内容正文:
2.6.2 双曲线的几何性质
教学目标
1.掌握双曲线的简单几何性质,了解双曲线中的几何意义及范围。
2.会根据双曲线的方程解决双曲线的几何性质。
3.会用双曲线的几何意义解决相关问题。
教学重难点
1.重点
(1)双曲线的渐近线、离心率等几何性质;
(2)会用坐标法解决一些与双曲线几何性质有关的问题。
2.难点
双曲线的渐近线、离心率的意义及算法。
知识点01 双曲线的几何性质
1. 双曲线的简单几何性质
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图象
标准方程
范围
或
或
顶点
轴长
虚轴长,实轴长
焦点
焦距
的关系
离心率
渐近线
2. 等轴双曲线
在双曲线中,若,则双曲线的长轴和短轴相等,即等轴双曲线,等轴双曲线的性质有:
(1)离心率:等轴双曲线的离心率为:;
(2)渐近线:①等轴双曲线的渐近线为:;
②等轴双曲线的渐近线互相垂直,且斜率分别为45°和135°.
【即学即练】
例1:(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
例2:(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3:(26-27高三上·广西柳州·阶段检测)双曲线C的两个焦点分别为,,过的直线分别交双曲线的两支于M,N两点,若是等边三角形,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
例4:(26-27高二上·全国·课后作业)设双曲线的中心为点,若有且只有一对相交于点、所成的角为的直线和,使,其中和分别是这对直线与双曲线的交点,则该双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型01 由双曲线的方程求几何性质
【典例1】(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1】(26-27高三上·广东深圳·开学考试)双曲线的渐近线方程是( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26高二上·宁夏中卫·阶段检测)双曲线的顶点坐标为( )
A. B. C. D.
【变式3】(26-27高三上·安徽·开学考试)已知双曲线的一条渐近线方程为,则该双曲线的实轴长为( )
A. B.
C.2 D.1
【变式4】(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.
题型02 根据双曲线的几何性质求其标准方程
【典例1】(26-27高二上·全国·课后作业)与双曲线共焦点,且经过点的双曲线的方程为________.
【变式1】(25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测)已知双曲线的焦点在轴上,且实轴长为4,虚轴长为6,则双曲线的标准方程为_________.
【变式2】(2026高三·全国·专题练习)根据下列条件,求双曲线方程:
(1)与双曲线有公共焦点,且过点;
(2)与双曲线有公共渐近线,且过点.
【变式3】(25-26高二上·河北·阶段检测)(多选)已知双曲线的焦距为4,则下列条件能使的方程为的是( )
A.的离心率为 B.的渐近线方程为
C.的实轴长为 D.是上的点
【变式4】(2026·福建泉州·模拟预测)双曲线焦点在轴,离心率,且过点,则双曲线方程为( )
A. B. C. D.
题型03 双曲线的渐近线问题
【典例1】(26-27高三上·河北沧州·开学考试)(多选)双曲线的渐近线方程有( )
A. B.
C. D.
【变式1】(26-27高二上·广西柳州·阶段检测)已知双曲线的实轴长为2,且一条渐近线倾斜角为,则该双曲线的焦距为( )
A. B. C.或 D.或
【变式2】(26-27高三上·云南·阶段检测)已知双曲线的渐近线方程为,则的离心率为( )
A. B.2 C. D.3
【变式3】(26-27高三上·江苏南通·阶段检测)双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则离心率为______.
【变式4】(26-27高三·全国·一轮复习)已知双曲线渐近线,过点,求双曲线标准方程.
题型04 双曲线的离心率问题(定值)
【典例1】(26-27高二上·江苏·期中)已知、为双曲线(,)上关于坐标原点对称的两点,点为双曲线的右焦点,且,,则双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
【变式1】(26-27高三上·江西·开学考试)若双曲线的两条渐近线与圆共有3个公共点,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【变式2】(26-27高三上·广西贺州·开学考试)已知双曲线:(,)的左焦点为,为坐标原点,过作垂直于轴的直线与双曲线交于点,,若为等腰直角三角形,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【变式3】(26-27高三上·天津滨海新区·阶段检测)已知、是双曲线的左右焦点,点是其渐近线在第一象限内的一点,直线与轴相交于点,是正三角形,则该双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.2
【变式4】(25-26高二下·内蒙古呼和浩特·期末)已知圆与双曲线的渐近线相切,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
题型05 双曲线的离心率问题(范围或最值)
【典例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1】(25-26高二上·重庆·期中)已知焦点在轴上的双曲线的渐近线与圆有公共点,则双曲线的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26高二下·河南驻马店·期末)直线与双曲线:(,)交于,两点,存在以为的中点,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_______.
【变式4】(26-27高三·全国·一轮复习)已知分别为双曲线 的左、右焦点,为双曲线右支上的任意一点,当取最小值时,则双曲线的离心率的取值范围为_______.
题型06 根据双曲线中的范围求范围或最值
【典例1】(25-26高三上·湖北·开学考试)设点是双曲线上的动点,定点,则的最小值为( )
A. B.3 C.12 D.
【变式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.
【变式2】(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.
【变式3】(25-26高二上·安徽淮南·阶段检测)已知双曲线的左,右焦点分别为,若上存在点满足,则的离心率的最小值为___________.
【变式4】(25-26高二上·上海·期中)已知双曲线,点、是右支上任意两点,且,则的取值范围是______.
1.(25-26高二上·山西太原·期末)双曲线的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高二上·广西百色·期末)双曲线的顶点坐标是( )
A., B.,
C., D.,
3.(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.
4.(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.
5.(26-27高三上·贵州毕节·阶段检测)若双曲线:()的渐近线方程为,则( )
A.8 B.4 C.2 D.1
6.(26-27高三上·广东深圳·开学考试)已知双曲线过点,且与双曲线有相同的渐近线,则的焦距为()
A. B. C. D.
7.(26-27高三上·广西·阶段检测)已知,分别是双曲线的左、右焦点,点在的一条渐近线上,与轴垂直,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
8.(26-27高三上·安徽马鞍山·阶段检测)双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
9.(26-27高三上·云南昆明·阶段检测)设、分别为双曲线:(,)的左、右焦点,为双曲线的左顶点,以为直径的圆与双曲线渐近线在第一象限的交点为,且满足,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
10.(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.
11.(24-25高二上·江西南昌·期中)若,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.
12.(25-26高二上·山东枣庄·期末)(多选)已知双曲线,则( )
A.的焦点坐标为 B.的实半轴长为4
C.的离心率 D.的渐近线的方程是
13.(25-26高二上·新疆喀什·阶段检测)(多选)已知双曲线,则( )
A.渐近线方程为 B.离心率为
C.顶点坐标为 D.焦点坐标为
14.(26-27高三上·安徽·开学考试)(多选)双曲线:的上、下焦点分别为,,下列结论正确的是( )
A.的虚轴长为
B.的离心率为
C.若为上一点,则
D.C的渐近线方程为
15.(26-27高二上·全国·课后作业)(多选)下列关于双曲线的共轭双曲线的说法正确的有( )
A.标准方程是 B.焦点坐标是和
C.渐近线是 D.离心率
16.(26-27高三上·浙江·开学考试)双曲线的焦距为________.
17.(26-27高二上·上海浦东新·阶段检测)与椭圆的焦点相同,且离心率为的双曲线的方程为________;
18.(26-27高三上·江苏徐州·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______.
19.(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____________.
20.(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_____.
21.(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___________.
22.(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_____.
23.(25-26高二上·广西桂林·期中)求符合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)焦点在轴上,焦距为,实轴长为;
(2)过点,离心率为.
24.(26-27高二上·全国·课后作业)根据以下条件,分别求出双曲线的方程:
(1)两顶点间的距离是6,两焦点的连线被两顶点和中心四等分;
(2)过点,离心率;
(3)与双曲线有共同的渐近线,且过点.
25.(26-27高二上·河南南阳·开学考试)(1)已知椭圆的离心率为,其左焦点F到直线的距离为,求此椭圆方程.
(2)求渐近线方程为,且经过点的双曲线的标准方程.
1.(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.
2.(24-25高二上·湖南株洲·期末)已知双曲线的离心率小于2,其左、右焦点分别为,,点是双曲线右支上一点,若,且焦点三角形的最大内角与最小内角之和为,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二下·广东广州·期末)双曲线和有相同的渐近线,离心率分别为和,若,则( )
A. B. C. D.
4.(26-27高三上·浙江杭州·开学考试)已知椭圆和双曲线有相同的焦点,,是它们的一个公共点,且,若椭圆的离心率为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(26-27高二上·浙江·开学考试)已知为双曲线:(,)右支上一点,,分别为左、右焦点,直线交轴于点,为坐标原点.若满足,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
6.(2026·福建漳州·模拟预测)双曲线的左、右焦点分别为,,过且垂直于直线的直线与交于点,与的右支交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高二下·河南许昌·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,,在的右支上存在异于顶点的一点,使交轴于点,若为的角平分线,则的离心率的取值范围为____.
8.(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
9.(24-25高二上·吉林延边·期中)已知曲线:,为上一点,
①的取值范围为;
②的取值范围为;
③不存在点,使得;
④的取值范围为.
则上述命题正确的序号是_________.
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2.6.2 双曲线的几何性质
教学目标
1.掌握双曲线的简单几何性质,了解双曲线中的几何意义及范围。
2.会根据双曲线的方程解决双曲线的几何性质。
3.会用双曲线的几何意义解决相关问题。
教学重难点
1.重点
(1)双曲线的渐近线、离心率等几何性质;
(2)会用坐标法解决一些与双曲线几何性质有关的问题。
2.难点
双曲线的渐近线、离心率的意义及算法。
知识点01 双曲线的几何性质
1. 双曲线的简单几何性质
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图象
标准方程
范围
或
或
顶点
轴长
虚轴长,实轴长
焦点
焦距
的关系
离心率
渐近线
2. 等轴双曲线
在双曲线中,若,则双曲线的长轴和短轴相等,即等轴双曲线,等轴双曲线的性质有:
(1)离心率:等轴双曲线的离心率为:;
(2)渐近线:①等轴双曲线的渐近线为:;
②等轴双曲线的渐近线互相垂直,且斜率分别为45°和135°.
【即学即练】
例1:(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.
例2:(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3:(26-27高三上·广西柳州·阶段检测)双曲线C的两个焦点分别为,,过的直线分别交双曲线的两支于M,N两点,若是等边三角形,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意作图,根据双曲线定义表示各线段的长,利用余弦定理,可得答案.
【详解】由题意可作图如下:
则①,②,
在中,,
可得,
则,
由,则,
在中,,由余弦定理可得
,即,
由,则,解得.
例4:(26-27高二上·全国·课后作业)设双曲线的中心为点,若有且只有一对相交于点、所成的角为的直线和,使,其中和分别是这对直线与双曲线的交点,则该双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用双曲线的对称性确定双曲线渐近线斜率范围,进而求出离心率范围.
【详解】依题意,不妨设双曲线的方程为,
而双曲线的弦和都过双曲线的中心,且,
由双曲线的对称性,得直线和关于轴对称,不妨令点在第一象限,
又直线和的夹角为,则直线的倾斜角为或,
而符合要求的直线和有且只有一对,则只有倾斜角为的直线与双曲线有两交点,
因此双曲线的渐近线的倾斜角满足:,
则,,
所以该双曲线的离心率的取值范围是.
题型01 由双曲线的方程求几何性质
【典例1】(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1】(26-27高三上·广东深圳·开学考试)双曲线的渐近线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】双曲线,化为标准式:,
焦点在轴上,,即,
焦点在轴上的双曲线渐近线方程为,
代入得:.
【变式2】(25-26高二上·宁夏中卫·阶段检测)双曲线的顶点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用双曲线的几何性质求解即得.
【详解】由双曲线方程,得该双曲线焦点在轴上,实半轴长,
所以双曲线的顶点坐标为.
故选:B
【变式3】(26-27高三上·安徽·开学考试)已知双曲线的一条渐近线方程为,则该双曲线的实轴长为( )
A. B.
C.2 D.1
【答案】C
【分析】根据双曲线的渐近线方程可求得,结合求得的值,进而求得双曲线的实轴长.
【详解】由题意可知双曲线的渐近线方程为,
其一条渐近线方程为,可得,
而,所以可得,
则双曲线的实轴长为.
【变式4】(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.
题型02 根据双曲线的几何性质求其标准方程
【典例1】(26-27高二上·全国·课后作业)与双曲线共焦点,且经过点的双曲线的方程为________.
【答案】
【分析】设所求双曲线的方程为,再待定系数求解即可.
【详解】因为所求双曲线与双曲线共焦点,
所以,设所求双曲线的方程为.
因为方程经过点,
所以,解得或(舍去),
所以所求双曲线的方程为.
【变式1】(25-26高二上·贵州贵阳·阶段检测)已知双曲线的焦点在轴上,且实轴长为4,虚轴长为6,则双曲线的标准方程为_________.
【答案】
【分析】根据已知条件求得,进而求得双曲线的标准方程.
【详解】依题意,双曲线的焦点在轴上,
且,解得,
所以双曲线的标准方程为.
故答案为:
【变式2】(2026高三·全国·专题练习)根据下列条件,求双曲线方程:
(1)与双曲线有公共焦点,且过点;
(2)与双曲线有公共渐近线,且过点.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据双曲线有公共焦点得到,然后将点的坐标代入双曲线方程求解.
(2)根据双曲线有公共渐近线得到,然后将点的坐标代入双曲线方程求解.
【详解】(1)解法1:设双曲线方程为.
由题意易求.
又双曲线过点,
,
,
,
故所求双曲线方程为,
解法2:设双曲线方程为,
将点代入得,
∴双曲线方程为.
(2)解法1:设双曲线方程为.
由题意得,解得.
故双曲线方程为.
解法2:设所求双曲线方程为,
将点代入得.
所以双曲线方程为,即.
【变式3】(25-26高二上·河北·阶段检测)(多选)已知双曲线的焦距为4,则下列条件能使的方程为的是( )
A.的离心率为 B.的渐近线方程为
C.的实轴长为 D.是上的点
【答案】AD
【分析】根据双曲线的方程以及双曲线的几何性质,对选项逐一判断即可.
【详解】由题可知,,即,因此.
双曲线方程,等价于.
对于A:若的离心率,解得,
又因为,故,符合题意,故A正确;
对于B:若的渐近线方程为,则,即,
又因为,易解得,与题意不符,故B错误;
对于C:若的实轴长为,即,则,与题意不符,故C错误;
对于D:将代入,可得,又因为,
联立,可得,整理得:,解得或(舍去,因为),又因为,故,符合题意,故D正确.
故选:AD.
【变式4】(2026·福建泉州·模拟预测)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.
题型03 双曲线的渐近线问题
【典例1】(26-27高三上·河北沧州·开学考试)(多选)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:.
【变式1】(26-27高二上·广西柳州·阶段检测)已知双曲线的实轴长为2,且一条渐近线倾斜角为,则该双曲线的焦距为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【分析】求出双曲线的渐近线方程,由给定倾斜角求出即可.
【详解】依题意,双曲线的渐近线的倾斜角为,
则,由题意,则,半焦距,
所以该双曲线的焦距.
【变式2】(26-27高三上·云南·阶段检测)已知双曲线的渐近线方程为,则的离心率为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】B
【详解】因为,渐近线方程为,故,
所以,所以,
所以离心率.
【变式3】(26-27高三上·江苏南通·阶段检测)双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则离心率为______.
【答案】
【详解】由双曲线的一条渐近线的倾斜角为,得这条渐近线的斜率;
双曲线的渐近线为;
,,得;
,,;
.
【变式4】(26-27高三·全国·一轮复习)已知双曲线渐近线,过点,求双曲线标准方程.
【答案】.
【分析】根据双曲线的渐近线方程和经过的点坐标求出标准方程即可.
【详解】解:渐近线,设双曲线.
代入点,,.
方程:.
题型04 双曲线的离心率问题(定值)
【典例1】(26-27高二上·江苏·期中)已知、为双曲线(,)上关于坐标原点对称的两点,点为双曲线的右焦点,且,,则双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设双曲线的左焦点为,则,再由已知可得四边形为矩形,则可得,再由,得到关系,即可求得离心率.
【详解】如图,设在右支上,
设双曲线的左焦点为,则,且,
所以由双曲线的对称性可得四边形为矩形,
所以,
因为,,
所以,
因为,所以,
所以.
【变式1】(26-27高三上·江西·开学考试)若双曲线的两条渐近线与圆共有3个公共点,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出圆心坐标和双曲线渐近线方程,可以得到圆与相切,然后利用圆心到渐近线的距离等于半径列出的一个方程,求解间的关系,最后求离心率.
【详解】双曲线的两条渐近线方程为.
圆的圆心坐标为,半径.
由题意双曲线的两条渐近线与圆共有3个公共点,所以圆与其中一条渐近线相切.
圆心坐标位于第一象限,圆与相交,与相切.
圆心到渐近线的距离等于半径,即,整理得,
,,
,
.
【变式2】(26-27高三上·广西贺州·开学考试)已知双曲线:(,)的左焦点为,为坐标原点,过作垂直于轴的直线与双曲线交于点,,若为等腰直角三角形,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由于为等腰直角三角形,所以,通过双曲线的性质可知,整理可得,最后求得的离心率.
【详解】根据题意,又为等腰直角三角形,所以,则,即,
整理得,即,
解得或(舍),所以.
【变式3】(26-27高三上·天津滨海新区·阶段检测)已知、是双曲线的左右焦点,点是其渐近线在第一象限内的一点,直线与轴相交于点,是正三角形,则该双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【详解】设双曲线的左右焦点为,满足,第一象限渐近线方程为,
因为在轴上,则,
又是正三角形,,而三点共线,
故,是的中点,
在中,,由余弦定理,
故,
设,则,解得,即,
故,
则,故,.
【变式4】(25-26高二下·内蒙古呼和浩特·期末)已知圆与双曲线的渐近线相切,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【分析】由双曲线方程得其一条渐近线的方程,由圆得圆心、半径,利用直线与圆相切列方程即可得.
【详解】由双曲线,可得其一条渐近线的方程为,,
由圆,得,则圆心为,半径,
则圆心到直线的距离为,则,可得.
题型05 双曲线的离心率问题(范围或最值)
【典例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1】(25-26高二上·重庆·期中)已知焦点在轴上的双曲线的渐近线与圆有公共点,则双曲线的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设焦点在轴上的双曲线的渐近线方程为:,将该渐近线与圆有公共点,转化为圆心到渐近线的距离小于或等于圆的半径,列出相应的关系式,求得双曲线的离心率的取值范围.
【详解】由,得.
记圆的圆心为,半径为.
设焦点在轴上的双曲线的渐近线方程为:,即.
由题可知,,化简得:.
由,得.
化简,得,所以.
双曲线的离心率的取值范围为.
故选:B.
【变式2】(25-26高二下·河南驻马店·期末)直线与双曲线:(,)交于,两点,存在以为的中点,则的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由点差法求得,结合已知可得,求解即可.
【详解】设,
因为,两点在双曲线上,所以,
两式相减得,
又为的中点,所以,
所以,所以,
又双曲线的渐近线方程为,为的中点,所以,
所以,两边平方得,所以,
所以,所以,所以,又,所以,
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.
【变式4】(26-27高三·全国·一轮复习)已知分别为双曲线 的左、右焦点,为双曲线右支上的任意一点,当取最小值时,则双曲线的离心率的取值范围为_______.
【答案】
【详解】由题意可得,,,
所以,当且仅当,
即时取等号,所以,
因为,,
所以,所以.
题型06 根据双曲线中的范围求范围或最值
【典例1】(25-26高三上·湖北·开学考试)设点是双曲线上的动点,定点,则的最小值为( )
A. B.3 C.12 D.
【答案】A
【分析】由数量积的定义可得,结合点在双曲线上可得,且,由此可求结论.
【详解】因为,,,
所以,,
所以,
因为点是双曲线上的动点,
所以或,,
所以,当且仅当时等号成立,
所以当点的坐标为或时,取最小值,最小值为,
故选:A.
【变式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:
【变式2】(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
【变式3】(25-26高二上·安徽淮南·阶段检测)已知双曲线的左,右焦点分别为,若上存在点满足,则的离心率的最小值为___________.
【答案】
【分析】设,根据平面向量的坐标运算以及数量积的坐标运算,结合在双曲线上,可得,利用列不等式求解即可.
【详解】设,则
所以,又因为,
所以①
又②
②代入①得,,
整理得,因为,
所以,
化简可得,
即的离心率的最小值为,
故答案为:.
【变式4】(25-26高二上·上海·期中)已知双曲线,点、是右支上任意两点,且,则的取值范围是______.
【答案】
【分析】设,则,数形结合分析得,即可得.
【详解】设,则,则或为锐角,如下图,
设点为双曲线的渐近线在第一象限内的一点,
设点为双曲线的渐近线在第四象限内的一点,
由题意知,,则,解得.
故答案为:
1.(25-26高二上·山西太原·期末)双曲线的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先求得,进而求得焦点坐标.
【详解】因为,,所以,得,
焦点在轴上,
所以焦点坐标为.
故选:A
2.(25-26高二上·广西百色·期末)双曲线的顶点坐标是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】利用双曲线方程直接求解即可.
【详解】由双曲线方程可知顶点在y轴上,且,
∴则顶点坐标为,.
故选:D.
3.(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
4.(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.
5.(26-27高三上·贵州毕节·阶段检测)若双曲线:()的渐近线方程为,则( )
A.8 B.4 C.2 D.1
【答案】B
【详解】双曲线:(),得双曲线的焦点在轴上,渐近线方程为,
所以,,所以,.
6.(26-27高三上·广东深圳·开学考试)已知双曲线过点,且与双曲线有相同的渐近线,则的焦距为()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先设出与共渐近线的双曲线方程,再代入点,求出,从而求出的方程,进而求解的焦距.
【详解】由题可知与有相同的渐近线,
故设的方程为:,
点代入得:,
把代入所设方程得:,
,,因此,即,双曲线的焦距为.
7.(26-27高三上·广西·阶段检测)已知,分别是双曲线的左、右焦点,点在的一条渐近线上,与轴垂直,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先确定点的横坐标,再结合双曲线渐近线方程求出点的纵坐标,已知,在中,用、、表示,即可得到,进而求解离心率
【详解】对于双曲线,设半焦距为,满足,
左右焦点为,离心率,
由轴,得横坐标为,不妨令在渐近线上,代入得,
是直角三角形,直角在处,记,
已知,则,,
又,所以,
则,因此.
8.(26-27高三上·安徽马鞍山·阶段检测)双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题可得,据此可得离心率.
【详解】因双曲线一条渐近线的倾斜角为,则,
从而.
9.(26-27高三上·云南昆明·阶段检测)设、分别为双曲线:(,)的左、右焦点,为双曲线的左顶点,以为直径的圆与双曲线渐近线在第一象限的交点为,且满足,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出点的坐标,再利用余弦定理求出之间的关系,即可得出双曲线的离心率.
【详解】由题意得圆的方程为,由题意得双曲线的渐近线为.
由解得或,
因为点在第一象限,所以.
又,所以,
在中,,由余弦定理得,
即,化简得,
所以,则离心率.
10.(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.
11.(24-25高二上·江西南昌·期中)若,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.
【答案】A
【分析】利用数形结合的思想,将等式两边平方后可看作曲线的方程,最后将看作是曲线上的点到原点距离的平方,结合图形求其最小值.
【详解】由题意得,,
将两边同时平方可得:,
即,
所以可看作是双曲线的右支上的点,
又如图所示,
双曲线的右支上的点到原点距离最小,
即的最小值为1,故的最小值为1.
故选:A.
12.(25-26高二上·山东枣庄·期末)(多选)已知双曲线,则( )
A.的焦点坐标为 B.的实半轴长为4
C.的离心率 D.的渐近线的方程是
【答案】BCD
【分析】根据双曲线的性质,由双曲线方程求出,进而得出焦点坐标,判断选项A,B,求出离心率判断选项C,求出渐近线方程,判断选项D.
【详解】
已知双曲线,即,
则,解得,,解得,,故,
焦点坐标为,故A错误;
实半轴长为,故B正确;
离心率,故C正确;
渐近线方程为,即,故D正确.
故选:BCD.
13.(25-26高二上·新疆喀什·阶段检测)(多选)已知双曲线,则( )
A.渐近线方程为 B.离心率为
C.顶点坐标为 D.焦点坐标为
【答案】ACD
【分析】首先根据双曲线的标准方程,判断焦点在轴上,且,,,然后根据渐近线公式,判断选项;根据离心率公式,判断选项;根据顶点坐标公式,判断选项;根据焦点坐标公式,判断选项.
【详解】由题意得:双曲线焦点在轴上,且,,,所以,,;
对于选项:根据渐近线公式,所以渐近线方程为,选项正确;
对于选项:根据离心率公式,所以离心率为:,选项错误;
对于选项:根据顶点坐标公式,所以顶点坐标为,选项正确;
对于选项:根据焦点坐标公式,所以焦点坐标为,选项正确.
故选:.
14.(26-27高三上·安徽·开学考试)(多选)双曲线:的上、下焦点分别为,,下列结论正确的是( )
A.的虚轴长为
B.的离心率为
C.若为上一点,则
D.C的渐近线方程为
【答案】ABD
【详解】由题可得双曲线方程可化为,则,
双曲线虚轴长为,故A选项正确;
双曲线的离心率,故B选项正确;
根据双曲线的定义,若在上支则,若在下支则,
C选项没有给出具体位置,所以C选项错误;
因为焦点在y轴上,故C的渐近线方程为,故D选项正确.
15.(26-27高二上·全国·课后作业)(多选)下列关于双曲线的共轭双曲线的说法正确的有( )
A.标准方程是 B.焦点坐标是和
C.渐近线是 D.离心率
【答案】ACD
【详解】由共轭双曲线的定义可知的共轭双曲线为,
其焦点在轴上,坐标为和,渐近线为,离心率,故A,C,D正确,B不正确.
16.(26-27高三上·浙江·开学考试)双曲线的焦距为________.
【答案】
【详解】由题可得, ,则,
故,因此焦距为.
17.(26-27高二上·上海浦东新·阶段检测)与椭圆的焦点相同,且离心率为的双曲线的方程为________;
【答案】
【分析】利用椭圆方程得到其焦点在轴上,且求出半焦距,设出双曲线方程,联立方程即可求解.
【详解】由椭圆方程,可得其焦点在轴上,
且其半焦距为,
设所求双曲线方程为,
则,解得,
则该双曲线方程为.
18.(26-27高三上·江苏徐州·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______.
【答案】
【分析】根据渐近线方程求得与的关系式,再代入离心率公式.
【详解】双曲线的一条渐近线方程为,得,即,
则双曲线的离心率.
19.(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.
20.(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.
21.(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.
22.(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:.
23.(25-26高二上·广西桂林·期中)求符合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)焦点在轴上,焦距为,实轴长为;
(2)过点,离心率为.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)假设双曲线标准方程,根据焦距、实轴长和之间关系可构造方程求得结果;
(2)分别讨论双曲线焦点在轴和轴上的情况,根据离心率、双曲线上的点和之间的关系可构造方程求得结果.
【详解】(1)设双曲线标准方程为:,
,,双曲线标准方程为.
(2)当双曲线焦点在轴上时,设其方程为,
,解得:,双曲线标准方程为;
当双曲线焦点在轴上时,设其方程为,
,解得:,双曲线标准方程为;
综上所述:双曲线标准方程为或.
24.(26-27高二上·全国·课后作业)根据以下条件,分别求出双曲线的方程:
(1)两顶点间的距离是6,两焦点的连线被两顶点和中心四等分;
(2)过点,离心率;
(3)与双曲线有共同的渐近线,且过点.
【答案】(1)或.
(2)
(3)
【详解】(1)由两顶点间的距离是6得,即.
由两焦点的连线被两顶点和中心四等分可得,即,
于是有.
由于焦点所在的坐标轴不确定,故所求双曲线的标准方程为或.
(2)依题意,双曲线的实轴可能在轴上,也可能在轴上,分别讨论如下:
若双曲线的实轴在轴上,设双曲线的方程为.由,得.
因为,所以①
由点在双曲线上,得②
由①②得,.此时双曲线的方程为.若双曲线的实轴在轴上,设双曲线的方程为.
同理有,,,解得(舍去).
故双曲线的实轴只能在轴上,所求双曲线的方程为.
(3)设所求双曲线的方程为.将点代入得.
所以双曲线的方程为,即.
25.(26-27高二上·河南南阳·开学考试)(1)已知椭圆的离心率为,其左焦点F到直线的距离为,求此椭圆方程.
(2)求渐近线方程为,且经过点的双曲线的标准方程.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)根据题意,利用椭圆的几何性质和点到直线的距离公式,分别求得和,进而求得的值,即可求解;
(2)根据题意,设双曲线方程为,将点代入双曲线的方程,求得的值,即可求解.
【详解】解:(1)因为椭圆的离心率为,
可得 ,即,可得,
又因为左焦点到直线的距离为,
可得 ,解得 ,即,
联立方程组,解得,
所以椭圆方程为.
(2)因为双曲线的渐近线方程为,可设双曲线方程为,
又因为双曲线经过点,可得,解得,
所以双曲线的方程为.
1.(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.
2.(24-25高二上·湖南株洲·期末)已知双曲线的离心率小于2,其左、右焦点分别为,,点是双曲线右支上一点,若,且焦点三角形的最大内角与最小内角之和为,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据双曲线定义求的长度,根据题意结合离心率的条件可得,利用余弦定理结合求出的值,进而得到渐近线方程.
【详解】因为点是双曲线右支上一点,,
则,即,
可知三边长为,,,
又因为双曲线离心率,得,即,
可知焦点三角形的最大内角与最小内角之和为,
则,
由余弦定理可得,
即,整理可得,
即,可得,即,
双曲线的渐近线方程为.
3.(25-26高二下·广东广州·期末)双曲线和有相同的渐近线,离心率分别为和,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】若双曲线和的焦点在同一坐标轴上,则离心率相等,不合题意,
不妨设双曲线,,,,,,
则对于,其半焦距为,实半轴为,则;
对于,其半焦距为,实半轴为,则,
所以,又,所以,所以,所以.
4.(26-27高三上·浙江杭州·开学考试)已知椭圆和双曲线有相同的焦点,,是它们的一个公共点,且,若椭圆的离心率为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设椭圆,双曲线,设点在第一象限,且,根据椭圆及双曲线的定义,结合余弦定理、离心率公式列式求解即可.
【详解】如图,设椭圆,双曲线,
因为它们有相同的焦点,所以,
不妨设点在第一象限,且,
因为点在椭圆上,所以,
即,又因为,
所以,所以,
因为,所以,
又因为点在双曲线上,所以,
即,又因为,
所以,所以,可得,
所以双曲线的离心率为.
5.(26-27高二上·浙江·开学考试)已知为双曲线:(,)右支上一点,,分别为左、右焦点,直线交轴于点,为坐标原点.若满足,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用双曲线的定义推得,结合对称性得,设,分别利用三角函数定义和余弦定理列方程,消去,得关于的齐次方程,求解即得.
【详解】如图,连接,由双曲线定义,,
因,则,
由对称性可知,,设,
在等腰三角形中,,即(*)
在中,由余弦定理,,
即,
将(*)代入,可得,
整理得,则有,
故.
6.(2026·福建漳州·模拟预测)双曲线的左、右焦点分别为,,过且垂直于直线的直线与交于点,与的右支交于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据条件得过且垂直于直线的直线方程,联立两直线方程求出,再结合条件求出,利用点在双曲线上,得到间的关系,即可求解.
【详解】设,其中,,
则过且垂直于直线的直线为,
由,解得,所以,
又,且三点共线,点在双曲线右支上,则,
所以,得到,,
所以,又点在双曲线上,
所以,整理得到,得到,
又,所以.
7.(25-26高二下·河南许昌·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,,在的右支上存在异于顶点的一点,使交轴于点,若为的角平分线,则的离心率的取值范围为____.
【答案】
【分析】设点且,,从而有直线为,根据三角形角平分线的性质有,且,,得即可求范围.
【详解】设双曲线的焦距为,且,则,,
设点且,,
直线的方程为,令,得,,
所以,则在线段上,
由是的角平分线,在中,
由三点共线,则,
因为,则,
而点到右焦点的距离为,
所以,所以,
由,则,即,
综上,离心率的取值范围为.
8.(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.
9.(24-25高二上·吉林延边·期中)已知曲线:,为上一点,
①的取值范围为;
②的取值范围为;
③不存在点,使得;
④的取值范围为.
则上述命题正确的序号是_________.
【答案】②③④
【分析】分段化简方程画出图形,数形结合得到判断①;数形结合,结合椭圆性质判断②;由双曲线渐近线性质及图形判断③;利用的几何意义,结合三角换元得到求出取值范围判断④.
【详解】曲线化为,
画出图形如下,其中直线为曲线对应双曲线的渐近线,
对于①,当时,,①错误;
对于②,当时,;当时,,
当时,,因此的取值范围为,②正确;
对于③,直线与直线平行且在该直线左侧,曲线在直线的右侧,
因此直线与曲线无公共点,不存在点,使得,③正确;
对于④,表示点到直线的距离的倍,
又直线与直线平行且在该直线左侧,且距离为,
于是,随着的增大,值无限接近于,
当在上时,该点到直线的距离可取得最大值,
设,则到直线的距离为
,当且仅当时取等号,
所以的取值范围为,④正确.
故答案为:②③④
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