双曲线考点精讲

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第 4 讲 双曲线
考点一 双曲线的定义及运用
1.已知 M 3, 0, N 3, 0, PM PN 6 ,则动点 P 的轨迹是

【答案】一条射线
【解析】因为 PM PN 6 MN ,故动点 P 的轨迹是一条射线,其方程为: y 0, x 3 ,
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2.已知双曲线 C : y2 x2 25 144
又在直角三角形 F1QF2 中,由勾股定理得 9t2 (3t 2a)2 4c2 ,
所以 c2 5a2 ,又 c 2 a 2 b 2 ,所以 b 2a , 所以双曲线的渐近线方程为 y b x 2x ,
a
3.设
F1

F2
是双曲线
C

x a
2 2
y2 b2
1
(a
0,b 0) 的两个焦点, P 是 C 上一点,若
【答案】5
【解析】如下图所示,设点 M 为第一象限的点,设点 F1 、 F2 分别为双曲线 C 的左、右焦点,
设 MF1 m ,由双曲线的定义可得 MF1 MF2 2a ,则 MF2 m 2a ,
由已知条件可得 MF2 、 MF1 、 F1F2 成等差数列,且公差为 2a , F1F2 m 2a ,
2.已知双曲线 C :
x2 a2
y2 b2
1(a
0, b
0) 的左、右焦点分别为
F1 , F2 ,过 F1 的直线与 C 的左、右支分别交
于 P 、 Q 两点,若 PQ 2F1P , F1Q F2Q 0 ,则 C 的渐近线方程为 。
【答案】 y 2x
【解析】设 PF1 t , 由已知条件及双曲线的定义得 | PQ | 2t , PF2 t 2a, QF2 3t 2a , 因为 F1Q F2Q ,所以在直角三角形 PQF2 中, 由勾股定理得 4t2 (3t 2a)2 (t 2a)2 ,解得 3t 4a .
和双曲线
x2 n
y2
1n
0 ,点
P
是它们的一个交点,
则 F1PF2 面积的大小是 。
【答案】1
【解析】如图所示,
2 / 14
不妨设两曲线的交点 P 位于双曲线的右支上,设 PF1 s , PF2 t .
s t 2 m
由双曲线和椭圆的定义可得

s t 2 n
s2 t2 2m 2n
a 所以圆心 (2, 0) 到直线的距离为 22 12 3 ,
d
2b a2 b2
3 ,解得 3a2 b2 , e c a
4a2 2 a
2.已知
F1

F2
是双曲线
C
:
x2 a2
y2 b2
1
a 0,b 0
的两个焦点,以 F1F2 为直径的圆与双曲线的一个交
点是 M ,且 △F1MF2 的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是 。
双曲线中:c2=a2+b2,b2=24∴a2=4∴△BF1F2 的面积为 1 2a 4a 3 = 2 3a2 =2 3 ×4=8 3 .
2
2
4.已知
P
是双曲线
x2 16a
2
y2 9a2
1a
0 上的点 F1 、F2 是其左、右焦点,且 PF1 PF2 0 ,若 PF1F2 的
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1.已知双曲线 C 的中心为坐标原点,离心率为 3 ,点 P 2 2, 2 在 C 上,则 C 的方程为

【答案】 x2 y2 1 7 14
【解析】当双曲线的焦点在
x
轴,设双曲线的方程为:
x2 a2
y2 b2
1(a
0, b
0)
.
c a
3
根据题意可得:
8 a2
2 b2
1
,解得 a2
C
:
x2 a2
y2 b2
1
a 0,b 0
的左、右焦点分别为 F1 、 F2 ,与圆 x2 y2 a2 相切的直线 PF1
交双曲线 C 于点 P ( P 在第一象限),且 PF2 F1F2 ,则双曲线 C 的离心率为

5
【答案】
3
【解析】设 PF1 与圆相切于点 M,如图,
因为 PF2 F1F2 ,
【解析】如图,
6 / 14
可设 P, Q 为双曲线右支上一点,由 PQ
PF1,
PQ
5 12
PF1

在直角三角形 PF1Q 中, QF1
PF1
2
PQ 2
13 12
PF1

由双曲线的定义可得: 2a PF1 PF2 QF1 QF2 ,

PQ
5 12
PF1
,即有
PF2
QF2
5 12
PF1

即为
7,b2
14 ,所以
x2 7
y2 14
1.
c2 a2 b2
当双曲线的焦点在 y 轴,设双曲线的方程为:
y2 a2
x2 b2
1(a
0, b 0) .
c a
3
根据题意可得:
2 a2
8 b2
1
,方程无解.综上 C 的方程为
x2 7
y2 14
1.
c2 a2 b2
2.已知双曲线 x2 a2
6.设
F1 ,
F2
为双曲线
x2 4
y2
1 的两个焦点,点
P
在双曲线上,且满足
F1PF2
90
,则 △F1PF2

面积为 。
【答案】1
【解析】设| PF1 | x,| PF2 | y(x y) , F1 , F2 为双曲线的两个焦点,点 P 在双曲线上, x y 4 ,
F1PF2
90

x2
y2
20
解得
st
m
n

在△PF1F2 中, cos F1PF2
s2
t 2 4c2 2st
2m 2n 4 m 1
2m 2n

∵ m 1 n 1,∴ m n 2 ,

cos
F1PF2
0
,∴
F1PF2
90
.∴ △F1PF2
面积为
1 2
st
1,
3.
F1,F2
分别是双曲线
x2 4
y2 b2
(b
0)
的左右焦点,过
, 2xy
x2
y2
(x
y)2
4

xy
2
,F1PF2
的面积为
1 2
xy
1.
考点三 离心率
1.已知双曲线
C:
x2 a2
y2 b2
1(a
0,b
0 )的一条渐近线被圆 x 22
y2
4 所截得的弦长为
2,
4 / 14
的 C 的离心率为

【答案】2
【解析】双曲线的一条渐近线方程为 y b x ,即 bx ay 0 ,被圆 x 22 y2 4 所截得的弦长为 2,
3.双曲线 y2 x2 1上一点 P 到一个焦点的距离是 10,那么点 P 到另一个焦点的距离是__________. 16 9
【答案】2 或 18
【解析】双曲线 y2 x2 1中, 2a 8 ,设点 P 到另一个焦点的距离为 d ,则 10 d 2a 8 ,解得: d 2 或 16 9
AF2
b2 a
, AF1
AB= 2b2 a

AF1
AF2
b2 a
2a ,即 b2
2a2
c2 a2
解得 c 3a ,即 e 3 .故答案为: 3 .
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考点四 渐近线
1.已知双曲线 x2 y2 1的焦距为 4,则该双曲线的渐近线方程为 。 m
【答案】 3x y 0
【解析】由双曲线的几何性质可知,1 m 4 ,所以 m 3 ,所以该双曲线的渐近线方程为 3x y 0 .
y2 b2
1a 0,b
0 的一条渐近线方程为
y
3 4
x

P
为该双曲线上一点,
F1,
F2
为其
左、右焦点,且 PF1 PF2 , PF1 PF2 18 ,则该双曲线的方程为

【答案】 x2 y2 1 16 9
| PF1 | | PF2 | 6a , PF1F2 是△ PF1F2 的最小内角,且 PF1F2 30 ,则双曲线 C 的渐近线方程
是。
【答案】 2x y 0
【解析】设|PF1|>|PF2|,则|PF1|﹣|PF2|=2a, 又|PF1|+|PF2|=6a,解得|PF1|=4a,|PF2|=2a. 则∠PF1F2 是△PF1F2 的最小内角为 30°, ∴| PF2|2=| PF1||2+|F1F2|2﹣2| PF1||•|F1F2|cos30°,
c
2
a
2
,即为
4(c
a)
c
a
,即 3c
5a
,解得 e
c a
5 3

4.已知双曲线 x2 a2
y2 b2
1a 0,b
0 的左右焦点分别为 F1 , F2 ,过 F2 的直线交双曲线于 P,Q 两点,
且 PQ
PF1 ,
PQ
5 12
PF1
,则双曲线的离心率为________.
【答案】 37 5
所以 △PF1F2 为等腰三角形,N 为 PF1 的中点,所以
F1M
1 4
PF1

又因为在直角 V F1MO 中, F1M 2
F1O 2 a2 c2 a2 ,所以 F1M
b 1 4
PF1
①,
又 PF1 PF2 2a 2c 2a ②, c 2 a 2 b2 ③,
由①②③可得 c2
a2
2
PF1
PF2
,所以
PF1
PF2
18a 2 ,

PF1F2
的面积为
1 2
PF1
PF2
9a2
9 ,a 0 ,解得 a
1.
5.已知双曲线
x2 9
y2 16
1的左、右集点分别为
F1、F2 ,若双曲线上点
P
使 F1PF2
90
,则 △F1PF2
的面Biblioteka 是。【答案】16【解析】由双曲线方程可知, a 3, b 4 ,所以 c a2 b2 5 ,
F1 的直线 l
与双曲线的左右两支分别交于
B,A 两
点.若 ABF2 为等边三角形,则 BF1F2 的面积为

【答案】 8 3
【解析】因为△ABF2 为等边三角形,不妨设 AB=BF2=AF2=m, A 为双曲线上一点,F1A﹣F2A=F1A﹣AB=F1B=2a,B 为双曲线上一点,则 BF2﹣BF1=2a,BF2=4a,F1F2=2c, 在△F1BF2 中应用余弦定理得:4c2=4a2+16a2﹣2•2a•4a•cos120°,得 c2=7a2,
x2 a2
y2 b2
1 a, b 0 的左右焦点为 F1, F2 ,过 F2 作 x 轴的垂线与 C 相交于 A, B 两点,
F1B 与 y 轴相交于 D .若 AD F1B ,则双曲线 C 的离心率为_________.
【答案】 3 【解析】 F1O F2O ,OD//F2B , DF1 DB ,又 AD BF1 ,则 AF1 AB 2 AF2 .
面积为 9 ,则 a 等于

【答案】1
【解析】由 PF1 PF2 0 得 PF1 PF2 ,
由勾股定理得
PF1
2
PF2
2
F1F2
2
2
16a2 9a2
100a2 ,
由双曲线的定义得 PF1 PF2 8a ,
64a2
2 PF1
2 PF2
2
PF1
PF2
100a2
易知 △MF1F2 为直角三角形,且 F1MF2 为直角,
由勾股定理得 MF1 2 MF2 2 F1F2 2 ,即 m2 m 2a2 m 2a2 ,解得 m 8a ,
F1F2
m 2a 10a 2c ,即 c 5a ,因此,该双曲线的离心率为 e
c a
5.
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3.设双曲线
18 ,故答案为: 2 或 18.
考点二 焦点三角形
1.已知双曲线
的左.右焦点分别为 F1,F2,点 P 在双曲线上,且满足

,则
的面积为

【答案】1
【解析】由双曲线的定义可得
,又
,所以
,又 ⑀
⑀ ,即
,两式联立得:
⑀,
为直角三角形,所以S
.
2.已知有相同焦点
F1 、
F2 的椭圆
x2 m
y2
1m
1
1 的上、下焦点分别为 F1 , F2 ,点 P 在双曲线 C 上,若
PF2
14 ,则
PF1

【答案】24
【解析】由题意可得 a 5 , b 12 , c 13,因为 PF2 14 a c 18 ,所以点 P 在双曲线 C 的下支
上,则 PF1 PF2 2a 10 ,故 PF1 24 .故选:B.
设双曲线的左右焦点分别为 F1, F2 , | PF1 | m,| PF2 | n ,
由双曲线定义可得 | m n | 2a 6 ,
F1PF2 90 ,102 m2 n2 (m n)2 2mn 62 2mn ,
mn
32 , SV F1PF2
1 mn 2
1 32 2
16 .
PF1
2a 13 12
PF1
2a
5 12
PF1

1
5 12
13 12
PF1
4a ,解得
PF1
12a , 5
PF2
PF1
2a
2a , 5
由勾股定理可得: 2c F1F2
12a 5
2
2a 5
2
2
37 a ,可得 e 5
37 . 5
故答案为: 37 . 5
5.已知双曲线 C :
8 / 14
∴(2a)2=(4a)2+(2c)2﹣2×4a×2c 3 , 2
同时除以 a2,化简 e2﹣2 3 e+3=0,
解得 e 3 ,∴c 3a ,∴b 3a2 a2 2a ,
∴双曲线
C:
x2 a2
y2 b2
1
的渐近线方程为 y b a
x
±
2x ,即
2x y 0.
考点五 标准方程
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