2019年高考数学一轮复习学案北师大版文科第8章平面解析几何 第7节 双曲线学案 文
【K12教育学习资料】2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件(北师大版文科)： 第8章 平面解析
热点探究课(五) 平面解析几何中的高考热点问题(对应学生用书第128页)[命题解读] 圆锥曲线是平面解析几何的核心内容，每年高考必考一道解答题，常以求圆锥曲线的标准方程、位置关系、定点、定值、最值、范围、探索性问题为主．这些试题的命制有一个共同的特点，就是起点低，但在第(2)问或第(3)问中一般都伴有较为复杂的运算，对考生解决问题的能力要求较高，通常作为压轴题的形式出现．热点1 圆锥曲线的标准方程与性质圆锥曲线的标准方程在高考中占有十分重要的地位．一般地，求圆锥曲线的标准方程是作为解答题中考查“直线与圆锥曲线”的第一小题，最常用的方法是定义法与待定系数法．离心率是高考对圆锥曲线考查的另一重点，涉及a ，b ，c 三者之间的关系．另外抛物线的准线，双曲线的渐近线也是命题的热点．(2018·太原模拟)如图1，椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，过F 2的直线交椭圆于P ，Q 两点，且PQ ⊥PF 1.图1(1)若|PF 1|＝2＋2，|PF 2|＝2－2，求椭圆的标准方程； (2)若|PF 1|＝|PQ |，求椭圆的离心率e . [解] (1)由椭圆的定义，2a ＝|PF 1|＋|PF 2|＝(2＋2)＋(2－2)＝4，故a ＝2. 设椭圆的半焦距为c ，由已知PF 1⊥PF 2， 因此2c ＝|F 1F 2|＝|PF 1|2＋|PF 2|2＝＋22＋－22＝2 3. 3分即c ＝3，从而b ＝a 2－c 2＝1， 故所求椭圆的标准方程为x 24＋y 2＝1.5分(2)连接F 1Q ，如图，由椭圆的定义知|PF 1|＋|PF 2|＝2a ，|QF 1|＋|QF 2|＝2a ，又|PF 1|＝|PQ |＝|PF 2|＋|QF 2|＝(2a －|PF 1|)＋(2a －|QF 1|)， 可得|QF 1|＝4a －2|PF 1|. ① 又因为PF 1⊥PQ 且|PF 1|＝|PQ |， 所以|QF 1|＝2|PF 1|. ② 8分由①②可得|PF 1|＝(4－22)a ， 从而|PF 2|＝2a －|PF 1|＝(22－2)A ． 由PF 1⊥PF 2，知|PF 1|2＋|PF 2|2＝|F 1F 2|2， 即(4－22)2a 2＋(22－2)2a 2＝4c 2，10分可得(9－62)a 2＝c 2，即c 2a2＝9－62，因此e ＝c a＝9－62＝6－ 3.12分[规律方法] 1.用定义法求圆锥曲线的标准方程是常用的方法，同时应注意数形结合思想的应用．2．圆锥曲线的离心率刻画曲线的扁平程度，只需明确a ，b ，c 中任意两量的关系都可求出离心率，但一定注意不同曲线离心率取值范围的限制． [对点训练1] 已知椭圆中心在坐标原点，焦点在x 轴上，离心率为22，它的一个顶点为抛物线x 2＝4y 的焦点． (1)求椭圆的标准方程；(2)若直线y ＝x －1与抛物线相切于点A ，求以A 为圆心且与抛物线的准线相切的圆的方程．【导学号：00090306】[解] (1)椭圆中心在原点，焦点在x 轴上．设椭圆的方程为x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)，因为抛物线x 2＝4y 的焦点为(0,1)， 所以b ＝1.2分由离心率e ＝c a ＝22，a 2＝b 2＋c 2＝1＋c 2，从而得a ＝2，所以椭圆的标准方程为x 22＋y 2＝1.5分(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x 2＝4y ，y ＝x －1，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2，y ＝1，所以点A (2,1). 8分因为抛物线的准线方程为y ＝－1， 所以圆的半径r ＝1－(－1)＝2， 所以圆的方程为(x －2)2＋(y －1)2＝4.12分热点2 圆锥曲线中的定点、定值问题定点、定值问题一般涉及曲线过定点、与曲线上的动点有关的定值问题以及与圆锥曲线有关的弦长、面积、横(纵)坐标等的定值问题． 角度1 圆锥曲线的定值问题(2017·全国卷Ⅲ)在直角坐标系xOy 中，曲线y ＝x 2＋mx －2与x 轴交于A ，B 两点，点C 的坐标为(0,1)．当m 变化时，解答下列问题： (1)能否出现AC ⊥BC 的情况？说明理由；(2)证明过A ，B ，C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值. 【导学号：00090307】 [解] (1)不能出现AC ⊥BC 的情况．理由如下： 设A (x 1,0)，B (x 2,0)，则x 1，x 2满足x 2＋mx －2＝0， 所以x 1x 2＝－2.2分又点C 的坐标为(0,1)，故AC 的斜率与BC 的斜率之积为－1x 1·－1x 2＝－12，所以不能出现AC ⊥BC 的情况.4分(2)证明：BC 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22，12，可得BC 的中垂线方程为y －12＝x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －x 22.5分由(1)可得x 1＋x 2＝－m ， 所以AB 的中垂线方程为x ＝－m2.6分联立⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－m 2，y －12＝x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －x 22又x 22＋mx 2－2＝0，可得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－m 2，y ＝－12.8分所以过A ，B ，C 三点的圆的圆心坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫－m 2，－12，半径r ＝m 2＋92.10分故圆在y 轴上截得的弦长为2r 2－⎝ ⎛⎭⎪⎫m 22＝3，即过A ，B ，C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值. 12分[规律方法] 1.求定值问题的常用方法：(1)从特殊入手，求出定值，再证明这个值与变量无关．(2)直接推理、计算，并在计算推理的过程中消去变量，从而得到定值．2．定值问题就是在运动变化中寻找不变量的问题，基本思路是使用参数表示要解决的问题，证明要解决的问题与参数无关．在这类问题中选择消元的方向是非常关键的． 角度2 圆锥曲线中的定点问题设椭圆E ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率为e ＝22，且过点⎝⎛⎭⎪⎫－1，－62.(1)求椭圆E 的方程；(2)设椭圆E 的左顶点是A ，若直线l ：x －my －t ＝0与椭圆E 相交于不同的两点M ，N (M ，N 与A 均不重合)，若以MN 为直径的圆过点A ，试判定直线l 是否过定点，若过定点，求出该定点的坐标．[解] (1)由e 2＝c 2a 2＝a 2－b 2a 2＝12，可得a 2＝2b 2，2分椭圆方程为x 22b 2＋y 2b2＝1，代入点⎝ ⎛⎭⎪⎫－1，－62可得b 2＝2，a 2＝4， 故椭圆E 的方程为x 24＋y 22＝1.5分(2)由x －my －t ＝0得x ＝my ＋t ，把它代入E 的方程得(m 2＋2)y 2＋2mty ＋t 2－4＝0， 设M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)，则 y 1＋y 2＝－2mt m 2＋2，y 1y 2＝t 2－4m 2＋2，x 1＋x 2＝m (y 1＋y 2)＋2t ＝4tm 2＋2，x 1x 2＝(my 1＋t )(my 2＋t )＝m 2y 1y 2＋tm (y 1＋y 2)＋t 2＝2t 2－4m2m 2＋2.8分因为以MN 为直径的圆过点A ，所以AM ⊥AN ，所以AM →·AN →＝(x 1＋2，y 1)·(x 2＋2，y 2) ＝x 1x 2＋2(x 1＋x 2)＋4＋y 1y 2 ＝2t 2－4m 2m 2＋2＋2×4t m 2＋2＋4＋t 2－4m 2＋2＝3t 2＋8t ＋4m 2＋2＝t ＋t ＋m 2＋2＝0. 10分因为M ，N 与A 均不重合，所以t ≠－2，所以t ＝－23，直线l 的方程是x ＝my －23，直线l 过定点T ⎝ ⎛⎭⎪⎫－23，0，由于点T 在椭圆内部，故满足判别式大于0，所以直线l 过定点T ⎝ ⎛⎭⎪⎫－23，0.12分[规律方法] 1.假设定点坐标，根据题意选择参数，建立一个直线系或曲线系方程，而该方程与参数无关，故得到一个关于定点坐标的方程组，以这个方程组的解为坐标的点即所求定点．2．从特殊位置入手，找出定点，再证明该点适合题意．热点3 圆锥曲线中的最值、范围问题圆锥曲线中的最值问题大致可分为两类：一是涉及距离、面积的最值以及与之相关的一些问题；二是求直线或圆锥曲线中几何元素的最值以及这些元素存在最值时求解与之有关的一些问题．已知椭圆x 22＋y 2＝1上两个不同的点A ，B 关于直线y ＝mx ＋12对称．图2(1)求实数m 的取值范围；(2)求△AOB 面积的最大值(O 为坐标原点)． [解] (1)由题意知m ≠0， 可设直线AB 的方程为y ＝－1mx ＋B ．由⎩⎪⎨⎪⎧x 22＋y 2＝1，y ＝－1m x ＋b ，消去y ，得⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋1m 2x 2－2b m x ＋b 2－1＝0.2分因为直线y ＝－1m x ＋b 与椭圆x 22＋y 2＝1有两个不同的交点，所以Δ＝－2b 2＋2＋4m2>0.将线段AB 中点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2mbm 2＋2，m 2b m 2＋2代入直线方程y ＝mx ＋12，解得b ＝－m 2＋22m 2.②由①②得m <－63或m >63. 故m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，－63∪⎝ ⎛⎭⎪⎫63，＋∞. 5分(2)令t ＝1m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－62，0∪⎝⎛⎭⎪⎫0，62，则|AB |＝t 2＋1·－2t 4＋2t 2＋32t 2＋12，且O 到直线AB 的距离为d ＝t 2＋12t 2＋1. 7分设△AOB 的面积为S (t )， 所以S (t )＝12|AB |·d ＝12－2⎝⎛⎭⎪⎫t 2－122＋2≤22， 当且仅当t 2＝12，即m ＝±2时，等号成立． 故△AOB 面积的最大值为22. 12分[规律方法] 范围(最值)问题的主要求解方法：(1)几何法，若题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义，则考虑利用图形性质来解决．(2)代数法，若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系，则可先建立起目标函数或等量关系，利用判别式、基本不等式、函数的性质、导数法进行求解．[对点训练2] 已知椭圆C ：y 2a 2＋x 2b2＝1(a >b >0)的焦距为4，且过点(2，－2)．(1)求椭圆C 的方程；(2)过椭圆焦点的直线l 与椭圆C 分别交于点E ，F ，求OE →·OF →的取值范围．[解] (1)由椭圆C ：y 2a 2＋x 2b2＝1(a >b >0)的焦距为4.得曲线C 的焦点F 1(0，－2)，F 2(0,2). 2分又点(2，－2)在椭圆C 上， 2a ＝2＋0＋2＋＋2＝42，所以a ＝22，b ＝2， 即椭圆C 的方程是y 28＋x 24＝1.5分(2)若直线l 垂直于x 轴，①则点E (0,22)，F (0，－22)，OE →·OF →＝－8. ②若直线l 不垂直于x 轴，设l 的方程为y ＝kx ＋2，点E (x 1，y 1)，F (x 2，y 2)，将直线l 的方程代入椭圆C 的方程得到：(2＋k 2)x 2＋4kx －4＝0， 则x 1＋x 2＝－4k 2＋k 2，x 1x 2＝－42＋k 2，8分所以OE →·OF →＝x 1x 2＋y 1y 2 ＝(1＋k 2)x 1x 2＋2k (x 1＋x 2)＋4 ＝－4－4k 22＋k 2＋－8k 22＋k 2＋4＝202＋k 2－8.10分因为0<202＋k 2≤10，所以－8<OE →·OF →≤2.综上可知，OE →·OF →的取值范围是(－8,2]. 12分热点4 圆锥曲线中的探索性问题(答题模板)圆锥曲线中的探索性问题主要体现在以下几个方面：(1)探索点是否存在；(2)探索曲线是否存在；(3)探索命题是否成立．涉及这类命题的求解主要是研究直线与圆锥曲线的位置关系问题．(本小题满分12分)(2015·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中，曲线C ：y ＝x 24与直线l ：y ＝kx ＋a (a ＞0)交于M ，N 两点．(1)当k ＝0时，分别求C 在点M 和N 处的切线方程；(2)y 轴上是否存在点P ，使得当k 变动时，总有∠OPM ＝∠OPN ？说明理由.【导学号：00090308】[规范解答] (1)由题设可得M (2a ，a )，N (－2a ，a )，或M (－2a ，a )，N (2a ，a ).1分又y ′＝x 2，故y ＝x 24在x ＝2a 处的导数值为a ，C 在点(2a ，a )处的切线方程为y －a＝a (x －2a )， 即ax －y －a ＝0.3分y ＝x 24在x ＝－2a 处的导数值为－a ，C 在点(－2a ，a )处的切线方程为y －a ＝－a (x＋2a )， 即ax ＋y ＋a ＝0.5分 故所求切线方程为ax －y －a ＝0或ax ＋y ＋a ＝0. 6分(2)存在符合题意的点．证明如下：设P (0，b )为符合题意的点，M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)，直线PM ，PN 的斜率分别为k 1，k 2. 将y ＝kx ＋a 代入C 的方程，得x 2－4kx －4a ＝0. 故x 1＋x 2＝4k ，x 1x 2＝－4A ． 8分从而k 1＋k 2＝y 1－b x 1＋y 2－bx 2＝2kx 1x 2＋a －b x 1＋x 2x 1x 2＝k a ＋ba.10分当b ＝－a 时，有k 1＋k 2＝0，则直线PM 的倾斜角与直线PN 的倾斜角互补， 故∠OPM ＝∠OPN ，所以点P (0，－a )符合题意.12分[答题模板] 第一步：分别求出曲线y ＝x 24在M 点，N 点处的导数．第二步：利用点斜式分别写出在M 点、N 点的切线方程．第三步：联立直线y ＝kx ＋a 与抛物线y ＝x 24，并写出根与系数的关系式．第四步：由k PM ＋k PN ＝0，结合根与系数的关系式，探索点P 的坐标． 第五步：检验反思，查关键点，规范步骤．[温馨提示] 1.(1)在第(2)问中，不能把条件∠OPM ＝∠OPN 适当转化为k 1＋k 2＝0，找不到解题的思路和方法，而不能得分．(2)运算能力差或运算不细心，导致运算结果错误而扣分或者不得分．2．数学阅卷时，主要看关键步骤、关键点，有则得分，无则扣分，所以解题时要写全关键步骤．(1)本题的关键点一是利用导数的几何意义求切线方程，二是把条件中转化为只需直线PM ，PN 的斜率之和为0.(2)解析几何对运算能力要求较高，解题时一定要细心准确，否则可能是思路正确，但是运算结果错误，而不得分．[对点训练3] 如图3，椭圆E ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率是22，点P (0,1)在短轴CD 上，且PC →·PD →＝－1.图3(1)求椭圆E 的方程；(2)设O 为坐标原点，过点P 的动直线与椭圆交于A ，B 两点．是否存在常数λ，使得OA →·OB →＋λPA →·PB →为定值？若存在，求λ的值；若不存在，请说明理由． [解] (1)由已知，点C ，D 的坐标分别为(0，－b )，(0，b )． 又点P 的坐标为(0,1)，且PC →·PD →＝－1，于是⎩⎪⎨⎪⎧1－b 2＝－1，c a ＝22，a 2－b 2＝c 2，解得a ＝2，b ＝ 2.4分 所以椭圆E 的方程为x 24＋y 22＝1.5分(2)当直线AB 的斜率存在时，设直线AB 的方程为y ＝kx ＋1，A ，B 的坐标分别为(x 1，y 1)，(x 2，y 2)．联立⎩⎪⎨⎪⎧x 24＋y 22＝1，y ＝kx ＋1，得(2k 2＋1)x 2＋4kx －2＝0.8分其判别式Δ＝(4k )2＋8(2k 2＋1)>0，所以x 1＋x 2＝－4k 2k 2＋1，x 1x 2＝－22k 2＋1.从而，OA →·OB →＋λPA →·PB →＝x 1x 2＋y 1y 2＋λ[x 1x 2＋(y 1－1)(y 2－1)] ＝(1＋λ)(1＋k 2)x 1x 2＋k (x 1＋x 2)＋1 ＝－2λ－k 2＋－2λ－2k 2＋1＝－λ－12k 2＋1－λ－2.所以，当λ＝1时，－λ－12k 2＋1－λ－2＝－3. 10分此时，OA →·OB →＋λPA →·PB →＝－3为定值． 当直线AB 斜率不存在时，直线AB 即为直线CD ．此时，OA →·OB →＋λPA →·PB →＝OC →·OD →＋PC →·PD →＝－2－1＝－3. 故存在常数λ＝1，使得OA →·OB →＋λPA →·PB →为定值－3.12分。
新高考一轮复习北师大版第八章第七节 双曲线课件(41张)
为坐标原点，以 OF 为直径的圆与圆 x2＋y2＝a2 交于 P，Q 两点．若|PQ|＝|OF|，则 C
的离心率为( )
A. 2
B． 3
C．2
D. 5
[解析] 设双曲线 C：xa22－by22＝1(a＞0，b＞0)的右焦点 F 的坐标为(c，0)．由圆的对 称性及条件|PQ|＝|OF|可知，PQ 是以 OF 为直径的圆的直径，且 PQ⊥OF.设垂足为 M，连接 OP，如图，则|OP|＝a，|OM|＝|MP|＝2c.由|OM|2＋|MP|2＝|OP|2 得2c2＋2c2＝ a2，故ac＝ 2，即 e＝ 2.故选 A.
实轴长为 2a＝2 2的双曲线的右支上，即 a＝ 2，c＝4⇒b2＝16－2＝14，故动圆圆心 M 的轨迹方程为x22－1y42 ＝1(x≥ 2)． [答案] A
挖掘 2 利用定义求点到焦点的距离/ 互动探究
[例 2] (1)(2020·陕西师大附中模拟)设过双曲线 x2－y2＝9 右焦点 F2 的直线交双曲线
线方程为( )
A．x2－y32＝1
B．x32－y2＝1
C．x2－y22＝1
D.x42－y32＝1
答案：A
2．(基础点：双曲线的定义)若双曲线 E：x92－1y62 ＝1 的左、右焦点分别为 F1、F2，点
P 在双曲线 E 上，且|PF1|＝3，则|PF2|等于( )
A．11
B．9
C．5
D.3
答案：B
(3)已知双曲线 C：1x62－by22＝1(b＞0)，F1、F2 分别为 C 的左、右焦点，过 F2 的直线 l
分别交 C 的左、右支于点 A、B，且|AF1|＝|BF1|，则|AB|＝( )
A．4
B．8
C．16
2019高三数学文北师大版一轮教师用书第8章 第7节 双曲线 Word版含解析
第七节双曲线[考纲传真].了解双曲线的实际背景，了解双曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程，知道其简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线).理解数形结合思想.了解双曲线的简单应用．(对应学生用书第页)[基础知识填充]．双曲线的定义()平面内到两定点，的距离之差的绝对值等于常数(大于零且小于)的点的集合叫作双曲线．这两个定点，叫作双曲线，两焦点之间的距离叫作焦距．其中，为常数且＞，＞.()集合＝{－＝}，＝，其中，为常数且>，>.①当<时，点的轨迹是双曲线；②当＝时，点的轨迹是两条射线；③当>时，点不存在．．双曲线的标准方程及简单几何性质.实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线，其渐近线方程为＝±，离心率为＝. [知识拓展]．巧设双曲线方程()与双曲线－＝(＞，＞)有共同渐近线的方程可设为－＝λ(λ≠)()等轴双曲线可设为－＝λ(λ≠)()过已知两个点的双曲线方程可设为＋＝(＜)．焦点三角形的面积双曲线－＝(＞，＞)上一点(，)与两焦点构成的焦点三角形中，若∠＝θ，则△＝··θ＝θ－θ)·.．离心率与渐近线的斜率的关系＝＋，其中是渐近线的斜率．．过焦点垂直于实轴的弦长过焦点垂直于实轴的半弦长为.[基本能力自测]．(思考辨析)判断下列结论的正误．(正确的打“√”，错误的打“×”)()平面内到点()，(，－)距离之差的绝对值等于的点的轨迹是双曲线．( ) ()方程－＝(>)表示焦点在轴上的双曲线．( )()双曲线－＝λ(>，>，λ≠)的渐近线方程是－＝，即±＝.( )()等轴双曲线的渐近线互相垂直，离心率等于.( )[答案]()×()×()√()√．(教材改编)已知双曲线－＝(>)的离心率为，则＝( )．．。
2019-2020年高考数学一轮复习第8章平面解析几何课件文北师大版
3．加强纵横联系，强化综合应用意识：在知识的交汇处命题，已成为高考 的一大亮点，尤其应加强该部分知识与向量、函数、方程及不等式间的内在联 系，同时解题中立足通性、通法、淡化技巧以达到优化解题思路，简化解题过程 的目的．
4．突出重点，热点考查内容的复习：如弦长问题，对称问题，定值(点)问 题、范围问题，开放和探索性问题及向量与解析几何的综合应用问题等等．
2019/7/20
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2019/7/20
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第八章 平面解析几何
[卷高考试题，我们发现高考命题在本章呈现以下规律： 1．从考查题型看：一般有2个客观题，1个解答题；从考查分值看，在22分 左右．基础题主要考查对基础知识和基本方法的掌握程度，中档题主要考查运算 能力和逻辑推理能力，难题考查综合应用能力． 2．从考查知识来看：主要考查直线的方程、圆的方程、直线与圆、圆与圆 的位置关系、圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)的定义、标准方程及性质、直线 与圆锥曲线的位置关系、圆锥曲线的综合应用．突出对数形结合思想、函数与方 程思想、转化与化归思想、分类讨论思想以及探究、创新能力的考查．
经离开教室，也可以向同学请教，及时消除疑难问题。做到当堂知识，当堂解决。 • 二、补笔记 • 上课时，如果有些东西没有记下来，不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容，可以在笔记本上留下一定的空间。下课后，再从头到尾阅读一
遍自己写的笔记，既可以起到复习的作用，又可以检查笔记中的遗漏和错误。遗漏之处要补全，错别字要纠正，过于潦草的字要写清楚。同时，将自己 对讲课内容的理解、自己的收获和感想，用自己的话写在笔记本的空白处。这样，可以使笔记变的更加完整、充实。 • 三、课后“静思2分钟”大有学问 • 我们还要注意课后的及时思考。利用课间休息时间，在心中快速把刚才上课时刚讲过的一些关键思路理一遍，把老师讲解的题目从题意到解答整个过 程详细审视一遍，这样，不仅可以加深知识的理解和记忆，还可以轻而易举地掌握一些关键的解题技巧。所以，2分钟的课后静思等于同一学科知识的 课后复习30分钟。
高考数学一轮复习第八章平面解析几何双曲线学案理含解析北师大版
高考数学一轮复习第八章平面解析几何：第七节双曲线命题分析预测学科核心素养从近五年的考查情况来看，本节主要考查双曲线的定义、标准方程和几何性质，其中离心率和渐近线问题是高考考查的重点，以选择题和填空题为主，难度中等．本节主要考查考生数形结合思想的运用，提升数学运算、直观想象核心素养．授课提示：对应学生用书第184页知识点一双曲线的定义满足以下三个条件的点的轨迹是双曲线：（1）在平面内；（2）与两定点F1，F2的距离的差的绝对值等于非零常数；（3）非零常数小于|F1F2|．•温馨提醒•双曲线定义的四点辨析（1）当0＜2a＜|F1F2|时，动点的轨迹才是双曲线．（2）当2a＝0时，动点的轨迹是线段F1F2的中垂线．（3）当2a＝|F1F2|时，动点的轨迹是以F1，F2为端点的两条射线．（4）当2a＞|F1F2|时，动点的轨迹不存在．1．过双曲线x2－y2＝8的左焦点F1有一条弦PQ在左支上，若|PQ|＝7，F2是双曲线的右焦点，则△PF2Q的周长是（）A．28B．14－8 2C．14＋8 2 D．8 2解析：根据双曲线定义可知，|PF2|－|PF1|＝42，|QF2|－|QF1|＝42，所以|PF2|＋|QF2|－|PQ|＝82，∴|PF2|＋|QF2|＋|PQ|＝2|PQ|＋82＝14＋82．答案：C2．（易错题）平面内到点F1（0，4），F2（0，－4）的距离之差等于6的点的轨迹是_________．解析：由|PF1|－|PF2|＝6＜|F1F2|＝8，得a＝3，又c＝4，则b2＝c2－a2＝7，所以所求点的轨迹是双曲线y 29－x 27＝1的下支．答案：双曲线y 29－x 27＝1的下支知识点二 双曲线的标准方程和几何性质标准方程x 2a 2－y 2b 2＝1（a >0，b >0） y 2a 2－x 2b 2＝1（a >0，b >0） 图 形性质范围 x ≤－a 或x ≥a ，y ∈Ry ≤－a 或y ≥a ，x ∈R对称性对称轴：坐标轴 对称中心：原点顶点 顶点坐标：A 1（－a ，0），A 2（a ，0）顶点坐标： A 1（0，－a ），A 2（0，a ）渐近线 y ＝±baxy ＝±abx离心率 e ＝ca，e ∈（1，＋∞） a ，b ，c 的关系c 2＝a 2＋b 2实虚轴 线段A 1A 2叫做双曲线的实轴，它的长|A 1A 2|＝2a ；线段B 1B 2叫做双曲线的虚轴，它的长|B 1B 2|＝2b ； a 叫做双曲线的实半轴长，b 叫做双曲线的虚半轴长• 温馨提醒 •1．双曲线的焦点到其渐近线的距离为b ．2．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 2a ；异支的弦中最短的为实轴，其长为2a ．3．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 2tan θ2，其中θ为∠F 1PF 2．1．已知a ＞b ＞0，椭圆C 1的方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1，双曲线C 2的方程为x 2a 2－y 2b 2＝1，C 1与C 2的离心率之积为32，则C 2的渐近线方程为（ ） A ．x ±2y ＝0 B ．2x ±y ＝0 C ．x ±2y ＝0 D ．2x ±y ＝0答案：A2．经过点A （3，－1），且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线方程为_________． 解析：设双曲线的方程为x 2a 2－y 2a 2＝±1（a ＞0），把点A （3，－1）代入，得a 2＝8（舍负）， 故所求方程为x 28－y 28＝1．答案：x 28－y 28＝1授课提示：对应学生用书第185页题型一 双曲线的定义及标准方程1．已知双曲线C ：x 2a 2－y 29＝1（a ＞0）的左、右焦点分别为F 1，F 2，一条渐近线与直线4x ＋3y＝0垂直，点M 在C 上，且|MF 2|＝6，则|MF 1|＝（ ） A ．2或14 B ．2 C ．14D ．2或10解析：由题意知3a ＝34，故a ＝4，则c ＝5．由|MF 2|＝6＜a ＋c ＝9，知点M 在C 的右支上，由双曲线的定义知|MF 1|－|MF 2|＝2a ＝8，所以|MF 1|＝14． 答案：C2．（2020·高考全国卷Ⅰ）设F 1，F 2是双曲线C ：x 2－y 23＝1的两个焦点，O 为坐标原点，点P 在C 上且|OP |＝2，则△PF 1F 2的面积为（ ） A ．72B ．3C ．52D ．2解析：法一：由题知a ＝1，b ＝3，c ＝2，F 1（－2，0），F 2（2，0），如图，因为|OF 1|＝|OF 2|＝|OP |＝2，所以点P 在以F 1F 2为直径的圆上，故PF 1⊥PF 2，则|PF 1|2＋|PF 2|2＝（2c ）2＝16． 由双曲线的定义知||PF 1|－|PF 2||＝2a ＝2，所以|PF 1|2＋|PF 2|2－2|PF 1||PF 2|＝4，所以|PF 1||PF 2|＝6，所以△PF 1F 2的面积为12|PF 1||PF 2|＝3．法二：由双曲线的方程可知，双曲线的焦点F 1，F 2在x 轴上，且|F 1F 2|＝21＋3＝4．设点P 的坐标为（x 0，y 0），则⎩⎪⎨⎪⎧x 20－y 23＝1，x 20＋y 20＝2，解得|y 0|＝32．所以△PF 1F 2的面积为12|F 1F 2|·|y 0|＝12×4×32＝3． 答案：B3．（2021·洛阳模拟）若双曲线x 24－y 212＝1的左焦点为F ，点P 是双曲线右支上的动点，A （1，4），则|PF |＋|P A |的最小值是（ ） A ．8 B ．9 C ．10D ．12解析：由题意知，双曲线x 24－y 212＝1的左焦点F 的坐标为（－4，0），设双曲线的右焦点为B ，则B （4，0），由双曲线的定义知|PF |＋|P A |＝4＋|PB |＋|P A |≥4＋|AB |＝4＋（4－1）2＋（0－4）2＝4＋5＝9，当且仅当A ，P ，B 三点共线且P 在A ，B 之间时取等号． 所以|PF |＋|P A |的最小值为9． 答案：B4．已知双曲线过点（2，3），渐近线方程为y ＝±3x ，则该双曲线的标准方程是（ ） A ．7x 216－y 212＝1B ．y 23－x 22＝1C ．x 2－y 23＝1 D ．3y 223－x 223＝1解析：法一：当双曲线的焦点在x 轴上时，设双曲线的标准方程是x 2a 2－y 2b2＝1（a ＞0，b ＞0），由题意得⎩⎨⎧4a 2－9b 2＝1，b a ＝3，解得⎩⎨⎧a ＝1，b ＝3，所以该双曲线的标准方程为x 2－y23＝1；当双曲线的焦点在y 轴上时，设双曲线的标准方程是y 2a 2－x2b 2＝1（a ＞0，b ＞0），由题意得⎩⎨⎧9a 2－4b 2＝1，ab ＝3无解．故该双曲线的标准方程为x 2－y 23＝1．法二：当其中的一条渐近线方程y ＝3x 中的x ＝2时，y ＝23＞3，又点（2，3）在第一象限，所以双曲线的焦点在x 轴上，设双曲线的标准方程是x 2a 2－y 2b2＝1（a ＞0，b ＞0），由题意得⎩⎨⎧4a 2－9b 2＝1，b a＝3，解得⎩⎨⎧a ＝1，b ＝3，所以该双曲线的标准方程为x 2－y 23＝1．答案：C双曲线定义及标准方程问题求解中的两个注意点(1)应用双曲线的定义需注意的问题：在双曲线的定义中要注意双曲线上的点(动点)具备的几何条件，即“到两定点(焦点)的距离之差的绝对值为一常数，且该常数必须小于两定点的距离”，若定义中的“绝对值”去掉，点的轨迹是双曲线的一支．同时注意定义的转化应用．(2)求双曲线方程时一是标准形式判断；二是注意a ，b ，c 的关系易错易混．题型二 双曲线的几何性质双曲线的渐近线与离心率问题是每年各地高考命题的热点．常见的命题角度有：（1）已知离心率求渐近线方程；（2）已知渐近线求离心率；（3）由离心率或渐近线求双曲线方程．[例1] 已知双曲线y 2a 2－x 2b 2＝1（a ＞0，b ＞0）的离心率e ∈（1，2]，则其经过第一、三象限的渐近线的倾斜角的取值范围是（ ） A ．⎝⎛⎦⎤0，π6 B ．⎝⎛⎦⎤0，π3C ．⎣⎡⎭⎫π6，π2D ．⎣⎡⎭⎫π3，π2[解析] 因为双曲线y 2a 2－x 2b 2＝1（a ＞0，b ＞0）的离心率e ∈（1，2]，所以1＜c a ≤2，所以1＜c 2a 2≤4，又c 2＝a 2＋b 2，所以0＜b 2a 2≤3，所以a 2b 2≥13，所以a b ≥33．y 2a 2－x 2b2＝1（a ＞0，b ＞0）经过第一、三象限的渐近线的方程为y ＝a b x ，设该渐近线的倾斜角为α，则tan α＝a b ≥33，又α∈⎝⎛⎭⎫0，π2，所以α∈⎣⎡⎭⎫π6，π2． [答案] C考法（二） 已知渐近线求离心率[例2] （2020·高考全国卷Ⅰ）已知F 为双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2＝1（a ＞0，b ＞0）的右焦点，A 为C 的右顶点，B 为C 上的点，且BF 垂直于x 轴．若AB 的斜率为3，则C 的离心率为_________． [解析] 如图，A （a ，0）．由BF ⊥x 轴且AB 的斜率为3，知点B 在第一象限，且B ⎝⎛⎭⎫c ，b2a ， 则k AB ＝b 2a－0c －a ＝3，即b 2＝3ac －3a 2．又∵c 2＝a 2＋b 2，即b 2＝c 2－a 2，∴c 2－3ac ＋2a 2＝0， ∴e 2－3e ＋2＝0．解得e ＝2或e ＝1（舍去）．故e ＝2． [答案] 2考法（三） 由离心率或渐近线求双曲线方程[例3] （2021·义乌模拟）已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1（a ＞0，b ＞0）的一个焦点落在直线y ＝x －2上，双曲线的焦点到渐近线的距离为1，则双曲线的方程为（ ） A ．x 23－y 24＝1B ．x 24－y 23＝1C ．x 2－y 23＝1 D ．x 23－y 2＝1[解析] 依题意得，直线y ＝x －2与x 轴的交点（2，0）是双曲线的一个焦点，于是有a 2＋b 2＝4．又双曲线的焦点到渐近线的距离为b ＝1，因此有a 2＝3，故双曲线的方程为x 23－y 2＝1． [答案] D解决有关渐近线与离心率关系问题的两个注意点（1）已知渐近线方程y ＝mx ，若焦点位置不明确要分|m |＝b a 或|m |＝ab 讨论．（2）注意数形结合思想在求渐近线夹角、离心率范围中的应用．[题组突破]1．（2020·高考全国卷Ⅱ）设O 为坐标原点，直线x ＝a 与双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2＝1（a ＞0，b ＞0）的两条渐近线分别交于D ，E 两点．若△ODE 的面积为8，则C 的焦距的最小值为（ ） A ．4 B ．8 C ．16D ．32解析：双曲线的渐近线方程为y ＝±ba x ，分别与x ＝a 联立，可得D （a ，b ），E （a ，－b ），∴S △ODE ＝12×a ×|DE |＝12a ×2b ＝ab ＝8，∴c 2＝a 2＋b 2≥2ab ＝16．当且仅当a ＝b ＝22时，等号成立． ∴c 2的最小值为16，∴c 的最小值为4， ∴C 的焦距的最小值为2×4＝8． 答案：B2．（2021·济南模拟）中心在原点，对称轴为坐标轴的双曲线C 的两条渐近线与圆（x －2）2＋y 2＝1都相切，则双曲线C 的离心率是（ ） A ．2或233B ．2或 3C ．3或62D ．233或62解析：设双曲线C 的渐近线方程为y ＝kx ，∵双曲线的渐近线与圆相切，∴|2k |k 2＋1＝1，∴k ＝±33，则可得双曲线的一条渐近线的方程为y ＝33x ．故需分双曲线的焦点在x 轴上和y 轴上两种情况讨论： ①当双曲线的焦点在x 轴上时，有b a ＝33，即a ＝3b ，∴e ＝ca ＝a 2＋b 2a ＝233；②当双曲线的焦点在y 轴上时，有a b ＝33，即a ＝33b ，∴e ＝c a ＝a 2＋b 2a ＝2．∴双曲线C 的离心率为233或2．答案：A3．（2021·武汉质监）已知双曲线E ：x 216－y 2m 2＝1的离心率为54，则双曲线E 的焦距为（ ）A ．4B ．5C ．8D ．10解析：因为a ＝4，离心率e ＝c a ＝54，所以c ＝5，所以双曲线的焦距2c ＝10．答案：D题型三 直线与双曲线的位置关系[例] 已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为（4，0），实轴长为43． （1）求双曲线C 的方程；（2）若直线l ：y ＝kx ＋22与双曲线C 左支交于A ，B 两点，求k 的取值范围． [解析] （1）设双曲线C 的方程为x 2a 2－y 2b 2＝1（a ＞0，b ＞0）．由已知得：a ＝23，c ＝4，再由a 2＋b 2＝c 2， 得b 2＝4，所以双曲线C 的方程为x 212－y 24＝1．（2）设A （x A ，y A ），B （x B ，y B ），将y ＝kx ＋22与x 212－y 24＝1联立，得（1－3k 2）x 2－122kx－36＝0．由题意知⎩⎪⎨⎪⎧1－3k 2≠0，Δ＝（－122k ）2＋4×（1－3k 2）×36＞0，x A＋x B＝122k 1－3k 2＜0，x A x B＝－361－3k 2＞0，解得33＜k ＜1． 所以当33＜k ＜1时，l 与双曲线左支有两个交点．解决直线与双曲线位置关系问题的步骤[对点训练]（2019·高考全国卷Ⅰ）已知双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2＝1（a >0，b >0）的左、右焦点分别为F 1，F 2，过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ，B 两点．若F 1A →＝AB →，F 1B →·F 2B →＝0，则C 的离心率为 ．解析：法一：由F 1A →＝AB →，得A 为F 1B 的中点． 又∵O 为F 1F 2的中点，∴OA ∥BF 2．又F 1B →·F 2B →＝0，∴∠F 1BF 2＝90°． ∴OF 2＝OB ，∴∠OBF 2＝∠OF 2B ． 又∵∠F 1OA ＝∠BOF 2， ∠F 1OA ＝∠OF 2B ，∴∠BOF 2＝∠OF 2B ＝∠OBF 2，∴△OBF 2为等边三角形． 如图所示，不妨设B 为⎝⎛⎭⎫c 2，－32c ．∵点B 在直线y ＝－b a x 上，∴ba ＝3，∴离心率e ＝ca＝2．法二：∵F 1B →·F 2B →＝0，∴∠F 1BF 2＝90°．在Rt △F 1BF 2中，O 为F 1F 2的中点，∴|OF 2|＝|OB |＝c ．如图，作BH ⊥x 轴于H ，由l 1为双曲线的渐近线，可得|BH ||OH |＝b a ，且|BH |2＋|OH |2＝|OB |2＝c 2，∴|BH |＝b ，|OH |＝a ， ∴B （a ，－b ），F 2（c ，0）． 又∵F 1A →＝AB →， ∴A 为F 1B 的中点． ∴OA ∥F 2B ，∴b a ＝bc －a ，∴c ＝2a ，∴离心率e ＝ca ＝2．答案：2双曲线几何性质的核心素养数学运算、直观想象——双曲线的离心率范围问题[例] （2021·黑龙江海林月考）已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1（a ＞0，b ＞0）．若存在过右焦点F 的直线与双曲线交于A ，B 两点，且AF →＝3BF →，则双曲线离心率的最小值为（ ） A ．2 B ． 3 C ．2D ．2 2[解析] 因为过右焦点F 的直线与双曲线相交于A ，B 两点，且AF →＝3BF →，所以直线与双曲线相交只能交于左、右两支，且点A 在左支上，点B 在右支上．设A （x 1，y 1），B （x 2，y 2），右焦点F （c ，0）．因为AF →＝3BF →，所以c －x 1＝3（c －x 2），所以3x 2－x 1＝2c ．因为x 1≤－a ，x 2≥a ，所以－x 1≥a ，3x 2≥3a ，所以3x 2－x 1≥4a ，即2c ≥4a ，所以ca ≥2，即e ≥2，所以双曲线离心率的最小值为2． [答案] C双曲线离心率的求值及范围问题的解题策略解决双曲线的离心率的范围问题，其关键就是确立一个关于a ，b ，c 的不等式，再根据a ，b ，c 的关系消掉b 得到a ，c 的关系式．建立关于a ，b ，c 的不等式，要充分利用双曲线的几何性质、点的坐标的范围等．[对点训练]（2021·湖北九校联考）已知F 1，F 2分别为双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1（a ＞0，b ＞0）的左、右焦点．若在双曲线右支上存在点P ，使得点F 2到直线PF 1的距离为a ，则该双曲线的离心率的取值范围是（ ）A ．⎝⎛⎭⎫1，52B ．⎝⎛⎭⎫52，＋∞ C ．（1，5） D ．（5，＋∞）解析：双曲线的渐近线方程为y ＝±b ax ．设直线PF 1的方程为y ＝k （x ＋c ），因为点P 在双曲线的右支上，所以|k |＜b a ．由F 2（c ，0）到直线PF 1的距离d ＝2|kc |k 2＋1＝a ，解得k 2＝a 24c 2－a 2＝a 23c 2＋b 2，根据k 2＜b 2a 2，得a 4＜3b 2c 2＋b 4，所以a 4－b 4＝（a 2＋b 2）（a 2－b 2）＝（a 2－b 2）c 2＜3b 2c 2，则a 2－b 2＜3b 2，即b 2a 2＞14，所以e 2＝1＋b 2a 2＞54，则e ＞52． 答案：B。
【配套K12】2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件(北师大版理科)： 第8章 平面解析几何 第
第九节 圆锥曲线的综合问题[考纲传真] (教师用书独具)1.掌握解决直线与椭圆、抛物线的位置关系的思想方法；2.了解圆锥曲线的简单应用；3.理解数形结合的思想．(对应学生用书第148页)[基础知识填充]1．直线与圆锥曲线的位置关系设直线l ：Ax ＋By ＋C ＝0，圆锥曲线C ：F (x ，y )＝0，由⎩⎪⎨⎪⎧Ax ＋By ＋C ＝0，F (x ，y )＝0消去y 得到关于x 的方程ax 2＋bx ＋c ＝0.(1)当a ≠0时，设一元二次方程ax 2＋bx ＋c ＝0的判别式为Δ，则Δ＞0⇔直线l 与圆锥曲线C 有两个公共点；Δ＝0⇔直线l 与圆锥曲线C 有一个公共点； Δ＜0⇔直线l 与圆锥曲线C 有零个公共点． (2)当a ＝0，b ≠0时，即得到一个一元一次方程．当C 为双曲线时，l 与双曲线的渐近线平行或重合，它们的公共点有1个或0个． 当C 为抛物线时，l 与抛物线的对称轴平行或重合，它们的公共点有1个． 2．圆锥曲线的弦长公式设斜率为k 的直线l 与圆锥曲线C 相交于A ，B 两点，A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则|AB |＝(x 1－x 2)2＋(y 1－y 2)2＝1＋k 2·|x 1－x 2|＝1＋k 2·(x 1＋x 2)2－4x 1x 2＝1＋k 2·Δ|a |. [知识拓展] 过一点的直线与圆锥曲线的位置关系(1)过椭圆外一点总有两条直线与椭圆相切； 过椭圆上一点有且只有一条直线与椭圆相切； 过椭圆内一点的直线与椭圆相交．(2)过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点：两条切线和一条与对称轴平行或重合的直线；过抛物线上一点总有两条直线与抛物线有且只有一个公共点：一条切线和一条与对称轴平行或重合的直线；过抛物线内一点只有一条直线与抛物线有且只有一个公共点：一条与对称轴平行或重合的直线．[基本能力自测]1．(思考辨析)判断下列结论的正误．(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)直线l 与椭圆C 相切的充要条件是直线l 与椭圆C 只有一个公共点．( ) (2)直线l 与双曲线C 相切的充要条件是直线l 与双曲线C 只有一个公共点．( ) (3)过抛物线y 2＝2px (p >0)焦点的弦中最短弦的弦长是2p .( )(4)若抛物线上存在关于直线l 对称的两点，则l 与抛物线有两个交点．( ) [解析] (1)对．椭圆是个封闭图形，直线与椭圆只有一个公共点时，一定相切． (2)错．当直线l 与渐近线平行时，直线与双曲线只有一个交点，但不相切． (3)对．可转化为到准线的距离来证明(3)正确． (4)错．当直线l 为对称轴时，l 与抛物线有一个交点． [答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×2．(教材改编)直线y ＝k (x －1)＋1与椭圆x 29＋y 24＝1的位置关系是( )A ．相交B ．相切C ．相离D ．不确定A [直线y ＝k (x －1)＋1恒过定点(1,1)，又点(1,1)在椭圆内部，故直线与椭圆相交．]3．过点(0,1)作直线，使它与抛物线y 2＝4x 仅有一个公共点，这样的直线有( )A ．1条B ．2条C ．3条D ．4条C [结合图形分析可知，满足题意的直线共有3条：一条过点(0,1)且平行于x 轴的直线，两条过点(0,1)且与抛物线相切的直线．]4．直线y ＝b a x ＋3与双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的交点个数是( )A ．1B ．2C ．1或2D ．0A [因为直线y ＝ba x ＋3与双曲线的渐近线y ＝b ax 平行，所以它与双曲线只有1个交点．]5．过抛物线y 2＝8x 的焦点F 作倾斜角为135°的直线，交抛物线于A ，B 两点，则弦AB 的长为________．16 [设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，因为抛物线y 2＝8x 的焦点为F (2,0)，直线AB 的倾斜角为135°，故直线AB 的方程为y ＝－x ＋2，代入抛物线方程y 2＝8x ，得x 2－12x ＋4＝0，则x 1＋x 2＝12，x 1x 2＝4，则|AB |＝x 1＋x 2＋4＝12＋4＝16.]第1课时 直线与圆锥曲线的位置关系(对应学生用书第149页)(2017·全国卷Ⅰ)设A ，B 为曲线C ：y ＝x 24上两点，A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率；(2)设M 为曲线C 上一点，C 在M 处的切线与直线AB 平行，且AM ⊥BM ，求直线AB 的方程．[解] (1)设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 则x 1≠x 2，y 1＝x 214，y 2＝x 224，x 1＋x 2＝4，于是直线AB 的斜率k ＝y 1－y 2x 1－x 2＝x 1＋x 24＝1. (2)由 y ＝x 24，得y ′＝x2.设M (x 3，y 3)，由题设知x 32＝1，解得x 3＝2，于是M (2,1)．设直线AB 的方程为y ＝x ＋m ，故线段AB 的中点为N (2,2＋m )，|MN |＝|m ＋1|. 将y ＝x ＋m 代入y ＝x 24得x 2－4x －4m ＝0.当Δ＝16(m ＋1)>0，即m >－1时，x 1,2＝2±2m ＋1. 从而|AB |＝2|x 1－x 2|＝42(m ＋1).由题设知|AB |＝2|MN |，即42(m ＋1)＝2(m ＋1)，解得m ＝7. 所以直线AB 的方程为y ＝x ＋7.x 或，判断该方程组解的个数，方程组有几组解，直线与圆锥曲线就有几个交点注意两点：消元后需要讨论含2或2项的系数是否为重视“判别式”起的限制作用2.对于选择题、要充分利用几何条件，借助数形结合的思想方法直观求解，优化解题过程.[跟踪训练] 已知直线l ：y ＝2x ＋m ，椭圆C ：4＋2＝1.试问当m 取何值时，直线l 与椭圆C ：(1)有两个不重合的公共点； (2)有且只有一个公共点．[解] 将直线l 的方程与椭圆C 的方程联立，得方程组⎩⎪⎨⎪⎧y ＝2x ＋m ， ①x 24＋y22＝1， ②将①代入②，整理得9x 2＋8mx ＋2m 2－4＝0.③方程③根的判别式Δ＝(8m )2－4×9×(2m 2－4) ＝－8m 2＋144.(1)当Δ＞0，即－32＜m ＜32时，方程③有两个不同的实数根，可知方程组有两组不同的实数解．这时直线l 与椭圆C 有两个不重合的公共点．(2)当Δ＝0，即m ＝±32时，方程③有两个相同的实数根，可知方程组有两组相同的实数解．这时直线l 与椭圆C 有两个互相重合的公共点，即直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点．(2018·广州综合测试(二))已知双曲线x 25－y 2＝1的焦点是椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a ＞b＞0)的顶点，且椭圆与双曲线的离心率互为倒数.【导学号：79140304】(1)设椭圆C 的方程；(2)设动点M ，N 在椭圆C 上，且|MN |＝433，记直线MN 在y 轴上的截距为m ，求m的最大值．[解] (1)双曲线x 25－y 2＝1的焦点坐标为(±6，0)，离心率为305.因为双曲线x 25－y 2＝1的焦点是椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a ＞b ＞0)的顶点，且椭圆与双曲线的离心率互为倒数，所以a ＝6，且a 2－b 2a ＝306，解得b ＝1.故椭圆C 的方程为x 26＋y 2＝1.(2)因为|MN |＝433＞2，所以直线MN 的斜率存在．因为直线MN 在y 轴上的截距为m ， 所以可设直线MN 的方程为y ＝kx ＋m . 代入椭圆的方程x 26＋y 2＝1中，得(1＋6k 2)x 2＋12kmx ＋6(m 2－1)＝0. 因为Δ＝(12km )2－24(1＋6k 2)(m 2－1) ＝24(1＋6k 2－m 2)＞0， 所以m 2＜1＋6k 2.设M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)，根据根与系数的关系得x 1＋x 2＝－12km1＋6k 2，x 1x 2＝6(m 2－1)1＋6k2则|MN |＝1＋k 2|x 1－x 2| ＝1＋k 2·(x 1＋x 2)2－4x 1x 2 ＝1＋k 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫－12km 1＋6k 22－24(m 2－1)1＋6k 2. 因为|MN |＝433，则1＋k 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫－12km 1＋6k 22－24(m 2－1)1＋6k 2＝433. 整理得m 2＝－18k 4＋39k 2＋79(1＋k 2). 令k 2＋1＝t ≥1，则k 2＝t －1.所以m 2＝－18t 2＋75t －509t ＝19⎣⎢⎡⎦⎥⎤75－⎝⎛⎭⎪⎫18t ＋50t ≤75－2×309＝53.等号成立的条件是t ＝53，此时k 2＝23，m 2＝53满足m 2＜1＋6k 2，符合题意．故m 的最大值为153. 定义法：过圆锥曲线的焦点的弦长问题，利用圆锥曲线的定义，可优化解题点距法：将直线的方程和圆锥曲线的方程联立，求出两交点的坐标，再运用两点间距离公式求弦长弦长公式法：它体现了解析几何中设而不求的思想，其实质是利用两点之间的距离公式以及一元二次方程根与系数的关系得到的易错警示：直线与圆锥曲线的对称轴平行或垂直的特殊情况[跟踪训练] (2017·宜春中学与新余一中联考)设椭圆M ：a 2＋b2＝1(a ＞b ＞0)的离心率与双曲线x 2－y 2＝1的离心率互为倒数，且椭圆的长轴长为4.(1)求椭圆M 的方程；(2)若直线y ＝2x ＋1交椭圆M 于A ，B 两点，P (1，2)为椭圆M 上一点，求△PAB 的面积．[解] (1)由题可知，双曲线的离心率为2，则椭圆的离心率e ＝c a ＝22， 由2a ＝4，c a ＝22，b 2＝a 2－c 2，得a ＝2，c ＝2，b ＝2， 故椭圆M 的方程为y 24＋x 22＝1.(2)联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y ＝2x ＋1x 22＋y 24＝1，得4x 2＋22x －3＝0，且⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝－22x 1x 2＝－34，所以|AB |＝1＋2|x 1－x 2|＝3·(x 1＋x 2)2－4x 1x 2＝3·12＋3＝422.又P 到直线AB 的距离为d ＝13，所以S △PAB ＝12|AB |·d ＝12·422·13＝144.(1)在椭圆x 216＋y 24＝1内，通过点M (1,1)，且被这点平分的弦所在的直线方程为( )【导学号：79140305】A ．x ＋4y －5＝0B ．x －4y －5＝0C ．4x ＋y －5＝0D ．4x －y －5＝0(2)如图891，已知椭圆x 22＋y 2＝1上两个不同的点A ，B 关于直线y ＝mx ＋12对称．则实数m 的取值范围为________． (1)A (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，－63∪⎝ ⎛⎭⎪⎫63，＋∞ [(1)设直线与椭圆的交点为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则⎩⎪⎨⎪⎧x 2116＋y 214＝1， ①x 2216＋y 224＝1， ②由①－②， 得(x 1＋x 2)(x 1－x 2)16＋(y 1＋y 2)(y 1－y 2)4＝0，因为⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝2，y 1＋y 2＝2，所以y 1－y 2x 1－x 2＝－4(x 1＋x 2)16(y 1＋y 2)＝－14， 所以所求直线方程为y －1＝－14(x －1)，即x ＋4y －5＝0.(2)由题意知m ≠0，可设直线AB 的方程为y ＝－1m x ＋B ．由⎩⎪⎨⎪⎧x 22＋y 2＝1，y ＝－1m x ＋b ，消去y ，得⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋1m 2x 2－2b m x ＋b 2－1＝0.因为直线y ＝－1m x ＋b 与椭圆x 22＋y 2＝1有两个不同的交点，所以Δ＝－2b 2＋2＋4m 2＞0，①将AB 中点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2mbm 2＋2，m 2b m 2＋2代入直线方程y ＝mx ＋12，解得b ＝－m 2＋22m 2，②由①②得m ＜－63或m ＞63.]根与系数的关系：即联立直线与圆锥曲线的方程，将其转化为一元二次方程后由根与系数的关系求解[跟踪训练两点．若P (1,1)为线段AB 的中点，则抛物线C 的方程为( ) A ．y ＝2x 2B ．y 2＝2x C ．x 2＝2yD ．y 2＝－2xB [设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，抛物线方程为y2＝2px ，则⎩⎪⎨⎪⎧y 21＝2px 1，y 22＝2px 2，两式相减可得2p ＝y 1－y 2x 1－x 2·(y 1＋y 2)＝k AB ·2＝2，即可得p ＝1，∴抛物线C 的方程为y 2＝2x .]。
2019版高考数学一轮复习第八章平面解析几何
七
节
双曲线
课前·双基落实
想一想、辨一辨、试一试、全面打牢基础
课堂·考点突破
自主研、合作探、多面观、全扫命题题点
课后·三维演练
基础练、题型练、能力练、全练力保全能
课 前 双 基落实
想一想、辨一辨、试一试、全面打牢基础
必
过
教
材
关
1．双曲线的定义 平面内与两个定点F1， F2的 距离的差的绝对值等于非零 常数 (小于 |F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线．这两个定点叫做双曲线 ______
2．双曲线的标准方程和几何性质 标准方程 x2 y2 y2 x2 － ＝1(a＞0，b＞0) 2－ 2＝1(a＞0，b＞0) a2 b2 a b
图形
性 质
范围 对称性
x≤－a 或 x≥a，y∈R y≤－a 或 y≥a，x∈R 对称轴： 坐标轴 对称中心： 原点
标准方程 顶点 渐近线 离心率 性 质 a，b，c 的关系
2 y 即其标准方程为x2－ ＝ 1. 2 2 y 答案：x2－ ＝1 2
课 堂 考 点突破
自主研、合作探、多面观、全扫命题题点
考点一 双曲线的标准方程
[题组练透]
x2 y2 1． (2017· 天津高考 )已知双曲线 2－ 2 ＝ 1(a>0， b>0)的左焦点 a b 为 F，离心率为 2 .若经过 F和 P(0,4)两点的直线平行于双 ( )
x2 y2 解析：设要求的双曲线方程为 2－ 2＝ 1(a>0， b>0)， a b x2 y2 由椭圆 ＋ ＝1，得椭圆焦点为(± 1,0)，顶点为(± 2,0)． 4 3 所以双曲线的顶点为(± 1,0)，焦点为(± 2,0)． 所以a＝ 1， c＝ 2，所以b2＝ c2－ a2＝ 3，
19版高考数学一轮复习第8章平面解析几何8.6双曲线学案文
19版高考数学一轮复习第8章平面解析几何8.6双曲线学案文D(3)当a>c 时，P点不存在．2．双曲线的标准方程和几何性质标准方程x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)y2a2－x2b2＝1(a>0，b>0)图形续表3．必记结论(1)焦点到渐近线的距离为b.(2)等轴双曲线：实轴长和虚轴长相等的双曲线叫等轴双曲线，其方程可写作：x2－y2＝λ(λ≠0)．(3)等轴双曲线⇔离心率e＝2⇔两条渐近线y＝±x相互垂直．[诊断自测]1．概念思辨(1)平面内到点F1(0,4)，F2(0，－4)距离之差等于6的点的轨迹是双曲线．( )(2)双曲线方程x2m2－y2n2＝λ(m>0，n>0，λ≠0)的渐近线方程是x2m2－y2n2＝0，即xm±yn＝0.( )(3)等轴双曲线的渐近线互相垂直，离心率等于 2.( )(4)若双曲线x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)与y2b2－x2a2＝1(a>0，b>0)的离心率分别是e1，e2，则1e21＋1e22＝1(此结论中两条双曲线为共轭双曲线)．( ) 答案(1)×(2)√(3)√(4)√2．教材衍化(1)(选修A1－1P53T3)已知椭圆x28＋y25＝1和双曲线x2m－y2＝1有公共的焦点，那么双曲线的渐近线方程是( )A．x＝±36y B．y＝±36xC．x＝±22y D．y＝±22x答案 D解析由椭圆x28＋y25＝1和双曲线x2m－y2＝1有公共的焦点，得m＋1＝8－5.所以m＝2，所以双曲线方程为x22－y2＝1，所以双曲线的渐近线方程为y＝±22x.故选D.(2)(选修A1－1P51例3)已知中心在原点，焦点在y轴的双曲线的渐近线方程为y＝±12x，则此双曲线的离心率为________．答案 5解析因为焦点在y轴的双曲线的渐近线方程为y＝±12x，所以ab＝12，即b＝2a.由c2＝a2＋b2，得c2＝a2＋4a2＝5a2，即c2a2＝5，所以e＝ca＝5.3．小题热身(1)(2014·全国卷Ⅰ)已知F为双曲线C：x2－my2＝3m(m>0)的一个焦点，则点F到C的一条渐近线的距离为( )A. 3 B．3C.3m D．3m答案 A解析由题意知，双曲线的标准方程为x23m－y23＝1，其中a2＝3m，b2＝3，故c＝a2＋b2＝3m＋3，不妨设F为双曲线的右焦点，故F(3m＋3，0)．其中一条渐近线的方程为y＝1 mx，即x－my＝0，由点到直线的距离公式可得d＝|3·m＋1|1＋(－m)2＝3，故选A.(2)(2016·山东高考)已知双曲线E：x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)．若矩形ABCD的四个顶点在E上，AB，CD的中点为E的两个焦点，且2|AB|＝3|BC|，则E的离心率是________．答案 2解析由已知得|AB|＝|CD|＝2b2a，|BC|＝|AD|＝|F1F2|＝2c.因为2|AB|＝3|BC|，所以4b2a＝6c，又b2＝c2－a2，所以2e2－3e－2＝0，解得e＝2或e＝－12(舍去)．题型1 双曲线的定义及应用典例1(2017·湖北武汉调研)若双曲线x2 4－y212＝1的左焦点为F，点P是双曲线右支上的动点，A(1,4)，则|PF|＋|PA|的最小值是( )A．8 B．9C．10 D．12利用双曲线定义得到|PF|＋|PA|＝2a＋|PB|＋|PA|，再利用|PA|＋|PB|≥|AB|求出最小值．答案 B解析由题意知，双曲线x24－y212＝1的左焦点F的坐标为(－4,0)，设双曲线的右焦点为B，则B(4,0)，由双曲线的定义知|PF|＋|PA|＝4＋|PB|＋|PA|≥4＋|AB|＝4＋(4－1)2＋(0－4)2＝4＋5＝9，当且仅当A，P，B三点共线且P在A，B之间时取等号．∴|PF|＋|PA|的最小值为9.故选B.典例2(2018·河北邯郸模拟)设动圆C 与两圆C1：(x＋5)2＋y2＝4，C2：(x－5)2＋y2＝4中的一个内切，另一个外切，则动圆圆心C 的轨迹方程为________．根据圆与圆相切关系求动圆圆心到两个定圆圆心的距离之差，然后用定义法求解．答案x24－y 2＝1解析 设圆C 的圆心C 的坐标为(x ，y )，半径为r ，由题设知r ＞2，于是有⎩⎨⎧|CC 1|＝r ＋2，|CC 2|＝r －2或⎩⎨⎧|CC 1|＝r －2，|CC 2|＝r ＋2，∴||CC 1|－|CC 2||＝4＜25＝|C 1C 2|，即圆心C 的轨迹L 是以C 1，C 2为焦点，4为实轴长的双曲线，∴L 的方程为x2⎝ ⎛⎭⎪⎫422－y2(5)2－⎝ ⎛⎭⎪⎫422＝1，即x24－y 2＝1. 方法技巧1．“焦点三角形”中常用到的知识点及技巧(1)常用知识点：在“焦点三角形”中，正弦定理、余弦定理、双曲线的定义经常使用．(2)技巧：经常结合||PF1|－|PF2||＝2a，运用平方的方法，建立它与|PF1|·|PF2|的联系．2．应用双曲线定义需注意的问题(1)在双曲线的定义中一是不能漏掉“绝对值”，否则轨迹是双曲线的一支；二是“常数”小于|F1F2|，否则轨迹是线段或不存在．(2)求双曲线方程时，注意用标准形式．冲关针对训练1．(2017·衡水模拟)已知△ABP的顶点A，B分别为双曲线C：x216－y29＝1的左、右焦点，顶点P在双曲线上，则|sin A－sin B|sin P的值等于( )A.45B.74C.54D.7答案 A解析 由x216－y29＝1得a ＝4，b ＝3，c ＝5.结合双曲线定义及正弦定理得|sin A －sin B |sin P ＝||PA |－|PB |||AB |＝2a 2c ＝45，故选A.2．已知双曲线x 216－y 29＝1上有一点P ，F 1，F 2是双曲线的焦点，且∠F 1PF 2＝π3，则△PF 1F 2的面积为________．答案 9 3解析 由题意，得|F 1F 2|＝216＋9＝10. 因为⎩⎪⎨⎪⎧||PF 1|－|PF 2||＝8，|PF 1|2＋|PF 2|2－2|PF 1|·|PF 2|cos π3＝100，所以|PF 1|·|PF 2|＝36.所以S △PF 1F 2＝12|PF 1|·|PF 2|sin π3＝9 3.题型2 双曲线的标准方程及应用典例 (2018·兰州检测)已知双曲线x 24－y 2b2＝1(b >0)，以原点为圆心，双曲线的实半轴长为半径的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ，B ，C ，D 四点，四边形ABCD 的面积为2b ，则双曲线的方程为( )A.x 24－3y24＝1 B.x 24－4y23＝1 C.x24－y24＝1 D.x24－y212＝1 本题采用方程法．答案 D解析 不妨设A (x 0，y 0)在第一象限，由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x 20＋y 20＝22，①2x 0·2y 0＝2b ，②y 0＝b 2x 0，③由①③得x 20＝164＋b2，④ 所以y 20＝b 24×164＋b 2＝4b 24＋b2，⑤ 由②④⑤可得b 2＝12.所以双曲线的方程为x24－y212＝1.故选D.[条件探究1] 若将典例中条件变为“以|F 1F 2|为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为(3,4)”，求双曲线的方程．解 因为以|F 1F 2|为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为(3,4)，所以c ＝5，b a ＝43.又c2＝a 2＋b 2，所以a ＝3，b ＝4，所以此双曲线的方程为x29－y216＝1.[条件探究2] 若将典例中变为“双曲线过点(2,1)，且双曲线与椭圆x24＋y2＝1共焦点”，求双曲线的方程．解椭圆x24＋y2＝1的焦点坐标是(±3，0)．设双曲线方程为x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)，所以4 a2－1b2＝1，a2＋b2＝3，解得a2＝2，b2＝1，所以所求双曲线方程是x22－y2＝1.方法技巧双曲线标准方程的求解方法1．定义法．2．待定系数法．提醒：利用求待定系数法求双曲线标准方程的关键是：设出双曲线方程的标准形式，根据已知条件，列出关于参数a，b，c的方程并求出a，b，c的值．与双曲线x2a2－y2b2＝1，有相同渐近线时可设所求双曲线方程为x2a2－y2b2＝λ(λ≠0)．冲关针对训练1．已知双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的焦距为25，且双曲线的一条渐近线与直线2x ＋y ＝0垂直，则双曲线的方程为( )A.x24－y 2＝1 B ．x 2－y24＝1C.3x 220－3y25＝1 D.3x 25－3y220＝1 答案 A解析 由题意得c ＝5，b a ＝12，则a ＝2，b＝1，所以双曲线的方程为x24－y 2＝1.故选A.2．(2018·福建漳州模拟)已知双曲线C ：x2a 2－y2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的左、右焦点为F 1，F 2，P 为双曲线C 右支上异于顶点的一点，△PF 1F 2的内切圆与x 轴切于点(1,0)，且P 与点F 1关于直线y ＝－bxa对称，则双曲线的方程为________________．答案 x 2－y 24＝1解析 设点A (1,0)，因为△PF 1F 2的内切圆与x 轴切于点(1,0)，则|PF 1|－|PF 2|＝|AF 1|－|AF 2|，所以2a ＝(c ＋1)－(c －1)，则a ＝1.因为点P 与点F 1关于直线y ＝－bxa对称，所以∠F 1PF 2＝π2，且|PF 1||PF 2|＝b a ＝b ，结合|PF 1|－|PF 2|＝2，|PF 1|2＋|PF 2|2＝4c 2＝4＋4b 2，可得b ＝2.所以双曲线的方程为x 2－y 24＝1.题型3 双曲线的几何性质角度 1 与双曲线有关的范围问题(多维探究)典例(2015·全国卷Ⅰ)已知M (x 0，y 0)是双曲线C ：x 22－y 2＝1上的一点，F 1，F 2是C 的两个焦点．若MF 1→·MF 2→<0，则y 0的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫－33，33B.⎝⎛⎭⎪⎫－36，36C.⎝ ⎛⎭⎪⎫－223，223D.⎝⎛⎭⎪⎫－233，233 根据已知MF1→·MF 2→<0，列出y 0的不等式求解．答案 A解析 不妨令F 1为双曲线的左焦点，则F 2为右焦点，由题意可知a 2＝2，b 2＝1，∴c 2＝3，∴F 1(－3，0)，F 2(3，0)，则MF1→·MF 2→＝(－3－x 0)·(3－x 0)＋(－y 0)·(－y 0)＝x 20＋y 20－3.又知x 202－y 20＝1，∴x 20＝2＋2y 20，∴MF 1→·MF 2→＝3y 2－1<0.∴－33<y 0<33，故选A.[条件探究] 将本例中条件“MF 1→·MF 2→<0”改为“MF1→·MF 2→＝0”，求△MF 1F 2的面积． 解 由MF1→·MF 2→＝0得MF 1⊥MF 2，知△MF 1F 2为直角三角形．设M 为双曲线右支上一点，则|MF 1|－|MF 2|＝22，|MF 1|2＋|MF 2|2＝(|MF 1|－|MF 2|)2＋2|MF 1|·|MF 2|＝12，得|MF 1|·|MF 2|＝2，所以S △MF 1F 2＝12·|MF 1|·|MF 2|＝1.角度2 与双曲线渐近线有关的问题 典例(2017·山东高考)在平面直角坐标系xOy 中，双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的右支与焦点为F 的抛物线x 2＝2py (p ＞0)交于A ，B 两点．若|AF |＋|BF |＝4|OF |，则该双曲线的渐近线方程为________．涉及曲线交点时，考虑用设而不求的方法．答案 y ＝±22x解析 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)．由⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2－y 2b2＝1，x 2＝2py ，得a 2y 2－2pb 2y ＋a 2b 2＝0，∴y1＋y2＝2pb2 a2.又∵|AF|＋|BF|＝4|OF|，∴y1＋p2＋y2＋p2＝4×p2，即y1＋y2＝p，∴2pb2a2＝p，即b2a2＝12，∴ba＝22，∴双曲线的渐近线方程为y＝±22x.角度3 与双曲线离心率有关的问题典例(2016·全国卷Ⅱ)已知F1，F2是双曲线E：x2a2－y2b2＝1的左、右焦点，点M在E上，MF1与x轴垂直，sin∠MF2F1＝13，则E的离心率为( )A. 2B.3 2C. 3 D．2将等式sin ∠MF 2F 1＝13转化为关于a ，b ，c 的等式．答案 A解析 由MF 1⊥x 轴，可得M ⎝⎛⎭⎪⎫－c ，b 2a ，∴|MF 1|＝b 2a .由sin ∠MF 2F 1＝13，可得cos ∠MF 2F 1＝1－⎝ ⎛⎭⎪⎫132＝223，又tan ∠MF 2F 1＝|MF 1||F 1F 2|＝b 22ac ，∴b 22ac ＝13223，∴b 2＝22ac ，∵c 2＝a 2＋b 2⇒b 2＝c 2－a 2，∴c 2－a 2－22ac ＝0⇒e 2－22e －1＝0，∴e ＝ 2.故选A.方法技巧与双曲线离心率、渐近线有关问题的解题策略1．双曲线的离心率e ＝ca是一个比值，故只需根据条件得到关于a，b，c的一个关系式，利用b2＝c2－a2消去b，然后变形成关于e的关系式，并且需注意e＞1.2．求双曲线离心率或其范围的方法(1)求a，b，c的值，由c2a2＝a2＋b2a2＝1＋b2a2直接求e.(2)列出含有a，b，c的齐次方程(或不等式)，借助于b2＝c2－a2消去b，然后转化成关于e的方程(或不等式)求解．3．求双曲线x2a2－y2b2＝1(a＞0，b＞0)的渐近线的方法是令x2a2－y2b2＝0，即得两渐近线方程xa±yb＝0.冲关针对训练1．(2015·全国卷Ⅱ)已知A，B为双曲线E 的左、右顶点，点M在E上，△ABM为等腰三角形，且顶角为120°，则E的离心率为( )A. 5 B．2C. 3D. 2 答案 D解析设双曲线E的标准方程为x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)，则A(－a,0)，B(a,0)，不妨设点M在第一象限内，则易得M(2a，3a)，又M点在双曲线E上，于是(2a)2a2－(3a)2b2＝1，可得b2＝a2，∴e＝1＋b2a2＝ 2.故选D.2．(2018·成都统考)已知a>b>0，椭圆C1的方程为x2a2＋y2b2＝1，双曲线C2的方程为x2a2－y2b2＝1，C1与C2的离心率之积为32，则C2的渐近线方程为( )A．x±2y＝0 B.2x±y＝0C．x±2y＝0 D．2x±y＝0答案 A解析设椭圆C1和双曲线C2的离心率分别为e 1和e 2，则e 1＝a 2－b 2a ，e 2＝a 2＋b2a.因为e 1·e 2＝32，所以a 4－b 4a 2＝32，即⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 4＝14，所以b a ＝22. 故双曲线的渐近线方程为y ＝±b a x ＝±22x ，即x ±2y ＝0.故选A.题型4 直线与双曲线的综合问题 典例1以P (1,8)为中点作双曲线为y 2－4x 2＝4的一条弦AB ，求直线AB 的方程．本题采用“点差法”．解 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则⎩⎨⎧y 21－4x 21＝4，y 22－4x 22＝4，∴(y 1＋y 2)(y 1－y 2)＝4(x 1＋x 2)(x 1－x 2)， ∵弦AB 的中点是P (1,8)，∴x 1＋x 2＝2，y 1＋y 2＝16.∴16(y1－y2)＝8(x1－x2)，∴直线AB的斜率为y1－y 2x1－x2＝12，∴直线AB的方程为y－8＝12(x－1)，即直线AB的方程为x－2y＋15＝0.典例2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l：y＝kx＋2与双曲线C恒有两个不同的交点A和B，且OA→·OB→>2(其中O为原点)，求k的取值范围．(2)直线与双曲线联立，用设而不求的方法，列出不等式，然后求解．解(1)设双曲线方程为x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)．由已知得a＝3，c＝2，于是a2＋b2＝22，b2＝1，故双曲线C的方程为x23－y2＝1.(2)将y ＝kx ＋2代入x23－y 2＝1，得(1－3k 2)x 2－62kx －9＝0.由直线l 与双曲线交于不同的两点，得⎩⎨⎧1－3k 2≠0，Δ＝(62k )2＋36(1－3k 2)＝36(1－k 2)>0，即k 2≠13且k 2<1.设A (x A ，y A )，B (x B ，y B )， 则x A ＋x B ＝62k 1－3k 2，x A x B ＝－91－3k 2. 由OA →·OB →>2，得x A x B ＋y A y B >2.x A x B ＋y A y B ＝x A x B ＋(kx A ＋2)(kx B ＋2)＝(k 2＋1)x A x B ＋2k (x A ＋x B )＋2 ＝(k 2＋1)－91－3k 2＋2k ·62k 1－3k2＋2 ＝3k 2＋73k 2－1. 于是3k 2＋73k 2－1>2，即－3k 2＋93k 2－1>0，解得13<k 2<3，又∵k 2<1，∴13<k 2<1， 故k 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫－1，－33∪⎝ ⎛⎭⎪⎫33，1.方法技巧直线y ＝kx ＋m 与双曲线x 2a 2－y2b2＝1(a >0，b >0)的位置关系的分析：1．代数法⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋m ，x 2a 2－y2b2＝1，消去y ，得(b2－a 2k 2)x 2－2kma 2x －a 2(m 2＋b 2)＝0.(1)二次项系数为0时，直线L ⎝⎛⎭⎪⎫k ＝±b a 与双曲线的渐近线平行或重合．重合：无交点；平行：有一个交点． (2)二次项系数不为0时，上式为一元二次方程，Δ>0⇔直线与双曲线相交(两个交点)；Δ＝0⇔直线与双曲线相切； Δ<0⇔直线与双曲线相离．2．几何法：运用数形结合思想考查直线与渐近线的位置关系，转化为其斜率的大小关系．冲关针对训练若双曲线E ：x2a2－y 2＝1(a ＞0)的离心率等于2，直线y ＝kx －1与双曲线E 的右支交于A ，B 两点．(1)求k 的取值范围；(2)若|AB |＝63，点C 是双曲线上一点，且OC →＝m (OA →＋OB →)，求k ，m 的值．解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧c a＝2，a 2＝c 2－1，得⎩⎨⎧a 2＝1，c 2＝2，故双曲线E 的方程为x 2－y 2＝1.设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由⎩⎨⎧y ＝kx －1，x 2－y 2＝1，得(1－k 2)x 2＋2kx －2＝0.(*)∵直线与双曲线右支交于A ，B 两点，故⎩⎨⎧k ＞1，Δ＝(2k )2－4(1－k 2)×(－2)＞0，即⎩⎨⎧k ＞1，－2＜k ＜2，所以1＜k ＜ 2.故k 的取值范围是{k |1＜k ＜2}． (2)由(*)得x 1＋x 2＝2k k 2－1，x 1x 2＝2k 2－1，∴|AB |＝1＋k 2·(x 1＋x 2)2－4x 1x 2 ＝2(1＋k 2)(2－k 2)(k 2－1)2＝63， 整理得28k 4－55k 2＋25＝0，∴k 2＝57或k 2＝54，又1＜k ＜2，∴k ＝52，所以x 1＋x 2＝45，y 1＋y 2＝k (x 1＋x 2)－2＝8.设C (x 3，y 3)，由OC →＝m (OA →＋OB →)， 得(x 3，y 3)＝m (x 1＋x 2，y 1＋y 2) ＝(45m,8m )．∵点C 是双曲线上一点，∴80m2－64m2＝1，得m＝±14 .故k＝52，m＝±14.1.(2016·全国卷Ⅰ)已知方程x2m2＋n－y23m2－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)答案 A解析由题意可知：c2＝(m2＋n)＋(3m2－n)＝4m2，其中c为半焦距，∴2c＝2×2|m|＝4，∴|m|＝1，∵方程x2m2＋n－y23m2－n＝1表示双曲线，∴(m2＋n)·(3m2－n)>0，∴－m2<n<3m2，∴－1<n<3.故选A.2．(2017·全国卷Ⅲ)已知双曲线C ：x 2a 2－y2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的一条渐近线方程为y ＝52x ，且与椭圆x 212＋y 23＝1有公共焦点，则C 的方程为( )A.x28－y210＝1 B.x24－y25＝1 C.x 25－y 24＝1 D.x 24－y 23＝1 答案 B解析 解法一：由双曲线的渐近线方程可设双曲线方程为x24－y25＝k (k >0)，即x 24k －y25k＝1，∵双曲线与椭圆x 212＋y 23＝1有公共焦点，∴4k ＋5k ＝12－3，解得k ＝1，故双曲线C 的方程为x24－y25＝1.故选B.解法二：∵椭圆x 212＋y 23＝1的焦点为(±3,0)，双曲线与椭圆x212＋y23＝1有公共焦点，∴a 2＋b 2＝(±3)2＝9①，∵双曲线的一条渐近线为y ＝52x ，∴b a ＝52②，联立①②可解得a 2＝4，b 2＝5.∴双曲线C 的方程为x24－y25＝1.故选B.3．(2017·全国卷Ⅰ)已知双曲线C ：x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的右顶点为A ，以A 为圆心，b 为半径作圆A ，圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M ，N 两点．若∠MAN ＝60°，则C 的离心率为________．答案 233解析 如图，由题意知点A (a,0)，双曲线的一条渐近线l的方程为y＝bax，即bx－ay＝0，∴点A到l的距离d＝aba2＋b2.又∠MAN＝60°，MA＝NA＝b，∴△MAN为等边三角形，∴d＝32MA＝32b，即aba2＋b2＝32b，∴a2＝3b2，∴e＝ca＝a2＋b2a2＝233.4．(2018·兰州诊断)若双曲线x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)一条渐近线的倾斜角为π3，离心率为e，则a2＋eb的最小值为________．答案26 3解析由题意，可得k＝ba＝tanπ3＝ 3.∴b＝3a，则a2＝b23，∴e＝1＋b2a2＝2.∴a2＋eb＝b23＋2b＝b3＋2b≥2b3×2b＝263.当且仅当b2＝6，a2＝2时取“＝”．[重点保分两级优选练]A级一、选择题1．(2018·唐山统考)“k<9”是“方程x2 25－k ＋y2k－9＝1表示双曲线”的( )A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件答案 A解析∵方程x225－k＋y2k－9＝1表示双曲线，∴(25－k)(k－9)<0，∴k<9或k>25，∴“k<9”是“方程x225－k＋y2k－9＝1表示双曲线”的充分不必要条件，故选A.2．(2017·湖北黄冈二模)已知双曲线x 2－y23＝1的左、右焦点分别为F 1，F 2，双曲线的离心率为e ，若双曲线上存在一点P 使sin ∠PF 2F 1sin ∠PF 1F 2＝e ，则F 2P →·F 2F 1→的值为( )A ．3B ．2C ．－3D ．2答案 B解析 由题意及正弦定理得sin ∠PF 2F 1sin ∠PF 1F 2＝|PF 1||PF 2|＝e ＝2，∴|PF 1|＝2|PF 2|，由双曲线的定义知|PF 1|－|PF 2|＝2，∴|PF 1|＝4，|PF 2|＝2，又|F 1F 2|＝4，由余弦定理可知cos ∠PF 2F 1＝|PF 2|2＋|F 1F 2|2－|PF 1|22|PF 2|·|F 1F 2|＝4＋16－162×2×4＝14，∵F 2P →·F 2F 1→＝|F 2P →|·|F 2F 1→|cos ∠PF 2F 1＝2×4×14＝2.故选B.3．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－23，则此双曲线的方程是( )A.x23－y24＝1 B.x24－y23＝1 C.x 25－y 22＝1 D.x 22－y 25＝1 答案 D解析 设双曲线方程x 2a 2－y2b2＝1，M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)，∴⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2－y 21b2＝1，①x 22a 2－y 22b2＝1.②①－②，得y 1－y 2x 1－x 2＝b 2a 2·x 1＋x 2y 1＋y 2.∴1＝b 2a 2·－23－53，∴5a 2＝2b 2.又a 2＋b 2＝7，∴a 2＝2，b 2＝5，故选D. 4．过双曲线x 2－y22＝1的右焦点F 作直线l交双曲线于A ，B 两点，若|AB |＝4，则这样的直线l 有( )A ．1条B ．2条C ．3条D ．4条答案 C解析 解法一：设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，当直线l 的斜率不存在时，其方程为x ＝3，由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3，x 2－y22＝1，得y ＝±2，∴|AB |＝|y 1－y 2|＝4满足题意．当直线l 的斜率存在时，其方程为y ＝k (x －3)，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝k (x －3)，x 2－y22＝1，得(2－k 2)x 2＋23k 2x －3k 2－2＝0.当2－k 2≠0时，x 1＋x 2＝23k2k 2－2，x 1x 2＝3k 2＋2k 2－2， |AB |＝1＋k 2(x 1＋x 2)2－4x 1x 2＝1＋k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫23k 2k 2－22－12k 2＋8k 2－2＝1＋k216(k 2＋1)(k 2－2)2＝4(1＋k 2)|k 2－2|＝4， 解得k ＝±22，故这样的直线有3条．故选C.解法二：当直线l 无斜率时同解法一，且此时与双曲线一支交于两点的情况只有一种，其他直线得到的|AB |>4.由于双曲线的实轴长为2小于4，因此与双曲线两支分别相交得到的两点都在x 轴上方或x 轴下方两种情况．综上所述，共有三条直线满足条件，故选C.5．(2016·浙江高考)已知椭圆C 1：x 2m2＋y2＝1(m >1)与双曲线C 2：x2n2－y 2＝1(n >0)的焦点重合，e 1，e 2分别为C 1，C 2的离心率，则( )A ．m >n 且e 1e 2>1B ．m >n 且e 1e 2<1C ．m <n 且e 1e 2>1D ．m <n 且e 1e 2<1 答案 A解析 在椭圆中，a 1＝m ，c 1＝m 2－1，e 1＝m 2－1m.在双曲线中，a 2＝n ，c 2＝n 2＋1，e 2＝n 2＋1n.因为c 1＝c 2，所以n 2＝m 2－2.由n >0，m >1可得m >n ，且m 2－2>0.从而e 21·e 22＝(m 2－1)(n 2＋1)m 2·n2＝(m 2－1)2m 2·(m 2－2)，则e 21e 22－1＝(m 2－1)2m 2(m 2－2)－1＝1m 2(m 2－2)>0，即e 1e 2>1.故选A. 6．(2017·福建龙岩二模)已知离心率为52的双曲线C ：x 2a 2－y2b2＝1(a >0，b >0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，M 是双曲线C 的一条渐近线上的点，且OM⊥MF2，O为坐标原点，若S△OMF2＝16，则双曲线的实轴长是( )A．32 B．16C．84 D．4答案 B解析由题意知F2(c,0)，不妨令点M在渐近线y＝bax上，由题意可知|F2M|＝bca2＋b2＝b，所以|OM|＝c2－b2＝a.由S△OMF2＝16，可得12 ab＝16，即ab＝32，又a2＋b2＝c2，ca＝52，所以a＝8，b＝4，c＝45，所以双曲线C的实轴长为16.故选B.7．(2018·湖南十校联考)设双曲线x2a2－y2b2＝1的两条渐近线与直线x＝a2c分别交于A，B两点，F为该双曲线的右焦点．若60°＜∠AFB＜90°，则该双曲线的离心率的取值范围是( ) A．(1，2) B．(2，2)C ．(1,2)D ．(2，＋∞)答案 B解析 双曲线x 2a 2－y2b2＝1的两条渐近线方程为y ＝±b a x ，x ＝a 2c 时，y ＝±abc ，不妨设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2c，ab c ，B ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2c，－ab c ，∵60°＜∠AFB ＜90°，∴33＜k FB ＜1，∴33＜abc c －a 2c＜1，∴33＜a b ＜1，∴13＜a 2c 2－a 2＜1，∴1＜e 2－1＜3，∴2＜e ＜2.故选B.8．(2017·福建漳州八校联考)已知椭圆C 1：x 2a 21＋y 2b 21＝1(a 1＞b 1＞0)与双曲线C 2：x 2a 22－y2b 22＝1(a 2＞0，b 2＞0)有相同的焦点F 1，F 2，点P 是两曲线的一个公共点，e 1，e 2分别是两曲线的离心率，若PF 1⊥PF 2，则4e 21＋e 22的最小值为( )A.52B．4C.92D．9答案 C解析由题意设焦距为2c，令P在双曲线的右支上，由双曲线的定义知|PF1|－|PF2|＝2a2，①由椭圆定义知|PF1|＋|PF2|＝2a1，②又∵PF1⊥PF2，∴|PF1|2＋|PF2|2＝4c2，③①2＋②2，得|PF1|2＋|PF2|2＝2a21＋2a22，④将④代入③，得a21＋a22＝2c2，∴4e21＋e22＝4c2a21＋c2a22＝4(a21＋a22)2a21＋a21＋a222a22＝52＋2a22a21＋a212a22≥52＋22a22a21·a212a22＝92，当且仅当2a22a21＝a212a22，即a21＝2a22时，取等号．故选C.9．(2017·青州市模拟)已知中心在坐标原点的椭圆与双曲线有公共焦点，且左、右焦点分别为F1，F2，这两条曲线在第一象限的交点为P，△PF 1F 2是以PF 1为底边的等腰三角形．若|PF 1|＝10，记椭圆与双曲线的离心率分别为e 1，e 2，则e 1·e 2的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13，＋∞B.⎝ ⎛⎭⎪⎫15，＋∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫19，＋∞ D ．(0，＋∞)答案 A解析 设椭圆和双曲线的半焦距为c ，|PF 1|＝m ，|PF 2|＝n (m >n )，由于△PF 1F 2是以PF 1为底边的等腰三角形．若|PF 1|＝10，即有m ＝10，n ＝2c ，由椭圆的定义可得m ＋n ＝2a 1， 由双曲线的定义可得m －n ＝2a 2， 即有a 1＝5＋c ，a 2＝5－c (c <5)， 再由三角形的两边之和大于第三边，可得2c ＋2c >10，可得c >52，即有52<c <5.由离心率公式可得e1·e2＝ca1·ca2＝c225－c2＝125 c2－1，由于1<25c2<4，则有125c2－1>13.则e1·e2的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫13，＋∞.故选A. 10．已知椭圆C：x2a2＋y2b2＝1(a>b>0)的离心率为32.双曲线x2－y2＝1的渐近线与椭圆C有四个交点，以这四个交点为顶点的四边形的面积为16，则椭圆C的方程为( )A.x28＋y22＝1 B.x212＋y26＝1C.x216＋y24＝1 D.x220＋y25＝1答案 D解析∵椭圆的离心率为32，∴c a ＝a 2－b 2a ＝32，∴a ＝2b .∴椭圆的方程为x 2＋4y 2＝4b 2.∵双曲线x 2－y 2＝1的渐近线方程为x ±y ＝0，∴渐近线x ±y ＝0与椭圆x 2＋4y 2＝4b 2在第一象限的交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫255b ，255b ，∴由圆锥曲线的对称性得四边形在第一象限部分的面积为255b ×255b ＝4，∴b 2＝5，∴a 2＝4b 2＝20. ∴椭圆C 的方程为x220＋y25＝1.故选D. 二、填空题11．若点P 在曲线C 1：x216－y29＝1上，点Q在曲线C 2：(x －5)2＋y 2＝1上，点R 在曲线C 3：(x ＋5)2＋y 2＝1上，则|PQ |－|PR |的最大值是________．答案 10解析依题意得，点F1(－5,0)，F2(5,0)分别为双曲线C1的左、右焦点，因此有|PQ|－|PR|≤|(|PF2|＋1)－(|PF1|－1)|≤||PF2|－|PF1||＋2＝2×4＋2＝10，故|PQ|－|PR|的最大值是10.12．过双曲线x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)的左焦点F(－c,0)(c>0)，作圆x2＋y2＝a24的切线，切点为E，延长FE交曲线右支于点P，若OE→＝12(OF→＋OP→)，则双曲线的离心率为________．答案10 2解析圆x2＋y2＝a24的半径为a2，由OE→＝12(OF→＋OP→)知，E是FP的中点，设F′(c,0)，由于O是FF′的中点，所以OE⊥PF，|OE|＝12|PF′|⇒|PF′|＝2|OE|＝a.由双曲线定义，|FP|＝3a，因为FP是圆的切线，切点为E ，所以FP ⊥OE ，从而∠FPF ′＝90°.由勾股定理，得|FP |2＋|F ′P |2＝|FF ′|2⇒9a 2＋a 2＝4c 2⇒e ＝102.13．(2018·安徽江南十校联考)已知l 是双曲线C ：x22－y24＝1的一条渐近线，P 是l 上的一点，F 1，F 2是C 的两个焦点，若PF1→·PF 2→＝0，则P 到x 轴的距离为________．答案 2解析 由题意取F 1(－6，0)，F 2(6，0)，不妨设l 的方程为y ＝2x ，则可设P (x 0，2x 0)，由PF1→·PF 2→＝(－6－x 0，－2x 0)·(6－x 0，－2x 0)＝3x 2－6＝0，得x 0＝±2，故P 到x 轴的距离为2|x 0|＝2.14．(2018·贵州六校联考)我们把焦点相同，且离心率互为倒数的椭圆和双曲线称为一对“相关曲线”．已知F 1，F 2是一对相关曲线的焦点，P 是它们在第一象限的交点，当∠F 1PF 2＝60°时，这一对相关曲线中双曲线的离心率是________．答案 3解析 设椭圆的半长轴为a 1，椭圆的离心率为e 1，则e 1＝c a 1，a 1＝c e 1.设双曲线的实半轴为a ，双曲线的离心率为e ，e ＝c a ，a ＝c e.|PF 1|＝x ，|PF 2|＝y (x >y >0)，则由余弦定理得4c 2＝x 2＋y 2－2xy cos60°＝x 2＋y 2－xy ，当点P 看作是椭圆上的点时， 有4c 2＝(x ＋y )2－3xy ＝4a 21－3xy ，① 当点P 看作是双曲线上的点时， 有4c 2＝(x －y )2＋xy ＝4a 2＋xy ，② ①②联立消去xy ，得4c 2＝a 21＋3a 2，即4c 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫c e 12＋3⎝ ⎛⎭⎪⎫c e 2，所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1e 12＋3⎝ ⎛⎭⎪⎫1e 2＝4，又因为1e 1＝e ，所以e 2＋3e2＝4，整理得e 4－4e 2＋3＝0，解得e 2＝3，所以e ＝3，即双曲线的离心率为 3.B 级三、解答题15．已知点M (－2,0)，N (2,0)，动点P 满足条件|PM |－|PN |＝22，记动点P 的轨迹为W .(1)求W 的方程；(2)若A 和B 是W 上的不同两点，O 是坐标原点，求OA →·OB →的最小值．解 (1)由|PM |－|PN |＝22知动点P 的轨迹是以M ，N 为焦点的双曲线的右支，实半轴长a ＝ 2.又焦距2c ＝4，所以虚半轴长b ＝c 2－a 2＝2.。
近年高考数学一轮复习第8章平面解析几何8.6双曲线课后作业文(2021年整理)
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8．6 双曲线［重点保分两级优选练]A级一、选择题1．（2018·唐山统考）“k〈9”是“方程错误!＋错误!＝1表示双曲线”的( ）A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件答案A解析∵方程错误!＋错误!＝1表示双曲线，∴(25－k)（k－9)<0，∴k〈9或k〉25，∴“k<9”是“方程错误!＋错误!＝1表示双曲线”的充分不必要条件，故选A。
2．（2017·湖北黄冈二模）已知双曲线x2－错误!＝1的左、右焦点分别为F，F2,双曲线的离心率为e，若双曲线上存在一点P使错误!＝e,则错误!·错误! 1的值为（)A．3 B．2C．－3 D．2答案B解析由题意及正弦定理得错误!＝错误!＝e＝2，∴|PF1|＝2|PF2｜，由双曲线的定义知｜PF1｜－|PF2|＝2，∴｜PF1｜＝4，|PF2｜＝2,又｜F1F2|＝4，由余弦定理可知cos∠PF2F1＝错误!＝错误!＝错误!,∵错误!·错误!＝|错误!｜·|错误!｜cos∠PF2F1＝2×4×错误!＝2。
故选B.3．已知双曲线中心在原点且一个焦点为F（错误!，0),直线y＝x－1与其相交于M,N两点，MN中点的横坐标为－错误!，则此双曲线的方程是( ) A。
【配套K12】2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件(北师大版理科)： 第8章 平面解析几何 第
第五节 椭 圆[考纲传真] (教师用书独具)1.了解椭圆的实际背景，了解椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.2.掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单性质(范围、对称性、顶点、离心率).3.理解数形结合思想.4.了解椭圆的简单应用．(对应学生用书第138页)[基础知识填充]1．椭圆的定义把平面内到两个定点F 1，F 2的距离之和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的集合叫作椭圆．这两个定点叫作椭圆的焦点，两焦点间的距离叫作椭圆的焦距．集合P ＝{M ||MF 1|＋|MF 2|＝2a }，|F 1F 2|＝2c ，其中a ＞0，c ＞0，且a ，c 为常数： (1)若a ＞c ，则集合P 为椭圆； (2)若a ＝c ，则集合P 为线段； (3)若a ＜c ，则集合P 为空集．2．椭圆的标准方程和几何性质[知识拓展] 1.点P (x 0，y 0)和椭圆的位置关系：(1)P (x 0，y 0)在椭圆内⇔0a ＋y 20b ＜1.(2)P (x 0，y 0)在椭圆上⇔x 20a 2＋y 20b 2＝1.(3)P (x 0，y 2)在椭圆外⇔x 20a 2＋y 20b2＞1.2．对于x 2a 2＋b 2b2＝1(a ＞b ＞0)如图851.图851则：(1)S △PF 1F 2＝b 2tan θ2.(2)|PF 1|＝a ＋e x 0，|PF 2|＝a －e x 0. (3)a －c ≤|PF 1|≤a ＋c . (4)过P (x 0，y 0)点的切线方程为x 0x a 2 ＋y 0yb2＝1. [基本能力自测]1．(思考辨析)判断下列结论的正误．(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)平面内与两个定点F 1，F 2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆．( ) (2)椭圆上一点P 与两焦点F 1，F 2构成△PF 1F 2的周长为2a ＋2c (其中a 为椭圆的长半轴长，c 为椭圆的半焦距)．( )(3)椭圆的离心率e 越大，椭圆就越圆．( ) (4)椭圆既是轴对称图形，又是中心对称图形．( )(5)方程mx 2＋ny 2＝1(m ＞0，n ＞0，m ≠n )表示的曲线是椭圆．( )(6)x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)与y 2a 2＋x 2b2＝1(a ＞b ＞0)的焦距相同．( ) [答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)√2．(2017·浙江高考)椭圆x 29＋y 24＝1的离心率是( )A ．133B ．53C ．23D ．59B [∵椭圆方程为x 29＋y 24＝1，∴a ＝3，c ＝a 2－b 2＝9－4＝ 5. ∴e ＝c a ＝53. 故选B ．]3．(教材改编)已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为F (1,0)，离心率等于12，则C 的方程是( )A ．x 23＋y 24＝1B ．x 24＋y 23＝1C ．x 24＋y 22＝1D ．x 24＋y 23＝1 D [椭圆的焦点在x 轴上，c ＝1.又离心率为c a ＝12，故a ＝2，b 2＝a 2－c 2＝4－1＝3，故椭圆的方程为x 24＋y 23＝1.]4．椭圆C ：x 225＋y 216＝1的左右焦点分别为F 1，F 2，过F 2的直线交椭圆C 于A 、B 两点，则△F 1AB的周长为( ) A ．12 B ．16 C ．20D ．24C [△F 1AB 的周长为 |F 1A |＋|F 1B |＋|AB |＝|F 1A |＋|F 2A |＋|F 1B |＋|F 2B | ＝2a ＋2a ＝4a .在椭圆x 225＋y 216＝1中，a 2＝25，a ＝5，所以△F 1AB 的周长为4a ＝20，故选C ．]5．若方程x 25－k ＋y 2k －3＝1表示椭圆，则k 的取值范围是________．(3,4)∪(4,5) [由已知得⎩⎪⎨⎪⎧5－k ＞0，k －3＞0，5－k ≠k －3，解得3＜k ＜5且k ≠4.](对应学生用书第139页)(1)已知两圆C 1：(x －4)2＋y 2＝169，C 2：(x ＋4)2＋y 2＝9，动圆在圆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＝1B ．x 248＋y 264＝1C ．x 248－y 264＝1 D ．x 264＋y 248＝1 (2)F 1，F 2是椭圆x 29＋y 27＝1的两个焦点，A 为椭圆上一点，且∠AF 1F 2＝45°，则△AF 1F 2的面积为( ) A ．7 B ．74 C ．72D ．752(1)D (2)C [(1)设圆M 的半径为r ，则|MC 1|＋|MC 2|＝(13－r )＋(3＋r )＝16，又|C 1C 2|＝8＜16，∴动圆圆心M 的轨迹是以C 1、C 2为焦点的椭圆，且2a ＝16,2c ＝8，则a ＝8，c ＝4，∴b 2＝48，故所求的轨迹方程为x 264＋y 248＝1.(2)由题意得a ＝3，b ＝7，c ＝2， ∴|F 1F 2|＝22，|AF 1|＋|AF 2|＝6.∵|AF 2|2＝|AF 1|2＋|F 1F 2|2－2|AF 1|·|F 1F 2|cos 45°＝|AF 1|2－4|AF 1|＋8， ∴(6－|AF 1|)2＝|AF 1|2－4|AF 1|＋8.∴|AF 1|＝72，∴S △AF 1F 2＝12×72×22×22＝72.][跟踪训练] (1)设F 1，F 2分别是椭圆E ：a 2＋b2＝1(a ＞b ＞0)的左，右焦点，过点F 1的直线交椭圆E 于A ，B 两点，|AF 1|＝3|F 1B |，且|AB |＝4，△ABF 2的周长为16，则|AF 2|＝________.【导学号：79140284】(2)已知F 1、F 2是椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的两个焦点，P 为椭圆C 上的一点，且PF 1⊥PF 2，若△PF 1F 2的面积为9，则b ＝__________.(1)5 (2)3 [(1)由|AF 1|＝3|F 1B |，|AB |＝4，得|AF 1|＝3， ∵△ABF 2的周长为16，∴4a ＝16，∴a ＝4. 则|AF 1|＋|AF 2|＝2a ＝8， ∴|AF 2|＝8－|AF 1|＝8－3＝5. (2)设|PF 1|＝r 1，|PF 2|＝r 2，则⎩⎪⎨⎪⎧r 1＋r 2＝2a ，r 21＋r 22＝4c 2，∴2r 1r 2＝(r 1＋r 2)2－(r 21＋r 22)＝4a 2－4c 2＝4b 2， ∴S △PF 1F 2＝12r 1r 2＝b 2＝9， ∴b ＝3.](1)若直线x －2y ＋2＝0经过椭圆的一个焦点和一个顶点，则该椭圆的标准方程为( ) A ．x 25＋y 2＝1B ．x 24＋y 25＝1C ．x 25＋y 2＝1或x 24＋y 25＝1D ．以上答案都不对(2)已知椭圆的中心在原点，离心率e ＝12，且它的一个焦点与抛物线y 2＝－4x 的焦点重合，则此椭圆方程为( ) A ．x 24＋y 23＝1B ．x 28＋y 26＝1C ．x 22＋y 2＝1D ．x 24＋y 2＝1(1)C (2)A [(1)直线与坐标轴的交点分别为(0,1)，(－2,0)，由题意知当焦点在x 轴上时，c ＝2，b ＝1，所以a 2＝5，所求椭圆的标准方程为x 25＋y 2＝1.当焦点在y 轴上时，b ＝2，c ＝1，所以a 2＝5，所求椭圆的标准方程为y 25＋x 24＝1.(2)依题意，可设椭圆的标准方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)，由已知可得抛物线的焦点为(－1,0)，所以c ＝1，又离心率e ＝c a ＝12，解得a ＝2，b 2＝a 2－c 2＝3，所以椭圆方程为x 24＋y 23＝1.][规律方法] 求椭圆的标准方程的方法有定义法与待定系数法，但基本方法是待定系数法，具体过程是先定位，再定量，即首先确定焦点所在的位置，然后再根据条件建立关于a ，b 的方程组，若焦点位置不确定，可把椭圆方程设为Ax 2＋By 2＝A ＞0，B ＞0，A ≠B 的形式.[跟踪训练] (1)(2017·湖南长沙一模)椭圆的焦点在x 轴上，中心在原点，其上、下两个顶点和两个焦点恰为边长是2的正方形的顶点，则椭圆的标准方程为( ) A ．x 22＋y 22＝1B ．x 22＋y 2＝1C ．x 24＋y 22＝1 D ．y 24＋x 22＝1(2)已知F 1(－1,0)，F 2(1,0)是椭圆C 的两个焦点，过F 2且垂直于x 轴的直线交C 于A ，B 两点，且|AB |＝3，则C 的方程为__________.【导学号：79140285】(1)C (2)x 24＋y 23＝1 [(1)由条件可知b ＝c ＝2，a ＝2，∴椭圆的标准方程为x 24＋y 22＝1.故选C ．(2)依题意，设椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)．过点F 2(1,0)且垂直于x 轴的直线被曲线C 截得弦长|AB |＝3， ∴点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1，32必在椭圆上，∴1a 2＋94b 2＝1. ① 又由c ＝1，得1＋b 2＝a 2. ②由①②联立，得b 2＝3，a 2＝4. 故所求椭圆C 的方程为x 24＋y 23＝1.]◎角度1 求离心率的值或范围(2017·全国卷Ⅲ)已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a ＞b ＞0)的左、右顶点分别为A 1，A 2，且以线段A 1A 2为直径的圆与直线bx －ay ＋2ab ＝0相切，则C 的离心率为( ) A ．63 B ．33C ．23D ．13A [由题意知以A 1A 2为直径的圆的圆心为(0,0)，半径为a . 又直线bx －ay ＋2ab ＝0与圆相切， ∴圆心到直线的距离d ＝2aba 2＋b 2＝a ，解得a ＝3b ，∴b a＝13，∴e ＝c a ＝a 2－b2a＝1－⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2＝1－⎝ ⎛⎭⎪⎫132＝63. 故选A ．]◎角度2 根据椭圆的性质求参数已知椭圆x 2m －2＋y 210－m＝1的长轴在x 轴上，焦距为4，则m 等于( )A ．8B ．7C ．6D ．5A [∵椭圆x 2m －2＋y 210－m＝1的长轴在x 轴上，∴⎩⎪⎨⎪⎧m －2＞0，10－m ＞0，m －2＞10－m ，解得6＜m ＜10.∵焦距为4，∴c 2＝m －2－10＋m ＝4，解得m ＝8.] 求椭圆离心率的方法，c 的值，利用离心率公式直接求解，b ，c 的齐次方程或不等式，借助于方程或不等式求解利用椭圆几何性质求值或范围的思路求解与椭圆几何性质有关的参数问题时，要结合图形进行分析，当涉及顶点、焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量时，要理清它们之间的关系[跟踪训练] (1)已知椭圆9＋4－k ＝1的离心率为5，则k 的值为( )A ．－21B ．21C ．－1925或21D ．1925或－21 (2)已知F 1，F 2分别是椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a ＞b ＞0)的左、右焦点，若椭圆C 上存在点P ，使得线段PF 1的中垂线恰好经过焦点F 2，则椭圆C 离心率的取值范围是( )A ．⎣⎢⎡⎭⎪⎫23，1B ．⎣⎢⎡⎦⎥⎤13，22 C ．⎣⎢⎡⎭⎪⎫13，1 D ．⎝ ⎛⎦⎥⎤0，13 (1)D (2)C [(1)当9＞4－k ＞0，即－5＜k ＜4时，a ＝3，c 2＝9－(4－k )＝5＋k ，∴5＋k 3＝45，解得k ＝1925. 当9＜4－k ，即k ＜－5时，a ＝4－k ，c 2＝－k －5，∴－k －54－k ＝45，解得k ＝－21， 所以k 的值为1925或－21.(2)如图所示，∵线段PF 1的中垂线经过F 2， ∴|PF 2|＝|F 1F 2|＝2c ， 即椭圆上存在一点P ， 使得|PF 2|＝2c .∴a －c ≤2c ≤a ＋c .∴e ＝c a ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫13，1.](2018·东北三省四市模拟(一))已知椭圆E 的一个顶点为A (0，－1)，焦点在x 轴上，若椭圆右焦点到椭圆E 的中心的距离是 2.(1)求椭圆E 的方程；(2)设直线l ：y ＝kx ＋1(k ≠0)与该椭圆交于不同的两点B ，C ，若坐标原点O 到直线l 的距离为32，求△BOC 的面积． [解] (1)由题意b ＝1，c ＝2， ∴a 2＝b 2＋c 2＝3，又∵椭圆E 的焦点在x 轴上， ∴椭圆E 的方程为x 23＋y 2＝1.(2)设B (x 1，y 1)，C (x 2，y 2)，将直线方程与椭圆联立⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋1，x 2＋3y 2＝3，整理得(3k 2＋1)x 2＋6kx ＝0， 由原点O 到直线l 的距离为11＋k2＝32，得k 2＝13， 又|BC |＝(x 1－x 2)2＋(y 1－y 2)2＝1＋k 236k23k 2＋1＝2， ∴S △BOC ＝12×|BC |×32＝32，∴△BOC 的面积为32. 解决直线与椭圆的位置关系的相关问题，消元、化简，然后应用根与系数的关系建立方程，解决相关问题“点差法”解决，往往会更简单设直线与椭圆的交点坐标为x 1，1，x 2，2，则|AB |＝2] ⎛k 为直线斜率利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的，B ⎝⎛⎭⎪⎫66，33两点，O 为坐标原点． (1)求曲线C 的方程；(2)设M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)是曲线C 上两点，向量p ＝(mx 1，ny 1)，q ＝(mx 2，ny 2)，且p ·q ＝0，若直线MN 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0，32，求直线MN 的斜率． [解] (1)由题可知：⎩⎪⎨⎪⎧18m ＋12n ＝1，16m ＋13n ＝1，解得m ＝4，n ＝1.∴曲线C 的方程为y 2＋4x 2＝1.(2)设直线MN 的方程为y ＝kx ＋32， 代入椭圆方程y 2＋4x 2＝1，得(k 2＋4)x 2＋3kx －14＝0，∴x 1＋x 2＝－3kk 2＋4，x 1x 2＝－14k 2＋4，∵p ·q ＝(2x 1，y 1)·(2x 2，y 2)＝4x 1x 2＋y 1y 2＝0， ∴－1k 2＋4＋－14k 2k 2＋4＋32k ·(－3k )k 2＋4＋34＝0， 即k 2－2＝0，k ＝± 2. 故直线MN 的斜率为± 2.。
2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件(北师大版文科)： 单元评估检测8 平面解析几何 文 北师大版
单元评估检测(八) 平面解析几何(120分钟 150分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．已知两条直线y ＝ax －2和3x －(a ＋2)y ＋1＝0互相平行，则a 等于( )A ．1或－3B ．－1或3C ．1或3D ．－1或－3A2．(2017·广州模拟)若直线l 1：x －2y ＋m ＝0(m ＞0)与直线l 2：x ＋ny －3＝0之间的距离是5，则m ＋n ＝( ) A ．0 B ．1 C ．－1 D ．2 A3．已知双曲线x 2a 2－y 23＝1(a ＞0)的离心率为2，则a ＝( )【导学号：00090402】A ．2B ．62C ．52D ．1D4．直线x ＋2y －5＋5＝0被圆x 2＋y 2－2x －4y ＝0截得的弦长为( )A ．1B ．2C ．4D ．4 6C5．当a 为任意实数时，直线(a －1)x －y ＋a ＋1＝0恒过定点C ，则以C 为圆心，半径为5的圆的方程为( ) A ．x 2＋y 2－2x ＋4y ＝0 B ．x 2＋y 2＋2x ＋4y ＝0 C ．x 2＋y 2＋2x －4y ＝0 D ．x 2＋y 2－2x －4y ＝0C6．(2017·德州模拟)设F 为抛物线C ：y 2＝3x 的焦点，过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ，B 两点，则|AB |＝( )A ．303B ．6C ．12D ．7 3C7．(2017·黄山模拟)已知双曲线x 2－y 23＝1的左顶点为A 1，右焦点为F 2，P 为双曲线右支上一点，则PA 1→·PF 2→的最小值为( ) A ．－2 B ．－8116C ．1D ．0A8．椭圆x 2100＋y 264＝1的焦点为F 1，F 2，椭圆上的点P 满足∠F 1PF 2＝60°，则△F 1PF 2的面积是( ) A ．6433B ．9133C ．1633D ．643A9．(2017·南昌模拟)已知抛物线C 的顶点在坐标原点，准线方程为x ＝－1，直线l 与抛物线C 相交于A ，B 两点．若线段AB 的中点为(2,1)，则直线l 的方程为( ) A ．y ＝2x －3 B ．y ＝－2x ＋5 C ．y ＝－x ＋3 D ．y ＝x －1 A10．设双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)，离心率e ＝2，右焦点F (c,0)．方程ax 2－bx －c ＝0的两个实数根分别为x 1，x 2，则点P (x 1，x 2)与圆x 2＋y 2＝8的位置关系是( ) A ．点P 在圆外 B ．点P 在圆上 C ．点P 在圆内 D ．不确定A11．抛物线y 2＝8x 的焦点F 与双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的右焦点重合，又P 为两曲线的一个公共点，且|PF |＝5，则双曲线的实轴长为( ) A ．1 B ．2 C ．17－3 D ．6B12．(2017·邵阳模拟)已知双曲线x 2a 2－y 2b2＝1，a ∈R ，F 1，F 2分别为双曲线的左、右焦点，O为坐标原点，点P 为双曲线上一点，满足|OP |＝3a ，且|PF 1|，|F 1F 2|，|PF 2|成等比数列，则此双曲线的离心率为( ) A ．213B ．73C ．273D ．733A二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．请把正确答案填在题中横线上) 13．已知直线l 过点P (3,4)且与点A (－2,2)，B (4，－2)等距离，则直线l 的方程为________．2x ＋3y －18＝0或2x －y －2＝014．已知双曲线S 与椭圆x 29＋y 234＝1的焦点相同，如果y ＝34x 是双曲线S 的一条渐近线，那么双曲线S 的方程为________．y 29－x 216＝115．(2017·济南模拟)已知直线3x －4y ＋a ＝0与圆x 2－4x ＋y 2－2y ＋1＝0相切，则实数a 的值为________． －12或816．已知P 是双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a ＞0，b ＞0)上的点，F 1，F 2是其焦点，双曲线的离心率是54，且PF 1→·PF 2→＝0，若△PF 1F 2的面积为9，则a ＋b 的值为________.【导学号：00090403】7三、解答题(本大题共6小题，共70分．解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17．(10分)已知圆C ：x 2＋(y －1)2＝5，直线l ：mx －y ＋1－m ＝0.(1)求证：对m ∈R ，直线l 与圆C 总有两个不同的交点．(2)设直线l 与圆C 交于A ，B 两点，若|AB |＝17，求直线l 的倾斜角． (1)将已知直线l 化为y －1＝m (x －1)， 直线l 恒过定点P (1,1)． 因为12＋－2＝1＜5，所以点P (1,1)在已知圆C 内，从而直线l 与圆C 总有两个不同的交点． (2)π3或2π318．(12分)(2017·太原模拟)圆M 和圆P ：x 2＋y 2－22x －10＝0相内切，且过定点Q (－2，0)．(1)求动圆圆心M 的轨迹方程．(2)斜率为3的直线l 与动圆圆心M 的轨迹交于A ，B 两点，且线段AB 的垂直平分线经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0，－12，求直线l 的方程．(1)x 23＋y 2＝1(2)y ＝3x ＋5219．(12分)设抛物线C ：y 2＝4x ，F 为C 的焦点，过F 的直线l 与C 相交于A ，B 两点．(1)设l 的斜率为1，求|AB |的大小． (2)求证：OA →·OB →是一个定值． [解] (1)因为F (1,0)， 所以直线l 的方程为y ＝x －1， 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x －1，y 2＝4x ，得x 2－6x ＋1＝0， 所以x 1＋x 2＝6，x 1x 2＝1. 所以|AB |＝x 2－x 12＋y 2－y 12＝2·x 1＋x 22－4x 1x 2＝2·36－4＝8.(2)设直线l 的方程为x ＝ky ＋1， 由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝ky ＋1，y 2＝4x ，得y 2－4ky －4＝0.所以y 1＋y 2＝4k ，y 1y 2＝－4，OA →＝(x 1，y 1)，OB →＝(x 2，y 2)．因为OA →·OB →＝x 1x 2＋y 1y 2＝(ky 1＋1)·(ky 2＋1)＋y 1y 2＝k 2y 1y 2＋k (y 1＋y 2)＋1＋y 1y 2＝－4k 2＋4k 2＋1－4＝－3. 所以OA →·OB →是一个定值．20．(12分)已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)的离心率为22，且过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12，144.(1)求椭圆C 的标准方程．(2)设F 是椭圆C 的左焦点，过点P (－2,0)的直线交椭圆于A ，B 两点，求△ABF 面积的最大值．(1)x 22＋y 2＝1 (2)2421．(12分)(2016·浙江高考)如图1，设椭圆x 2a2＋y 2＝1(a >1)．图1(1)求直线y ＝kx ＋1被椭圆截得的线段长(用a ，k 表示)．(2)若任意以点A (0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点，求椭圆离心率的取值范围．[解] (1)设直线y ＝kx ＋1被椭圆截得的线段为AM ，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋1，x 2a2＋y 2＝1得(1＋a 2k 2)x 2＋2a 2kx ＝0， 故x 1＝0，x 2＝－2a 2k1＋a 2k 2.因此|AM |＝1＋k 2|x 1－x 2| ＝2a 2|k |1＋a 2k2·1＋k 2. (2)假设圆与椭圆的公共点有4个，由对称性可设y 轴左侧的椭圆上有两个不同的点P ，Q ，满足|AP |＝|AQ | .记直线AP ，AQ 的斜率分别为k 1，k 2，且k 1，k 2＞0，k 1≠k 2. 由(1)知，|AP |＝2a 2|k 1|1＋k 211＋a 2k 21， |AQ |＝2a 2|k 2|1＋k 221＋a 2k 22， 故2a 2|k 1|1＋k 211＋a 2k 21＝2a 2|k 2|1＋k 221＋a 2k 22. 所以(k 21－k 22)[1＋k 21＋k 22＋a 2(2－a 2)k 21k 22]＝0.由于k 1≠k 2，k 1，k 2＞0， 得1＋k 21＋k 22＋a 2(2－a 2)k 21k 22＝0，因此⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 21＋1⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 22＋1＝1＋a 2(a 2－2)①.因为①式关于k 1，k 2的方程有解的充要条件是1＋a 2(a 2－2)＞1， 所以a ＞ 2.因此，任意以点A (0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点的充要条件是1＜a ≤2，由e ＝c a ＝a 2－1a 得，所求离心率的取值范围是0＜e ≤22.22．(12分)(2016·山东高考)已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)的长轴长为4，焦距为2 2.图2(1)求椭圆C 的方程．(2)过动点M (0，m )(m >0)的直线交x 轴于点N ，交C 于点A ，P (P 在第一象限)，且M 是线段PN 的中点．过点P 作x 轴的垂线交C 于另一点Q ，延长QM 交C 于点B ． ①设直线PM ，QM 的斜率分别为k ，k ′，证明k ′k为定值； ②求直线AB 的斜率的最小值．[解] (1)由题意a ＝2，c ＝2，所以b 2＝2，所以椭圆方程为x 24＋y 22＝1.(2)①由题意，设P (p,2m )(0＜2m ＜2，0＜p ＜2)，则Q (p ，－2m )，所以k ′k ＝－2m －mp 2m －mp＝－3为定值． ②直线PA 的斜率k ＝m p＝m4－8m2＝14m 2－8，其中0＜m 2＜12，所以k ＞0.将直线y ＝Kx ＋m 与椭圆方程联立，可得， (2K 2＋1)x 2＋4Kmx ＋2m 2－4＝0.设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，直线PA ：y ＝kx ＋m ，直线QB ：y ＝－3kx ＋m ， 分别令K ＝k ，K ＝－3k 可得：x 1p ＝2m 2－42k 2＋1，x 2p ＝2m 2－418k 2＋1， 所以，k AB ＝y 1－y 2x 1－x 2＝kx 1＋m －－3kx 2＋mx 1－x 2＝kx 1p ＋3kx 2px 1p －x 2p＝k ·2m 2－42k 2＋1＋3k ·2m 2－418k 2＋12m 2－42k 2＋1－2m 2－418k 2＋1 ＝14⎝⎛⎭⎪⎫6k ＋1k ≥62⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当k ＝66时取等号.所以，直线AB 的斜率的最小值为62.。
[推荐学习]2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件(北师大版文科)： 第8章 平面解析几何 重点
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重点强化课(四) 直线与圆(对应学生用书第119页)[复习导读] 1.本部分的主要内容是直线方程和两条直线的位置关系、圆的方程、直线与圆的位置关系.2.高考对本部分的考查主要涉及直线的倾斜角与斜率的关系、两直线的位置关系的判断，距离公式的应用、圆的方程的求法以及直线与圆的位置关系，常与向量、椭圆、双曲线、抛物线的几何性质相结合考查.3.另外，应认真体会数形结合思想的应用，充分利用直线、圆的几何性质简化运算．重点1 直线方程与两直线的位置关系(1)(2018·武汉模拟)已知直线l 将圆C ：x 2＋y 2＋x －2y ＋1＝0平分，且与直线x ＋2y ＋3＝0垂直，则直线l 的方程为________．(2)若三条直线l 1：3x ＋my －1＝0，l 2：3x －2y ＋5＝0，l 3：6x ＋y －5＝0不能围成三角形，则m 的取值集合为________. 【导学号：00090282】(1)2x －y ＋2＝0 (2){－2，12，2} [(1)圆C ：⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋122＋(y －1)2＝14，由题意知圆心⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，1在直线l 上，因为直线l 与直线x ＋2y ＋3＝0垂直，所以设直线l 的方程为2x －y ＋c ＝0，把⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，1代入得2×⎝ ⎛⎭⎪⎫－12－1＋c ＝0，解得c ＝2，所以直线l 的方程为2x －y ＋2＝0.(2)当m ＝0时，直线l 1，l 2，l 3可以围成三角形，要使直线l 1，l 2，l 3不能围成三角形，则m ≠0.记l 1，l 2，l 3三条直线的斜率分别为k 1，k 2，k 3， 则k 1＝－3m ，k 2＝32，k 3＝－6.若l 1∥l 2，或l 1∥l 3，则k 1＝k 2＝32，或k 1＝k 3＝－6，解得m ＝－2或m ＝12；若三条直线交于一点，由⎩⎪⎨⎪⎧3x －2y ＋5＝0，6x ＋y －5＝0得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝－1，l 2与l 3交于点(1，－1)，将点(1，－1)代入3x ＋my －1＝0，得m ＝2.所以当m ＝±2或12时，l 1，l 2，l 3不能围成三角形．][规律方法] 1.直线过定点问题，可将直线中的参数赋值，解方程组得交点坐标． 2．直线方程常与直线垂直、平行、距离等知识交汇考查，考查直线方程的求法以及直线间的位置关系等．注意数形结合思想、分类讨论思想的应用．[对点训练1] (2017·福建龙岩二模)已知m ，n 为正数，且直线2x ＋(n －1)y －2＝0与直线mx ＋ny ＋3＝0互相平行，则2m ＋n 的最小值为( ) A ．7B ．9C ．11D ．16B [∵直线2x ＋(n －1)y －2＝0与直线mx ＋ny ＋3＝0互相平行， ∴2n ＝m (n －1)，∴m ＋2n ＝mn ，得2m ＋1n＝1.又m >0，n >0，∴2m ＋n ＝(2m ＋n )⎝ ⎛⎭⎪⎫2m ＋1n ＝5＋2n m ＋2m n≥5＋22n m ·2m n ＝9.当且仅当2n m ＝2mn时取等号．∴2m ＋n 的最小值为9.]重点2 圆的方程(1)若圆x 2＋y 2－ax ＋2y ＋1＝0与圆x 2＋y 2＝1关于直线y ＝x －1对称，过点C (－a ，a )的圆P 与y 轴相切，则圆心P 的轨迹方程为( )A ．y 2－4x ＋4y ＋8＝0 B ．y 2＋2x －2y ＋2＝0 C ．y 2＋4x －4y ＋8＝0D ．y 2－2x －y －1＝0(2)(2015·全国卷Ⅱ)过三点A (1,3)，B (4,2)，C (1，－7)的圆交y 轴于M ，N 两点，则|MN |＝( ) A ．2 6B ．8C ．4 6D ．10(1)C (2)C [(1)由圆x 2＋y 2－ax ＋2y ＋1＝0与圆x 2＋y 2＝1关于直线y ＝x －1对称，可知两圆半径相等且两圆圆心连线的中点在直线y ＝x －1上，故可得a ＝2，即点C (－2,2)． ∴过点C (－2,2)且与y 轴相切的圆的圆心的轨迹方程为(x ＋2)2＋(y －2)2＝x 2，整理得y 2＋4x －4y ＋8＝0.(2)设圆的方程为x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0，则⎩⎪⎨⎪⎧D ＋3E ＋F ＋10＝0，4D ＋2E ＋F ＋20＝0，D －7E ＋F ＋50＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧D ＝－2，E ＝4，F ＝－20.∴圆的方程为x 2＋y 2－2x ＋4y －20＝0.令x ＝0，得y ＝－2＋26或y ＝－2－26，∴M (0，－2＋26)，N (0，－2－26)或M (0，－2－26)，N (0，－2＋26)，∴|MN |＝4 6.] [规律方法] 求圆的方程时，应根据条件选用合适的圆的方程形式．一般来说，求圆的方程有两种方法：(1)几何法，通过研究圆的性质进而求出圆的基本量．确定圆的方程时，常用到的圆的三个性质：①圆心在过切点且垂直切线的直线上；②圆心在任一弦的中垂线上；③两圆内切或外切时，切点与两圆圆心三点共线．(2)代数法，即设出圆的方程，用待定系数法求解．[对点训练2] (2017·河北唐山二模)直线l ：x 4＋y3＝1与x 轴、y 轴分别相交于点A ，B ，O为坐标原点，则△OAB 内切圆的方程为__________．(x －1)2＋(y －1)2＝1 [由题意，设△OAB 的内切圆的圆心为M (m ，m )，则半径为|m |. 直线l 的方程x 4＋y3＝1可化为3x ＋4y －12＝0，由题意可得|3m ＋4m －12|32＋42＝|m |，解得m ＝1或m ＝6(不符合题意，舍去)．∴△OAB 内切圆的方程为(x －1)2＋(y －1)2＝1.]重点3 直线与圆的综合问题角度1 圆的切线如图1，已知圆C 与x 轴相切于点T (1,0)，与y 轴正半轴交于两点A ，B (B 在A的上方)，且|AB |＝2.(1)圆C 的标准方程为________________； (2)圆C 在点B 处的切线在x 轴上的截距为______．图1(1)(x －1)2＋(y －2)2＝2 (2)－2－1 [(1)由题意知点C 的坐标为(1，2)，圆的半径r ＝ 2.所以圆的方程为(x －1)2＋(y －2)2＝2. (2)在(x －1)2＋(y －2)2＝2中，令x ＝0，解得y ＝2±1，故B (0，2＋1)． 直线BC 的斜率为2＋1－20－1＝－1，故切线的斜率为1，切线方程为y ＝x ＋2＋1.令y＝0，解得x ＝－2－1，故所求截距为－2－1.] 角度2 直线与圆相交的弦长问题(2018·沈阳模拟)设m ，n ∈R ，若直线l ：mx ＋ny －1＝0与x 轴相交于点A ，与y轴相交于点B ，且l 与圆x 2＋y 2＝4相交所得弦的长为2，O 为坐标原点，则△AOB 面积的最小值为__________．【导学号：00090283】3 [由题意知A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1m，0，B ⎝⎛⎭⎪⎫0，1n ，圆的半径为2，且l 与圆的相交弦长为2，则圆心到弦所在直线的距离为 3.∴1m 2＋n 2＝3⇒m 2＋n 2＝13，S △AOB ＝12⎪⎪⎪⎪⎪⎪1m ⎪⎪⎪⎪⎪⎪1n ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪12mn ≥1m 2＋n2＝3，即三角形面积的最小值为3.]角度3 直线、圆与相关知识的交汇(2015·全国卷Ⅰ)已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C ：(x －2)2＋(y －3)2＝1交于M ，N 两点． (1)求k 的取值范围；(2)若OM →·ON →＝12，其中O 为坐标原点，求|MN |. [解] (1)由题设可知直线l 的方程为y ＝kx ＋1. 2分因为直线l 与圆C 交于两点，所以|2k －3＋1|1＋k 2<1， 解得4－73<k <4＋73.所以k 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫4－73，4＋73.5分(2)设M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)．将y ＝kx ＋1代入方程(x －2)2＋(y －3)2＝1， 整理得(1＋k 2)x 2－4(1＋k )x ＋7＝0. 所以x 1＋x 2＝＋k 1＋k 2，x 1x 2＝71＋k2.8分所以OM →·ON →＝x 1x 2＋y 1y 2＝(1＋k 2)x 1x 2＋k (x 1＋x 2)＋1＝4k 1＋k1＋k2＋8. 由题设可得4k1＋k1＋k2＋8＝12，解得k ＝1， 所以直线l 的方程为y ＝x ＋1. 故圆心C 在直线l 上，所以|MN |＝2.12分[规律方法] 1.研究直线与圆的位置关系最常用的方法为几何法，将代数问题几何化，利用数形结合思想解题．2．(1)圆与直线l 相切的情形：圆心到l 的距离等于半径，圆心与切点的连线垂直于l . (2)过圆内一点的所有弦中，最短的是垂直于过这点的直径的那条弦，最长的是过这点的直径．(3)与弦长有关的问题常用几何法，即利用圆的半径r ，圆心到直线的距离d ，及半弦长l2，构成直角三角形的三边，利用其关系来处理．。
高考数学一轮复习第9章平面解析几何第7节双曲线教学案文北师大版
第七节双曲线[最新考纲] 1.了解双曲线的实际背景，了解双曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.2.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程，知道其简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线).3.理解数形结合思想.4.了解双曲线的简单应用．(对应学生用书第161页)1．双曲线的定义(1)平面内到两定点F1、F2的距离之差的绝对值等于常数(大于零且小于|F1F2|的点的集合叫作双曲线，定点F1，F2叫作双曲线的焦点，两个焦点之间的距离叫作双曲线的焦距．(2)集合P＝{M|||MF1|－|MF2||＝2a}，|F1F2|＝2c，其中a，c为常数且a＞0，c＞0.①当2a＜|F1F2|时，M点的轨迹是双曲线；②当2a＝|F1F2|时，M点的轨迹是两条射线；③当2a＞|F1F2|时，M点不存在．2．双曲线的标准方程和几何性质标准方程x2a2－y2b2＝1(a＞0，b＞0)y2a2－x2b2＝1(a＞0，b＞0)图形性质范围x≥a或x≤－a，y∈Rx∈R，y≤－a或y≥a对称性对称轴：坐标轴；对称中心：原点顶点坐标A1(－a,0)，A2(a,0)A1(0，－a)，A2(0，a) 渐近线y＝±bax y＝±abx离心率e＝ca＝1＋b2a2∈(1，＋∞)实、虚轴线段A1A2叫做双曲线的实轴，它的长|A1A2|＝2a；线段B1B2叫做双曲线的虚轴，它的长|B1B2|＝2b；a 叫做双曲线的实半轴长，b 叫做双曲线的虚半轴长a ，b ，c 的关系c 2＝a 2＋b 2(c ＞a ＞0，c ＞b ＞0)实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线，其渐近线方程为y ＝±x ，离心率为e ＝ 2. [常用结论]1．过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为2b2a，也叫通径．2．双曲线的焦点到其渐近线的距离为b .3．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 .4．与双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a ＞0，b ＞0)有共同渐近线的方程可表示为x 2a 2－y 2b2＝t (t ≠0)．5．当已知双曲线的渐近线方程为bx ±ay ＝0，求双曲线方程时，可设双曲线方程为b 2x 2－a 2y 2＝λ(λ≠0)．一、思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)平面内到点F 1(0,4)，F 2(0，－4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线．( )(2)方程x 2m －y 2n＝1(mn >0)表示焦点在x 轴上的双曲线．( )(3)双曲线x 2m 2－y 2n 2＝λ(m >0，n >0，λ≠0)的渐近线方程是x 2m 2－y 2n 2＝0，即x m ±yn＝0.( )(4)等轴双曲线的渐近线互相垂直，离心率等于 2. ( )[答案](1)× (2)× (3)√ (4)√ 二、教材改编1．双曲线x 23－y 22＝1的焦距为( ) A ．5 B. 5 C ．2 5 D ．1C [由双曲线x 23－y 22＝1，易知c 2＝3＋2＝5，所以c ＝5，所以双曲线x 23－y 22＝1的焦距为2 5.]2．以椭圆x 24＋y 23＝1的焦点为顶点，顶点为焦点的双曲线方程为( ) A ．x 2－y 23＝1B.x 23－y 2＝1C ．x 2－y 22＝1D.x 24－y 23＝1 A [设要求的双曲线方程为x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)，由椭圆x 24＋y 23＝1，得椭圆焦点为(±1,0)，在x 轴上的顶点为(±2,0)．所以双曲线的顶点为(±1,0)，焦点为(±2,0)． 所以a ＝1，c ＝2， 所以b 2＝c 2－a 2＝3，所以双曲线的标准方程为x 2－y 23＝1.]3．已知双曲线x 2a 2－y 23＝1(a >0)的离心率为2，则a ＝( )A ．2 B.62C.52D ．1D [依题意，e ＝c a ＝a 2＋3a＝2，∴a 2＋3＝2a ，则a 2＝1，a ＝1.]4．经过点A (5，－3)，且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线方程为________． x 216－y 216＝1 [设双曲线的方程为x 2－y 2＝λ，把点A (5，－3)代入，得λ＝16，故所求方程为x 216－y 216＝1.](对应学生用书第162页)⊙考点1 双曲线的定义及应用双曲线定义的两个应用(1)判定平面内动点与两定点的轨迹是否为双曲线，进而根据要求可求出双曲线方程． (2)在“焦点三角形”中，常利用正弦定理、余弦定理，结合||PF 1|－|PF 2||＝2a ，运用平方的方法，建立与|PF 1|·|PF 2|的关系．(1)设P 是双曲线x 216－y 220＝1上一点，F 1，F 2分别是双曲线的左、右焦点，若|PF 1|＝9，则|PF 2|等于( )A ．1B ．17C ．1或17D ．以上均不对(2)已知动圆M 与圆C 1：(x ＋4)2＋y 2＝2外切，与圆C 2：(x －4)2＋y 2＝2内切，则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A.x 22－y 214＝1(x ≥2)B.x 22－y 214＝1(x ≤－2)C.x 22＋y 214＝1(x ≥2) D.x 22＋y 214＝1(x ≤－2) (3)已知F 1，F 2为双曲线C ：x 2－y 2＝1的左、右焦点，点P 在C 上，∠F 1PF 2＝60°，则|PF 1|·|PF 2|等于( )A ．2B ．4C ．6D ．8(1)B (2)A (3)B [(1)根据双曲线的定义得||PF 1|－|PF 2||＝8⇒|PF 2|＝1或17. 又|PF 2|≥c －a ＝2，故|PF 2|＝17，故选B.(2)设动圆的半径为r ，由题意可得|MC 1|＝r ＋2，|MC 2|＝r －2，所以|MC 1|－|MC 2|＝22，故由双曲线的定义可知动点M 在以C 1(－4,0)，C 2(4,0)为焦点，实轴长为2a ＝22的双曲线的右支上，即a ＝2，c ＝4⇒b 2＝16－2＝14，故动圆圆心M 的轨迹方程为x 22－y 214＝1(x ≥2)，故选A.(3)由双曲线的方程得a ＝1，c ＝2， 由双曲线的定义得||PF 1|－|PF 2||＝2. 在△PF 1F 2中，由余弦定理得|F 1F 2|2＝|PF 1|2＋|PF 2|2－2|PF 1|·|PF 2|cos 60°，即(22)2＝|PF 1|2＋|PF 2|2－|PF 1|·|PF 2|＝(|PF 1|－|PF 2|)2＋|PF 1|·|PF 2|＝22＋|PF 1|·|PF 2|，解得|PF 1|·|PF 2|＝4，故选B.] [母题探究]1．本例(3)中，若将条件“∠F 1PF 2＝60°”改为|PF 1|＝2|PF 2|，试求cos∠F 1PF 2的值． [解] 根据双曲线的定义知，|PF 1|－|PF 2|＝|PF 2|＝2，则|PF 1|＝2|PF 2|＝4，又|F 1F 2|＝2 2∴cos∠F 1PF 2＝|PF 1|2＋|PF 2|2－|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|＝42＋22－2222×4×2＝34. 2．本例(3)中，若将条件“∠F 1PF 2＝60°”，改为PF 1→·PF 2→＝0，则△F 1PF 2的面积是多少？ [解] 不妨设点P 在双曲线的右支上． 则|PF 1|－|PF 2|＝2a ＝2， 由PF 1→·PF 2→＝0，得PF 1→⊥PF 2→.在△F 1PF 2中，|PF 1|2＋|PF 2|2＝|F 1F 2|2， 即(|PF 1|－|PF 2|)2＋2|PF 1||PF 2|＝8， ∴|PF 1||PF 2|＝2.∴S △F 1PF 2＝12|PF 1||PF 2|＝1.(1)求双曲线上的点到焦点的距离时，要注意取舍，如本例T (1)；(2)利用定义求双曲线方程时，要注意所求是双曲线一支，还是整个双曲线，如本例T (2)．1.已知点F 1(－3,0)和F 2(3,0)，动点P 到F 1，F 2的距离之差为4，则点P 的轨迹方程为( )A.x 24－y 25＝1(y ＞0)B.x 24－y 25＝1(x ＞0)C.y 24－x 25＝1(y ＞0) D.y 24－x 25＝1(x ＞0) B [由题设知点P 的轨迹方程是焦点在x 轴上的双曲线的右支，设其方程为x 2a 2－y 2b2＝1(x＞0，a ＞0，b ＞0)，由题设知c ＝3，a ＝2，b 2＝9－4＝5，所以点P 的轨迹方程为x 24－y 25＝1(x＞0)．]2．已知双曲线x 2－y 224＝1的两个焦点为F 1，F 2，P 为双曲线右支上一点．若|PF 1|＝43|PF 2|，则△F 1PF 2的面积为( )A ．48B ．24C ．12D ．6 B [由双曲线的定义可得 |PF 1|－|PF 2|＝13|PF 2|＝2a ＝2，解得|PF 2|＝6，故|PF 1|＝8， 又|F 1F 2|＝10，由勾股定理可知三角形PF 1F 2为直角三角形，因此S △F 1PF 2＝12|PF 1|·|PF 2|＝24.]3．若双曲线x 24－y 212＝1的左焦点为F ，点P 是双曲线右支上的动点，A (1,4)，则|PF |＋|PA |的最小值是( )A ．8B ．9C ．10D ．12B [由题意知，双曲线x 24－y 212＝1的左焦点F 的坐标为(－4,0)，设双曲线的右焦点为B ，则B (4,0)，由双曲线的定义知|PF |＋|PA |＝4＋|PB |＋|PA |≥4＋|AB |＝4＋4－12＋0－42＝4＋5＝9，当且仅当A ，P ，B 三点共线且P 在A ，B 之间时取等号．]⊙考点2 双曲线的标准方程求双曲线方程的思路(1)如果已知双曲线的中心在原点，且确定了焦点在x 轴上或y 轴上，则设出相应形式的标准方程，然后根据条件确定关于a ，b ，c 的方程组，解出a 2，b 2，从而写出双曲线的标准方程(求得的方程可能是一个，也有可能是两个，注意合理取舍，但不要漏解)．(2)当焦点位置不确定时，有两种方法来解决：一种是分类讨论，注意考虑要全面；另一种是设双曲线的一般方程为mx 2＋ny 2＝1(mn ＜0)求解．(1)(2019·荆门模拟)方程x 2m ＋2＋y 2m －3＝1表示双曲线的一个充分不必要条件是( )A ．－3＜m ＜0B ．－1＜m ＜3C ．－3＜m ＜4D ．－2＜m ＜3(2)[一题多解]已知双曲线过点(2,3)，渐近线方程为y ＝±3x ，则该双曲线的标准方程是( )A.7x 216－y212＝1 B.y 23－x 22＝1 C ．x 2－y 23＝1D.3y 223－x223＝1 (3)(2018·天津高考)已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的离心率为2，过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ，B 两点．设A ，B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d 1和d 2，且d 1＋d 2＝6，则双曲线的方程为( )A.x 24－y 212＝1 B.x 212－y 24＝1 C.x 23－y 29＝1 D.x 29－y 23＝1 (1)B (2)C (3)C [(1)方程x 2m ＋2＋y 2m －3＝1表示双曲线，则(m ＋2)(m －3)＜0，解得－2＜m ＜3.∵要求充分不必要条件，∴选项范围是－2＜m ＜3的真子集，只有选项B 符合题意．故选B.(2)法一：当其中的一条渐近线方程y ＝3x 中的x ＝2时，y ＝23＞3，又点(2,3)在第一象限，所以双曲线的焦点在x 轴上，设双曲线的标准方程是x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)，由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4a 2－9b 2＝1，ba ＝3，解得⎩⎨⎧a ＝1，b ＝3，所以该双曲线的标准方程为x 2－y 23＝1，故选C.法二：因为双曲线的渐近线方程为y ＝±3x ，即y3＝±x ，所以可设双曲线的方程是x 2－y 23＝λ(λ≠0)，将点(2,3)代入，得λ＝1，所以该双曲线的标准方程为x 2－y 23＝1，故选C.(3)如图，不妨设A 在B 的上方，则A ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ，b 2a ，B ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ，－b 2a .其中的一条渐近线为bx －ay ＝0，则d 1＋d 2＝bc －b 2＋bc ＋b 2a 2＋b 2＝2bcc ＝2b ＝6，∴b ＝3. 又由e ＝c a＝2，知a 2＋b 2＝4a 2，∴a ＝ 3.∴双曲线的方程为x 23－y 29＝1. 故选C.]已知双曲线的渐近线方程，用渐近线方程设出双曲线方程，运算过程较为简单．[教师备选例题]设双曲线与椭圆x 227＋y 236＝1有共同的焦点，且与椭圆相交，其中一个交点的坐标为(15，4)，则此双曲线的标准方程是________．y 24－x 25＝1 [法一：椭圆x 227＋y 236＝1的焦点坐标是(0，±3)，设双曲线方程为y 2a 2－x 2b2＝1(a >0，b >0)，根据双曲线的定义知2a ＝|15－02＋4－32－15－02＋4＋32|＝4，故a ＝2.又b 2＝32－22＝5，故所求双曲线的标准方程为y 24－x 25＝1.法二：椭圆x 227＋y 236＝1的焦点坐标是(0，±3)．设双曲线方程为y 2a 2－x 2b2＝1(a >0，b >0)，则a 2＋b 2＝9，① 又点(15，4)在双曲线上，所以16a 2－15b2＝1，②联立①②解得a 2＝4，b 2＝5.故所求双曲线的标准方程为y 24－x 25＝1.1.(2019·湘潭模拟)以双曲线x 24－y 25＝1的焦点为顶点，且渐近线互相垂直的双曲线的标准方程为( )A ．x 2－y 2＝1 B.x 29－y 2＝1 C.x 29－y 23＝1 D.x 29－y 29＝1 D [由题可知，所求双曲线的顶点坐标为(±3,0)．又因为双曲线的渐近线互相垂直，所以a ＝b ＝3，则该双曲线的方程为x 29－y 29＝1.故选D.]2．已知双曲线x 2a 2－y 2b2＝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，若|PF 1|－|PF 2|＝4b ，且双曲线的焦距为25，则该双曲线的标准方程为( )A.x 24－y 2＝1 B.x 23－y 22＝1 C ．x 2－y 24＝1D.x 22－y 23＝1 A [由题意可得⎩⎨⎧|PF 1|－|PF 2|＝2a ＝4b ，c 2＝a 2＋b 2，2c ＝25，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝4，b 2＝1，则该双曲线的标准方程为x 24－y 2＝1.]3．经过点P (3,27)，Q (－62，7)的双曲线的标准方程为________． y 225－x 275＝1 [设双曲线方程为mx 2＋ny 2＝1(mn ＜0)， 因为所求双曲线经过点P (3,27)，Q (－62，7)，所以⎩⎪⎨⎪⎧9m ＋28n ＝1，72m ＋49n ＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧m ＝－175，n ＝125.故所求双曲线方程为y 225－x 275＝1.]⊙考点3 双曲线的几何性质求双曲线的离心率(或其范围)求双曲线的离心率或其范围的方法(1)求a ，b ，c 的值，由c 2a 2＝a 2＋b 2a 2＝1＋b 2a2直接求e .(2)列出含有a ，b ，c 的齐次方程(或不等式)，借助于b 2＝c 2－a 2消去b ，然后转化成关于e 的方程(或不等式)求解．(1)(2019·全国卷Ⅱ)设F 为双曲线C ：x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的右焦点，O 为坐标原点，以OF 为直径的圆与圆x 2＋y 2＝a 2交于P ，Q 两点．若|PQ |＝|OF |，则C 的离心率为( )A. 2B. 3 C ．2D. 5(2)已知双曲线x 2a 2－y 2b2＝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|，则双曲线离心率的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤53，2 B.⎝ ⎛⎦⎥⎤1，53 C ．(1,2]D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫53，＋∞ (1)A (2)B [(1)令双曲线C ：x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的右焦点F 的坐标为(c,0)，则c ＝a 2＋b 2.如图所示，由圆的对称性及条件|PQ |＝|OF |可知，PQ 是以OF 为直径的圆的直径，且PQ ⊥OF .设垂足为M ，连接OP ，则|OP |＝a ，|OM |＝|MP |＝c2，由|OM |2＋|MP |2＝|OP |2，得⎝ ⎛⎭⎪⎫c 22＋⎝ ⎛⎭⎪⎫c 22＝a 2， ∴ca＝2，即离心率e ＝ 2. 故选A.(2)由双曲线的定义可知|PF 1|－|PF 2|＝2a ，又|PF 1|＝4|PF 2|，所以|PF 2|＝2a3，由双曲线上的点到焦点的最短距离为c －a ，可得2a 3≥c －a ，解得c a ≤53，即e ≤53，又双曲线的离心率e＞1，故该双曲线离心率的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤1，53，故选B.]本例T (2)利用双曲线右支上的点到右焦点的距离不小于c －a 建立不等式求解，同时应注意双曲线的离心率e ＞1.[教师备选例题](2019·沈阳模拟)设F 1，F 2分别为双曲线C ：x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的左、右焦点，P 是双曲线C 上一点，若|PF 1|＋|PF 2|＝4a ，且△PF 1F 2的最小内角的正弦值为13，则双曲线C 的离心率为( )A ．2B ．3 C. 2D. 3C [不妨设P 是双曲线右支上的一点，由双曲线的定义可知|PF 1|－|PF 2|＝2a ，|F 1F 2|＝2c ，所以|PF 1|＝3a ，|PF 2|＝a .△PF 1F 2的最小内角的正弦值为13，其余弦值为223，因为|PF 1|＞|PF 2|，|F 1F 2|＞|PF 2|，所以∠PF 1F 2为△PF 1F 2的最小内角．由余弦定理可得|PF 2|2＝|F 1F 2|2＋|PF 1|2－2|F 1F 2||PF 1|cos∠PF 1F 2，即a 2＝4c 2＋9a 2－2×2c ×3a ×223，所以离心率e ＝c a ＝ 2.故选C.]与渐近线有关的问题 与渐近线有关的结论(1)双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a ＞0，b ＞0)的渐近线方程为y ＝±b a x ，双曲线y 2a 2－x 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的渐近线方程为y ＝±abx .(2)e 2＝1＋b 2a 2⇒b 2a 2＝e 2－1⇒b a＝e 2－1.(1)(2019·武汉模拟)已知双曲线C ：x 2m 2－y 2n 2＝1(m ＞0，n ＞0)的离心率与椭圆x 225＋y 216＝1的离心率互为倒数，则双曲线C 的渐近线方程为( ) A ．4x ±3y ＝0 B ．3x ±4y ＝0C ．4x ±3y ＝0或3x ±4y ＝0D ．4x ±5y ＝0或5x ±4y ＝0(2)(2019·张掖模拟)已知双曲线C ：x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的顶点到其一条渐近线的距离为1，焦点到其一条渐近线的距离为2，则其一条渐近线的倾斜角为( )A ．30°B ．45°C ．60°D ．120°(1)A (2)B [(1)由题意知，椭圆中a ＝5，b ＝4，∴椭圆的离心率e ＝1－b 2a 2＝35，∴双曲线的离心率为1＋n 2m 2＝53，∴n m ＝43，∴双曲线的渐近线方程为y ＝±n m x ＝±43x ，即4x ±3y ＝0.故选A. (2)设双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1的右顶点A (a,0)，右焦点F 2(c,0)到渐近线y ＝b ax 的距离分别为1和2，则有⎩⎪⎨⎪⎧ ab a 2＋b 2＝1，bc a 2＋b 2＝2，即a c ＝22. 则b 2a 2＝c 2－a 2a 2＝c 2a 2－1＝2－1＝1，即b a＝1. 设渐近线y ＝b a x 的倾斜角为θ，则tan θ＝b a＝1.所以θ＝45°，故选B.]双曲线中，焦点到一条渐近线的距离等于b 是常用的结论．[教师备选例题] (2019·衡水模拟)已知双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，过点F 1作圆x 2＋y 2＝a 2的切线，交双曲线右支于点M .若∠F 1MF 2＝45°，则双曲线的渐近线方程为( )A ．y ＝±2xB ．y ＝±3xC ．y ＝±xD ．y ＝±2x A [如图，作OA ⊥F 1M 于点A ，F 2B ⊥F 1M 于点B .因为F 1M 与圆x 2＋y 2＝a 2相切，∠F 1MF 2＝45°，所以|OA |＝a ，|F 2B |＝|BM |＝2a ，|F 2M |＝22a ，|F 1B |＝2b .又点M 在双曲线上，所以|F 1M |－|F 2M |＝2a ＋2b －22a ＝2a ，整理得b ＝2a .所以b a＝ 2.所以双曲线的渐近线方程为y ＝±2x .故选A.] 1.已知双曲线y 2m －x 29＝1(m ＞0)的一个焦点在直线x ＋y ＝5上，则双曲线的渐近线方程为( )A ．y ＝±34xB ．y ＝±43xC ．y ＝±223xD ．y ＝±324x B [由双曲线y 2m －x 29＝1(m ＞0)的焦点在y 轴上，且在直线x ＋y ＝5上，直线x ＋y ＝5与y 轴的交点为(0,5)，有c ＝5，则m ＋9＝25，得m ＝16，所以双曲线的方程为y 216－x 29＝1， 故双曲线的渐近线方程为y ＝±43x .故选B.] 2．已知双曲线C ：x 2a 2－y 2b2＝1(a ＞0，b ＞0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，点A (2，2)在双曲线C 上，若AF 2⊥F 1F 2，则双曲线C 的渐近线方程为( )A ．y ＝±xB ．y ＝±2xC ．y ＝±2xD ．y ＝±6xA [因为AF 2⊥F 1F 2，A (2，2)，所以F 1(－2,0)，F 2(2,0)，由双曲线的定义可知2a ＝|AF 1|－|AF 2|＝－2－22＋0－22－2＝22，即a ＝2，所以b ＝22－22＝2，故双曲线C 的渐近线方程为y ＝±x ，故选A.]。
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第七节双曲线[考纲传真] 1.了解双曲线的实际背景，了解双曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.2.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程，知道其简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线).3.理解数形结合思想.4.了解双曲线的简单应用．(对应学生用书第125页)[基础知识填充]1．双曲线的定义(1)平面内到两定点F1，F2的距离之差的绝对值等于常数(大于零且小于|F1F2|)的点的集合叫作双曲线．这两个定点F1，F2叫作双曲线，两焦点之间的距离叫作焦距．其中a，c为常数且a＞0，c＞0.(2)集合P＝{M|||MF1|－|MF2||＝2a}，|F1F2|＝2c，其中a，c为常数且a>0，c>0.①当2a<|F1F2|时，M点的轨迹是双曲线；②当2a＝|F1F2|时，M点的轨迹是两条射线；③当2a>|F1F2|时，M点不存在．2．双曲线的标准方程及简单几何性质实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线，其渐近线方程为y ＝±x ，离心率为e ＝ 2. [知识拓展] 1．巧设双曲线方程(1)与双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a ＞0，b ＞0)有共同渐近线的方程可设为x 2a 2－y 2b2＝λ(λ≠0)(2)等轴双曲线可设为x 2－y 2＝λ(λ≠0)(3)过已知两个点的双曲线方程可设为x 2m ＋y 2n＝1(mn ＜0)2．焦点三角形的面积双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a ＞0，b ＞0)上一点P (x 0，y 0)与两焦点构成的焦点三角形F 1PF 2中，若∠F 1PF 2＝θ，则S △F 1PF 2＝12|PF 1|·|PF 2|·sin θ＝sin θ1－cos θ·b 2.3．离心率与渐近线的斜率的关系e 2＝1＋b 2a 2，其中b a ⎝ ⎛⎭⎪⎫或a b 是渐近线的斜率．4．过焦点垂直于实轴的弦长过焦点垂直于实轴的半弦长为b 2a.[基本能力自测]1．(思考辨析)判断下列结论的正误．(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)平面内到点F 1(0,4)，F 2(0，－4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线．( )(2)方程x 2m －y 2n＝1(mn >0)表示焦点在x 轴上的双曲线．( )(3)双曲线x 2m 2－y 2n 2＝λ(m >0，n >0，λ≠0)的渐近线方程是x 2m 2－y 2n 2＝0，即x m ±yn＝0.( )(4)等轴双曲线的渐近线互相垂直，离心率等于 2.( )[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√2．(教材改编)已知双曲线x 2a －y 23＝1(a >0)的离心率为2，则a ＝( )A ．2B ．62C ．52D ．1D [依题意，e ＝c a ＝a 2＋3a＝2，∴a 2＋3＝2a ，则a 2＝1，a ＝1.]3．(2017·福州质检)若双曲线E ：x 29－y 216＝1的左、右焦点分别为F 1，F 2，点P 在双曲线E上，且|PF 1|＝3，则|PF 2|等于( ) A ．11 B ．9 C ．5D ．3B [由题意知a ＝3，b ＝4，∴c ＝5.由双曲线的定义||PF 1|－|PF 2||＝|3－|PF 2||＝2a ＝6，∴|PF 2|＝9.]4．(2017·全国卷Ⅰ)已知F 是双曲线C ：x 2－y 23＝1的右焦点，P 是C 上一点，且PF 与x 轴垂直，点A 的坐标是(1,3)，则△APF 的面积为( ) A ．13B ．12C ．23D ．32D [因为F 是双曲线C ：x 2－y 23＝1的右焦点，所以F (2,0)．因为PF ⊥x 轴，所以可设P 的坐标为(2，y P )． 因为P 是C 上一点，所以4－y 2P3＝1，解得y P ＝±3，所以P (2，±3)，|PF |＝3.又因为A (1,3)，所以点A 到直线PF 的距离为1， 所以S △APF ＝12×|PF |×1＝12×3×1＝32.故选D ．]5．(2016·北京高考改编)已知双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的一条渐近线为2x ＋y ＝0，一个焦点为(5，0)，则双曲线的方程为__________. 【导学号：00090297】x 2－y 24＝1 [由于2x ＋y ＝0是x 2a 2－y 2b2＝1的一条渐近线，∴b a＝2，即b ＝2a ，①又∵双曲线的一个焦点为(5，0)，则c ＝5， 由a 2＋b 2＝c 2，得a 2＋b 2＝5， ②联立①②得a 2＝1，b 2＝4. ∴所求双曲线的方程为x 2－y 24＝1.](对应学生用书第126页)(1)(2018·长春模拟)已知双曲线x 2－24＝1的两个焦点为F 1，F 2，P 为双曲线右支上一点．若|PF 1|＝43|PF 2|，则△F 1PF 2的面积为( )A ．48B ．24C ．12D ．6(2)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________. 【导学号：00090298】 (1)B (2)x 2－y 28＝1(x ≤－1) [(1)由双曲线的定义可得|PF 1|－|PF 2|＝13|PF 2|＝2a ＝2，解得|PF 2|＝6，故|PF 1|＝8，又|F 1F 2|＝10，由勾股定理可知三角形PF 1F 2为直角三角形，因此S △PF 1F 2＝12|PF 1|×|PF 2|＝24.(2)如图所示，设动圆M 与圆C 1及圆C 2分别外切于A 和B ，动圆M 的半径为r ，根据两圆外切的条件得|MC 1|＝1＋r |MC 2|＝3＋r所以|MC 2|－|MC 1|＝2所以点M 到两定点C 1、C 2的距离的差是常数且小于|C 1C 2|＝6.又根据双曲线的定义，得动点M 的轨迹为双曲线的左支(点M 与C 2的距离大，与C 1的距离小)，其中a ＝1，c ＝3，则b 2＝8.故点M 的轨迹方程为x 2－y 28＝1(x ≤－1)．][规律方法] 1.应用双曲线的定义需注意的问题：在双曲线的定义中，要注意双曲线上的点(动点)具备的几何条件，即“到两定点(焦点)的距离之差的绝对值为一常数，且该常数必须小于两定点间的距离”．若定义中的“绝对值”去掉，点的轨迹是双曲线的一支．同时需注意定义的转化应用．2．在焦点三角形中，注意定义、余弦定理的活用，常将||PF 1|－|PF 2||＝2a 平方，建立与|PF 1|·|PF 2|间的联系．[变式训练1] (1)已知双曲线C 的离心率为2，焦点为F 1，F 2，点A 在C 上．若|F 1A |＝2|F 2A |，则cos ∠AF 2F 1＝( ) A ．14B ．13 C ．24D ．23(2)已知F 1，F 2为双曲线x 25－y 24＝1的左，右焦点，P (3,1)为双曲线内一点，点A 在双曲线上，则|AP |＋|AF 2|的最小值为( ) A ．37＋4 B ．37－4 C ．37－2 5D ．37＋2 5(1)A (2)C [(1)由e ＝c a＝2得c ＝2a ，如图，由双曲线的定义得|F 1A |－|F 2A |＝2A ．又|F 1A |＝2|F 2A |，故|F 1A |＝4a ， |F 2A |＝2a ，∴cos ∠AF 2F 1＝4a2＋2a 2－4a 22×4a ×2a ＝14. (2)由题意知，|AP |＋|AF 2|＝|AP |＋|AF 1|－2a ，要求|AP |＋|AF 2|的最小值，只需求|AP |＋|AF 1|的最小值，当A ，P ，F 1三点共线时，取得最小值， |AP |＋|AF 1|＝|PF 1|＝37，∴|AP |＋|AF 2|的最小值为|AP |＋|AF 1|－2a ＝37－2 5.故选C ．](1)(2017·天津高考)已知双曲线a 2－b2＝1(a >0，b >0)的右焦点为F ，点A 在双曲线的渐近线上，△OAF 是边长为2的等边三角形(O 为原点)，则双曲线的方程为( ) A ．x 24－y 212＝1B ．x 212－y 24＝1 C ．x 23－y 2＝1D ．x 2－y 23＝1(2)(2016·天津高考)已知双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的焦距为25，且双曲线的一条渐近线与直线2x ＋y ＝0垂直，则双曲线的方程为( ) A ．x 24－y 2＝1B ．x 2－y 24＝1C ．3x 220－3y25＝1D ．3x 25－3y220＝1(1)D (2)A [(1)根据题意画出草图如图所示⎝⎛⎭⎪⎫不妨设点A 在渐近线y ＝b ax 上. 由△AOF 是边长为2的等边三角形得到∠AOF ＝60°，c ＝|OF |＝2. 又点A 在双曲线的渐近线y ＝b ax 上， ∴b a＝tan 60°＝ 3.又a 2＋b 2＝4，∴a ＝1，b ＝3， ∴双曲线的方程为x 2－y 23＝1.故选D ．(2)由焦距为25得c ＝ 5.因为双曲线的一条渐近线与直线2x ＋y ＝0垂直，所以b a ＝12.又c 2＝a 2＋b 2，解得a ＝2，b ＝1， 所以双曲线的方程为x 24－y 2＝1.][规律方法] 1.确定双曲线的标准方程需要一个“定位”条件，两个“定量”条件．“定位”是指确定焦点在哪条坐标轴上；“定量”是指确定a ，b 的值，常用待定系数法．若双曲线的焦点位置不能确定时，可设其方程为Ax 2＋By 2＝1(AB <0)．2．对于共焦点、共渐近线的双曲线方程，可灵活设出恰当的形式求解．若已知渐近线方程为mx ＋ny ＝0，则双曲线方程可设为m 2x 2－n 2y 2＝λ(λ≠0)．[变式训练2] (1)(2015·全国卷Ⅱ)已知双曲线过点(4，3)，且渐近线方程为y ＝±12x ，则该双曲线的标准方程为__________. 【导学号：00090299】(2)设椭圆C 1的离心率为513，焦点在x 轴上且长轴长为26，若曲线C 2上的点到椭圆C 1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8，则曲线C 2的标准方程为__________．(1)x 24－y 2＝1 (2)x 216－y 29＝1 [(1)∵双曲线的渐近线方程为y ＝±12x ，∴可设双曲线的方程为x 2－4y 2＝λ(λ≠0)．∵双曲线过点(4，3)，∴λ＝16－4×(3)2＝4， ∴双曲线的标准方程为x 24－y 2＝1.(2)由题意知椭圆C 1的焦点坐标为F 1(－5,0)，F 2(5,0)，设曲线C 2上的一点P ，则||PF 1|－|PF 2||＝8.由双曲线的定义知：a ＝4，b ＝3.故曲线C 2的标准方程为x 242－y 232＝1，即x 216－y 29＝1.](1)(2016·全国卷Ⅱ)已知F 1，F 2是双曲线E ：a 2－b 2＝1的左、右焦点，点M 在E 上，MF 1与x 轴垂直，sin ∠MF 2F 1＝13，则E 的离心率为( )A ． 2B ．32 C ． 3D ．2(2)(2017·石家庄调研)设双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的右焦点是F ，左、右顶点分别是A 1，A 2，过F 作A 1A 2的垂线与双曲线交于B ，C 两点．若A 1B ⊥A 2C ，则该双曲线的渐近线方程为__________．(1)A (2)x ±y ＝0 [(1)如图，因为MF 1⊥x 轴，所以|MF 1|＝b 2a.在Rt △MF 1F 2中，由sin ∠MF 2F 1＝13得tan ∠MF 2F 1＝24. 所以|MF 1|2c ＝24，即b 22ac ＝24，即c 2－a 22ac ＝24，整理得c 2－22ac －a 2＝0，两边同除以a 2得e 2－22e －1＝0. 解得e ＝2(负值舍去)．(2)由题设易知A 1(－a,0)，A 2(a,0)，B ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ，b 2a ，C ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ，－b 2a .因为A 1B ⊥A 2C ，所以b 2ac ＋a ·－b 2ac －a＝－1，整理得a ＝B ．因此该双曲线的渐近线方程为y ＝±b ax ，即x ±y ＝0.][规律方法] 1.(1)求双曲线的渐近线，要注意双曲线焦点位置的影响；(2)求离心率的关键是确定含a ，b ，c 的齐次方程，但一定注意e >1这一条件．2．双曲线中c 2＝a 2＋b 2，可得双曲线渐近线的斜率与离心率的关系b a＝e 2－1⎝⎛⎭⎪⎫e ＝c a .抓住双曲线中“六点”“四线”“两三角形”，研究a ，b ，c ，e 间相互关系及转化，简化解题过程．[变式训练3] (1)(2015·全国卷Ⅱ)已知A ，B 为双曲线E 的左，右顶点，点M 在E 上，△ABM 为等腰三角形，且顶角为120°，则E 的离心率为( )A ． 5B ．2C ． 3D ． 2(2)已知双曲线x 2－y 23＝1的左顶点为A 1，右焦点为F 2，P 为双曲线右支上一点，则PA 1→·PF 2→的最小值为( ) A ．－2B ．－8116C ．1D ．0(1)D (2)A [ (1)不妨取点M 在第一象限，如图所示，设双曲线方程为x 2a －y 2b ＝1(a >0，b >0)，则|BM |＝|AB |＝2a ，∠MBx ＝180°－120°＝60°，∴M 点的坐标为()2a ， 3a .∵M 点在双曲线上，∴4a 2a 2－3a 2b 2＝1，a ＝b ，∴c ＝2a ，e ＝ca＝ 2.故选D ．(2)由已知可得A 1(－1,0)，F 2(2,0)，设点P 的坐标为(x ，y )(x ≥1)，则PA 1→·PF 2→＝(－1－x ，－y )·(2－x ，－y )＝x 2－x －2＋y 2，因为x 2－y 23＝1，即y 2＝3(x 2－1)，所以PA 1→·PF 2→＝4x 2－x －5＝4⎝ ⎛⎭⎪⎫x －182－8116，故当x ＝1时，PA 1→·PF 2→有最小值－2.]。