
所以,此时的面积为
综上所述,的面积为4或.
故选:.
3.(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
4.(2025高二上·全国·专题练习)已知点分别是双曲线的左、右焦点,若点P是双曲线左支上的点,且,求的面积.
【答案】
【分析】本题利用双曲线的定义求解线段长,进一步求焦点三角形的面积.
【详解】由,可知.
又,所以边上的高
所以.
【基础题型五 利用定义求双曲线中线段和、差的最值】
【例5】(2026高二·全国·专题练习)已知,双曲线的左焦点为是双曲线的右支上的动点,则的最大值是( )
A. B.2 C.3 D.1
【答案】D
【分析】由双曲线的定义得,由三角不等式得出,即可求解.
【详解】如图,设双曲线的右焦点为,连接,则,
因为,
而,所以,
当三点共线且在之间时等号成立,故的最大值是1.
故选:D.
1.(2025·江西赣州·一模)已知点,双曲线的左焦点为,点在双曲线的右支上运动.当的周长最小时,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用双曲线的定义可以得出=,当三点共线时最小.
【详解】由双曲线得到,,,左焦点,
设右焦点.当的周长最小时,取到最小值,所以只需求出的最小值即可.
===.
故选:C.
2.(2025·山西太原·一模)(多选)已知是双曲线的左、右焦点,且到的一条渐近线的距离为为坐标原点,点为右支上的一点,则( )
A.
B.过点且斜率为1的直线与有两个不同的交点
C.若斜率存在,则
D.的最小值为
【答案】AD
【分析】选项A利用双曲线的定义及性质判断即可,选项B利用直线与双曲线方程联立判断即可,选项C、D利用双曲线的定义即可解决.
【详解】设双曲线的半焦距为,其中一条渐近线为:
因为到的一条渐近线的距离为,
即,所以,又,所以,故A正确;
对于B,双曲线的一条渐近线的斜率为1,所以过点M且斜率为1的直线为,
联立,消去得:,只有一个交点,故B错误;
对于C,设,则,,故C错误;
对于D,由双曲线的定义可知,当且仅当三点共线时取得等号,故D正确,
故选:AD.
3.(25-26高二上·重庆北碚·阶段检测)已知双曲线的左右焦点分别为、,为双曲线右支上一点,点的坐标为,则的最小值为___________.
【答案】/
【分析】利用双曲线定义可将转化为,结合三角形三边关系可确定最小值为三点共线时的取值,由此可计算得到结果.
【详解】
由双曲线方程知:,,,则,,
由双曲线定义知:,
(当且仅当在线段上时取等号),
又,.
故答案为:.
4.(25-26高二上·贵州·期中)已知动点与定点的距离和它到定直线的距离之比为,且的轨迹为曲线.
(1)求的方程.
(2)已知第一象限内的动点在上,点.
(i)若点,求的最小值;
(ii)若,求的面积.
【答案】(1)(或).
(2)(i);(ii)3
【分析】(1)根据距离公式得到方程,整理即可得解;
(2)(i)由(1)可得,再根据双曲线的定义计算可得;(ii)利用勾股定理求出,再由面积公式计算可得.
【详解】(1)因为动点与定点的距离和它到定直线的距离之比为,
所以,
将上式两边平方,化简得,
所以的方程为(或).
(2)(i)由(1)可知分别是的左、右焦点,又,,
因为第一象限内的点在上,所以,则,
又,所以,
所以,
当且仅当在与双曲线在第一象限的交点时取等号,
所以的最小值为.
(ii)由题意得,
将①左右两边平方,得,结合②得,
所以的面积为.
【基础题型六 根据方程表示双曲线求参数的范围】
【例6】(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.
1.(2026·贵州安顺·一模)已知方程表示双曲线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为方程表示双曲线,所以,
解得或.
2.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中)(多选)已知方程表示的曲线为C,则下列四个结论中正确的是( )
A.当时,曲线C是椭圆
B.当或时,曲线C是双曲线
C.若曲线C是焦点在x轴上的椭圆,则
D.若曲线C是焦点在y轴上的双曲线,则
【答案】BD
【分析】根据双曲线和椭圆的方程,即可结合选项逐一求解.
【详解】对于A,当时,曲线为,此时表示圆,故A错误,
对于B,当时,,此时曲线表示焦点在上的双曲线,
当时,此时曲线表示焦点在上的双曲线,
故当或时,曲线C是双曲线,B正确,
对于C, 若曲线C是焦点在x轴上的椭圆,则满足,解得,故C错误,
对于D,曲线C是焦点在y轴上的双曲线,则,故,D正确,
故选:BD
3.(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)已知方程表示双曲线,则实数的取值范围为________.
【答案】
【分析】根据双曲线的方程格式进行计算即可.
【详解】因为方程表示双曲线,
所以,解得或;
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知,当为何值时:
(1)方程表示双曲线?
(2)方程表示焦点在轴上的双曲线?
【答案】(1)或;
(2).
【分析】(1)(2)根据双曲线标准方程中的分母的正负解决即可.
【详解】(1)原方程可变形为,
要使方程表示双曲线,必须满足,
即或,解得或,
所以当或时,方程表示双曲线.
(2)若方程表示焦点在轴上的双曲线,则,解得,
所以当时,方程表示焦点在轴上的双曲线.
【基础题型七 根据双曲线方程求a,b,c】
【例7】(25-26高二上·江苏南通·期末)双曲线的一个焦点坐标为,则实数的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】先化为标准方程,再结合关系求解即可.
【详解】将双曲线化为标准方程得:
所以双曲线的焦点在轴上,且,
因为双曲线的一个焦点坐标为,
所以,即,解得
故选:C
1.(25-26高二上·重庆江北·阶段检测)已知双曲线的一个焦点坐标为,则的值为( )
A.5 B.-5 C. D.
【答案】B
【分析】根据双曲线的标准方程及参数关系计算即可.
【详解】由题意知,双曲线焦点在轴上,且,因此原方程中,即,,
根据得,,所以.
故选:B.
2.(24-25高二上·河北邢台·期中)(多选)已知是双曲线的上焦点,点在上,则( )
A. B. C.的最小值为2 D.的最小值为4
【答案】AC
【分析】根据双曲线的简单几何性质即可求解.
【详解】由可得,所以,得,A正确,B错误,
当为上顶点时,此时的最小值为.C正确,D错误,
故选:AC
3.(25-26高二下·重庆·阶段检测)双曲线的一个焦点为,则______.
【答案】
【详解】已知双曲线的一个焦点为,可知,,
所以,解得,
因为,所以.
4.(24-25高二上·江西南昌·期中)已知椭圆中心在原点,焦点在x轴上,焦距为,另一双曲线与椭圆有公共焦点,且椭圆半长轴比双曲线的半实轴大4,椭圆离心率与双曲线的离心率之比为,求椭圆方程和双曲线方程.
【答案】,
【分析】分类讨论,利用条件,建立方程组,即可求椭圆方程和双曲线方程.
【详解】设焦点在轴上的椭圆方程为,双曲线方程为,
由已知得,,,,
椭圆方程为.
【基础题型八 双曲线的方程与双曲线(焦点)位置的特征】
【例8】(24-25高三上·青海西宁·期中)下列双曲线中,焦点在轴上的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据双曲线的标准方程形式可知结果.
【详解】根据双曲线的标准方程可知,双曲线的焦点在轴上.
故选:C
1.(24-25高三·全国·阶段测试)若双曲线的一个焦点是,则k的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将双曲线的方程化为标准方程,由焦点坐标计算即可.
【详解】双曲线,化为标准方程为:,
一个焦点是,所以焦点在轴上,.
所以,,所以,所以,
所以.
故选:A.
2.(24-25高二上·山东聊城·期末)(多选)已知方程,其中,则( )
A.时,方程表示椭圆
B.时,方程表示双曲线
C.时,方程表示抛物线
D.时,方程表示焦点在轴上的椭圆
【答案】BD
【解析】当时,表示双曲线,时表示焦点在x轴上的双曲线,表示焦点在y轴上的双曲线;当时表示焦点在y轴上的椭圆,当时表示焦点在x轴上的椭圆.
【详解】若,则不表示椭圆,故A错误;
若,则表示焦点在x轴上的双曲线,若,则表示焦点在y轴上的双曲线,故B正确;
当时,若,则方程表示两条垂直于x轴的直线,若则不表示任何图形,故C错误;
时,,表示焦点在x轴上的椭圆,D正确.
故选:BD
【点睛】本题考查圆锥曲线的标准方程,由标准方程判断焦点的位置,属于基础题.
3.(25-26高三上·上海浦东新·阶段检测)若双曲线的一个焦点为,则实数__________.
【答案】3
【分析】根据双曲线方程即可得解.
【详解】双曲线的一个焦点为,
所以且,
所以.
故答案为:3
4.(25-26高二·全国·课后作业)已知双曲线的一个焦点为,求的值.
【答案】
【分析】先化为双曲线的标准形式,利用,列出关于的方程,求出答案
【详解】将双曲线方程化为标准方程为.
因为一个焦点是,所以焦点在轴上,
所以,,,
所以,
所以.
【基础题型九 根据a、b、c求双曲线的标准方程】
【例9】(2026·江西九江·模拟预测)已知双曲线的一个焦点坐标为,则( )
A.5 B.10 C.25 D.50
【答案】C
【详解】因为双曲线的一个焦点坐标为,
所以
1.(25-26高二上·江苏连云港·期中)已知双曲线的焦距为6,则实数等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据的关系即可求解.
【详解】由题意可知,所以.
故选:C
2.(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)(多选)已知,,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】由条件可得,讨论焦点位置写出双曲线的标准方程即可.
【详解】由已知得,
∴当焦点在轴上,双曲线的标准方程为;
当焦点在轴上,双曲线的标准方程为.
故选:AC
【点睛】本题主要考查了双曲线的标准方程,分类讨论的思想,属于中档题.
3.(25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测)已知双曲线的渐近线方程为,其右焦点坐标为,则双曲线的标准方程为____________.
【答案】
【分析】根据题目条件求出代入即可求出标准方程.
【详解】,代入由右焦点得,,
代入,故,
故双曲线的标准方程为.
故答案为:
4.(24-25高二上·新疆·阶段检测)求与双曲线有相同的焦点,且过点的双曲线方程.
【答案】
【分析】依题意,设所求双曲线为,即可得到关于与的方程组,求解即可.
【详解】依题意,设所求双曲线为.
又两曲线有相同的焦点,所以①.
又点在双曲线上,所以②.
由①②联立得.故所求双曲线方程为.
故答案为:.
【基础题型十 根据双曲线过的点求标准方程】
【例10】(24-25高三上·浙江·开学考试)已知等轴双曲线经过点,则的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先设出双曲线的方程为(),代点进行求解即可.
【详解】设双曲线的方程为(),
代入点,得,
故所求双曲线的方程为,
其标准方程为.
故选:A.
1.(25-26高二·全国·课后作业)若圆与轴的两个交点都在双曲线上,且A、B两点恰好将此双曲线的焦距三等分,则此双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用圆的方程解出两点坐标,利用双曲线的图像和性质计算即可.
【详解】将代入解得点坐标分别为,
因为两点都在双曲线上,且将此双曲线的焦距三等分,
所以双曲线焦点在轴上且,解得,
所以双曲线方程为:.
故选:B.
2.(24-25高二上·黑龙江·期中)(多选)过点且的双曲线的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】设出双曲线方程,代入点即可求出.
【详解】因为,则可设双曲线方程为或,
将点代入方程可得,解得,
所以双曲线方程为或.
故选:AC.
3.(2026高三·全国·专题练习)经过点,且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线方程为_______.
【答案】
【分析】设双曲线方程为,代入即可求解.
【详解】设双曲线方程为,
把点代入,得,
故所求双曲线方程为.
故答案为:
4.(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.
【基础题型十一 求双曲线的轨迹方程】
【例11】(25-26高二上·广西柳州·期中)设点,为动点,已知直线与直线的斜率之积为定值,点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设,根据题意结合斜率公式运算求解即可.
【详解】设,
则,整理可得,
所以点的轨迹方程是.
故选:B.
1.(24-25高二上·江苏·期中)方程的化简结果为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由条件利用双曲线的定义、标准方程,求得双曲线的标准方程.
【详解】根据,
可得点到点的距离差的绝对值等于,
结合双曲线的定义知,点的轨迹是以为焦点的双曲线,
,则,,所以,,
故方程为:,
故选:A.
2.(24-25高二上·吉林长春·期末)(多选)若,,动点满足,当和时,点轨迹( )
A.双曲线 B.双曲线的一支 C.一条射线 D.一条直线
【答案】BC
【分析】根据已知条件判断的大小关系,结合双曲线定义判断轨迹的图形.
【详解】当时,,故轨迹为双曲线的右支;
当时,,故轨迹为射线;
故选:BC.
3.(25-26高二上·陕西西安·阶段检测)设点A,B的坐标分别为,,直线,相交于点M,且它们的斜率之积是,则动点M的轨迹方程为________.
【答案】
【分析】设点,根据斜率之积是列出关系式即可.
【详解】设点,则直线,的斜率分别为,
因它们的斜率之积是,则,化简得,
则动点M的轨迹方程为.
故答案为:
4.(24-25高二上·陕西渭南·期中)已知两圆,,动圆C与圆外切,且与圆内切,求动圆圆心C的轨迹方程.
【答案】
【分析】利用两圆相切分别可得,结合双曲线的定义,可得点的轨迹是以点为焦点的双曲线的右支,从而可得的轨迹方程.
【详解】因为圆的圆心为,半径,圆的圆心为,半径,
设动圆的半径为,
又因为动圆C与圆外切,且与圆内切,
则,可得,
可知点的轨迹是以点为焦点的双曲线的右支,
则,,
所以动圆圆心的轨迹方程为.
【提高题型一 双曲线定义的应用】
【例1】(25-26高二上·黑龙江牡丹江·阶段检测)如图,已知,,是圆上任意一点,点关于点的对称点为,线段的垂直平分线与直线相交于点,记点的轨迹为曲线,若点在曲线上,则( )
A.0 B. C.1 D.
【答案】A
【分析】根据题意得且,则,根据双曲线定义得点的轨迹是以为焦点的双曲线,求出其方程即可得解.
【详解】如图,连接,由题意可得,且为的中点,
又为的中点,所以且.
连接,因为点关于点的对称点为,
线段的垂直平分线与直线相交于点,
由垂直平分线的性质可得,
所以,
所以点的轨迹是以为焦点的双曲线,,,
所以,所以曲线的方程为,
令可得,即.
1.(25-26高二下·贵州六盘水·期末)已知双曲线的右焦点为F,动点M在双曲线右支上,点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用双曲线定义得,再利用三角形两边差小于第三边,当三点共线时取等号即可求解.
【详解】由双曲线得,,所以.
则右焦点,设左焦点为.
点M在双曲线右支上,所以,即.
所以.
因为,当且仅当三点共线时,且在延长线与双曲线右支交点时取等号.
又,
所以的最大值为.
2.(25-26高二上·辽宁沈阳·阶段检测)(多选)已知P为双曲线右支上的一个动点(不经过顶点),,分别是双曲线的左、右焦点,的内切圆圆心为,过做,垂足为A,下列结论正确的是( )
A.的横坐标为2 B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】求出双曲线的实半轴长及半焦距,再利用双曲线的定义,结合三角形内切圆的性质逐项计算判断即得.
【详解】双曲线的实半轴长,半焦距,
设的内切圆在,,上的切点分别为,切点,
显然,即,而,则的横坐标为,A正确;
设的内切圆半径为,则,B正确;
延长交于点,由平分,,得,为的中点,
因此,即有,C正确;
,D错误.
故选:ABC
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.
4.(25-26高二·四川成都·期中)公元2019年,石室2160岁!文翁兴学2160周年纪念活动于2019年11月9日在石室中学文庙校区运动场隆重召开,会场是由一个长,宽的长方形及两个以长方形宽为直径的半圆相接组成,整个会场关于中轴线对称,图形如下.
(1)若、两位同学分别在左右两个半圆弧上值勤,则、两位同学在圆弧什么位置时相距最远,距离为多少?并说明原因.
(2)在(1)问的情况下,若要在主会台后的会场边界上关于中轴线对称的两点、处分别放置两个音响,为了达到最好听觉效果,两个音响的距离要足够大,同时、两位同学听到两个音响传来的声音时间差不超过0.18秒,求音响距中轴线距离约为多少时为最佳放置点.(注:不超过0.18秒以秒计算,声音在空气中的传播速度为).
【答案】(1)、两点分别在圆弧的中点,最远距离为;
(2)音响距中轴线距离约为时为最佳放置点;
【分析】(1)分别取两半圆的圆心为。根据题意,利用三角形的性质可证出.
(2)以所在的直线为轴, 以中轴线为轴建立平面直角坐标系,求出,
利用双曲线的定义可得,设双曲线方程为,将点代入方程,从而求出,进而求出即可求解.
【详解】(1)分别取两半圆的圆心为
由题意可得
当四点共线时,、两点间的距离最大,
此时、两点分别在圆弧的中点,距离为
(2)以所在的直线为轴, 以中轴线为轴建立平面直角坐标系,
则 ,
根据题意可得,
、两点在以为焦点的双曲线上, ,即,
设双曲线方程为:,则,解得,
所以,解得,
即音响距中轴线距离约为时为最佳放置点.
【提高题型二 双曲线相关方程的求解】
【例2】(2025·天津和平·三模)已知双曲线的上,下焦点分别为点,,若的实轴长为1,且上点满足,,则的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据双曲线的定义以及勾股定理,联立方程即可求解.
【详解】由题意设双曲线方程为,
由题意可知,
由于,,故,解得,
故,
故双曲线方程为,
故选:D
1.(2025·天津·高考真题)双曲线的左、右焦点分别为点在双曲线右支上,直线的斜率为2.若是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】可利用三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设,由面积公式求出,由勾股定理得出,结合第一定义再求出.
【详解】如下图:由题可知,点必落在第四象限,,设,
,由,求得,
因为,所以,求得,即,
,由正弦定理可得:,
则由得,
由得,
则,
由双曲线第一定义可得:,,
所以双曲线的方程为.
故选:A
2.(24-25高二下·河北邢台·期中)(多选)满足下列条件的点P的轨迹一定在双曲线上的有( )
A.A(2,0),B(-2,3),|PA-PB|=5
B.A(2,0),B(-2,0),kPAkPB=2
C.A(2,0),B(-2,0),kPAkPB=1
D.A(2,0),B(-2,3),PA-PB=2
【答案】BCD
【详解】
解析:因为|PA-PB|=5=AB,所以点P的轨迹是两条射线,故A不正确;设P(x,y)(x≠±2),因为kPA·kPB=·=2,化简得y2=2(x2-4),即-=1,此时P的轨迹在双曲线上,故B正确;设P(x,y)(x≠±2),因为kPA·kPB=·=1,化简得y2=x2-4,即x2-y2=4,此时P的轨迹在双曲线上,故C正确;因为PA-PB=2<5=AB,此时P的轨迹在双曲线上,故D正确.
3.(24-25高二下·全国·课后作业)已知分别是双曲线的左、右焦点,是上一点,且,写出的一个标准方程______.
【答案】
【分析】由题意可知,结合可求出,从而可写出的一个标准方程.
【详解】因为,所以,
所以,
又因为,则,即,
又因为,所以,
解得,
当时,的一个标准方程为.
故答案为:(答案不唯一,满足即可).
4.(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.
1.(25-26高二上·黑龙江·阶段检测)已知动点到点的距离与它到点的距离之差等于6,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【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,点的轨迹是以,为焦点的双曲线的上支,
且,,
所以其轨迹方程为,
故选:C.
2.(2026·四川·模拟预测)已知双曲线的左、右两个焦点分别是,焦距为8,若是双曲线上一点,且,则的周长为( )
A.14 B.14或17 C.22 D.14或22
【答案】C
【详解】因为双曲线的焦距为8,所以,即.
由,可得,则.
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,,与不符.
综上,的周长为22.
3.(2026·山西忻州·模拟预测)若方程表示双曲线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据双曲线标准方程的成立条件列不等式,求解得到实数的取值范围.
【详解】已知方程表示双曲线,则,
解得或.
因此实数的取值范围是.
4.(2026·北京丰台·一模)已知双曲线的焦点为和,虚半轴长为,则的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据双曲线的标准方程和几何性质求解即得.
【详解】因为双曲线的焦点为和,虚半轴长为,
所以设双曲线方程为:,其中,
因为,所以,
所以双曲线方程为:.
5.(25-26高二上·山西太原·期末)已知、,是圆(为坐标原点)上任意一点,是圆外一点,若,且,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】对点的位置进行分类讨论,推导出,可知点的轨迹为双曲线,求出、的值,即可得出点的轨迹方程.
【详解】如下图所示:
当点在轴右侧时,连接,延长交直线于点,
因为,,故为线段的中点,
所以为等腰三角形,所以,
又因为为的中点,所以,
此时;
当点在轴左侧时,同理可得,
所以,
故点的轨迹是以点、为焦点,且实轴长为的双曲线,
由题意可得,则,,所以,
因此点的轨迹方程为.
故选:A.
6.(25-26高二上·内蒙古锡林郭勒·期末)(多选)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
7.(2025·云南昆明·三模)(多选)已知分别是双曲线的左、右焦点,是左支上一点,且在在上方,过作角平分线的垂线,垂足为是坐标原点,则下列说法正确的是( )
A.若,则直线的斜率为
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】AC
【分析】根据垂直关系以及角平分线可得,即可求解斜率,判断A,根据数量积的几何意义即可根据长度求解B,根据三角形全等,以及三角形的中位线即可求解DC.
【详解】,不妨设在第二象限,
当时,则,则,故,
,,故,,
由于是的角平分线,所以,进而可得,故斜率为,故A正确,
由于,所以,B错误,
延长,交于点,连接,
由于是的角平分线,,所以,
故是的中点,,
由双曲线定义可得,
又是的中点,,故C正确,D错误,
故选:AC
8.(24-25高二下·河南开封·开学考试)(多选)若方程所表示的曲线为,则下列命题正确的是( )
A.曲线可能是圆
B.若曲线为椭圆,则且
C.若曲线为焦点在轴上的椭圆,则
D.若曲线为双曲线,则
【答案】ACD
【分析】由圆、椭圆、双曲线方程的结构特点逐项判断即可;
【详解】对于A选项,若曲线表示圆,则,解得,即曲线可能是圆,A正确;
对于B选项,若曲线为椭圆,则,解得且,B错误;
对于C选项,若曲线为焦点在轴上的椭圆,则,解得,C正确;
对于D选项,若曲线为双曲线,则,解得,D正确.
故选:ACD.
9.(25-26高二·全国·课后作业)(多选)已知双曲线的两个顶点分别为,,,的坐标分别为,,且四边形的面积为,四边形内切圆的周长为,则双曲线的方程可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】由四边形的面积为,可得,又由内切圆的周长可以求出内切圆的半径,从而利用内切圆半径×周长÷2=四边形的面积可求出,进而得到关于a,b的两个方程,联立求解即可得答案.
【详解】解:因为四边形的面积为,
所以,整理得,
记四边形内切圆半径为r,则,得.
又,所以,
又,联立可得,或,
所以双曲线的方程为或.
故选:AB.
10.(24-25高二上·安徽阜阳·期末)(多选)双曲线的左、右焦点分别是,是双曲线第一象限上的一点(不包括轴上的点),且,的角平分线交x轴于点,下列说法正确的有( )
A.G的轨迹是双曲线的一部分 B.的最小值是1
C.取值范围是 D.
【答案】ACD
【分析】利用相关点法可明确G的轨迹,利用G的轨迹可知的长度的范围,利用内角平分线定理与双曲线定义可得取值范围,利用内角平分线定理与焦半径公式可得.
【详解】设,又,,,即,又是双曲线上一点,
∴,即,故A正确;
∵G的轨迹是双曲线的一部分,实半轴长为,∴,故B错误;
根据内角平分线定理可知,,
又,∴,故C正确;
同样利用内角平分线定理与焦半径公式,由可知,,
∴,故D正确.
故选:ACD.
11.(24-25高二上·广西玉林·期中)一动圆与圆和都外切,则动圆的圆心的轨迹方程为___________.
【答案】
【分析】求出已知圆的圆心和半径,再利用两圆外切建立等式求出轨迹方程.
【详解】圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
设动圆的圆心,半径为,依题意,,
则,因此动圆的圆心的轨迹是以为焦点,实轴长为的双曲线下支,
实半轴长,半焦距,虚半轴长,方程为.
故答案为:
12.(25-26高三上·河南漯河·期末)设点是曲线上一动点,定点,则的最小值为__________.
【答案】
【分析】通过双曲线的定义得,再利用数形结合即可求解.
【详解】设双曲线的右焦点为, ,如图所示:
由双曲线的定义得,所以,
所以,当且仅当P为线段与双曲线的右支时取等号.
故的最小值为.
故答案为:
13.(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
14.(24-25高二下·云南·阶段检测)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点是双曲线上的点,且,,则双曲线的方程为_____.
【答案】
【分析】根据双曲线的定义和性质,通过已知条件建立方程组求出双曲线方程中的参数、的值,进而得到双曲线方程.
【详解】设双曲线的方程为,且焦距为.依题意得,
,.因此双曲线的方程为.
故答案为:.
15.(24-25高二上·山西晋中·阶段检测)M是一个动点,MA与直线垂直,垂足A位于第一象限,MB与直线垂直,垂足B位于第四象限.若四边形OAMB(为原点)的面积为3,动点M的轨迹方程为________.
【答案】
【分析】设,首先求到直线、的距离,再利用面积为3,列式求轨迹方程.
【详解】设,由题意在、相交的右侧部分,如下图,
则有,,,
所以到直线、的距离分别为、,
由题设,整理得,即为动点M的轨迹方程.
故答案为:
16.(25-26高二上·河南周口·阶段检测)动点与定点的距离和它到定直线的距离的比是,记动点M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若动点M在y轴右侧,定点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,由化简求解;
(2)过点作垂直于直线,垂足为,设,得到,然后由求解.
【详解】(1)解:由题意得:,
化简得:.
(2)如图所示:
过点作垂直于直线,垂足为,
设,则,即,
所以,
显然,当三点共线时,取得最小值,
为.
17.(25-26高二上·广东·期中)已知,,动点满足,点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若点在上,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)5
【分析】(1)根据双曲线的定义求解即可;
(2)设,,由双曲线的定义和勾股定理列方程组,进而可求出,从而可得出答案.
【详解】(1)由双曲线的定义及,
可得点的轨迹是焦点在轴上的双曲线,
设其标准方程为(,),
则,解得,,
所以的方程为;
(2)设,,由双曲线的定义得,
因为,所以,
所以的面积为.
18.(25-26高二上·全国·课后作业)根据下列条件,求双曲线的标准方程:
(1)焦点分别为,,且经过点;
(2)经过点和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意设双曲线的标准方程为,根据题意建立方程计算求解即可;
(2)双曲线的方程为,根据题意建立方程计算求解即可.
【详解】(1)因为双曲线的焦点在轴上,所以设双曲线的标准方程为.
由题意知,所以.①;
因为点在双曲线上,所以.②
由①②解得,,所以所求双曲线的标准方程为.
(2)设双曲线的方程为,
则,解得,
所以所求双曲线的标准方程为.
19.(24-25高二下·贵州毕节·期末)已知A,B两点的坐标分别为,.直线AM与BM交于点M,且它们的斜率之积是3.
(1)求点M的轨迹方程,并说明轨迹的形状;
(2)过点的直线与点M的轨迹所在的曲线相交于C,D两点,P能否是线段CD的中点?为什么?
【答案】(1),点M的轨迹是除去,两点的双曲线
(2)不是线段CD的中点,理由:解法一:依题意易知直线CD的斜率存在
设直线CD的方程为,
联立,消y得:,
由直线CD与双曲线相交于两点可得:,
设,,则,
若是线段CD的中点,则,解得:.
此时,与矛盾,
故不是线段CD的中点
解法二:假设是线段CD的中点,
设,,则,
∵C、D在双曲线上,∴,
①-②整理可得:,即,
∴线段CD所在直线,的方程是,即,
联立,消y得:,即,
,不是线段CD的中点.
【分析】(1)根据斜率公式化简得出轨迹方程;
(2)法一:联立直线CD与双曲线的方程,结合韦达定理和中点坐标公式,列出方程,作出判断;
法二:利用点差法得出直线方程,再与双曲线方程联立,判别式检验.
【详解】(1)解:设点M的坐标为,
因为A,B两点的坐标分别为,,
所以直线AM的斜率为
所以直线BM的斜率为
由已知得,
化简得点M的轨迹方程为,
故点M的轨迹是除去,两点的双曲线
(2)略
20.(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 .
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专题3.3 双曲线及其标准方程重难点题型专训
(3个知识点+11大基础题型+2大提高题型+自我检测)
目录
第一部分・练基础题型
题型一、双曲线定义的理解
题型二、利用双曲线定义求方程
题型三、利用双曲线定义求点到焦点的距离及最值
题型四、利用定义解决双曲线中焦点三角形问题
题型五、利用定义求双曲线中线段和、差的最值
题型六、根据方程表示双曲线求参数的范围
题型七、根据双曲线方程求a,b,c
题型八、双曲线的方程与双曲线(焦点)位置的特征
题型九、根据a、b、c求双曲线的标准方程
题型十、根据双曲线过的点求标准方程
题型十一、求双曲线的轨迹方程
第二部分·练提高题型
题型一、双曲线定义的应用
题型二、双曲线相关方程的求解
第三部分・自我检测
知识点01 双曲线的定义
1.双曲线的定义
双曲线的定义: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)的点的轨迹叫作双曲线.这两个定点叫作双曲线的焦点,两焦点间的距离叫作双曲线的焦距.
【即时训练】
1.(25-26高二上·宁夏·期末)已知双曲线的两个焦点为,双曲线上有一点,若,则( )
A.10 B.2 C.2或10 D.14
2.(25-26高三上·北京房山·期末)双曲线上任意一点到两个焦点的距离之差的绝对值为_____.
知识点02 双曲线的焦点三角形
1.双曲线的焦点三角形
(1)焦点三角形的概念
设P是双曲线上一点,F1,F2为双曲线的焦点,当点P,F1,F2不在同一条直线上时,它们构成一个焦点三角形,如图所示.
(2)求双曲线中的焦点三角形△PF1F2面积的方法
方法一:①根据双曲线的定义求出||PF1|-|PF2||=2a;
②利用余弦定理表示出|PF1|、|PF2|、|F1F2|之间满足的关系式;
③通过配方,利用整体的思想求出|PF1|·|PF2|的值;
④利用公式,求得面积.
方法二:利用公式,求得面积.
(3)焦点三角形的常用结论
若P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则,其中θ为.
【即时训练】
1.(2025·青海海南·一模)已知双曲线:的左、右焦点分别为,,点在的右支上,且,则的面积为( )
A. B.6 C.3 D.
2.(25-26高二上·上海·期中)已知双曲线:的左、右焦点分别是,,过的直线交双曲线左支于,两点,若,则的周长为________.
知识点03 双曲线的标准方程
1.双曲线的标准方程
双曲线的标准方程与其在坐标系中的位置的对应关系:
双曲线在坐标系中的位置
标准方程
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c的关系
2.双曲线方程的求解
(1)用定义法求双曲线的标准方程
根据双曲线的定义,确定的值,结合焦点位置可写出双曲线的标准方程.
(2)用待定系数法求双曲线的标准方程
用待定系数法求双曲线的标准方程时,先确定焦点在x轴还是y轴上,设出标准方程,再由条件确定a2,b2的值,即“先定型,再定量”,如果焦点的位置不好确定,可将双曲线的方程设为或,再根据条件求解.
【即时训练】
1.(25-26高二上·天津·期中)过点,焦点坐标为的双曲线方程为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知P为圆C:上任意一点,.若线段的垂直平分线交直线于点Q,则点Q的轨迹方程为______.
【基础题型一 双曲线定义的理解】
【例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
1.(25-26高二上·广东·期末)已知点为双曲线左支上的一点,分别为的左、右焦点,则( )
A. B.4 C. D.16
2.(24-25高二上·宁夏·期末)(多选)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,则点的轨迹为直线
D.若,则点的轨迹为两条射线
3.(25-26高三上·广东梅州·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过作直线l交的左支于两点,且,则的周长为______.
4.(24-25高二上·全国·课前预习)(1)把椭圆定义中的“距离之和”改为“距离之差”,那么点的轨迹是什么曲线?
(2)在上述过程中,我们在其中的一段拉链上截取一段小于,如果截取的长度等于,其轨迹还是上述图形吗?
【基础题型二 利用双曲线定义求方程】
【例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.
1.(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.
2.(24-25高三上·辽宁·期末)已知,,动点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高二上·黑龙江大庆·期末)设为定点,动点满足,则动点的轨迹方程为____________.
4.(24-25高二上·全国·课后作业)四个森林防火观察站的坐标依次为,他们都发现某一地区有火讯.若观察到的距离相差为6,且离近,观察到的距离相差也为6,且离近.试求火讯点的坐标.
【基础题型三 利用双曲线定义求点到焦点的距离及最值】
【例3】(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
1.(25-26高二上·贵州铜仁·阶段检测)双曲线上点P到它的左焦点的距离等于1,则点P到它的右焦点的距离等于( )
A.9 B. C.7 D.8
2.(24-25高二上·湖南株洲·期中)(多选)已知双曲线E:的左右焦点分别为、,点P在双曲线E上,=10,则为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二上·河南·阶段检测)设是双曲线的左、右焦点,若点在双曲线上,且,则__________.
4.(24-25高二·全国·随堂练习)过双曲线的右焦点作x轴的垂线,求垂线与双曲线的交点到两焦点的距离.
【基础题型四 利用定义解决双曲线中焦点三角形问题】
【例4】(2026高三·全国·专题练习)已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点引圆的切线,切点为,延长,交双曲线右支于点.若为线段的中点,为坐标原点,则等于( )
A. B. C. D.
1.(24-25高二下·安徽亳州·阶段检测)设P是双曲线右支上一点,,分别是双曲线C的左、右焦点,O为坐标原点,Q为线段的中点,若,则的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.(2025·全国·模拟预测)(多选)双曲线的左,右焦点分别为,,点P在C上.若是直角三角形,则的面积为( )
A. B. C.4 D.2
3.(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_______.
4.(2025高二上·全国·专题练习)已知点分别是双曲线的左、右焦点,若点P是双曲线左支上的点,且,求的面积.
【基础题型五 利用定义求双曲线中线段和、差的最值】
【例5】(2026高二·全国·专题练习)已知,双曲线的左焦点为是双曲线的右支上的动点,则的最大值是( )
A. B.2 C.3 D.1
1.(2025·江西赣州·一模)已知点,双曲线的左焦点为,点在双曲线的右支上运动.当的周长最小时,( )
A. B. C. D.
2.(2025·山西太原·一模)(多选)已知是双曲线的左、右焦点,且到的一条渐近线的距离为为坐标原点,点为右支上的一点,则( )
A.
B.过点且斜率为1的直线与有两个不同的交点
C.若斜率存在,则
D.的最小值为
3.(25-26高二上·重庆北碚·阶段检测)已知双曲线的左右焦点分别为、,为双曲线右支上一点,点的坐标为,则的最小值为___________.
4.(25-26高二上·贵州·期中)已知动点与定点的距离和它到定直线的距离之比为,且的轨迹为曲线.
(1)求的方程.
(2)已知第一象限内的动点在上,点.
(i)若点,求的最小值;
(ii)若,求的面积.
【基础题型六 根据方程表示双曲线求参数的范围】
【例6】(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.
1.(2026·贵州安顺·一模)已知方程表示双曲线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中)(多选)已知方程表示的曲线为C,则下列四个结论中正确的是( )
A.当时,曲线C是椭圆
B.当或时,曲线C是双曲线
C.若曲线C是焦点在x轴上的椭圆,则
D.若曲线C是焦点在y轴上的双曲线,则
3.(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)已知方程表示双曲线,则实数的取值范围为________.
4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知,当为何值时:
(1)方程表示双曲线?
(2)方程表示焦点在轴上的双曲线?
【基础题型七 根据双曲线方程求a,b,c】
【例7】(25-26高二上·江苏南通·期末)双曲线的一个焦点坐标为,则实数的值为( )
A.1 B. C. D.
1.(25-26高二上·重庆江北·阶段检测)已知双曲线的一个焦点坐标为,则的值为( )
A.5 B.-5 C. D.
2.(24-25高二上·河北邢台·期中)(多选)已知是双曲线的上焦点,点在上,则( )
A. B. C.的最小值为2 D.的最小值为4
3.(25-26高二下·重庆·阶段检测)双曲线的一个焦点为,则______.
4.(24-25高二上·江西南昌·期中)已知椭圆中心在原点,焦点在x轴上,焦距为,另一双曲线与椭圆有公共焦点,且椭圆半长轴比双曲线的半实轴大4,椭圆离心率与双曲线的离心率之比为,求椭圆方程和双曲线方程.
【基础题型八 双曲线的方程与双曲线(焦点)位置的特征】
【例8】(24-25高三上·青海西宁·期中)下列双曲线中,焦点在轴上的是( )
A. B.
C. D.
1.(24-25高三·全国·阶段测试)若双曲线的一个焦点是,则k的值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·山东聊城·期末)(多选)已知方程,其中,则( )
A.时,方程表示椭圆
B.时,方程表示双曲线
C.时,方程表示抛物线
D.时,方程表示焦点在轴上的椭圆
3.(25-26高三上·上海浦东新·阶段检测)若双曲线的一个焦点为,则实数__________.
4.(25-26高二·全国·课后作业)已知双曲线的一个焦点为,求的值.
【基础题型九 根据a、b、c求双曲线的标准方程】
【例9】(2026·江西九江·模拟预测)已知双曲线的一个焦点坐标为,则( )
A.5 B.10 C.25 D.50
1.(25-26高二上·江苏连云港·期中)已知双曲线的焦距为6,则实数等于( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·江苏南京·阶段检测)(多选)已知,,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测)已知双曲线的渐近线方程为,其右焦点坐标为,则双曲线的标准方程为____________.
4.(24-25高二上·新疆·阶段检测)求与双曲线有相同的焦点,且过点的双曲线方程.
【基础题型十 根据双曲线过的点求标准方程】
【例10】(24-25高三上·浙江·开学考试)已知等轴双曲线经过点,则的标准方程为( )
A. B. C. D.
1.(25-26高二·全国·课后作业)若圆与轴的两个交点都在双曲线上,且A、B两点恰好将此双曲线的焦距三等分,则此双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·黑龙江·期中)(多选)过点且的双曲线的标准方程是( )
A. B.
C. D.
3.(2026高三·全国·专题练习)经过点,且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线方程为_______.
4.(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,.
【基础题型十一 求双曲线的轨迹方程】
【例11】(25-26高二上·广西柳州·期中)设点,为动点,已知直线与直线的斜率之积为定值,点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
1.(24-25高二上·江苏·期中)方程的化简结果为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·吉林长春·期末)(多选)若,,动点满足,当和时,点轨迹( )
A.双曲线 B.双曲线的一支 C.一条射线 D.一条直线
3.(25-26高二上·陕西西安·阶段检测)设点A,B的坐标分别为,,直线,相交于点M,且它们的斜率之积是,则动点M的轨迹方程为________.
4.(24-25高二上·陕西渭南·期中)已知两圆,,动圆C与圆外切,且与圆内切,求动圆圆心C的轨迹方程.
【提高题型一 双曲线定义的应用】
【例1】(25-26高二上·黑龙江牡丹江·阶段检测)如图,已知,,是圆上任意一点,点关于点的对称点为,线段的垂直平分线与直线相交于点,记点的轨迹为曲线,若点在曲线上,则( )
A.0 B. C.1 D.
1.(25-26高二下·贵州六盘水·期末)已知双曲线的右焦点为F,动点M在双曲线右支上,点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·辽宁沈阳·阶段检测)(多选)已知P为双曲线右支上的一个动点(不经过顶点),,分别是双曲线的左、右焦点,的内切圆圆心为,过做,垂足为A,下列结论正确的是( )
A.的横坐标为2 B.
C. D.
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__________.
4.(25-26高二·四川成都·期中)公元2019年,石室2160岁!文翁兴学2160周年纪念活动于2019年11月9日在石室中学文庙校区运动场隆重召开,会场是由一个长,宽的长方形及两个以长方形宽为直径的半圆相接组成,整个会场关于中轴线对称,图形如下.
(1)若、两位同学分别在左右两个半圆弧上值勤,则、两位同学在圆弧什么位置时相距最远,距离为多少?并说明原因.
(2)在(1)问的情况下,若要在主会台后的会场边界上关于中轴线对称的两点、处分别放置两个音响,为了达到最好听觉效果,两个音响的距离要足够大,同时、两位同学听到两个音响传来的声音时间差不超过0.18秒,求音响距中轴线距离约为多少时为最佳放置点.(注:不超过0.18秒以秒计算,声音在空气中的传播速度为).
【提高题型二 双曲线相关方程的求解】
【例2】(2025·天津和平·三模)已知双曲线的上,下焦点分别为点,,若的实轴长为1,且上点满足,,则的方程为( )
A. B. C. D.
1.(2025·天津·高考真题)双曲线的左、右焦点分别为点在双曲线右支上,直线的斜率为2.若是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·河北邢台·期中)(多选)满足下列条件的点P的轨迹一定在双曲线上的有( )
A.A(2,0),B(-2,3),|PA-PB|=5
B.A(2,0),B(-2,0),kPAkPB=2
C.A(2,0),B(-2,0),kPAkPB=1
D.A(2,0),B(-2,3),PA-PB=2
3.(24-25高二下·全国·课后作业)已知分别是双曲线的左、右焦点,是上一点,且,写出的一个标准方程______.
4.(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.
1.(25-26高二上·黑龙江·阶段检测)已知动点到点的距离与它到点的距离之差等于6,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
2.(2026·四川·模拟预测)已知双曲线的左、右两个焦点分别是,焦距为8,若是双曲线上一点,且,则的周长为( )
A.14 B.14或17 C.22 D.14或22
3.(2026·山西忻州·模拟预测)若方程表示双曲线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(2026·北京丰台·一模)已知双曲线的焦点为和,虚半轴长为,则的标准方程为( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高二上·山西太原·期末)已知、,是圆(为坐标原点)上任意一点,是圆外一点,若,且,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二上·内蒙古锡林郭勒·期末)(多选)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
7.(2025·云南昆明·三模)(多选)已知分别是双曲线的左、右焦点,是左支上一点,且在在上方,过作角平分线的垂线,垂足为是坐标原点,则下列说法正确的是( )
A.若,则直线的斜率为
B.若,则
C.若,则
D.若,则
8.(24-25高二下·河南开封·开学考试)(多选)若方程所表示的曲线为,则下列命题正确的是( )
A.曲线可能是圆
B.若曲线为椭圆,则且
C.若曲线为焦点在轴上的椭圆,则
D.若曲线为双曲线,则
9.(25-26高二·全国·课后作业)(多选)已知双曲线的两个顶点分别为,,,的坐标分别为,,且四边形的面积为,四边形内切圆的周长为,则双曲线的方程可以为( )
A. B.
C. D.
10.(24-25高二上·安徽阜阳·期末)(多选)双曲线的左、右焦点分别是,是双曲线第一象限上的一点(不包括轴上的点),且,的角平分线交x轴于点,下列说法正确的有( )
A.G的轨迹是双曲线的一部分 B.的最小值是1
C.取值范围是 D.
11.(24-25高二上·广西玉林·期中)一动圆与圆和都外切,则动圆的圆心的轨迹方程为___________.
12.(25-26高三上·河南漯河·期末)设点是曲线上一动点,定点,则的最小值为__________.
13.(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___________.
14.(24-25高二下·云南·阶段检测)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点是双曲线上的点,且,,则双曲线的方程为_____.
15.(24-25高二上·山西晋中·阶段检测)M是一个动点,MA与直线垂直,垂足A位于第一象限,MB与直线垂直,垂足B位于第四象限.若四边形OAMB(为原点)的面积为3,动点M的轨迹方程为________.
16.(25-26高二上·河南周口·阶段检测)动点与定点的距离和它到定直线的距离的比是,记动点M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若动点M在y轴右侧,定点,求的最小值.
17.(25-26高二上·广东·期中)已知,,动点满足,点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若点在上,且,求的面积.
18.(25-26高二上·全国·课后作业)根据下列条件,求双曲线的标准方程:
(1)焦点分别为,,且经过点;
(2)经过点和.
19.(24-25高二下·贵州毕节·期末)已知A,B两点的坐标分别为,.直线AM与BM交于点M,且它们的斜率之积是3.
(1)求点M的轨迹方程,并说明轨迹的形状;
(2)过点的直线与点M的轨迹所在的曲线相交于C,D两点,P能否是线段CD的中点?为什么?
20.(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;
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