双曲线典型例题(20110922修改)
高中数学-双曲线例题
高中数学-双曲线典型例题一、根据方程的特点判断圆锥曲线的类型。
例1 讨论192522=-+-ky k x 表示何种圆锥曲线,它们有何共同特征. 解:(1)当9<k 时,025>-k ,09>-k ,所给方程表示椭圆,此时k a -=252,k b -=92,16222=-=b a c ,这些椭圆有共同的焦点(-4,0),(4,0). (2)当259<<k 时,025>-k ,09<-k ,所给方程表示双曲线,此时,k a -=252,k b -=92,16222=+=b a c ,这些双曲线也有共同的焦点(-4,0),)(4,0).(3)25<k ,9=k ,25=k 时,所给方程没有轨迹.二、根据已知条件,求双曲线的标准方程。
例2 根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)过点⎪⎭⎫ ⎝⎛4153,P ,⎪⎭⎫ ⎝⎛-5316,Q 且焦点在坐标轴上.(2)6=c ,经过点(-5,2),焦点在x 轴上.(3)与双曲线141622=-y x 有相同焦点,且经过点()223,解:(1)设双曲线方程为122=+n y m x∵ P 、Q 两点在双曲线上, ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+12592561162259n m n m 解得⎩⎨⎧=-=916n m ∴所求双曲线方程为191622=+-y x说明:采取以上“巧设”可以避免分两种情况讨论,得“巧求”的目的.(2)∵焦点在x 轴上,6=c , ∴设所求双曲线方程为:1622=--λλy x (其中60<<λ)∵双曲线经过点(-5,2),∴16425=--λλ∴5=λ或30=λ(舍去) ∴所求双曲线方程是1522=-y x 说明:以上简单易行的方法给我们以明快、简捷的感觉.(3)设所求双曲线方程为:()160141622<<=+--λλλy x ∵双曲线过点()223,,∴1441618=++-λλ ∴4=λ或14-=λ(舍) ∴所求双曲线方程为181222=-y x 三、求与双曲线有关的角度问题。
(精校)《双曲线》练习题经典(含答案)(可编辑修改)
∴Error!=-Error!,解得 λ=-14。∴曲线 C 的方程是 x2-Error!=1。
31.(本题满分 12 分) 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 。
y2 D. - =1
3
11.设 F1,F2 是双曲线 x2- =1 的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且 3|PF1|=4|PF2|,则△
PF1F2 的面积等于( C ) A.4Error!
B.8
C.24
D.48
12.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,
9λ
(2)由题设知直线 l 的方程为 y=Error!x-2,设 A(x1,y1),B(x2,y2),
联立方程组
y y2
2x x2
2, 1.
消去
y
得:(λ+2)x2-4
x+4-λ=0.
∵方程组有两解,∴λ+2≠0 且 Δ>0,
∴λ>2 或 λ〈0 且 λ≠-2,x1·x2=Error!,
A. ﹣ =1 B. ﹣ =1 C. ﹣ =1 D. ﹣ =1
17.如图,F1、F2 是双曲线
=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过 F1 的直
线 l 与双曲线的左右两支分别交于点 A、B.若△ABF2为等边三角形,则双曲线的离心率为( B )
A.4 B. C.
D.
18.如图,已知双曲线 ﹣ =1(a>0,b>0)的左右焦点分别为 F1,F2,|F1F2|=4,P 是
30。已知 曲线 C: +x2=1.
《双曲线》练习题经典(含答案)
《双曲线》练习题一. 选择题:1. 已知焦点在x 轴上的双曲线的渐近线方程是y=±4<则该双曲线的离心率是(A )2. 中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的实轴与虚轴相等,一个焦点到一条渐近线的距离为近,则双曲线方 程为(B )D."-讨1),且其两条渐近线的方程分别为2x+y=0和2x ・y=0,则双曲c-¥4=^<=i D •学辱十 224.已知椭圆2/ + 2沪=1 (a>b>0)与双曲线/ 一方2 =1有相同的焦点.则椭圆的离心率为(A )丄 鱼 心B.㊁C.飞一D. 丁2=一二1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 ) 卅_ nB ・(-1, VI ) C. (0> 3) D ・(0, V3) 6•设双曲线笃-牛1 (0<a<b )的半焦距为c,直线1过(/ 0) (0, b )两点,已知原点到直线1的距2b 2禽为乎U 则双曲线的离心率为(A )A. 2B. V3C. V2D.色空37. 已知双曲线4~4=1的两条渐近线与以椭圆£+各=1的左焦点为圆心、半径为竽 的圆相切,则双曲 线的离心率为(A )A- i B - I c- J D . ?8. 双曲线虚轴的一个端点为",两个焦点为为、E, Z 斤莎=120° ,则双曲线的离心率为(B )f V"9. 已知双曲线一一 一 =1(加>0/>0)的一个焦点到一条渐近线的距离是2, 一个顶点到它的一条渐近线的m n距离为则m 等于(D )V13A. 9 B ・ 4 C ・ 2 D ・,310. 已知双曲线的两个焦点为尺(_ 顾,0)、E (何 0) , M 是此双曲线上的一点,且满足x" - y"=l B ・ x" - y"=2 C ・ x" - y"=V23.在平而直角坐标系中,双曲线C 过点P (b 线C 的标准方程为(42A. 225.已知方程今一 rn'+n A. ( - 1, 3)= OJ MF X N MF, \= 2,则该双曲线的方程是(A )■ ■ ■ ■ y yy—y = 1 B ・ x-—=l ——=1—y=l■11 •设凡 尺是双曲线/一計=1的两个焦点,尸是双曲线上的一点,且3 〃 =4|啟"则△彤E 的而枳等于 (c )A ・ 4、也B ・ 8、/5C. 24D ・ 4812.过双曲线y-/=8的左焦点片有一条弦尸0在左支上,若1PQ =7,匹是双曲线的右焦点,则△啟。
双曲线函数的最值问题举例(附练习、答案)
双曲线函数的最值问题举例(附练习、答案)双曲线函数是数学中常见的一类函数,对于这类函数的最值问题,我们可以通过一些实际例子来加深理解。
下面提供了一些练题和相应的答案,帮助读者更好地掌握双曲线函数的最值问题。
练题1. 设函数 $f(x) = e^x - e^{-x}$,求函数 $f(x)$ 在定义域内的最小值和最大值。
2. 函数 $g(x) = \sinh(x)$ 在 $[-1, 1]$ 区间上是增函数还是减函数?并求其最小值和最大值。
3. 对于任意正实数 $a$,函数 $h(x) = \cosh(ax)$ 在定义域内的最大值是否存在?如果存在,是多少?答案1. 解答:首先求函数的一阶导数:$$f'(x) = e^x + e^{-x}$$然后求导数为零的点,即:$$e^x + e^{-x} = 0$$由于 $e^x$ 恒大于零,所以 $e^x + e^{-x}$ 恒大于零,即不存在导数为零的点。
因此函数 $f(x)$ 在定义域内没有极值点,也就是没有最小值和最大值。
2. 解答:首先求函数的一阶导数:$$g'(x) = \cosh(x)$$函数 $g(x)$ 的一阶导数为 $\cosh(x)$,根据双曲函数的性质可知 $\cosh(x) > 0$,即在定义域内函数 $g(x)$ 是增函数。
当 $x = 0$ 时,$\sinh(0) = 0$,所以函数 $g(x)$ 在 $[-1, 1]$ 区间上最小值为 0。
当 $x = 1$ 时,$\sinh(1) \approx 1.1752$,所以函数 $g(x)$ 在$[-1, 1]$ 区间上最大值为约 1.1752。
3. 解答:函数 $h(x) = \cosh(ax)$ 为双曲余弦函数,其定义域为实数集。
双曲余弦函数的最大值为 $\cosh(0) = 1$,当且仅当 $ax = 0$ 时取到最大值。
因此,函数 $h(x)$ 在定义域内的最大值为 1。
《双曲线》练习题经典(含答案)
《双曲线》练习题一、选择题:1.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是( )A.17B.15C.174 D.1542.中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的实轴与虚轴相等,一个焦点到一条渐近线的距离为,则双曲线方程为( )A .x 2﹣y 2=1B .x 2﹣y 2=2C .x 2﹣y 2=D .x 2﹣y 2=3.在平面直角坐标系中,双曲线C 过点P (1,1),且其两条渐近线的方程分别为2x +y=0和2x ﹣y=0,则双曲线C 的标准方程为( ) A .B .C .或D .4.已知椭圆222a x +222b y =1(a >b >0)与双曲线22a x -22b y =1有相同的焦点,则椭圆的离心率为( ) A .22B .21C .66D .365.已知方程﹣=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,) C .(0,3) D .(0,)6.设双曲线=1(0<a <b )的半焦距为c ,直线l 过(a ,0)(0,b )两点,已知原点到直线l 的距离为,则双曲线的离心率为( ) A .2B .C .D .7.已知双曲线22219y x a-=的两条渐近线与以椭圆221259y x +=的左焦点为圆心、半径为165 的圆相切,则双曲线的离心率为( )A .54B .53C .43 D .658.双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为F 1、F 2,∠F 1MF 2=120°,则双曲线的离心率为( )A.3B.62 C.63 D.339.已知双曲线221(0,0)x y m n m n-=>>的一个焦点到一条渐近线的距离是2,一个顶点到它的一条渐近线的,则m 等于( ) A .9 B .4 C .2 D .,310.已知双曲线的两个焦点为F 1(-10,0)、F 2(10,0),M 是此双曲线上的一点,且满足12120,||||2,MF MF MF MF ==则该双曲线的方程是( )A.x 29-y 2=1 B .x 2-y 29=1 C.x 23-y 27=1D.x 27-y 23=1 11.设F 1,F 2是双曲线x 2-y 224=1的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且3|PF 1|=4|PF 2|,则△PF 1F 2的面积等于( )A .4 2B .83C .24D .4812.过双曲线x 2-y 2=8的左焦点F 1有一条弦PQ 在左支上,若|PQ |=7,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是( ) A .28 B .14-82 C .14+8 2D .8 213.已知双曲线﹣=1(b >0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长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 .﹣=1B .﹣=1 C .﹣=1 D .﹣=114.设双曲线﹣=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以F 2为圆心,|F 1F 2|为半径的圆与双曲线在第一、二象限内依次交于A ,B 两点,若3|F 1B |=|F 2A |,则该双曲线的离心率是( ) A . B .C .D .215.过双曲线1222=-y x 的右焦点作直线l 交双曲线于A 、B 两点,若|AB|=4,则这样的直线共有( )条。
双曲线经典例题
【例1】若椭圆()0122φφn m n y m x =+与双曲线221x y a b-=)0(φφb a 有相同的焦点F 1,F 2,P 是两条曲线的一个交点,则|PF 1|·|PF 2|的值是 ( )A. a m -B. ()a m -21C. 22a m -D. a m -【解析】椭圆的长半轴为()121PF PF ∴+=()122PF PF ∴-=±()()()2212121244PF PF m a PF PF m a -⋅=-⇒⋅=-:,故选A.【评注】严格区分椭圆与双曲线的第一定义,是破解本题的关键.【例2】已知双曲线127922=-y x 与点M (5,3),F 为右焦点,若双曲线上有一点P ,使PM PF21+最小,则P 点的坐标为 【分析】待求式中的12是什么?是双曲线离心率的 倒数.由此可知,解本题须用双曲线的第二定义.【解析】双曲线的右焦点F (6,0),离心率2e =,右准线为32l x =:.作MN l ⊥于N ,交双曲线右支于P ,连FP ,则122PF e PN PN PN PF ==⇒=.此时PM 1375225PF PM PN MN +=+==-=为最小.在127922=-y x 中,令3y =,得212x x x =⇒=±∴Q f 0,取x =所求P 点的坐标为().(2)渐近线——双曲线与直线对于二次曲线,渐近线为双曲线所独有. 双曲线的许多特性围绕着渐近线而展开.双曲线的左、右两支都无限接近其渐近线而又不能与其相交,这一特有的几何性质不仅很好地界定了双曲线的范围.由于处理直线问题比处理曲线问题容易得多,所以这一性质被广泛应用于有关解题之中.【例3】过点(1,3)且渐近线为x y 21±=的双曲线方程是【解析】设所求双曲线为()2214x y k -=点(1,3)代入:135944k=-=-.代入(1): 22223541443535x y x y -=-⇒-=即为所求. 【评注】在双曲线22221x y a b-=中,令222200x y x y a b a b -=⇒±=即为其渐近线.根据这一点,可以简洁地设待求双曲线为2222x y k a b -=,而无须考虑其实、虚轴的位置.XYO F(6,0)M(5,3)P N P ′N ′X=32(3)共轭双曲线将双曲线22221x y a b -=的实、虚轴互易,所得双曲线方程为:22221x y b a-=.这两个双曲线就是互相共轭的双曲线.它们有相同的焦距而焦点的位置不同;它们又有共同的渐近线而为渐近线所界定的范围不一样;它们的许多奇妙性质在解题中都有广泛的应用.【例4】两共轭双曲线的离心率分别为21,e e ,证明:221211e e +=1.【证明】双曲线22221x y a b -=的离心率22221122c c a b e e a a a +=⇒==;双曲线22221x y b a-=的离心率22222222c c a b e e b b b +=⇒==.∴2222222212111a b e e a b a b+=+=++.(4)等轴双曲线——和谐对称 与圆同美实、虚轴相等的双曲线称为等轴双曲线,等轴双曲线的对称性可以与圆为伴.【例5】设CD 是等轴双曲线的平行于实轴的任一弦,求证它的两端点与实轴任一顶点的连线成直角. 【证明】如图设等轴双曲线方程为()2221x y a -=,直线CD :y=m.代入(1):22x x m=±+.故有:()()2222,,,C x m m Dx m m-++.取双曲线右顶点(),0Ba .那么:()()2222,,,BC x m a m BD x m a m=-+-=+-u u u r u u u r()22220,BC BD a a m m BC BD ⎡⎤⋅=-++=∴⊥⎣⎦u u u r u u u r u u u r u u u r Q .即∠CBD=90°.同理可证:∠CAD=90°.● 通法 特法 妙法(1)方程法——为解析几何正名解析法的指导思想是函数方程思想,其主要手段是列、解方程、方程组或不等式.【例6】如图,1F 和2F 分别是双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以1F O 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△AB F 2是等边三角形,则双 曲线的离心率为( )(A )3 (B )5 (C )25 (D )31+XOYCDA B【解析1】设AB 交x 轴于M ,并设双曲线半焦距为c ,∵△AB F 2是等边三角形,∴,.22c OM MA c ==点2c A ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭代入双曲线方程:()()2222222222222233444c b a c a b c c a a c a c a ⋅-⋅=⇒--=-.化简得:422442284084041c a c a e e e e -+=⇒-+=⇒=+=.(∵e >1,∴24e=-及1e =舍去)故选D.【解析2】连AF 1,则△AF 1F 2为直角三角形,且斜边F 1F 2之长为2c.令1122,.AF r AF r ==由直角三角形性质知:211221221222r r ar c r a c r c r r -=⎧=⎧⎪⇒⎨⎨=+⋅=⎩⎪⎩. ∵()222222222124,24220220r r c a c c c a ac c e e +=∴++=⇒+-=⇒--=.∵e ﹥1,∴取1e =.选D.【评注】即使是解析法解题,也须不失时机地引入几何手段.(2)转换法——为解题化归立意【例7】直线l 过双曲线12222=-by a x 的右焦点,斜率k =2.若l 与双曲线的两个交点分别在左右两支上,则双曲线的离心率e 的范围是 ( )A .e >2 B.1<e <3 C.1<e <5 D.e >5【分析】就题论题的去解这道题,确实难以下手,那就 考虑转换吧.其一,直线和双曲线的两支都有交点不好掌握, 但是和两条渐近线都有交点却很好掌握.其二,因为已知直线 的斜率为2,所以双曲线的两条渐近线中,倾斜角为钝角的 渐近线肯定与之相交,只须考虑倾斜角为锐角的渐近线也与 之相交.故有如下妙解.【解析】如图设直线l 的倾斜角为α,双曲线渐近线m 的倾斜角为β.显然。
《双曲线》练习题经典(含答案)
《双曲线》练习题一、选择题:1.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是( A )2.中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的实轴与虚轴相等,一个焦点到一条渐近线的距离为,则双曲线方程为( B )A .x 2﹣y 2=1B .x 2﹣y 2=2C .x 2﹣y 2=D .x 2﹣y 2=3.在平面直角坐标系中,双曲线C 过点P (1,1),且其两条渐近线的方程分别为2x+y=0和2x ﹣y=0,则双曲线C 的标准方程为( B )A .B .C .或D .4.已知椭圆222a x +222b y =1(a >b >0)与双曲线22ax -22b y =1有相同的焦点,则椭圆的离心率为( A )A .22B .21C .66 D .365.已知方程﹣=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 )A .(﹣1,3)B .(﹣1,)C .(0,3)D .(0,)6.设双曲线=1(0<a <b )的半焦距为c ,直线l 过(a ,0)(0,b )两点,已知原点到直线l 的距离为,则双曲线的离心率为( A )A .2B .C .D .7.已知双曲线22219y x a-=的两条渐近线与以椭圆221259y x +=的左焦点为圆心、半径为165 的圆相切,则双曲线的离心率为( A )A .54B .53C .43D .658.双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为F 1、F 2,∠F 1MF 2=120°,则双曲线的离心率为( B )9.已知双曲线221(0,0)x y m n m n-=>>的一个焦点到一条渐近线的距离是2,一个顶点13,则m 等于( D ) A .9 B .4 C .2 D .,310.已知双曲线的两个焦点为F 1(-10,0)、F 2(10,0),M 是此双曲线上的一点,且满足12120,||||2,MF MF MF MF ==则该双曲线的方程是( A )-y 2=1 B .x 2-y 29=1 -y 27=1 -y 23=111.设F 1,F 2是双曲线x 2-y 224=1的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且3|PF 1|=4|PF 2|,则△PF 1F 2的面积等于( C )A .4 2B .8 3C .24D .4812.过双曲线x 2-y 2=8的左焦点F 1有一条弦PQ 在左支上,若|PQ |=7,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是( C )A .28B .14-8 2C .14+8 2D .8213.已知双曲线﹣=1(b >0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长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( D )A .﹣=1B .﹣=1C .﹣=1D .﹣=114.设双曲线﹣=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以F 2为圆心,|F 1F 2|为半径的圆与双曲线在第一、二象限内依次交于A ,B 两点,若3|F 1B|=|F 2A|,则该双曲线的离心率是( C )A .B .C .D .215.过双曲线1222=-y x 的右焦点作直线l 交双曲线于A 、B 两点,若|AB|=4,则这样的直线共有( C )条。
《双曲线》练习试题经典(含答案解析)
《双曲线》练习题一、选择题:1.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是(A)A.17B.15C.174 D.1542.中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的实轴与虚轴相等,一个焦点到一条渐近线的距离为,则双曲线方程为(B)A.x2﹣y2=1 B.x2﹣y2=2 C.x2﹣y2=D.x2﹣y2=3.在平面直角坐标系中,双曲线C过点P(1,1),且其两条渐近线的方程分别为2x+y=0和2x﹣y=0,则双曲线C的标准方程为(B)A.B.C.或D.4.1(a>b>01有相同的焦点,则椭圆的离心率为( A )A B C D5.已知方程﹣=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)A.(﹣1,3)B.(﹣1,)C.(0,3)D.(0,)6.设双曲线=1(0<a<b)的半焦距为c,直线l过(a,0)(0,b)两点,已知原点到直线l的距离为,则双曲线的离心率为(A)A.2 B.C.D.7的圆相切,则双曲线的离心率为( A )A B C D8.双曲线虚轴的一个端点为M,两个焦点为F1、F2,∠F1MF2=120°,则双曲线的离心率为(B)A.3B.62 C.63D.339.已知双曲线221(0,0)x ym nm n-=>>的一个焦点到一条渐近线的距离是2,一个顶点到它的一条渐近线的,则m等于( D )A .9B .4C .2D .,310.已知双曲线的两个焦点为F 1(-10,0)、F 2(10,0),M 是此双曲线上的一点,且满足12120,||||2,MF MF MF MF ==则该双曲线的方程是( A )A.x 29-y 2=1 B .x 2-y 29=1 C.x 23-y 27=1D.x 27-y 23=1 11.设F 1,F 2是双曲线x 2-y 224=1的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且3|PF 1|=4|PF 2|,则△PF 1F 2的面积等于( C )A .4 2B .83C .24D .4812.过双曲线x 2-y 2=8的左焦点F 1有一条弦PQ 在左支上,若|PQ |=7,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是( C ) A .28 B .14-82 C .14+8 2D .8 213.已知双曲线﹣=1(b >0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长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( D ) A .﹣=1B .﹣=1 C .﹣=1 D .﹣=114.设双曲线﹣=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以F 2为圆心,|F 1F 2|为半径的圆与双曲线在第一、二象限内依次交于A ,B 两点,若3|F 1B |=|F 2A |,则该双曲线的离心率是( C ) A . B .C .D .215.过双曲线1222=-y x 的右焦点作直线l 交双曲线于A 、B 两点,若|AB|=4,则这样的直线共有( C )条。
双曲线的简单几何性质典型例题
典型例题一例1 求与双曲线191622=-y x 共渐近线且过()332-,A 点的双曲线方程及离心率. 解法一:双曲线191622=-y x 的渐近线方程为:x y 43±= (1)设所求双曲线方程为12222=-by a x∵43=a b ,∴a b 43= ① ∵()332-,A 在双曲线上 ∴191222=-ba ② 由①-②,得方程组无解(2)设双曲线方程为12222=-bx a y∵43=a b ,∴a b 34= ③ ∵()332-,A 在双曲线上,∴112922=-ba ④ 由③④得492=a ,42=b∴所求双曲线方程为:144922=-x y 且离心率35=e 解法二:设与双曲线191622=-y x 共渐近线的双曲线方程为:()091622≠=-λλy x ∵点()332-,A 在双曲线上,∴41991612-=-=λ ∴所求双曲线方程为:4191622-=-y x ,即144922=-x y . 说明:(1)很显然,解法二优于解法一.(2)不难证明与双曲线191622=-y x 共渐近线的双曲线方程()091622≠=-λλy x .一般地,在已知渐近线方程或与已知双曲线有相同渐近线的条件下,利用双曲线系方程()02222≠=-λλb y a x 求双曲线方程较为方便.通常是根据题设中的另一条件确定参数λ. (3)以上优美巧妙的解法,达到了化繁为易的目的.教学中,要引起重视.典型例题二例2 作方程21x y -=的图象.分析:∵21xy -=()()⎪⎩⎪⎨⎧>-≤-⇔111122x x x x∴方程图象应该是圆122=+y x 及双曲线122=-y x 在x 轴上方的图象.说明:在根据方程作出相应图象时,应遵循:“如果曲线C 的方程是()0=y x f ,,那么点()00y x P ,在曲线C 上的充要条件是()000=y x f ,”这一原则;另外,须注意方程变形的未知数的允许值可能会扩大,而原方程的曲线只能取原方程允许值范围内的那一部分.典型例题三例3 求以曲线0104222=--+x y x 和222-=x y 的交点与原点的连线为渐近线,且实轴长为12的双曲线的标准方程.分析:先求出渐近线方程,确定出其斜率,结合已知条件确定所求双曲线方程中的字母系数.解:∵⎪⎩⎪⎨⎧-==--+2201042222x y x y x ,∴⎩⎨⎧==23y x 或⎩⎨⎧-==23y x ,∴渐近线方程为x y 32±=当焦点在x 轴上时,由32=a b 且6=a ,得4=b . ∴所求双曲线方程为1163622=-y x 当焦点在y 轴上时,由32=b a ,且6=a ,得9=b . ∴所求双曲线方程为1813622=-x y 说明:(1)“定量”与“定位”是求双曲线标准方程的两个过程,解题过程中应准确把握.(2)为避免上述的“定位”讨论,我们可以用有相同渐近线的双曲线系方程去解,请读者自行完成.典型例题四例 4 已知双曲线的渐近线方程为023=±y x ,两条准线间的距离为131316,求双曲线标准方程.分析:可根据双曲线方程与渐近线方程的关系,设出双曲线方程,进而求出双曲线标准方程.解:∵双曲线渐近线方程为x y 32±=,∴设双曲线方程为()019422≠=-λλλy x (1)若0>λ,则λ42=a ,λ92=b∴准线方程为:λ131342±=±=c a x ,∴13131613138=λ,∴4=λ (2)若0<λ,则λ92-=a ,λ42-=b∴准线方程为:131392λ-±=±=c a y ,∴131316131318=-λ,∴8164-=λ ∴所求双曲线方程为:1361622=-y x 或12568164922=-x y 说明:(1)准确及进地应用有相同渐近线的双曲线系方程给我们的求解过程带来了方便. (2)通过待定系数法求出参数N .典型例题五例5 中心在原点,一个焦点为()01,F 的双曲线,其实轴长与虚轴长之比为m ,求双曲线标准方程.解:设双曲线的标准方程为12222=-b y a x ,则⎪⎩⎪⎨⎧===+mb ac b a 221222,解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=11122222m b m m a∴111122222=+-+m y m mx 为所求双曲线的标准方程. 说明:以上方法是求双曲线标准方程的通用方法,注意其中的运算技巧.典型例题六例6 求中心在原点,对称轴为坐标轴经过点()31-,P 且离心率为2的双曲线标准方程.解:设所求双曲线方程为:()0122≠=-k ky k x ,则()1312=--k k , ∴191=-kk ,∴8-=k ,∴所求双曲线方程为18822=-x y 说明:(1)以上巧妙简捷的设法是建立在一个事实的基础上的,即离心率2=e 是双曲线的等轴双曲线的充要条件,它的证明如下:设等轴双曲线()0222>=-m m y x ,则222m b a ==,∴22222m b a c =+=∴m c 2=,∴22===mm a c e 反之,如果一个双曲线的离心率2=e .∴2=ac,∴a c 2=,222a c =,∴2222a b a =+,∴22b a =,b a = ∴双曲线是等轴双曲线(2)还可以证明等轴双曲线的其他性质:两条渐近线互相垂直;等轴双曲线上任意一点到中心的距离是它到两个焦点的距离的比例中项等.典型例题七例7 已知点()03,A ,()02,F ,在双曲线1322=-y x 上求一点P ,使PF PA 21+的值最小.解:∵1=a ,3=b ,∴2=c ,∴2=e设点P 到与焦点()02,F 相应准线的距离为d 则2=dPF∴d PF =21,∴d PA PF PA +=+21至此,将问题转化成在双曲线上求一点P , 使P 到定点A 的距离与到准线距离和最小.即到定点A 的距离与准线距离和最小为直线PA 垂直于准线时,解之得,点⎪⎪⎭⎫⎝⎛2321,P .说明:灵活巧妙地运用双曲线的比值定义于解题中,将会带给我们意想不到的方便和简单.教学中应着重培养学生灵活运用知识的能力.典型例题八例8 已知:()11y x M ,是双曲线12222=-by a x 上一点.求:点M 到双曲线两焦点1F 、2F 的距离.分析:利用双曲线的第二定义.解:如图,设点M 到相应焦点1F 、2F 的准线的距离为1d 、2d .当M 点在双曲线的右支上时,a x ≥1,且有e d MF d MF ==2211∴a ex c a x e ed MF +=+==12111,a ex ca x e ed MF -=-==12122 当点M 在双曲线的左支上时,a x -≤1,且有e d MF d MF ==2211∴()a ex c a x e ed MF +-=+==12111,()a ex ca x e ed MF --=-==12122 说明:以上结论称为双曲线的焦点半径公式,它在解题过程中发挥着很大的优越性,可使解题过程的运算量简化,从而得到避繁就简效果.例如:在双曲线1121322-=-y x 的一支上有三个不同点()11y x A ,、()622,x B 、()33y x C ,与焦点()501,F 的距离成等差数列,求31y y +的值. 解:直接利用焦半径公式,得:a ey AF -=11,a e BF -=61,a ey CF -=31 ∴1112BF CF AF =+,∴()a e a y y e 212231-=-+,即1231=+y y注意:一般地,在涉及到双曲线上的点到焦点的距离问题,应用焦半径公式是一种简单快捷的方法.典型例题九例9 如图所示,已知梯形ABCD 中,CD AB 2=,点E 满足EC AE λ=,双曲线过C 、D 、E 三点,且以A 、B 为焦点,当4332≤≤λ时,求双曲线离心率的取值范围. 分析一:依题意,建立恰当的坐标系,并通过A 、B 、E 的坐标及双曲线的方程求解.解法一:以直线AB 为x 轴,以AB 的垂直平分线为y 轴,建立直角坐标系xOy ,则y CD ⊥轴,因双曲线过点C 、D ,且以A 、B 为焦点,由双曲线的对称性可知C 、D 关于y 轴对称.设()0,c A -、⎪⎭⎫ ⎝⎛h cC ,2、()00y x E ,,其中AB c 21=为双曲线的半焦距,h 是梯形的高.由λ=,即()⎪⎭⎫⎝⎛--=+00002y h x c y c x ,,λ,得()()λλ+-=1220c x ,λλ+=10h y 设双曲线方程为12222=-b y a x ,则离心率为a c e =.由点C 、E 在双曲线上,将C 、E 的坐标和ace =,代入双曲线方程得 由①得14222-=e b h ,将③代入②式中,整理得:()λλ214442+=-e ∴2312+-=e λ,又∵4332≤≤λ,∴43231322≤+-≤e ,∴107≤≤e ∴双曲线的离心率取值范围为[]107,.分析二:建立直线AC 方程,再与双曲线方程联立,借助一元二次方程根与系数关系解题.解法二:前面部分同解法一.可求得直线AC 方程为()c x chy +=32,将其代入双曲线方程222222b a y a x b =-中,得()()094849222222222222=+---c b a h a cx h a x h a c b又∵0x 、2c为上述二次方程的两根,∴()222222222094942c b h a c b a h a x c -+=⋅ ①又∵⎪⎭⎫ ⎝⎛h cC ,2在双曲线上,∴()44222-=e b h ②∵()()1220+-=λλc x ③将②③代入①中,得:()()()()2222222222294942122c c a b e a b a b e a c c ⋅--+-=⋅+-λλ ∵a c e =,∴2312+-=e λ 以下同解法一分析三:借助焦半径公式解题. ∵EC AE λ=,∴()()1220+-=λλc x ① ∴λλ+=1CAEA ,由焦半径公式,得:λλ+=⋅+--120c e a ex a ② 将①代入②,得:()()λλλλ+=⋅+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅-⋅--12122c e a c e a∵a c e =,∴2312+-=e λ 以下同解法一 说明:(1)此题的关键是:弄清应设定几个量之间关系(如:c 、h 、λ、e ).难点:如何自始至终保持思路清晰,有条不紊.(2)比较以上三种方法不难发现:解法二虽思路简单自然,但由于采取了联立方程消元的思想,也就导致了解题过程的运算繁琐,这对于学生的计算能力要求是很高的,解法三因巧妙地运用了焦半径公式,使得求解过程变得简洁快捷,而且给人以一种心满意足的感觉,这表明善于记忆一些中间结果对我们的学习帮助很大.典型例题十例10 设双曲线12222=-by a x )0(b a <<的半焦距为c ,直线l 过)0,(a 、),0(b 两点,且原点到直线l 的距离为c 43,求双曲线的离心率. 分析:由两点式得直线l 的方程,再由双曲线中a 、b 、c 的关系及原点到直线l 的距离建立等式,从而解出ac的值. 解:由l 过两点)0,(a ,),0(b ,得l 的方程为0=-+ab ay bx .由点到l 的距离为c 43,得c ba ab 4322=+.将22a cb -=代入,平方后整理,得0316)(1622222=+⋅-ca c a .令x c a =22,则0316162=+-x x .解得43=x 或41=x . 而a ce =,有x e 1=.故332=e 或2=e . 因b a <<0,故212222>+=+==ab a b a ac e ,所以应舍去332=e .故所求离心率2=e . 说明:此题易得出错误答案:2=e 或332=e .其原因是未注意到题设条件)0(b a <<,从而离心率2>e .而2332<,故应舍去. 典型例题十一例11 根据以下条件,分别求出双曲线的标准方程.(1)过点)2,3(-P ,离心率25=e . (2)已知双曲线的右准线为4=x ,右焦点为)0,10(F ,离心率2=e .(3)1F 、2F 是双曲线的左、右焦点,P 是双曲线上一点,且︒=∠6021PF F ,31221=∆F PF S ,又离心率为2.分析:(1)、(3)用待定系数法,(2)用定义法.解:(1)依题意,双曲线的实轴可能在x 轴上,也可能在y 轴上,分别讨论如下.如双曲线的实轴在x 轴上,设12222=-b y a x 为所求.由25=e ,得4522=a c . ①由点)2,3(-P 在双曲线上,得12922=-b a . ②又222c b a =+,由①、②得12=a ,412=b . ③ 若双曲线的实轴在y 轴上,设12222=-b y a x 为所求.同理有4522=a c ,19222=-ba ,222c b a =+.解之,得2172-=b (不合,舍去). ∴双曲线的实轴只能在x 轴上,所求双曲线方程为1422=-y x .(2)设双曲线上任意一点),(y x P ,因为双曲线右准线4=x ,右焦点)0,10(F ,离心率2=e ,根据双曲线的第二定义,有24)10(22=-+-x y x ,化简,得03612322=---x y x ,即14816)2(22=--y x . ∴所求双曲线方程为14816)2(22=--y x . (3)设双曲线方程为12222=-b y a x ,因c F F 221=,而2==ace ,由双曲线的定义,得c a PF PF ==-221.由余弦定理,得)60cos 1(2)(21221︒-⋅⋅+-=PF PF PF PF ,∴21224PF PF c c ⋅+=. 又31260sin 212121=︒⋅=∆PF PF S F PF , ∴4821=⋅PF PF .∴4832=c ,162=c ,得42=a ,122=b .∴所求双曲线的方程为112422=-y x .说明:对于本题(1)的解法,由于双曲线的焦点位置没有明确,若不分情况讨论,将会造成解法的片面性.对于题(2),容易造成以下三种误解:误解一:由10=c ,42==c a x ,得402=a ,则60222=-=a c b .故所求双曲线方程为1604022=-y x . 误解二:由焦点坐标)0,10(F ,知10=c .又2==ace ,得5=a .故7525100222=-=-=a c b .∴所求双曲线方程为1752522=-y x . 误解三:由2==a ce ,42=c a ,得8=a ,16=c ,则192222=-=a c b .故所求双曲线方程为11926422=-y x . 这三种误解的错因都是按双曲线中心在原点得出结论,造成遗漏题条件,从而导致错误的结果.题(3)虽属待定系数法,但要用到公式ab b a b a 2)(222+-=+和双曲线的定义,以及正弦定理、余弦定理等知识,具有较强的综合性.若在其中某个环节上出现错误,将无法得出正确结果.典型例题十二例11 在双曲线1131222=-x y 的一支上有三个点),(11y x A 、)6,(2x B 、),(33y x C 与焦点)5,0(F 的距离成等差数列.(1)求31y y +;(2)求证线段AC 的垂直平分线经过某个定点,并求出定点的坐标. 分析:利用双曲线的第二定义解(1),利用点差法结合(1)的结果证(2). 解:(1)依题意,得B 在双曲线上支上,故A 、B 、C 三点都在双曲线上支上,且上准线的方程为512=y . AF 、BF 、CF 成等差数列,根据双曲线的第二定义,得 )512(1)512(1)5126(231-+-=-y e y e e ,故1231=+y y .(2)由点A 、C 在双曲线上,故113122121=-xy ,113122323=-x y .两式相减,得013))((12))((31313131=-+--+x x x x y y y y .∴13)(13)(123131313131x x y y x x x x y y +=++=--.∴AC 的垂直平分线的斜率为3113x x +-.又AC 的中点坐标为)6,2(31x x +,故AC 的垂直平分线方程为 当0=x 时,225=y ,故AC 的垂直平分线过定点)225,0(.说明:1.本题属定值问题,存在的问题是一方面对定值的概念和求法弄不清楚,摸不出头绪;论另一方面不会运用式子的变换和曲线的定义.2.关于定值问题,一般通过计算证明其值与曲线的点的位置无关,或与直线的斜率无关.为了证明的目的更明确,可通过特殊情况,求出一个常数,猜想出这个定值.不同的设法,可以得到不同的证法.典型例题十三例13 已知双曲线12222=-by a x 的离心率21+>e ,左、右焦点分别为1F 、2F ,左准线为l ,能否在双曲线的左支上找到一点P ,使得1PF 是P 到l 的距离d 与2PF 的等比中项?分析:因题设中出现双曲线上点与焦点的距离,故可考虑用双曲线的第二定义解题.解:设在左半支上存在P 点,使d PF PF ⋅=221,由双曲线的第二定义,知e PF PF dPF ==121,即12PF e PF =. ①再由双曲线的第一定义,得a PF PF 212=-. ②由①、②,解得121-=e a PF ,122-=e aePF . 在21F PF ∆中,有c PF PF 221≥+, ∴c e aee a 21212≥-+-. ③利用ac e =,从③式得0122≤--e e . 解得2121+≤≤-e . 由1>e ,得211+≤<e ,与已知21+>e 矛盾.∴符合条件的点P 不存在. 说明:(1)解答探索性命题,一般可先设点P 存在,再利用已知条件探求.若得出矛盾,则说明P 点不存在;否则,便得到P 点的位置.(2) 211+≤<e 是双曲线12222=-by a x 左支上存在P 点,使d PF PF ⋅=221成立的充要条件.典型例题十四例14 直线1+=kx y 与双曲线122=-y x 的左支相交于A ,B 两点,设过点)0,2(-和AB 中点的直线l 在y 轴上的截距为b ,求b 的取值范围.分析:首先应写出直线l 的方程,因此需求出AB 的中点坐标,将直线1+=kx y 与双曲线方程122=-y x 联立,消去y 得到关于x 的一元二次方程,利用韦达定理可得到AB 中点的坐标表达式.解:由方程组⎩⎨⎧=-+=,1,122y x kx y 消去y 得 022)1(22=---kx x k . ①设),(11y x A 、),(22y x B ,AB 中点的坐标为),(00y x . ∵直线1+=kx y 与双曲线122=-y x 的左支相交于A ,B 两点, ∴方程①有两个不大于-1的不等实根.令22)1()(22---=kx x k x f ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥-⋅-<->-+-=∆,0)1()1(,01,0)1(8)2(2222f k kk k k 解得21<<k ,222012k k x x x -=+=,200111kkx y -=+=.∴直线l 的方程是21201122+-+=---kkx k o y 令0=x ,得1617)41(122222+--=++-==k k k y b . ∵21<<k ,∴22-<b 或2>b .说明:(1)涉及直线与双曲线相交弦有关的参数范围的讨论问题,0>∆是必不可少的条件. (2)关于直线与双曲线的某一支的相交问题,不但要考虑0>∆,同时要考虑方程根的取值范围,以下以双曲线12222=-by a x )0,0(>>b a 为例作简单说明.⎪⎩⎪⎨⎧=-12222b y ax 直线方程关于x 的一元二次方程02=++s nx mx .①若直线与双曲线右支相交于不同两点,则其充要条件是⎪⎩⎪⎨⎧>>+>∆≠.0,0,002121x x x x m 且②若直线与双曲线左支相交于不同两点,则其充要条件是⎪⎩⎪⎨⎧><+>∆≠.0,0,002121x x x x m 且③若直线与双曲线不同两支交于两点,则其充要条件是⎩⎨⎧<>∆≠.0,0021x x m 且典型例题十五例15 已知1l ,2l 是过点)0,2(-P 的两条互相垂直的直线,且1l ,2l 与双曲线122=-x y 各有1A ,1B 和2A ,2B 两个交点.(1)求1l 的斜率1k 的取值范围;(2)若22115B A B A =,求1l ,2l 的方程; (3)若1A 恰是双曲线的一个顶点,求22B A 的值.分析:第(1)小题利用直线1l ,2l 与双曲线都有两个交点,从而可以转化为一元二次方程有两个不等实根,判别式大于零,由此可以得到1k 满足的不等式组;第(2)小题利用弦长公式求1k ,再由点斜式方程求出直线方程; 第(3)小题利用直线1l 过A 点求1k ,再由弦长公式求22B A .解:(1)依题意,直线1l ,2l 的斜率都存在,设1l 的方程为)2(1+=x k y )0(1≠k 直线2l 的方程为)2(2+=x k y )0(2≠k ,且121-=k k .由方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+=,1),2(221x y x k y 消去y ,整理得01222)1(2121221=-++-k x k x k ①若0121=-k ,则方程①只有一个解,即l 与双曲线只有一个交点,与题设矛盾. 故0121≠-k ,即11≠k .∵直线1l 与双曲线有两个不同交点,∴0)13(4)12)(1(4)22(2121212211>-=---=∆k k k k .由方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+=,1),2(222x y x k y 消去y ,整理得01222)1(2222222=-++-k x k x k ②同理0122≠-k ,0)13(4222>-=∆k .所以1l ,2l 与双曲线各有两个交点,等价于⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=≠≠>->-,1,1,1,013,01321212221k k k k k k解得⎪⎩⎪⎨⎧≠<<.1,33311k k∴)3,1()1,33()33,1()1,3(1Y Y Y ----∈k .(2)设),(111y x A ,),(221y x B ;由方程①可得122212121-=+k k x x ,112212121--=k k x x . ∴221212122121211)1()13)(1(4))(1(--+=-+=k k k x x k B A ③ 同理,由方程②可得2222222222)1()13)(1(4--+=k k k B A . ④ ∵121k k -=,代入④得 2212121222)1()3)(1(4k k k B A --+=. ⑤ 由22115B A B A =,得2222115B A B A =.将式③和式⑤代入得22121212212121)1()3)(1(45)1()13)(1(4k k k k k k --+⨯=--+.解得21±=k . 当21=k 时,)2(21+=x y l :,)2(222+-=x y l :; 当21-=k 时,)2(21+-=x y l :,)2(222+=x y l :. (3)双曲线122=-x y 的顶点为)1,0(,)1,0(-. 取)1,0(1A 时,有1)20(1=+k ,解得221=k ,于是2112-=-=k k .将22-=k 代入方程②得03242=++x x .设2l 与双曲线的两个交点),(332y x A ,),(442y x B ,则2443-=+x x ,343=x x .则24322222))(1(x x k B A -+=60]34)24[(32=⨯--=.∴15222=B A .当取)1,0(1-A 时,由双曲线关于x 轴对称,知15222=B A .说明:(1)直线与曲线的位置关系,可以通过讨论直线方程与曲线方程组成的方程组的实数解的个数来确定,通常消去方程组中变量y (或x )得到关于变量x (或y )的一元二次方程,考虑该一元二次方程的判别式∆,则有:⇔>∆0直线与双曲线相交于两个点; ⇔=∆0直线与双曲线相交于一个点; ⇔<∆0直线与双曲线无交点.若得到关于x (或y )的一元二次方程,则直线与双曲线相交于一个点,此时直线平行于双曲线的一条渐近线.(2)直线l 被双曲线截得的弦长2212))(1(x x k AB -+=或2212))(11(y y k-+,其中k 是直线l 的斜率,),(11y x ,),(22y x 是直线与双曲线的两个交点A ,B 的坐标,且212212214)()(x x x x x x -+=-,21x x +,21x x 可由韦达定理整体给出.典型例题十六例16 已知双曲线的渐近线方程是043=+y x ,043=-y x ,求双曲线的离心率. 分析:由渐近线的斜率与a ,b 的关系得到a ,c 的关系,从而求出e .解:(1)设双曲线方程为12222=-by a x )0,0(>>b a .∵渐近线方程为043=+y x ,043=-y x , ∴43=a b . 又∵1222222-=-==e aa c ab a b , ∴4312=-e .∴45=e .(2)设双曲线方程为12222=-bx a y )0,0(>>b a .∵渐近线方程为043=+y x ,043=-y x ,∴43=b a . ∵12-=e a b ,∴3412=-e ,35=e . ∴离心率45=e 或35=e .说明:(1)必须分两种情况求离心率,共渐近线的双曲线方程为:λ=-2222by a x )0(≠λ的形式,它们的渐近线为x aby ±=. (2)关于双曲线的渐近线,可作如下小结:若知双曲线方程为12222=-b y a x 或12222=-bx a y ,则它们的渐近线方程只需将常数“1”换成“0”,再写成直线方程的形式即可;若知双曲线的两渐近线,先写成一个方程即02222=-by a x 的形式,再设出双曲线方程λ=-2222by a x )0(≠λ; 实轴长焦矩长离心率=e ;若焦点在x 轴上,渐近线斜率为虚轴长比实轴长;若焦点在y 轴上,渐近线斜率为实轴长比虚轴长.典型例题十七例17 已知双曲线S 的两条渐近线过坐标原点,且与以)0,2(A 为圆心,1为半径的圆相切,双曲线S 的一个顶点'A 和A 关于直线x y =对称,设直线l 过点A ,斜率为k .(1)求双曲线S 的方程;(2)当1=k 时,在双曲线S 的上支求点B ,使其与直线l 的距离为2;(3)当10<≤k 时,若双曲线S 的上支上有且只有一个点B 到直线l 的距离为2,求斜率k 的值及相应的点B 的坐标.分析:本题考查的内容多,其中有直线与圆相切,关于直线x y =的对称点,双曲线的性质,点到直线的距离等等,如果采取各个击破的办法,那么问题便能解决.解:(1)由已知得双曲线的渐近线为x y ±=,因而S 为等轴双曲线,其中一个顶点为)2,0('A ,所以双曲线S 的方程为12222=-x y . (2)若)2,(2+x x B 是双曲线S 的上支上到直线2-=x y l :的距离为2的点,则22222=-+-x x ,解得2=x ,2=y .故B 点坐标为)2,2(.(3)因为当10<≤k 时,双曲线S 的上支在直线l 的上方,所以点B 在直线l 的上方.设直线'l 与直线)2(-=x k y l :平行,两线间的距离为2,直线'l 在直线l 的上方,双曲线S 的上支上有且只有一个点B 到直线l 的距离为2,等价于直线'l 与双曲线S 的上支有且只有一个公共点.设'l 的方程是m kx y +=,由l 上的点A 到'l 的距离为2,可知2122=++k m k ,解得)1(22k k m -+±=,其中)1(22k k m -+-=舍去.由方程222=-x y 及m kx y +=,消去y 得,022)1(222=-++-m mkx x k . ∵12≠k ,∴)123(8)22(4222+-=+-=∆k k k k m . 令0=∆.∵10<≤k ,解得0=k ,552=k . 当0=k 时,2=m ,解得0=x ,2=y ,∴点B 的坐标为)2,0(.当552=k 时,510=m ,解得22=x ,10=y ,∴点B 的坐标为)10,22(. 说明:若已知双曲线渐近线方程为0=±qy px ,则共渐近线的双曲线方程为λ=-2222p y q x ,其中λ为不等于零的常数,另外要善于把问题转化,(3)便是把原题转化为m kx y l +=:'与双曲线S 上支有且只有一个公共点问题.典型例题十八例18 如下图,给出定点)0,(a A )0(>a 和直线1-=x l :,B 是直线l 上的动点,BOA ∠的角平分线交AB 于C ,求点C 的轨迹方程,并讨论方程表示的曲线类型与a 值的关系.分析:根据曲线的条件求轨迹方程,是解析几何的手段.要认真分析角平分线这一重要条件,分清主动点与从动点的关系,综合利用所学知识求出C 点横坐标与纵坐标的关系.解:依题意,记),1(b B -,R b ∈,则直线OA 与OB 的方程分别为0=y 和bx y -=, 设C 点坐标为),(y x ,则有a x <≤0,由OC 平分AOB ∠,知点C 到OA 、OB 距离相等,根据点到直线的距离公式, 得:21bbx y y ++=①依题设,点C 在直线AB 上,故有)(1a x aby -+-=. 由0≠-a x ,得,ax ya b -+-=)1( ②将②式代入①式,得22222)1()()1(1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++a x xy a y a x y a y . 整理得:0])1(2)1[(222=++--y a ax x a y ,若0≠y ,则0)1(2)1(22=++--y a ax x a .)0(a x <<若0=y ,则0=b ,π=∠AOB ,点C 的坐标为)0,0(,满足上式. 综上,得点C 的轨迹方程为:0)1(2)1(22=++--y a ax x a )0(a x ≤≤ (1)当1=a 时,轨迹方程化为x y =2)10(<≤x ③ 此时,方程③表示抛物线弧段(2)当1≠a 时,轨迹方程为11)1()1(22222=-+---a a y a a a a x ,其中a x <≤0 ④∴当10<<a 时,方程④表示椭圆弧段,当1>a 时,方程④表示双曲线一支的弧段. 说明:本题求轨迹问题,要求考生有较高的能力和扎实的基本功,同时要求对问题考虑完整和有较强的运算能力.对字母系数a 的讨论是高考重点考查的内容.典型例题十九例19 已知双曲线C 的实轴在直线2=x 上,由点)4,4(-A 发出的三束光线射到x 轴上的点P 、Q 及坐标原点O 被x 轴反射,反射线恰好分别通过双曲线的左、右焦点1F 、2F 和双曲线的中心M .若4=PQ ,过右焦点的反射光线与右准线交点的纵坐标为98,求双曲线C 的方程和入射光线AP 、AQ 所在直线的方程.分析:光线反射的问题,实质上是寻找点关于直线的对称点的问题,而求双曲线方程,实质上是求双曲线中点),(k h M 与a 、b 的问题.解:依题意,设双曲线中心为)2,(h M ,又点A 关于x 轴的对称点为)4,4('--A ,所以直线O A '的方程为x y =,与2=y 联立,得2=h .设双曲线方程为1)2()2(2222=---b y a x ,焦点)2,2(1c F -,)2,2(2c F +,右准线c a x 22+=,从而1'F A 的方程为:)4(664+-=+x cy ,2'F A 的方程为:)4(664++=+x cy . 在上面两式中分别令0=y ,则P 点坐标为)0,32(c -,Q 点坐标为)0,32(c,再由4=PQ ,则3=c ,∴P 点坐标为)0,2(-,Q 点坐标为)0,2(.在)4(6642'++=+x c y F A :中,令98=y ,得310=x ,在31022=+c a 中,由3=c ,得42=a ,52=b ,所以,所求双曲线方程为15)2(4)2(22=---y x .直线AP 的方程为042=++y x ,直线AQ 的方程为0432=-+y x .说明:本题关键要掌握中心不在原点的双曲线的焦点坐标,准线方程的求法,通过逆向思维,求出x 轴上的点P 、Q 的坐标,从而使问题迎刃而解.。
高中数学 双曲线范例例题
例题 1 双曲线的定义
如右图,在方格纸中有两组同心圆,圆心分别 为 F1 与 F2,若 P 点在以 F1,F2 为焦点的双曲 在线,试问 A,B,C,D,E 五点中,哪些点 亦在此双曲线上?
解■ ∵ PF1=2, PF2 =3 ∴︱PF1-PF2︱=1 而︱AF1-AF2︱=2 ,︱BF1-BF2︱=3 ,︱CF1-CF2︱=1 ︱DF1 -DF2︱=1 ,︱EF1 -EF2︱=0 ∴︱PF1-PF2︱=︱CF1-CF2︱=︱DF1-DF2︱=1 故 P,C,D 三点位于同一双曲线上
且方程式形如
-x2 b2
+
y2 a2
=1
又 c=2,贯轴长 2a=2,所以 a=1而 bΒιβλιοθήκη =c2-a2 = 22 -12=3
得双曲线方程式为-x2 + y2 =1 31
上一题 下一题
例题 4 双曲线的各要素
(1) 已知一双曲线的方程式为 4x2-16y2=64,试求其贯轴长、共轭轴
长、中心、焦点及顶点坐标。
例题 13 由双曲线的一般型态求诸要素
已知双曲线 Γ 的方程式为 4x2-y2+8x+4y-4=0,试求其贯轴长、共
轭轴长、中心、焦点、顶点及渐近线方程式。
解■ 将方程式 4x2-y2+8x+4y-4=0,依 x,y 配方
得 4(x2+2x+1)-(y2-4y+4)=4
整理得(x+1)2 -(y-2)2 =1 ,其中 a=1,b=2
范例 4 求双曲线的各要素
解■
(1)
将方程式
4x2-16y2=64
改写成
x2 42
- y2 22
=1
与标准式比较,得知此双曲线的中心在原点 O(0 , 0)
高中数学 双曲线范例例题共42页
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律,就难以成功。
3、道德行为训练,不是通过语言影响 ,而是 让儿童 练习良 好道德 行为, 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体,教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
42
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
整理《双曲线》典型例题12例(含标准答案)
带教日志、《阶段考核表》、单位考勤原始记录
II-6
独立临床/实践
5分
继承人独立从事所继承专业的实践天数
得分=10×(实际独立实践天数/420)
同II-5
续表
教
学
实
绩
30
分
III-7
带教日志4分
(1)计算带教日志篇数;(2)专家抽查一定数量日志;(3)专家评议记录质量差者,酌情扣
(2)全国统编《中药鉴定学》
附
加
分
15
分
I学历3分
研究生3分本科生2分
大专生1.5分中专生1分
毕业证书原件并提供复印件。
著作3分
查阅参加导师经验整理并已出版著作,时间在1990.12----1993.12
主编3分,副主编2分,编辑1分
参加章节编写每2万字1分,最多计至3分。
著作原件,并提供复印件
科研4分
得分=5×(实际从事专业年限/25)
继承人所在单位人事部门提供人事档案,学历证书原件及复印件
继
承
表
现
25
分
II-3
职业道德
5分
A5分
B4分
C3分
D2分
职业道德高尚,有突出事例,曾获单位表彰或系统通报表扬。
职业道德良好,有典型事例,获锦旗或感谢信。
职业道德良好,未受过病人举报和批评。
职业道德较差,受到病人举报和批评一次。
D:立、法、方、药合乎辩证理论和导师一致;
E:医嘱符合理、法、方、药要求和导师一致;
符合一以上五条都具备;基本符合一具备C、D二条;大体符合C、D二条中具备一条;不符合C、D、E无一条具备
双曲线 题型归纳 含答案
三、典型例题选讲(一)考查双曲线的概念例1 设P 是双曲线19222=-y ax 上一点,双曲线的一条渐近线方程为023=-y x ,1F 、2F 分别是双曲线的左、右焦点.若3||1=PF ,则=||2PF ( )A .1或5B .6C .7D .9分析:根据标准方程写出渐近线方程,两个方程对比求出a 的值,利用双曲线的定义求出2||PF 的值.解: 双曲线19222=-y a x 渐近线方程为y =x a 3±,由已知渐近线为023=-y x , 122,||||||4a PF PF ∴=±∴-=,||4||12PF PF +±=∴. 12||3,||0PF PF =>,7||2=∴PF .故选C .归纳小结:本题考查双曲线的定义及双曲线的渐近线方程的表示法.(二)基本量求解例2(2009山东理)设双曲线12222=-by a x 的一条渐近线与抛物线21y x =+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 xa y x ⎧=⎪⎨⎪=+⎩,消去y ,得210b x x a -+=有唯一解,所以△=2()40ba-=, 所以2b a =,2c e a ====D .归纳小结: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.例3(2009全国Ⅰ理)设双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的渐近线与抛物线y =x 2+1相切,则该双曲线的离心率等于( )解析:设切点00(,)P x y ,则切线的斜率为0'0|2x x y x ==.由题意有002y x x =.又有2001y x =+,联立两式解得:201,2,b x e a =∴=== 因此选C .例4(2009江西)设1F 和2F 为双曲线22221x y a b-=(0,0a b >>)的两个焦点,若12F F ,,(0,2)P b 是正三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为( )A .32 B .2 C .52D .3解析:由tan623c b π==有2222344()c b c a ==-,则2c e a==,故选B .归纳小结:注意等边三角形及双曲线的几何特征,从而得出tan 623c b π==,体现数形结合思想的应用.(三)求曲线的方程例5(2009,北京)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>为x =(1)求双曲线C 的方程;(2)已知直线0x y m -+=与双曲线C 交于不同的两点A ,B ,且线段AB 的中点在圆225x y +=上,求m 的值.分析:(1)由已知条件列出,,a b c 的关系,求出双曲线C 的方程;(2)将直线与双曲线方程联立,再由中点坐标公式及点在圆上求出m 的值.解:(1)由题意,得23a cc a⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得1,a c ==. ∴2222b c a =-=,∴所求双曲线C 的方程为2212y x -=. (2)设A 、B 两点的坐标分别为()()1122,,,x y x y ,线段AB 的中点为()00,M x y ,由22120y x x y m ⎧-=⎪⎨⎪++=⎩得22220x mx m ---=(判别式0∆>), ∴12000,22x x x m y x m m +===+=, ∵点()00,M x y 在圆225x y +=上, ∴()2225m m +=,∴1m =±.另解:设A 、B 两点的坐标分别为()()1122,,,x y x y ,线段AB 的中点为()00,M x y ,由221122221212y x y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,两式相减得121212121()()()()02x x x x y y y y +--+-=.由直线的斜率为1,121200,22x x y yx y ++==代入上式,得002y x =. 又00(,)M y x 在圆上,得22005y x +=,又00(,)M y x 在直线上,可求得m 的值.归纳小结:本题主要考查双曲线的标准方程、圆的切线方程等基础知识,考查曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法,考查推理、运算能力.例6 过(1,1)M 的直线交双曲线22142x y -=于,A B 两点,若M 为弦AB 的中点,求直线AB 的方程.分析:求过定点M 的直线方程,只需要求出它的斜率.为此可设其斜率是k ,利用M 为弦AB的中点,即可求得k 的值,由此写出直线AB 的方程.也可设出弦的两端点坐标用“点差法”求解.解法一:显然直线AB 不垂直于x 轴,设其斜率是k ,则方程为1(1)y k x -=-.由221421(1)x y y k x ⎧-=⎪⎨⎪-=-⎩消去y 得222(12)4(1)2460①k x k k x k k ----+-=设),(),(221,1y x B y x A ,由于M 为弦AB 的中点,所以1222(1)1212x x k k k+-==-,所以12k =. 显然,当12k =时方程①的判别式大于零.所以直线AB 的方程为11(1)2y x -=-,即210x y -+=.解法二:设),(),(221,1y x B y x A ,则221122221②421③42x y x y ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩①-②得12121212()()2()()0x x x x y y y y -+--+=. 又因为12122,2x x y y +=+=,所以12122()x x y y -=-.若12,x x =则12y y =,由12122,2x x y y +=+=得121x x ==,121y y ==. 则点A B 、都不在双曲线上,与题设矛盾,所以12x x ≠. 所以121212y y k x x -==-.所以直线AB 的方程为11(1)2y x -=-,即210x y -+=.经检验直线210x y -+=符合题意,故所求直线为210x y -+=.解法三:设A (x y ,),由于A B 、关于点M (1,1)对称,所以B 的坐标为(22x y --,),则2221,42(2) 1.2x y y ⎧-=⎪⎪⎨-⎪-=⎪⎩2(2-x)4消去平方项,得210x y -+=. ④ 即点A 的坐标满足方程④,同理点B 的坐标也满足方程④. 故直线AB 的方程为210x y -+=.归纳总结:由于双曲线(抛物线)不是“封闭”的曲线,以定点为中点的弦不一定存在,所以在求双曲线(抛物线)中点弦方程时,必须判断满足条件的直线是否存在.(四)轨迹问题例7 已知点100(,)P x y 为双曲线222218x y b b-=(b 为正常数)上任一点,2F 为双曲线的右焦点,过1P 作右准线的垂线,垂足为A ,连接2F A 并延长交y 轴于2P .求线段1P 2P 的中点P 的轨迹E 的方程.分析:求轨迹问题有多种方法,如相关点法等,本题注意到点P 是线段1P 2P 的中点,可利用相关点法.解:由已知得208(3,0),(,)3F b A b y ,则直线2F A 的方程为:03(3)y y x b b=--. 令0x =得09y y =,即20(0,9)P y .设P x y (,),则00002952x x y y y y ⎧=⎪⎪⎨+⎪==⎪⎩, 即0025x xy y =⎧⎪⎨=⎪⎩代入22002218x y b b -=得:222241825x y b b -=, 即P 的轨迹E 的方程为22221225x y b b -=.()x ∈R 归纳小结:将几何特征转化为代数关系是解析几何常用方法.(五)突出几何性质的考查例8(2006江西)P 是双曲线221916x y -=的右支上一点,M ,N 分别是圆22(5)4x y ++=和22(5)1x y -+=上的点,则||||PM PN -的最大值为( )A.6B.7C.8D.9解析:双曲线的两个焦点1(5,0)F -与2(5,0)F 恰好是两圆的圆心,欲使||||PM PN -的值最大,当且仅当||PM 最大且||PN 最小,由平面几何性质知,点M 在线段1PF 的延长线上,点N 是线段2PF 与圆的交点时所求的值最大.此时12||||(2)(1)PM PN PF PF -=+--9321=+-=PF PF .因此选D .例9(2009重庆)已知以原点O 为中心的双曲线的一条准线方程为5x =,离心率e = (1)求该双曲线的方程;(2)如图,点A 的坐标为(,B 是圆22(1x y +=上的点,点M 在双曲线右支上,求MA MB +的最小值,并求此时M 点的坐标.分析:(1)比较基础,利用所给条件可求得双曲线的方程;(2)利用双曲线的定义将MA MB 、转化为其它线段,再利用不等式的性质求解. 解:(1)由题意可知,双曲线的焦点在x 轴上,故可设双曲线的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,设c =x =2a c =由e =ca=解得1,a c ==从而2b =,∴该双曲线的方程为2214y x -=. (2)设点D的坐标为,则点A 、D 为双曲线的焦点,则||||22MA MD a -==.所以||||2||||2||MA MB MB MD BD +=+++≥.因为B是圆22(1x y +=上的点,其圆心为C ,半径为1,故||||11BD CD -=≥,从而||||2||1MA MB BD ++≥.当,M B 在线段CD 上时取等号,此时||||MA MB +1. 直线CD的方程为y x =-+M 在双曲线右支上,故0x >.由方程组2244x y y x ⎧-=⎪⎨=-+⎪⎩解得33x y ==..所以M点的坐标为()33归纳小结:本题综合考查双曲线的知识及不等式性质,考查推理能力及数形结合思想.。
《双曲线》练习题经典(含答案)
《双曲线》练习题经典(含答案)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1《双曲线》练习题一、选择题:1.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是( A )2.中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的实轴与虚轴相等,一个焦点到一条渐近线的距离为,则双曲线方程为( B )A .x 2﹣y 2=1B .x 2﹣y 2=2C .x 2﹣y 2=D .x 2﹣y 2=3.在平面直角坐标系中,双曲线C 过点P (1,1),且其两条渐近线的方程分别为2x+y=0和2x ﹣y=0,则双曲线C 的标准方程为( B ) A .B .C .或D .4.已知椭圆222a x +222b y =1(a >b >0)与双曲线22a x -22b y =1有相同的焦点,则椭圆的离心率为( A )A .22B .21C .66D .365.已知方程﹣=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 )A .(﹣1,3)B .(﹣1,)C .(0,3)D .(0,)6.设双曲线=1(0<a <b )的半焦距为c ,直线l 过(a ,0)(0,b )两点,已知原点到直线l 的距离为,则双曲线的离心率为( A ) A .2B .C .D .7.已知双曲线22219y x a-=的两条渐近线与以椭圆221259y x +=的左焦点为圆心、半径为165 的圆相切,则双曲线的离心率为( A ) A .54B .53C .43D .658.双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为F 1、F 2,∠F 1MF 2=120°,则双曲线的离心率为( B )9.已知双曲线221(0,0)x y m n m n-=>>的一个焦点到一条渐近线的距离是2,一个顶点到它的一条渐近线的距离为613,则m 等于( D ) A .9 B .4 C .2 D .,310.已知双曲线的两个焦点为F 1(-10,0)、F 2(10,0),M 是此双曲线上的一点,且满足12120,||||2,MF MF MF MF ==则该双曲线的方程是( A )-y 2=1 B .x 2-y 29=1 -y 27=1-y 23=111.设F 1,F 2是双曲线x 2-y224=1的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且3|PF 1|=4|PF 2|,则△PF 1F 2的面积等于( C )A .4 2B .8 3C .24D .4812.过双曲线x 2-y 2=8的左焦点F 1有一条弦PQ 在左支上,若|PQ |=7,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是( C )A .28B .14-8 2C .14+8 2D .8213.已知双曲线﹣=1(b >0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长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( D ) A .﹣=1 B .﹣=1C .﹣=1 D .﹣=114.设双曲线﹣=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以F 2为圆心,|F 1F 2|为半径的圆与双曲线在第一、二象限内依次交于A ,B 两点,若3|F 1B|=|F 2A|,则该双曲线的离心率是( C ) A .B .C .D .2 15.过双曲线1222=-y x 的右焦点作直线l 交双曲线于A 、B 两点,若|AB|=4,则这样的直线共有( C )条。
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双曲线典型例题
1、讨论19252
2=-+-k
y k x 表示何种圆锥曲线,它们有何共同特征.
2、根据下列条件,求双曲线的标准方程.
(1)过点⎪⎭⎫ ⎝⎛4153,P ,⎪⎭⎫ ⎝⎛-
5316,Q 且焦点在坐标轴上. (2)6=c ,经过点(-5,2)
,焦点在x 轴上. (3)与双曲线14162
2=-y x 有相同焦点,且经过点()
223,
3、已知双曲线116
92
2=-y x 的右焦点分别为1F 、2F ,点P 在双曲线上的左支上且3221=PF PF ,求21PF F
∠的大小.
4、已知1F 、2F 是双曲线14
22
=-y x 的两个焦点,点P 在双曲线上且满足 9021=∠PF F ,求21PF F ∆的面积.
5、在ABC ∆中,2=BC ,且A B C sin 2
1sin sin =
-,求点A 的轨迹.
6、求下列动圆圆心M 的轨迹方程: (1)与⊙()2222
=++y x C :内切,且过点()02,A (2)与⊙()11221=-+y x C :和⊙()412
22=++y x C :都外切. (3)与⊙()93221=++y x C :外切,且与⊙()1322
2=+-y x C :内切.
7、若椭圆122=+n y m x )0(>>n m 和双曲线12
2=-t
y s x )0,(>t s 有相同的焦点1F 和2F ,而P 是这两条曲线的一个交点,则21PF PF ⋅的值是( ) .
A .s m -
B .)(2
1s m - C .22s m - D .s m - 8、若一个动点),(y x P 到两个定点)0,1(-A 、)0,1(1A 的距离之差的绝对值为定值a )0(≥a ,讨论点P 的轨迹.
9、求与双曲线19162
2=-y x 共渐近线且过()
332-,A 点的双曲线方程及离心率.
10、求以曲线0104222=--+x y x 和222-=x y 的交点与原点的连线为渐近线,且实轴长为12的双曲线的标准方程.
11、已知双曲线的渐近线方程为023=±y x ,两条准线间的距离为
1313
16,求双曲线标准方程.
12、已知点()03,A ,()02,F ,在双曲线132
2
=-y x 上求一点P ,使PF PA 21+的值最小.
13、设双曲线122
22=-b
y a x )0(b a <<的半焦距为c ,直线l 过)0,(a 、),0(b 两点,且原点到直线l 的距离为
c 4
3,求双曲线的离心率.
14、在双曲线113
122
2=-x y 的一支上有三个点),(11y x A 、)6,(2x B 、),(33y x C 与焦点)5,0(F 的距离成等差数列.(1)求31y y +;
(2)求证线段AC 的垂直平分线经过某个定点,并求出定点的坐标.
15、直线1+=kx y 与双曲线122=-y x 的左支相交于A ,B 两点,设过点)0,2(-和AB 中点的直线l 在y 轴上的截距为b ,求b 的取值范围.
16、已知双曲线的渐近线方程是043=+y x ,043=-y x ,求双曲线的离心率.。