3.3.2 双曲线的简单几何性质(知识清单,知识点+五大易错点+十二大题型)高二数学人教A版选择性必修第一册

2026-10-20
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内容正文:

第三章 圆锥曲线的方程 3.2.2 双曲线的简单几何性质 内容概览 2 🔷知识点一 双曲线的范围 2 🔷知识点二 双曲线的对称性 2 🔷知识点三 双曲线的顶点与基本量 2 🔷知识点四 双曲线的渐近线 3 🔷知识点五 双曲线的离心率 3 🔷知识点六 核心参数关系()与双曲线性质总结 4 🔷知识点七 拓展:双曲线的第二定义、准线、焦半径 5 5 易错点1:混淆双曲线与椭圆的范围 5 易错点2:误认为虚轴顶点是双曲线的顶点 6 易错点3:渐近线方程记混,焦点轴与斜率对应错误 6 易错点4:离心率公式/范围与椭圆混淆 7 易错点5:已知渐近线求双曲线方程,漏解或设方程错误 7 8 题型1:求双曲线的焦点、焦距 8 题型2:双曲线的范围 8 题型3:双曲线的对称性 9 题型4:双曲线的顶点、实轴、虚轴 10 题型5:等轴双曲线 10 题型6:双曲线的渐近线 11 题型7:求双曲线的离心率或离心率的取值范围 12 题型8:双曲线离心率大小与双曲线形状的关系 13 题型9:由双曲线的离心率求参数或参数的取值范围 14 题型10:根据几何性质求双曲线标准方程 15 题型11:双曲线的应用 16 题型12:双曲线第二定义、准线、焦半径的应用(拓展) 17 🔷知识点一 双曲线的范围 1. 以焦点在轴的双曲线为例: (1) 的范围:或,双曲线向左右两侧无限延伸。 (2) 的范围:,纵坐标可取任意实数,无上下边界。 (3) 几何意义:双曲线位于直线的外侧,是无限延伸的开放曲线,不是封闭图形。 2. 焦点在轴时,对应或,。 ⚠️特别提醒 · 与椭圆本质区别:椭圆是有界封闭曲线,双曲线是无界开放曲线,只有实轴方向有边界,另一方向无限延伸。 · 双曲线上点的横坐标不能取之间的值,涉及取值范围问题要注意剔除该区间。 🔷知识点二 双曲线的对称性 双曲线的对称性与椭圆完全一致: 1. 轴对称:轴、轴都是双曲线的对称轴,沿对称轴折叠后两侧完全重合; 2. 中心对称:坐标原点是双曲线的对称中心,简称双曲线的中心; 3. 坐标规律:若点在双曲线上,则点、、也都在双曲线上。 ⚠ 特别提醒 · 对称性的用法和椭圆相同,可用于简化坐标计算、对称弦问题,但注意双曲线分两支,对称点可能在另一支上。 🔷知识点三 双曲线的顶点与基本量 1. 顶点:双曲线与对称轴的交点,称为双曲线的顶点。 (1) 焦点在轴:顶点为,共2个。 (2) 焦点在轴:顶点为,共2个。 2. 实轴:连接两个顶点的线段,叫做双曲线的实轴;实轴长为,叫做实半轴长。 3. 虚轴:以焦点在轴为例,在对应另一根对称轴上,从到的线段,叫做双曲线的虚轴;虚轴长为,叫做虚半轴长。 注意:虚轴的两个端点不在双曲线上,不是双曲线的顶点。 4. 等轴双曲线:实轴和虚轴等长的双曲线,即。 ⚠ 特别提醒 · 双曲线只有2个顶点,不是4个,只有实轴顶点是双曲线上的点,虚轴顶点不属于双曲线上的点,这是和椭圆的重要区别。 · 等轴双曲线的渐近线为,离心率,是高频考查的特殊双曲线。 🔷知识点四 双曲线的渐近线 1. 定义:双曲线无限接近但永远不会相交的直线,叫做双曲线的渐近线。 2. 渐近线方程: (1) 焦点在轴: (2) 焦点在轴: 3. 快速推导法:令双曲线标准方程右边的为,因式分解后即可得到渐近线方程。 例如: 4. 几何意义:渐近线是双曲线向外无限延伸时无限逼近,但永远不相交的直线。 ⚠ 特别提醒 · 记忆口诀:焦点在哪轴,哪轴是实轴。 · 已知渐近线求双曲线方程的技巧:若渐近线为,可设双曲线方程为,焦点在轴,焦点在轴,避免分类讨论。 🔷知识点五 双曲线的离心率 1. 定义:双曲线的焦距与实轴长的比值,叫做双曲线的离心率,记作。 2. 核心公式: 3. 取值范围: 4. 几何意义:刻画双曲线开口的开阔程度 (1) a不变的前提下,越大,越大,也越大,双曲线的开口越开阔。 (2) a不变的前提下,越接近,越接近,越小,双曲线的开口越窄。 (3) 等轴双曲线,对应。 ⚠ 特别提醒 · 注意和椭圆区分:椭圆离心率,双曲线;对应抛物线,可对比记忆。 · 离心率是比值,只反映开口形状,与双曲线的整体大小无关。 🔷知识点六 核心参数关系()与双曲线性质总结 1. 核心恒等式:(为最大参数) 2. 离心率变形: 3. 四个参数,已知任意两个,可求出其余两个。 4. 双曲线性质总结 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 , , 渐近线 离心率 , 实虚轴 线段叫做双曲线的实轴,它的长度;线段叫做双曲线的虚轴,它的长度;叫做双曲线的实半轴长,叫做双曲线的虚半轴长 ,,的关系 ⚠ 特别提醒 · 对比椭圆:椭圆中最大,;双曲线中最大,,切勿混淆。 · 求离心率优先用齐次法:将条件转化为关于的n次齐次方程,两边同除以直接得到关于的方程。 🔷知识点七 拓展:双曲线的第二定义、准线、焦半径 1. 第二定义:平面内到定点(焦点)的距离与到定直线(准线)的距离之比为常数()的点的轨迹是双曲线(定点不在定直线上)。 2. 准线方程: (1) 焦点在轴:准线为 (2) 焦点在轴:准线为 3. 焦半径公式 (1) 焦点在轴,双曲线上点: 1  右支上点:(到左焦点),(到右焦点) 2  左支上点:(到左焦点),(到右焦点) (2) 焦点在轴,双曲线上点: 1  上支上点:(到下焦点),(到上焦点) 2  下支上点:(到下焦点),(到上焦点) ⚠ 特别提醒 · 焦点与准线遵循同侧对应原则:左焦点对应左准线,右焦点对应右准线;下焦点对应下准线,上焦点对应上准线; · 焦半径统一记忆规律:点在哪一支,到远焦点的距离加,到近焦点的距离减,计算结果恒为正值,可据此验证符号是否正确。 · 焦半径公式选择填空题可直接使用,解答题需结合第二定义推导后再使用。 易错点1:混淆双曲线与椭圆的范围 【易错点】 受椭圆思维定式影响,认为双曲线的都有取值范围,或误以为双曲线是封闭曲线,求最值时忽略其无限延伸的特性。 【易错消除】 牢记核心区别:椭圆有界封闭,双曲线开放无界。 焦点在轴的双曲线:或,;焦点在轴时:或,。 求最值时注意:双曲线仅实轴方向有边界,虚轴方向可趋向无穷。 【易错例题】(2025·辽宁·一模)设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 易错点2:误认为虚轴顶点是双曲线的顶点 【易错点】 类比椭圆的四个顶点,误认为双曲线也有四个顶点,把虚轴端点当成双曲线的顶点。 【易错消除】 双曲线的顶点是曲线与对称轴的交点,只有实轴上的2个;虚轴端点不在双曲线上,不是顶点。 记忆:椭圆四个顶点,双曲线两个顶点。 【易错例题】(2026·北京西城·二模)双曲线的右顶点到其渐近线的距离为(   ) A.1 B. C. D. 易错点3:渐近线方程记混,焦点轴与斜率对应错误 【易错点】 焦点在轴和轴的渐近线斜率分子分母颠倒。 【易错消除】 令标准方程右边的为,解出就是渐近线方程。 【易错例题】(26-27高三上·四川成都·阶段检测)设双曲线C:经过点和点,则C的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 易错点4:离心率公式/范围与椭圆混淆 【易错点】 记错离心率范围,或记反公式。 【易错消除】 对比记忆: 椭圆:最大,,。 双曲线:最大,,。 看到离心率先看范围,可快速判断曲线类型。 【易错例题】(2026·浙江·模拟预测)已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为,,点在双曲线上,且,,则双曲线的离心率为___________. 易错点5:已知渐近线求双曲线方程,漏解或设方程错误 【易错点】 已知渐近线方程求双曲线时,默认焦点在轴求解,漏掉焦点在轴的情况;或不会用共渐近线系方程简化计算。 【易错消除】 已知渐近线,统一设双曲线为: (1) ,焦点在轴; (2) ,焦点在轴; 代入条件求出即可,自动包含两种情况,避免漏解。 【易错例题】(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. 题型1:求双曲线的焦点、焦距 方法技巧 1. 先将方程化为标准形式,正项对应的分母为;正项在下焦点在轴,正项在下焦点在轴。 2. 利用关系式计算,焦距为。 3. 根据焦点所在坐标轴,写出焦点坐标或。 4. 注意区分双曲线与椭圆的差异。 【例题1.1】(26-27高三上·湖南怀化·开学考试)双曲线的焦点坐标为_________. 【例题1.2】(26-27高三上·云南·阶段检测)双曲线的焦距为(     ) A. B. C. D. 【变式1.1】(25-26高二上·上海虹口·期中)若椭圆与双曲线有相同的焦点,则__________. 【变式1.2】(26-27高二上·上海松江·阶段检测)若双曲线的焦点在x轴上,焦距为10,则实数n的值是______ 题型2:双曲线的范围 方法技巧 1. 焦点在轴的双曲线,,。 2. 焦点在轴的双曲线,,。 3. 双曲线向两侧无限延伸,无封闭边界,解题时注意定义域限制。 【例题2.1】(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. 【例题2.2】(2026·北京房山·二模)已知,,点满足,为坐标原点,则直线的斜率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式2.1】(2026·山东·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,中心为,是右支上的动点,若点满足,则的最小值为(     ) A. B.1 C. D.2 【变式2.2】(2025·云南昆明·模拟预测)若两焦点为,的双曲线上一点满足,则称为该双曲线的“阶和谐点”.若双曲线存在“阶和谐点”,则的最小值为_____. 题型3:双曲线的对称性 方法技巧 1. 双曲线关于轴、轴、原点中心对称,既是轴对称图形,又是中心对称图形。 2. 点在双曲线上,则、、均在双曲线上。 3. 解题时可利用对称性简化计算,已知一支上的点可直接写出对称点。 【例题3.1】(2025·江西萍乡·三模)(多选)已知双曲线,为上四个动点,则四边形的形状可能为(    ) A.菱形 B.等腰梯形 C.正方形 D.矩形 【例题3.2】(25-26高二上·上海·阶段检测)已知双曲线:的左、右焦点为 ,点 在双曲线 的右支上,点 关于原点的对称点为 ,则 _____ 【变式3.1】(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. 【变式3.2】(2026·山西吕梁·二模)已知椭圆与双曲线共焦点,椭圆与双曲线右支交于两点,若直线过右焦点,则双曲线的离心率为(   ) A. B. C.2 D.3 题型4:双曲线的顶点、实轴、虚轴 方法技巧 1. 顶点:焦点在轴时顶点为;焦点在轴时顶点为。 2. 实轴:两顶点之间的线段,长为,为实半轴长。 3. 虚轴:对应线段长为,为虚半轴长,虚轴端点不在双曲线上。 4. 令正项变量为0可求顶点,实轴始终与焦点所在坐标轴一致。 【例题4.1】(26-27高三上·广东·阶段检测)双曲线的实轴长为_________. 【例题4.2】(25-26高三下·安徽淮北·阶段检测)已知椭圆的焦点与双曲线的顶点重合,则椭圆的离心率为(   ) A. B. C. D. 【变式4.1】(2024·河南新乡·三模)双曲线的实轴长为4,则________. 【变式4.2】(26-27高二上·广西梧州·阶段检测)(多选)已知双曲线:,则(    ) A.的顶点坐标为、 B.的实半轴长为 C.的离心率 D.的渐近线的方程是 题型5:等轴双曲线 方法技巧 1. 定义:实轴长与虚轴长相等的双曲线,即。 2. 标准方程可设为,焦点在轴,焦点在轴。 3. 离心率,渐近线方程为,两条渐近线互相垂直。 4. 满足、、渐近线中任意两条,可推出第三条。 【例题5.1】(26-27高二上·全国·课后作业)中心在原点,实轴在轴上,一个焦点在直线上的等轴双曲线方程是________. 【例题5.2】(2026·河北·三模)(多选)已知双曲线则(   ) A. B.双曲线C的焦距为定值 C.若双曲线C为等轴双曲线,则 D.若双曲线C的渐近线方程为,则 【变式5.1】(25-26高二上·广东潮州·期末)已知等轴双曲线的对称轴为坐标轴,右焦点为,则双曲线的方程为______. 【变式5.2】(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)(多选)已知圆锥曲线的两个焦点为为上不与共线的点,则下列说法正确的有(    ) A.若是椭圆,则实数的取值范围是 B.若是双曲线,则两点在轴上 C.若,则周长为8 D.若,则的实轴和虚轴长度相等 题型6:双曲线的渐近线 方法技巧 1. 焦点在轴:渐近线方程;焦点在轴:渐近线方程。 2. 快速求法:将标准方程右边的改为,因式分解即可得到渐近线方程。 3. 与双曲线共渐近线的双曲线,可统一设为; 时,焦点在轴;时,焦点在轴。 4. 双曲线无限接近渐近线但永不相交,可通过渐近线刻画开口大小。 【例题6.1】(26-27高二上·云南·期中)已知双曲线的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为(  ) A. B. C. D. 【例题6.2】(26-27高二上·河北保定·期中)(多选)已知双曲线:,则下列说法正确的是(    ) A.双曲线实轴长为3 B.双曲线虚轴长为 C.双曲线离心率为2 D.双曲线的两渐近线夹角的正切值为 【变式6.1】(26-27高三上·河北衡水·阶段检测)已知双曲线(,)的一条渐近线与轴正半轴的夹角为,右焦点到该渐近线的距离为,则的实轴长为(    ) A. B. C. D. 【变式6.2】(26-27高三上·河北沧州·阶段检测)(多选)已知,为双曲线:的两个焦点,为上任意一点,则下列说法正确的是(   ) A. B.的渐近线方程为 C.的离心率为 D.若,则 题型7:求双曲线的离心率或离心率的取值范围 方法技巧 1. 离心率定义,双曲线满足,且。 2. 求具体离心率:构造的等量关系,消去,求解。 3. 求离心率范围:建立的不等式,转化为关于的不等式求解。 4. 常用变形,优先构造齐次式,同除以转化为的方程。 【例题7.1】(26-27高三上·重庆沙坪坝·阶段检测)设直线与双曲线的一条渐近线平行,则双曲线的离心率为(   ) A. B. C.3 D. 【例题7.2】(24-25高三下·山东聊城·阶段检测)已知双曲线,圆,若双曲线的一条渐近线与圆没有公共点,则双曲线的离心率的范围是(    ) A. B. C. D. 【变式7.1】(26-27高二上·上海浦东新·阶段检测)已知双曲线:的左右焦点分别为,,过的直线与的左支交于、两点,,则的离心率为() A. B. C. D. 【变式7.2】(26-27高二上·河南南阳·阶段检测)已知是双曲线的左、右焦点,以为直径的圆与双曲线在第一象限交于点、在第三象限交于点,若,则该双曲线的离心率的取值范围是_____. 题型8:双曲线离心率大小与双曲线形状的关系 方法技巧 1. 越大,越大,渐近线斜率绝对值越大,双曲线开口越开阔。 2. 越接近,越接近,双曲线开口越扁狭,越靠近焦点轴。 3. 等轴双曲线,是开口宽窄的分界。 4. 离心率仅刻画开口形状,与双曲线的位置、整体大小无关。 【例题8.1】(24-25高二上·江苏扬州·期中)若双曲线的离心率为2,则其两条渐近线所成的锐角的大小为__________. 【例题8.2】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)(多选)下列说法正确的是(    ) A.椭圆的离心率越大,椭圆越接近于圆 B.椭圆离心率越大,椭圆越扁平 C.双曲线离心率越大,开口越宽阔 D.双曲线离心率越大,开口越狭窄 【变式8.1】(24-25高二上·陕西渭南·阶段检测)如图,椭圆①,②与双曲线③,④的离心率分别为,,,,其大小关系为(    ) A. B. C. D. 【变式8.2】(第46练 圆锥曲线的综合应用)(多选)已知曲线,则下列说法正确的是(    ) A.若,则是椭圆 B.若,则是双曲线 C.当是椭圆时,若越大,则越接近于圆 D.当是双曲线时,若越小,则的开口越大 题型9:由双曲线的离心率求参数或参数的取值范围 方法技巧 1. 由得到关系,结合推出的比例关系。 2. 将用题目中的参数表示,建立方程或不等式求解。 3. 焦点位置不确定时,需分类讨论。 4. 注意隐含条件,排除增根。 【例题8.1】(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. 【例题8.2】(2026·福建泉州·模拟预测)(多选)已知双曲线:的离心率,则(    ) A.双曲线渐近线夹角大于 B. C.通径长范围为 D.焦点到渐近线距离大于 【变式8.1】(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. 【变式8.2】(2025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. 题型10:根据几何性质求双曲线标准方程 方法技巧 1. 先判断焦点所在坐标轴,设对应标准方程;不确定则分类讨论或设一般式。 2. 根据焦点、顶点、渐近线、离心率等条件列出的方程组。 3. 联立解出,代入标准方程。 4. 最终结果分母写,保持标准形式。 【例题10.1】(26-27高二上·河北廊坊·阶段检测)求适合下列条件的双曲线的标准方程: (1)顶点在轴上,焦距为,离心率是 ; (2)一个顶点的坐标为,一个焦点的坐标为; (3)焦点在轴上,一条渐近线方程为,实轴长为12; 【例题10.2】(25-26高二下·广东深圳·期末)已知双曲线(,)的两条渐近线夹角为,离心率,则该双曲线的标准方程可能是(    ). A. B. C. D. 【变式10.1】(第六单元双曲线B卷�名师原创能力提升卷)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.或 D.或 【变式10.2】(25-26高二上·四川内江·阶段检测)已知双曲线的实轴长为2,离心率为. (1)求双曲线的方程; (2)为双曲线上一点,且,求. 题型11:双曲线的应用 方法技巧 1. 建立平面直角坐标系,将实际问题抽象为双曲线模型。 2. 从题意中提取实轴、虚轴、焦点等几何量,求出双曲线方程。 3. 利用双曲线的定义、性质求解实际问题,如测距、光学反射等。 4. 分清实际长度对应,注意单位统一。 【例题11.1】(25-26高三下·重庆·开学考试)瓷枕是中国古代较为流行的一种瓷质枕具,其上常以彩釉绘制精美图画,或题写诗句.某瓷枕如图1所示,其横截面如图2所示,该横截面的上、下曲线可以看作双曲线的一部分,则该双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 【例题11.2】(25-26高二下·山东青岛·期中)某落地青花瓷外形为单叶双曲面,可看作双曲线C:绕虚轴旋转而成,若该花瓶横截面圆最小直径为40,最大直径为60,双曲线离心率为,则该花瓶的高为(   ) A. B. C. D. 【变式11.1】(25-26高二下·上海·期中)、、是我方三个炮兵阵地.地在地的正东,相距;地在地的北偏西,相距.为敌方炮兵阵地.某时刻地发现地某种信号,12秒后、两地才同时发现这种信号(该信号的传播速度为/秒).若从地炮击地,准确炮击的方位角是__________. 【变式11.2】(25-26高二下·上海·阶段检测)某市为改善市民出行,大力发展轨道交通建设,规划中的轨道交通s号线线路示意图如图所示,已知M、N是东西方向主干道边两个景点,P、Q是南北方向主干道边两个景点,四个景点距离城市中心O均为,线路AB段上的任意一点到景点的距离比到景点的距离都多6km,线路BC段上任意一点到O的距离都相等,线路CD段上的任意一点到景点Q的距离比到景点P的距离都多6km,以O为原点建立平面直角坐标系xOy. (1)求轨道交通s号线线路示意图所在曲线的方程(不需写过程); AB段:___________________;BC段:___________________;CD段:___________________. (2)规划中的线路AB段上需建一站点G到景点Q的距离最近,问如何设置站点G位置? 题型12:双曲线第二定义、准线、焦半径的应用(拓展) 方法技巧 1. 第二定义:平面内到定点(焦点)的距离与到定直线(准线)的距离之比为常数()的点的轨迹是双曲线(定点不在定直线上)。 2. 准线方程: (1) 焦点在轴:准线为 (2) 焦点在轴:准线为 3. 焦半径公式 (1) 焦点在轴,双曲线上点:(到左焦点),(到右焦点) (2) 焦点在轴,双曲线上点:(到下焦点),(到上焦点) 【例题12.1】(25-26高二上·山东济南·阶段检测)若动点满足,则动点P的轨迹为(     ) A.椭圆 B.双曲线 C.直线 D.抛物线 【例题12.2】(26-27高二上·全国·课后作业)在双曲线的一支上有不同的三点,,,且与焦点满足,则的值为________. 【变式12.1】(2026高三·全国·专题练习)已知AB是双曲线中过右焦点F的弦,且A、B均在双曲线的右支上,则以AB为直径的圆与右准线l的位置关系是(    ) A.相切 B.相离 C.相交 D.不确定 【变式12.2】(25-26高三上·湖北武汉·期末)设双曲线上一点到其两焦点的距离之和为,到轴的距离为.若,则(   ) A.2 B.1 C. D. 试卷第2页,共3页 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第三章 圆锥曲线的方程 3.2.2 双曲线的简单几何性质 内容概览 2 🔷知识点一 双曲线的范围 2 🔷知识点二 双曲线的对称性 2 🔷知识点三 双曲线的顶点与基本量 2 🔷知识点四 双曲线的渐近线 3 🔷知识点五 双曲线的离心率 3 🔷知识点六 核心参数关系()与双曲线性质总结 4 🔷知识点七 拓展:双曲线的第二定义、准线、焦半径 5 5 易错点1:混淆双曲线与椭圆的范围 5 易错点2:误认为虚轴顶点是双曲线的顶点 6 易错点3:渐近线方程记混,焦点轴与斜率对应错误 7 易错点4:离心率公式/范围与椭圆混淆 7 易错点5:已知渐近线求双曲线方程,漏解或设方程错误 8 9 题型1:求双曲线的焦点、焦距 9 题型2:双曲线的范围 11 题型3:双曲线的对称性 14 题型4:双曲线的顶点、实轴、虚轴 16 题型5:等轴双曲线 17 题型6:双曲线的渐近线 19 题型7:求双曲线的离心率或离心率的取值范围 22 题型8:双曲线离心率大小与双曲线形状的关系 24 题型9:由双曲线的离心率求参数或参数的取值范围 27 题型10:根据几何性质求双曲线标准方程 30 题型11:双曲线的应用 33 题型12:双曲线第二定义、准线、焦半径的应用(拓展) 37 🔷知识点一 双曲线的范围 1. 以焦点在轴的双曲线为例: (1) 的范围:或,双曲线向左右两侧无限延伸。 (2) 的范围:,纵坐标可取任意实数,无上下边界。 (3) 几何意义:双曲线位于直线的外侧,是无限延伸的开放曲线,不是封闭图形。 2. 焦点在轴时,对应或,。 ⚠️特别提醒 · 与椭圆本质区别:椭圆是有界封闭曲线,双曲线是无界开放曲线,只有实轴方向有边界,另一方向无限延伸。 · 双曲线上点的横坐标不能取之间的值,涉及取值范围问题要注意剔除该区间。 🔷知识点二 双曲线的对称性 双曲线的对称性与椭圆完全一致: 1. 轴对称:轴、轴都是双曲线的对称轴,沿对称轴折叠后两侧完全重合; 2. 中心对称:坐标原点是双曲线的对称中心,简称双曲线的中心; 3. 坐标规律:若点在双曲线上,则点、、也都在双曲线上。 ⚠ 特别提醒 · 对称性的用法和椭圆相同,可用于简化坐标计算、对称弦问题,但注意双曲线分两支,对称点可能在另一支上。 🔷知识点三 双曲线的顶点与基本量 1. 顶点:双曲线与对称轴的交点,称为双曲线的顶点。 (1) 焦点在轴:顶点为,共2个。 (2) 焦点在轴:顶点为,共2个。 2. 实轴:连接两个顶点的线段,叫做双曲线的实轴;实轴长为,叫做实半轴长。 3. 虚轴:以焦点在轴为例,在对应另一根对称轴上,从到的线段,叫做双曲线的虚轴;虚轴长为,叫做虚半轴长。 注意:虚轴的两个端点不在双曲线上,不是双曲线的顶点。 4. 等轴双曲线:实轴和虚轴等长的双曲线,即。 ⚠ 特别提醒 · 双曲线只有2个顶点,不是4个,只有实轴顶点是双曲线上的点,虚轴顶点不属于双曲线上的点,这是和椭圆的重要区别。 · 等轴双曲线的渐近线为,离心率,是高频考查的特殊双曲线。 🔷知识点四 双曲线的渐近线 1. 定义:双曲线无限接近但永远不会相交的直线,叫做双曲线的渐近线。 2. 渐近线方程: (1) 焦点在轴: (2) 焦点在轴: 3. 快速推导法:令双曲线标准方程右边的为,因式分解后即可得到渐近线方程。 例如: 4. 几何意义:渐近线是双曲线向外无限延伸时无限逼近,但永远不相交的直线。 ⚠ 特别提醒 · 记忆口诀:焦点在哪轴,哪轴是实轴。 · 已知渐近线求双曲线方程的技巧:若渐近线为,可设双曲线方程为,焦点在轴,焦点在轴,避免分类讨论。 🔷知识点五 双曲线的离心率 1. 定义:双曲线的焦距与实轴长的比值,叫做双曲线的离心率,记作。 2. 核心公式: 3. 取值范围: 4. 几何意义:刻画双曲线开口的开阔程度 (1) a不变的前提下,越大,越大,也越大,双曲线的开口越开阔。 (2) a不变的前提下,越接近,越接近,越小,双曲线的开口越窄。 (3) 等轴双曲线,对应。 ⚠ 特别提醒 · 注意和椭圆区分:椭圆离心率,双曲线;对应抛物线,可对比记忆。 · 离心率是比值,只反映开口形状,与双曲线的整体大小无关。 🔷知识点六 核心参数关系()与双曲线性质总结 1. 核心恒等式:(为最大参数) 2. 离心率变形: 3. 四个参数,已知任意两个,可求出其余两个。 4. 双曲线性质总结 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 , , 渐近线 离心率 , 实虚轴 线段叫做双曲线的实轴,它的长度;线段叫做双曲线的虚轴,它的长度;叫做双曲线的实半轴长,叫做双曲线的虚半轴长 ,,的关系 ⚠ 特别提醒 · 对比椭圆:椭圆中最大,;双曲线中最大,,切勿混淆。 · 求离心率优先用齐次法:将条件转化为关于的n次齐次方程,两边同除以直接得到关于的方程。 🔷知识点七 拓展:双曲线的第二定义、准线、焦半径 1. 第二定义:平面内到定点(焦点)的距离与到定直线(准线)的距离之比为常数()的点的轨迹是双曲线(定点不在定直线上)。 2. 准线方程: (1) 焦点在轴:准线为 (2) 焦点在轴:准线为 3. 焦半径公式 (1) 焦点在轴,双曲线上点: 1  右支上点:(到左焦点),(到右焦点) 2  左支上点:(到左焦点),(到右焦点) (2) 焦点在轴,双曲线上点: 1  上支上点:(到下焦点),(到上焦点) 2  下支上点:(到下焦点),(到上焦点) ⚠ 特别提醒 · 焦点与准线遵循同侧对应原则:左焦点对应左准线,右焦点对应右准线;下焦点对应下准线,上焦点对应上准线; · 焦半径统一记忆规律:点在哪一支,到远焦点的距离加,到近焦点的距离减,计算结果恒为正值,可据此验证符号是否正确。 · 焦半径公式选择填空题可直接使用,解答题需结合第二定义推导后再使用。 易错点1:混淆双曲线与椭圆的范围 【易错点】 受椭圆思维定式影响,认为双曲线的都有取值范围,或误以为双曲线是封闭曲线,求最值时忽略其无限延伸的特性。 【易错消除】 牢记核心区别:椭圆有界封闭,双曲线开放无界。 焦点在轴的双曲线:或,;焦点在轴时:或,。 求最值时注意:双曲线仅实轴方向有边界,虚轴方向可趋向无穷。 【易错例题】(2025·辽宁·一模)设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用坐标计算,再利用进行消元,解关于的不等式. 【详解】点在上,则,且或, 因,则,, 则, 解得,故或. 故选:B 易错点2:误认为虚轴顶点是双曲线的顶点 【易错点】 类比椭圆的四个顶点,误认为双曲线也有四个顶点,把虚轴端点当成双曲线的顶点。 【易错消除】 双曲线的顶点是曲线与对称轴的交点,只有实轴上的2个;虚轴端点不在双曲线上,不是顶点。 记忆:椭圆四个顶点,双曲线两个顶点。 【易错例题】(2026·北京西城·二模)双曲线的右顶点到其渐近线的距离为(   ) A.1 B. C. D. 【答案】C 【分析】根据题意得到右顶点为,及其中一条渐近线方程,再利用点到直线的距离公式计算. 【详解】解:双曲线,则右顶点为, 由对称性,不妨取其中一条渐近线,方程为,即, 则右顶点到其渐近线的距离为. 易错点3:渐近线方程记混,焦点轴与斜率对应错误 【易错点】 焦点在轴和轴的渐近线斜率分子分母颠倒。 【易错消除】 令标准方程右边的为,解出就是渐近线方程。 【易错例题】(26-27高三上·四川成都·阶段检测)设双曲线C:经过点和点,则C的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】将代入双曲线方程得, 解得, 所以的渐近线方程为 易错点4:离心率公式/范围与椭圆混淆 【易错点】 记错离心率范围,或记反公式。 【易错消除】 对比记忆: 椭圆:最大,,。 双曲线:最大,,。 看到离心率先看范围,可快速判断曲线类型。 【易错例题】(2026·浙江·模拟预测)已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为,,点在双曲线上,且,,则双曲线的离心率为___________. 【答案】 【分析】先用双曲线定义表示出两条焦半径长度,再对焦点三角形用余弦定理,建立关系式,算出离心率. 【详解】设,则, 由双曲线定义可得, 即, 所以,, 又,, 在中,由余弦定理得, 即, 整理得,解得, 故离心率. 易错点5:已知渐近线求双曲线方程,漏解或设方程错误 【易错点】 已知渐近线方程求双曲线时,默认焦点在轴求解,漏掉焦点在轴的情况;或不会用共渐近线系方程简化计算。 【易错消除】 已知渐近线,统一设双曲线为: (1) ,焦点在轴; (2) ,焦点在轴; 代入条件求出即可,自动包含两种情况,避免漏解。 【易错例题】(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. 题型1:求双曲线的焦点、焦距 方法技巧 1. 先将方程化为标准形式,正项对应的分母为;正项在下焦点在轴,正项在下焦点在轴。 2. 利用关系式计算,焦距为。 3. 根据焦点所在坐标轴,写出焦点坐标或。 4. 注意区分双曲线与椭圆的差异。 【例题1.1】(26-27高三上·湖南怀化·开学考试)双曲线的焦点坐标为_________. 【答案】 【详解】因为方程是双曲线, 所以两个分母异号, 因为,所以必须满足 且 , 即双曲线的标准形式为, 则,, 则, 解得,即, 又双曲线焦点在轴上,则焦点坐标为. 【例题1.2】(26-27高三上·云南·阶段检测)双曲线的焦距为(     ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】在双曲线中,,,所以, 故双曲线的焦距为. 【变式1.1】(25-26高二上·上海虹口·期中)若椭圆与双曲线有相同的焦点,则__________. 【答案】 【分析】利用椭圆与双曲线焦点相同建立方程求出参数即可. 【详解】由题知双曲线的焦点在轴上, 设半焦距为,由双曲线性质得:, 因为椭圆与双曲线焦点相同,故椭圆的焦点也在轴上,即, 由椭圆的性质得:, 所以,即,由,解得:. 【变式1.2】(26-27高二上·上海松江·阶段检测)若双曲线的焦点在x轴上,焦距为10,则实数n的值是______ 【答案】 18 【分析】根据焦点在轴上的双曲线的标准方程特征、焦距定义求出半焦距,再利用双曲线中的关系求解. 【详解】因为双曲线的焦点在轴上,因此该双曲线的实半轴长平方,虚半轴长平方,且, 又双曲线的焦距为10,由焦距定义得,解得半焦距, 根据双曲线的基本性质,将、、代入得: ,即, 解得,符合的要求, 题型2:双曲线的范围 方法技巧 1. 焦点在轴的双曲线,,。 2. 焦点在轴的双曲线,,。 3. 双曲线向两侧无限延伸,无封闭边界,解题时注意定义域限制。 【例题2.1】(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: 【例题2.2】(2026·北京房山·二模)已知,,点满足,为坐标原点,则直线的斜率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】因为,所以点轨迹是以、为焦点的双曲线的右支, 由题意得:且,即得,, 所以双曲线为,其中, 设直线的方程为,联立,消去得, 因,则,即得,则,解得:. 【变式2.1】(2026·山东·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,中心为,是右支上的动点,若点满足,则的最小值为(     ) A. B.1 C. D.2 【答案】B 【分析】根据向量垂直的性质得到点的轨迹,再结合双曲线和圆的性质求出的最小值. 【详解】 双曲线,右焦点, 因为,所以, 则点在以为直径的圆上,设点, 以为直径的圆的圆心为,半径, 所以的最小值为, , 因为,代入可得, 因为是右支上的动点,所以,, , 又,所以, 所以的最小值为. 【变式2.2】(2025·云南昆明·模拟预测)若两焦点为,的双曲线上一点满足,则称为该双曲线的“阶和谐点”.若双曲线存在“阶和谐点”,则的最小值为_____. 【答案】3 【分析】由双曲线定义可得,再设,计算可得、,再结合的范围计算即可得. 【详解】对于双曲线,有,,, 所以,设,则, 所以, , 故,因为,所以, 所以,即的最小值为.    故答案为:. 题型3:双曲线的对称性 方法技巧 1. 双曲线关于轴、轴、原点中心对称,既是轴对称图形,又是中心对称图形。 2. 点在双曲线上,则、、均在双曲线上。 3. 解题时可利用对称性简化计算,已知一支上的点可直接写出对称点。 【例题3.1】(2025·江西萍乡·三模)(多选)已知双曲线,为上四个动点,则四边形的形状可能为(    ) A.菱形 B.等腰梯形 C.正方形 D.矩形 【答案】BD 【分析】根据特例可判断BD正误,根据渐近线夹角可判断AC正误. 【详解】不妨令,轴;当时,四边形为等腰梯形, 当时,四边形为矩形,故B,D正确; 因为为等轴双曲线,所以两条渐近线之间的夹角为, 故四边形的对角线必不可能相互垂直, 故A,C错误. 故选:BD. 【例题3.2】(25-26高二上·上海·阶段检测)已知双曲线:的左、右焦点为 ,点 在双曲线 的右支上,点 关于原点的对称点为 ,则 _____ 【答案】6 【分析】根据双曲线的定义和对称性,可列式求值. 【详解】如图: 对双曲线:,可得. 因为点、关于原点对称,根据双曲线的对称性可得. 所以, 根据双曲线的定义,. 故答案为:6 【变式3.1】(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. 【变式3.2】(2026·山西吕梁·二模)已知椭圆与双曲线共焦点,椭圆与双曲线右支交于两点,若直线过右焦点,则双曲线的离心率为(   ) A. B. C.2 D.3 【答案】C 【详解】由双曲线和椭圆的对称性可得垂直于轴,故为椭圆和双曲线的通径. 设,由椭圆可得, 在椭圆方程中令,则, 在双曲线方程中令,则, 由题意且,故即, 故或(舍),故. 题型4:双曲线的顶点、实轴、虚轴 方法技巧 1. 顶点:焦点在轴时顶点为;焦点在轴时顶点为。 2. 实轴:两顶点之间的线段,长为,为实半轴长。 3. 虚轴:对应线段长为,为虚半轴长,虚轴端点不在双曲线上。 4. 令正项变量为0可求顶点,实轴始终与焦点所在坐标轴一致。 【例题4.1】(26-27高三上·广东·阶段检测)双曲线的实轴长为_________. 【答案】 【分析】根据题意,利用双曲线的几何性质,即可求解. 【详解】由双曲线,可得,可得,所以双曲线的实轴长. 【例题4.2】(25-26高三下·安徽淮北·阶段检测)已知椭圆的焦点与双曲线的顶点重合,则椭圆的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】双曲线的顶点为, 依题意,椭圆的焦点为, 则椭圆的半焦距为,半短轴长为, 因,则椭圆的离心率为. 【变式4.1】(2024·河南新乡·三模)双曲线的实轴长为4,则________. 【答案】1 【分析】根据给定条件,确定双曲线的焦点位置,再列式计算即得. 【详解】显然恒成立,则双曲线的焦点在x轴上, 于是,所以. 故答案为:1 【变式4.2】(26-27高二上·广西梧州·阶段检测)(多选)已知双曲线:,则(    ) A.的顶点坐标为、 B.的实半轴长为 C.的离心率 D.的渐近线的方程是 【答案】BCD 【分析】先将双曲线方程化为标准形式,确定焦点在轴上,求出的取值,再结合双曲线的几何性质逐一判断各选项. 【详解】将双曲线化为标准形式:, 可得,即,,即. 选项A:该双曲线焦点在轴上,顶点坐标为,故A错误; 选项B:由可知实半轴长为,故B正确; 选项C:离心率,故C正确; 选项D:焦点在轴上的双曲线渐近线方程为,整理得,故D正确. 题型5:等轴双曲线 方法技巧 1. 定义:实轴长与虚轴长相等的双曲线,即。 2. 标准方程可设为,焦点在轴,焦点在轴。 3. 离心率,渐近线方程为,两条渐近线互相垂直。 4. 满足、、渐近线中任意两条,可推出第三条。 【例题5.1】(26-27高二上·全国·课后作业)中心在原点,实轴在轴上,一个焦点在直线上的等轴双曲线方程是________. 【答案】 【详解】直线中,令,得, 所以等轴双曲线的一个焦点坐标为,所以. 因为双曲线为等轴双曲线,即,所以, 即,故等轴双曲线方程为. 【例题5.2】(2026·河北·三模)(多选)已知双曲线则(   ) A. B.双曲线C的焦距为定值 C.若双曲线C为等轴双曲线,则 D.若双曲线C的渐近线方程为,则 【答案】ABC 【详解】对于A,由双曲线,得,解得,A正确; 对于B,由,得双曲线的焦距为,为定值,B正确; 对于C,由双曲线为等轴双曲线,得,解得,C正确; 对于D,由双曲线的渐近线方程为,得,解得,D错误. 【变式5.1】(25-26高二上·广东潮州·期末)已知等轴双曲线的对称轴为坐标轴,右焦点为,则双曲线的方程为______. 【答案】 【分析】设所求双曲线的方程为,根据该双曲线的焦点坐标求出的值,即可得出所求双曲线的标准方程. 【详解】由于所求等轴双曲线的焦点在轴上, 可设所求双曲线的方程为, 则,解得, 因此,所求等轴双曲线的方程为. 故答案为:. 【变式5.2】(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)(多选)已知圆锥曲线的两个焦点为为上不与共线的点,则下列说法正确的有(    ) A.若是椭圆,则实数的取值范围是 B.若是双曲线,则两点在轴上 C.若,则周长为8 D.若,则的实轴和虚轴长度相等 【答案】BCD 【分析】根据椭圆的定义可判断AC;根据双曲线的定义和性质可判断BD. 【详解】对于A,若是椭圆,则,所以实数的取值范围是, 故A错误; 对于B,若是双曲线,则,则两点在轴上,故B正确; 对于C,若,则曲线是两点在轴上的椭圆, 且,所以,, 则周长为,故C正确; 对于D,若,则曲线是两点在轴上的双曲线, 且,即,,则的实轴和虚轴长度相等,故D正确. 题型6:双曲线的渐近线 方法技巧 1. 焦点在轴:渐近线方程;焦点在轴:渐近线方程。 2. 快速求法:将标准方程右边的改为,因式分解即可得到渐近线方程。 3. 与双曲线共渐近线的双曲线,可统一设为; 时,焦点在轴;时,焦点在轴。 4. 双曲线无限接近渐近线但永不相交,可通过渐近线刻画开口大小。 【例题6.1】(26-27高二上·云南·期中)已知双曲线的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据双曲线的离心率公式得,再利用渐近线公式即可得到答案. 【详解】由双曲线的离心率为2,得 ,解得, 则双曲线的渐近线方程为,即. 【例题6.2】(26-27高二上·河北保定·期中)(多选)已知双曲线:,则下列说法正确的是(    ) A.双曲线实轴长为3 B.双曲线虚轴长为 C.双曲线离心率为2 D.双曲线的两渐近线夹角的正切值为 【答案】BC 【详解】由双曲线:,得,则, 即, 则双曲线实轴长为,虚轴长为,离心率为,故A错误,BC正确; 而双曲线的两渐近线方程为, 则两渐近线的倾斜角分别为, 所以两渐近线的夹角为,则夹角的正切值为,故D错误. 【变式6.1】(26-27高三上·河北衡水·阶段检测)已知双曲线(,)的一条渐近线与轴正半轴的夹角为,右焦点到该渐近线的距离为,则的实轴长为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由题意可得,,渐近线方程为, 因为右焦点到该渐近线的距离为,所以,得, 故的实轴长为. 【变式6.2】(26-27高三上·河北沧州·阶段检测)(多选)已知,为双曲线:的两个焦点,为上任意一点,则下列说法正确的是(   ) A. B.的渐近线方程为 C.的离心率为 D.若,则 【答案】BCD 【分析】化简双曲线的方程为,求得,结合选项,利用双曲线的几何性质,逐项求解,即可得到答案. 【详解】由双曲线,可得,其中 则,所以,可得, 对于A,由双曲线的定义,可得, 当时,;当时,,所以A错误; 对于B,双曲线的渐近线方程为,所以B正确; 对于C,由双曲线的离心率为,所以C正确; 对于D,设坐标原点为, 根据向量的运算法则,可得,所以, 当时,双曲线,此时,可得, 所以,所以D正确. 题型7:求双曲线的离心率或离心率的取值范围 方法技巧 1. 离心率定义,双曲线满足,且。 2. 求具体离心率:构造的等量关系,消去,求解。 3. 求离心率范围:建立的不等式,转化为关于的不等式求解。 4. 常用变形,优先构造齐次式,同除以转化为的方程。 【例题7.1】(26-27高三上·重庆沙坪坝·阶段检测)设直线与双曲线的一条渐近线平行,则双曲线的离心率为(   ) A. B. C.3 D. 【答案】D 【详解】双曲线的渐近线方程为,则, 所以双曲线C的离心率. 【例题7.2】(24-25高三下·山东聊城·阶段检测)已知双曲线,圆,若双曲线的一条渐近线与圆没有公共点,则双曲线的离心率的范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据圆心到直线的距离与半径的关系即可求解. 【详解】由可知圆心,半径为, 双曲线的渐近线方程为, 的一条渐近线与圆没有公共点,则,解得, 故选:A 【变式7.1】(26-27高二上·上海浦东新·阶段检测)已知双曲线:的左右焦点分别为,,过的直线与的左支交于、两点,,则的离心率为() A. B. C. D. 【答案】A 【分析】利用双曲线定义求出各线段长度,借助公共角的余弦值相等建立与的关系,进而求得离心率. 【详解】因为点在双曲线的左支上,故, 设,由得,, 代入得,即, 因此,,, 又点A在双曲线C的左支上,则,解得, , 在中,由余弦定理,, 在中,, 由两式相等得,化简得:, 即,整理得,即, 因此离心率. 【变式7.2】(26-27高二上·河南南阳·阶段检测)已知是双曲线的左、右焦点,以为直径的圆与双曲线在第一象限交于点、在第三象限交于点,若,则该双曲线的离心率的取值范围是_____. 【答案】 【分析】利用双曲线的定义及矩形的性质建立不等式解之即可. 【详解】根据圆与双曲线的对称性可知三点共线,则四边形为矩形, 设,则, 所以,即. 题型8:双曲线离心率大小与双曲线形状的关系 方法技巧 1. 越大,越大,渐近线斜率绝对值越大,双曲线开口越开阔。 2. 越接近,越接近,双曲线开口越扁狭,越靠近焦点轴。 3. 等轴双曲线,是开口宽窄的分界。 4. 离心率仅刻画开口形状,与双曲线的位置、整体大小无关。 【例题8.1】(24-25高二上·江苏扬州·期中)若双曲线的离心率为2,则其两条渐近线所成的锐角的大小为__________. 【答案】/ 【分析】由离心率公式可得,根据双曲线的渐近线方程及斜率公式即可求解. 【详解】由题意,即,可得, 所以渐近线的斜率为,所以两条渐近线的倾斜角为和, 所以双曲线的两条渐近线所成的锐角为. 故答案为:. 【例题8.2】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)(多选)下列说法正确的是(    ) A.椭圆的离心率越大,椭圆越接近于圆 B.椭圆离心率越大,椭圆越扁平 C.双曲线离心率越大,开口越宽阔 D.双曲线离心率越大,开口越狭窄 【答案】BC 【分析】根据椭圆以及双曲线的离心率公式,即可结合性质求解. 【详解】对于AB,椭圆的离心率,故离心率越大,越小,因此椭圆越扁平,故A不正确,B正确; 对于CD,双曲线的离心率,故离心率越大,可得越大,因此双曲线开口越大,C正确,D错误; 故选:BC. 【变式8.1】(24-25高二上·陕西渭南·阶段检测)如图,椭圆①,②与双曲线③,④的离心率分别为,,,,其大小关系为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据椭圆与双曲线的离心率的性质即可解决. 【详解】由题意得到椭圆①,②的b值相同,a值①比②小,则,可以知道,; 根据双曲线的开口越大离心率越大,则. 所以, 故选:A. 【变式8.2】(第46练 圆锥曲线的综合应用)(多选)已知曲线,则下列说法正确的是(    ) A.若,则是椭圆 B.若,则是双曲线 C.当是椭圆时,若越大,则越接近于圆 D.当是双曲线时,若越小,则的开口越大 【答案】BD 【分析】结合椭圆和双曲线的定义及其性质,根据曲线方程的形式对每一个选项进行逐一判断即可. 【详解】若曲线是椭圆,则满足,此时解得且,或且,故选项A错误. 若曲线是双曲线,则满足时,此时解得,故选项B正确. 当曲线是椭圆时,记该椭圆的离心率为,若,即4,则,当越大,即越大时,越小,椭圆越圆; 若,即,则,当越大,即越大时,越大,椭圆越扁,故选项C错误. 当曲线是双曲线时,记该双曲线的离心率为,则,即,, 当越小,即越小时,越大,所以双曲线的开口越大,故选项D正确. 故选:BD. 题型9:由双曲线的离心率求参数或参数的取值范围 方法技巧 1. 由得到关系,结合推出的比例关系。 2. 将用题目中的参数表示,建立方程或不等式求解。 3. 焦点位置不确定时,需分类讨论。 4. 注意隐含条件,排除增根。 【例题8.1】(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. 【例题8.2】(2026·福建泉州·模拟预测)(多选)已知双曲线:的离心率,则(    ) A.双曲线渐近线夹角大于 B. C.通径长范围为 D.焦点到渐近线距离大于 【答案】BC 【分析】本题利用双曲线离心率公式得到的取值范围,再结合两直线夹角定义、通径公式、焦点到渐近线距离的二级结论,逐一对四个选项进行推理判断,完成多选. 【详解】对于A,根据两条相交直线夹角的范围为, 得双曲线渐近线夹角大于就是错误的,A错误; 对于B,, 由题意得,,, 解得,,B正确; 对于C,双曲线的通径长为, 由,得, 所以,C正确; 对于D,焦点到渐近线的距离, 由,得,D错误. 【变式8.1】(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. 【变式8.2】(2025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. 题型10:根据几何性质求双曲线标准方程 方法技巧 1. 先判断焦点所在坐标轴,设对应标准方程;不确定则分类讨论或设一般式。 2. 根据焦点、顶点、渐近线、离心率等条件列出的方程组。 3. 联立解出,代入标准方程。 4. 最终结果分母写,保持标准形式。 【例题10.1】(26-27高二上·河北廊坊·阶段检测)求适合下列条件的双曲线的标准方程: (1)顶点在轴上,焦距为,离心率是 ; (2)一个顶点的坐标为,一个焦点的坐标为; (3)焦点在轴上,一条渐近线方程为,实轴长为12; 【答案】(1); (2); (3); 【分析】根据双曲线的顶点或焦点位置、渐近线方程及焦距、实轴长,结合双曲线的性质求双曲线方程. 【详解】(1)由题设,且,则,, 又顶点在轴上,故双曲线的标准方程为. (2)由题设,,则, 又一个焦点为,故双曲线的标准方程为. (3)由题设,,又焦点在轴上,令双曲线的标准方程为, 又一条渐近线方程为,即,则, 所以双曲线的标准方程为. 【例题10.2】(25-26高二下·广东深圳·期末)已知双曲线(,)的两条渐近线夹角为,离心率,则该双曲线的标准方程可能是(    ). A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据渐近线夹角求出的两种可能,由离心率范围舍去一种,再验证各选项中 的比值得到答案. 【详解】双曲线的渐近线方程为, 两条渐近线夹角为,则渐近线与轴的夹角为或, 因此或. 由离心率定义,结合,得. 已知,故,即. 若,则,,不符合的要求,故舍去,仅保留,即. 验证选项: 选项:,,不符合,排除; 选项:,,不符合,排除; 选项:,,不符合,排除; 选项:,,此时,满足所有条件. 【变式10.1】(第六单元双曲线B卷�名师原创能力提升卷)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.或 D.或 【答案】D 【分析】由双曲线的定义求出a,再根据双曲线与双曲线N共渐近线设出双曲线M的方程,分焦点在x轴上与焦点在y轴上两种情况进行分类讨论即可. 【详解】由题意易知. 当焦点在轴上时,可设双曲线的方程为,则,解得,所以,双曲线的方程为; 当焦点在轴上时,可设双曲线的方程为,则,解得,所以,双曲线的方程为. 故选:D 【变式10.2】(25-26高二上·四川内江·阶段检测)已知双曲线的实轴长为2,离心率为. (1)求双曲线的方程; (2)为双曲线上一点,且,求. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据实轴求出a值,根据离心率求出c值,根据a,b,c的关系,求出,即可得答案. (2)根据双曲线的定义,结合余弦定理,可得的值,代入完全平方公式,化简变形,即可得答案. 【详解】(1)由题意实轴,解得,则离心率, 所以, 所以双曲线的方程为. (2)由双曲线的定义得,且, 由余弦定理,所以,解得, 所以, 所以. 题型11:双曲线的应用 方法技巧 1. 建立平面直角坐标系,将实际问题抽象为双曲线模型。 2. 从题意中提取实轴、虚轴、焦点等几何量,求出双曲线方程。 3. 利用双曲线的定义、性质求解实际问题,如测距、光学反射等。 4. 分清实际长度对应,注意单位统一。 【例题11.1】(25-26高三下·重庆·开学考试)瓷枕是中国古代较为流行的一种瓷质枕具,其上常以彩釉绘制精美图画,或题写诗句.某瓷枕如图1所示,其横截面如图2所示,该横截面的上、下曲线可以看作双曲线的一部分,则该双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】构建合适的直角坐标系并设出对应的双曲线方程,根据实轴长、所过的点求参数,即可得离心率. 【详解】构建如下图示的直角坐标系,其中双曲线过点,实轴长为,即, 双曲线的焦点在轴上,设为,则,故离心率. 【例题11.2】(25-26高二下·山东青岛·期中)某落地青花瓷外形为单叶双曲面,可看作双曲线C:绕虚轴旋转而成,若该花瓶横截面圆最小直径为40,最大直径为60,双曲线离心率为,则该花瓶的高为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由题意得,然后将代入双曲线方程即可得解. 【详解】如图所示,作出花瓶的纵截面,    因为横截面圆最小直径为40,所以,解得, 将,代入可得,,解得, 所以该花瓶的高为. 【变式11.1】(25-26高二下·上海·期中)、、是我方三个炮兵阵地.地在地的正东,相距;地在地的北偏西,相距.为敌方炮兵阵地.某时刻地发现地某种信号,12秒后、两地才同时发现这种信号(该信号的传播速度为/秒).若从地炮击地,准确炮击的方位角是__________. 【答案】北偏东. 【分析】以线段的中点为坐标原点,的垂直平分线所在直线为轴,建立平面直角坐标系,可知在以,为焦点的双曲线的右支上,可求出点的轨迹方程,再求出线段的垂直平分线方程,联立两个方程可得点的坐标,再求即可求解. 【详解】以线段的中点为坐标原点,的垂直平分线所在直线为轴,正东方向为轴正方向建立平面直角坐标系,则,, 因为, 所以在以,为焦点的双曲线的右支上, 设双曲线方程为,则,, 可得, 所以双曲线方程为, 即敌方炮兵阵地P可能分布在以,为焦点的双曲线的右支上,该轨迹的方程为; ,,所以, 因为C地与B地同时发现该信号, 所以,所以在线段的垂直平分线上, 因为,线段的中点坐标, 所以直线的方程为:,即, 由可得:, 即,解得:或(舍) 所以,,所以, ,所以, 所以点在点的北偏东方向,即准确炮击的方位角为北偏东. 【变式11.2】(25-26高二下·上海·阶段检测)某市为改善市民出行,大力发展轨道交通建设,规划中的轨道交通s号线线路示意图如图所示,已知M、N是东西方向主干道边两个景点,P、Q是南北方向主干道边两个景点,四个景点距离城市中心O均为,线路AB段上的任意一点到景点的距离比到景点的距离都多6km,线路BC段上任意一点到O的距离都相等,线路CD段上的任意一点到景点Q的距离比到景点P的距离都多6km,以O为原点建立平面直角坐标系xOy. (1)求轨道交通s号线线路示意图所在曲线的方程(不需写过程); AB段:___________________;BC段:___________________;CD段:___________________. (2)规划中的线路AB段上需建一站点G到景点Q的距离最近,问如何设置站点G位置? 【答案】(1)AB段:;BC段:;CD段: (2) 【分析】(1)利用双曲线及圆的定义判断即可. (2)由两点间距离公式再转化为二次函数求最值即可. 【详解】(1)∵线路段上的任意一点到N景点的距离比到景点M的距离都多6, ∴线路段所在的曲线是以定点M,N为左右焦点的双曲线的左支(一部分),则其方程为; ∵线路段上任意一点到O的距离都相等,∴线路段所在的曲线是以O为圆心,以为半径的圆, 则其方程为; ∵线路段上的任意一点到景点Q的距离比到景点P的距离都多6, ∴线路段所在的曲线是以定点Q,P为上下焦点的双曲线的下支(一部分), 则其方程为; (2)设,由,则, 由(1)得,, 即,则,∴当时,; 则站点为时,站点G到景点Q的距离最近. 题型12:双曲线第二定义、准线、焦半径的应用(拓展) 方法技巧 1. 第二定义:平面内到定点(焦点)的距离与到定直线(准线)的距离之比为常数()的点的轨迹是双曲线(定点不在定直线上)。 2. 准线方程: (1) 焦点在轴:准线为 (2) 焦点在轴:准线为 3. 焦半径公式 (1) 焦点在轴,双曲线上点:(到左焦点),(到右焦点) (2) 焦点在轴,双曲线上点:(到下焦点),(到上焦点) 【例题12.1】(25-26高二上·山东济南·阶段检测)若动点满足,则动点P的轨迹为(     ) A.椭圆 B.双曲线 C.直线 D.抛物线 【答案】B 【分析】根据双曲线第二定义可得答案. 【详解】由等式可得 , 即动点P到定点与定直线的距离之比为且大于1, 而定点不在定直线上,所以动点P的轨迹为双曲线. 故选:B 【例题12.2】(26-27高二上·全国·课后作业)在双曲线的一支上有不同的三点,,,且与焦点满足,则的值为________. 【答案】 【分析】根据题意,由双曲线第二定义,可得,,,再结合即可求解. 【详解】已知双曲线方程,则,,, 根据双曲线的第二定义得,即, 同理,,, 因为,所以,解得. 【变式12.1】(2026高三·全国·专题练习)已知AB是双曲线中过右焦点F的弦,且A、B均在双曲线的右支上,则以AB为直径的圆与右准线l的位置关系是(    ) A.相切 B.相离 C.相交 D.不确定 【答案】C 【详解】如图,设A,B到右准线的距离分别是. 由双曲线定义知: . 设弦AB中点为M,它到准线l的距离为MN,则, 从而有. . . 因此以为直径的圆与右准线的位置关系是相交. 【变式12.2】(25-26高三上·湖北武汉·期末)设双曲线上一点到其两焦点的距离之和为,到轴的距离为.若,则(   ) A.2 B.1 C. D. 【答案】C 【分析】由点到轴的距离结合双曲线定义,得到,利用焦半径公式及可求解. 【详解】因为点到轴的距离, 所以点到两焦点的距离之和, 由焦半径公式,所以, 所以,得,又由焦点坐标可知, 所以,解得, 故选:C. 试卷第2页,共3页 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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3.3.2 双曲线的简单几何性质(知识清单,知识点+五大易错点+十二大题型)高二数学人教A版选择性必修第一册
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