双曲线知识点总结和典型习题
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1.双曲线的定义
平面内与两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于非零❶常数(小于|F 1F 2|)❷的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
集合P ={M |||MF 1|-|MF 2||=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a ,c 为常数且a >0,c >0. 2.双曲线的标准方程和几何性质
x ≤-a 或x ≥a ,y ∈R
y ≤-a 或y ≥a ,x ∈R
若将双曲线的定义中的“差的绝对值等于常数”中的“绝对值”去掉,则点的集合是双曲线的一支,具体是左支还是右支视情况而定.
设双曲线上的点M 到两焦点F 1,F 2的距离之差的绝对值为2a ,则0<2a <|F 1F 2|,这一条件不能忽略. ①若2a =|F 1F 2|,则点M 的轨迹是分别以F 1,F 2为端点的两条射线;②若2a >|F 1F 2|,则点M 的轨迹不存在; ③若2a =0,则点M 的轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线.
[熟记常用结论]1.双曲线的焦点到其渐近线的距离为b .方程Ax 2+By 2=1表示双曲线的充要条件是什么? 提示 若A >0,B <0,表示焦点在x 轴上的双曲线;若A <0,B >0,表示焦点在y 轴上的双曲线.所以Ax 2+By 2=1表示双曲线的充要条件是AB <0.
2.若P 是双曲线右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF 1|min =a +c ,|PF 2|min =c -a .
3.同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为2b 2
a ;异支的弦中最短的为实轴,其长为2a . 4.若P 是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则S △PF 1F 2=
b 2
tan θ2,其中
θ为∠F 1PF 2.
5.若P 是双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)右支上不同于实轴端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,I
为△PF 1F 2内切圆的圆心,则圆心I 的横坐标为定值a .
6.等轴双曲线(1)定义:中心在原点,以坐标轴为对称轴,实半轴长与虚半轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线. (2)性质:①a =b ;②e =2;③渐近线互相垂直;④双曲线方程λ=-2
2
y x 5等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两焦点距离的等比中项. 7.共轭双曲线
1)定义:如果一条双曲线的实轴和虚轴分别是另一条双曲线的虚轴和实轴,那么这两条双曲线互为共轭双曲线. (2)性质:①它们有共同的渐近线;②它们的四个焦点共圆;③它们的离心率的倒数的平方和等于1.
1与双曲线12222=-b y a x 共渐近线的双曲线系方程是λ=-22
22b
y a x )0(≠λ
与双曲线122
22=-b
y a x 共焦点的双曲线系方程是1222
2=--+k b y k a x (1)若双曲线方程为12222=-b y a x ⇒渐近线方程:22220x y a b -=⇔x a
b
y ±=.
(2)若渐近线方程为x a
b
y ±=⇔0=±b y a x ⇒双曲线可设为λ=-2222b y a x .
(3)若双曲线与12222=-b y a x 有公共渐近线,可设为λ=-22
22b
y a x (0>λ,焦点在x 轴上,0<λ,焦点在y 轴
已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆M 在圆C 1内部且和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )
A.x 264-y 248=1
B.y 264+x 248=1
C.x 248-y 264=1 D .x 264+y 248
=1 (1)已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为____.
(2)已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2=________. (3)已知F 是双曲线x 24-y 2
12=1的左焦点,A (1,4),P 是双曲线右支上的一动点,则|PF |+|PA |的最小值为________.
2.已知△ABC 的顶点A (-5,0),B (5,0),△ABC 内切圆的圆心在直线x =2上,则顶点C 的轨迹方程是( )
A.x 24-y 221=1(x >2)
B.y 24-x 221=1(y >2)
C.x 221-y 2
4
=1 D.y 24-x 2
2
=1 4.已知圆C :(x -3)2+y 2=4,定点A (-3,0),则过定点A 且和圆C 外切的动圆圆心M 的轨迹方程为__________. 若双曲线x 2a 2-y 2
b 2=1(a >0,b >0)的焦点到其渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的离心率为( )
A. 5 B .5 C. 2
D .2
]经过点A (4,1),且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线方程为________.
已知方程x 2m 2+n -y 2
3m 2-n =1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( )
A .(-1,3)
B .(-1,3)
C .(0,3)
D .(0,3)
6.若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为()A.73 B.54 C.43 D.5
3
题型一:双曲线定义问题
1.“ab <0”是“曲线ax 2+by 2=1为双曲线”的( )
2.若R ∈k ,则“3>k ”是“方程
13
3
2
2=+--k y k x 表示双曲线”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C .充分必要条件 D.既不充分又不必要条件
3.过双曲线x 2-y 2
=8的左焦点F 1有一条弦PQ 在左支上,若|PQ |=7,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是 .
题型二:双曲线的渐近线问题
1.双曲线42x -92y =1的渐近线方程是( )A . y =±23x B.y =±32x C.y =±49x D.y =±9
4x
2.过点(2,-2)且与双曲线2
2
x -y 2=1有公共渐近线的双曲线方程是(
)A .22y -42x =1 B.42x -22y =1 C.42y -22x =1 D.22x -4
2y =1
题型三:双曲线的离心率问题
1已知双曲线 x 2a 2 - y 2
b
2 = 1 (a >0,b >0)的左右焦点分别为F 1、F 2,点P 在双曲线的右支上,且∣PF 1∣=4∣PF 2∣,
则此双曲线的离心率e 的最大值为 ( )A .43 B .53 C .2 D .7
3
2.已知21,F F 是双曲线)0(,12
2
2
2>>=-b a b y a x 的左、右焦点,过1F 且垂直于x 轴的直线与双曲线的左支交于A 、B
两点,若2ABF ∆是正三角形,那么双曲线的离心率为 ( )A.
2 B.
3 C. 2 D. 3
3.过双曲线M:2
2
21
y x b -=的左顶点A 作斜率为1的直线l ,若l 与双曲线M 的两条渐近线分别相交于B 、C,且
|AB|=|BC|,则双曲线M 的离心率是 ( )
4.在给定双曲线中,过焦点垂直于实轴的弦长为2,焦点到相应准线的距离为2
1
,则该双曲线的离心率为( )
A.
2
2 B. 2 C .
2 D. 22
5..已知双曲线122
22=-b
y a x (a>0,b<0)的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交
点,则此双曲线离心率的取值范围是A.( 1,2) B. (1,2) C .[2,+∞) D.(2,+∞)
题型四:双曲线的距离问题
1.设P 是双曲线22a
x -92
y =1上一点,双曲线的一条渐近线方程为3x -2y =0,F 1、F 2分别是双曲线的左、右焦点.
若|PF 1|=3,则|PF 2|等于( )A.1或5 B.6 C .7 D.9
2.已知双曲线14122
2=-y x 的右焦点为F ,若过点F 的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此直线斜率的取值范围是A.(33-,33) B. (-3,3) C .[ 33-,3
3
] D. [-3,3]
3.已知圆C 过双曲线92
x -16
2y =1的一个顶点和一个焦点,且圆心在此双曲线上,则圆心到双曲线中心的距离是____.
题型五:轨迹问题
1.已知椭圆x 2+2y 2 =8的两焦点分别为F 1、F 2,A 为椭圆上任一点。
AP 是⊿AF 1F 2的外角平分线,且 F 2⋅=0.
则点P 的轨迹方程是 .
2.双曲线x 2-y 2 =4的两焦点分别为F 1、F 2,A 为双曲线上任一点。
AP 是∠F 1AF 2的平分线,且 F 2⋅=0.则点P 的轨迹是 ( )
A.椭圆的一部分
B.双曲线的一部分
C.圆的一部分
D.抛物线的一部分
3求与圆1)3(2
2=+-y x 及9)3(2
2=++y x 都外切的动圆圆心的轨迹方程1.已知21,F F 是双曲线12
22
=-y x 的左、右焦点,P 、Q 为右支上的两点,直线PQ 过2F ,且倾斜角为α,则PQ QF PF -+11的值为 ( )A 24 B 8 C 22 D 随α的大小变化
2. 过双曲线0222
2=--y x 的右焦点作直线l 交曲线于A 、B 两点,若4=AB 则这样的直线存在 ( ) 3. A 0条 B 1条 C 2条 D 3条
3. 直线53
1
+-=x y 与曲线12592=+y x x 的交点个数是 ( )A 0个 B 1个 C 2个 D 3个
4. P 为双曲线12222=-b
y a x 上一点,1F 为一个焦点,以1PF 为直径的圆与圆2
22a y x =+的位置关系为
( )A 内切 B 外切 C 内切或外切 D 无公共点或相交
5. 设21,F F 是双曲线14
22
=-y x 的两个焦点,点P 在双曲线上且满足 9021=∠PF F ,则21F PF ∆的面积为 ( A 1 B 25
C 2
D 5
6. 设21,F F 是双曲线14
22
=-y x 的左、右焦点,P 在双曲线上,当21PF F ∆的面积为1时,21PF PF ⋅的值为( ) A 0 B 1 C 2
1
D 2
7.过点A (0,2)可以作___条直线与双曲线
x 2-
4
2
y =1有且只有一个公共点 8.过点P (4,4)且与双曲线x 216-y 2
9
=1只有一个交点的直线有 ( )
A .1条
B .2条
C .3条
D .4条
8.已知A (3,2),M 是双曲线H :1322
=-y x 上的动点,F 2是H 的右焦点,求22
1
MF AM +的最小值及此时M 的坐标。
10.P 为双曲线
x 2-
y 2
15
=1右支上一点,M 、N 分别是圆(x +4)2+y 2=4和(x -4)2+y 2=1上的点,则|PM |-|PN |的最大值为________.
11..直线l :1+=kx y 与双曲线C :122
2
=-y x 的右支交于不同的两点A 、B 。
(Ⅰ)求实数k 的取值范围; (Ⅱ)是否存在实数k ,使得以线段AB 为直径的圆经过双曲线C 的右焦点F ?若存在,求出k 的值。
若不存在,说明理由。
1.已知双曲线中心在原点且一个焦点为F(7,0),直线y=x -1与其相交于M 、N 两点,MN 中点的横坐标为﹣3
2,则此双曲线的方程是( )A .4
32
2
y x -=1 B . 342
2y x -=1 C .2522y x -=1 D .522
2y x -=1
2.双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为F 1、F 2,∠F 1MF 2=120°,则双曲线的离心率为( )
A.3 B .2
6 C.3
6 D.3
3
3、已知双曲线-2
2
a
x 22
b
y =1(a >0,b >0)的右焦点为F ,右准线与一条渐近线交于点A ,△OAF 的面积为2
2
a (O
为原点),则两条渐近线的夹角为( )A .30º B .45º C .60º D .90º
4、已知双曲线的两个焦点为)0,5(1-F ,)0,5(2F ,P 是此双曲线上的一点,且21PF PF ⊥,2||||21=•PF PF ,则
该双曲线的方程是A .13222=-y x B .1
2
322=-y x C .1422=-y x D .1422=-y x
5、已知F 1、F 2是双曲线)0,0(122
22>>=-b a b
y a x 的两焦点,以线段F 1F 2为边作正三角形MF 1F 2,若边MF 1的中点
在双曲线上,则双曲线的离心率是( )A .324+
B .13-
C .
2
1
3+ D .13+ 6. 直线y =x +3与曲线4
y 4x
x 2
+
-=1的交点的个数是( )(A )0个 (B )1个 (C )2个 (D )3个
7.若双曲线x 2-y 2=1右支上一点P (a , b )到直线y =x 的距离是2,则a +b 的值为( )。
(A )-21 (B )21 (C )-21或2
1 (D )2或-2
8.已知点F 是双曲线x 2a 2-y 2
b
2=1(a >0,b >0)的左焦点,点E 是该双曲线的右顶点,过F 且垂直于x 轴的直线与双曲线
交于A 、B 两点,若△ABE 是锐角三角形,则该双曲线的离心率e 的取值范围是( ) A .(1,+∞) B .(1,2) C .(1,1+2) D .(2,1+2)
9.设P 为双曲线4
2
x -y 2
=1上一动点,O 为坐标原点,M 为线段OP 的中点,则点M 的轨迹方程是
.
10.求与圆A :(x +5)2+y 2=49和圆B :(x -5)2+y 2=1都外切的圆的圆心P 的轨迹方程为________________
11.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为)0,3( (1)求双曲线C 的方程;
(2)若直线2:+=kx y l 与双曲线C 恒有两个不同的交点A 和B ,且2>⋅(其中O 为原点). 求k 的取值范围.
12.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为(3,0). (1)求双曲线C 的方程;
(2)若直线:y =kx +m (k ≠0,m ≠0)与双曲线C 交于不同的两点M 、N ,且线段MN 的垂直平分线过点A (0,-1),求实数m 的取值范围.。