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
$