椭圆双曲线典型例题整理
双曲线例题
2.3 双曲线
例1 已知双曲线与椭圆136
272
2=+y x 有共同的焦点,且过点(15,4),求双曲线的方程。
例 2 求双曲线14491622-=-y x 的半实轴长和半虚轴长、焦点坐标、离心率、顶点坐标、渐近线方程。
例3 双曲线的实轴长与虚轴长之和等于其焦距的2倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为_______。
例4 根据下列条件,求双曲线的标准方程:
(1)已知双曲线的渐近线方程为x y 2
1±=,焦距为10; (2)已知双曲线的渐近线方程为x y 3
2±=,且过点M (29,-1); (3)求与椭圆14922=+y x 有公共焦点,且离心率2
5=e 的双曲线方程。
例5 求适合下列条件的双曲线的离心率:
(1)双曲线的渐近线方程为x y 2
3±=; (2)过焦点且垂直于实轴的弦的两个端点与另一个焦点的连线所成的角为90°;
例6 已知21,F F 是双曲线14
22
=-y x 的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且21PF F ∠=90°,则21PF F ∆的面积是_______。
例7 设双曲线与椭圆136
272
2=+y x 有相同的焦点,且与椭圆相交,一个交点A 的纵坐标为4,求此双曲线的方程。
例8 双曲线112
42
2=-y x 的焦点到渐近线的距离为_________。
例9 已知双曲线122
22=-b
y a x (a>0,b>0)的一条渐近线为y=kx (k>0),离心率k e 5=,则双曲线的方程为______________。
椭圆与双曲线练习
椭圆和双曲线练习1 1、设椭圆的两个焦点分别为F 1、F 2,过F 1作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△F 1PF 2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率为 A.22 B.2-12 C .2-2D.2-1 2、已知椭圆的中心在原点,对称轴是坐标轴,离心率e =32,且过点P (2,3),求此椭圆的标准方程。
3、椭圆的一个顶点与两焦点组成等边三角形,则它的离心率e 为( ) A.12 B.13 C.14 D.22 4、椭圆6x 2+y 2=6的长轴的端点坐标是( )A .(-1,0),(1,0)B .(-6,0),(6,0)C .(-6,0),(6,0)D .(0,-6),(0,6)5、已知点(m ,n )在椭圆8x 2+3y 2=24上,则2m +4的取值范围是( ) A .[4-23,4+23] B .[4-3,4+3] C .[4-22,4+22] D .[4-2,4+2]7、椭圆过(3,0)点,离心率e =,求椭圆的标准方程.8、椭圆的两个焦点与它的短轴的两个端点是一个正方形的四个顶点,则椭圆离心率为( )A.22 B.32 C.53D.639、以椭圆两焦点F 1、F 2所连线段为直径的圆,恰好过短轴两端点,则此椭圆的离心率e 等于( )A.12B.22 C.32 D.25510、中心在原点、焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( )A.x 281+y 272=1 B.x 281+y 29=1 C.x 281+y 245=1 D.x 281+y 236=1 11、焦点在x 轴上,长、短半轴之和为10,焦距为45,则椭圆的方程为( )A.x 236+y 216=1 B.x 216+y 236=1 C.x 26+y 24=1D.y 26+x 24= 12、若椭圆的短轴为AB ,它的一个焦点为F 1,则满足△ABF 1为等边三角形的椭圆的离心率是( )A.14B.12C.22D.3213、已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且BF ⊥x 轴,直线AB 交y 轴于点P .若AP →=2PB →,则椭圆的离心率是( )A.32B.22C.13D.1214、若椭圆两焦点为F 1(-4,0)、F 2(4,0),P 在椭圆上,且△PF 1F 2的最大面积是12,则椭圆方程是( )A.x 236+y 220=1 B.x 228+y 212= 1C.x 225+y 29=1 D.x 220+y 24=1 15、如图,在椭圆中,若AB ⊥BF ,其中F 为焦点,A 、B 分别为长轴与短轴的一个端点,则椭圆的离心率e =___ .16、椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点到两焦点的距离分别为d 1、d 2,焦距为2c ,若d 1、2c 、d 2成等差数列,则椭圆的离心率为________ 17、经过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点且垂直于椭圆长轴的弦长为________. 18、已知F 1、F 2为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,过F 2作椭圆的弦AB ,若△AF 1B 的周长为16,椭圆的离心率e =32,求椭圆的方程19、已知椭圆x 2100+y236=1上有一点P ,到其左、右两焦点距离之比为,求点P 到两焦点的距离及点P 的坐标.20、若F 1、F 2是双曲线x 29-y 216=1的两个焦点,P 在双曲线上,且|PF 1|·|PF 2|=32,求∠F 1PF 2的大小21、△PF 1F 2的顶点P 在双曲线x 2a 2-y 2b2=1上,F 1、F 2是双曲线的焦点,且∠F 1PF 2=θ.求△P 的面积S .22、求与双曲线x 29-y 216=1有共同的渐近线,且经过点M (-3,23)的双曲线方程.23、以椭圆x 23+y 24=1的焦点为顶点,以这个椭圆的长轴的端点为焦点的双曲线方程是( )A.x 23-y 2=1 B .y 2-x 23=1C.x 23-y 24=1D.y 23-x 24=1椭圆与双曲线练习21、 椭圆焦点在x 轴上,O 为坐标原点,A是一个顶点,F 是一个焦点,椭圆长轴长为6,且cos ∠OFA =32,求椭圆的标准方程.2、 F 1、F 2为椭圆的两个焦点,过F 2的直线交椭圆于P 、Q 两点,PF 1⊥PQ 且|PF 1|=|PQ |,求椭圆的离心率.3、设椭圆的两个焦点分别为F 1、F 2,过F 1作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△F 1PF 2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率为A.22 B.2-12C .2- 2 D.2-14、,点P 是椭圆y 25+x 24=1上的一点,F 1和F 2是焦点,且∠F 1PF 2=30°,求△F 1PF 2的面积.5、已知椭圆的中心在原点,对称轴是坐标轴,离心率e =32,且过点P (2,3),求此椭圆标准方程.6、已知P 在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P 到两焦点的距离分别为453和253,过P 作对称轴的垂线恰过椭圆的一个焦点,求椭圆方程.7、已知椭圆的两个焦点为F 1(-22,0),F 2(22,0),过F 1且与坐标轴不平行的直线l 与椭圆相交于M 、N 两点.如果△MNF 2的周长等于12,求椭圆的方程为________.8、如图所示,已知斜率为1的直线l 过椭圆1922=+y x 的右焦点,交椭圆于A 、B 两点,求弦AB 的 长 。
椭圆与双曲线常见题型总结(附答案)
又椭圆过点 ,则 ,(1)式代入上式,解得 , ,椭圆方程为 。
(Ⅱ)设 ,弦MN的中点A
由 得: , 直线 与椭圆交于不同的两点, ,即 ………………(1)
由韦达定理得: ,则 ,
直线AG的斜率为: ,
由直线AG和直线MN垂直可得: ,即 ,代入(1)式,可得 ,即 ,则 。
由 消y整理,得
由直线和抛物线交于两点,得 即
由韦达定理,得: 。则线段AB的中点为 。
线段的垂直平分线方程为:
令y=0,得 ,则 为正三角形, 到直线AB的距离d为 。
解得 满足 式此时 。
思维规律:直线过定点设直线的斜率k,利用韦达定理法,将弦的中点用k表示出来,再利用垂直关系将弦的垂直平分线方程写出来,求出了横截距的坐标;再利用正三角形的性质:高是边长的 倍,将k确定,进而求出 的坐标。
解:(I)∵a2=2,b2=1,∴c=1,F(-1,0),l:x=-2.∵圆过点O、F,∴圆心M在直线x=-
设M(- ),则圆半径:r=|(- )-(-2)|=
由|OM|=r,得 ,解得t=± ,∴所求圆的方程为(x+ )2+(y± )2= .
(II)由题意可知,直线AB的斜率存在,且不等于0,设直线AB的方程为y=k(x+1)(k≠0),
本题解决过程中,有一个消元技巧,就是直线和抛物线联立时,要消去一次项,计算量小一些,也运用了同类坐标变换——韦达定理,同点纵、横坐标变换-------直线方程的纵坐标表示横坐标。其实解析几何就这么点知识,你发现了吗?
题型三:过已知曲线上定点的弦的问题
若直线过的定点在已知曲线上,则过定点的直线的方程和曲线联立,转化为一元二次方程(或类一元二次方程),考察判断式后,韦达定理结合定点的坐标就可以求出另一端点的坐标,进而解决问题。下面我们就通过例题领略一下思维过程。
双曲线性质总结及经典例题
双曲线性质总结及经典例题双曲线知识点总结1. 双曲线的第一定义:⑴①双曲线标准方程:.一般方程:.⑵①i. 焦点在x轴上:顶点:焦点:准线方程渐近线方程:或ii. 焦点在轴上:顶点:. 焦点:. 准线方程:. 渐近线方程:或②轴为对称轴,实轴长为2a, 虚轴长为2b,焦距2c. ③离心率. ④准线距(两准线的距离). ⑤参数关系. ⑥焦点半径公式:对于双曲线方程(分别为双曲线的左、右焦点或分别为双曲线的上下焦点)例题分析定义类1,已知12(5,0),(5,0)F F -,一曲线上的动点P 到21,F F 距离之差为6,则双曲线的方程为点拨:一要注意是否满足122||a F F <,二要注意是一支还是两支12||||610PF PF -=< ,P 的轨迹是双曲线的右支.其方程为)0(116922>=-x y x2双曲线的渐近线为x y 23±=,则离心率为 点拨:当焦点在x 轴上时,23=a b ,213=e ;当焦点在y轴上时,23=b a ,313=e4 设P 为双曲线11222=-y x 上的一点F 1、F 2是该双曲线的两个焦点,若|PF 1|:|PF 2|=3:2,则△PF 1F 2的面积为 ( )A .36B .12C .312D .24 解析:2:3||:||,13,12,121====PF PF c b a 由 ①又,22||||21==-a PF PF ②由①、②解得.4||,6||21==PF PF,52||,52||||2212221==+F F PF PF为21F PF ∴直角三角形,.124621||||212121=⨯⨯=⋅=∴∆PF PF S F PF 故选B 。
1已知双曲线C 与双曲线162x -42y =1有公共焦点,且过点(32,2).求双曲线C 的方程.【解题思路】运用方程思想,列关于c b a ,,的方程组 [解析] 解法一:设双曲线方程为22a x -22b y =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:设双曲线方程为kx -162-ky +42=1,将点(32,2)代入得k =4,所以双曲线方程为122x -82y =1.2.已知双曲线的渐近线方程是2xy ±=,焦点在坐标轴上且焦距是10,则此双曲线的方程为 ; [解析]设双曲线方程为λ=-224y x ,当0>λ时,化为1422=-λλy x ,2010452=∴=∴λλ, 当0<λ时,化为1422=---λλy y ,2010452-=∴=-∴λλ,综上,双曲线方程为221205x y -=或120522=-x y3.以抛物线x y 382=的焦点F 为右焦点,且两条渐近线是03=±y x 的双曲线方程为___________________.[解析] 抛物线x y 382=的焦点F 为)0,32(,设双曲线方程为λ=-223y x ,9)32(342=∴=∴λλ,双曲线方程为13922=-y x【例1】若椭圆()0122 n m ny m x =+与双曲线221x y a b-=)0( b 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 -21 C. 22a m -D.am -()1221m PF PF m∴+=,()1222a PF PF a∴-=±,()()()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PMPF 21+最小,则P 点的坐标为XY O F(6,0)M(5,3)P N P ′N ′X=32【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2122 3.xx x =⇒=±∴0,取23x =所求P 点的坐标为23(,).【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.【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【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。
椭圆与双曲线的典范性质100条
椭圆与双曲线的对偶性质100条椭 圆1.12||||2PF PF a +=2.标准方程:22221x y a b+=3.11||1PF e d =< 4.点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角.5.PT 平分△PF 1F 2在点P 处的外角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.6.以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相离.7.以焦点半径PF 1为直径的圆必与以长轴为直径的圆内切.8.设A 1、A 2为椭圆的左、右顶点,则△PF 1F 2在边PF 2(或PF 1)上的旁切圆,必与A 1A 2所在的直线切于A 2(或A 1).9.椭圆22221x y a b+=(a >b >o )的两个顶点为1(,0)A a -,2(,0)A a ,与y 轴平行的直线交椭圆于P 1、P 2时A 1P 1与A 2P 2交点的轨迹方程是22221x y a b-=.☆ 10.若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上,则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=.☆ 11.若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=外 ,则过Po 作椭圆的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b+=.★ 12.AB 是椭圆22221x y a b +=的不平行于对称轴且过原点的弦,M 为AB 的中点,则22OM AB b k k a⋅=-.13.若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=内,则被Po 所平分的中点弦的方程是2200002222x x y y x y a b a b+=+. 14.若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是22002222x x y y x y a b a b+=+. 16.若椭圆22221x y a b+=(a >b >0)上中心张直角的弦L 所在直线方程为1Ax By +=(0)AB ≠,则(1) 222211A B a b+=+;(2) L =17.给定椭圆1C :222222b x a y a b +=(a >b >0), 2C :222222222()a b b x a y ab a b-+=+,则(i)对1C 上任意给定的点000(,)P x y ,它的任一直角弦必须经过2C 上一定点M(222202222(,)a b a b x y a b a b---++. (ii)对2C 上任一点'''000(,)P x y 在1C 上存在唯一的点'M ,使得'M 的任一直角弦都经过'P 点.★ 18.设000(,)P x y 为椭圆(或圆)C:22221x y a b+= (a >0,. b >0)上一点,P 1P 2为曲线C的动弦,且弦P 0P 1, P 0P 2斜率存在,记为k 1, k 2, 则直线P 1P 2通过定点00(,)M mx my -(1)m ≠的充要条件是212211m b k k m a +⋅=-⋅-. ★ 19.过椭圆22221x y a b+= (a >0, b >0)上任一点00(,)A x y 任意作两条倾斜角互补的直线交椭圆于B,C 两点,则直线BC 有定向且2020BC b x k a y =(常数).★ 20.椭圆22221x y a b+= (a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上任意一点12F PF γ∠=,则椭圆的焦点角形的面积为122tan 2F PF S b γ∆=,2tan )2b P c γ . 21.若P 为椭圆22221x y a b+=(a >b >0)上异于长轴端点的任一点,F 1, F 2是焦点,12PF F α∠=, 21PF F β∠=,则tan t 22a c co a c αβ-=+.★ 22.椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的焦半径公式:10||MF a ex =+,20||MF a ex =- (1(,0)F c - , 2(,0)F c 00(,)M x y ).23.若椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,左准线为L ,则当0<e 1时,可在椭圆上求一点P ,使得PF 1是P 到对应准线距离d 与PF 2的比例中项.24.P 为椭圆22221x y a b+=(a >b >0)上任一点,F 1,F 2为二焦点,A 为椭圆内一定点,则2112||||||2||a AF PA PF a AF -≤+≤+,当且仅当2,,A F P 三点共线时,等号成立. 25.椭圆22221x y a b+=(a >b >0)上存在两点关于直线l :0()y k x x =-对称的充要条件是22220222()a b x a b k-≤+. 26.过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.27.过椭圆焦半径的端点作椭圆的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.28.P 是椭圆cos sin x a y b ϕϕ=⎧⎨=⎩(a >b >0)上一点,则点P 对椭圆两焦点张直角的充要条件是2211sin e ϕ=+. 29.设A,B 为椭圆2222(0,1)x y k k k a b +=>≠上两点,其直线AB 与椭圆22221x y a b+=相交于,P Q ,则AP BQ =.30.在椭圆22221x y a b +=中,定长为2m (o <m ≤a )的弦中点轨迹方程为2222222221()cos sin x y a b m a b αα-+=+,其中2222tan b x a y α=-,当0y =时, 90α=. 31.设S 为椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的通径,定长线段L 的两端点A,B 在椭圆上移动,记|AB|=l ,00(,)M x y 是AB 中点,则当l S ≥Φ时,有20max ()2a l x c e =-222(c a b =-,c e a =);当l S <Φ时,有0max ()x =0min ()0x =.32.椭圆22221x y a b+=与直线0Ax By C ++=有公共点的充要条件是22222A a B b C +≥.33.椭圆220022()()1x x y y a b --+=与直线0Ax By C ++=有公共点的充要条件是2222200()A a B b Ax By C +≥++.34.设椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的两个焦点为F 1、F 2,P (异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在△PF 1F 2中,记12F PF α∠=, 12PF F β∠=,12F F P γ∠=,则有sin sin sin ce aαβγ==+.35.经过椭圆222222b x a y a b +=(a >b >0)的长轴的两端点A 1和A 2的切线,与椭圆上任一点的切线相交于P 1和P 2,则212||||PA PA b ⋅=.36.已知椭圆22221x y a b+=(a >b >0),O 为坐标原点,P 、Q 为椭圆上两动点,且OP OQ ⊥.(1)22221111||||OP OQ a b +=+;(2)|OP|2+|OQ|2的最大值为22224a b a b +;(3)OPQ S ∆的最小值是2222a b a b+. 37.MN 是经过椭圆222222b x a y a b +=(a >b >0)过焦点的任一弦,若AB 是经过椭圆中心O 且平行于MN 的弦,则2||2||AB a MN =.38.MN 是经过椭圆222222b x a y a b +=(a >b >0)焦点的任一弦,若过椭圆中心O 的半弦OP MN ⊥,则2222111||||a MN OP a b +=+.39.设椭圆22221x y a b+=(a >b >0),M(m,o) 或(o, m)为其对称轴上除中心,顶点外的任一点,过M 引一条直线与椭圆相交于P 、Q 两点,则直线A 1P 、A 2Q(A 1 ,A 2为对称轴上的两顶点)的交点N 在直线l :2a x m =(或2b y m=)上.40.设过椭圆焦点F 作直线与椭圆相交 P 、Q 两点,A 为椭圆长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的椭圆准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.41.过椭圆一个焦点F 的直线与椭圆交于两点P 、Q, A 1、A 2为椭圆长轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.43.设A 、B 、C 、D 为椭圆22221x y a b+=上四点,AB 、CD 所在直线的倾斜角分别为,αβ,直线AB 与CD 相交于P ,且P 不在椭圆上,则22222222||||cos sin ||||cos sin PA PB b a PC PD b a ββαα⋅+=⋅+.44.已知椭圆22221x y a b+=(a >b >0),点P 为其上一点F 1, F 2为椭圆的焦点,12F PF ∠的外(内)角平分线为l ,作F 1、F 2分别垂直l 于R 、S ,当P 跑遍整个椭圆时,R 、S 形成的轨迹方程是222x y a +=(2222222{[()()]}()[()]b y a ce x c x y cx ce x c +-+⋅++=+).45.设△ABC 内接于椭圆Γ,且AB 为Γ的直径,l 为AB 的共轭直径所在的直线,l 分别交直线AC 、BC 于E 和F ,又D 为l 上一点,则CD 与椭圆Γ相切的充要条件是D 为EF 的中点.46.过椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的右焦点F 作直线交该椭圆右支于M,N 两点,弦MN 的垂直平分线交x 轴于P ,则||||2PF eMN =. 47.设A (x 1 ,y 1)是椭圆22221x y a b +=(a >b >0)上任一点,过A 作一条斜率为2121b x a y -的直线L ,又设d 是原点到直线 L 的距离, 12,r r 分别是A到椭圆两焦点的距离,则ab =.★ 48.已知椭圆22221x y a b +=( a >b >0)和2222x y a bλ+=(01λ<< ),一直线顺次与它们相交于A 、B 、C 、D 四点,则│AB │=|CD │.49.已知椭圆22221x y a b+=( a >b >0) ,A 、B 、是椭圆上的两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴相交于点0(,0)P x , 则22220a b a b x a a---<<. 51.设过椭圆的长轴上一点B (m,o )作直线与椭圆相交于P 、Q 两点,A 为椭圆长轴的左顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于过B 点的直线MN :x n =于M ,N 两点,则90MBN ∠=222()a m a a m b n a -⇔=++. 52.L 是经过椭圆22221x y a b+=( a >b >0)长轴顶点A 且与长轴垂直的直线,E 、F是椭圆两个焦点,e 是离心率,点P L ∈,若EPF α∠=,则α是锐角且sin e α≤或sin arc e α≤(当且仅当||abPH c=时取等号).53.L 是椭圆22221x y a b+=( a >b >0)的准线,A 、B 是椭圆的长轴两顶点,点P L ∈,e 是离心率,EPF α∠=,H 是L 与X 轴的交点c 是半焦距,则α是锐角且sin e α≤或sin arc e α≤(当且仅当||abPH c=时取等号).54.L 是椭圆22221x y a b+=( a >b >0)的准线,E 、F 是两个焦点,H 是L 与x 轴的交点,点P L ∈,EPF α∠=,离心率为e ,半焦距为c ,则α为锐角且2sin e α≤或2sin arc e α≤(当且仅当||PH =.55.已知椭圆22221x y a b+=( a >b >0),直线L 通过其右焦点F 2,且与椭圆相交于A 、B 两点,将A 、B 与椭圆左焦点F 1连结起来,则2222112(2)||||a b b F A F B a-≤⋅≤(当且仅当AB ⊥x 轴时右边不等式取等号,当且仅当A 、F 1、B 三点共线时左边不等式取等号).56.设A 、B 是椭圆22221x y a b+=( a >b >0)的长轴两端点,P 是椭圆上的一点,PAB α∠=, PBA β∠=,BPA γ∠=,c 、e 分别是椭圆的半焦距离心率,则有(1)22222|cos |||s ab PA a c co αγ=-.(2) 2tan tan 1e αβ=-.(3) 22222cot PAB a b S b a γ∆=-. 57.设A 、B 是椭圆22221x y a b+=( a >b >0)长轴上分别位于椭圆内(异于原点)、外部的两点,且A x 、B x 的横坐标2A B x x a ⋅=,(1)若过A 点引直线与这椭圆相交于P 、Q两点,则PBA QBA ∠=∠;(2)若过B 引直线与这椭圆相交于P 、Q 两点,则180PBA QBA ∠+∠=.58.设A 、B 是椭圆22221x y a b+=( a >b >0)长轴上分别位于椭圆内(异于原点),外部的两点,(1)若过A 点引直线与这椭圆相交于P 、Q 两点,(若B P 交椭圆于两点,则P 、Q 不关于x 轴对称),且PBA QBA ∠=∠,则点A 、B 的横坐标A x 、B x 满足2A B x x a ⋅=;(2)若过B 点引直线与这椭圆相交于P 、Q 两点,且180PBA QBA ∠+∠=,则点A 、B的横坐标满足2A B x x a ⋅=.59.设',A A 是椭圆22221x y a b+=的长轴的两个端点,'QQ 是与'AA 垂直的弦,则直线AQ 与''AQ 的交点P 的轨迹是双曲线22221x y a b-=.60.过椭圆22221x y a b+=( a >b >0)的左焦点F 作互相垂直的两条弦AB 、CD 则2222282()||||ab a b AB CD a b a+≤+≤+.61.到椭圆22221x y a b +=( a >b >0)两焦点的距离之比等于a cb-(c 为半焦距)的动点M 的轨迹是姊妹圆222()x a y b ±+=.62.到椭圆22221x y a b +=( a >b >0)的长轴两端点的距离之比等于a cb-(c 为半焦距)的动点M 的轨迹是姊妹圆222()()a b x y e e±+=.63.到椭圆22221x y a b +=( a >b >0)的两准线和x 轴的交点的距离之比为a cb-(c为半焦距)的动点的轨迹是姊妹圆22222()()a b x y e e±+=(e 为离心率).64.已知P 是椭圆22221x y a b+=( a >b >0)上一个动点,',A A 是它长轴的两个端点,且AQ AP ⊥,''AQ A P ⊥,则Q 点的轨迹方程是222241x b y a a+=.65.椭圆的一条直径(过中心的弦)的长,为通过一个焦点且与此直径平行的弦长和长轴之长的比例中项.66.设椭圆22221x y a b +=( a >b >0)长轴的端点为',A A ,11(,)P x y 是椭圆上的点过P作斜率为2121b x a y -的直线l ,过',A A 分别作垂直于长轴的直线交l 于',M M ,则(1)''2||||AM A M b =.(2)四边形''MAA M 面积的最小值是2ab .67.已知椭圆22221x y a b+=( a >b >0)的右准线l 与x 轴相交于点E ,过椭圆右焦点F 的直线与椭圆相交于A 、B 两点,点C 在右准线l 上,且BC x ⊥轴,则直线AC 经过线段EF 的中点.68.OA 、OB 是椭圆2222()1x a y a b-+=( a >0,b >0)的两条互相垂直的弦,O 为坐标原点,则(1)直线AB 必经过一个定点2222(,0)ab a b+.(2) 以O A 、O B 为直径的两圆的另一个交点Q 的轨迹方程是222222222()()ab ab x y a b a b -+=++(0)x ≠.69.(,)P m n 是椭圆2222()1x a y a b-+=(a >b >0)上一个定点,P A 、P B 是互相垂直的弦,则(1)直线AB 必经过一个定点2222222222()()(,)ab m a b n b a a b a b+--++.(2)以P A 、P B 为直径的两圆的另一个交点Q 的轨迹方程是22224222222222222[()]()()()ab a m b n a b n a b x y a b a b a b ++--+-=+++(x m ≠且y n ≠). 70.如果一个椭圆短半轴长为b ,焦点F 1、F 2到直线L 的距离分别为d 1、d 2,那么(1)212d d b =,且F 1、F 2在L 同侧⇔直线L 和椭圆相切.(2)212d d b >,且F 1、F 2在L 同侧⇔直线L 和椭圆相离,(3)212d d b <,或F 1、F 2在L 异侧⇔直线L 和椭圆相交.71.AB 是椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的长轴,N 是椭圆上的动点,过N 的切线与过A 、B 的切线交于C 、D 两点,则梯形ABDC 的对角线的交点M 的轨迹方程是22241(0)x a y y +=≠.72.设点00(,)P x y 为椭圆22221x y a b+=( a >b >0)的内部一定点,AB 是椭圆22221x y a b +=过定点00(,)P x y 的任一弦,当弦AB 平行(或重合)于椭圆长轴所在直线时22222200max 2()(||||)a b a y b x PA PB b-+⋅=.当弦AB 垂直于长轴所在直线时, 22222200min 2()(||||)a b a y b x PA PB b -+⋅=.73.椭圆焦三角形中,以焦半径为直径的圆必与以椭圆长轴为直径的圆相内切. 74.椭圆焦三角形的旁切圆必切长轴于非焦顶点同侧的长轴端点. 75.椭圆两焦点到椭圆焦三角形旁切圆的切线长为定值a+c 与a-c. 76.椭圆焦三角形的非焦顶点到其内切圆的切线长为定值a-c.77.椭圆焦三角形中,内点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率). 注:在椭圆焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.78.椭圆焦三角形中,内心将内点与非焦顶点连线段分成定比e. 79.椭圆焦三角形中,半焦距必为内、外点到椭圆中心的比例中项.80.椭圆焦三角形中,椭圆中心到内点的距离、内点到同侧焦点的距离、半焦距及外点到同侧焦点的距离成比例.81.椭圆焦三角形中,半焦距、外点与椭圆中心连线段、内点与同侧焦点连线段、外点与同侧焦点连线段成比例.82.椭圆焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的外角平分线引垂线,则椭圆中心与垂足连线必与另一焦半径所在直线平行.83.椭圆焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的外角平分线引垂线,则椭圆中心与垂足的距离为椭圆长半轴的长.84.椭圆焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的外角平分线引垂线,垂足就是垂足同侧焦半径为直径的圆和椭圆长轴为直径的圆的切点.85.椭圆焦三角形中,非焦顶点的外角平分线与焦半径、长轴所在直线的夹角的余弦的比为定值e.86.椭圆焦三角形中,非焦顶点的法线即为该顶角的内角平分线. 87.椭圆焦三角形中,非焦顶点的切线即为该顶角的外角平分线.88.椭圆焦三角形中,过非焦顶点的切线与椭圆长轴两端点处的切线相交,则以两交点为直径的圆必过两焦点.89. 已知椭圆22221(0,0)x y a b a b+=>>(包括圆在内)上有一点P ,过点P 分别作直线b y x a =及by x a=-的平行线,与直线OP 分别交于,R Q ,O 为原点,则:.(1)222||||OM ON a +=;(2)222||||OQ OR b +=.90. 过平面上的P 点作直线1:b l y x a =及2:bl y x a=-的平行线,分别交x 轴于,M N ,交y 轴于,R Q .(1)若222||||OM ON a +=,则P 的轨迹方程是22221(0,0)x y a b a b +=>>.(2)若222||||OQ OR b +=,则P 的轨迹方程是22221(0,0)x y a b a b +=>>. 91. 点P 为椭圆22221(0,0)x y a b a b+=>>(包括圆在内)在第一象限的弧上任意一点,过P 引x 轴、y 轴的平行线,交y 轴、x 轴于,M N ,交直线by x a=-于,Q R ,记 OMQ∆与ONR ∆的面积为12,S S ,则:122abS S +=.92. 点P 为第一象限内一点,过P 引x 轴、y 轴的平行线,交y 轴、x 轴于,M N ,交直线b y x a =-于,Q R ,记 OMQ ∆与ONR ∆的面积为12,S S ,已知122abS S +=,则P的轨迹方程是22221(0,0)x y a b a b+=>>.双曲线1.12||||||2PF PF a -=2.标准方程:22221x y a b-=3.11||1PF e d => 4.点P 处的切线PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角.5.PT 平分△PF 1F 2在点P 处的内角,则焦点在直线PT 上的射影H 点的轨迹是以长轴为直径的圆,除去长轴的两个端点.6.以焦点弦PQ 为直径的圆必与对应准线相交.7.以焦点半径PF 1为直径的圆必与以实轴为直径的圆外切.8.设A 1、A 2为双曲线的左、右顶点,则△PF 1F 2在边PF 2(或PF 1)上的旁切圆,必与A 1A 2所在的直线切于A 2(或A 1).9.双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的两个顶点为1(,0)A a -,2(,0)A a ,与y 轴平行的直线交双曲线于P 1、P 2时A 1P 1与A 2P 2交点的轨迹方程是22221x y a b+=.10.若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上,则过0P 的双曲线的切线方程是00221x x y ya b-=. 11.若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)外 ,则过Po 作双曲线的两条切线切点为P 1、P 2,则切点弦P 1P 2的直线方程是00221x x y ya b-=.12.AB 是双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)的不平行于对称轴且过原点的弦,M 为AB的中点,则22OM AB b k k a⋅=.13.若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)内,则被Po 所平分的中点弦的方程是2200002222x x y y x y a b a b-=-.14.若000(,)P x y 在双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)内,则过Po 的弦中点的轨迹方程是22002222x x y y x y a b a b-=-.15.若PQ 是双曲线22221x y a b-=(b >a >0)上对中心张直角的弦,则122222121111(||,||)r OP r OQ r r a b +=-==. 16.若双曲线22221x y a b-=(b >a >0)上中心张直角的弦L 所在直线方程为1Ax By +=(0)AB ≠,则(1) 222211A B a b -=+;(2) L =17.给定双曲线1C :222222b x a y a b -=(a >b >0), 2C :222222222()a b b x a y ab a b+-=-,则(i)对1C 上任意给定的点000(,)P x y ,它的任一直角弦必须经过2C 上一定点M(2222002222(,)a b a b x y a b a b++---. (ii)对2C 上任一点'''000(,)P x y 在1C 上存在唯一的点'M ,使得'M 的任一直角弦都经过'0P 点.18.设000(,)P x y 为双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上一点,P 1P 2为曲线C 的动弦,且弦P 0P 1, P 0P 2斜率存在,记为k 1, k 2, 则直线P 1P 2通过定点00(,)M mx my -(1)m ≠的充要条件是212211m b k k m a +⋅=⋅-. 19.过双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )上任一点00(,)A x y 任意作两条倾斜角互补的直线交双曲线于B,C 两点,则直线BC 有定向且2020BC b x k a y =-(常数).20.双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的左右焦点分别为F 1,F 2,点P 为双曲线上任意一点12F PF γ∠=,则双曲线的焦点角形的面积为122t2F PF S b co γ∆=,2cot )2b Pc γ . 21.若P 为双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)右(或左)支上除顶点外的任一点,F 1, F 2是焦点, 12PF F α∠=, 21PF F β∠=,则tan t 22c a co c a αβ-=+(或tan t 22c a co c a βα-=+).22.双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的焦半径公式:(1(,0)F c - , 2(,0)F c当00(,)M x y 在右支上时,10||MF ex a =+,20||MF ex a =-.当00(,)M x y 在左支上时,10||MF ex a =-+,20||MF ex a =--.23.若双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,左准线为L ,则当1<e 1时,可在双曲线上求一点P ,使得PF 1是P 到对应准线距离d 与PF 2的比例中项.24.P 为双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上任一点,F 1,F 2为二焦点,A 为双曲线内一定点,则21||2||||AF a PA PF -≤+,当且仅当2,,A F P 三点共线且P 和2,A F 在y 轴同侧时,等号成立.25.双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)上存在两点关于直线l :0()y k x x =-对称的充要条件是22220222()a b x a b k +>-.26.过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂直.27.过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.28.P 是双曲线sec tan x a y b ϕϕ=⎧⎨=⎩(a >0,b >0)上一点,则点P 对双曲线两焦点张直角的充要条件是2211tan e ϕ=-. 29.设A,B 为双曲线2222x y k a b-=(a >0,b >0,0,1k k >≠)上两点,其直线AB 与双曲线22221x y a b-=相交于,P Q ,则AP BQ =.30.在双曲线22221x y a b-=中,定长为2m (m )0)的弦中点轨迹方程为2222222221()cos sin x y a b m a b αα--=-,其中2222tan b x a y α=-,当0y =时, 90α=. 31.设S 为双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )的通径,定长线段L 的两端点A,B 在双曲线上移动,记|AB|=l ,00(,)M x y 是AB 中点,则当l S ≥Φ时,有20min ()2a l x c e =+222(c a b =+,c e a =);当l S <Φ时,有0min ()x =32.双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)与直线0Ax By C ++=有公共点的充要条件是22222A a B b C -≤.33.双曲线220022()()1x x y y a b ---=(a >0,b >0)与直线0Ax By C ++=有公共点的充要条件是2222200()A a B b Ax By C -≤++.34.设双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的两个焦点为F 1、F 2,P (异于长轴端点)为双曲线上任意一点,在△PF 1F 2中,记12F PF α∠=, 12PF F β∠=,12F F P γ∠=,则有sin (sin sin )ce aαγβ==±-.35.经过双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的实轴的两端点A 1和A 2的切线,与双曲线上任一点的切线相交于P 1和P 2,则212||||PA PA b ⋅=.36.已知双曲线22221x y a b-=(b >a >0),O 为坐标原点,P 、Q 为双曲线上两动点,且OP OQ ⊥.(1)22221111||||OP OQ a b +=-;(2)|OP|2+|OQ|2的最小值为22224a b b a -;(3)OPQ S ∆的最小值是2222a b b a-. 37.MN 是经过双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)过焦点的任一弦(交于两支),若AB是经过双曲线中心O 且平行于MN 的弦,则2||2||AB a MN =.38.MN 是经过双曲线22221x y a b-=(a >b >0)焦点的任一弦(交于同支),若过双曲线中心O 的半弦OP MN ⊥,则2222111||||a MN OP a b -=-. 39.设双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0),M(m,o)为实轴所在直线上除中心,顶点外的任一点,过M 引一条直线与双曲线相交于P 、Q 两点,则直线A 1P 、A 2Q(A 1 ,A 2为两顶点)的交点N 在直线l :2a x m=上.40.设过双曲线焦点F 作直线与双曲线相交 P 、Q 两点,A 为双曲线长轴上一个顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于焦点F 的双曲线准线于M 、N 两点,则MF ⊥NF.41.过双曲线一个焦点F 的直线与双曲线交于两点P 、Q, A 1、A 2为双曲线实轴上的顶点,A 1P 和A 2Q 交于点M ,A 2P 和A 1Q 交于点N ,则MF ⊥NF.42.设双曲线方程22221x y a b-=,则斜率为k(k ≠0)的平行弦的中点必在直线l :y kx =的共轭直线'y k x =上,而且2'2b kk a=.43.设A 、B 、C 、D 为双曲线22221x y a b-=(a >0,b >o )上四点,AB 、CD 所在直线的倾斜角分别为,αβ,直线AB 与CD 相交于P ,且P 不在双曲线上,则22222222||||cos sin ||||cos sin PA PB b a PC PD b a ββαα⋅-=⋅-. 44.已知双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0),点P 为其上一点F 1, F 2为双曲线的焦点,12F PF ∠的外(内)角平分线为l ,作F 1、F 2分别垂直l 于R 、S ,当P 跑遍整个双曲线时,R 、S 形成的轨迹方程是222x y a +=(322224223222{()[()]}[()]()a b x c a b x b c a c x c y ab c y -+-+-=).45.设△ABC 三顶点分别在双曲线Γ上,且AB 为Γ的直径,l 为AB 的共轭直径所在的直线,l 分别交直线AC 、BC 于E 和F ,又D 为l 上一点,则CD 与双曲线Γ相切的充要条件是D 为EF 的中点.46.过双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的右焦点F 作直线交该双曲线的右支于M,N两点,弦MN 的垂直平分线交x 轴于P ,则||||2PF eMN =. 47.设A (x 1 ,y 1)是双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上任一点,过A 作一条斜率为2121b x a y 的直线L ,又设d 是原点到直线 L 的距离, 12,r r 分别是A到双曲线两焦点的距离,则ab =.48.已知双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)和2222x y a bλ-=(01λ<< ),一条直线顺次与它们相交于A 、B 、C 、D 四点,则│AB │=|CD │.49.已知双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0),A 、B 是双曲线上的两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴相交于点0(,0)P x , 则220a b x a+≥或220a b x a +≤-.50.设P 点是双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上异于实轴端点的任一点,F 1、F 2为其焦点记12F PF θ∠=,则(1)2122||||1cos b PF PF θ=-.(2) 122cot 2PF F S b γ∆=.51.设过双曲线的实轴上一点B (m,o )作直线与双曲线相交于P 、Q 两点,A 为双曲线实轴的左顶点,连结AP 和AQ 分别交相应于过B 点的直线MN :x n =于M ,N 两点,则90MBN ∠=222()a m a a mb n a -⇔=-++. 52.L 是经过双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)焦点F 且与实轴垂直的直线,A 、B 是双曲线实轴的两个焦点,e 是离心率,点P L ∈,若EPF α∠=,则α是锐角且1sin eα≤或1sin arc e α≤(当且仅当||abPH c=时取等号).53.L 是经过双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的实轴顶点A 且与x 轴垂直的直线,E 、F 是双曲线的准线与x 轴交点,点P L ∈,e 是离心率,EPF α∠=,H 是L 与X 轴的交点c 是半焦距,则α是锐角且1sin e α≤或1sin arc e α≤(当且仅当||abPA c=时取等号).54.L 是双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)焦点F 1且与x 轴垂直的直线,E 、F 是双曲线准线与x 轴交点,H 是L 与x 轴的交点,点P L ∈,EPF α∠=,离心率为e ,半焦距为c ,则α为锐角且21sin e α≤或21sin arc e α≤(当且仅当1||PF =.55.已知双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0),直线L 通过其右焦点F 2,且与双曲线右支交于A 、B 两点,将A 、B 与双曲线左焦点F 1连结起来,则222112(2)||||a b F A F B a+⋅≥(当且仅当AB ⊥x 轴时取等号).56.设A 、B 是双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的长轴两端点,P 是双曲线上的一点,PAB α∠=, PBA β∠=,BPA γ∠=,c 、e 分别是双曲线的半焦距离心率,则有(1)22222|cos ||||s |ab PA a c co αγ=-.(2) 2tan tan 1e αβ=-.(3) 22222cot PAB a b S b aγ∆=+.57.设A 、B 是双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)实轴上分别位于双曲线一支内(含焦点的区域)、外部的两点,且A x 、B x 的横坐标2A B x x a ⋅=,(1)若过A 点引直线与双曲线这一支相交于P 、Q 两点,则PBA QBA ∠=∠;(2)若过B 引直线与双曲线这一支相交于P 、Q 两点,则180PBA QBA ∠+∠=.58.设A 、B 是双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)实轴上分别位于双曲线一支内(含焦点的区域),外部的两点,(1)若过A 点引直线与双曲线这一支相交于P 、Q 两点,(若B P 交双曲线这一支于两点,则P 、Q 不关于x 轴对称),且PBA QBA ∠=∠,则点A 、B 的横坐标A x 、B x 满足2A B x x a ⋅=;(2)若过B 点引直线与双曲线这一支相交于P 、Q 两点,且180PBA QBA ∠+∠=,则点A 、B 的横坐标满足2A B x x a ⋅=.59.设',A A 是双曲线22221x y a b-=的实轴的两个端点,'QQ 是与'AA 垂直的弦,则直线AQ 与''AQ 的交点P 的轨迹是双曲线22221x y a b+=.60.过双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的右焦点F 作互相垂直的两条弦AB 、CD,则2228||||||ab AB CD a b ≤+-.61.到双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)两焦点的距离之比等于c ab-(c 为半焦距)的动点M 的轨迹是姊妹圆222()()x ec y eb ±+=.62.到双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)的实轴两端点的距离之比等于c ab-(c 为半焦距)的动点M 的轨迹是姊妹圆222()x a y b ±+=.63.到双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)的两准线和x 轴的交点的距离之比为c ab-(c为半焦距)的动点的轨迹是姊妹圆222()()b x a y e±+=(e 为离心率).64.已知P 是双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)上一个动点,',A A 是它实轴的两个端点,且AQ AP ⊥,''AQ A P ⊥,则Q 点的轨迹方程是222241x b y a a-=.65.双曲线的一条直径(过中心的弦)的长,为通过一个焦点且与此直径平行的弦长和实轴之长的比例中项.66.设双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)实轴的端点为',A A ,11(,)P x y 是双曲线上的点过P 作斜率为2121b x a y 的直线l ,过',A A 分别作垂直于实轴的直线交l 于',M M ,则(1)''2||||AM A M b =.(2)四边形''MAA M 面积的最小值是2ab .67.已知双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的右准线l 与x 轴相交于点E ,过双曲线右焦点F 的直线与双曲线相交于A 、B 两点,点C 在右准线l 上,且BC x ⊥轴,则直线AC 经过线段EF 的中点.68.OA 、OB 是双曲线2222()1x a y a b--=(a >0,b >0,且a b ≠)的两条互相垂直的弦,O 为坐标原点,则(1)直线AB 必经过一个定点2222(,0)ab b a -.(2) 以O A 、O B 为直径的两圆的另一个交点Q 的轨迹方程是222222222()()ab ab x y b a b a-+=--(0)x ≠.69.(,)P m n 是双曲线2222()1x a y a b--=(a >0,b >0)上一个定点,P A 、P B 是互相垂直的弦,则(1)直线AB 必经过一个定点2222222222()()(,)ab m b a n a b b a b a +-+--.(2)以P A 、P B 为直径的两圆的另一个交点Q 的轨迹方程是22224222222222222[()]()()()ab a m b n a b n a b x y b a b a b a -++-+-=---(x m ≠且y n ≠).70.如果一个双曲线虚半轴长为b ,焦点F 1、F 2到直线L 的距离分别为d 1、d 2,那么(1)212d d b =,且F 1、F 2在L 同侧⇔直线L 和双曲线相切,或L 是双曲线的渐近线.(2)212d d b >,且F 1、F 2在L 同侧⇔直线L 和双曲线相离,(3)212d d b <,或F 1、F 2在L异侧⇔直线L 和双曲线相交.71.AB 是双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的实轴,N 是双曲线上的动点,过N 的切线与过A 、B 的切线交于C 、D 两点,则梯形ABDC 的对角线的交点M 的轨迹方程是22241(0)x a y y -=≠.72.设点00(,)P x y 为双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的内部((含焦点的区域))一定点,AB 是双曲线过定点00(,)P x y 的任一弦.(1)如a b ≥,则当弦AB垂直于双曲线实轴所在直线时22222200min2()(||||)b x a y a b PA PB a --⋅=. (2)如a b <,则当弦AB 平行(或重合)于双曲线实轴所在直线时,22222200min2()(||||)b x a y a b PA PB b--⋅=. 73.双曲线焦三角形中,以焦半径为直径的圆必与以双曲线实轴为直径的圆相外切. 74.双曲线焦三角形的内切圆必切长轴于非焦顶点同侧的实轴端点. 75.双曲线两焦点到双曲线焦三角形内切圆的切线长为定值a+c 与a-c. 76.双曲线焦三角形的非焦顶点到其内切圆的切线长为定值a-c.77.双曲线焦三角形中,外点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数e(离心率).注:在双曲线焦三角形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.78.双曲线焦三角形中,其焦点所对的旁心将外点与非焦顶点连线段分成定比e. 79.双曲线焦三角形中,半焦距必为内、外点到双曲线中心的比例中项.80.双曲线焦三角形中,双曲线中心到内点的距离、内点到同侧焦点的距离、半焦距及外点到同侧焦点的距离成比例.81.双曲线焦三角形中,半焦距、外点与双曲线中心连线段、内点与同侧焦点连线段、外点与同侧焦点连线段成比例.82.双曲线焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的内角平分线引垂线,则双曲线中心与垂足连线必与另一焦半径所在直线平行.83.双曲线焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点内角平分线引垂线,则双曲线中心与垂足的距离为双曲线实半轴的长.84.双曲线焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的内角平分线引垂线,垂足就是垂足同侧焦半径为直径的圆和双曲线实轴为直径的圆的切点.85.双曲线焦三角形中,非焦顶点的内角平分线与焦半径、实轴所在直线的夹角的余弦的比为定值e.86.双曲线焦三角形中,非焦顶点的法线即为该顶角的外角平分线. 87.双曲线焦三角形中,非焦顶点的切线即为该顶角的内角平分线.88.双曲线焦三角形中,过非焦顶点的切线与双曲线实轴两端点处的切线相交,则以两交点为直径的圆必过两焦点.89. 已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上有一点P ,过P 分别引其渐近线的平行线,分别交x 轴于,M N ,交y 轴于,R Q , O 为原点,则:(1)2||||OM ON a ⋅=; (2)2||||OQ OR b ⋅=.90. 过平面上的P 点作直线1:b l y x a =及2:bl y x a=-的平行线,分别交x 轴于,M N ,交y 轴于,R Q .(1)若2||||OM ON a ⋅=,则P 的轨迹方程是22221(0,0)x y a b a b -=>>.(2)若2||||OQ OR b ⋅=,则P 的轨迹方程是22221(0,0)x y a b a b-=>>. 91. 点P 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>在第一象限的弧上任意一点,过P 引x 轴、y 轴的平行线,交y 轴、x 轴于,M N ,交直线by x a=-于,Q R ,记 OMQ ∆与ONR ∆的面积为12,S S ,则:12||2abS S -=.92. 点P 为第一象限内一点,过P 引x 轴、y 轴的平行线,交y 轴、x 轴于,M N ,交直线b y x a =-于,Q R ,记 OMQ ∆与ONR ∆的面积为12,S S ,已知12||2ab S S -=,则P 的轨迹方程是22221(0,0)x y a b a b -=>>或22221(0,0)y x a b b a-=>>.。
专题17 椭圆与双曲线共焦点问题 微点1 椭圆与双曲线共焦点问题
专题17 椭圆与双曲线共焦点问题 微点1 椭圆与双曲线共焦点问题专题17 椭圆与双曲线共焦点问题微点1 椭圆与双曲线共焦点常用结论及其初步应用 【微点综述】圆锥曲线是高中数学的重要研究对象,其中具有相同焦点的椭圆与双曲线更是引人瞩目,耐人寻味.在近年高考及全国各地模拟考试中,频繁出现以共焦点的椭圆与双曲线为背景的两离心率之积与两离心率倒数之和的最值与范围问题,此类问题因涉及知识的交汇、体现综合运用能力,学生面对此类问题往往束手无策,本文介绍与此类问题有关的结论,通过具体例子说明结论的应用,供同学们复习时参考. 一、常用结论【结论1】已知点()()()12,0,,00F c F c c ->是椭圆()22122:10x y C a b a b +=>>与双曲线()22222:10,0x y C m n m n-=>>共同的焦点,12,e e 分别为12,C C 的离心率,点()00,P x y 是1C 与2C 的一个公共点,则0000,,y am bn bnx y c c x am===. 证明:由已知得222222221,1,x y a b x y m n ⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩消去y 得()22222222222222221111,a m b n x x a n b m b n a n b m +⎛⎫+=+∴= ⎪+⎝⎭, 又()()()2222222222222a n mbc b n c n b b n c +=++-=+,因此22202,a m amx x c c=∴=.又222222222200000022222201,11,,x y x y a m b n bn bn y b b y a b a c a c c x am ⎛⎫⎛⎫+=∴=-=-=∴=∴= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【结论2】已知点()()()12,0,,00F c F c c ->是椭圆()22122:10x y C a b a b +=>>与双曲线()22222:10,0x y C m n m n-=>>共同的焦点,12,e e 分别为12,C C 的离心率,点()00,P x y 是1C 与2C 的一个公共点,12F PF θ∠=,则1222221212,,PF F PF PF a m PF PF b n S bn ∆⋅=-⋅=-=.证明:由椭圆与双曲线的定义得12122,2,PF PF a PF PF m ⎧+=⎪⎨-=±⎪⎩两式分别平方再相减得2212PF PF a m ⋅=-.在12PF F ∆中,由余弦定理得22212122cos 4PF PF PF PF c θ+-⋅=,()()()222212121221cos 4,421cos 4PF PF PF PF c a PF PF c θθ∴+-⋅+=∴-⋅+=,()2121cos 2PF PF b θ∴⋅+=,同理可得()2121cos 2PF PF n θ⋅-+=-,()()()22221212121cos 1cos 2,cos PF PF PF PF b n PF PF b n θθθ∴⋅++⋅-+=-∴⋅=-,2212PF PF b n ∴⋅=-.由椭圆与双曲线的焦点三角形面积公式得 1212222222tan ,tan ,22tan 2PF F PF F n n nS b S b bnb bθθθ∆∆==∴=∴=⋅=. 【结论3】已知点()()()12,0,,00F c F c c ->是椭圆()22122:10x y C a b a b +=>>与双曲线()22222:10,0x y C m n m n -=>>共同的焦点,12,e e 分别为12,C C 的离心率,点()00,P x y 是1C 与2C 的一个公共点,12F PF θ∠=,则2222tan ,cos 2n b n b a m θθ-==-.证明:由结论2得222tan 2n bθ=,又tan 0,tan 22n b θθ>∴=. 注意到221212221212cos ,cos PF PF PF PF b n a mPF PF PF PF θθ⋅⋅-=∴==-⋅⋅.【结论4】已知点()()()12,0,,00F c F c c ->是椭圆()22122:10x y C a b a b +=>>与双曲线()22222:10,0x y C m n m n -=>>共同的焦点,12,e e 分别为12,C C 的离心率,点()00,P x y 是1C 与2C 的一个公共点,则222212n b b n e e ⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.证明:222222222222222222221212111,1,a b c b m c n n n b b n e c c c e c c c e e ⎛⎫⎛⎫+-===+===-∴+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 【评注】结论4反映1212,,,e e b b 之间的等量关系式,等式左边是两分式之和,分母分别是2211,e e ,分子分别是2221,b b ,等式右边是1b 与2b 的平方和.【结论5】已知点()()()12,0,,00F c F c c ->是椭圆()22122:10x y C a b a b +=>>与双曲线()22222:10,0x y C m n m n-=>>共同的焦点,12,e e 分别为12,C C 的离心率,点()00,P x y 是1C 与2C 的一个公共点,12F PF θ∠=,则2212sin cos 221e e θθ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即22121cos 1cos 2e e θθ-++=. 证明:证法1:在12PF F ∆中,由余弦定理得22212122cos 4PF PF PF PF c θ+-⋅=,即2222212122cos sin 422PF PF PF PF c θθ⎛⎫+-⋅-= ⎪⎝⎭,()()22221212222221212sin cos 4,sin cos 1222222PF PF PF PF PF PF PF PF c c c θθθθ⎛⎫⎛⎫+-∴++-=∴+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即2212sin cos 221e e θθ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,亦即22121cos 1cos 2e e θθ-++=. 证法2:借助焦点三角形面积公式运用面积公式,设椭圆的短半轴长为1b ,双曲线的虚半轴长为2b ,则121tan 2PF F S b θ=△,1222tan2PF F b S θ=△,所以2221tan 2tan 2b b θθ=,2221b a c =-,2222b c m =-, ()()22222tan 2a c c m θ-=-,整理得:222212sin cos 221e e θθ+=,即22121cos 1cos 2e e θθ-++=.【结论6】已知点()()()12,0,,00F c F c c ->是椭圆()22122:10x y C a b a b +=>>与双曲线()22222:10,0x y C m n m n-=>>共同的焦点,点()00,P x y 是椭圆1C 与双曲线2C 的一个公共点,则椭圆1C 与双曲线2C 在点()00,P x y 处的切线相互垂直.证明:椭圆1C 在点()00,P x y 处的切线方程为00221x x y ya b+=,该切线的斜率为20120x b k y a =-, 双曲线2C 在点()00,P x y 处的切线00221x x y ym n-=,该切线的斜率为20220x n k y m =,222220001222222000x b x n x b nk k y a y m y a m∴=-⋅=-;又由结论1得222222222000122220,,1y b n y a m x b n k k x a m=∴=∴=-, 则椭圆1C 与双曲线2C 在点()00,P x y 处的切线相互垂直.【结论7】若点()00,P x y 是椭圆()22122:10x y C a b a b+=>>与双曲线()22222:10,0x y C m n m n-=>>的一个公共点,且它们在点()00,P x y 处的切线相互垂直,则椭圆1C 与双曲线2C 有共同的焦点.证明:由已知得222222221,1,x y a b x y m n ⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩消去y 得()22222222222222221111,a m b n x x a n b m b n a n b m +⎛⎫+=+∴= ⎪+⎝⎭, 因此()2222222222000222222222222222222211,11m b n x y x b n a m a m a n b m b n n a n a n b m a n b m ⎡⎤+⎛⎫+-⎢⎥==-=-= ⎪+++⎢⎥⎝⎭⎣⎦. 由已知得222222222220000012222222222222222220001,,x b x n x b n x y b n a m k k y a y m y a m a m b n a n b m a n b m+-=-⋅=-=-∴=∴=++,22222222,,a m b n a b m n ∴-=+∴-=+∴椭圆1C 与双曲线2C 有共同的焦点.二、应用举例 (一)公共点问题1.已知点1F ,2F 分别为椭圆221:110x C y +=的左、右焦点,椭圆1C 与双曲线222:18x C y -=的一个交点为P ,O 为坐标原点,直线OP 的斜率为k ,则k =___________. (二)公共焦点三角形问题2.已知椭圆()2212:11x C y m m +=>与双曲线()2222:10x C y m n-=>有公共焦点12,F F ,P是它们的一个公共点,则12PF F △的面积为_________,12PF F △的形状是_________. 例3.(2022·上海·高三专题练习)3.已知1(2,0)F -、2(2,0)F ,设P 是椭圆2228x y +=与双曲线222x y -=的交点之一,则12PF PF ⋅=___________.(三)角度问题4.设椭圆22162x y += 与双曲线2213x y -= 有公共焦点1F ,2F ,P 是两条曲线的一个公共点,则12cos F PF ∠ 等于__________. (四)公共点处切线有关问题5.已知椭圆221259x y +=与双曲线()2222:10,0x y C m n m n-=>>有公共焦点12,F F ,点94,5P ⎛⎫⎪⎝⎭在双曲线C 上,则该双曲线在点P 处的切线的斜率为_________________. (五)求离心率的值例5.(2022·云南云南·高二月考)6.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>与双曲线22221(0,0)x y m n m n-=>>有相同的焦点12F F 、,点P 是两曲线的一个公共点,且123F PF π∠=,若双曲线为等轴双曲线,则椭圆的离心率为______.7.若两曲线在交点P 处的切线互相垂直,则称这两条曲线在点P 处正交.设椭圆()2221024x y b b +=<<与双曲线2212x y -=在交点处正交,则椭圆22214x y b+=的离心率为__________.不难看出,有了以上性质之后,在解决有关共焦点的椭圆与双曲线的相关问题时,处理起来往往会比较简便,真正达到“少算、巧算”的目的.当然在具体的题目中,以上性质是否有用,取决于相应的题目条件.在教学过程中我们可以适当引导学生作出相应的归纳总结,如本文中由于经常出现共焦点的椭圆与双曲线的相关问题,我们不妨将其进行有效地研究与归纳总结,帮助学生提高计算的准确性与方法选择的恰当性,从而高效地解决问题.(五)求椭圆、双曲线离心率之积的取值范围或最值问题 (六)求12u ve e +(,u v 为正常数)型最值问题综上可知,共焦点的椭圆与双曲线一般有如下几类题型:一是求两离心率之积的取值范围或最值问题;二是求两离心率的倒数之和的最大值问题.不论是哪种题型,一般先由结论4或结论5得出12,e e 的等量关系式,将问题转化为二元条件最值问题,若求12e e 的取值范围或最值问题,一般可考虑均值不等式、三角换元、消元等方法处理;若求12u ve e +(,u v 为正常数)的最大值,一般可考虑柯西不等式或三角换元等方法处理.8.设1e ,2e 分别为具有公共焦点1F 与2F 的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足120PF PF ⋅=,则2212212()e e e e +的值为A .12B .1C .2D .不确定9.已知椭圆和双曲线有共同的焦点1F ,2F ,P 是它们的一个交点,且122πFPF 3∠=,记椭圆和双曲线的离心率分别为1e ,2e .则221231(e e += ) A .4B.C .2 D .310.已知椭圆和双曲线有共同的焦点1F ,2F ,P 是它们的一个交点,且123F PF π∠=,记椭圆和双曲线的离心率分别为1e ,2e ,则当121e e 取最大值时,1e ,2e 的值分别是( ) AB .12CD例4.(2021·新江宁这育·高二期末)11.已知12,F F 是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,P 是它们的一个公共交点,且1223F PF π∠=,若椭圆1C 离心率记为1e ,双曲线2C 离心率记为2e ,则222127e e +的最小值为( ) A .25B .100C .9D .36例5.(2021·全国高三专题练习)12.设1F ,2F 分别为椭圆1C :()2211221110x y a b a b +=>>与双曲线2C :()2222222210x y a b a b -=>>的公共焦点,它们在第一象限内交于点M ,1290F MF ∠=︒,若椭圆的离心率134e ⎡∈⎢⎣⎦,则双曲线2C 的离心率2e 的取值范围为________________________.例6.(2021·河南郑州市·高三一模(文))13.已知12,F F 知是椭圆221:14x C y +=与双曲线2C 的公共焦点,A 是12,C C 在第二象限的公共点.若12AF AF ⊥,则双曲线2C 的离心率为( ) A .65BCD例7.(2021·全国高二课时练习)14.椭圆与双曲线共焦点1F 、2F ,它们的交点为P ,且123F PF π∠=,若椭圆的离心率___________. 例8.(2021·浙江绍兴市·高二期末)15.已知12,F F 为椭圆和双曲线的公共焦点,P 为其一个公共点,且1223F PF π∠=,若椭圆与双曲线的离心率分别为12,e e ,则12e e ⋅的最小值为( )A .1BCD 例9.(2021·陕西渭南市,高二期末(理))16.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1F 、2F 是一对相关曲线的焦点,P 是椭圆和双曲线在第一象限的交点,当1260F PF ∠=时,这一对相关曲线中双曲线的离心率是AB C D .2自我检测 (2014·湖北卷)17.已知12,F F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是他们的一个公共点,且123F PF π∠=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )A B C .3 D .218.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>,与双曲线()222210,0x y m n m n -=>>具有相同焦点F 1、F 2,且在第一象限交于点P ,椭圆与双曲线的离心率分别为e 1、e 2,若∠F 1PF 2=3π,则2212e e +的最小值是AB .2CD 19.设1e ,2e 分别为具有公共焦点1F 与2F 的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足120PF PF ⋅=,则22124e e +的最小值为( )A .3B .92C .4D .53(2021·江西南昌市·(理))20.已知12,F F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且124F PF π∠=,则椭圆和双曲线的离心率乘积的最小值为( )A .12B C .1 D (2021·江苏徐州市高二月考)21.已知点1F ,2F 分别是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,1e ,2e 分别是1C 和2C 的离心率,点P 为1C 和2C 的一个公共点,且1223F PF π∠=,若(2e ∈,则1e 的取值范围是( )A.⎝⎭B.⎝⎭C.⎝⎭D.⎝⎭(2021·甘肃省民乐县第一中学高二期中(理))22.已知1F 、2F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且123F PF π∠=,记椭圆和双曲线的离心率分别为1e ,2e ,则1212e e 的最大值为( ) A .32BCD .1(2021·江西高三其他模拟(文))23.已知椭圆1C 与双曲线2C 的焦点相同,离心率分别为1e ,2e ,且满足21e ,1F ,2F 是它们的公共焦点,P 是椭圆和双曲线在第一象限的交点,若12120F PF ∠=︒,则双曲线2C 的离心率为( )ABC .2D(2021·贵州黔东南苗族侗族自治州·凯里一中高三开学考试(理))24.已知椭圆与双曲线有公共焦点,1F ,2F ,1F 为左焦点,2F 为右焦点,P 点为它们在第一象限的一个交点,且124F PF π∠=,设1e ,2e 分别为椭圆双曲线离心率,则1211e e +的最大值为 AB.C.D.(2021·江苏省前黄高级中学高二期末)25.1F ,2F 是椭圆1C 和双曲线2C 的公共焦点,1e ,2e 分别为曲线1C ,2C 的离心率,P 为曲线1C ,2C 的一个公共点,若123F PF π∠=,且22e ⎤∈⎦,则1e ∈___________. (2021·天津静海区·高二期中)26.已知椭圆1C 与双曲线2C 有公共焦点12F F ,,M 为1C 与2C 的一个交点,12MF MF ⊥,椭圆1C 的离心率为1e ,双曲线2C 的离心率为2e ,若212e e =,则1e =_______. (2021·江苏省天一中学高三一模)27.设P 为有公共焦点12,F F 的椭圆1C 与双曲线2C 的一个交点,且12PF PF ⊥,椭圆1C 的离心率为1e ,双曲线2C 的离心率为2e ,若213e e =,则1e =______________. (2021·江苏省如皋中学高二月考(文))28.设P 为有公共焦点12F F 、的椭圆1C 与双曲线2C 的一个交点,且12PF PF ⊥,若椭圆1C 的离心率为1e ,双曲线2C 的离心率为2e ,则22129e e +的最小值为_________.(2019.湖北(理))29.已知12,F F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且123F PF π∠=,椭圆、双曲线的离心率分别为12,e e ,则22122e e +的最小值是__________.(2021·浙江嘉兴市·高二月考(理))30.设椭圆22162x y +=和双曲线2213x y -=的公共焦点为12,,F F P 是两曲线的一个公共点,则12cos F PF ∠的值等于 A .13B .14C .19D .35(2021·江苏泰州市·泰州中学高二开学考试)31.已知椭圆1C :()222210x y a b a b +=>>与双曲线2C :()222210,0x y m n m n-=>>有相同的焦点1F ,2F ,点P 使两曲线的一个公共点,且1260F PF ∠=︒,若椭圆离心率1e =双曲线2C 的离心率2e =( ) AB .2 CD .3(2021·江苏省镇江第一中学高二期末)32.已知12,F F 是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且123F PF π∠= ,记椭圆和双曲线的离心率分别为12,e e,则121e 的最大值为( ) A.3BC.D.(2021·全国高三专题练习(理))33.若椭圆22221(0)x y a b a b+=>>与双曲线()2211221110,0x y a b a b -=>>有相同的焦点12,F F ,点P 是两条曲线的一个交点,122F PF π∠=,椭圆的离心率为1e ,双曲线的离心率为2e ,122e e ,则2212e e +=__________.(2021·江西南昌市·南昌二中高二月考(文))34.椭圆与双曲线共焦点1F 、2F ,它们的交点P 对两公共焦点1F 、2F 的张角为122F PF θ∠=,椭圆与双曲线的离心率分别为1e 、2e ,则A .222212cos sin 1e e θθ+=B .222212sin cos 1e e θθ+= C .2212221cos sin e e θθ+=D .2212221sin cos e e θθ+=(2021·陕西汉中市·高三月考(理))35.椭圆与双曲线共焦点1F ,2F ,它们的交点P 对两公共焦点1F ,2F 张的角为123F PF π∠=.椭圆与双曲线的离心率分别为1e ,2e ,则 A .221231144e e += B .221213144e e += C .22124413e e +=D .22214413e e +=参考答案:1【分析】设点()00,P x y ,根据直线的斜率公式得到0y k x =;联立两方程解出0x ,0y ,即可代入得出答案.【详解】设点()00,P x y ,根据直线的斜率公式得到0y k x =, 联立方程22110x y +=与2218x y -=消去y ,得:222108x x +=,解得x =0x =,代入22110x y +=解得:13y =±,即013y =±,00001y y k x x ∴====2. 1 直角三角形【分析】根据椭圆和双曲线的定义可得12,PF m n PF m n =+=-,进而根据勾股定理可判断直角三角形,进而可求面积.【详解】不妨设P 在第一象限,12,F F 为左右焦点,焦距为2c ,由椭圆和双曲线的定义可得:12122,2PF PF m PF PF n +=-=,故12,PF m n PF m n =+=-,又22211m n c -=+=,故可得22122PF PF m n =-=且()()2222222212122,42PF PF m n F F c m n +=+==+,故 2221212PF PF F F +=,因此12PF F △形状是直角三角形,以P 为直角, 1212112122PF F SPF PF ==⨯=, 故答案为:1;直角三角形. 3.6【分析】由于椭圆与双曲线共焦点,利用两者的定义列出等式求出112||,||PF PF 即可得到答案.【详解】椭圆和双曲线分别化为标准方程为22184x y +=、22122x y -=,可知两曲线共焦点, 设1122||,||PF r PF r ==,由定义有:121122r r r r r r ⎧⎧+==⎪⎪⎨⎨-==⎪⎪⎩⎩11226r r r r ⎧=⎪⨯=⎨=⎪⎩. 故答案为:6.4.13【详解】试题分析:,,,则,,考点:1.椭圆定义;2.双曲线定义;3.余弦定理; 5.54##1.25【分析】依题意,注意到点94,5P ⎛⎫ ⎪⎝⎭在椭圆221259x y +=上,由此得到椭圆在点P 处的切线方程;再结合上述性质得到椭圆与双曲线在其公共点P 处的斜率间的关系,进而求出双曲线在点P 处的切线的斜率.也可以利用结论6直接得到答案.【详解】根据结论6,由题意得椭圆221259x y +=在点94,5P ⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线方程为4912595x y +=⨯,即45250x y +-=,该直线的斜率为45-,由结论5得知,该双曲线在点P 处的切线的斜率为54. 故答案为:54.6【分析】设12,PF s PF t ==,由椭圆和双曲线的定义,解方程可得,s t ,再由余弦定理,可得a ,m 与c 的关系,结合离心率公式,可得1e ,2e 的关系,计算可得所求值.【详解】设1212,,2PF s PF t F F c ===,P 为第一象限的交点,设椭圆的离心率为1e ,双曲线的离心率为2e ,由椭圆和双曲线的定义可得22s t a s t m +=⎧⎨-=⎩,解得s a mt a m =+⎧⎨=-⎩,在三角形12F PF 中,123F PF π∠=,由余弦定理可得,()22222222242cos223c s t st a m am a m am a m π=+-=++++---,即有22234a m c +=,可得222234a m c c+=,即为2212134e e +=,由双曲线为等轴双曲线,所以2e1e =7【分析】设椭圆与双曲线的交点为00(,)P x y ,联立两曲线方程解得00,x y 的值,再写出两曲线在P 的切线方程及斜率,由121k k =-解出b 的值,进而可求椭圆的离心率. 【详解】解:设椭圆()2221024x y b b +=<<与双曲线2212x y -=的交点为00(,)P x y ,解方程组2200222001412x y bx y ⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩ ,得220222024422b x b b y b ⎧+=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩ , 椭圆()2221024x y b b +=<<在P 处的切线方程为00214x x y y b +=,斜率20104x b k y =-;双曲线2212x y -=在P 处的切线方程为0012x x y y -=,斜率0202x k y =; 因为椭圆()2221024x y b b +=<<与双曲线2212x y -=在交点处正交,所以2001200142x b x k k y y =-⋅=-, 所以222008b x y =,即2222244822b b b b b +⋅=⋅++,解得1b =. 所以椭圆22214x y b+=的离心率c e a ===.8.C【分析】根据题意,设它们共同的焦距为2c 、椭圆的长轴长2a 、双曲线的实轴长为2m ,由椭圆和双曲线的定义及勾弦定理建立关于a 、c 、m 的方程,联解可得a 2+m 2=2c 2,再根据离心率的定义求解.【详解】由题意设焦距为2c ,椭圆的长轴长2a ,双曲线的实轴长为2m , 设P 在双曲线的右支上,由双曲线的定义得|PF 1|﹣|PF 2|=2m ∠ 由椭圆的定义|PF 1|+|PF 2|=2a ∠ 又∠120PF PF ⋅=,∠12PF PF ⊥,可得∠F 1PF 2=900, 故|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2∠,∠平方+∠平方,得|PF 1|2+|PF 2|2=2a 2+2m 2∠将∠代入∠,化简得a 2+m 2=2c 2,即2222112c c a m+=, 可得2212112e e +=, 所以()2212212e e e e +=2212112e e +=. 故选:C 【点睛】9.A【分析】设椭圆的长半轴长为a 1,双曲线的实半轴长a 2,焦距2c .结合椭圆与双曲线的定义,得112PF a a =+,212PF a a =- ,在∠F 1PF 2中,根据余弦定理可得到12,a a 与c 的关系式,变形可得221231e e +的值. 【详解】如图所示:设椭圆的长半轴长为1a ,双曲线的实半轴长为2a ,则根据椭圆及双曲线的定义:1212PF PF a +=,1222PF PF a -=,∠112PF a a =+,212PF a a =-, 设122F F c =,122π3F PF ∠=,则 在12PF F 中由余弦定理得,()()()()222121212122π42cos3c a a a a a a a a =++--+-, ∠化简得2221234a a c +=,该式可变成2212314e e +=. 故选A .【点睛】本题考查了椭圆及双曲线的定义和离心率,考查了余弦定理的应用;涉及圆锥曲线的离心率时,常通过结合圆锥曲线a,b,c 的关系式和其他已知条件,转化只含有a,c 的关系式求解. 10.A【分析】设椭圆与双曲线的标准方程分别为:()222210x y a b a b+=>>,c ,2222111x y a b -=,c =根据123F PF π∠=,利用余弦定理得到2221340a a c +-=,进而得到2221314e e +=,再利用基本不等式求解.【详解】解:不妨设椭圆与双曲线的标准方程分别为:()222210x y a b a b+=>>,c =2222111x y a b -=,c 设1PF m =,2PF n =.m n >.则2m n a +=,12m n a -=,∠1m a a =+,1n a a =-. 因为123F PF π∠=,所以()22221cos 322m n c mn π+-==, 即()()()()22211114a a a a c a a a a ++--=+-. ∠2221340a a c +-=,∠2221314e e +=,∠4≥121e e ≤1e =2e =时取等号. 故选:A . 11.A【解析】由椭圆与双曲线的定义得记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=,用余弦定理得出,m n 的关系,代入和与差后得12,e e 的关系式,然后用基本不等式求得最小值.【详解】记12,PF m PF n ==,则2m n a +=(椭圆长轴长),2x y a '-=(双曲线的实轴长), 又由余弦定理得2224m n mn c ++=,所以22231()()444m n m n c ++-=,即22234a a c '+=,变形为2212314e e +=,所以22222212121222221222273131127()(27)(82)2544e e e e e e e e e e +=++=++≥,当且仅当22122222273e e e e =,即213e e =时等号成立.故选:A .【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆与双曲线的离心率,解题关键是掌握两个轴线的定义,在椭圆中,122MF MF a +=,在双曲线中122MF MF a '-=,不能混淆.12.7⎡⎢⎣ 【分析】由题意,根据椭圆和双曲线的定义,表示出焦半径,整理齐次方程,根据离心率定义以及二次函数的性质,可得答案.【详解】由椭圆及双曲线定义得1212MF MF a +=,1221122MF MF a MF a a -=⇒=+,212MF a a =-,因为1290F MF ∠=︒,所以()()22212124a a a a c ++-=,222122a a c +=,2212112e e +=,因为134e ⎡∈⎢⎣⎦,2198,169e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,211916,89e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以222111272,98e e ⎡⎤=-∈⎢⎥⎣⎦,则2e ∈⎣⎦,因为22a b >,221b a <,由22c e a ==<21e <<2e ∈⎣.故答案为:⎣. 13.B【解析】求出椭圆焦点得双曲线焦点,从而得双曲线的c ,利用勾股定理和椭圆的定义求得12AF AF -得双曲线的实轴长,可得双曲线离心率. 【详解】易知椭圆221:14x C y +=的焦点坐标为(,设双曲线方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,则c记12,AF m AF n ==,由A在椭圆上有2224x y x y +=⎧⎪⎨+=⎪⎩, ∠22222()2()()21248x y x y x y -=+-+=⨯-=,即2a x y =-=a = ∠双曲线离心率为c e a ===. 故选:B .【点睛】关键点点睛:本题考查求双曲线的离心率,解题关键是利用双曲线与已知椭圆共焦点,有公共点求出半焦距c 和半实轴长a ,注意点椭圆与双曲线的定义的不同:椭圆中是122PF PF a +=,双曲线中是122PF PF a -=.14【解析】设点P 为第一象限内的点,设椭圆与双曲线的焦点都在x 轴上,设椭圆的长轴长为12a ,双曲线的实轴长为22a ,两曲线的焦距为2c ,椭圆和双曲线的离心率分别为1e 、2e ,利用余弦定理、椭圆和双曲线的定义可得出2221234a a c +=,进而可得出2221314e e +=,结合1e =2e 的值,即可得解. 【详解】设椭圆与双曲线的焦点都在x 轴上,设椭圆的长轴长为12a ,双曲线的实轴长为22a ,两曲线的焦距为2c ,椭圆和双曲线的离心率分别为1e 、2e , 不妨设P 为第一象限的点,在椭圆中:1212+=PF PF a ∠,在双曲线中:1222-=PF PF a ∠, 联立∠∠解得,112=+PF a a ,212=-PF a a ,在12PF F △中由余弦定理得:()22212122+2cos3c PF PF PF PF π=-⋅,即()()()()222121212121422c a a a a a a a a =++--+-⋅即()()2222222121212423c a a a a a a =+--=+,即22122234a a c c =+,所以,2221314e e +=,因为椭圆的离心率1e =24e =,【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解;(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率. 15.D【分析】先设椭圆的长半轴长为1a ,双曲线的半实轴长为2a ,不妨设点P 在第一象限,然后根据椭圆和双曲线的定义可得12||,||PF PF ,再利用余弦定理列等式,转化为离心率的等式后,根据基本不等式可求得. 【详解】如图所示:设椭圆的长半轴长为1a ,双曲线的半实轴长为2a , 不妨设点P 在第一象限,则根据椭圆及双曲线的定义得, 121||||2PF PF a += ,122||||2PF PF a -=,所以112||PF a a =+,212||PF a a =-, 设12||2F F c =,1223F PF π∠=, 在12PF F △中,由余弦定理得2221212121224()()2()()cos3c a a a a a a a a π=++--+-⨯, 化简可得:2221243c a a =+,所以222212314c c a a =+,即2212314e e +=,由221212314e e =+≥12e e ⋅≥. 故选:D 16.A【分析】设1PF x =,2PF y = (x > 0)y >,设椭圆的长半轴长为1a ,双曲线的实半轴长为a ,根据余弦定理可得2222242cos60c x y xy x y xy =+-=+-,利用椭圆和双曲线的定义,结合离心率的公式,求得结果.【详解】设椭圆的长半轴长为1a ,椭圆的离心率为1e ,则11c e a =,11c a e =. 双曲线的实半轴长为a ,双曲线的离心率为e ,ce a =,c a e=, 设1PF x =,2PF y = (x > 0)y >, 则2222242cos60c x y xy x y xy =+-=+-,当点P 被看作是椭圆上的点时,有()22214343c x y xy a xy =+-=-, 当点P 被看作是双曲线上的点时,有24c = ()224x y xy a xy -+=+, 两式联立消去xy 得222143c a a =+,即222143c c c e e ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以2211134e e ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又11e e =,所以2234e e+=,整理得42430e e -+=, 解得23e =或21e =(舍去),所以e =故选A .【点睛】该题考查的是有关椭圆和双曲的有关问题,涉及到的知识点有椭圆和双曲线的定义,新定义,椭圆和双曲线的离心率,余弦定理,属于中档题目. 17.A【详解】试题分析:设椭圆的长半轴为a ,双曲线的实半轴为()11,a a a >,半焦距为c , 由椭圆和双曲线的定义可知,设1122122PF r PF r F F c ===,,,,椭圆和双曲线的离心率分别为12e e ,12,3F PF π∠=∴由余弦定理可得2221212423c r r r r cosπ=+-()(),∠在椭圆中,∠化简为即2212443c a r r =-,即122213114r r c e -=,②在双曲线中,∠化简为即221244c a r r =+,即12222114r r c e -+=,∠ 联立∠∠得,2212431e e +=,由柯西不等式得22212121111331e e e ⎛⎛⎫⎛⎫++≥⨯ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即(21211443e e ⎛⎫+≤⨯ ⎪⎝⎭,即1211e e +≤=12e e A 考点:椭圆,双曲线的简单性质,余弦定理 18.A【分析】首先根据椭圆与双曲线的定义,得出1PF 与2PF 所满足的关系,列出式子,求得边长,之后借助于余弦定理,求得22234a m c +=,之后应用椭圆的离心率与双曲线的离心率的式子,化简应用基本不等式求得最小值.【详解】根据题意,可知12122,2+=-=PF PF a PF PF m , 解得12,PF a m PF a m ,根据余弦定理,可知222(2)()()2()()cos 60c a m a m a m a m =++--+-, 整理得22234a m c +=,所以222222221222223344c c a m a m e e a m a m +++=+=+2222131()14m a a m =++≥=, 故选A.【点睛】该题考查的是有关椭圆和双曲线的离心率的问题,涉及到的知识点有椭圆和双曲线的定义,余弦定理,椭圆和双曲线的离心率,基本不等式求最小值的问题,正确理解知识点是正确解题的关键. 19.B【分析】对椭圆和双曲线的离心率分别求出,首先根据椭圆及双曲线的定义求出22221222PF PF a m +=+,120PF PF ⋅=可得12PF PF ⊥,得222124PF PF c += ,就得到了,,a m c 的关系,最后利用基本不等式求得最小值. 【详解】解:由题意设焦距为2c ,椭圆的长轴长2a ,双曲线的实轴长为2m , 不妨令P 在双曲线的右支上,由双曲线的定义122PF PF m -=①,由椭圆的定义122PF PF a +=②,又120PF PF ⋅=,故222124PF PF c +=③,22+①②得22221222PF PF a m +=+④,将④代入③得2222a m c +=,∠2222221222224525942222c c m a e e a m a m +=+=++≥+. 故选:B . 20.B【分析】设P 为第一象限点,椭圆的长半轴长为1a ,双曲线的实半轴长为2a ,根据双曲线的124=,再根据基本不等式求解最值即可. 【详解】设P 为第一象限点,椭圆的长半轴长为1a ,双曲线的实半轴长为2a ,则12112222PF PF a PF PF a ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩112212,PF a a PF a a ⇒=+=- 222121212124()()2()()cos4c a a a a a a a a π⇒=++--+-⇒((22211124224c a a =+=12≥=⇒12e e . 故选:B. 21.D【解析】设椭圆的长半轴长为1a ,双曲线的实半轴长为2a ,焦点坐标为(,0)c ±,由椭圆与双曲线的定义和余弦定理,可得2212314e e =-,再由2e ∈求1e 的取值范围. 【详解】设椭圆的长半轴长为1a ,双曲线的实半轴长为2a , 焦点坐标为(,0)c ±,不妨设P 为第一象限的点,由椭圆与双曲线的定义得1212PF PF a +=,∠,1222PF PF a -=,∠, 由余弦定理得22212124PF PF PF PF c ⋅++=,∠联立∠∠∠得2221234a a c +=,由11c e a =,22ce a =,得2212314e e +=, ∴2212314e e =-,2e ∈,∴22111(,)74e ∈,则21315(4e ∈,27)7, ∴2115(4e ∈,9)7,217(9e ∈,4)5, 又1(0,1)e ∈,1e ∴∈. 故选:D.【点睛】本题考查椭圆、双曲线的离心率的范围,考查余弦定理和定义法的运用,需要一定的计算能力,属于中档题. 22.B【分析】首先设椭圆的方程为221122111(0)x y a b a b +=>>,双曲线方程为2222221x y a b -=22(0,0)a b >>,点P 在第一象限,根据椭圆和双曲线的定义得到:1212+=PF PF a ,1222-=PF PF a ,从而得到112=+PF a a ,212=-PF a a ,利用余弦定理得到2221234a a c +=,从而得到2221314e e +=,再利用基本不等式即可得到答案。
椭圆和双曲线练习题及答案解析
第二章圆锥曲线与方程一、选择题1.设P 是椭圆x 225+y 216=1上的点,若F 1,F 2是椭圆的两个焦点,则|PF 1|+|PF 2|等于( )A .4B .5C .8D .10解析:选D 根据椭圆的定义知,|PF 1|+|PF 2|=2a =2×5=10,故选D.2.已知△ABC 的顶点B ,C 在椭圆x 23+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是( )A .23B .6C .43D .12解析:选C 由于△ABC 的周长与焦点有关,设另一焦点为F ,利用椭圆的定义,|BA |+|BF |=23,|CA |+|CF |=23,便可求得△ABC 的周长为4 3.3.命题甲:动点P 到两定点A ,B 的距离之和|PA |+|PB |=2a (a >0,常数);命题乙:P 点轨迹是椭圆.则命题甲是命题乙的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件解析:选B 利用椭圆定义.若P 点轨迹是椭圆,则|PA |+|PB |=2a (a >0,常数),故甲是乙的必要条件. 反过来,若|PA |+|PB |=2a (a >0,常数)是不能推出P 点轨迹是椭圆的.这是因为:仅当2a >|AB |时,P 点轨迹才是椭圆;而当2a =|AB |时,P 点轨迹是线段AB ;当2a <|AB |时,P 点无轨迹,故甲不是乙的充分条件.综上,甲是乙的必要不充分条件.4.如果方程x 2a 2+y 2a +6=1表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数a 的取值范围是( )A .(3,+∞)B .(-∞,-2)C .(-∞,-2)∪(3,+∞)D .(-6,-2)∪(3,+∞)解析:选D 由a 2>a +6>0,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a -6>0,a +6>0,所以⎩⎨⎧a <-2或a >3,a >-6,,所以a >3或-6<a <-2.5.已知P 为椭圆C 上一点,F 1,F 2为椭圆的焦点,且|F 1F 2|=23,若|PF 1|与|PF 2|的等差中项为|F 1F 2|,则椭圆C 的标准方程为( )A.x 212+y 29=1B.x 212+y 29=1或x 29+y 212=1 C.x 29+y 212=1D.x 248+y 245=1或x 245+y 248=1 解析:选B 由已知2c =|F 1F 2|=23,得c = 3. 由2a =|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|=43,得a =2 3. ∴b 2=a 2-c 2=9.故椭圆C 的标准方程是x 212+y 29=1或x 29+y 212=1.6.椭圆以两条坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一个顶点是(-10,0),则焦点坐标为( ) A .(±13,0)B .(0,±10)C .(0,±13)D .(0,±69)解析:选D 由题意知椭圆焦点在y 轴上,且a =13,b =10,则c =a 2-b 2=69,故焦点坐标为(0,±69).7.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,离心率为33,过F 2的直线l 交C 于A ,B 两点.若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为( )A.x 23+y 22=1B.x 23+y 2=1C.x 212+y 28=1D.x 212+y 24=1 解析:选A 由椭圆的性质知,|AF 1|+|AF 2|=2a ,|BF 1|+|BF 2|=2a , 又∵△AF 1B 的周长=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=43,∴a = 3. 又e =33,∴c =1.∴b 2=a 2-c 2=2,∴椭圆的方程为x 23+y 22=1.8.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1与椭圆x 225+y 216=1有相同的长轴,椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的短轴长与椭圆y 221+x 29=1的短轴长相等,则( )A .a 2=25,b 2=16B .a 2=9,b 2=25C .a 2=25,b 2=9或a 2=9,b 2=25D .a 2=25,b 2=9解析:选D 因为椭圆x 225+y 216=1的长轴长为10,焦点在x 轴上,椭圆y 221+x 29=1的短轴长为6,所以a 2=25,b 2=9.9.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且BF ⊥x 轴,直线AB 交y 轴于点P .若AP ―→=2PB ―→,则椭圆的离心率是( )A.32B.22 C.13D.12解析:选D ∵AP ―→=2PB ―→,∴|AP ―→|=2|PB ―→|.又∵PO ∥BF ,∴|PA ||AB |=|AO ||AF |=23,即a a +c =23,∴e =c a =12.10.过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点F 1作x 轴的垂线交椭圆于点P ,F 2为右焦点,若∠F 1PF 2=60°,则椭圆的离心率为( )A.22B.33C.12D.13解析:选B 法一:将x =-c 代入椭圆方程可解得点P -c ,±b 2a ,故|PF 1|=b 2a ,又在Rt △F 1PF 2中∠F 1PF 2=60°,所以|PF 2|=2b 2a ,根据椭圆定义得3b 2a =2a ,从而可得e =c a =33.法二:设|F 1F 2|=2c ,则在Rt △F 1PF 2中,|PF 1|=233c ,|PF 2|=433c .所以|PF 1|+|PF 2|=23c =2a ,离心率e =c a =33.11.已知双曲线的a =5,c =7,则该双曲线的标准方程为( ) A.x 225-y 224=1B.y 225-x 224=1 C.x 225-y 224=1或y 225-x 224=1D.x 225-y 224=0或y 225-x 224=0 解析:选C 由于焦点所在轴不确定,∴有两种情况.又∵a =5,c =7,∴b 2=72-52=24. 12.已知m ,n ∈R ,则“m ·n <0”是“方程x 2m +y 2n =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解析:选C 若方程x 2m +y 2n =1表示双曲线,则必有m ·n <0;当m ·n <0时,方程x 2m +y 2n =1表示双曲线.所以“m ·n <0”是“方程x 2m +y 2n=1表示双曲线”的充要条件.13.已知定点A ,B 且|AB |=4,动点P 满足|PA |-|PB |=3,则|PA |的最小值为( ) A.12B.32C.72D .5 解析:选C 如图所示,点P 是以A ,B 为焦点的双曲线的右支上的点,当P 在M 处时,|PA |最小,最小值为a +c =32+2=72.14.双曲线x 225-y 29=1的两个焦点分别是F 1,F 2,双曲线上一点P 到焦点F 1的距离是12,则点P 到焦点F 2的距离是( )A .17B .7C .7或17D .2或22解析:选D 依题意及双曲线定义知,||PF 1|-|PF 2||=10,即12-|PF 2|=±10,∴|PF 2|=2或22,故选D. 15.焦点分别为(-2,0),(2,0)且经过点(2,3)的双曲线的标准方程为( ) A .x 2-y 23=1 B.x 23-y 2=1C .y 2-x 23=1 D.x 22-y 22=1 解析:选A 由双曲线定义知,2a =(2+2)2+32-(2-2)2+32=5-3=2, ∴a =1.又c =2,∴b 2=c 2-a 2=4-1=3,因此所求双曲线的标准方程为x 2-y 23=1. 16.下列双曲线中离心率为62的是( ) A.x 22-y 24=1B.x 24-y 22=1C.x 24-y 26=1 D.x 24-y 210=1 解析:选B 由e =62得e 2=32,∴c 2a 2=32,则a 2+b 2a 2=32,∴b 2a 2=12,即a 2=2b 2.因此可知B 正确.17.中心在原点,实轴在x 轴上,一个焦点在直线3x -4y +12=0上的等轴双曲线方程是( ) A .x 2-y 2=8B .x 2-y 2=4C .y 2-x 2=8 D .y 2-x 2=4解析:选A 令y =0得,x =-4,∴等轴双曲线的一个焦点坐标为(-4,0),∴c =4,a 2=12c 2=12×16=8,故选A.18.(广东高考)若实数k 满足0<k <5 ,则曲线x 216-y 25-k =1与曲线 x 216-k -y 25=1的( )A .实半轴长相等 B. 虚半轴长相等C .离心率相等 D. 焦距相等解析:选D 由0<k <5易知两曲线均为双曲线,且焦点都在x 轴上,由于16+5-k =16-k +5,所以两曲线的焦距相等.19.双曲线x 24+y 2k =1的离心率e ∈(1,2),则k 的取值范围是( )A .(-10,0)B .(-12,0)C .(-3,0)D .(-60,-12) 解析:选B 由题意知k <0,∴a 2=4,b 2=-k .∴e 2=a 2+b 2a 2=4-k 4=1-k4. 又e ∈(1,2),∴1<1-k4<4,∴-12<k <0.20.(天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )A.x 25-y 220=1B.x 220-y 25=1C.3x 225-3y 2100=1D.3x 2100-3y 225=1 解析:选A 由题意可知,双曲线的其中一条渐近线y =bax 与直线y =2x +10平行,所以b a =2且左焦点为(-5,0),所以a 2+b 2=c 2=25,解得a 2=5,b 2=20,故双曲线的方程为x 25-y 220=1.二、填空题21.椭圆x 2m +y 24=1的焦距是2,则m 的值是________.解析:当椭圆的焦点在x 轴上时,a 2=m ,b 2=4,c 2=m -4,又2c =2,∴c =1.∴m -4=1,m =5. 当椭圆的焦点在y 轴上时,a 2=4,b 2=m ,∴c 2=4-m =1,∴m =3. 答案:3或522.已知椭圆C 经过点A (2,3),且点F (2,0)为其右焦点,则椭圆C 的标准方程为____________. 解析:法一:依题意,可设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),且可知左焦点为F ′(-2,0).从而有⎩⎪⎨⎪⎧ c =2,2a =|AF |+|AF ′|=3+5=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧c =2,a =4.又a 2=b 2+c 2,所以b 2=12,故椭圆C 的标准方程为x 216+y 212=1.法二:依题意,可设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),则⎩⎪⎨⎪⎧4a 2+9b 2=1,a 2-b 2=4,解得b 2=12或b 2=-3(舍去),从而a 2=16.所以椭圆C 的标准方程为x 216+y 212=1.答案:x 216+y 212=123.椭圆的两焦点为F 1(-4,0),F 2(4,0),点P 在椭圆上,若△PF 1F 2的面积最大为12,则椭圆的标准方程为__________.解析:如图,当P 在y 轴上时△PF 1F 2的面积最大,∴12×8b =12,∴b =3.又∵c =4,∴a 2=b 2+c 2=25.∴椭圆的标准方程为x 225+y 29=1.答案:x 225+y 29=124.与椭圆9x 2+4y 2=36有相同焦点,且短轴长为45的椭圆方程是________________. 解析:椭圆9x 2+4y 2=36可化为x 24+y 29=1,因此可设待求椭圆为x 2m +y 2m +5=1.又b =25,故m =20,得x 220+y 225=1.答案:x 220+y 225=125.椭圆x 24+y 2m =1的离心率为12,则m =________.解析:当焦点在x 轴上时,4-m 2=12⇒m =3;当焦点在y 轴上时,m -4m =12⇒m =163.综上,m =3或m =163.答案:3或16326.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为55, 且过P (-5,4),则椭圆的方程为__________. 解析:∵e =c a =55,∴c 2a 2=a 2-b 2a 2=15,∴5a 2-5b 2=a 2即4a 2=5b 2.设椭圆的标准方程为x 2a 2+5y 24a 2=1(a >0),∵椭圆过点P (-5,4),∴25a 2+5×164a 2=1.解得a 2=45.∴椭圆的方程为x 245+y 236=1.答案:x 245+y 236=127.设m 是常数,若点F (0,5)是双曲线y 2m -x 29=1的一个焦点,则m =________.解析:由点F (0,5)可知该双曲线y 2m -x 29=1的焦点落在y 轴上,所以m >0,且m +9=52,解得m =16.答案:1628.经过点P (-3,27)和Q (-62,-7),且焦点在y 轴上的双曲线的标准方程是______________.设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn <0),则⎩⎪⎨⎪⎧9m +28n =1,72m +49n =1,解得⎩⎨⎧m =-175,n =125,故双曲线的标准方程为y 225-x 275=1.答案:y 225-x 275=129.已知双曲线的两个焦点F 1(-5,0),F 2(5,0),P 是双曲线上一点,且PF 1―→·PF 2―→=0,|PF 1|·|PF 2|=2,则双曲线的标准方程为________.解析:解析:由题意可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0).由PF 1―→·PF 2―→=0,得PF 1⊥PF 2.根据勾股定理得|PF 1|2+|PF 2|2=(2c )2,即|PF 1|2+|PF 2|2=20.根据双曲线定义有|PF 1|-|PF 2|=±2a .两边平方并代入|PF 1|·|PF 2|=2得20-2×2=4a 2,解得a 2=4,从而b 2=5-4=1,所以双曲线方程为x 24-y 2=1.答案:x 24-y 2=130.若双曲线x 24-y 2m =1的渐近线方程为y =±32x ,则双曲线的焦点坐标是________.解析:由渐近线方程为y =±m 2x =±32x ,得m =3,所以c =7,又焦点在x 轴上,则焦点坐标为(±7,0). 答案:(±7,0)31.过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线相交于M ,N 两点,以MN 为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率为________.解析:由题意知,a +c =b 2a ,即a 2+ac =c 2-a 2,∴c 2-ac -2a 2=0,∴e 2-e -2=0,解得e =2或e =-1(舍去).答案:232.双曲线x 29-y 216=1的右顶点为A ,右焦点为F ,过点F 平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B ,则△AFB 的面积为________.解析:双曲线x 29-y 216=1的右顶点A (3,0),右焦点F (5,0),渐近线方程为y =±43x .不妨设直线FB 的方程为y =43(x-5),代入双曲线方程整理,得x 2-(x -5)2=9,解得x =175,y =-3215,所以B ⎝⎛⎭⎫175,-3215. 所以S △AFB =12|AF ||y B |=12(c -a )|y B |=12×(5-3)×3215=3215.答案:3215.三、解答题33.设F 1,F 到两焦点F 1,F 2的距离和等于4,写出椭圆C 的方程和焦点坐标.解:由点⎝⎛⎭⎫3,32在椭圆上,得(3)2a 2+⎝⎛⎭⎫322b 2=1,又2a =4,所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1,焦点坐标分别为(-1,0),(1,0).34.已知椭圆的两焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0),P 为椭圆上一点,且2||F 1F 2=||PF 1+||PF 2. (1)求此椭圆的方程;(2)若点P 满足∠F 1PF 2=120°,求△PF 1F 2的面积. 解:(1)由已知得||F 1F 2=2,∴||PF 1+||PF 2=4=2a ,∴a =2.∴b 2=a 2-c 2=4-1=3,∴椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.(2)在△PF 1F 2中,由余弦定理得||F 1F 22=||PF 12+||PF 22-2||PF 1||PF 2cos 120°,即4=()||PF 1+||PF 22-||PF 1||PF 2,∴4=(2a )2-||PF 1||PF 2=16-||PF 1||PF 2,∴||PF 1||PF 2=12,∴S △PF 1F 2=12||PF 1||PF 2sin 120°=12×12×32=3 3.35.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为22,过点F 1的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,求椭圆C 的标准方程.解:设椭圆C 的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由e =22知c a =22,故c 2a 2=12,从而a 2-b 2a 2=12,b 2a 2=12.由△ABF 2的周长为|AB |+|BF 2|+|AF 2|=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =16,得a =4,∴b 2=8.故椭圆C 的标准方程为x 216+y 28=1.36.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右顶点是A (a,0),其上存在一点P ,使∠APO =90°,求椭圆离心率的取值范围.解:设P (x ,y ),由∠APO =90°知,点P 在以OA 为直径的圆上,圆的方程是:⎝⎛⎭⎫x -a 22+y 2=⎝⎛⎭⎫a22,所以y 2=ax -x 2.①又P 点在椭圆上,故x 2a 2+y 2b2=1.②把①代入②化简,得(a 2-b 2)x 2-a 3x +a 2b 2=0,即(x -a )[(a 2-b 2)x -ab 2]=0,∵x ≠a ,x ≠0,∴x =ab 2a 2-b 2,又0<x <a ,∴0<ab 2a 2-b 2<a ,即2b2<a 2. 由b 2=a 2-c 2,得a 2<2c 2,所以e >22. 又∵0<e <1,∴22<e <1.即椭圆离心率的取值范围是⎝⎛⎭⎫22,1. 37.已知与双曲线x 216-y 29=1共焦点的双曲线过点P ⎝⎛⎭⎫-52,-6,求该双曲线的标准方程.解:已知双曲线x 216-y 29=1.据c 2=a 2+b 2,得c 2=16+9=25,∴c =5.设所求双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).依题意,c =5,∴b 2=c 2-a 2=25-a 2,故双曲线方程可写为x 2a 2-y 225-a 2=1.∵点P ⎝⎛⎭⎫-52,-6在双曲线上,∴⎝⎛⎭⎫-522a 2-(-6)225-a2=1.化简,得4a 4-129a 2+125=0, 解得a 2=1或a 2=1254.又当a 2=1254时,b 2=25-a 2=25-1254=-254<0,不合题意,舍去,故a 2=1,b 2=24. ∴所求双曲线的标准方程为x 2-y 224=1. 38.已知△ABC 的两个顶点A ,B 分别为椭圆x 2+5y 2=5的左焦点和右焦点,且三个内角A ,B ,C 满足关系式sin B -sin A =12sin C .(1)求线段AB 的长度; (2)求顶点C 的轨迹方程.解:(1)将椭圆方程化为标准形式为x 25+y 2=1.∴a 2=5,b 2=1,c 2=a 2-b 2=4,则A (-2,0),B (2,0),|AB |=4.(2)∵sin B -sin A =12sin C ,∴由正弦定理得|CA |-|CB |=12|AB |=2<|AB |=4,即动点C 到两定点A ,B 的距离之差为定值.∴动点C 的轨迹是双曲线的右支,并且c =2,a =1,∴所求的点C 的轨迹方程为x 2-y 23=1(x >1). 39.已知椭圆方程是x 210+y 25=1,双曲线E 的渐近线方程是3x +4y =0,若双曲线E 以椭圆的焦点为其顶点,求双曲线的方程.解:由已知,得椭圆的焦点坐标为(±5,0),顶点坐标为(±10,0)和(0,±5).因双曲线以椭圆的焦点为顶点,即双曲线过点(±5,0)时,可设所求的双曲线方程为9x 2-16y 2=k (k ≠0),将点的坐标代入得k =45,故所求方程是x 25-16y 245=1.40.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为3,且a 2c =33.(1)求双曲线C 的方程;(2)已知直线x -y +m =0与双曲线C 交于不同的两点A ,B ,且线段AB 的中点在圆x 2+y 2=5上,求m 的值.解:(1)由题意得⎩⎨⎧a 2c =33,ca =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,c = 3.所以b 2=c 2-a 2=2.所以双曲线C 的方程为x 2-y 22=1. (2)设A ,B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),线段AB 的中点为M (x 0,y 0).由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +m =0,x 2-y 22=1,得x 2-2mx -m 2-2=0(判别式Δ>0).所以x 0=x 1+x 22=m ,y 0=x 0+m =2m .因为点M (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=5上,所以m 2+(2m )2=5.故m =±1.。
专题24 椭圆、双曲线、抛物线的几何性质的应用(优秀经典专题及答案详解)
A. 2
B. 2 2
C.2 3
D.4
【答案】C
【解析】∵ OF 2 ,由抛物线的定义可得 P 点的坐标 3 2, 2 6 ,∴POF 的面
为
1 OF 2
yP
1 2
22
62
3.
【答案】D
【解析】设 P x,
y, A1 1,0, A2 1,0
,则 kPA1
y x 1 , kPA2
y ,则 x 1
kPA1
kPA2
y2 1 , x2 1
又 kPA1
tan , kPA2
tan
,所以 tantan
1 ,则
2
,即 6
2
,所以
12
,
故选 D.
5.设 F 为抛物线 C : y2 4x 的焦点,过点 P1,0 的直线l 交抛物线C 于 A, B 两点,点Q
为线段 AB 的中点,若 FQ 2 3 ,则 AB ( )
PQ
2 k 2
2
2 k2
2
2
3 ,整理化简
1 可得: k 2
1
1 k2
2
0,
1 k2
2 .利用韦达定理有: x1 x2
42 1 2
1
6, x1x21 , Nhomakorabea2
则 x1 x2 x1 x2 2 4x1x2 32 ,
1 k2
3 ,由弦长公式可得 2
AB 1 k 2 x1 x2 4 3 .
连接 PF1,PF2,F1M,F2N,
可得 |PM |2﹣|PN| 2=(| PF 1| 2﹣r12)﹣(| PF2|2﹣r22) =(|PF1|2﹣4)﹣(|PF2|2﹣1) =|PF 1|2 ﹣|PF 2| 2﹣3 =(|PF 1| ﹣|PF 2| )(|PF 1|+|PF 2|)﹣3 =2a(| PF1|+| PF2 | ﹣3=2(|PF 1|+| PF 2|)﹣3≥2•2c﹣3=2•8﹣3=13 . 当且仅当 P 为右顶点时,取得等号,即最小值 13.故选:D.
高中数学双曲线经典例题
高中数学双曲线经典例题一、双曲线定义及标准方程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()A.x=0 B.C. D.2、求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1)焦点在x轴上,虚轴长为12,离心率为;(2)顶点间的距离为6,渐近线方程为.3、与双曲线有相同的焦点,且过点的双曲线的标准方程是4、求焦点在坐标轴上,且经过点A(,﹣2)和B(﹣2,)两点的双曲线的标准方程.5、已知P是双曲线=1上一点,F1,F2是双曲线的两个焦点,若|PF1|=17,则|PF2|的值为.二、离心率1、已知点F1、F2分别是双曲线的两个焦点,P为该双曲线上一点,若△PF1F2为等腰直角三角形,则该双曲线的离心率为.2、设F1,F2是双曲线C:(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.3、双曲线的焦距为2c,直线l过点(a,0)和(0,b),且点(1,0)到直线l的距离与点(﹣1,0)到直线l的距离之和.则双曲线的离心率e的取值范围是()A.B.C. D.3、焦点三角形1、设P是双曲线x2﹣=1的右支上的动点,F为双曲线的右焦点,已知A(3,1),则|PA|+|PF|的最小值为.2、.已知F1,F2分别是双曲线3x2﹣5y2=75的左右焦点,P是双曲线上的一点,且∠F1PF2=120°,求△F1PF2的面积.3、已知双曲线焦点在y轴上,F1,F2为其焦点,焦距为10,焦距是实轴长的2倍.求:(1)双曲线的渐近线方程;(2)若P为双曲线上一点,且满足∠F1PF2=60°,求△PF1F2的面积.4、直线与双曲线的位置关系已知过点P (1,1)的直线L 与双曲线只有一个公共点,则直线L 的斜率k= ____5、综合题型如图,已知椭圆12222=+b y a x (a>b>0)的离心率为22,以该椭圆上的点和椭圆的左、右焦点F1、F2为顶点的三角形的周长为4(2+1),一等轴双曲线的顶点是该椭圆的焦点,设P 为该双曲线上异于顶点的任一点,直线PF1和PF2与椭圆的交点分别为A 、B 和C 、D. (1)求椭圆和双曲线的标准方程;(2)设直线PF1、PF2的斜率分别为k1、k2,证明:k1·k2=1; (3)是否存在常数λ,使得|AB|+|CD|=λ|AB|·|CD|恒成立?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.高中数学双曲线经典例题参考答案与试题解析一.选择题(共2小题)1.(2015秋•洛阳校级期末)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()A.x=0 B.C.D.【解答】解:由题意,①若两定圆与动圆相外切或都内切,即两圆C1:(x+4)2+y2=2,C2:(x﹣4)2+y2=2,动圆M与两圆C1,C2都相切,∴|MC1|=|MC2|,即M点在线段C1,C2的垂直平分线上又C1,C2的坐标分别为(﹣4,0)与(4,0)∴其垂直平分线为y轴,∴动圆圆心M的轨迹方程是x=0②若一内切一外切,不妨令与圆C1:(x+4)2+y2=2内切,与圆C2:(x﹣4)2+y2=2外切,则有M到(4,0)的距离减到(﹣4,0)的距离的差是2,由双曲线的定义知,点M的轨迹是以(﹣4,0)与(4,0)为焦点,以为实半轴长的双曲线,故可得b2=c2﹣a2=14,故此双曲线的方程为综①②知,动圆M的轨迹方程为应选D.2.(2014•齐齐哈尔三模)双曲线的焦距为2c,直线l过点(a,0)和(0,b),且点(1,0)到直线l的距离与点(﹣1,0)到直线l的距离之和.则双曲线的离心率e的取值范围是()A.B.C.D.【解答】解:直线l的方程为+=1,即bx+ay﹣ab=0.由点到直线的距离公式,且a>1,得到点(1,0)到直线l的距离,同理得到点(﹣1,0)到直线l的距离.,.由,得..于是得5≥2e2,即4e4﹣25e2+25≤0.解不等式,得≤e2≤5.由于e>1>0,所以e的取值范围是.故选D.二.填空题(共5小题)3.(2013秋•城区校级期末)已知P是双曲线=1上一点,F1,F2是双曲线的两个焦点,若|PF1|=17,则|PF2|的值为33.【解答】解:由双曲线方程知,a=8,b=6,则c==10.∵P是双曲线上一点,∴||PF1|﹣|PF2||=2a=16,又|PF1|=17,∴|PF2|=1或|PF2|=33.又|PF2|≥c﹣a=2,∴|PF2|=33.故答案为334.(2008秋•海淀区期末)已知点F1、F2分别是双曲线的两个焦点,P为该双曲线上一点,若△PF1F2为等腰直角三角形,则该双曲线的离心率为.【解答】解:由题意,角F1或角F2为直角,不妨令角F2为直角,双曲线方程﹣=1此时P(c,y),代入双曲线方程﹣=1解得y=又三角形PF1F2为等腰三角形得PF2=F1F2,故得=2c,即2ac=c2﹣a2,即e2﹣2e﹣1=0,解得e=1故双曲线的离心率是故答案为.5.(2014秋•象山县校级月考)设P是双曲线x2﹣=1的右支上的动点,F为双曲线的右焦点,已知A(3,1),则|PA|+|PF|的最小值为﹣2.【解答】解:设双曲线左焦点为F2,由双曲线的定义可得|PF2|﹣|PF|=2a,即|PF|=|PF2|﹣2a,则|PA|+|PF|=|PF2|+|PA|﹣2a≥|F2A|﹣2a,当P、F2、A三点共线时,|PF2|+|PA|有最小值,此时F2(﹣2,0)、A(3,1),则|PF2|+|PA|=|AF2|=,而对于这个双曲线,2a=2,所以最小值为﹣2.故答案为:﹣2.6.(2011秋•张家港市校级期末)与双曲线有相同的焦点,且过点的双曲线的标准方程是.【解答】解:设所求双曲线的方程为,∵已知双曲线的焦点为(±,0)∴所求双曲线中的c2=5①∵双曲线过点∴②且c2=a2+b2③联立①②③解得a2=4,b2=1,∴双曲线的方程为.故答案为:.7.(2013•湖南)设F1,F2是双曲线C:(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.【解答】解:依题意可知∠F1PF2=90°|F1F2|=2c,∴|PF1|=|F1F2|=c,|PF2|=|F1F2|=c,由双曲线定义可知|PF1|﹣|PF2|=2a=(﹣1)c∴e==.故答案为:.三.解答题(共4小题)8.已知F1,F2分别是双曲线3x2﹣5y2=75的左右焦点,P是双曲线上的一点,且∠F1PF2=120°,求△F1PF2的面积.【解答】解:由题意,双曲线3x2﹣5y2=75,可化为=1由余弦定理可得160=PF12+PF22﹣2PF1•PF2cos120°=(PF1﹣PF2)2+3PF•PF2=100+3PF1•PF2,1∴PF1•PF2=20.S△F1PF2=PF1•PF2sin120°=×20×=5.故答案为:A.9.(2014春•湄潭县校级期中)已知双曲线焦点在y轴上,F1,F2为其焦点,焦距为10,焦距是实轴长的2倍.求:(1)双曲线的渐近线方程;(2)若P为双曲线上一点,且满足∠F1PF2=60°,求△PF1F2的面积.【解答】解:(1)设双曲线方程为(a>0,b>0),则∵焦距是实轴长的2倍,∴c=2a,∴b==a,∴双曲线的渐近线方程为y=±x;(2)由余弦定理可得4c2=PF12+PF22﹣2PF1•PF2cos60°=(PF1﹣PF2)2+PF•PF2=4a2+PF1•PF2,1∵焦距为10,∴2c=10,2a=5∴PF1•PF2=75.∴S=PF1•PF2sin60°=•75•=.△F1PF210.(2008秋•岳阳校级期末)求焦点在坐标轴上,且经过点A(,﹣2)和B (﹣2,)两点的双曲线的标准方程.【解答】解:设所求双曲线方程为:mx2﹣ny2=1,(mn>0),因为点A(,﹣2)和B(﹣2,)在双曲线上,所以可得:,解得,故所求双曲线方程为.11.(2009秋•天心区校级期末)求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1)焦点在x轴上,虚轴长为12,离心率为;(2)顶点间的距离为6,渐近线方程为.【解答】解:(1)焦点在x轴上,设所求双曲线的方程为=1.由题意,得解得a=8,c=10.∴b2=c2﹣a2=100﹣64=36.所以焦点在x轴上的双曲线的方程为.(2)当焦点在x轴上时,设所求双曲线的方程为=1由题意,得解得a=3,b=.所以焦点在x轴上的双曲线的方程为.同理可求当焦点在y轴上双曲线的方程为.。
双曲线基本知识点及例题优选版
双曲线基本知识点及例题优选版1. 过双曲线的一个焦点作x轴的垂线,求垂线与双曲线的交点到两焦点的距离。
2. 已知双曲线的离心率为2,求它的两条渐近线的夹角。
3. 在面积为1的△PMN中,,建立适当坐标系,求以M、N为焦点且过点P的双曲线方程。
4. 已知椭圆和双曲线有相同的焦点,P是两条曲线的一个交点,求的值。
5. 已知椭圆及点B(0,-2),过左焦点F1与点B的直线交椭圆于C、D两点,椭圆的右焦点为F2,求△CDF2的面积。
6. P为椭圆上任意一点,F1为它的一个焦点,求证以焦半径F1P为直径的圆与以长轴为直径的圆相切。
7. 已知两定点A(-1,0),B(1,0)及两动点M(0,y1),N(0,y2),其中,设直线AM与BN的交点为P。
(1)求动点P的轨迹C的方程;(2)若直线与曲线C位于y轴左边的部分交于相异两点E、F,求k 的取值范围。
8. 直线只有一个公共点,求直线l的方程。
1. 解:∵双曲线方程为,∴=13,于是焦点坐标为设过点F1垂直于x轴的直线l交双曲线于,∴故垂线与双曲线的交点到两焦点的距离为。
2. 解:设实轴与渐近线的夹角为,则∴∴两条渐近线的夹角为[点评](1)离心率e与。
(2)要注意两直线夹角的范围,否则将有可能误答为。
3. 解:以MN所在直线为x轴,MN的中垂线为y轴建立直角坐标系,设,(如图所示)则解得设双曲线方程为,将点∴所求双曲线方程为点评:选择坐标系应使双曲线方程为标准形式,然后采用待定系数法求出方程。
4. 解:∵P在椭圆上,,又∵点P在双曲线上,,①、②两式分别平方得两式相减得,∴5. 解:∵,由∵与椭圆有两个公共点,设为:∴又点F2到直线BF1的距离说明:本题也可用来解。
6. 略解1设为椭圆上任意一点,则又两圆半径分别为,,故此两圆内切。
略解2如图,∴此两圆内切7. 解:(1)由题意得AM的方程为,BN的方程为:。
两式相乘,得(2)由8. 解:由(1)∴此时直线l:x=3与双曲线只有一个公共点(3,0);(2)当b≠0时,直线l方程为。
双曲线知识点总结例题
(二)双曲线知识点及巩固复习1.双曲线的定义如果平面内一个动点到两定点距离之差的绝对值等于正的常数(小于两定点间的距离),那么动点的轨迹是双曲线若一个动点到两定点距离之差等于一个常数,常数的绝对值小于两定点间的距离,那么动点的轨迹是双曲线的一支F 1,F2为两定点,P为一动点,(1)若||PF1|-|PF2||=2a①0<2a<|F1F2|则动点P的轨迹是②2a=|F1F2|则动点P的轨迹是③2a=0则动点P的轨迹是(2) 若|P F1|-|PF2|=2a①0<2a<|F1F2|则动点P的轨迹是②2a=|F1F2|则动点P的轨迹是③2a=0则动点P的轨迹是2.双曲线的标准方程3.双曲线的性质(1)焦点在x轴上的双曲线标准方程x,y的范围顶点焦点对称轴对称中心实半轴的长虚半轴的长焦距离心率e= 范围 e越大双曲线的开口越 e越小双曲线的开口越准线渐近线焦半径公式|PF1|=|PF2|= (F1,F2分别为双曲线的左右两焦点,P为椭圆上的一点)(1)焦点在y轴上的双曲线标准方程x,y的范围顶点焦点对称轴对称中心实半轴的长虚半轴的长焦距离心率e= 范围 e越大双曲线的开口越 e越小双曲线的开口越准线渐近线焦半径公式|PF1|=|PF2|= (F1,F2分别为双曲线的下上两焦点,P为椭圆上的一点)1.等轴双曲线:特点①实轴与虚轴长相等②渐近线互相垂直③离心率为2.共轭双曲线:以已知双曲线的虚轴为实轴,实轴为虚轴的双曲线叫原双曲线的共轭双曲线特点①有共同的渐近线②四焦点共圆双曲线的共轭双曲线是6.双曲线系(1)共焦点的双曲线的方程为(0<k<c2,c为半焦距)(2)共渐近线的双曲线的方程为例题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考点1、双曲线定义例1、已知动圆M与圆C1:(x+4)2+y2=2外切,与圆C2:(x-4)2+y2=2内切,求动圆圆心M的轨迹方程【例2】若椭圆与双曲线有相同的焦点F1,F2,P是两条曲线的一个交点,则|PF1|·|PF2|的值是()A. B. C. D.【例3】已知双曲线与点M (5,3),F 为右焦点,若双曲线上有一点P ,使最小,则P 点的坐标为考点2、求双曲线的方程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(2)待定系数法求双曲线方程的常用方法①与双曲线a2x2-b2y2=1有共同渐近线的双曲线方程可表示为a2x2-b2y2=t (t ≠0);②若双曲线的渐近线方程是y =±a bx ,则双曲线的方程可表示为a2x2-b2y2=t (t ≠0);③与双曲线a2x2-b2y2=1共焦点的方程可表示为a2-k x2-b2+k y2=1(-b 2<k <a 2); ④过两个已知点的双曲线的标准方程可表示为m x2+n y2=1(mn <0);⑤与椭圆a2x2+b2y2=1(a >b >0)有共同焦点的双曲线方程可表示为a2-λx2+b2-λy2=1(b 2<λ<a 2).例4、求下列条件下的双曲线的标准方程.(1)与双曲线9x2-16y2=1有共同的渐近线,且过点(-3,2); (2)与双曲线16x2-4y2=1有公共焦点,且过点(3,2).1.在双曲线的标准方程中,若x 2的系数是正的,那么焦点在x 轴上;如果y 2的系数是正的,那么焦点在y 轴上,且对于双曲线,a 不一定大于b .2.若不能确定双曲线的焦点在哪条坐标轴上,可设双曲线方程为:mx 2+ny 2=1(mn <0),以避免分类讨论.考点3、双曲线的几何性质双曲线的几何性质与代数中的方程、平面几何的知识联系密切,解题时要深刻理解确定双曲线的形状、大小的几个主要特征量,如a 、b 、c 、e 的几何意义及它们的相互关系,充分利用双曲线的渐近线方程,简化解题过程例5、(12分)双曲线C :a2x2-b2y2=1(a >0,b >0)的右顶点为A ,x 轴上有一点Q (2a,0),若C 上存在一点P ,使→AP ·→PQ =0,求此双曲线离心率的取值范围.例6、【活学活用】 3.(2012北京期末检测)若双曲线a2x2-b2y2=1(a >0,b >0)的两个焦点分别为F 1、F 2,P 为双曲线上一点,且|PF 1|=3|PF 2|,则该双曲线的离心率e 的取值范围是________.【例7】直线过双曲线的右焦点,斜率k =2.若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 >B.1<e <C.1<e <D.e >【例8】设为双曲线上的一点,是该双曲线的两个焦点,若,则的面积为( )A .B. C. D.【评注】解题中发现△PF1F2是直角三角形,是事前不曾想到的吧?可是,这一美妙的结果不是每个考生都能临场发现的.将最美的结果隐藏在解题过程之中以鉴别考生的思维能力,这正是命题人的高明之处.渐近线——双曲线与直线相约天涯对于二次曲线,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9】过点(1,3)且渐近线为的双曲线方程是【评注】在双曲线中,令即为其渐近线.根据这一点,可以简洁地设待求双曲线为,而无须考虑其实、虚轴的位置.共轭双曲线——虚、实易位的孪生弟兄将双曲线的实、虚轴互易,所得双曲线方程为:.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10】两共轭双曲线的离心率分别为,证明:=1.设而不求——与借舟弃舟同理减少解析几何计算量的有效方法之一便是设而不求.请看下例: 【例11】双曲线的一弦中点为(2,1),则此弦所在的直线方程为 ( )A.B.C.D.“设而不求”具体含义是:在解题中我们希望得到某种结果而必须经过某个步骤,只要有可能,可以用虚设代替而不必真地去求它.但是,“设而不求”的手段应当慎用.不问条件是否成熟就滥用,也会出漏子.请看:【例12】在双曲线上,是否存在被点M (1,1)平分的弦?如果存在,求弦所在的直线方程;如不存在,请说明理由.如果不问情由地利用“设而不求”的手段,会有如下解法:练习1.(2011安徽高考)双曲线2x 2-y 2=8的实轴长是( ) A .2 B .2 C .4 D .42.(2011山东高考)已知双曲线a2x2-b2y2=1(a >0,b >0)的两条渐近线均和圆C :x 2+y 2-6x +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.5x2-4y2=1B.4x2-5y2=1C.3x2-6y2=1D.6x2-3y2=13.(2012嘉兴测试)如图,P 是双曲线4x2-y 2=1右支(在第一象限内)上的任意一点,A 1,A 2分别是左、右顶点,O 是坐标原点,直线PA 1,PO ,PA 2的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则斜率之积k 1k 2k 3的取值范围是( )A .(0,1)B .(0,81)C .(0,41)D .(0,21)4.(金榜预测)在平面直角坐标系xOy 中,已知△ABC 的顶点A (-5,0)和C (5,0),顶点B 在双曲线16x2-9y2=1上,则|sin A -sin C|sin B为( )A.23B.32C.45D.545.P 为双曲线9x2-16y2=1的右支上一点,M 、N 分别是圆(x +5)2+y 2=4和(x -5)2+y 2=1上的点,则|PM |-|PN |的最大值为( )A .6B .7C .8D .96.(2012南宁模拟)已知点F 1,F 2分别是双曲线的两个焦点,P 为该曲线上一点,若△PF 1F 2为等腰直角三角形,则该双曲线的离心率为( )A.+1B.+1 C .2 D .27.方程2-m x2+|m|-3y2=1表示双曲线.那么m 的取值范围是________.8.(2012大连测试)在双曲线4x 2-y 2=1的两条渐近线上分别取点A 和B ,使得|OA |·|OB |=15,其中O 为双曲线的中心,则AB 中点的轨迹方程是________.9.双曲线a2x2-b2y2=1(a >0,b >0)的离心率是2,则3a b2+1的最小值是________.10(2012肇庆模拟)已知中心在原点的双曲线C 的一个焦点是F 1(-3,0),一条渐近线的方程是 x -2y =0.(1)求双曲线C 的方程;(2)若以k (k ≠0)为斜率的直线l 与双曲线C 相交于两个不同的点M ,N ,且线段MN 的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为281,求k 的取值范围.11.(文用)已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为(,0). (1)求双曲线C 的方程;(2)若直线:y =kx +m (k ≠0,m ≠0)与双曲线C 交于不同的两点M 、N ,且线段MN 的垂直平分线过点A(0,-1),求实数m的取值范围.12已知中心在原点,顶点A1、A2在x轴上,离心率e=的双曲线过点P(6,6) (1)求双曲线方程 (2)动直线l经过△A1PA2的重心G,与双曲线交于不同的两点M、N,问是否存在直线l,使G平分线段MN,证明你的结论13.已知双曲线,问过点A(1,1)能否作直线,使与双曲线交于P、Q两点,并且A为线段PQ的中点?若存在,求出直线的方程,若不存在,说明理由。
利用二级结论秒杀椭圆双曲线(解析版)
利用二级结论秒杀椭圆双曲线【考点目录】考点一:椭圆焦点三角形的面积秒杀公式考点二:中点弦问题(点差法)秒杀公式考点三: 双曲线焦点到渐近线的距离为b考点四:双曲线中,焦点三角形的内心I 的轨迹方程为x =a (−b <y <b ,y ≠0).考点五:椭圆与双曲线共焦点的离心率关系秒杀公式考点六:圆锥曲线定比分焦点弦求离心率秒杀公式考点七:双曲线中定比分渐近线求离心率秒杀公式【考点分类】考点一:椭圆焦点三角形的面积为S =b 2⋅tan θ2(θ为焦距对应的张角)证明:设PF 1=m ,PF 2=nm +n =2a 1 2c 2=m 2+n 2-2mn cos θ2 S △F 1PF 2=12mn sin θ3 ,1 2-2 :mn =2b 21+cos θ⇒S △F 1PF 2=b 2⋅sin θ1+cos θ=b 2⋅2sin θ2cos θ22cos 2θ2=b 2tanθ2.双曲线中焦点三角形的面积为S =b 2tan θ2(θ为焦距对应的张角)【精选例题】1(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)已知F 1,F 2为椭圆C :x 216+y 24=1的两个焦点,P ,Q 为C 上关于坐标原点对称的两点,且PQ =F 1F 2 ,则四边形PF 1QF 2的面积为.【答案】8【解析】因为P ,Q 为C 上关于坐标原点对称的两点,且|PQ |=|F 1F 2|,所以四边形PF 1QF 2为矩形,设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m +n =8,m 2+n 2=48,所以64=(m +n )2=m 2+2mn +n 2=48+2mn ,mn =8,即四边形PF 1QF 2面积等于8.故答案为:8.2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【答案】B 【解析】由已知,不妨设F 1(-2,0),F 2(2,0),则a =1,c =2,∵|OP |=1=12|F 1F 2|,∴点P 在以F 1F 2为直径的圆上]即△F 1F 2P 是以P 为直角顶点的直角三角形,故|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,即|PF 1|2+|PF 2|2=16,又|PF 1|-|PF 2| =2a =2,∴4=|PF 1|-|PF 2| 2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|=16-2|PF 1||PF 2|,解得|PF 1||PF 2|=6,∴S △F 1F 2P =12|PF 1||PF 2|=3,故选B .【跟踪训练】1设P 为椭圆x 225+y 29=1上一点,F 1,F 2为左右焦点,若∠F 1PF 2=60°,则P 点的纵坐标为()A.334B.±334C.934D.±934【答案】B【分析】根据椭圆中焦点三角形的面积公式S =b 2tan θ2求解即可.【详解】由题知S △F 1PF 2=9×tan60°2=3 3.设P 点的纵坐标为h ,则12⋅F 1F 2 ⋅h =33⇒h =±334.故选:B2设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为5.P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a =()A.1B.2C.4D.8【答案】A 解法二:由题意知,双曲线的焦点三角形面积为S PF 1F 2=b 2tan θ2.∴b 2tan45°=4,则b =2,又∵e =ca=5,∴a =1.考点二:中点弦问题(点差法)秒杀公式若椭圆与直线l 交于AB 两点,M 为AB 中点,且k AB 与k OM 斜率存在时,则k AB ⋅K OM =−b 2a 2;(焦点在x 轴上时),当焦点在y 轴上时,k AB ⋅K OM =−a 2b2若AB 过椭圆的中心,P 为椭圆上异于AB 任意一点,k PA ⋅K PB =−b 2a 2(焦点在x 轴上时),当焦点在y轴上时,k PA ⋅K PB =−a 2b2下述证明均选择焦点在x 轴上的椭圆来证明,其他情况形式类似.直径问题证明:设P (x 0,y 0),A (x 1,y 1),因为AB 过原点,由对称性可知,点B (-x 1,-y 1),所以k PA ⋅k PB=y 0−y 1x 0−x 1⋅y 0+y 1x 0+x 1=y 02−y 12x 02−x 12.又因为点P (x 0,y 0),A (x 1,y 1)在椭圆上,所以有x 02a 2+y 02b 2=1(1)x 12a 2+y 12b 2=1(2).两式相减得y 02−y 12x 02−x 12=−b 2a 2,所以k PA ⋅k PB =−b 2a2.中点弦问题证明:设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,M x 0,y 0 则椭圆x 12a 2+y 12b 2=11x 22a 2+y 22b 2=12两式相减得y 22-y 12x 22-x 12=-b 2a2k AB ⋅k OM =y 2-y 1x 2-x 1⋅y 0x 0=y 2-y 1x 2-x 1⋅y 1+y 22x 1+x 22=y 22-y 12x 22-x 12=-b 2a2=e 2-1.双曲线中焦点在x 轴上为k OM ⋅k AB =b 2a 2,焦点在y 轴上为k OM ⋅k AB =a 2b 2,【精选例题】3已知椭圆G :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交椭圆于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则G 的方程为A.x 245+y 236=1B.x 236+y 227=1C.x 227+y 218=1D.x 218+y 29=1【答案】D【解析】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=2,y 1+y 2=-2,x 21a 2+y 21b 2=1, ① x 22a 2+y 22b 2=1, ②①-②得(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2+(y 1+y 2)(y 1-y 2)b 2=0,所以k AB =y 1-y 2x 1-x 2=-b 2(x 1+x 2)a 2(y 1+y 2)=b 2a2,又k AB =0+13-1=12,所以b 2a 2=12,又9=c 2=a 2-b 2,解得b 2=9,a 2=18,所以椭圆方程为x 218+y 29=1,故选D4过双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的焦点且斜率不为0的直线交C 于A ,B 两点,D 为AB 中点,若k AB ⋅k OD =12,则C 的离心率为()A.6B.2C.3D.62【答案】D【分析】先设出直线AB 的方程,并与双曲线C 的方程联立,利用设而不求的方法及条件k AB ⋅k OD =12得到关于a 、c 的关系,进而求得双曲线C 的离心率【详解】不妨设过双曲线C 的焦点且斜率不为0的直线为y =k (x -c ),k ≠0,令A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)由x 2a 2-y 2b 2=1y =k (x -c ),整理得b 2-a 2k 2x 2+2a 2k 2cx -a 2k 2c 2+a 2b 2=0则x 1+x 2=2a 2k 2c a 2k 2-b 2,x 1x 2=a 2k 2c 2+a 2b 2a 2k 2-b 2,D a 2k 2c a 2k 2-b 2,kb 2ca 2k 2-b2则k OD =kb 2c a 2k 2c =b 2a 2k ,由k AB ⋅k OD =12,可得b 2a 2k ⋅k =12则有a 2=2b 2,即3a 2=2c 2,则双曲线C 的离心率e =c a =62,故选:D 5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,上、下顶点分别为B 1,B 2.点M为C 上不在坐标轴上的任意一点,且MA 1,MA 2,MB 1,MB 2四条直线的斜率之积大于19,则C 的离心率可以是A.33B.63C.23D.73【答案】AC【分析】根据椭圆的概念、标准方程及简单几何性质,结合题意即可求解.【详解】设M x 0,y 0 ,依题意可得x 20a 2+y 20b 2=1,则y 20=b 2a 2a 2-x 20 ,x 20=a 2b2b 2-y 20 ,又A 1-a ,0 ,A 2a ,0 ,B 10,b ,B 20,-b ,所以k MA 1⋅k MA 2⋅k MB 1⋅k MB 2=y 0x 0+a ⋅y 0x 0-a ⋅y 0-b x 0⋅y 0+b x 0=y 20x 20-a 2⋅y 20-b2x 20=b 2a 22>19,b 2a 2>13,从而e =1-b 2a2∈0,63 .故选:AC .【跟踪训练】3已知M 为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右顶点,A 为双曲线右支上一点,若点A 关于双曲线中心O 的对称点为B ,设直线MA 、MB 的倾斜角分别为α、β,且tan α⋅tan β=14,则双曲线的离心率为()A.5B.3C.62D.52【答案】D【分析】设出A,B坐标,根据题意得k MA⋅k MB=14,代入斜率公式,由A点在双曲线上,消元整理得到a,b的关系,进一步求得双曲线的离心率.【详解】设A x0,y0,则B-x0,-y0,因为tanαtanβ=14,即k MA⋅k MB=14,由M(a,0),所以y0-0x0-a⋅-y0-0 -x0-a =y20x20-a2=14,因为x20a2-y20b2=1,所以y20=b2a2x20-a2,即b2a2x20-a2x20-a2=14,得b2a2=14,所以b a =12,即b=12a,又c2=a2+b2,所以c2=a2+14a2,即c2=54a2,所以e=ca=52,故双曲线的离心率为e=52.故选:D.4已知A,B,P是双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上不同的三点,且A,B连线经过坐标原点,若直线PA,PB的斜率乘积为43,则该双曲线的离心率为()A.52B.62C.2D.213【答案】D【分析】设A x1,y1,P x2,y2,根据对称性,知B-x1,-y1,然后表示出k PA⋅k PB,又由于点A,P在双曲线上,所以将其坐标代入方程中,两式相减,结合前面的式子可得k PA⋅k PB=b2a2=43,化简可求出离心率【详解】设A x1,y1,P x2,y2,根据对称性,知B-x1,-y1,所以k PA⋅k PB=y2-y1x2-x1⋅y2+y1x2+x1=y22-y21x22-x21.因为点A,P在双曲线上,所以x21a2-y21b2=1x22a2-y22b2=1,两式相减,得x22-x12a2=y22-y12b2,所以b2a2=y22-y12x22-x12所以k PA⋅k PB=b2a2=43,所以e2=a2+b2a2=73,所以e=213.故选:D5已知双曲线x24-y2b2=1(b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,过左焦点F1作斜率为2的直线与双曲线交于A,B两点,P是AB的中点,O为坐标原点,若直线OP的斜率为14,则双曲线的离心率是()A.62B.2 C.32D.2【答案】A【分析】设A(x1,y1),B(x2,y2),P(m,n),利用点差法,结合直线的斜率公式可求出b2,从而可求出c,进而可求出离心率【详解】A(x1,y1),B(x2,y2),P(m,n),则x124-y12b2=1,x224-y22b2=1,两式相减得14(x1-x2)(x1+x2)-1b2(y1-y2)(y1+y2)=0,所以(y1-y2)(y1+y2)(x1-x2)(x1+x2)=b24,因为P是AB的中点,所以x1+x2=2m,y1+y2=2n,因为直线OP的斜率为14,所以nm=14,因为过左焦点F1作斜率为2的直线与双曲线交于A,B两点,所以k AB=y1-y2x1-x2=2,所以y1-y2x1-x2⋅2n2m=b24,2×14=b24,得b2=2,所以c=a2+b2=4+2=6,所以离心率为e=ca=62故选:A考点三:双曲线焦点到渐近线的距离为b 【精选例题】1若双曲线x2a2-y2b2=1的焦点F2,0到其渐近线的距离为3,则双曲线的渐近线方程为()A.y=±3xB.y=±3xC.y=±13x D.y=±33x【答案】B【分析】由题可得b=3,a=1,即得.【详解】双曲线x2a2-y2b2=1a>0,b>0的焦点c,0到渐近线:y=bax,即bx-ay=0的距离为:d=bca2+b2=bcc=b=3,而c=2,从而a=1,故渐近线y=±bax即y=±3x.故选:B.2已知F是双曲线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.3B.3C.3mD.3m【答案】A【解析】双曲线方程为x23m-y23=1,焦点F到一条渐近线的距离为b=3,故选A.【跟踪训练】1已知双曲线x2a2-y2b2=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到双曲线同一条渐近线的距离分别为d1和d2,且d1+d2=6,则双曲线的方程为()A.x 24-y 212=1B.x 212-y 24=1C.x 23-y 29=1D.x 29-y 23=1【答案】C【解析】设双曲线的右焦点坐标为F c ,0 c >0 ,则x A =x B =c ,由c 2a 2-y 2b2=1可得:y =±b 2a ,不妨设:A c ,b 2a ,B c ,-b 2a ,双曲线的一条渐近线方程为:bx -ay =0,据此可得:d 1=bc -b 2 a 2+b 2=bc -b 2c ,d 2=bc +b 2a 2+b 2=bc +b 2c ,则d 1+d 2=2bc c =2b =6,则b =3,b 2=9,双曲线的离心率:e =c a =1+b 2a2=1+9a2=2,据此可得:a 2=3,则双曲线的方程为x 23-y 29=1,故选C .2已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线均和圆C :x 2+y 2-6x +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.x 25-y 24=1B.x 24-y 25=1C.x 23-y 26=1D.x 26-y 23=1【答案】A 【解析】圆C :(x -3)2+y 2=4,c =3,而3bc=2,则b =2,a 2=5,故选A .考点四:双曲线中,焦点三角形的内心I 的轨迹方程为x =a (−b <y <b ,y ≠0).【精选例题】3已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为2,焦点到渐近线的距离为 6.过F 2作直线l 交双曲线C 的右支于A ,B 两点,若H ,G 分别为△AF 1F 2与△BF 1F 2的内心,则HG 的取值范围为()A.22,4B.3,2C.2,433D.22,463【答案】D【详解】由题意,在C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 中,根据焦点到渐近线的距可得b =6,离心率为2,∴e =c a=1+b 2a 2=1+6a2=2,解得:a =2,∴c =b 2+a 2=22∴双曲线的方程为C :x 22-y 26=1.记△AF 1F 2的内切圆在边AF 1,AF 2,F 1F 2上的切点分别为M ,N ,E ,则H ,E 横坐标相等AM =AN ,F 1M =F 1E ,F 2N =F 2E ,由AF 1 -AF 2 =2a ,即AM +MF 1 -AN +NF 2 =2a ,得MF 1 -NF 2 =2a ,即F 1E -F 2E =2a ,记H 的横坐标为x 0,则E x 0,0 ,于是x 0+c -c -x 0 =2a ,得x 0=a ,同理内心G 的横坐标也为a ,故HG ⊥x 轴.设直线AB 的倾斜角为θ,则∠OF 2G =θ2,∠HF 2O =90°-θ2(Q 为坐标原点),在△HF 2G 中,HG =c -a tan θ2+tan 90°-θ2 =c -a ⋅sin θ2cos θ2+cos θ2sin θ2=c -a ⋅2sin θ=22sin θ,由于直线l 与C 的右支交于两点,且C 的一条渐近线的斜率为ba=3,倾斜角为60°,∴60°<θ<120°,即32<sin θ≤1,∴HG 的范围是22,463.故选:D .4(多选题)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的左、右焦点分别F 1、F 2,具有公共焦点的椭圆与双曲线在第一象限的交点为P ,双曲线和椭圆的离心率分别为e 1,e 2,△PF 1F 2的内切圆的圆心为I ,过F 2作直线PI 的垂线,垂足为D ,则()A.I 到y 轴的距离为aB.点D 的轨迹是双曲线C.若OP =F 1F 2 ,则1e 21+1e 22=5 D.若S △IPF 1-S △IPF 2≥12S △IF 1F2,则1<e 1≤2【答案】ACD【详解】设圆I 与△PF 1F 2三边PF 1,PF 2,F 1F 2的切点为A ,B ,C ,F 1C =F 1A =PF 1 -PB =PF 1 -PF 2 -F 2B =2a +F 2C ,又F 1C +F 2C =2c ,故F 2C =c -a ,故OC =a ,所以I到y轴的距离为a ,故A 正确;过F 2作直线PI 的垂线,垂足为D ,延长F 2I 交PF 1于点E ,因为△PED ≅△PF 2D ,则D 为F 2E 的中点且PF 2 =PE ,于是OD =12F 1E =12PF 1 -PE =12PF 1 -PF 2 =a ,故点D 的轨迹是在以O 为圆心,半径为a 的圆上,故B 不正确;设椭圆的长半轴长为a 1,它们的半焦距为c ,并设PF 1 =m ,PF 2=n,根据椭圆和双曲线的定义可得:m+n=2a1,m-n=2a,所以m=a1+a,n=a1-a,在△POF1中,由余弦定理得:PF12=OF12+OP2-2OF1OPcos∠POF1,即m2=c2+4c2-2×c×2c cos∠POF1,在△POF2中,由余弦定理得:PF22=OF22+OP2-2OF2OPcos∠POF2,即n2=c2+4c2-2×c×2c cos∠POF2,由∠POF2=π-∠POF1,两式相加,则n2+m2=10c2,又n2+m2=2a21+2a2,所以2a21 +2a2=10c2,所以a21+a2=5c2,所以a21c2+a2c2=5,即1e21+1e22=5,故C正确;S△IPF1-S△IPF2≥12S△IF1F2,即PF1-PF2≥c,所以2a≥c,即1<e1≤2,故D正确.故选:ACD.5(多选题)已知F1,F2分别为双曲线x2-y23=1的左、右焦点,过F2的直线与双曲线的右支交于A,B两点,记△AF1F2的内切圆O1的面积为S1,△BF1F2的内切圆O2的面积为S2,则()A.圆O1和圆O2外切B.圆心O1在直线AO上C.S1⋅S2=π2D.S1+S2的取值范围是2π,3π【答案】AC【详解】双曲线x2-y23=1的a=1,b=3,c=2,渐近线方程为y=3x、y=-3x,两渐近线倾斜角分别为π3和2π3,设圆O1与x轴切点为G过F2的直线与双曲线的右支交于A,B两点,可知直线AB的倾斜角取值范围为π3,2π3,O1、O2的的横坐标为x,则由双曲线定义AF1-AF2=2a,所以由圆的切线长定理知x-(-c)-c-x=2a,所以x=a.O1、O2的横坐标均为a,即O1O2与x轴垂直.故圆O1和圆O2均与x轴相切于G1,0,圆O1和圆O2两圆外切.选项A正确;由双曲线定义知,△AF1F2中,AF1>AF2,则AO只能是△AF1F2的中线,不能成为∠F1AF2的角平分线,则圆心O1一定不在直线AO上.选项B错误;在△O1O2F2中,∠O1F2O2=90°,O1O2⊥F2G,则由直角三角形的射影定理可知F2G2=O1G⋅O2G,即(c-a)2=r1⋅r2则r1⋅r2=1,故S1⋅S2=πr21⋅πr22=π2.选项C正确;由直线AB 的倾斜角取值范围为π3,2π3 ,可知∠AF 2F 1的取值范围为π3,2π3,则∠O 1F 2F 1的取值范围为π6,π3,故r 1=F 2G ⋅tan ∠O 1F 2F 1=tan ∠O 1F 2F 1∈33,3 ,又r 1⋅r 2=1,则S 1+S 2=πr 21+r 22 =πr 21+1r 21,r 1∈33,3 令f x =x +1x ,x ∈13,3 ,则f x 在13,1 单调递减,在1,3 单调递增.f 1 =2,f 13 =103,f 3 =103,f x =x +1x ,x ∈13,3 值域为2,103 故S 1+S 2=πr 21+1r 21,r 1∈33,3 的值域为2π,103π .选项D 错误.故选:AC .【跟踪训练】3已知双曲线方程是x 2-y 23=1,过F 2的直线与双曲线右支交于C ,D 两点(其中C 点在第一象限),设点M 、N 分别为△CF 1F 2、△DF 1F 2的内心,则MN 的范围是.【答案】2,433【详解】 因x 2-y 23=1,故a =1,b =3,c =a 2+b 2=2,如图,过M 点分别作MA ⊥F 1F 2,MP ⊥F 2C ,MQ ⊥F 1C ,垂足分别为A ,P ,Q ,因M 为△CF 1F 2的内心,所以AF 1 -AF 2 =QF 1 -PF 2 =CF 1 -CF 2 =2a =2,故A 点也在双曲线上,即A 为双曲线的右顶点,同理NA ⊥F 1F 2,所以M ,A ,N 三点共线,设直线CD 的倾斜角为θ,因双曲线的渐近线方程为y =±3x ,倾斜角为π3,根双曲线的对称性,不妨设π3<θ≤π2,因AF 2 =c-a =2-1=1,所以MA =MA AF 1=tan ∠MF 2A =tanπ-θ2,NA =NA NF 1=tan ∠NF 2A =tan θ2,所以MN =MA +NA =tan π-θ2+tan θ2=sin π-θ2cos π-θ2+sin θ2cos θ2=cos θ2sin θ2+sin θ2cos θ2=1sin θ2cos θ2=2sin θ,因π3<θ≤π2,所以sin θ∈32,1 ,所以2sin θ∈2,433,故答案为:2,4334(多选题)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1、F 2,离心率为2,焦点到渐近线的距离为 6.过F 2作直线l 交双曲线C 的右支于A 、B 两点,若H 、G 分别为△AF 1F 2与△BF 1F 2的内心,则()A.C 的渐近线方程为y =±3xB.点H 与点G 均在同一条定直线上C.直线HG 不可能与l 平行D.HG 的取值范围为22,463【答案】ABD【详解】设双曲线C 半焦距为c ,双曲线C 的渐近线方程为y =±b a x ,即bx ±ay =0,双曲线C 的右焦点F 2c ,0 到渐近线的距离为bcb 2+a 2=b =6,由题意知e =ca=1+b 2a2=1+6a2=2,所以a 2=2,所以c =b 2+a 2=22,故双曲线C 的方程为x 22-y 26=1,故渐近线方程为y =±3x ,故A 正确;对于B 选项,记△AF 1F 2的内切圆在边AF 1、AF 2、F 1F 2上的切点分别为M 、N 、E , 由切线长定理可得AM =AN ,F 1M =F 1E ,F 2N =F 2E ,由AF 1 -AF 2 =2a ,即AM +MF 1 -AN +NF 2 =2a ,得MF 1 -NF 2 =2a ,即F 1E -F 2E =2a ,记H 的横坐标为x 0,则E x 0,0 ,于是x 0+c -c -x 0 =2a ,得x 0=a ,同理内心G 的横坐标也为a ,故HG ⊥x 轴,即H 、G 均在直线x =a 上,故B 正确;对于C 选项,当l 与x 轴垂直时,HG ⎳l ,故C 错误;对于D 选项,设直线AB 的倾斜角为θ,则∠OF 2G =θ2,∠HF 2O =90°-θ2(O 为坐标原点),在△HF 2G 中,HG =EG +HE =c -a tan θ2+tan 90°-θ2=c -asin θ2cos θ2+sin 90°-θ2 cos 90°-θ2 .c -a sin θ2cos θ2+cos θ2sin θ2=c -a 1sin θ2cos θ2=c -a ⋅2sin θ=22sin θ,由于直线l 与C 的右支交于两点,且C 的一条渐近线的斜率为b a =3,倾斜角为60°,结合图形可知60°<θ<120°,即32<sin θ≤1,所以,HG =22sin θ∈22,463,故D 正确.故选:ABD .考点五:已知具有公共焦点F 1,F 2的椭圆与双曲线的离心率分别为e 1,e 2,P 是它们的一个交点,且∠F 1PF 2=2θ,则有sin θe 12+cos θe 22=1.【精选例题】6已知F 1,F 2是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且∠F 1PF 2=π3,则椭圆和双曲线离心率倒数之和的最大值为()A.43B.433C.4D.463【答案】B【分析】根据双曲线和椭圆的性质和关系,结合余弦定理即可得到结论.【详解】设椭圆的长半轴为a ,双曲线的实半轴为a 1a >a 1 ,半焦距为c ,由椭圆和双曲线的定义可知,设PF 1 =m ,PF 2 =n ,F 1F 2 =2c ,椭圆和双曲线的离心率分别为e 1=c a ,e 2=ca 1,因P 是它们的一个公共点,且∠F 1PF 2=π3,则由余弦定理可得:4c 2=m 2+n 2-2mn cosπ3⋯⋯①在椭圆中,由定义知m +n =2a ,①式化简为:4c 2=4a 2-3mn ⋯⋯②在双曲线中,由定义知m -n =2a 1,①式化简为:4c 2=4a 21+mn ⋯⋯③由②③两式消去mn 得:16c 2=4a 2+12a 21,等式两边同除c 2得4=a 2c 2+3a 21c2,即4=1e 21+3e 22,由柯西不等式得1e 21+3e 221+13 ≥1e 1+3e 2⋅132,∴1e 1+1e 2≤433.故选:B7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-y 2b 22=1(a 2>0,b 2>0)有公共焦点F 1(左焦点),F 2(右焦点),且两条曲线在第一象限的交点为P ,若△PF 1F 2是以PF 1为底边的等腰三角形,C 1,C 2的离心率分别为e 1和e 2,且e 2=2,则()A.a 21-b 21=a 22+b 22B.1e 1+1e 2=2 C.e 1=25D.cos ∠F 1PF 2=34【答案】ACD【分析】A 由已知共焦点及椭圆、双曲线参数的关系判断;B 、C 由椭圆、双曲线的定义可得|PF 1|=2a 1-|PF 2|=2a 2+|PF 2|,而|PF 2|=|F 1F 2|=2c ,即可判定;D 记∠F 1PF 2=θ,应用余弦定理可得cos θ=e 21+e 22-2e 21e 22e 22-e 21,由已知及B 、C 分析,即可判断.【详解】设C 1,C 2的焦距为2c ,由C 1,C 2共焦点知:a 21-b 21=a 22+b 22=c 2,故A 正确;△PF 1F 2是以PF 1为底边的等腰三角形知|PF 2|=|F 1F 2|=2c ,由P 在第一象限知:|PF 1|=2a 1-|PF 2|=2a 2+|PF 2|,即2a 1-2c =2a 2+2c ,即a 1-a 2=2c ,即1e 1-1e 2=2,故B 错;由e 2=2且1e 1-1e 2=2,易得e 1=25,故C 正确;在△PF 1F 2中,记∠F 1PF 2=θ,根据定义PF 1+PF 2=2a 1PF 1-PF 2=2a 2⇒PF 1=a 1+a 2PF 2=a 1-a 2 .由余弦定理有(2c )2=(a 1+a 2)2+(a 1-a 2)2-2(a 1+a 2)(a 1-a 2)cos θ.整理得2c 2=a 21+a 22-(a 21-a 22)cos θ,两边同时除以c 2,可得2=1e 21+1e 22-1e 21-1e 22cos θ,故cos θ=e 21+e 22-2e 21e 22e 22-e 21.将e 1=25,e 2=2代入,得cos θ=34.故D 正确故选:ACD .【跟踪训练】5已知F 是椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点,A 为椭圆C 1的下顶点,双曲线C 2:x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0)与椭圆C 1共焦点,若直线AF 与双曲线C 2的一条渐近线平行,C 1,C 2的离心率分别为e 1,e 2,则1e 1+2e 2的最小值为.【答案】22【分析】根据直线AF 与C 2的一条渐近线平行,得到b c =nm,再结合双曲线与椭圆共焦点得到e 1e 2=1,再利用基本不等式求解.【详解】解:设C 1的半焦距为c (c >0),则F c ,0 ,又A 0,-b ,所以k AF =b c,又直线AF 与C 2的一条渐近线平行,所以b c =n m ,所以b 2c 2=n 2m 2,所以a 2-c 2c 2=c 2-m 2m 2,所以a 2c 2=c 2m 2,所以e 1e 2=1,又1e 1+2e 2=e 2+2e 1e 1e 2=e 2+2e 1≥22e 1e 2=22,当且仅当e 2=2e 1,即e 1=22,e 2=2时等号成立,即1e 1+1e 2的最小值为22.故答案为:22考点六:设圆锥曲线C 的焦点F 在x 轴上,过点F 且斜率为k 的直线l 交曲线C 于A ,B 两点,若AF =λFB(λ>0),则e =1+k 2λ-1λ+1,即e cos θ =λ-1λ+1.【精选例题】8已知椭圆C :x 24+y 23=1过焦点F 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点(点A 位于x 轴上方),若AF=2FB ,则直线l 的斜率k 的值为.【答案】±52【详解】由题,点A 位于x 轴上方且AF =2FB,则直线l 的斜率存在且不为0,F 1,0 ,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则可得-y 1=2y 2,设直线l 方程为x =ty +1,联立直线与椭圆x 24+y 23=1x =ty +1可得3t 2+4 y 2+6ty -9=0,∴y 1+y 2=-6t3t 2+4y 1y 2=-93t 2+4,∴y 2=6t 3t 2+4,-2y 22=-93t 2+4,∴-26t 3t 2+42=-93t 2+4,解得t =±255,则直线的斜率为±52.故答案为:±52.9已知F 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点,直线l 经过点F 且与双曲线相交于A ,B 两点,记该双曲线的离心率为e ,直线l 的斜率为k ,若AF =2FB,则()A.8e 2-k 2=1B.e 2-8k 2=1C.9e 2-k 2=1D.k 2-9e 2=1【答案】C【详解】由题意,设直线l 的方程为x =my +c ,联立方程组x =my +cx 2a2+y 2b 2=1,整理得(b 2m 2-a 2)y 2+2b 2mcy +b 4=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),可得y 1+y 2=-2b 2mc b 2m 2-a 2,y 1y 2=b 4b 2m 2-a 2,因为AF =2FB ,即(c -x 1,-y 1)=2(x 2-c ,y 2),可得-y 1=2y 2,代入上式,可得y 2=2b 2mcb 2m 2-a 2-2y 22=b 4b 2m 2-a2,可得-22b 2mcb 2m 2-a22=b 4b 2m 2-a2,整理得-8m 2c 2=b 2m 2-a 2,即(8c 2+b 2)m 2-a 2=0,又由c 2=a 2+b 2,可得(9c 2-a 2)m 2-a 2=0,即(9e 2-1)m 2-1=0,所以(9e 2-1)⋅1k2-1=0,可得9e 2-1-k 2=0,即9e 2-k 2=1.故选:C .10已知F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 的左,右焦点,过点F 1倾斜角为30°的直线与双曲线的左,右两支分别交于点A ,B .若AF 2 =BF 2 ,则双曲线C 的离心率为()A.2B.3C.2D.5【答案】A【详解】设AF 1 =t ,则AF 2 =t +2a =BF 2 ,从而BF 1 =t +4a ,进而BA =4a .过F 2作F 2H ⊥AB =H ,则AH =2a .如图:在Rt △F 1F 2H 中,F 2H =2c sin30°=c ,F 1H =2c cos θ=3c =AF 2 ;在Rt △AF 2H 中,3c 2-c 2=2a2,即2c 2=4a 2,所以e = 2.故选:A 【跟踪训练】6斜率为12的直线l 过椭圆C :y 2a 2+x 2b2=1a >b >0 的焦点F ,交椭圆于A ,B 两点,若AF =23AB ,则该椭圆的离心率为.【答案】53【详解】设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,由AF =23AB 得:AF =2FB ,∴x 1=-2x 2,即x1x 2=-2;不妨令F 0,c ,则直线l :y =12x +c ,由y =12x +c y 2a 2+x 2b2=1得:b 2+4a 2 x 2+4b 2cx -4b 4=0,∴x 1+x 2=-4b 2cb 2+4a 2x 1x 2=-4b 4b 2+4a2,∴x 1+x 22x 1x 2=x1x 2+x 2x 1+2=-16b 4c 2b 2+4a 2 24b 4b 2+4a 2=-4c 2b 2+4a2=-12,即8c 2=b 2+4a 2=a 2-c 2+4a 2=5a 2-c 2,∴9c 2=5a 2,∴e =c 2a 2=59=53;由椭圆对称性可知:当F 0,-c 时,e =53;∴椭圆的离心率为53.故答案为:53.7已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1a ,b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 1且倾斜角为π6的直线l 与双曲线的左、右支分别交于点A ,B ,且AF 2 =BF 2 ,则该双曲线的离心率为()A.2B.3C.22D.23【答案】A【详解】解:过F 2作F 2N ⊥AB 于点N ,设AF 2 =BF 2 =m ,因为直线l 的倾斜角为π6,所以在直角三角形F 1F 2N 中,NF 2 =c ,NF 1 =3c ,由双曲线的定义可得BF 1 -BF 2 =2a ,所以BF 1 =2a +m ,同理可得AF 1 =m -2a ,所以AB =BF 1 -AF 1 =4a ,即AN =2a ,所以AF 1 =3c -2a ,因此m =3c ,在直角三角形ANF 2中,AF 2 2=NF 2 2+AN 2,所以3c 2=4a 2+c 2,所以c =2a ,则e =ca= 2.故选:A .考点七:已知双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 的右焦点为F ,过点F 且与渐近线y =ba x 垂直的直线分别交两条渐近线于P ,Q 两点.情形1.如图1.若FP =λFQ λ>0,λ≠1 ,则e 2=2λλ−1(*)图1图2如图2.若QF =λFP(0<λ<1),则e 2=2λ+1【精选例题】11过双曲线x 2a 2−y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点做一条渐近线的垂线,垂足为A ,与双曲线的另一条渐近线交于点B ,若FB =2FA,则此双曲线的离心率为【答案】满足情形1,即λ=2,故e 2=2λλ−1,则e =212已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1,(a >0,b >0)过C 的右焦点F 作垂直于渐近线的直线l 交两渐近线于A 、B 两点A 、B 两点分别在一、四象限,若AF BF =12,则双曲线C 的离心率为()A.233B.2C.3D.5【答案】A【详解】解:由题意知:双曲线的右焦点F c ,0 ,渐近线方程为y =±b a x ,即bx ±ay =0,如下图所示:由点到直线距离公式可知:FA =bcb 2+a2=b ,又∵c 2=a 2+b 2,∴OA =a ,∵AF BF=12,即BF =2b ,设∠AOF =α,由双曲线对称性可知∠AOB =2α,而tan α=b a ,tan2α=AB OA=3ba ,由正切二倍角公式可知:tan2α=2tan α1-tan 2α=2×b a 1-b a2=2ab a 2-b 2,即3b a =2ab a 2-b 2,化简可得:a 2=3b 2,即b 2a2=13,由双曲线离心率公式可知:e =ca =1+b 2a2=1+13=233.故选:A .【跟踪训练】8已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别为直线l 1,l 2,经过右焦点F 且垂直于l 1的直线l 分别交l 1,l 2于A ,B 两点,且FB =2AF,则该双曲线的离心率为()A.233B.3C.43D.433【答案】满足情形2,即λ=2,e 2=2λ+1⇒e =233.9F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左右焦点,过F 1且斜率为1的直线与两条渐近线分别交于A ,B 两点,若AB =2BF 1,则双曲线的离心率为A.52B.5C.103D.10【答案】B【详解】设直线方程为y =x +c ,与渐近线方程y =±b a x 联立方程组解得y B =bc a +b ,y A =bc b -a,因为AB =2BF 1 ,所以y B -y A =2(0-y B )y A =3y B ∴3bc a +b =bc b -a,∴b =2a ,∴c =5a ,e =5,选B .1已知点P 在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 上,F 1,F 2是椭圆的左、右焦点,若PF 1 ⋅PF 2 =3,且△PF 1F 2的面积为2,则b 2=()A.2B.3C.4D.5【答案】C【分析】画出图形,结合解三角形知识、数量积的定义、椭圆的定义以及平方关系即可求解.【详解】PF 1 +PF 2=2a 如图所示:设∠F 1PF 2=θ,由题意PF 1 ⋅PF 2 =PF 1 ⋅PF 2 cos θ=3,S △PF 1F 2=12PF 1⋅PF 2 sin θ=2,两式相比得tan θ=sin θcos θ=43,又θ∈0,π ,且cos 2θ+sin 2θ=1,所以cos θ=35,sin θ=45,PF 1⋅PF 2 =5,而由余弦定理有2c 2=F 1F 2 2=PF 1 2+PF 2 2-2PF 1 ⋅PF 2cos θ=PF 1 2+PF 2 2-6,即2c 2+6=PF 1 2+PF 2 2,且由椭圆定义有2a 2=PF 1 +PF 2 2=PF 1 2+PF 2 2+2PF 1 ⋅PF 2=2c 2+6+10,所以4b 2=4a 2-4c 2=16,解得b 2=4.故选:C .2椭圆mx 2+ny 2=1与直线y =1-x 交于M ,N 两点,连接原点与线段MN 中点所得直线的斜率为22,则mn 的值是()A.22B.233C.922D.2327【答案】A【分析】设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),利用点差法可推出y 1+y 2x 1+x 2⋅y 1-y 2x 1-x 2=-mn,设线段MN 中点为(x 0,y 0),结合题意推出y 0x 0=22,y 1-y 2x 1-x 2=-1,代入y 1+y 2x 1+x 2⋅y 1-y 2x 1-x 2=-mn化简,即可得答案.【详解】设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则mx 21+ny 21=1,mx 22+ny 22=1,两式相减得m (x 21-x 22)+n (y 21-y 22)=0,由已知椭圆mx 2+ny 2=1与直线y =1-x 交于M ,N 两点,可知x 1≠x 2,故y 21-y 22x 21-x 22=-m n ,即y 1+y 2x 1+x 2⋅y 1-y 2x 1-x 2=-m n ,设线段MN 中点为(x 0,y 0),则x 1+x 2=2x 0,y 1+y 2=2y 0,而y 1-y 2x 1-x 2=k MN =-1,连接原点与线段MN 中点所得直线的斜率为22,即y 0x 0=22,故22⋅(-1)=-m n ,即m n =22,故选:A3已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a ,b >0)的离心率为2,焦点到渐近线距离为3,则双曲线C 实轴长()A.3B.3C.23D.6【答案】D【解析】由双曲线的性质可得双曲线渐近线方程,由点到直线的距离公式可得b =3,再结合离心率即可得解.【详解】由题意,双曲线的一个渐近线为y =-ba x 即bx +ay =0,设双曲线的的右焦点为F c ,0 ,c >0,则c 2=a 2+b 2,所以焦点到渐近线的距离d =bca 2+b 2=bcc=b =3,又离心率e =ca=2,所以a =3,所以双曲线C 实轴长2a =6.故选:D .4(多选题)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为12,且经过点3,32,P 在椭圆上,则()A.PF 1 的最大值为3B.△PF 2F 1的周长为4C.若∠F 2PF 1=60°,则△PF 2F 1的面积为3D.若PF 1 PF 2 =4,则∠F 2PF 1=60°【答案】ACD【分析】先求出椭圆方程,然后根据椭圆的几何性质逐项判断即可.【详解】由题意,椭圆离心率为12,则a :b :c =2:3:1⇒a =23b ,则x 2a 2+y 2b 2=1⇒3x 24b 2+y 2b 2=1,代入3,32 ,得b 2=3⇒a 2=4,所以C :x 24+y 23=1,对A ,由题意PF 1 max =a +c =3,故A 正确;对B ,△PF 2F 1的周长为2a +2c =6,故B 错误;对C ,若∠F 2PF 1=60°,则由余弦定理得:F 2F 12=PF 1 2+PF 2 2-2PF 1 PF 2 cos60°=PF 1 +PF 2 2-3PF 1 ⋅PF 2 .即(2c )2=(2a )2-3PF 1 ⋅PF 2 ,故PF 1 ⋅PF 2 =4,故S △PF 2F 1=12PF 1 ⋅PF 2 sin60°=3,故C 正确;对D ,由余弦定理F 2F 12=PF 1 2+PF 2 2-2PF 1 ⋅PF 2 cos ∠F 2PF 1=PF 1 +PF 2 2-2PF 1 ⋅PF 2 ⋅1+cos ∠F 2PF 1 ,即4=16-2×41+cos ∠F 2PF 1 ,解得cos ∠F 2PF 1=12,故∠F 2PF 1=60°,故D 正确,故选:ACD5(多选题)设椭圆的方程为x 22+y 24=1,斜率为k 的直线不经过原点O ,而且与椭圆相交于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,下列结论不正确的是()A.直线AB 与OM 垂直B.若点M 坐标为(1,1),则直线方程为2x +y -3=0C.若直线方程为y =x +1,则点M 坐标为13,43D.若直线方程为y =2x +2,则|AB |=432【答案】AC【分析】根据椭圆中点弦的性质k AB ∙k OM =-42=-2,可以判断ABC ,对于D ,直线方程与椭圆方程联立,利用弦长公式即可求得|AB |,从而判断正误.【详解】对于A :设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则x 222+y 224=1x 212+y 214=1,相减可得x 21-x 222+y 21-y 224=0,所以y 1-y 2x 1-x 2⋅x 1+x 2y 1+y 2=-42=-2≠-1,故A 错误;对于B :根据k AB ∙k OM =-2,k OM =1,所以k AB =-2,所以直线方程为y -1=-2(x -1),即2x +y -3=0,故B 正确;对于C :若直线方程为y =x +1,点M 13,43,则k AB ∙k OM =1×4=4≠-2,所以C 错误;对于D :若直线方程为y =2x +2,与椭圆方程x 22+y 24=1联立,得到2x 2+(2x +2)2-4=0,整理得:3x 2+4x =0,解得x 1=0,x 2=-43,所以|AB |=1+12∙-43-0 =423,故D 正确;故选:AC .6(多选题)设A ,B 是双曲线x 2-y 24=1上的两点,下列四个点中可以为线段AB 中点的是()A.0,2B.-1,2C.1,1D.1,4【分析】A选项由双曲线的对称性可直接判断,B、C、D选项,首先根据点差法分析可得k AB⋅k=4,结合双曲线的渐近线斜率可判断B,C、D可通过联立直线方程与双曲线方程,利用判别式即可判断.【详解】对于选项A:因为双曲线关于y轴对称,所以当直线AB的方程为y=2时,线段AB的中点为(0,2),故A正确;当直线AB的斜率存在且不为0时,设A x1,y1,B x2,y2,则AB的中点Mx1+x22,y1+y22,可得k AB=y1-y2x1-x2,k=y1+y22x1+x22=y1+y2x1+x2,因为A,B在双曲线上,则x21-y214=1x22-y224=1,两式相减得x21-x22-y21-y224=0,所以k AB⋅k=y21-y22x21-x22=4.对于选项B:可得k=-2,k AB=-2,则AB:y-2=2(x+1),即y=2x+4,双曲线的渐近线方程为y=±2x,由于y=2x+4与其中一条渐近线平行,故不可能有两个交点,故B 错误;对于选项C:可得k=1,k AB=4,则AB:y-1=4(x-1),即y=4x-3,联立方程y=4x-3x2-y24=1,消去y得12x2-24x+13=0,此时Δ=242-4×12×13=-48<0,故直线AB与双曲线没有交点,故C错误;对于选项D:k=4,k AB=1,则AB:y-4=x-1,即y=x+3,联立方程y=x+3x2-y24=1,消去y得3x2-6x-13=0,此时Δ=-62+4×3×13>0,故直线AB与双曲线有交两个交点,故D正确;故选:AD.7(多选题)若P是椭圆C1:x2a2+y2b2=1a>b>0与双曲线C2:x2m2-y2n2=1m>0,n>0在第一象限的交点,且C1,C2共焦点F1,F2,∠F1PF2=θ,C1,C2的离心率分别为e1,e2,则下列结论中正确的是()A.PF1=m+a,PF2=m-a B.cosθ=b2-n2 b2+n2C.若θ=120°,则3e21+1e22=4 D.若θ=90°,则e21+e22的最小值为2【分析】根据给定条件,利用椭圆、双曲线定义计算判断A ;由余弦定理计算判断B ;再结合B ,基本不等式等讨论CD 选项即可.【详解】解:依题意,PF 1+ PF 2 =2aPF 1- PF 2 =2m ,解得PF 1 =a +m ,PF 2 =a -m ,A 不正确;令|F 1F 2|=2c ,由余弦定理得:cos θ=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=(a +m )2+(a -m )2-4c 22(a +m )(a -m )=a 2+m 2-2c 2a 2-m 2,因为在椭圆C 1中a 2-c 2=b 2,在双曲线C 2中,m 2-c 2=-n 2,所以cos θ=a 2+m 2-2c 2a 2-m 2=b 2-n 2b 2+n 2,故B 选项正确;当θ=120°时,cos θ=b 2-n 2b 2+n 2=-12,即3b 2=n 2,所以3a 2+m 2=4c 2,即3a c2+m c2=4,所以,3e 21+1e 22=4,故C 选项正确;当θ=90°时,b 2=n 2,即a 2+m 2=2c 2,所以,a c2+m c 2=2,有1e 21+1e 22=2,因为0<e 21<1<e 22,所以,e 21+e 22=2e 21e 22<2e 21+e 2222,解得e 21+e 22>2,D 不正确;故选:BC8(多选题)如图,P 是椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与双曲线C 2:x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0)在第一象限的交点,且C 1,C 2共焦点F 1,F 2,∠F 1PF 2=θ,C 1,C 2的离心率分别为e 1,e 2,则下列结论正确的是()A.PF 1 =a +m ,PF 2 =a -mB.若θ=60°,则1e 21+3e 22=4C.若θ=90°,则e 21+e 22的最小值为2D.tanθ2=nb【答案】ABD【分析】根据给定条件结合椭圆、双曲线定义计算判断A ;借助余弦定理、离心率公式、均值不等式计算判断B ,C ,D 作答.【详解】由椭圆和双曲线的定义得:PF 1 +PF 2 =2aPF 1 -PF 2 =2m ,解得PF 1 =a +m ,PF 2 =a -m ,A 正确;在△F 1PF 2中,由余弦定理得:a -m 2+a +m 2-2a -m a +m cos θ=2c 2,整理得a 21-cos θ +m 21+cos θ =2c 2,a 21-cos θ c 2+m 21+cos θ c 2=2,即1-cos θe 21+1+cos θe 22=2,当θ=60°时,12e 21+32e 22=2,即1e 21+3e 22=4,B 正确;当θ=90°时,1e 21+1e 22=2,e 21+e 22=121e 21+1e 22(e 21+e 22)=1+12e 22e 21+e 21e 22≥1+e 22e 21⋅e 21e 22=2,当且仅当e 1=e 2=1时取“=”,而0<e 1<1,e 2>1,C 不正确;在椭圆中,2|PF 1||PF 2|cos θ=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|2=4a 2-4c 2-2|PF 1||PF 2|,即|PF 1||PF 2|=2b 21+cos θ,在双曲线中,2|PF 1||PF 2|cos θ=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|2=4m 2-4c 2+2|PF 1||PF 2|,即|PF 1||PF 2|=2n 21-cos θ,于是得2n 21-cos θ=2b 21+cos θ⇔n 2b 2=1-cos θ1+cos θ=2sin 2θ22cos 2θ2=tan 2θ2,而0<θ2<π2,则tan θ2=n b ,D 正确.故选:ABD【点睛】方法点睛:双曲线上一点与两焦点构成的三角形,称为双曲线的焦点三角形,与焦点三角形有关的计算或证明常利用正弦定理、余弦定理、双曲线定义,得到a ,c 的关系.9己知椭圆C :x 2m 2+y 26=1的焦点分别为F 10,2 ,F 20,-2 ,设直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,且点P 12,12为线段MN 的中点,则直线l 的方程为.【答案】3x +y -2=0【分析】先由题意求出m 2,再由点差法可以求出直线l 的斜率,由直线的点斜式化简即可求解.【详解】根据题意,因为焦点在y 轴上,所以6-m 2=4,则m 2=2,即椭圆C :x 22+y 26=1,所以P 点为椭圆内一点,设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,则x 212+y 216=1,x 222+y 226=1,两式相减得x 1+x 2 x 1-x 22=-y 1+y 2 y 1-y 26,变形得y 1-y 2x 1-x 2=-3×x 1+x2y 1+y 2,因为点P 12,12 为线段MN 的中点,所以x 1+x 2y 1+y 2=x 1+x 22y 1+y 22=x P y P=1212=1,所以直线l 的斜率为k =y 1-y 2x 1-x 2=-3×x 1+x2y 1+y 2=-3×1=-3,所以直线l 的方程为y -12=-3x -12,即3x +y -2=0.故答案为:3x +y -2=0.10已知点A ,B ,C 是离心率为2的双曲线Γ:x 2a 2-y 2b 2=1a >0,b >0 上的三点, 直线AB ,AC ,BC 的斜率分别是k 1,k 2,k 3,点D ,E ,F 分别是线段AB ,AC ,BC 的中点,O 为坐标原点,直线OD ,OE ,OF 的斜率分别是k '1,k '2,k '3.若1k '1+1k '2+1k '3=3,则k 1+k 2+k 3=【答案】3【分析】本题考查点差法,根据点差法的内容,设点,作差,计算得出y 0y 1-y 2 x 0x 1-x 2 =b 2a 2,结合离心率为2,求得k 1k '1=1.同理求得k 2k '2=1,k 3k '3=1.代入问题计算即可.【详解】因为双曲线Γ的离心率为2, 所以ba=1.不妨设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,D x 0,y 0 ,因为点A ,B 在Γ上,所以x 21a 2-y 21b 2=1,x 22a 2-y 22b2=1,两式相减,得x 1+x 2 x 1-x 2a 2=y 1+y 2 y 1-y 2b 2,因为点D 是AB 的中点,所以x 1+x 2=2x 0, y 1+y 2=2y 0,。
(完整版)双曲线知识点归纳总结例题分析
双曲线基本知识点直线和双曲线的位置双曲线12222=-byax与直线y kx b=+的位置关系:利用22221x ya by kx b⎧-=⎪⎨⎪=+⎩转化为一元二次方程用判别式确定。
二次方程二次项系数为零直线与渐近线平行。
相交弦AB的弦长2212121()4AB k x x x x=++-通径:21AB y y=-补充知识点:等轴双曲线的主要性质有:(1)半实轴长=半虚轴长(一般而言是a=b,但有些地区教材版本不同,不一定用的是a,b这两个字母);(2)其标准方程为x^2-y^2=C,其中C≠0;(3)离心率e=√2;(4)渐近线:两条渐近线y=±x 互相垂直;(5)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;(6)等轴双曲线上任意一点P处的切线夹在两条渐近线之间的线段,必被P所平分;(7)等轴双曲线上任意一点处的切线与两条渐近线围成三角形的面积恒为常数a^2;(8)等轴双曲线x^2-y^2=C绕其中心以逆时针方向旋转45°后,可以得到XY=a^2/2,其中C≠0。
所以反比例函数y=k/x的图像一定是等轴双曲线。
例题分析:例1、动点P 与点1(05)F ,与点2(05)F -,满足126PF PF -=,则点P 的轨迹方程为( )A.221916x y -= B.221169x y -+=C.221(3)169x y y -+=≥ D.221(3)169x y y -+=-≤同步练习一:如果双曲线的渐近线方程为34y x =±,则离心率为( ) A.53B.54C.53或54例2、已知双曲线2214x y k+=的离心率为2e <,则k 的范围为( )A.121k -<< B.0k < C.50k -<<D.120k -<<同步练习二:双曲线22221x y a b-=的两条渐近线互相垂直,则双曲线的离心率为 .例3、设P 是双曲线22219x y a -=上一点,双曲线的一条渐近线方程为320x y -=,12F F ,分别是双曲线的左、右焦点,若13PF =,则2PF 的值为 .同步练习三:若双曲线的两个焦点分别为(02)(02)-,,,,且经过点(2,则双曲线的标准方程为 。
椭圆和双曲线典型习题
1:椭圆的焦点为F1、F2,椭圆上的点P满足∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积是()(8.0分) 吉林油田A.B.C.D.2:中心在原点,准线方程为y=±2,离心1/3的椭圆方程是()(9.0分)A.B.C.D.3:椭圆的四个顶点A,B,C,D构成的四边形为菱形,若菱形ABCD的内切圆恰好过焦点,则椭圆的离心率是()(9.0分)A.B.C.D.4:以椭圆的两个焦点为直径的圆与椭圆交于不同的四点,顺次连结这四个点和两个焦点恰好组成一个正六边形,那么这椭圆的离心率是( )(9.0分)A.B.C.D.二填空题(本题共1小题,共计15分)5:已知F是椭圆C的一个焦点,B是短轴的一个端点,线段BF的延长线交C于点D,且,则C的离心率为___________.(15.0分) 全国Ⅰ高考题三解答题(本题共2小题,共计50分)6:椭圆x2+2y2=1的左焦点为F,现将长轴A1A22011等分,得到个分点,分别过各个分点作x轴的垂线并且分别交椭圆于点P1,P2,…P2010,求:|P1F|+|P2F|+…+|P2010F|=?(11.0分) 重庆市7:已知在平面直角坐标系xoy中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为且右顶点为D(2,0).设点A的坐标是(1)求该椭圆的标准方程:(2)若P是椭圆上的动点,求线段PA中点M的轨迹方程:(3)过原点O的直线交椭圆于点B、C,求△ABC面积的最大值。
(39.0分) 上海高考题1:椭圆的焦点为F1,F2,点P在椭圆上,若线段PF2的中点在y轴上,则|FP2|是|PF1|的()(10.0分) 云南昆明A. 2倍B. 3倍C. 4倍D. 5倍2:(11.0分)A.B.C.D.3:已知椭圆x2+2y2-2=0的两个焦点为F1、F2,短轴的一个端点为B,那么△F1--BF2的外接圆的方程是( )(11.0分)A.B.C.D.4:(11.0分)A.B.C.D.二解答题(本题共2小题,共计57分)5:已知椭圆,设椭圆C2与椭圆C1的长轴长、短轴长分别相等,且椭圆C2的焦点在y轴上。
人教课标版高中数学选修2-1典型例题:椭圆与双曲线常见题型
椭圆与双曲线常见题型归纳一. “曲线方程+直线与圆锥曲线位置关系”的综合型试题的分类求解 1.向量综合型例1.在直角坐标系xOy 中,点P到两点(0,的距离之和为4,设点P 的轨迹为C ,直线1y kx =+与C 交于,A B 两点。
(Ⅰ)写出C 的方程; (Ⅱ)若OA OB ⊥,求k 的值。
例1. 解:(Ⅰ)设P (x ,y ),由椭圆定义可知,点P 的轨迹C是以(0(0,为焦点,长半轴为2的椭圆.它的短半轴1b ==,故曲线C 的方程为2214y x +=. (Ⅱ)设1122(,),(,)A x y B x y ,其坐标满足 22141.y x y kx ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩, 消去y 并整理得22(4)230k x kx ++-=, 故1212222344k x x x x k k +=-=-++,. 若OA OB ⊥,即12120x x y y +=. 而2121212()1y y k x x k x x =+++,于是22121222233210444k k x x y y k k k +=---+=+++, 化简得2410k -+=,所以12k =±.例2.设1F 、2F 分别是椭圆1422=+y x 的左、右焦点. (Ⅰ)若P 是该椭圆上的一个动点,求12PF PF ⋅的最大值和最小值;(Ⅱ)设过定点)2,0(M 的直线l 与椭圆交于不同的两点A 、B ,且∠AOB 为锐角(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k 的取值范围 例2.解:(Ⅰ)解法一:易知2,1,a b c ===所以())12,F F ,设(),P x y ,则())2212,,,3PF PF x y x y x y ⋅=---=+-()2221133844x x x =+--=-因为[]2,2x ∈-,故当0x =,即点P 为椭圆短轴端点时,12PF PF ⋅有最小值2- 当2x =±,即点P 为椭圆长轴端点时,12PF PF ⋅有最大值1 解法二:易知2,1,a b c===())12,F F ,设(),P x y ,则22212121212121212cos 2PF PF F F PF PF PF PF F PF PF PF PF PF +-⋅=⋅⋅∠=⋅⋅⋅((22222211232x y x y x y ⎡⎤=+++-=+-⎢⎥⎣⎦(以下同解法一)(Ⅱ)显然直线0x =不满足题设条件,可设直线()()1222:2,,,,l y kx A x y B x y =-,联立22214y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y ,整理得:2214304k x kx ⎛⎫+++= ⎪⎝⎭ ∴12122243,1144k x x x x k k +=-⋅=++由()2214434304k k k ⎛⎫∆=-+⨯=-> ⎪⎝⎭得:2k <或2k >-又000090cos 000A B A B OA OB <∠<⇔∠>⇔⋅> ∴12120OA OB x x y y ⋅=+>又()()()2121212122224y y kx kx k x x k x x =++=+++22223841144k k k k -=++++22114k k -+=+∵2223101144k k k -++>++,即24k < ∴22k -<< 故由①、②得32k -<<32k <<例3. 设1F 、2F 分别是椭圆1422=+y x 的左、右焦点,)1,0(-B . (Ⅰ)若P 是该椭圆上的一个动点,求12PF PF ⋅的最大值和最小值; (Ⅱ)若C 为椭圆上异于B 一点,且11CF BF λ=,求λ的值; (Ⅲ)设P 是该椭圆上的一个动点,求1PBF ∆的周长的最大值.例3.解:(Ⅰ)易知2,1,3a b c ===())123,0,3,0F F -,设(),P x y ,则()()22123,,3,3PF PF x y x y x y ⋅=---=+-()2221133844x x x =+--=-因为[]2,2x ∈-,故当0x =,即点P 为椭圆短轴端点时,12PF PF ⋅有最小值2- 当2x =±,即点P 为椭圆长轴端点时,12PF PF ⋅有最大值 1 (Ⅱ)设C (0x 0,y ),)1,0(-B ()13,0F - 由11CF λ=得λλλ1,)1(300-=-=y x ,又142020=+y x 所以有0762=++λλ解得)01(7舍去>=-=λλ(Ⅲ)因为|P 1F |+|PB|=4-|PF 2|+|PB|≤4+|BF 2|∴1PBF ∆周长≤4+|BF 2|+|B 1F |≤8.所以当P 点位于直线BF 2与椭圆的交点处时,1PBF ∆周长最大,最大值为8. 例4.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为)0,3( (1) 求双曲线C 的方程;(2) 若直线l :2+=kx y 与双曲线C 恒有两个不同的交点A 和B ,且2>⋅OB OA (其中O 为原点),求k 的取值范围。
椭圆及双曲线练习题(含详解)
椭圆练习题一、选择题1.已知(4,2)是直线l 被椭圆x 236+y 29=1所截得的线段的中点,则l 的方程是( D ) A .x -2y =0 B .x +2y -4=0 C .2x +3y +4=0 D .x +2y -8=02.(2014²福州高二检测)椭圆+=1上一点A 到焦点F 的距离为2,B 为AF 的中点,O 为坐标原点,则|OB |的值为( B )A.8B.4C.2D. 3.已知椭圆+y 2=1的焦点为F 1,F 2,点M 在该椭圆上,且²=0,则点M 到x 轴的距离为( C ) A. B. C. D. 4.(2014²衡水高二检测)如果AB 是椭圆+=1的任意一条与x 轴不垂直的弦,O 为椭圆的中心,e 为椭圆的离心率,M 为AB 的中点,则k AB ²k OM 的值为( C )A.e-1B.1-eC.e 2-1D.1-e 25.若点O 和点F 分别为椭圆的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则的最大值为( )A.2B.3C.6D.8二、填空题 6.椭圆x 29+y 22=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆上,若|PF 1|=4,则|PF 2|=__________,∠F 1PF 2的大小为________.答案:2 120°7.(2011²浙江高考)设F 1,F 2分别为椭圆x 23+y 2=1的左,右焦点,点A ,B 在椭圆上,若F 1A →=5F 2B →,则点A 的坐标是________.答案:(0,±1)8.(2010·天津高考)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =32,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4.求椭圆的方程________.答案:x 24+y 2=1. 三、解答题9.设F 1,F 2分别是椭圆E:x 2+=1(0<b<1)的左、右焦点,过F 1的直线l 与E 相交于A,B 两点,且|AF 2|,|AB|,|BF 2|成等差数列.(1)求|AB|.(2)若直线l 的斜率为1,求b 的值.双曲线练习题一、选择题1.已知双曲线x 26-y 23=1的焦点为F 1,F 2,点M 在双曲线上,且MF 1⊥x 轴,则F 1到直线F 2M 的距离为( C )A.365B.566C.65D.562.(2013·岳阳质检)等轴双曲线的一个焦点是F 1(-6,0),则其标准方程为( D ) A.x 29-y 29=1 B.y 29-x 29=1 C.y 218-x 218=1 D.x 218-y 218=1 3.(2012·高考湖南卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为( A )A.x 220-y 25=1B.x 25-y 220=1C.x 280-y 220=1D.x 220-y 280=1 4.以双曲线x 24-y 212=-1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为( D ) A.x 216+y 212=1 B.x 212+y 216=1 C.x 216+y 24=1 D.x 24+y 216=1 5.(2010²新课标全国卷)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( B )A.x 23-y 26=1B.x 24-y 25=1C.x 26-y 23=1D.x 25-y 24=1 6.(2011²课标全国高考)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( B ) A. 2 B. 3 C .2 D .37.过椭圆x 24+y 22=1的右焦点作x 轴的垂线交椭圆于A 、B 两点,已知双曲线的焦点在x 轴上,对称中心在坐标原点且两条渐近线分别过A 、B 两点,则双曲线的离心率e 为( C )A.12B.22C.62D.328.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,则双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为( A ) A .y =±22x B .y =±2x C .y =±2x D .y =±12x 9.焦点为(0,6)且与双曲线x 22-y 2=1有相同渐近线的双曲线方程是( B ) A.x 212-y 224=1 B.y 212-x 224=1 C.y 224-x 212=1 D.x 224-y 212=1 10.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1与椭圆x 2m 2+y 2b2=1(a >0,m >b >0)的离心率互为倒数,那么以a 、b 、m 为边长的三角形一定是( C )A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .等腰三角形二、填空题 11.已知F 是双曲线的左焦点,A (1,4),P 是双曲线右支上的动点,则|PF|+|PA|的最小值为__________. 12.若双曲线的渐近线方程为y =±13x ,它的一个焦点是(10,0),则双曲线的标准方程是________.答案:x 29-y 2=1 13.已知双曲线C :x 29-y 216=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,P 为C 右支上的一点,且|PF 2|=|F 1F 2|,则△PF 1F 2的面积等于__________.答案:4814.过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线相交于M 、N 两点,以MN 以直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率等于________.答案:2三、解答题15.经过点M (2,2)作直线l 交双曲线x 2-y 24=1于A ,B 两点,且M 为AB 中点. (1)求直线l 的方程;(2)求线段AB 的长.16. 已知曲线C x 2-y 2=1及直线l :y=kx-1.(1)若l 与C 左支交于两个不同的交点,求实数k 的取值范围;(2)若l 与C 交于A 、B 两点,O 是坐标原点,且△AOB 的面积为 ,求实数k 的值.。
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椭圆典型题
一、已知椭圆焦点的位置,求椭圆的标准方程。
例1:已知椭圆的焦点是F 1(0,-1)、F 2(0,1),P 是椭圆上一点,并且PF 1+PF 2=
2F 1F 2,求椭圆的标准方程。
2.已知椭圆的两个焦点为
F 1(-1,0),F 2(1,0),且2a =10,求椭圆的标准方程.
二、未知椭圆焦点的位置,求椭圆的标准方程。
例:1. 椭圆的一个顶点为02,
A ,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.
三、椭圆的焦点位置由其它方程间接给出,求椭圆的标准方程。
例.求过点(-3,2)且与椭圆x 29+y
24
=1有相同焦点的椭圆的标准方程.
四、与直线相结合的问题,求椭圆的标准方程。
例:已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与直线01y x 交于A 、B 两点,M 为AB 中点,OM 的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.
五、求椭圆的离心率问题。
例一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率.
例已知椭圆
19
8
2
2
y k
x 的离心率2
1e
,求k 的值.
六、由椭圆内的三角形周长、面积有关的问题
例:1.若△ABC 的两个顶点坐标A (-4,0),B (4,0),△ABC 的周长为18,求顶点C 的轨迹方程。
2.已知椭圆的标准方程是x 2a 2+y
2
25
=1(a >5),它的两焦点分别是
F 1,F 2,且F 1F 2=8,弦
AB 过点F 1,求△ABF 2的周长.
3.设F 1、F 2是椭圆x 29+y
2
4
=1的两个焦点,P 是椭圆上的点,且PF 1∶PF 2=2∶1,求
△PF 1F 2的面积.
七、直线与椭圆的位置问题例已知椭圆
12
2
2
y
x
,求过点2
1
21,P 且被P 平分的弦所在的直线方程.
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
1925
2
2
k
y k
x 表示何种圆锥曲线,它们有何共同特征.
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4
15
3,P ,53
16,Q
且焦点在坐标轴上.
(2)6c ,经过点(-5,2),焦点在x 轴上.
(3)与双曲线
14
162
2
y
x
有相同焦点,且经过点
2
23,三、求与双曲线有关的角度问题。
例 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
322
1PF PF ,求
21PF F 的大小.
四、求与双曲线有关的三角形的面积问题。
例 4 已知1F 、2F 是双曲线
14
2
2
y
x
的两个焦点,点P 在双曲线上且满足
902
1PF F ,求
21PF F 的面积.
五、根据双曲线的定义求其标准方程。
例5 已知两点051,
F 、052,F ,求与它们的距离差的绝对值是6的点的轨迹.
例P 是双曲线
136
642
2
y
x
上一点,1F 、2F 是双曲线的两个焦点,且
171PF ,求
2PF 的值.
抛物线典型例题
一、求抛物线的标准方程。
例1 指出抛物线的焦点坐标、准线方程.
(1)y x
42(2))0(2
a ay x 二、求直线与抛物线相结合的问题
例2 若直线2kx y 与抛物线x y 82
交于A 、B 两点,且AB 中点的横坐标为2,
求此直线方程.
三、求直线中的参数问题例3(1)设抛物线x y
42
被直线k x y
2截得的弦长为53,求k 值.
(2)以(1)中的弦为底边,以x 轴上的点P 为顶点作三角形,当三角形的面积为
9时,求P 点坐标.
四、与抛物线有关的最值问题
例4 定长为3的线段AB 的端点A 、B 在抛物线
x y 2上移动,求AB 的中点到y 轴
的距离的最小值,并求出此时AB 中点的坐标.
例已知点)2,3(M ,F 为抛物线x y
22
的焦点,点
P 在该抛物线上移动,当
PF PM 取最小值时,点P 的坐标为__________.
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