2014年高考数学一轮复习 考点热身训练 8.5双曲线
2014高考数学考前押题 双曲线
2014高考数学考前押题:双曲线用双曲线的定义解决相关问题1.已知F1、F2为双曲线C:x2-y2=2的左、右焦点,点P在C上,|PF1|=2|PF2|,则cos∠F1PF2=( )(A)14(B)35(C)34(D)45解析:由x2-y2=2知,a2=2,b2=2,c2=a2+b2=4,∴,c=2.又∵|PF1|-|PF2|=2a,|PF1|=2|PF2|,∴.又∵|F1F2|=2c=4,∴由余弦定理得cos∠=3 4.故选C. 答案:C2.已知F1、F2为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则P到x轴的距离为( )解析:由双曲线方程可知.由双曲线定义有||PF1|-|PF2||=2a=2,①在△F1PF2中,由余弦定理有:8=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos 60°②联立①②解得|PF1||PF2|=4,设点P(x,y),则12PF FS=12|PF1||PF2|sin 60°=12|F1F2||y|,解得故选B.答案:B3.已知F1、F2为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|=( )(A)2 (B)4 (C)6 (D)8解析:如图,设|PF1|=m, |PF2|=n.则()222122,222cos. m nm n mn F PF ⎧-=⎪⎨=+-∠⎪⎩∴222224,8. m mn nm mn n⎧-+=⎪⎨-+=⎪⎩∴mn=4.∴|PF1|·|PF2|=4.故选B. 答案:B4.已知F为双曲线C:29x-216y=1的左焦点,P,Q为C上的点.若PQ的长等于虚轴长的2倍,点A(5,0)在线段PQ上,则△PQF的周长为.解析:由题知,双曲线中a=3,b=4,c=5,则|PQ|=16,又因为|PF|-|PA|=6,|QF|-|QA|=6,所以|PF|+|QF|-|PQ|=12,|PF|+|QF|=28,则△PQF的周长为44.答案:445.已知双曲线x2-y2=1,点F1、F2为其两个焦点,点P为双曲线上一点,若PF1⊥PF2,则|PF1|+|PF2|的值为.解析:设P在双曲线右支上,|PF2|=x(x>0),则|PF1|=2+x.∵PF1⊥PF2,∴(x+2)2+x2=(2c)2=8,即:x2+2x-2=0,解得33+1.∴3答案:236.点A(x0,y0)在双曲线24x-232y=1的右支上,若点A到右焦点的距离等于2x0,则x0= .解析:由24x-232y=1可知,a2=4,b2=32,∴c2=36,c=6, 右焦点F(6,0),由题意可得()2200220001,43262, x yx y x ⎧-=⎪⎨⎪-+=⎩解方程组可得x0=25或x0=2.∵点A在双曲线右支上, ∴x0≥2,∴x0=2.答案:27.已知F是双曲线24x-212y=1的左焦点,A(1,4),P是双曲线右支上的动点,则|PF|+|PA|的最小值为.解析:由24x-212y=1知c2=4+12=16,c=4.∴左焦点F(-4,0),设双曲线右焦点为F′(4,0),∵点P在双曲线右支上,∴|PF|-|PF′|=2a=4,∴|PF|=4+|PF′|,∴|PF|+|PA|=4+|PF′|+|PA|.由图可知,当A、P、F′三点共线时,|PF′|+|PA|最小,此时, (|PF|+|PA|)min =4+(|PF′|+|PA|)min=4+|AF′|()22144-+=4+5=9.答案:9双曲线标准方程的求法1.已知双曲线C:22xa-22yb=1的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为( )(A)220x-25y=1 (B)25x-220y=1(C)280x-220y=1 (D)220x-280y=1解析:22xa-22yb=1的焦距为10,∴.①又双曲线渐近线方程为y=±ba x,且P(2,1)在渐近线上,∴2ba=1,即a=2b.②由①②解得故选A.答案:A2.已知双曲线22xa-22yb=1(a>0,b>0)的两条渐近线均和圆C:x2+y2-6x+5=0相切,且双曲线的右焦点为圆C的圆心,则该双曲线的方程为( )(A)25x-24y=1 (B)24x-25y=1(C)23x-26y=1 (D)26x-23y=1解析:∵双曲线22xa-22yb=1的渐近线方程为y=±ba x,圆C的标准方程为(x-3)2+y2=4,∴圆心为C(3,0).又渐近线方程与圆C相切,即直线bx-ay=0与圆C相切,=2, ∴5b2=4a2.①又∵22xa-22yb=1的右焦点,0)为圆心C(3,0),∴a2+b2=9.②由①②得a2=5,b2=4.∴双曲线的标准方程为25x-24y=1.故选A.答案:A3.已知双曲线E的中心为原点,F(3,0)是E的焦点,过F的直线l与E相交于A、B两点,且AB 的中点为N(-12,-15),则E的方程为( )(A)23x-26y=1 (B)24x-25y=1(C)26x-23y=1 (D)25x-24y=1解析:∵kAB=015 312++=1,∴直线AB的方程为y=x-3. 由于双曲线的焦点为F(3,0), ∴c=3,c2=9.设双曲线的标准方程为22xa-22yb=1(a>0,b>0),则22xa-()223xb-=1.整理,得(b2-a2)x2+6a2x-9a2-a2b2=0. 设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2226aa b-=2×(-12),∴a2=-4a2+4b2,∴5a2=4b2. 又a2+b2=9,∴a2=4,b2=5.∴双曲线E的方程为24x-25y=1.故选B.答案:B4.已知双曲线C1:22x a -22y b =1(a>0,b>0)与双曲线C2:24x -216y =1有相同的渐近线,且C1的右焦点为则a= ,b= .解析:与双曲线24x -216y =1有共同渐近线的双曲线的方程可设为24x -216y =λ,即24x λ-216y λ=1.由题意知,则4λ+16λ=5⇒λ=14,则a2=1,b2=4,又a>0,b>0.故a=1,b=2.答案:1 2双曲线离心率的求法1.设双曲线C 的中心为点O,若有且只有一对相交于点O,所成的角为60°的直线A1B1和A2B2,使11A B =22A B ,其中A1,B1和A2,B2分别是这对直线与双曲线C 的交点,则该双曲线的离心率的取值X 围是( )(A)2⎤⎥⎦(B)2⎫⎪⎪⎭(C)⎫+∞⎪⎪⎭(D)⎫+∞⎪⎪⎭解析:设双曲线的焦点在x 轴上,则双曲线的一条渐近线的斜率k=ba ,<k≤,所以13<2b a ⎛⎫ ⎪⎝⎭≤3,43<1+2b a ⎛⎫ ⎪⎝⎭≤4,即<≤2,又双曲线的离心率为e=c a≤2.故选A. 答案:A 2.已知双曲线22x a -25y =1的右焦点为(3,0),则该双曲线的离心率等于( )(C)32 (D)43解析:由a2+5=9得a2=4,∴a=2,∴e=ca=32.故选C.答案:C3.中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,-2),则它的离心率为( )解析:由题意知,过点(4,-2)的渐近线方程为y=-ba x, ∴-2=-ba×4,∴a=2b.设b=k,则∴e=ca答案:D4.( )(A)22x-24y=1 (B)24x-22y=1(C)24x-26y=1 (D)24x-210y=1解析:选项A中a2=2,b2=4,∴c2=6,e=ca选项B中a2=4,b2=2,∴c2=6,e=ca选项C中a2=4,b2=6,∴c2=10,e=ca选项D中a2=4,b2=10,∴c2=14,e=ca故选B.答案:B5.设F1和F2为双曲线22x a -22y b =1(a>0,b>0)的两个焦点,若F1、F2、P(0,2b)是正三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为( ) (A)32 (B)2 (C)52 (D)3解析:由2bc令,则c=2,∴a=1,∴e=ca =2.故选B.答案:B6.双曲线216x -29y =1的离心率为 .解析:由a2=16,b2=9,得c2=a2+b2=25.离心率e=c a =54.答案:547.设F1,F2是双曲线C,22x a -22y b =1(a>0,b>0)的两个焦点.若在C 上存在一点P,使PF1⊥PF2,且∠PF1F2=30°,则C 的离心率为 .解析:设点P 在双曲线右支上,由题意,在Rt △F1PF2中,|F1F2|=2c,∠PF1F2=30°,得根据双曲线的定义-1)c=2a, e=ca答案+18.设P 为直线y=3ba x 与双曲线22x a -22yb =1(a>0,b>0)左支的交点,F1是左焦点,PF1垂直于x轴,则双曲线的离心率e= .解析:由2222,31,by xax ya b⎧=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩消去y,得x=±324 a.又PF1⊥x轴,∴324a=c,∴e=ca=324.答案:32 49.过双曲线C:22xa-22yb=1(a>0,b>0)的一个焦点作圆x2+y2=a2的两条切线,切点分别为A、B.若∠AOB=120°(O是坐标原点),则双曲线C的离心率为.解析:如图,由题知OA⊥AF,OB⊥BF且∠AOB=120°,∴∠AOF=60°.又OA=a,OF=c,∴ac=OAOF=cos 60°=12,∴ca=2.答案:2与渐近线有关问题的解法1.已知双曲线C:22xa-22yb=1(a>0,b>0)52,则C的渐近线方程为( )(A)y=±14x (B)y=±13x(C)y=±12x (D)y=±x解析:离心率e=ca,所以ba=12.又双曲线C:22xa-22yb=1的渐近线方程为y=±ba x=±12x.故选C.答案:C2.双曲线x2-y2=1的顶点到其渐近线的距离等于( )(A)12(C)1解析:双曲线x2-y2=1的渐近线方程为x±y=0,双曲线x2-y2=1的顶点坐标为(±1,0),顶点到.故选B.答案:B3.设双曲线22xa-29y=1(a>0)的渐近线方程为3x±2y=0,则a的值为( )(A)4 (B)3 (C)2 (D)1解析:由渐近线方程3x±2y=0,得y=±32x,又由双曲线22xa-29y=1得渐近线方程y=±3a x,∴a=2.故选C. 答案:C4.设双曲线22xa-22yb=1(a>0,b>0)的虚轴长为2,焦距为,则双曲线的渐近线方程为( )(A)y=x (B)y=±2x (C)y=x (D)y=±12x解析:由题意知∴,∴渐近线方程为y=±ba x=x=x.故选C.答案:C5.双曲线26x-23y=1的渐近线与圆(x-3)2+y2=r2(r>0)相切,则r=( )(B)2 (C)3 (D)6解析:∵双曲线26x-23y=1的渐近线方程为y=x,则圆心(3,0)y+x=0的距离为r,∴.故选A.答案:A6.双曲线216x-29y=1的两条渐近线的方程为.解析:令216x-29y=0,解得y=±34x.答案:y=±34x7.已知双曲线x2-22yb=1(b>0)的一条渐近线的方程为y=2x,则b= .解析:由x2-22yb=1知a=1,又一条渐近线的方程为y=ba x=2x,∴b=2. 答案: 28.已知双曲线22xa-22yb=1的离心率为2,焦点与椭圆225x+29y=1的焦点相同,那么双曲线的焦点坐标为;渐近线方程为. 解析:∵双曲线的焦点与椭圆的焦点相同,∴c=4.∵e=ca=2,∴a=2,∴b2=12,∴.∵焦点在x轴上,∴焦点坐标为(±4,0),渐近线方程为y=±ba x,即y=x±y=0.答案:(±4,0) ±y=0 双曲线几何性质的简单应用1.已知0<θ<π4,则双曲线C1:22sinxθ-22cosyθ=1与C2:22cosyθ-22sinxθ=1的( )(A)实轴长相等(B)虚轴长相等(C)离心率相等(D)焦距相等解析:双曲线C1的半焦距双曲线C2的半焦距故选D.答案:D2.双曲线2x2-y2=8的实轴长是( )(A)2(C)4解析:双曲线标准方程为24x-28y=1,∴a2=4,a=2,实轴长2a=4.故选C. 答案:C3.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线2xm-224ym+=1则m的值为.解析:由c2=m+m2+4,e2=22ca=24m mm++=5得m2-4m+4=0,解得m=2,经检验符合题意.答案:2直线与双曲线位置关系的判定及应用已知双曲线C的方程为22xa-22yb=1(a>0,b>0),离心率,(1)求双曲线C 的方程;(2)如图,P 是双曲线C 上一点,A 、B 两点在双曲线C 的两条渐近线上,且分别位于第一、二象限.若AP =λPB ,λ∈1,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦.求△AOB 的面积的取值X 围. 解:(1)由题意知,双曲线C 的顶点(0,a)到渐近线ax-by=025522aba b +255即ab c 255由22225552,ab cc a c a b ⎧=⎪⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=+⎪⎪⎩ 得2,1,5.a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩∴双曲线C 的方程为24y -x2=1.(2)由(1)知双曲线C 的两条渐近线方程为y=±2x, 设A(m,2m),B(-n,2n),m>0,n>0.由AP =λPB 得P 点坐标为()2,11m n m n λλλλ+⎛⎫- ⎪++⎝⎭, 将P 点坐标代入24y -x2=1,化简得mn=()214λλ+.设∠AOB=2θ,∵tan(π2-θ)2. ∴tan θ=12,sin 2θ=45.又55n,∴S△AOB=12|OA|·|OB|·sin 2θ=2mn=121λλ⎛⎫+⎪⎝⎭+1,记S(λ)=121λλ⎛⎫+⎪⎝⎭+1,λ∈1,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦.则S′(λ)=1221λλ⎛⎫+⎪⎝⎭.由S′(λ)=0得λ=1.又S(1)=2,S13⎛⎫⎪⎝⎭=83,S(2)=94,∴当λ=1时,△AOB的面积取得最小值2,当λ=13时,△AOB的面积取得最大值8 3.∴△AOB面积的取值X围是8 2,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦.用双曲线的定义解决相关问题1.设双曲线24x-23y=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线l交双曲线左支于A、B两点,则|BF2|+|AF2|的最小值为( )(A)192 (B)11 (C)12 (D)16解析:由24x-23y=1知a2=4,b2=3,∴,∴,0),又点A、B在双曲线左支上,∴|AF2|-|AF1|=4,|BF2|-|BF1|=4, ∴|AF2|=4+|AF1|,|BF2|=4+|BF1|, ∴|AF2|+|BF2|=8+|AF1|+|BF1|.要求|AF2|+|BF2|的最小值,只要求|AF1|+|BF1|的最小值,而|AF1|+|BF1|最小为2×32=3.∴(|AF2|+|BF2|)min=8+3=11.故选B. 答案:B2.已知F1、F2为双曲线C:24x-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则P到x轴的距离为( )解析:由双曲线的方程可知在△F1PF2中,根据余弦定理可得(2c)2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos 60°, 即4c2=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|,所以4c2=4a2+|PF1|·|PF2|,所以|PF1|·|PF2|=4c2-4a2=20-16=4,所以△F1PF2的面积为S=12|PF1|·|PF2|sin 60°=12×4,设△F1PF2边F1F2上的高为h,则S=12×,所以高即点P到x.故选B.答案:B双曲线标准方程的求法1.已知中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的离心率为32,实轴长为4,则双曲线的方程为.解析:由2a=4得a=2,由e=ca=32,得c=3,∴b2=c2-a2=5,又双曲线焦点在x轴上,∴双曲线标准方程为24x-25y=1.答案:24x-25y=12.已知双曲线22xa-22yb=1的一个焦点与圆x2+y2-10x=0的圆心重合,且双曲线的离心率等于则该双曲线的标准方程为.解析:圆x2+y2-10x=0的圆心坐标为(5,0),∴c=5,又e=ca,∴,b2=c2-a2=20,∴双曲线标准方程为25x-220y=1.答案:25x-220y=1双曲线离心率的求法1.已知双曲线22xa-22yb=1(a>0,b>0),过其右焦点F且垂直于实轴的直线与双曲线交于M,N两点,O为坐标原点.若OM⊥ON,则双曲线的离心率为( )解析:由题意知三角形OMN为等腰直角三角形,所以|MF|=|OF|=c,所以点M(c,c),当x=c时,22ca-22yb=1,得|y|=2ba,所以由|y|=2ba=c得b2=ac,即c2-a2=ac,c2-ac-a2=0,所以e2-e-1=0,解得离心率.故选D.答案:D2.已知F 是双曲线C:22x a -22y b =1(a>0,b>0)的左焦点,B1B2是双曲线的虚轴,M 是OB1的中点,过F 、M 的直线与双曲线C 的一个交点为A,且FM =2MA ,则双曲线C 离心率是 .解析:由题意可知F(-c,0),不妨取M 0,2b ⎛⎫⎪⎝⎭,设A(x,y),则由FM =2MA 得,2b c ⎛⎫ ⎪⎝⎭=2,2b x y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,解得x=2c ,y=34b,即A 3,24c b ⎛⎫ ⎪⎝⎭,因为点A 在双曲线上,所以224c a -22916b b =1,即224c a -916=1, 所以224c a =2516,即22c a =254,即e2=254,所以e=52.答案:52考点四 双曲线渐近线方程的求法1.已知双曲线22x a -22y b =1(a>0,b>0),则双曲线的渐近线方程为( )(A)y=x (B)y=x(C)y=±2x (D)y=±12x解析:由e=c a 得e2=22c a =222a b a +=1+22b a =3, ∴22b a =2,∴b a,双曲线渐近线方程为y=±a b x,即y=x.故选A.答案:A2.双曲线的焦点在x轴上,实轴长为4,离心率为3,则该双曲线的标准方程为,渐近线方程为.解析:由题意,2a=4,∴a=2,由e=ca=3,∴c=6,∴b2=c2-a2=32,∴双曲线标准方程为24x-232y=1.渐近线方程为y=±x.答案:24x-232y=1 y=±x双曲线几何性质的简单应用1.双曲线的中心在坐标原点O,A、C分别是双曲线虚轴的上、下顶点,B是双曲线的左顶点,F 是双曲线的左焦点,直线AB与FC相交于点D,若双曲线的离心率为2,则∠BDF的余弦值是( )解析:设双曲线方程22xa-22yb=1(a>0,b>0),则A(0,b),C(0,-b),B(-a,0),F(-c,0),由e=ca=2得a,∴直线AB方程为a,直线FC方程为法一由,,yy x⎧=⎪⎨=-⎪⎩得D(-43a).∴a,|DB|=23a,又|BF|=a.在△BDF中,由余弦定理得cos∠BDF=222749972233a a aa a+-⋅⋅=714.故选C.法二tan∠FBD=3,tan∠DFB=3 2,∴tan∠BDF=tan[180°-(∠FBD+∠DFB)] =-tan(∠FBD+∠DFB)=-tan tan1tan tanFBD DFBFBD DFB ∠+∠-∠⋅∠=33.∴cos∠BDF=()21331+=127=714.故选C.答案:C2.若点P是以A(-10,0),B(10,0)为焦点,实轴长为22的双曲线与圆x2+y2=10的一个交点,则|PA|+|PB|的值为( )(A)22(B)42(C)43(D)62解析:如图,点A、B在圆x2+y2=10上,P为一个交点,∴PA⊥PB,∴|PA|2+|PB|2=(2c)2=40,①又2,②联立①②解得22.∴2.故选D.答案:D直线与双曲线位置关系的判定及应用已知双曲线24x-22yb=1(b∈N*)的左、右两个焦点为F1、F2,P是双曲线上的一点,且满足|PF1||PF2|=|F1F2|2,|PF2|<4.(1)求b 的值;(2)抛物线y2=2px(p>0)的焦点与该双曲线的右顶点重合,斜率为1的直线经过右顶点,与该抛物线交于A 、B 两点,求弦长|AB|.解:(1)根据题意a2=4,a=2,又a2+b2=c2,||PF1|-|PF2||=2a=4,|PF1|·|PF2|=|F1F2|2=4c2,|PF2|<4,得|PF2|2+4|PF2|-4c2=0在区间(0,4)上有解,所以c2<8,因此b2<4,又b ∈N*,所以b=1.(2)双曲线方程为24x -y2=1,右顶点坐标为(2,0),所以抛物线方程为y2=8x,①直线方程为y=x-2,②由①②两式联立,解得1164x y ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩和2264x y ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩ 所以弦长=16.综合检测1.已知F1,F2为双曲线Ax2-By2=1的焦点,其顶点是线段F1F2的三等分点,则其渐近线的方程为() (A)y=±x (B)y=x(C)y=±x (D)y=±x 或y=x 解析:由题意c=3a,∴c2=9a2, 又 c2=a2+b2,∴22b a=8,b a,ab,∴双曲线渐近线方程为y=±x 或y=x.故选D.答案:D2.设过双曲线x2-y2=9左焦点F1的直线交双曲线的左支于点P,Q,F2为双曲线的右焦点.若|PQ|=7,则△F2PQ 的周长为( )(A)19 (B)26 (C)43 (D)50解析:如图,由双曲线的定义可得:21212,2,PF PF a QF QF a ⎧-=⎪⎨-=⎪⎩两式相加得|PF2|+|QF2|-|PQ|=4a,∴△F2PQ 的周长为|PF2|+|QF2|+|PQ|=4a+|PQ|+|PQ|=4×3+2×7=26.故选B.答案:B3.已知双曲线的中心在原点,一个焦点为5点P 在双曲线上,且线段PF1的中点坐标为(0,2),则此双曲线的方程是( )(A)24x -y2=1 (B)x2-24y =1(C)22x -23y =1 (D)23x -22y =1解析:由双曲线的焦点可知5线段PF1的中点坐标为(0,2),所以设右焦点为F2,则有PF2⊥x 轴,且|PF2|=4,点P 在双曲线右支上.所以|PF1|=()22254+=36=6,所以|PF1|-|PF2|=6-4=2=2a,所以a=1,b2=c2-a2=4,所以双曲线的方程为x2-24y =1.故选B. 答案:B4.设圆锥曲线C 的两个焦点分别为F1、F2,若曲线C 上存在点P 满足|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,则曲线C 的离心率等于( )(A)23或32 (B)23或2(C)12或2 (D)12或32解析:因为|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,所以设|PF1|=4x,|F1F2|=3x,|PF2|=2x,x>0.因为|F1F2|=3x=2c,所以x=23c.若曲线为椭圆,则有2a=|PF1|+|PF2|=6x,即a=3x,所以离心率e=c a =3c x =233cc =12. 若曲线为双曲线,则有2a=|PF1|-|PF2|=2x,即a=x,所以离心率e=c a =c x =23cc =32.故选D.答案:D5.已知△ABC 外接圆半径,且∠ABC=120°,BC=10,边BC 在x 轴上且y 轴垂直平分BC 边,则过点A 且以B,C 为焦点的双曲线方程为( ) (A)275x -2100y =1 (B)2100x -275y =1 (C)29x -216y =1 (D)216x -29y =1解析:由正弦定理知sin ∠BAC=2BC R,∴cos ∠BAC=1114,|AC|=2Rsin ∠ABC=2=14,sin ∠ACB=sin(60°-∠BAC)=sin 60°cos ∠BAC-cos 60°sin ∠BAC1114-12×∴|AB|=2Rsin ∠ACB=2=6,∴2a=||AC|-|AB||=14-6=8,∴a=4,又c=5,∴b2=c2-a2=25-16=9,∴所求双曲线方程为216x -29y =1.故选D.答案:D6.已知△ABC 的三边长|AB|=13,|BC|=4,|AC|=1,动点M 满足CM =λCA +μCB ,且λμ=14.(1)求|CM |最小值,并指出此时CM 与CA ,CB 的夹角; (2)是否存在两定点F1,F2使||1MF |-|2MF ||恒为常数k?若存在,指出常数k 的值,若不存在,说明理由.解:(1)由余弦定理知: cos ∠ACB=221413214+-⨯⨯=12⇒∠ACB=π3.因为|CM |2 =2CM =(λCA +μCB )2=λ2+16μ2+2λμCA ·CB=λ2+16μ2+1≥3.所以|CM |3,当且仅当λ=±1时,“=”成立.故|CM |3此时 <CM ,CA >=<CM ,CB >=π6或5π6.(2)以C 为坐标原点,∠ACB 的平分线所在直线为x 轴建立直角坐标系(如图),则A3122⎫⎪⎪⎭3,-2), 设动点M(x,y),因为CM =λCA +μCB , 所以33,2122x y μλμ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩⇒22222,322,2x y λμλμ⎧⎛⎫=+⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎩再由λμ=14知23x -y2=1,所以,动点M 的轨迹是以F1(-2,0),F2(2,0)为焦点,实轴长为3的双曲线, 即存在两定点F1(-2,0),F2(2,0)使||1MF |-|2MF ||恒为常数3即3.。
2014年高考一轮复习考点热身训练8.5双曲线
【金榜原创】2014年高考一轮复习考点热身训练:8.5双曲线一、选择题(每小题6分,共36分)1.(2012•福州模拟)已知双曲线2222y x a b-=1的一个焦点与抛物线x 2=4y 的焦点重合,且双曲线的实轴长是虚轴长的一半,则该双曲线的方程为( )(A)5y 2-54x 2=1 (B)22x y 54-=1 (C)22y x 54-=1 (D)5x 2-25y 4=12.(2012·沈阳模拟)双曲线2x n-y 2=1(n >1)的两个焦点为F 1,F 2,P 在双曲线上,且满足|PF 1|+|PF 2|=,则△PF 1F 2的面积为( ) (A)12(B)1 (C)2 (D)4 3.设双曲线的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为B ,如果直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( )(A (B (C )12 (D )124.(预测题)已知双曲线2x 25-2y 9=1的左支上一点M 到右焦点F 2的距离为18,N 是线段MF 2的中点,O 是坐标原点,则|ON|等于( )(A )4 (B )2 (C )1 (D )235.(2012·哈尔滨模拟)已知双曲线的右焦点为F ,过F 作双曲线一条渐近线的垂线,垂足为A ,过A 作x 轴的垂线,B 为垂足,且OF =3OB (O 为原点),则此双曲线的离心率为( )(C)2 (D)326.设F 1、F 2分别为双曲线22x a -22y b=1(a >0,b >0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )(A )3x ±4y=0 (B )3x ±5y=0(C )4x ±3y=0 (D )5x ±4y=0二、填空题(每小题6分,共18分)7.(2012·厦门模拟)设F 1、F 2分别是双曲线2222x y a b-=1的左、右焦点.若双曲线上存在点A ,使∠F 1AF 2=90°,且|AF 1|=3|AF 2|,则双曲线离心率为_________.8.P 为双曲线x 2-2y 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_______.9.以下四个关于圆锥曲线的命题中:①设A 、B 为两个定点,k 为非零常数,若|PA |-|PB |=k ,则动点P 的轨迹为双曲线;②过定圆C 上一定点A 作圆的动弦AB ,O 为坐标原点,若OP =12(OA +OB ),则动点P 的轨迹为椭圆;③方程2x 2-5x+2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;④双曲线2x 25-2y 9=1与椭圆2x 35+y 2=1有相同的焦点. 其中真命题的序号为_______(写出所有真命题的序号).三、解答题(每小题15分,共30分)10.点P 是以F 1,F 2为焦点的双曲线E :22x a -22y b=1(a>0,b>0)上的一点,已知PF 1⊥PF 2,|PF 1|=2|PF 2|,O 为坐标原点.(1)求双曲线的离心率e ;(2)过点P 作直线分别与双曲线两渐近线相交于P 1,P 2两点,且1OP ·2OP =274-,12PP +2PP =0,求双曲线E 的方程. 11.(易错题)已知斜率为1的直线l 与双曲线C :22x a -22y b=1(a>0,b>0)相交于B 、D 两点,且BD 的中点为M(1,3).(1)求C 的离心率;(2)设C 的右顶点为A ,右焦点为F ,|DF|·|BF|=17,求证:过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切.【探究创新】(16分)某飞船返回仓顺利返回地球后,为了及时救出航天员,地面指挥中心在返回仓预计到达的区域内安排了三个救援中心(如图1分别记为A ,B ,C ),B 地在A 地正东方向上,两地相距6 km ; C 地在B 地北偏东30°方向上,两地相距4 km ,假设P 为航天员着陆点,某一时刻A 救援中心接到从P 点发出的求救信号,经过4 s 后,B 、C 两个救援中心也同时接收到这一信号,已知该信号的传播速度为1 km/s.(1)求A 、C 两地救援中心的距离;(2)求P 相对A 的方向角;(3)试分析信号分别从P 点处和P 点的正上方Q 点(如图2,返回仓经Q 点垂直落至P 点)处发出时,A 、B 两个救援中心收到信号的时间差的变化情况(变大还是变小),并证明你的结论.答案解析1.【解析】选A.由2222y x a b -=1的一个焦点与x 2=4y 的焦点重合知c =1,又b=2a 故a 2+b 2=5a 2=1,∴a 2=15,b 2=45. ∴所求双曲线方程为5y 2-54x 2=1,选A. 2.【解析】选B.不妨设点P在双曲线的右支上,则1212PF PF PF PF ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩∴|PF 12又,∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,∴∠F 1PF 2=90°,∴12PF F S =121PF PF 2=1. 3.【解析】选D.因为焦点在x 轴上与焦点在y 轴上的离心率一样,所以不妨设双曲线方程为22x a -22y b =1(a>0,b>0),则双曲线的渐近线的斜率k=b a±, 一个焦点坐标为F(c,0),一个虚轴的端点为B(0,b),所以k FB =b c -,又因为直线FB 与双曲线的一条渐近线垂直,所以k ·k FB =b b a c -()=-1(b a -显然不符合), 即b 2=ac,c 2-a 2=ac,所以,c 2-a 2-ac=0,即e 2-e-1=0,解得e=12(负值舍去). 【变式备选】双曲线 22x a -22y b =1(a >0,b >0)的离心率为2,则2b 13a+的最小值为 ( )【解析】选A.因为双曲线的离心率为2,所以c a=2, 即c=2a ,c 2=4a 2;又因为c 2=a 2+b 2,所以a 2+b 2=4a 2,即, 因此2b 13a +=23a 13a +=1a 3a +≥=3,当且仅当a=13a时等号成立. 即2b 13a+4.【解析】选A.设双曲线的左焦点为F 1,由双曲线的定义知:|MF 2|-|MF 1|=10,又因为|MF 2|=18,所以|MF 1|=8,而|ON|=12|MF 1|=4. 5.【解题指南】解答本题的关键是求出点A 的横坐标,可先设出双曲线方程、焦点F 的坐标,求出直线FA 的方程从而联立方程组求A 的坐标.【解析】选B.不妨设双曲线方程为22x a -22y b=1 (a >0,b >0),渐近线方程为y=b a x,F(c,0), 则直线FA 的方程为y=a b-(x-c), 由()b y x a a y x c b ⎧=⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩,得2a x c aby c ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴OB =(2a c,0),由OF =3OB 得c =23a c , ∴22c a=e 2=3, ∴6.【解析】选C.设PF 1的中点为M ,因为|PF 2|=|F 1F 2|,所以F 2M ⊥PF 1,因为|F 2M|=2a ,在直角三角形F 1F 2M 中,|F 1,故|PF 1|=4b,根据双曲线的定义得4b-2c=2a,即2b-c=a,因为c 2=a 2+b 2,所以(2b-a)2=a 2+b 2,即3b 2-4ab=0,即3b=4a,故双曲线的渐近线方程是y=4x 3±, 即4x ±3y=0. 【变式备选】F 1,F 2是双曲线C :22x a -22y b=1(a>0,b>0)的两个焦点,P 是C 上一点,且△F 1PF 2是等腰直角三角形,则双曲线C 的离心率为( )(A)1(B)2(C)3 (D)3【解析】选A.设双曲线C 的焦距为2c,依题设不妨令|F 1F 2|=|PF 2|,即2c=2b a,∴2c=22c a a -, 即2ac=c 2-a 2,∴e 2-2e-1=0,∴e=1又∵e >1,∴.7.【解析】由双曲线的性质可知1222222122AF AF 2AF 2a AF AF 10AF 4c⎧-==⎪⎨+==⎪⎩|| ∴10a 2=4c 2,∴22c 10a 4=,∴e=c a 2=.答案:28.【解析】双曲线的两个焦点F 1(-4,0)、F 2(4,0)分别为两个圆的圆心,两圆的半径分别为r 1=2,r 2=1.由题意得|PM|max =|PF 1|+2,|PN|min =|PF 2|-1,故|PM|-|PN|的最大值为(|PF 1|+2)-(|PF 2|-1)=|PF 1|-|PF 2|+3=5.答案:5【方法技巧】圆锥曲线上的点到定点距离的和、差的最值的求法一般不用选变量建立目标函数的方法求解,而是利用该点适合圆锥曲线的定义,将所求转化为与焦点的距离有关的最值问题,再利用数形结合法求解.9.【解析】①错误,当k >0且k <|AB|,表示以A 、B 为焦点的双曲线的一支;当k >0且k=|AB|时表示一条射线;当k >0且k >|AB|时,不表示任何图形;当k <0时,类似同上.②错误,P 是AB 中点,且P 到圆心与A 的距离的平方和为定值.故P 的轨迹应为圆.③方程两根为12和2,可以作为椭圆和双曲线的离心率,故正确.④由标准方程易求双曲线和椭圆的焦点坐标都为(0),故正确.答案:③④10.【解析】(1)∵|PF 1|=2|PF 2|,|PF 1|-|PF 2|=2a ,∴|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a.∵PF 1⊥PF 2,∴(4a)2+(2a)2=(2c)2,即5a 2=c 2,∴e(2)由(1)知双曲线的方程可设为22x a -22y 4a=1,渐近线方程为y =±2x. 设P 1(x 1,2x 1),P 2(x 2,-2x 2),P(x ,y),∵1OP ·2OP =-3x 1x 2=274-⇒x 1x 2=94, ∵21PP +2PP =0⇒12122x x x 32(2x x )y 3⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩+=-= ∵点P 在双曲线上, ∴2122(2x x )9a +-2122(2x x )9a -=1, 化简得x 1x 2=29a 8, ∴29a 8=94⇒a 2=2, ∴双曲线方程为2x 2-2y 8=1. 11.【解析】(1)由题意知,l 的方程为y =x +2.代入C 的方程,并化简,得(b 2-a 2)x 2-4a 2x -4a 2-a 2b 2=0.设B(x 1,y 1)、D(x 2,y 2),则x 1+x 2=2224a b a-, x 1·x 2=222224a a b b a +--, ①由M(1,3)为BD 的中点知12x x 2+=1, 故12×2224a b a -=1, 即b 2=3a 2, ②故c 2a ,所以C 的离心率e =c a=2. (2)由①②知,C 的方程为:3x 2-y 2=3a 2,A(a,0),F(2a,0),x 1+x 2=2,x 1·x 2=243a 2+-<0, 故不妨设x 1≤-a ,x 2≥a.|BF|1,|FD|2-a,|BF|·|FD|=(a -2x 1)(2x 2-a)=-4x 1x 2+2a(x 1+x 2)-a 2=5a 2+4a +8.又|BF|·|FD|=17,故5a 2+4a +8=17,解得a =1或a =95-(舍去).故|BD||x 1-x 2|连接MA ,则由A(1,0),M(1,3)知|MA|=3,从而|MA|=|MB|=|MD|,且MA ⊥x 轴,因此以M 为圆心,MA 为半径的圆经过A 、B 、D 三点,且在点A 处与x 轴相切.所以过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切.【探究创新】【解析】(1)以AB 的中点为坐标原点,AB 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系,则A(-3,0),B(3,0),C(5,,则 (km),即A 、C 两个救援中心的距离为(2)∵|PC|=|PB|,所以P 在BC 线段的垂直平分线上.又∵|PB|-|PA|=4,所以P 在以A 、B 为焦点的双曲线的左支上,且|AB|=6, ∴双曲线方程为2x 4-2y 5=1(x <0).BC 的垂直平分线的方程为-7=0,联立两方程解得: x=-8.∴P(-8,∴k PA =tan ∠PAB=∴∠PAB =120°,所以P 点在A 点的北偏西30°方向上.(3)如图,设|PQ|=h,|PB|=x,|PA|=y,∵|QB|-|QA|22=(x y)-<1,∴|QB| -|QA|<|PB|-|PA|,∴QB1-QA1<PB1-PA1.即信号从P点的正上方Q点处发出时A、B收到信号的时间差比信号从P点处发出时A、B收到信号的时间差变小.。
2014届高考数学一轮复习练习第八章第6课时双曲线(新人教A版)
一、选择题 1.若k ∈R ,则方程x 2k +3+y 2k +2=1表示焦点在x 轴上的双曲线的充要条件是( ) A .-3<k <-2 B .k <-3C .k <-3或k >-2D .k >-2解析:选A.由题意可知,⎩⎪⎨⎪⎧k +3>0,k +2<0,解得-3<k <-2. 2.(2012·高考福建卷)已知双曲线x 2a 2-y 25=1的右焦点为(3,0),则该双曲线的离心率等于( )A.31414B.324C.32D.43解析:选C.由双曲线中a ,b ,c 的关系c 2=a 2+b 2,得32=a 2+5,∴a 2=4.∴e =c a =32. 3.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为( ) A .y =±12x B .y =±2x C .y =±4x D .y =±14x 解析:选A.由题意a 2-b 2a =32,所以a 2=4b 2. 故双曲线的方程可化为x 24b 2-y 2b2=1, 故其渐近线方程为y =±12x . 4.已知双曲线中心在原点且一个焦点为F 1(-5,0),点P 位于该双曲线上,线段PF 1的中点坐标为(0,2),则双曲线的方程是( ) A.x 24-y 2=1 B .x 2-y 24=1 C.x 22-y 23=1 D.x 23-y 22=1 解析:选B.设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),由PF 1中点为(0,2)知,PF 2⊥x 轴,P (5,4),即b 2a =4,b 2=4a ,∴5-a 2=4a ,a =1,b =2,∴双曲线方程为x 2-y 24=1. 5.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 =( )A. 14B. 35C. 34D. 45解析:选C.由x 2-y 2=2知,a 2=2,b 2=2,c 2=a 2+b 2=4,∴a =2,c =2.又∵|PF 1|-|PF 2|=2a ,|PF 1|=2|PF 2|,∴|PF 1|=42,|PF 2|=2 2.又∵|F 1F 2|=2c =4,∴由余弦定理得,cos ∠F 1PF 2=(42)2+(22)2-422×42×22=34. 二、填空题6.(2013·南京调研)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的实轴长为2,离心率为2,则双曲线C 的焦点坐标是________.解析:∵2a =2,∴a =1.又c a=2,∴c =2,∴双曲线C 的焦点坐标是(±2,0). 答案:(±2,0)7.已知双曲线的中心在原点,一个顶点的坐标是(-3,0),且焦距与实轴长之比为5∶3,则双曲线的标准方程是________.解析:可求得a =3,c =5.焦点的位置在x 轴上,所得的方程为x 29-y 216=1. 答案:x 29-y 216=1 8.(2013·武汉调研)与椭圆x 24+y 2=1共焦点且过点P (2,1)的双曲线方程为________. 解析:设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0), ∴a 2+b 2=4-1=3.又4a 2-1b 2=1,解得a 2=2,b 2=1, ∴双曲线的方程为x 22-y 2=1. 答案:x 22-y 2=1 三、解答题9.已知双曲线关于两坐标轴对称,且与圆x 2+y 2=10相交于点P (3,-1),若此圆过点P 的切线与双曲线的一条渐近线平行,求此双曲线的方程.解:切点为P (3,-1)的圆x 2+y 2=10的切线方程是3x -y =10.∵双曲线的一条渐近线与此切线平行,且双曲线关于两坐标轴对称,∴两渐近线方程为3x ±y =0.设所求双曲线方程为9x 2-y 2=λ(λ≠0).∵点P (3,-1)在双曲线上,代入上式可得λ=80,∴所求的双曲线方程为x 2809-y 280=1. 10.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且点(4,-10)在双曲线上.(1)求双曲线的方程; (2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:点M 在以F 1F 2为直径的圆上;(3)求△F 1MF 2的面积.解:(1)∵离心率e =2,∴双曲线为等轴双曲线,可设其方程为x 2-y 2=λ(λ≠0).∵点(4,-10)在双曲线上,∴λ=42-(-10)2=6.∴所求双曲线方程为x 2-y 2=6.(2)证明:若点M (3,m )在双曲线上,则32-m 2=6,∴m 2=3.由双曲线x 2-y 2=6知焦点F 1(-23,0),F 2(23,0),∴MF 1→·MF 2→=(-23-3,-m )·(23-3,-m )=9-(23)2+m 2=0, 即MF 1→⊥MF 2→,故点M 在以F 1F 2 为直径的圆上.(3)S △F 1MF 2=12×|F 1F 2|×|m |=23×3=6.一、选择题1.已知双曲线x 225-y 29=1的左支上一点M 到右焦点F 2的距离为18,N 是线段MF 2的中点,O 是坐标原点,则|ON |等于( )A .4B .2C .1 D.23解析:选A.设双曲线的左焦点为F 1,由双曲线的定义知:|MF 2|-|MF 1|=10.又因为|MF 2|=18,所以|MF 1|=8,而|ON |=12|MF 1|=4. 2.(2013·贵阳模拟)已知O 为平面直角坐标系的原点,F 2为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点,E 为OF 2的中点,过双曲线左顶点A 作两渐近线的平行线分别与y 轴交于C ,D 两点,B 为双曲线的右顶点,若四边形ACBD 的内切圆经过点E ,则双曲线的离心率为( )A .2 B. 2C. 3D.233解析:选B.作草图,易知直线BC 的方程为x a +y b =1,圆心O 到BC 的距离为1⎝⎛⎭⎫1a 2+⎝⎛⎭⎫1b 2=c 2, ∴2ab =c 2,∴4a 2(c 2-a 2)=c 4,同除以a 4得,e 4-4e 2+4=0,∴(e 2-2)2=0,∴e 2=2,∴e =2或-2(舍),∴e = 2.二、填空题3.如图所示,△F AB 中,∠F AB =150°,△F AB 的面积等于2-3,那么以F 为右焦点,A ,B 分别为实轴,虚轴上一个端点的双曲线的标准方程是________.解析:设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0), 则A ,B ,F 的坐标分别为(a,0),(0,b ),(c,0).由已知条件可得⎩⎪⎨⎪⎧ 12b (c -a )=2-3,b a =tan 30°,a 2+b 2=c 2,解得⎩⎨⎧ a =6,b =2,c =2 2.∴双曲线的标准方程为x 26-y 22=1.答案:x 26-y 22=1 4.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P A 1→·PF 2→的最小值为________.解析:由题可知A 1(-1,0),F 2(2,0),设P (x ,y )(x ≥1), 则P A 1→=(-1-x ,-y ),PF 2→=(2-x ,-y ),P A 1→·PF 2→=(-1-x )(2-x )+y 2=x 2-x -2+y 2=x 2-x -2+3(x 2-1)=4x 2-x -5.∵x ≥1,函数f (x )=4x 2-x -5的图象的对称轴为x =18, ∴当x =1时,P A 1→·PF 2→取得最小值-2.答案:-2三、解答题5.直线l :y =3(x -2)和双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)交于A ,B 两点,且|AB |=3,又l 关于直线l 1:y =b ax 对称的直线l 2与x 轴平行. (1)求双曲线C 的离心率e ;(2)求双曲线C 的方程.解:(1)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1过一、三象限的渐近线l 1:x a -y b=0的倾斜角为α. 因为l 和l 2关于l 1对称,记它们的交点为P ,l 与x 轴的交点为M . 而l 2与x 轴平行,记l 2与y 轴的交点为Q .依题意有∠QPO =∠POM =∠OPM =α.又l :y =3(x -2)的倾斜角为60°,则2α=60°,所以tan 30°=b a =33. 于是e 2=c 2a 2=1+b 2a 2=1+13=43, 所以e =233. (2)由b a =33,于是设双曲线方程为x 23k 2-y 2k2=1(k ≠0), 即x 2-3y 2=3k 2.将y =3(x -2)代入x 2-3y 2=3k 2中,得x 2-3·3(x -2)2=3k 2.化简得到8x 2-36x +36+3k 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=1+3|x 1-x 2|=2(x 1+x 2)2-4x 1x 2=2362-4·8·(36+3k 2)8=9-6k 2=3,求得k 2=1. 故所求双曲线方程为x 23-y 2=1.高%考[试∠题╬库。
高考数学(理)一轮知识点专题讲座:双曲线(含答案)
【名师面对面】2014届数学一轮知识点讲座:考点34 双曲线加(*)号的知识点为了解内容,供学有余力的学生学习使用一.考纲目标双曲线的定义、标准方程与几何性质 二.知识梳理 1.双曲线定义:①到两个定点F 1与F 2的距离之差的绝对值等于定长(<|F 1F 2|)的点的轨迹(21212F F a PF PF <=-(为常数))这两个定点叫双曲线的焦点②(*)动点到一定点F 的距离与它到一条定直线l 的距离之比是常数e(e >1)时,这个动点的轨迹是双曲线,这定点叫做双曲线的焦点,定直线l 叫做双曲线的准线 2.双曲线图像中线段的几何特征:⑴实轴长122A A a =,虚轴长2b,焦距122F F c = ⑵顶点到焦点的距离:11A F =22A F c a =-,12A F =21A F a c =+⑶(*)顶点到准线的距离:21122 a A K A K a c ==-;21221 a A K A K a c==+⑷(*)焦点到准线的距离:2211221221 a a F K F K c F K F K c c c ==-==+或⑸(*)两准线间的距离: 2122a K K c=⑹(*)21F PF ∆中结合定义a PF PF 221=-与余弦定理21cos PF F ∠,将有关线段1PF 、2PF 、21F F 和角结合起来,12212cot2PF F F PF S b ∆∠= ⑺离心率:121122121122PF PF A F A F c e PM PM A K A K a ======∈(1,+∞) ⑻焦点到渐近线的距离:虚半轴长b⑼(*)通径的长是a b 22,焦准距2b c ,焦参数2b a(通径长的一半)其中222b a c +=a PF PF 221=- 3. 双曲线标准方程的两种形式:①22a x -22b y =1,c=22b a +,焦点是F 1(-c ,0),F 2(c ,0) ②22a y -22b x =1,c=22b a +,焦点是F 1(0,-c )、F 2(0,c ) 4.双曲线的性质:22a x -22by =1(a >0,b >0)⑴范围:|x|≥a ,y ∈R⑵对称性:关于x 、y 轴均对称,关于原点中心对称 ⑶顶点:轴端点A 1(-a ,0),A 2(a ,0) ⑷渐近线:①若双曲线方程为12222=-b y a x ⇒渐近线方程⇒=-02222b y a x x a by ±=②若渐近线方程为x aby ±=⇒0=±b y a x ⇒双曲线可设为λ=-2222b y a x③若双曲线与12222=-b y a x 有公共渐近线,可设为λ=-2222by a x (0>λ,焦点在x 轴上,0<λ,焦点在y 轴上)④特别地当⇔=时b a 离心率2=e ⇔两渐近线互相垂直,分别为y=x ±,此时双曲线为等轴双曲线,可设为λ=-22y x ;y=a b x ,y=-abx ⑸(*)准线:l 1:x=-c a 2,l 2:x=c a 2,两准线之距为2122a K K c =⋅⑹(*)焦半径:21()a PF e x ex a c =+=+,(点P 在双曲线的右支上x a ≥);22()a PF e x ex a c=-=-,(点P 在双曲线的右支上x a ≥); 当焦点在y 轴上时,标准方程及相应性质(略)⑺(*)与双曲线12222=-b y a x 共渐近线的双曲线系方程是λ=-2222b y a x )0(≠λ⑻(*)与双曲线12222=-b y a x 共焦点的双曲线系方程是12222=--+kb y k a x三.考点逐个突破 1.双曲线的定义例1.(1) 双曲线221x my -=的实轴长是虚轴长的2倍,则m 等于 A .14B .12C .D .解析:双曲线的标准方程为2211y x m-=,所以0m >,且2211,a b m ==,因为24a b =,所以2a b =,224a b =,即41m=,解得4m =,选D (2)设点P 到点M (-1,0)、N (1,0)距离之差为2m ,到x 轴、y 轴距离之比为2,求m 的取值范围分析:由|PM|-|PN|=2m ,得||PM|-|PN||=2|m|知点P 的轨迹是双曲线,由点P 到x 轴、y 轴距离之比为2,知点P 的轨迹是直线,由交轨法求得点P 的坐标,进而可求得m 的取值范围解:设点P 的坐标为(x ,y ),依题意得||||x y =2, 即y=±2x (x ≠0)①因此,点P (x ,y )、M (-1,0)、N (1,0)三点不共线, 从而得 ||PM|-|PN||<|MN|=2 ∵||PM|-|PN||=2|m|>0,∴0<|m|<1因此,点P 在以M 、N 为焦点,实轴长为2|m|的双曲线上故22m x -221my -=1 ②将①代入②,并解得x 2=22251)1(m m m --,∵1-m 2>0,∴1-5m 2>0 解得0<|m|<55, 即m 的取值范围为(-55,0)∪(0,55) 评述:本题考查了双曲线的定义、标准方程等基本知识,考查了逻辑思维能力及分析问题、解决问题的能力解决此题的关键是用好双曲线的定义(3) 给出问题:F 1、F 2是双曲线162x -202y =1的焦点,点P 在双曲线上若点P 到焦点F 1的距离等于9,求点P 到焦点F 2的距离某学生的解答如下:双曲线的实轴长为8,由||PF 1|-|PF 2||=8,即|9-|PF 2||=8,得|PF 2|=1或17该学生的解答是否正确?若正确,请将他的解题依据填在下面横线上;若不正确,将正确结果填在下面横线上______________________________________________________ 答案:|PF 2|=17解析:易知P 与F 1在y 轴的同侧,|PF 2|-|PF 1|=2a ,∴|PF 2|=17 2.双曲线的标准方程例2. (1)已知双曲线中心在原点,一个焦点为)0,5(1-F ,点P 在双曲线上,且线段1PF 的中点坐标为(0,),则此双曲线的方程是 ,离心率是 .解析:由双曲线的焦点可知c =,线段PF 1的中点坐标为(0,2),所以设右焦点为2F ,则有2PF x ⊥,且24PF =,点P 在双曲线右支上.所以16PF ===,所以126422PF PF a -=-==,所以2221,4a b c a ==-=,所以双曲线的方程为1422=-y x ,离心率ce a== (2)根据下列条件,求双曲线方程:(1)与双曲线221916x y -=有共同的渐近线,且过点(-3,23); (2)与双曲线162x -42y =1有公共焦点,且过点(32,2)分析:设双曲线方程为22a x -22by =1,求双曲线方程,即求a 、b ,为此需要关于a 、b 的两个方程,由题意易得关于a 、b 的两个方程解法一:(1)设双曲线的方程为22a x -22by =1,由题意,得243(3)19b a ⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩解得a 2=49,b 2=4 所以双曲线的方程为492x -42y =1(2)设双曲线方程为22a x -22by =1由题意易求c=25又双曲线过点(32,2),∴22)23(a -24b=1又∵a 2+b 2=(25)2, ∴a 2=12,b 2=8故所求双曲线的方程为122x -82y =1解法二:(1)设所求双曲线方程为92x -162y =λ(λ≠0),将点(-3,23)代入得λ=41,所以双曲线方程为92x -162y =41(2)设双曲线方程为k x -162-ky +42=1,将点(32,2)代入得k=4,所以双曲线方程为122x -82y =1点评:求双曲线的方程,关键是求a 、b ,在解题过程中应熟悉各元素(a 、b 、c 、e 及准线)之间的关系,并注意方程思想的应用若已知双曲线的渐近线方程ax ±by=0,可设双曲线方程为a 2x 2-b 2y 2=λ(λ≠0) 3.双曲线的几何性质例3.(1) 设双曲线12222=-by a x 的一条渐近线与抛物线y=x 2+1 只有一个公共点,则双曲线的离心率为( ). A.45B. 5C. 25D.5【解析】:双曲线12222=-b y a x 的一条渐近线为x a b y =,由方程组21b y x a y x ⎧=⎪⎨⎪=+⎩,消去y,得210b x x a -+=有唯一解,所以△=2()40ba-=, 所以2ba=,2c e a ====,故选D. 答案:D.【命题立意】:本题考查了双曲线的渐近线的方程和离心率的概念,以及直线与抛物线的位置关系,只有一个公共点,则解方程组有唯一解.本题较好地考查了基本概念基本方法和基本技能.(2) 双曲线22133x y -=的渐近线方程为_____;离心率为______.解析:由双曲线的方程可知双曲线的焦点在轴,223a b ==,所以26a b c ===,即c =by x x a =±=±,离心率c e a ===. (3)双曲线2213645x y -=的渐近线方程为______;离心率为______.解析:由双曲线的标准方程可知,2236,45a b ==,所以281,9c c ==,6,a b ==所以双曲线的渐近线方程为b y x x x a =±==,离心率9362c e a === (4)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的焦距为,且过点(2,3),则它的渐近线方程为 .解析:由题意知24c =,所以2c =.又点(2,3)在双曲线上,所以2a =,即1a =,所以b ===.双曲线的渐近线方程为by x a=±=. 4.综合运用例4.(1) 以双曲线221916x y -=的右焦点为圆心,并与其渐近线相切的圆的标准方程是解析:双曲线的渐近线为43y x =±,不妨取43y x =,即430x y -=.双曲线的右焦点为(5,0),圆心到直线430x y -=的距离为4d ==,即圆的半径为4,所以所求圆的标准方程为22(5)16x y -+=.(2)已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的离心率为,一个焦点与抛物线x y 162=的焦点相同,则双曲线的渐近线方程为 A .x y 23±= B .x y 23±= C .x y 33±= D .x y 3±=解析:抛物线的焦点坐标为(4,0),所以双曲线中4c =.又2ce a==,所以2,a b ====.所以双曲线飞渐近线方程为b y x x a =±==,选D.(3) 已知1(,0)F c -,2(,0)F c 分别是双曲线1C :22221x y a b-=(0,0)a b >>的两个焦点,双曲线1C和圆2C :222x y c +=的一个交点为,且12212PF F PF F ∠=∠,那么双曲线1C 的离心率为 ABC .D1+解析:因为圆的半径为,所以三角形12PF F ∆为直角三角形,又12212PF F PF F ∠=∠,所以126PF F π∠=,所以21,PF c PF ==.又122PF PF c a -=-=,即1c a ==+,选D. (4) 已知双曲线的方程为1422=-y x , 直线l 通过其右焦点F 2,且与双曲线的右支交于A 、B 两点,将A 、B 与双曲线的左焦点F 1连结起来,求|F 1A|·|F 1B|的最小值解:设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),A 到双曲线的左准线x= ─c a 2= ─54的距离d=|x 1+54|=x 1+54,由双曲线的定义,d AF ||1=e=25,∴|AF 1|=25(x 1+54)=25x 1+2, 同理,|BF 1|=25x 2+2, ∴|F 1A|·|F 1B|=(25x 1+2)(25x 2+2)=45x 1x 2+5(x 1+x 2)+4 (1) 双曲线的右焦点为F 2(5,0),(1)当直线的斜率存在时设直线AB 的方程为:y=k(x─5),由⎪⎩⎪⎨⎧=--=14)5(22y x x k y 消去y 得 (1─4k 2)x 2+85k 2x─20k 2─4=0,∴x 1+x 2=145822-k k , x 1x 2= ─1442022-+k k ,代入(1)整理得|F 1A|·|F 1B|=1452514402222-++-k k k k +4=1456522-+k k +4=14485)41(6522-+-k k +4=481+)14(4852-k ∴|F 1A|·|F 1B|>481; (2)当直线AB 垂直于x 轴时,容易算出|AF 2|=|BF 2|=21, ∴|AF 1|=|BF 1|=2a+21=29(双曲线的第一定义), ∴|F 1A|·|F 1B|=481 由(1), (2)得:当直线AB 垂直于x 轴时|F 1A|·|F 1B| 取最大值481(5) 已知椭圆具有性质:若M 、N 是椭圆C 上关于原点对称的两个点,点P 是椭圆上任意一点,当直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN 时,那么k PM 与k PN 之积是与点P 位置无关的定值试对双曲线C ′:22a x -22by =1写出具有类似特性的性质,并加以证明解:类似的性质为若MN 是双曲线22a x -22by =1上关于原点对称的两个点,点P 是双曲线上任意一点,当直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN 时,那么k PM 与k PN 之积是与点P 位置无关的定值设点M 的坐标为(m ,n ),则点N 的坐标为(-m ,-n ),其中22a m -22bn =1又设点P 的坐标为(x ,y ),由k PM =m x n y --,k PN =mx ny ++, 得k PM ·k PN =m x n y --·m x n y ++=2222m x n y --,将y 2=22a b x 2-b 2,n 2=22a b m 2-b 2,代入得 k PM ·k PN =22ab。
【聚焦典型题】(苏教版)2014届高考一轮数学(理):《双曲线》
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一条规律
双曲线为等轴双曲线⇔双曲线的离心率 e= 2⇔双曲线的两条渐近线互相垂直(位置关系).
求双曲线方程的两种方法: (1)定义法:由题目条件判断出动点轨迹是双曲线, 由双曲线定义,确定 2a、2b 或 2c,从而求出 a2、b2, 写出双曲线方程. (2)待定系数法:先确定焦点是在 x 轴上还是在 y 轴上, 设出标准方程, 再由条件确定 a2、 2 的值, b 即“先 定型,再定量”;如果焦点位置不好确定,可将双曲线 x2 y2 方程设为 2- 2=λ(λ≠0),再根据条件求 λ 的值. m n
22 ∴ 2-(-3)2=λ,即 λ=-8. 2 y2 x2 ∴所求双曲线的标准方程为 - =1. 8 32 2 2 y x 答案 - =1 8 32
法二完
考向二 求双曲线的标准方程
x 2 y2 【训练 2】 已知双曲线 2- 2=1(a>0,b>0)和椭 x 轴上和 y 轴上,设出相应 a b 的标准方程可解; 也可根据 渐近线方程的形式设出双 x 2 y2 圆 + =1 有相同的焦点,且双曲线的离心率是 曲线的方程,再进行求解. 16 9 【方法锦囊 】 椭圆离心率的两倍,则双曲线的方程为________.
x2 y2 4.(2011· 山东)已知双曲线 2- 2=1(a> a b 0,b>0)的两条渐近线均和圆 C:x2+y2 -6x+5=0 相切,且双曲线的右焦点为 圆 C 的圆心,则该双曲线的方程为 ( ). 2 x y2 x2 y2 A. - =1 B. - =1 5 4 4 5 2 2 x y x2 y2 C. - =1 D. - =1 3 6 6 3 5.(2012· 江苏)在平面直角坐标系 xOy x2 y2 中,若双曲线m - 2 =1 的离心率为 m +4 5,则 m 的值为________.
高考数学一轮总复习 第八章 双曲线
(2)设与双曲线x22-y2=1 有公共渐近线的双曲线方程为x22 -y2=k,将点(2,-2)代入得 k=222-(-2)2=-2.
∴双曲线的标准方程为y22-x42=1. [答案] (1)x42-y32=1 (2)y22-x42=1
为 y=±43x,即 4x+3y=0 或 4x-3y=0.
• [答案] 4x+3y=0或4x-3y=0
5.给出下列命题: 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平面内到点 F1(0,4),F2(0,-4)距离之差的绝对值等于 8 的点的轨迹是双曲线. ③方程xm2-yn2=1(mn>0)表示焦点在 x 轴上的双曲线.
所以 e=ac= a2a= 2. [答案] ④⑤
• [典例透析]
• 考向一 双曲线的定义及应用
• 例1 (1)( ·陕西师大附中模拟)设过双曲线x2-y2=9左焦点F1的直线 交双曲线的左支于点P,Q,F2为双曲线的右焦点.若|PQ|=7,则 △F2PQ的周长为( )
• A.19
B.26
• C.43
D.50
• (2)已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9,动圆M同时与圆 C1及圆C2相外切,则动圆圆心M的轨迹方程为________.
• 思路点拨 (1)利用双曲线定义|PF2|-|QF2|=2a及三角形周长的计算求 解.
• (2) 根据双曲线的定义求轨迹方程.
[解析] (1)如图,由双曲线的定义 可得||PQFF22||--||PQFF11|=|=22aa,, 将两式相加得|PF2|+|QF2|-|PQ|=4a, ∴△F2PQ 的周长为|PF2|+|QF2|+|PQ| =4a+|PQ|+|PQ|=4×3+2×7=26.
2014年高考双曲线专题做题技巧与方法总结_共11页
顶点
质 轴
(a,0), (a,0)
(0,a), (0, a)
实轴长 2a,虚轴长 2b
离心率 渐近线 2.共渐近线的双曲线系方程:
ybx a
e c (1, ) a
yax b
x2 y2
x2 y2
与双曲线a2-b2=1 有相同渐近线的双曲线系方程可设为a2-b2=λ(λ≠0),
若 λ>0,则双曲线的焦点在 x 轴上;若 λ<0,则双曲线的焦点在 y 轴上.
题型 2 求双曲线的标准方程 [例 2 ] 已知双曲线 C 与双曲线 x2 - y 2 =1 有公共焦点,且过点(3 2 ,2),
16 4 求双曲线 C 的方程.
[解析] 解法一:设双曲线方程为 x2 - y 2 =1.由题意易求 c=2 5 .
a2 b2
又双曲线过点(3 2 ,2),∴ (3 2)2 - 4 =1.
a2
2
b2
e 13 3
热点考点题型探析
考点 1 双曲线的定义及标准方程
题型 1:运用双曲线的定义 [例 1] 已知两圆 C1:(x+4)2+y2=2,C2:(x-4)2+y2=2,动圆 M 与两圆
C1、C2 都相切,则动圆圆心 M 的轨迹方程是( )
x2 y2
x2 y2
A.x=0 B. 2 -14=1(x≥ 2)
Pi 与 P7i i 1,2,3关于 y 轴对称,则 P1F P2 F P3 F P4 F P5 F P6 F 的
值是( ) A.9 B.16 C.18
D.27
[解析] P1F P6F P2F P5F P3F P4F 6 ,选 C
3.
P
是双曲线
2014届高考数学大一轮复习(Word版题库含解析)9.6 双曲线
9.6 双曲线一、选择题1.已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)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P 在双曲线上,则双曲线的离心率为( ) A .4+2 3 B.3-1 C.3+12D.3+1解析 (数形结合法)因为MF 1的中点P 在双曲线上,|PF 2|-|PF 1|=2a ,△MF 1F 2为正三角形,边长都是2c ,所以3c -c =2a ,所以e =c a =23-1=3+1,故选D.答案 D【点评】 本题利用双曲线的定义列出关于a 、c 的等式,从而迅速获解.2. 已知双曲线C :22x a -22y b=1的焦距为10 ,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为( )A .220x -25y =1 B.25x -220y =1 C.280x -220y =1 D.220x -280y =1答案 A3.设双曲线x 2a 2-y 29=1(a >0)的渐近线方程为3x ±2y =0,则a 的值为( ).A .4B .3C .2D .1解析 双曲线x 2a 2-y 29=1的渐近线方程为3x ±ay =0与已知方程比较系数得a =2.4.设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( ). A. 2 B. 3 C .2D .3解析 设双曲线C 的方程为x 2a 2-y 2b 2=1,焦点F (-c,0),将x =-c 代入x 2a 2-y 2b2=1可得y 2=b 4a 2,所以|AB |=2×b 2a =2×2a ,∴b 2=2a 2,c 2=a 2+b 2=3a 2,∴e =ca= 3.答案 B5.设F 1、F 2是双曲线x 23-y 2=1的两个焦点,P 在双曲线上,当△F 1PF 2的面积为2时,1PF ·2PF 的值为( ) A .2 B .3 C .4D .6解析 设点P (x 0,y 0),依题意得,|F 1F 2|=23+1=4,S △PF 1F 2=12|F 1F 2|×|y 0|=2|y 0|=2,|y 0|=1,x 203-y 20=1,x 20=3(y 20+1)=6,1PF ·2PF =(-2-x 0,-y 0)·(2-x 0,-y 0)=x 20+y 20-4=3. 答案 B6.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左顶点与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1),则双曲线的焦距为( ).A .2 3B .2 5C .4 3D .4 5解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a +p2=4,-p2=-2,-1=-·b a⇒⎩⎨⎧p =4,a =2,b =1⇒c =a 2+b 2= 5.∴双曲线的焦距2c =2 5.7.如图,已知点P 为双曲线x 216-y 29=1右支上一点,F 1、F 2分别为双曲线的左、右焦点,I 为△PF 1F 2的内心,若S △IPF 1=S △IPF 2+λS △IF 1F 2成立,则λ的值为( )A.58B.5C.43D.34解析 根据S △IPF 1=S △IPF 2+λS △IF 1F 2,即|PF 1|=|PF 2|+λ|F 1F 2|,即2a =λ2c ,即λ=a c =45.答案 B 二、填空题8.双曲线x 23-y 26=1的右焦点到渐近线的距离是________.解析 由题意得:双曲线x 23-y 26=1的渐近线为y =±2x .∴焦点(3,0)到直线y =±2x 的距离为322+1= 6. 答案 69.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1左、右焦点分别为F 1、F 2,过点F 2作与x 轴垂直的直线与双曲线一个交点为P ,且∠PF 1F 2=π6,则双曲线的渐近线方程为________.解析 根据已知|PF 1|=2b 2a 且|PF 2|=b 2a ,故2b 2a -b 2a =2a ,所以b 2a 2=2,ba= 2.答案 y =±2x10.已知双曲线22221(0b 0)x y a a b-=>,>的两条渐近线均和圆:22650x y x +-+=相切,且双曲线的右焦点为圆C 的圆心,则该双曲线的方程为____________.c=3,所以b=2,即25a =,所以该双曲线的方程为22154x y -=. 答案 22154x y -= 11.如图,已知双曲线以长方形ABCD 的顶点A 、B 为左、右焦点,且双曲线过C 、D 两顶点.若AB =4,BC =3,则此双曲线的标准方程为________.解析 设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0).由题意得B (2,0),C (2,3),∴⎩⎨⎧4=a 2+b 2,4a 2-9b 2=1,解得⎩⎨⎧a 2=1,b 2=3,∴双曲线的标准方程为x 2-y 23=1.答案 x 2-y 23=112.已知点(2,3)在双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)上,C 的焦距为4,则它的离心率为________.解析 根据点(2,3)在双曲线上,可以很容易建立一个关于a ,b 的等式,即4a2-9b 2=1,考虑到焦距为4,这也是一个关于c 的等式,2c =4,即c =2.再有双曲线自身的一个等式a 2+b 2=c 2,这样,三个方程,三个未知量,可以解出a =1,b =3,c =2,所以,离心率e =2. 答案 2三、解答题13.已知双曲线E 的中心为原点,F (3,0)是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为N (-12,-15),则E 的方程. 解析 设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),由题意知c =3,a 2+b 2=9, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有:⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2-y 21b2=1,x 22a 2-y 22b 2=1,两式作差得:y 1-y 2x 1-x 2=b 2x 1+x 2a 2y 1+y 2=-12b 2-15a 2=4b 25a 2, 又AB 的斜率是-15-0-12-3=1,所以将4b 2=5a 2代入a 2+b 2=9得a 2=4,b 2=5.所以双曲线的标准方程是x 24-y 25=1.14.求适合下列条件的双曲线方程.(1)焦点在y 轴上,且过点(3,-42)、⎝ ⎛⎭⎪⎫94,5.(2)已知双曲线的渐近线方程为2x ±3y =0,且双曲线经过点P (6,2).解析 (1)设所求双曲线方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),则因为点(3,-42),⎝ ⎛⎭⎪⎫94,5在双曲线上, 所以点的坐标满足方程,由此得⎩⎪⎨⎪⎧32a 2-9b 2=1,25a 2-8116b 2=1.令m =1a 2,n =1b 2,则方程组化为⎩⎨⎧32m -9n =1,25m -8116n =1.解方程组得⎩⎪⎨⎪⎧m =116,n =19.∴a 2=16,b 2=9.所求双曲线方程为y 216-x 29=1.(2)由双曲线的渐近线方程y =±23x ,可设双曲线方程为x 29-y 24=λ(λ≠0).∵双曲线过点P (6,2),∴69-44=λ,λ=-13,故所求双曲线方程为34y 2-13x 2=1.15.设A ,B 分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左,右顶点,双曲线的实轴长为43,焦点到渐近线的距离为 3. (1)求双曲线的方程;(2)已知直线y =33x -2与双曲线的右支交于M 、N 两点,且在双曲线的右支上存在点D ,使OM →+ON →=tOD →,求t 的值及点D 的坐标.解析 (1)由题意知a =23,∴一条渐近线为y =b 23x ,即bx -23y =0,∴|bc |b 2+12=3, ∴b 2=3,∴双曲线的方程为x 212-y 23=1. (2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),D (x 0,y 0), 则x 1+x 2=tx 0,y 1+y 2=ty 0,将直线方程代入双曲线方程得x 2-163x +84=0, 则x 1+x 2=163,y 1+y 2=12,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0y 0=433,x 212-y 203=1,∴⎩⎨⎧x 0=43,y 0=3,∴t =4,点D 的坐标为(43,3).16.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10). (1)求双曲线方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:MF 1→·MF 2→=0;(3)求△F 1MF 2的面积.解析 (1) ∵e =2,∴设双曲线方程为x 2-y 2=λ. 又∵双曲线过(4,-10)点,∴λ=16-10=6, ∴双曲线方程为x 2-y 2=6.(2)证明 法一 由(1)知a =b =6,c =23, ∴F 1(-23,0),F 2(23,0), ∴kMF 1=m 3+23,kMF 2=m 3-23,∴kMF 1·kMF 2=m 29-12=m 2-3,又点(3,m )在双曲线上,∴m 2=3,∴kMF 1·kMF 2=-1,MF 1⊥MF 2,MF 1→·MF 2→=0. 法二 ∵MF 1→=(-3-23,-m ),MF 2→=(23-3,-m ), ∴MF 1→·MF 2→=(3+23)(3-23)+m 2=-3+m 2. ∵M 在双曲线上,∴9-m 2=6, ∴m 2=3,∴MF 1→·MF 2→=0. (3) ∵△F 1MF 2中|F 1F 2|=43,且|m |=3,1 2·|F1F2|·|m|=12×43×3=6.∴S△F1MF2=。
2014届高考数学一轮复习讲义:8.5双曲线
(4)双曲线的渐近线 经过 A1、A2 任作平行 y 轴的平行线 x=±a,经过 B1、B2 作 x 轴 的平行线 y=±b,四条直线围成一个矩形,矩形两条对角线的方程 y =±bax,双曲线xa22-by22=1 的各支向外延伸时,与这两条直线逐渐接 近.
我们把 y=±bax 叫作双曲线的渐近线.
注意:①双曲线有渐近线这是双曲线与椭圆和抛物线的最大不
同.
②画双曲线的图像一般要先画双曲线的渐近线,这样精确.
③在双曲线方程xa22-yb22=1 中,若 a=b,那么双曲线的方程为 x2-y2=a2,渐近线方程为 y=±x,它们互相垂直,实轴与虚轴等长,
这样的双曲线称为等轴双曲线.
④渐近线的记法只需把“xa22- yb22= 1”中的“1”换成 “0”即
(6)与双曲线xa22- yb22=1(a> 0, b>0)共焦点的圆锥曲线方程为
x2 a2-
λ-b2y+2
= λ
1(λ<
a2,且
λ≠-b2).
3.双曲线的几何性质(以标准方程xa22-by22=1(a,b>0)为例) (1)双曲线的范围(如图所示)
由双曲线方程xa22-by22=1 可知xa22≥1,从而 x≤-a 或 x≥a,双曲 线在两直线 x=a,x=-a 的外侧,是无限延伸的.需要指出的是, 双曲线在直线 x=-a 和 x=a 之间没有图像,当|x|无限增大时,|y| 也无限增大,所以双曲线是无限伸展的,不像椭圆那样是封闭曲线.
∴ac11==51,3,
∴焦距为 2c1=10, 又∵8<10,∴曲线 C2 是双曲线,设其方程为xa222-yb222=1(a2>0,
b2>0),
则 a2=4,c2=5,∴b22=52-42=32, ∴曲线 C2 的方程为4x22-3y22=1.
2014版高考数学(理)(人教A版,浙江省专用)一轮作业手册第49讲双曲线(基础热身+能力提升+挑战自我,含
课时作业(四十九) [第49讲 双曲线](时间:45分钟 分值:100分)基础热身1.[2012·厦门质检] 已知双曲线方程为x 24-y 23=1,则此双曲线的右焦点坐标为( )A .(1,0)B .(5,0)C .(7,0)D .(7,0)2.[2012·石家庄质检] 双曲线x 24-y 2=1的离心率是( )A.12B.32C.52D. 3 3.已知双曲线的渐近线方程为y =±3x ,焦点坐标为(-4,0),(4,0),则该双曲线的方程为( )A.x 28-y 224=1B.x 212-y 24=1 C.x 224-y 28=1 D.x 24-y 212=1 4.[2012·福建卷] 已知双曲线x 24-y 2b2=1的右焦点与抛物线y 2=12x 的焦点重合,则该双曲线的焦点到其渐近线的距离等于( )A. 5 B .4 2 C .3 D .5能力提升 5.设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为( )A. 2B. 3 C .2 D .3 6.[2012·课程标准卷] 等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线y 2=16x 的准线交于A ,B 两点,|AB |=43,则C 的实轴长为( )A. 2 B .2 2 C .4 D .87.[2012·惠州一模] 已知双曲线x 2-y 22=1的焦点分别为F 1,F 2,点M 在双曲线上,且MF 1→·MF 2→=0,则点M 到x 轴的距离为( )A. 3B.233C.43D.538.[2012·全国卷] 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=( )A.14B.35C.34D.45 9.[2013·锦州模拟] 已知双曲线E 的中心为原点,F (3,0)是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为N (-12,-15),则E 的方程为( )A.x 23-y 26=1B.x 24-y 25=1 C.x 26-y 23=1 D.x 25-y 24=1 10.已知焦点在x 轴上的双曲线的渐近线方程是y =±4x ,则该双曲线的离心率为________.11.双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的焦点分别为F 1,F 2,过F 1作直线交双曲线的左支于A ,B 两点,且|AB |=m ,则△ABF 2的周长为________.12.[2012·广州模拟] 已知F 1,F 2是双曲线x 216-y 29=1的焦点,PQ 是过焦点F 1的弦,那么|PF 2|+|QF 2|-|PQ |的值是________.13.已知F 是双曲线x 24-y 212=1的左焦点,P 是双曲线右支上的动点,若A (1,4),则|PF |+|P A |的最小值是________.14.(10分)双曲线的中心为原点O ,焦点在x 轴上,两条渐近线分别为l 1,l 2,经过右焦点F 垂直于l 1的直线分别交l 1,l 2于A ,B 两点.已知|OA →|,|AB →|,|OB →|成等差数列,且BF →与F A →同向.(1)求双曲线的离心率;(2)设直线AB 被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.15.(13分)已知过点A (4,6)的双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点为F (4,0),直线l 过点F 且与双曲线右支交于点M ,N ,点B 为直线l ′:x =a 2c与x 轴的交点.(1)求双曲线的方程;(2)若△BMN 的面积为365,求直线l 的方程.难点突破16.(12分)[2012·天津一中模拟] 双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,坐标原点到直线AB 的距离为32,其中A (a ,0),B (0,-b ).(1)求双曲线的方程;(2)若B 1是双曲线虚轴在y 轴正半轴上的端点,过点B 作直线交双曲线于点M ,N ,求B 1M →⊥B 1N →时,直线MN 的方程.课时作业(四十九)【基础热身】1.D [解析] 双曲线方程为x 24-y 23=1,其中a 2=4,b 2=3,焦点在x 轴上,此双曲线的右焦点坐标为(7,0).2.C [解析] 双曲线x 24-y 2=1中,a 2=4,b 2=1⇒c 2=a 2+b 2=5,所以双曲线x 24-y 2=1的离心率是e =c a =52.3.D [解析] 双曲线的渐近线方程为y =±3x ,焦点在x 轴上,设双曲线方程为x 2-y 23=λ(λ>0),即x 2λ-y 23λ=1,a 2=λ,b 2=3λ,∵焦点坐标为(-4,0),(4,0), ∴c =4.c 2=a 2+b 2=4λ=16⇒λ=4,∴双曲线方程为x 24-y 212=1.4.A [解析] 由抛物线方程y 2=12x 易知其焦点坐标为(3,0),又根据双曲线的几何性质可知4+b 2=32,所以b =5,从而可得渐近线方程为y =±52x ,即±5x -2y =0,所以d=|±5×3-2×0|5+4=5,故选A.【能力提升】5.B [解析] 设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),直线过右焦点F ,且垂直于x 轴交双曲线于A ,B 两点,则|AB |2=2b 2a 2=4a ,所以b 2=2a 2,所以双曲线的离心率e =1+b 2a2= 3.6.C [解析] 由题意可设双曲线的方程为x 2a 2-y 2a2=1(a >0).易知抛物线y 2=16x 的准线方程为x =-4,联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2a 2=1,x =-4,得16-y 2=a 2(*),因为|AB |=43,所以y =±2 3.代入(*)式,得16-(±23)2=a 2,解得a =2(a >0).所以C 的实轴长为2a =4,故选C.7.B [解析] 设|MF 1→|=m ,|MF 2→|=n ,由已知得⎩⎨⎧m 2+n 2=|F 1F 2→|2=12,|m -n |=2,得m ·n =4.由S △F 1MF 2=12m ·n =12|F 1F 2|·d 解得d =233.故选B.8.C [解析] 双曲线的方程为x 22-y 22=1,所以a =b =2,c =2,因为|PF 1|=2|PF 2|,所以点P 在双曲线的右支上,则有|PF 1|-|PF 2|=2a =22,所以解得|PF 2|=22,|PF 1|=42,所以根据余弦定理得cos ∠F 1PF 2=(22)2+(42)2-422×22×42=34,选C.9.B [解析] A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1,AB 过F ,斜率k AB =1. ∵x 21a 2-y 21b 2=1,x 22a 2-y 22b 2=1,∴两式作差有(x 1-x 2)(x 1+x 2)a 2-(y 1-y 2)(y 1+y 2)b 2=0,∴4b 2=5a 2.又∵a 2+b 2=9,∴a 2=4,b 2=5,故选B.10.17 [解析] 因为焦点在x 轴上的双曲线的渐近线方程是y =±4x ,所以b =4a ,c 2=17a 2,e =17.11.4a +2m [解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧|AF 2|-|AF 1|=2a ,|BF 2|-|BF 1|=2a ⇒|AF 2|+|BF 2|-(|AF 1|+|BF 1|)=4a ,又|AF 1|+|BF 1|=|AB |=m ,∴|AF 2|+|BF 2|=4a +m .那么△ABF 2的周长为|AF 2|+|BF 2|+|AB |=4a +2m .12.16 [解析] 因为双曲线方程为x 216-y 29=1,所以2a =8.由双曲线的定义得 |PF 2|-|PF 1|=2a =8,① |QF 2|-|QF 1|=2a =8.② ①+②,得|PF 2|+|QF 2|-(|PF 1|+|QF 1|)=16. 所以|PF 2|+|QF 2|-|PQ |=16.13.9 [解析] 因为A 点在双曲线的两支之间,且双曲线右焦点为F ′(4,0),于是由双曲线的定义得|PF |-|PF ′|=2a =4.而|P A |+|PF ′|≥|AF ′|=5.两式相加得|PF |+|P A |≥9,当且仅当A ,P ,F ′三点共线时,等号成立.14.解:(1)设|OA |=m -d ,|AB |=m ,|OB |=m +d , 由勾股定理可得(m -d )2+m 2=(m +d )2,得d =14m ,tan ∠AOF =b a ,tan ∠AOB =tan2∠AOF =AB OA =43,由倍角公式,得2×b a 1-⎝⎛⎭⎫b a 2=43,解得b a =12,则离心率e =52. (2)设过F 与l 1垂直的直线方程为y =-a b (x -c ),与双曲线方程x 2a 2-y 2b 2=1联立,将a =2b ,c =5b 代入,化简有154b 2x 2-85bx +21=0,4=1+⎝⎛⎭⎫a b 2|x 1-x 2|=⎣⎡⎦⎤1+⎝⎛⎭⎫a b 2[(x 1+x 2)2-4x 1x 2],将数值代入,有4=5⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫325b 152-428b 25,解得b =3,故所求的双曲线方程为x 236-y 29=1.15.解:(1)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧16a 2-36b 2=1,a 2+b 2=16,⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=12.∴双曲线的方程为x 24-y 212=1.(2)设直线l 的方程为x =ty +4.由⎩⎪⎨⎪⎧x 24-y 212=1,x =ty +4⇒(3t 2-1)y 2+24ty +36=0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).∴⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-24t3t 2-1,y 1y 2=363t 2-1.∵直线l 与双曲线右支相交,∴x 1x 2=(ty 1+4)(ty 2+4)=t 2y 1y 2+4t (y 1+y 2)+16=t 2·363t 2-1+4t ·-24t 3t 2-1+16>0⇒3t 2+43t 2-1<0⇒t 2<13.又B (1,0),∴S △BMN =12|BF |·|y 1-y 2|=32·(-24t )2-4×36×(3t 2-1)|3t 2-1|=181+t 2|3t 2-1|=181+t 21-3t 2=36 5 ⇒t 2=1945或t 2=14.∵t 2<13,∴t 2=14⇒t =±12,∴直线l 的方程为2x +y -8=0或2x -y -8=0. 【难点突破】16.解:(1)设直线AB :x a -yb=1,由题意,⎩⎨⎧ba =3,ab a 2+b 2=32,∴⎩⎨⎧a =3,b =3,∴双曲线方程为x 23-y 29=1.(2)由(1)得B (0,-3),B 1(0,3),设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 设直线MN :y =kx -3, ∴⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -3,3x 2-y 2=9, ∴3x 2-(kx -3)2=9,整理得(3-k 2)x 2+6kx -18=0,(1)∴x 1+x 2=6k k 2-3,y 1+y 2=k (x 1+x 2)-6=18k 2-3,x 1x 2=18k 2-3,y 1y 2=k 2(x 1x 2)-3k (x 1+x 2)+9=9.∵B 1M →=(x 1,y 1-3),B 1N →=(x 2,y 2-3), B 1M →·B 1N →=0,∴x 1x 2+y 1y 2-3(y 1+y 2)+9=0,即18k2-3+9-54k2-3+9=0,解得k2=5,∴k=±5代入(1)有解,∴l MN:y=±5x-3.。
2014年高考数学一轮复习 热点难点精讲精析 8.5双曲线
2014年高考一轮复习热点难点精讲精析:8.5双曲线三、双曲线(一)双曲线的定义与标准方程 ※相关链接※1.在运用双曲线的定义时,应特别注意定义中的条件“差的绝对值”,弄清是指整条双曲线,还是双曲线的哪一支。
2.求双曲线标准方程的方法(1)定义法,根据题目的条件,若满足定义,求出相应a b c 、、即可求得方程; (2)待定系数法,其步骤是①定位:确定双曲线的焦点在哪个坐标轴上; ②设方程:根据焦点的位置设出相应的双曲线方程; ③定值:根据题目条件确定相关的系数。
注:若不能明确双曲线的焦点在哪条坐标轴上,可设双曲线方程为:221(0)mx ny mn +=<。
※例题解析※〖例〗已知动圆M 与圆221:(4)2C x y ++=外切,与圆222:(4)2C x y -+=内切,求动圆圆心M 的轨迹方程。
思路解析:利用两圆心、外切圆心距与两圆半径的关系找出M 点满足的几何条件,结合双曲线定义求解。
解答:设动圆M 的半径为r则由已知1212|||||||MC r MC r MC MC ==-∴-=。
又1C (-4,0),2C (4,0),∴|1C 2C |=8,∴<|1C 2C |。
根据双曲线定义知,点M 的轨迹是以1C (-4,0)、2C (4,0)为焦点的双曲线的右支。
222222,4,141(214a c b c a x y M x ==∴=-=∴-=≥点的轨迹方程是 (二)双曲线的几何性质 ※相关链接※1.双曲线的几何性质的实质是围绕双曲线中的“六点”(两个焦点、两个顶点、两个虚轴的端点),“四线”(两条对称轴、两条渐近线),“两形”(中心、焦点以及虚轴端点构成的三角形、双曲线上一点和两焦点构成的三角形)研究它们之间的相互联系。
2.在双曲线的几何性质中,应充分利用双曲线的渐近线方程,简化解题过程。
同时要熟练掌握以下三方面内容:(1)已知双曲线方程,求它的渐近线 (2)求已知渐近线的双曲线的方程; (3)渐近线的斜率与离心率的关系。
中职高考数学一轮复习讲练测专题8-5 双曲线 (讲)解析版
专题8.5双曲线【考纲要求】1.理解双曲线的定义和双曲线的标准方程,能够根据条件写出双曲线的标准方程;2.了解双曲线的性质:范围、对称性、顶点、实轴和虚轴、渐近线方程、离心率;3.了解等轴双曲线的概念和特点.【考向预测】1. 双曲线定义的应用2. 求双曲线的标准方程3. 求双曲线的离心率【知识清单】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的__焦点__,两焦点间的距离叫做双曲线的__焦距__.注:设集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数,且a>0,c>0;(1)当a<c时,P点的轨迹是__双曲线__;(2)当a=c时,P点的轨迹是__两条射线__;(3)当a>c时,集合P是__空集__.2.双曲线的标准方程和几何性质3.等轴双曲线实轴和虚轴等长的双曲线,标准方程为__x2-y2=±a2__考点一双曲线的定义及其应用例. 已知两定点F1(-3,0)、F2(3,0),在满足下列条件的平面内动点P的轨迹中,是双曲线的是(A) A.||PF1|-|PF2||=5B.||PF1|-|PF2||=6C.||PF1|-|PF2||=7D.||PF1|-|PF2||=0[解析]A中,∵|F1F2|=6,∴||PF1|-|PF2||=5<|F1F2|,故动点p的轨迹是双曲线;B中,∵||PF1|-|PF2||=6=|F1F2|,∴动点P的轨迹是以F1或F2为端点的射线(含端点);C中,∵||PF1|-|PF2||=7>|F1F2|,∴动点P的轨迹不存在;D中,∵||PF1|-|PF2||=0,即|PF1|=|PF2|,根据线段垂直平分线的性质,动点P的轨迹是线段F1F2的垂直平分线,故选A.【变式探究】P是双曲线x2-y2=16的左支上一点,F1,F2分别是左、右焦点,则|PF1|-|PF2|=__-8__.[解析] 双曲线方程为x 216-y 216=1,∴a =4,∴||PF 1|-|PF 2||=2a =8, 又∵P 在左支上,F 1为左焦点, ∴|PF 1|-|PF 2|=-8. 考点二 双曲线的标准方程例1.求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1)两个焦点的坐标分别是(-5,0)、(5,0),双曲线上的点与两焦点的距离之差的绝对值等于8; (2)焦点在x 轴上,经过点P (4,-2)和点Q (26,22). [解析] (1)由已知得,c =5,2a =8,即a =4. ∵c 2=a 2+b 2,∴b 2=c 2-a 2=52-42=9. ∵焦点在x 轴上,∴所求的双曲线标准方程是x 216-y 29=1.(2)设双曲线方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n <0),则⎩⎪⎨⎪⎧16m +4n =124m +8n =1,∴⎩⎨⎧m =18n =-14,∴双曲线方程为x 28-y 24=1.例2.根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)已知双曲线的焦点在y 轴上,实轴长与虚轴长之比为2:3,且经过点P (6,2); (2)已知双曲线的焦点在x 轴上,离心率为53,且经过点M (-3,23);(3)若双曲线的渐近线方程为2x ±3y =0,且两顶点间的距离是6.[解析] (1)设双曲线方程为y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0).由题意知a b =23.又∵双曲线过点P (6,2),∴4a 2-6b 2=1,依题意可得⎩⎨⎧a b =234a 2-6b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=43b 2=3.故所求双曲线方程为y 243-x 23=1.(2)设所求双曲线方程为 x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).∵e =53,∴e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a 2=259,∴b a =43.由题意得⎩⎨⎧b a =439a 2-12b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=94b 2=4.∴所求的双曲线方程为x 294-y 24=1.(3)设双曲线方程为4x 2-9y 2=λ(λ≠0),即x 2λ4-y 2λ9=1(λ≠0),由题意得a =3. 当λ>0时,λ4=9,λ=36,双曲线方程为x 29-y 24=1;当λ<0时,-λ9=9,λ=-81,双曲线方程为y 29-4x 281=1.故所求双曲线方程为x 29-y 24=1或y 29-4x 281=1.【方法归纳】利用待定系数法求双曲线标准方程的步骤如下:(1)定位置:根据条件判定双曲线的焦点在x 轴上还是在y 轴上,不能确定时应分类讨论;(2)设方程:根据焦点位置,设方程为x 2a 2-y 2b 2=1或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),焦点不定时,亦可设为mx 2+ny 2=1(m ·n <0);(3)寻关系:根据已知条件列出关于a 、b (或m 、n )的方程组;(4)得方程:解方程组,将a 、b 、c (或m 、n )的值代入所设方程即为所求.【变式探究】1.根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)与双曲线x 216-y 24=1有相同的焦点,且经过点(32,2);(2)过点P (3,154),Q (-163,5)且焦点在坐标轴上.[解析] (1)因为焦点相同,所以所求双曲线的焦点也在x 轴上,且c 2=a 2+b 2=16+4=20,利用待定系数法求解,或设出统一方程求解.(2)已知双曲线经过两个已知点,因焦点位置不确定,需分类讨论求解,或设出一般方程求解.(1)解法一:∵焦点相同,∴设所求双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),∴c 2=16+4=20,即a 2+b 2=20,① ∵双曲线经过点(32,2), ∴18a 2-4b2=1.② 由①②得a 2=12,b 2=8, ∴双曲线的标准方程为x 212-y 28=1.解法二:设所求双曲线的方程为x 216-λ-y 24+λ=1(-4<λ<16).∵双曲线过点(32,2), ∴1816-λ-44+λ=1, 解得λ=4或λ=-14(舍去). ∴双曲线的标准方程为x 212-y 28=1.(2)设双曲线的方程为x 2m +y 2n=1,mn <0.∵点P ,Q 在双曲线上,∴⎩⎨⎧9m +22516n =1,2569m +25n =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-16,n =9.∴双曲线的标准方程为y 29-x 216=1.2. 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是__x 24-y 2=1__.[解析] 设双曲线方程为y 2-14x 2=λ,代入点(4,3),可得3-14×16=λ,∴λ=-1,∴双曲线的标准方程是x 24-y 2=1.故答案为x 24-y 2=1.考点三 双曲线的简单几何性质求双曲线的性质时,应把双曲线方程化为标准方程,注意分清楚焦点的位置,这样便于直观地写出a ,b 的数值,进而求出c ,求出双曲线的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标、渐近线方程等几何性质.例.求双曲线9y 2-4x 2=-36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率和渐近线方程.[解析] 将9y 2-4x 2=-36变形为x 29-y 24=1,即x 232-y 222=1,所以a =3,b =2,c =13,因此顶点坐标为(-3,0),(3,0),焦点坐标为(-13,0),(13,0),实轴长是2a =6,虚轴长是2b =4,离心率e =ca =133,渐近线方程y =±b a x =±23x . 【变式探究】 把本例中的双曲线方程改为9y 2-4x 2=36,再求顶点坐标、焦点坐标、离心率、渐近线方程.[解析]把方程9y 2-4x 2=36化为标准形式为y 24-x 29=1,∴a =2,b =3,c =13,∴顶点为(0,-2),(0,2),焦点坐标为(0,-13),(0,13),离心率e =c a =132.渐近线方程为y =±23x .考点四 双曲线的离心率例1. 双曲线的渐近线方程为y =±34x ,则离心率为( C )A .54B .52 C .53或54D .52或153 [解析] 当焦点在x 轴上时b a =34,∴e =ca =1+b 2a 2=54, 当焦点在y 轴上时,a b =34,∴e =ca=1+b 2a 2=53,故选C . 【变式探究】1.渐近线方程为x ±y =0的双曲线的离心率是( C )A .22B .1C .2D .2[解析] 由题意可得ba=1,∴ e =1+b 2a2=1+12= 2.故选C . 2. “m =1”是“双曲线x 2m -y 23=1的离心率为2”的( C )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[解析] ∵双曲线x 2m -y 23=1的离心率为2,∴a 2=m >0,b 2=3. ∵e =c a =1+b 2a2=1+3m=2,∴m =1.∴“m =1”是“双曲线x 2m -y 23=1的离心率为2”的充要条件.故选C .。
高考数学一轮总复习8.6双曲线练习
第六节双曲线时间:45分钟分值:100分、选择题答案 D=2 .34- k .因此两曲线的焦距相等,故选A.答案 AC 32 2 2由 e ==;,贝U a = 2,故 b = c - a = 9-4 = 5,a 2[基 [础 [必 ~做2 x 1. (2014 •新课标全国卷I )已知双曲线g 2y3 = 1( a >0)的离心率为2,贝U a =()A. 2D. 1解析由已知得害=2,且a >0,解得a = 1,故选 D.2. (2014 •广东卷)若实数k 满足0<k <9,2 x则曲线圭C ,25 9-k2 2 2y 1与曲线缶-寿=1的A. 焦距相等B.实半轴长相等C. 虚半轴长相等D.离心率相等解析因为2 20<k<9,所以方程盒—9^= 1 2 2与之-七=1均表示焦点在X 轴上的双曲2x线.双曲线25- 9-k中,其实轴长为 10, 虚轴长为 2 9- k ,焦距为 2 , 25+ 9-k =2寸34- k ;双曲线25- k 9 2-=1中,其实轴长为2 25 -k ,虚轴长为6,焦距为2 25- k + 93.已知中心在原点的双曲线 C 的右焦点为F (3,0),离心率等于|,则C 的方程是()2 2x yA. — — 一=14 52 2x y2 2x yB. — — = 14 52 2x y咛-.5= 1解析由双曲线C 的右焦点为F (3,0),知c = 3.2 2所以双曲线C 的方程为x -生=1.4 5 答案 B4. (2014 •新课标全国卷I 2 2)已知F 为双曲线C : x — my = 3n (m>0)的一个焦点,则点 到C 的一条渐近线的距离为()A. ,3B. 3C. 3mD. 3m2 2解析 由题意,可得双曲线C 为3m —= 1,则双曲线的半焦距 c = 3m+ 3.不妨取右焦1y =± —霹,即x ± my= 0.所以由点到直线的距离公式得d= :H 3. 故选 A.答案 A线C 的方程为()2 2x yA. — — = 1 4 122 2x yD — — = 1 12 4解析设双曲线的右顶点为 B,则B (a,0).点(,3仆3, 0),其渐近线方程为 5. (2014 •江西卷)过双曲线 C :2 2 a 2 -b 2=1的右顶点作x 轴的垂线,与 C 的一条渐近线 相交于点A,若以C 的右焦点为圆心, 半径为4 的圆经过A, O 两点(O 为坐标原点),则双曲2 2x yB. — — = 1 7 92 2x yC- — =1b 一不妨取渐近线y =-x ,则A 点的坐标为(a , b ), a从而可知| OA = c .•.•由已知可得 | OF = | AF | = c = 4, •••△ OAF 为边长是c 的等边三角形. 又 ABL OF , • | OB = a = 2, | AB | = b = 2 .3.2 2故所求的双曲线方程为X -y 2= 1. 答案 A 在第一象限内且在l l 上,若丨2丄PF ,丨2// PR ,则该双曲线的离心率为()A. 5B. 2C. ,2D. 3b解析 由题意可知R ( — c, 0) , F 2(c, 0) , P (x 0, y 。
2014届高三一轮数学(理)复习第58讲双曲线
【拓展演练 2】
若双曲线 C 的焦点和椭圆2x52 +y52=1 的焦点相同,且过
点(3 2,2),则双曲线 C 的方程是
.
解析:由已知,c2=25-5=20,且焦点在 x 轴上,设双
曲线 C 的方程为ax22-by22=1,则a32+a22b22=-22b022=1
,
求得ab22==182 ,故所求双曲线的方程为1x22 -y82=1.
三 双曲线的几何性质及应用
【例 3】(2013·合肥质检)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+y2=1 都相切,则双
曲线 C 的离心率是( )
A.
3或
6 2
B.2 或 3
2 C.
3
3或
2
2 D.
3 3或
6 2
解析:由题可知,当双曲线的焦点在 x 轴上时,渐近线 的方程为 y=±bax,由圆心(2,0)到渐近线的距离得 a|22+b| b2= 1,则 a2=3b2,易得双曲线的离心率 e=2 33;当双曲线的 焦点在 y 轴上时,渐近线的方程为 y=±abx,由圆心(2,0)到渐 近线的距离得 a|22+a| b2=1,则 3a2=b2,易得双曲线的离心 率 e=2,故选 C.
的圆心,则该双曲线的方程为( )
A.x52-y42=1
B.x42-y52=1
C.x32-y62=1
D.x62-y32=1
解析:由已知可得圆心 C(3,0),圆的半径为 2,双曲 线的渐近线方程为 bx±ay=0,
则 a32+b b2=2,即33b=2,所以 b=2, 从而 a2=c2-b2=32-22=5, 故所求双曲线的方程为x52-y42=1,应选 A.
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2014年高考一轮复习考点热身训练:8.5双曲线一、选择题(每小题6分,共36分) 1.(2013•福州模拟)已知双曲线2222y x ab-=1的一个焦点与抛物线x 2=4y 的焦点重合,且双曲线的实轴长是虚轴长的一半,则该双曲线的方程为( ) (A)5y 2-54x 2=1 (B)22xy54-=1(C)22yx54-=1 (D)5x 2-25y 4=12.(2013²沈阳模拟)双曲线2xn-y 2=1(n >1)的两个焦点为F 1,F 2,P 在双曲线上,且满足|PF 1|+|PF 2|=PF 1F 2的面积为( ) (A)12(B)1 (C)2 (D)43.设双曲线的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为B ,如果直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( )(A (B (C (D4.(预测题)已知双曲线2x25-2y9=1的左支上一点M 到右焦点F 2的距离为18,N 是线段MF 2的中点,O 是坐标原点,则|ON|等于( )(A )4 (B )2 (C )1 (D )235.(2012²哈尔滨模拟)已知双曲线的右焦点为F ,过F 作双曲线一条渐近线的垂线,垂足为A ,过A 作x轴的垂线,B 为垂足,且OF =3OB(O 为原点),则此双曲线的离心率为( )(C)2 (D)326.设F 1、F 2分别为双曲线22x a-22y b=1(a >0,b >0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( ) (A )3x ±4y=0 (B )3x ±5y=0 (C )4x ±3y=0 (D )5x ±4y=0 二、填空题(每小题6分,共18分) 7.(2012²厦门模拟)设F 1、F 2分别是双曲线2222x y ab-=1的左、右焦点.若双曲线上存在点A ,使∠F 1AF 2=90°,且|AF 1|=3|AF 2|,则双曲线离心率为_________. 8.P 为双曲线x 2-2y15=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_______.9.以下四个关于圆锥曲线的命题中:①设A 、B 为两个定点,k 为非零常数,若|PA |-|PB|=k ,则动点P的轨迹为双曲线;②过定圆C 上一定点A 作圆的动弦AB ,O 为坐标原点,若OP =12(OA +OB),则动点P 的轨迹为椭圆;③方程2x 2-5x+2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;④双曲线2x25-2y9=1与椭圆2x35+y 2=1有相同的焦点.其中真命题的序号为_______(写出所有真命题的序号). 三、解答题(每小题15分,共30分) 10.点P 是以F 1,F 2为焦点的双曲线E :22x a-22y b=1(a>0,b>0)上的一点,已知PF 1⊥PF 2,|PF 1|=2|PF 2|,O 为坐标原点.(1)求双曲线的离心率e ;(2)过点P 作直线分别与双曲线两渐近线相交于P 1,P 2两点,且1OP ²2OP =274-,12PP +2PP =0 ,求双曲线E 的方程.11.(易错题)已知斜率为1的直线l 与双曲线C :22x a-22y b=1(a>0,b>0)相交于B 、D 两点,且BD 的中点为M(1,3).(1)求C 的离心率;(2)设C 的右顶点为A ,右焦点为F ,|DF|²|BF|=17,求证:过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切. 【探究创新】(16分)某飞船返回仓顺利返回地球后,为了及时救出航天员,地面指挥中心在返回仓预计到达的区域内安排了三个救援中心(如图1分别记为A ,B ,C ),B 地在A 地正东方向上,两地相距6 km ; C 地在B 地北偏东30°方向上,两地相距4 km ,假设P 为航天员着陆点,某一时刻A 救援中心接到从P 点发出的求救信号,经过4 s 后,B 、C 两个救援中心也同时接收到这一信号,已知该信号的传播速度为1 km/s. (1)求A 、C 两地救援中心的距离; (2)求P 相对A 的方向角;(3)试分析信号分别从P 点处和P 点的正上方Q 点(如图2,返回仓经Q 点垂直落至P 点)处发出时,A 、B 两个救援中心收到信号的时间差的变化情况(变大还是变小),并证明你的结论.答案解析1.【解析】选A.由2222y x ab-=1的一个焦点与x 2=4y 的焦点重合知c =1,又b=2a 故a 2+b 2=5a 2=1,∴a 2=15,b 2=45.∴所求双曲线方程为5y 2-54x 2=1,选A.2.【解析】选B.不妨设点P在双曲线的右支上,则1212PF PF PFPF ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩∴|PF 1+2又,∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,∴∠F 1PF 2=90°, ∴12PF F S =121PF PF 2=1. 3.【解析】选D.因为焦点在x 轴上与焦点在y 轴上的离心率一样,所以不妨设双曲线方程为22x a-22y b=1(a>0,b>0),则双曲线的渐近线的斜率k=b a±,一个焦点坐标为F(c,0),一个虚轴的端点为B(0,b),所以k FB =b c-,又因为直线FB 与双曲线的一条渐近线垂直,所以k ²k FB =bbac -()=-1(b a-显然不符合),即b 2=ac,c 2-a 2=ac,所以,c 2-a 2-ac=0, 即e 2-e-1=0,解得(负值舍去).【变式备选】双曲线22x a-22y b=1(a >0,b >0)的离心率为2,则2b 13a+的最小值为( )(C)2 (D)1【解析】选A.因为双曲线的离心率为2,所以c a=2,即c=2a ,c 2=4a 2;又因为c 2=a 2+b 2,所以a 2+b 2=4a 2,即,因此2b 13a+=23a 13a+=1a 3a+≥a=13a时等号成立.即2b 13a+.4.【解析】选A.设双曲线的左焦点为F 1,由双曲线的定义知: |MF 2|-|MF 1|=10,又因为|MF 2|=18,所以|MF 1|=8, 而|ON|=12|MF 1|=4.5.【解题指南】解答本题的关键是求出点A 的横坐标,可先设出双曲线方程、焦点F 的坐标,求出直线FA 的方程从而联立方程组求A 的坐标. 【解析】选B.不妨设双曲线方程为22x a-22y b=1(a >0,b >0),渐近线方程为y=b ax,F(c,0),则直线FA 的方程为y=a b-(x-c),由()b y x a a y x c b ⎧=⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩,得2ax c ab y c⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴OB =(2a c ,0),由OF =3OB 得c =23a c,∴22c a=e 2=3,∴.6.【解析】选C.设PF 1的中点为M ,因为|PF 2|=|F 1F 2|, 所以F 2M ⊥PF 1,因为|F 2M|=2a , 在直角三角形F 1F 2M 中,|F 1, 故|PF 1|=4b,根据双曲线的定义得 4b-2c=2a,即2b-c=a,因为c 2=a 2+b 2,所以(2b-a)2=a 2+b 2,即3b 2-4ab=0,即3b=4a, 故双曲线的渐近线方程是y=4x 3±,即4x ±3y=0.【变式备选】F 1,F 2是双曲线C :22x a-22y b=1(a>0,b>0)的两个焦点,P 是C 上一点,且△F 1PF 2是等腰直角三角形,则双曲线C 的离心率为( ) (A)1+(B)2(C)3- (D)3+【解析】选A.设双曲线C 的焦距为2c,依题设不妨令|F 1F 2|=|PF 2|, 即2c=2ba,∴2c=22c a a-,即2ac=c 2-a 2,∴e 2-2e-1=0,∴e=1, 又∵e >1,∴.7.【解析】由双曲线的性质可知1222222122AF AF 2AF 2a AFAF 10AF 4c ⎧-==⎪⎨+==⎪⎩|| ∴10a 2=4c 2,∴22c10a 4=,∴e=ca=.8.【解析】双曲线的两个焦点F 1(-4,0)、F 2(4,0)分别为两个圆的圆心,两圆的半径分别为r 1=2,r 2=1.由题意得|PM|max =|PF 1|+2,|PN|min =|PF 2|-1,故|PM|-|PN|的最大值为(|PF 1|+2)-(|PF 2|-1) =|PF 1|-|PF 2|+3=5. 答案:5【方法技巧】圆锥曲线上的点到定点距离的和、差的最值的求法一般不用选变量建立目标函数的方法求解,而是利用该点适合圆锥曲线的定义,将所求转化为与焦点的距离有关的最值问题,再利用数形结合法求解.9.【解析】①错误,当k >0且k <|AB|,表示以A 、B 为焦点的双曲线的一支;当k >0且k=|AB|时表示一条射线;当k >0且k >|AB|时,不表示任何图形;当k <0时,类似同上.②错误,P 是AB 中点,且P 到圆心与A 的距离的平方和为定值.故P 的轨迹应为圆.③方程两根为12和2,可以作为椭圆和双曲线的离心率,故正确.④由标准方程易求双曲线和椭圆的焦点坐标都为(0),故正确. 答案:③④10.【解析】(1)∵|PF 1|=2|PF 2|,|PF 1|-|PF 2|=2a , ∴|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a.∵PF 1⊥PF 2,∴(4a)2+(2a)2=(2c)2,即5a 2=c 2, ∴e(2)由(1)知双曲线的方程可设为22x a-22y4a=1,渐近线方程为y =±2x.设P 1(x 1,2x 1),P 2(x 2,-2x 2),P(x ,y),∵1OP ²2OP =-3x 1x 2=274-⇒x 1x 2=94,∵21PP +2PP =0 ⇒12122x x x 32(2x x )y 3⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩+=-=∵点P 在双曲线上, ∴2122(2x x )9a+-2122(2x x )9a-=1,化简得x 1x 2=29a 8,∴29a 8=94⇒a 2=2,∴双曲线方程为2x2-2y8=1.11.【解析】(1)由题意知,l 的方程为y =x +2.代入C 的方程,并化简,得(b 2-a 2)x 2-4a 2x -4a 2-a 2b 2=0. 设B(x 1,y 1)、D(x 2,y 2), 则x 1+x 2=2224ab a-,x 1²x 2=222224a a b b a+--, ①由M(1,3)为BD 的中点知12x x 2+=1,故12³2224ab a-=1,即b 2=3a 2, ②故c 2a , 所以C 的离心率e =c a=2.(2)由①②知,C 的方程为:3x 2-y 2=3a 2, A(a,0),F(2a,0),x 1+x 2=2,x 1²x 2=243a 2+-<0,故不妨设x 1≤-a ,x 2≥a.|BF|1,|FD|2-a,|BF|²|FD|=(a -2x 1)(2x 2-a)=-4x 1x 2+2a(x 1+x 2)-a 2=5a 2+4a +8.又|BF|²|FD|=17,故5a 2+4a +8=17, 解得a =1或a =95-(舍去).故|BD||x 1-x 2|连接MA ,则由A(1,0),M(1,3)知|MA|=3, 从而|MA|=|MB|=|MD|,且MA ⊥x 轴,因此以M 为圆心,MA 为半径的圆经过A 、B 、D 三点,且在点A 处与x 轴相切. 所以过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切. 【探究创新】 【解析】(1)以AB 的中点为坐标原点,AB 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系,则A(-3,0),B(3,0),C(5,,则 (km),即A 、C 两个救援中心的距离为km.(2)∵|PC|=|PB|,所以P 在BC 线段的垂直平分线上.又∵|PB|-|PA|=4,所以P 在以A 、B 为焦点的双曲线的左支上,且|AB|=6, ∴双曲线方程为2x4-2y5=1(x <0).BC 的垂直平分线的方程为-7=0,联立两方程解得: x=-8.∴P(-8,),∴k PA =tan ∠PAB=, ∴∠PAB =120°,所以P 点在A 点的北偏西30°方向上. (3)如图,设|PQ|=h,|PB|=x,|PA|=y, ∵|QB|-|QA|=(x y)-<1,∴|QB| -|QA|<|PB|-|PA|,∴QB1-QA1<PB1-PA1.即信号从P点的正上方Q点处发出时A、B收到信号的时间差比信号从P点处发出时A、B收到信号的时间差变小.。