2012年数学一轮复习试题 双曲线
高2012级高考数学一轮复习资料双曲线题
2012级13班、23班高考数学一轮复习资料--—双曲线题型一、双曲线的定义及标准方程1、方程22123x y m m +=--表示双曲线,则m ∈ .2、双曲线2233mx my -=的一个焦点是(0,2),则m = .3、中心在原点,坐标轴为对称轴,一条渐近线方程为230x y +=且过点(2,2),则双曲线的标准方程为 .4、与221916x y -=有相同的渐近线且过(-的双曲线的标准方程为 .5、双曲线的渐近线方程为32y x =±,两顶点间的距离是6,则双曲线的标准方程为 .6、渐近线为12y x =±且与直线5680x y --=相切的双曲线的标准方程为 .7、中心在原点,实轴在x 轴上,实轴长为60 的双曲线的标准方程为 .8、双曲线以椭圆221169x y +=的焦点为顶点,长轴的两端点为焦点,求双曲线的标准方程.9、双曲线1C 与椭圆2:C 2214936x y +=有公共焦点,且1C 过4()3M ,求1C 的方程.10、在平面直角坐标系xOy 中,已知ABC ∆的顶点(6,0)A -和(6,0)C ,顶点B 在双曲线2212511x y -=的左支上,则sin sin sin A C B-= .11、已知(2,0)M -和(2,0)N 是平面上的两点,动点P 满足:2PM PN -=,设d 为点P 到直线1:2l x =的距离.若2PN PM =,则PM d 的值为 12、设双曲线221916x y -=上一点P 到左准线的距离为185,F 是该双曲线的左焦点,点O 是坐标原点,且点M 满足2()3OM OP OF =+ ,则||OM = .13、设双曲线222:1,(0)x C y a a-=>与直线:1l x y +=交于,A B 两点 ,则双曲线的离心率e 的取值范围是 ;记l 与y 轴交于点P 且2=,则a = 。
14、点Q 是双曲线12012201122=-y x 上异于顶点的动点,21,F F 是左右焦点。
高中数学一轮复习(含答案) 9.7 双曲线
第七节 双曲线一、基础知识1.双曲线的定义 平面内到两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数2a ❶(2a <|F 1F 2|)的点P 的轨迹叫做双曲线❷.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.❶当|PF 1|-|PF 2|=2a (2a <|F 1F 2|)时,点P 的轨迹为靠近F 2的双曲线的一支.当|PF 1|-|PF 2|=-2a (2a <|F 1F 2|)时,点P 的轨迹为靠近F 1的双曲线的一支.❷若2a =2c ,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线;若2a >2c ,则轨迹不存在;若2a =0,则轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线.2.双曲线的标准方程(1)中心在坐标原点,焦点在x 轴上的双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).(2)中心在坐标原点,焦点在y 轴上的双曲线的标准方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0).3.双曲线的几何性质二、常用结论(1)过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为2b 2a,也叫通径.(2)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有共同渐近线的方程可表示为x 2a 2-y 2b 2=t (t ≠0).(3)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b .(4)若P 是双曲线右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF 1|min =a +c ,|PF 2|min =c -a .考点一 双曲线的标准方程[典例] (1)(2018·石家庄摸底)已知双曲线过点(2,3),渐近线方程为y =±3x ,则该双曲线的标准方程是( )A.7x 216-y 212=1 B.y 23-x 22=1C .x 2-y 23=1D.3y 223-x 223=1 (2)(2018·天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点.设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d 1和d 2,且d 1+d 2=6,则双曲线的方程为( )A.x 24-y 212=1 B.x 212-y 24=1 C.x 23-y 29=1 D.x 29-y 23=1 [解析] (1)法一:当双曲线的焦点在x 轴上时,设双曲线的标准方程是x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎨⎧4a 2-9b 2=1,ba =3,解得⎩⎨⎧a =1,b =3,所以该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1;当双曲线的焦点在y 轴上时,设双曲线的标准方程是y 2a 2-x2b 2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎨⎧9a 2-4b 2=1,ab =3,无解.故该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1,选C. 法二:当其中的一条渐近线方程y =3x 中的x =2时,y =23>3,又点(2,3)在第一象限,所以双曲线的焦点在x 轴上,设双曲线的标准方程是x 2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎨⎧4a 2-9b 2=1,ba =3,解得⎩⎨⎧a =1,b =3,所以该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1,故选C. 法三:因为双曲线的渐近线方程为y =±3x ,即y 3=±x ,所以可设双曲线的方程是x 2-y 23=λ(λ≠0),将点(2,3)代入,得λ=1,所以该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1,故选C. (2)法一:如图,不妨设A 在B 的上方,则A ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,B ⎝⎛⎭⎫c ,-b 2a . 又双曲线的一条渐近线为bx -ay =0,则d 1+d 2=bc -b 2+bc +b 2a 2+b 2=2bcc =2b =6,所以b =3.又由e =c a =2,知a 2+b 2=4a 2,所以a = 3. 所以双曲线的方程为x 23-y 29=1.法二:由d 1+d 2=6,得双曲线的右焦点到渐近线的距离为3,所以b =3.因为双曲线 x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,所以c a =2,所以a 2+b 2a 2=4,所以a 2+9a 2=4,解得a 2=3,所以双曲线的方程为x 23-y 29=1,故选C. [答案] (1)C (2)C[题组训练]1.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线的右支上,若|PF 1|-|PF 2|=4b ,且双曲线的焦距为25,则该双曲线的标准方程为( )A.x 24-y 2=1 B.x 23-y 22=1 C .x 2-y 24=1 D.x 22-y 23=1 解析:选A 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|-|PF 2|=2a =4b ,c 2=a 2+b 2,2c =25,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=1,则该双曲线的标准方程为x 24-y 2=1.2.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的实轴长为4,离心率为 5,则双曲线的标准方程为( )A.x 24-y 216=1 B .x 2-y 24=1 C.x 22-y 23=1 D .x 2-y 26=1 解析:选A 因为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的实轴长为4,所以a =2,由离心率为5,可得ca =5,c =25,所以b =c 2-a 2=20-4=4,则双曲线的标准方程为x 24-y 216=1.3.经过点P (3,27),Q (-62,7)的双曲线的标准方程为____________.解析:设双曲线方程为mx 2+ny 2=1(mn <0),因为所求双曲线经过点P (3,27),Q (-62,7),所以⎩⎪⎨⎪⎧9m +28n =1,72m +49n =1,解得⎩⎨⎧m =-175,n =125.故所求双曲线方程为y 225-x 275=1.答案:y 225-x 275=1考点二 双曲线定义的应用考法(一) 利用双曲线的定义求双曲线方程[典例] 已知动圆M 与圆C 1:(x +4)2+y 2=2外切,与圆C 2:(x -4)2+y 2=2内切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A.x 22-y 214=1(x ≥ 2) B.x 22-y 214=1(x ≤-2) C.x 22+y 214=1(x ≥ 2) D.x 22+y 214=1(x ≤-2) [解析] 设动圆的半径为r ,由题意可得|MC 1|=r +2,|MC 2|=r -2,所以|MC 1|-|MC 2|=22=2a ,故由双曲线的定义可知动点M 在以C 1(-4,0),C 2(4,0)为焦点,实轴长为2a =22的双曲线的右支上,即a =2,c =4⇒b 2=16-2=14,故动圆圆心M 的轨迹方程为x 22-y 214=1(x ≥ 2).[答案] A[解题技法] 利用双曲线的定义判定平面内动点与两定点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出双曲线方程.考法(二) 焦点三角形问题[典例] 已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=1的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则|PF 1|·|PF 2|等于( )A .2B .4C .6D .8[解析] 由双曲线的方程得a =1,c =2,由双曲线的定义得||PF 1|-|PF 2||=2. 在△PF 1F 2中,由余弦定理得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos 60°,即(22)2=|PF 1|2+|PF 2|2-|PF 1|·|PF 2|=(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2|=22+|PF 1|·|PF 2|,解得|PF 1|·|PF 2|=4. [答案] B [解题技法] 在双曲线中,有关焦点三角形的问题常用双曲线定义和解三角形的知识来解决,尤其是涉及|PF 1|,|PF 2|的问题,一般会用到双曲线定义.涉及焦点三角形的面积问题,若顶角θ已知,则用S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|sin θ,|||PF 1|-|PF 2|=2a 及余弦定理等知识;若顶角θ未知,则用S △PF 1F 2=12·2c ·|y 0|来解决.[题组训练]1.已知点F 1(-3,0)和F 2(3,0),动点P 到F 1,F 2的距离之差为4,则点P 的轨迹方程为( ) A.x 24-y 25=1(y >0) B.x 24-y 25=1(x >0) C.y 24-x 25=1(y >0) D.y 24-x 25=1(x >0) 解析:选B 由题设知点P 的轨迹方程是焦点在x 轴上的双曲线的右支,设其方程为x 2a 2-y 2b 2=1(x >0,a >0,b >0),由题设知c =3,a =2,b 2=9-4=5,所以点P 的轨迹方程为x 24-y 25=1(x >0).2.已知双曲线x 2-y 224=1的两个焦点为F 1,F 2,P 为双曲线右支上一点.若|PF 1|=43|PF 2|,则△F 1PF 2的面积为( )A .48B .24C .12D .6解析:选B 由双曲线的定义可得|PF 1|-|PF 2|=13|PF 2|=2a =2,解得|PF 2|=6,故|PF 1|=8,又|F 1F 2|=10,由勾股定理可知三角形PF 1F 2为直角三角形,因此S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|=24.考点三 双曲线的几何性质考法(一) 求双曲线的离心率(或范围)[典例] (2018·长春二测)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线的右支上,且|PF 1|=4|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤53,2B.⎝⎛⎦⎤1,53 C .(1,2] D.⎣⎡⎭⎫53,+∞[解析] 由双曲线的定义可知|PF 1|-|PF 2|=2a ,又|PF 1|=4|PF 2|,所以|PF 2|=2a3,由双曲线上的点到焦点的最短距离为c -a ,可得2a 3≥c -a ,解得c a ≤53, 即e ≤53,又双曲线的离心率e >1,故该双曲线离心率的取值范围为⎝⎛⎦⎤1,53,故选B. [答案] B [解题技法] 1.求双曲线的离心率或其范围的方法 (1)求a ,b ,c 的值,由c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a 2直接求e . (2)列出含有a ,b ,c 的齐次方程(或不等式),借助于b 2=c 2-a 2消去b ,然后转化成关于e 的方程(或不等式)求解.2.求离心率的口诀归纳: 离心率,不用愁,寻找等式消b 求;几何图形寻迹踪,等式藏在图形中. 考法(二) 求双曲线的渐近线方程[典例] (2019·武汉部分学校调研)已知双曲线C :x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0)的离心率与椭圆x 225+y 216=1的离心率互为倒数,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .4x ±3y =0B .3x ±4y =0C .4x ±3y =0或3x ±4y =0D .4x ±5y =0或5x ±4y =0 [解析] 由题意知,椭圆中a =5,b =4,∴椭圆的离心率e =1-b 2a 2=35,∴双曲线的离心率为 1+n 2m 2=53,∴n m =43,∴双曲线的渐近线方程为y =±n m x =±43x ,即4x ±3y =0.故选A. [答案] A [解题技法] 求双曲线的渐近线方程的方法:求双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程的方法是令右边的常数等于0,即令x 2a 2-y 2b 2=0,得y =±b a x ;或令y 2a 2-x 2b 2=0,得y =±ab x .反之,已知渐近线方程为y =±b a x ,可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=λ(a >0,b >0,λ≠0).[题组训练]1.(2019·潍坊统一考试)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点到渐近线的距离为3,且离心率为2,则该双曲线的实轴的长为( )A .1 B. 3 C .2D .2 3解析:选C 由题意知双曲线的焦点(c,0)到渐近线bx -ay =0的距离为bca 2+b2=b =3,即c 2-a 2=3,又e =ca=2,所以a =1,该双曲线的实轴的长为2a =2.2.已知直线l 是双曲线C :x 22-y 24=1的一条渐近线,P 是直线l 上一点,F 1,F 2是双曲线C 的左、右焦点,若PF 1―→·PF 2―→=0,则点P 到x 轴的距离为( )A.233B. 2 C .2 D.263解析:选C 由题意知,双曲线的左、右焦点分别为F 1(-6,0),F 2(6,0),不妨设直线l 的方程为y =2x ,设P (x 0,2x 0).由PF 1―→·PF 2―→=(-6-x 0,-2x 0)·(6-x 0,-2x 0)=3x 20-6=0,得x 0=±2,故点P 到x 轴的距离为|2x 0|=2,故选C.3.(2019·成都一诊)如图,已知双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),长方形ABCD 的顶点A ,B 分别为双曲线E 的左、右焦点,且点C ,D 在双曲线E 上,若|AB |=6,|BC |=52,则双曲线E 的离心率为( )A. 2B.32C.52D. 5解析:选B 根据|AB |=6可知c =3,又|BC |=52,所以b 2a =52,b 2=52a ,所以c 2=a 2+52a =9,解得a=2(舍负),所以e =c a =32.4.(2018·郴州二模)已知双曲线y 2m -x 29=1(m >0)的一个焦点在直线x +y =5上,则双曲线的渐近线方程为( )A .y =±34xB .y =±43xC .y =±223xD .y =±324x解析:选B 由双曲线y 2m -x 29=1(m >0)的焦点在y 轴上,且在直线x +y =5上,直线x +y =5与y轴的交点为(0,5),有c =5,则m +9=25,得m =16,所以双曲线的方程为y 216-x 29=1,故双曲线的渐近线方程为y =±43x .故选B.[课时跟踪检测]1.(2019·襄阳联考)直线l :4x -5y =20经过双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点和虚轴的一个端点,则双曲线C 的离心率为( )A.53B.35C.54D.45解析:选A 由题意知直线l 与两坐标轴分别交于点(5,0),(0,-4),从而c =5,b =4,∴a =3,双曲线C 的离心率e =c a =53.2.设F 1,F 2分别是双曲线x 2-y 29=1的左、右焦点,若点P 在双曲线上,且|PF 1|=6,则|PF 2|=( ) A .6B .4C .8D .4或8解析:选D 由双曲线的标准方程可得a =1,则||PF 1|-|PF 2||=2a =2,即|6-|PF 2||=2,解得|PF 2|=4或8.3.(2018·全国卷Ⅲ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则点(4,0)到C 的渐近线的距离为( ) A. 2B .2 C.322D .2 2解析:选D ∵e =ca =1+b 2a 2=2,∴ba=1. ∴双曲线的渐近线方程为x ±y =0. ∴点(4,0)到C 的渐近线的距离d =42=2 2. 4.若实数k 满足0<k <9,则曲线x 225-y 29-k =1与曲线x 225-k -y 29=1的( )A .离心率相等B .虚半轴长相等C .实半轴长相等D .焦距相等解析:选D 由0<k <9,易知两曲线均为双曲线且焦点都在x 轴上,由25+9-k =25-k +9,得两双曲线的焦距相等.5.(2018·陕西部分学校摸底)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C 1:2x 2-y 2=1,过C 1的左顶点引C 1的一条渐近线的平行直线,则该直线与另一条渐近线及x 轴所围成的三角形的面积为( )A.24B.22 C.28D.216解析:选C 设双曲线C 1的左顶点为A ,则A ⎝⎛⎭⎫-22,0,双曲线的渐近线方程为y =±2x ,不妨设题中过点A 的直线与渐近线y =2x 平行,则该直线的方程为y =2⎝⎛⎭⎫x +22,即y =2x +1.联立⎩⎨⎧y =-2x ,y =2x +1,解得⎩⎨⎧x =-24,y =12.所以该直线与另一条渐近线及x 轴所围成的三角形的面积S =12·|OA |·12=12×22×12=28,故选C. 6.(2019·辽宁五校协作体模考)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为5,从双曲线C 的右焦点F 引渐近线的垂线,垂足为A ,若△AFO 的面积为1,则双曲线C 的方程为( )A.x 22-y 28=1 B.x 24-y 2=1 C.x 24-y 216=1 D .x 2-y 24=1 解析:选D 因为双曲线C 的右焦点F 到渐近线的距离|F A |=b ,|OA |=a ,所以ab =2,又双曲线C 的离心率为5,所以 1+b 2a 2=5,即b 2=4a 2,解得a 2=1,b 2=4,所以双曲线C 的方程为x 2-y 24=1,故选D.7.(2018·北京高考)若双曲线x 2a 2-y 24=1(a >0)的离心率为52,则a =________.解析:由e =ca =a 2+b 2a 2,得a 2+4a 2=54,∴a 2=16.∵a >0,∴a =4. 答案:4 8.过双曲线x 2-y 23=1的右焦点且与x 轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于A ,B 两点,则|AB |=________. 解析:双曲线的右焦点为F (2,0),过F 与x 轴垂直的直线为x =2,渐近线方程为x 2-y 23=0,将x =2代入x 2-y 23=0,得y 2=12,y =±23,故|AB |=4 3. 答案:4 39.(2018·海淀期末)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线为正方形OABC 的边OA ,OC 所在的直线,点B 为该双曲线的焦点.若正方形OABC 的边长为2,则a =________.解析:双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±ba x ,由已知可得两条渐近线互相垂直,由双曲线的对称性可得ba=1.又正方形OABC 的边长为2,所以c =22,所以a 2+b 2=c 2=(22)2,解得a =2.答案:210.(2018·南昌摸底调研)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过点F 作圆(x -a )2+y 2=c 216的切线,若该切线恰好与C 的一条渐近线垂直,则双曲线C 的离心率为________.解析:不妨取与切线垂直的渐近线方程为y =b a x ,由题意可知该切线方程为y =-ab (x -c ),即ax +by -ac =0.圆(x -a )2+y 2=c 216的圆心为(a,0),半径为c4,则圆心到切线的距离d =|a 2-ac |a 2+b 2=ac -a 2c =c 4,又e =ca,则e 2-4e +4=0,解得e =2,所以双曲线C 的离心率e =2. 答案:2 11.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10),点 M (3,m )在双曲线上.(1)求双曲线的方程;(2)求证:MF 1―→·MF 2―→=0;(3)求△F 1MF 2的面积.解:(1)∵e =2,∴双曲线的实轴、虚轴相等.则可设双曲线方程为x 2-y 2=λ. ∵双曲线过点(4,-10),∴16-10=λ,即λ=6. ∴双曲线方程为x 26-y 26=1.(2)证明:不妨设F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则MF 1―→=(-23-3,-m ),MF 2―→=(23-3,-m ).∴MF 1―→·MF 2―→=(3+23)×(3-23)+m 2=-3+m 2,∵M 点在双曲线上,∴9-m 2=6,即m 2-3=0,∴MF 1―→·MF 2―→=0. (3)△F 1MF 2的底边长|F 1F 2|=4 3.由(2)知m =±3. ∴△F 1MF 2的高h =|m |=3,∴S △F 1MF 2=12×43×3=6.12.中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与双曲线有共同的焦点F 1,F 2,且|F 1F 2|=213,椭圆的长半轴长与双曲线实半轴长之差为4,离心率之比为3∶7.(1)求椭圆和双曲线的方程;(2)若P 为这两曲线的一个交点,求cos ∠F 1PF 2的值.解:(1)由题知c =13,设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),双曲线方程为x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0),则⎩⎪⎨⎪⎧a -m =4,7·13a=3·13m ,解得a =7,m =3.则b =6,n =2.故椭圆方程为x 249+y 236=1,双曲线为x 29-y 24=1. (2)不妨设F 1,F 2分别为椭圆与双曲线的左、右焦点,P 是第一象限的交点, 则|PF 1|+|PF 2|=14,|PF 1|-|PF 2|=6,所以|PF 1|=10,|PF 2|=4. 又|F 1F 2|=213, 所以cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=102+42-(213)22×10×4=45.。
数学(理)一轮复习:第九章 解析几何 双曲线
1.双曲线定义平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c 为常数且a〉0,c〉0。
(1)当2a<|F1F2|时,P点的轨迹是双曲线;(2)当2a=|F1F2|时,P点的轨迹是两条射线;(3)当2a〉|F1F2|时,P点不存在.2.双曲线的标准方程和几何性质标准方程错误!-错误!=1(a〉0,b〉0)y2a2-错误!=1(a〉0,b〉0)图形性质范围x≥a或x≤-a,y∈Rx∈R,y≤-a或y≥a 对称性对称轴:坐标轴对称中心:原点顶点A1(-a,0),A2(a,0)A1(0,-a),A2(0,a)渐近线y=±错误!x y=±错误!x离心率e=错误!,e∈(1,+∞),其中c=错误!实虚轴线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长a、b、c的关c2=a2+b2 (c>a>0,c>b〉0)系【知识拓展】巧设双曲线方程(1)与双曲线错误!-错误!=1(a>0,b〉0)有共同渐近线的方程可表示为错误!-错误!=t(t≠0).(2)过已知两个点的双曲线方程可设为错误!+错误!=1(mn〈0).【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√"或“×”)(1)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.( ×)(2)方程错误!-错误!=1(mn〉0)表示焦点在x轴上的双曲线.(×)(3)双曲线方程错误!-错误!=λ(m〉0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是错误!-错误!=0,即错误!±错误!=0.( √)(4)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于 2.(√)(5)若双曲线错误!-错误!=1(a〉0,b>0)与错误!-错误!=1(a〉0,b>0)的离心率分别是e1,e2,则错误!+错误!=1(此结论中两条双曲线称为共轭双曲线).(√)1.(教材改编)若双曲线错误!-错误!=1 (a〉0,b>0)的焦点到其渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的离心率为( )A。
2012届高考数学第一轮复习——第十单元 平面解析几何3
=
a2 + b2 b2 =1+ 2 3 , ∴ e2=3= 2 a a
= 2 ,∴ b = a 2
∴
b a
2 2
2 2
x ∴a
y − b
2 2
= 1 的渐近线方程为 y=± 2 x. ±
充分利用焦点三角形△ 学后反思 充分利用焦点三角形 △ PF1F2 中三边关系和双曲线 渐近线的定义,能使问题迅速得到解决 能使问题迅速得到解决. 渐近线的定义 能使问题迅速得到解决
.
题型一 双曲线的定义及标准方程 外切, 【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, 的轨迹方程. 内切,求动圆圆心 M 的轨迹方程
分析 设动圆 M 的半径为 r, 则 |MC1|=r+r1, |MC2|=r-r2,则|MC1|-|MC2|=r1+r2, 则 故可考虑用双曲线定义求解. 故可考虑用双曲线定义求解
题型二
y2 的轨迹方程为 x − 8 = 1( x ≥ 1) .
2
双曲线的几何性质
x2 y2 【例 2】F1,F2 为双曲线 a 2 − b 2 = 1( x ≥ 1) ( a>0,b>0) 】 )
的焦点, 的焦点, 过 F2 作垂直于 x 轴的直线交双曲线于点 P, 且∠ PF1F2=30°,求双曲线的渐近线方程 ° 求双曲线的渐近线方程.
第七节
1. 双曲线的定义
双曲线
(1)平面内动点的轨迹是双曲线必须满足两个条件: )平面内动点的轨迹是双曲线必须满足两个条件: ① 到两个定点 F1、F2 的距离的 差的绝对值 等于常数 2a; ② 2a
2012年江苏省高考数学一轮训练试题考点6:解析几何
2010-2011学年度第一学期江苏省南通市六所省重点高中联考试卷 数 学 Ⅰ试 题 2011.13、方程 x 2m + y 24-m = 1 的曲线是焦点在y 轴上的双曲线,则m 的取值范围是 ▲答案:0<m9、已知椭圆22221(0)y x a b a b+=>>的中心为O ,右焦点为F 、右顶点为A ,右准线与x 轴的交点为H ,则||||FA OH 的最大值为 ▲ 13、设M 1(0,0),M 2(1,0),以M 1为圆心,| M 1 M 2 | 为半径作圆交x 轴于点M 3 (不同于M 2),记作⊙M 1;以M 2为圆心,| M 2 M 3 | 为半径作圆交x 轴于点M 4 (不同于M 3),记作⊙M 2;……; 以M n 为圆心,| M n M n +1 | 为半径作圆交x 轴于点M n +2 (不同于M n +1),记作⊙M n ;…… 当n ∈N *时,过原点作倾斜角为30°的直线与⊙M n 交于A n ,B n .考察下列论断: 当n =1时,| A 1B 1 |=2;当n =2时,| A 2B 2 |15 当n =3时,| A 3B 3 |=23354213⨯+-当n =4时,| A 4B 4 |=34354213⨯--……由以上论断推测一个一般的结论:对于n ∈N *,| A n B n |= ▲17、(本题满分15分)已知圆:C 22(2)4x y ++=,相互垂直的两条直线1l 、2l 都过点(,0)A a . (Ⅰ)当2a =时,若圆心为(1,)M m 的圆和圆C 外切且与直线1l 、2l 都相切,求圆M 的方程; (Ⅱ)当1a =-时,求1l 、2l 被圆C 所截得弦长之和的最大值,并求此时直线1l 的方程. 解:(Ⅰ)设圆M 的半径为r ,易知圆心),1(m M 到点)0,2(A 的距离为r 2,∴⎪⎩⎪⎨⎧+=++=+-222222)2()21(2)21(r m r m ……………………………………………………………4分 解得2=r 且7±=m ∴圆M 的方程为4)7()1(22=±+-y x …………………7分(Ⅱ)当1-=a 时,设圆C 的圆心为C ,1l 、2l 被圆C 所截得弦的中点分别为F E ,,弦长分别为21,d d ,因为四边形AECF 是矩形,所以1222==+AC CF CE ,即124242221=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-d d ,化简得 …………………………10分 从而1422222121=+⋅≤+d d d d ,等号成立1421==⇔d d ,1421==∴d d 时,142)(max 21=+∴d d ,即1l 、2l 被圆C 所截得弦长之和的最大值为142 …………………………………13分 此时141=d ,显然直线1l 的斜率存在,设直线1l 的方程为:)1(+=x k y ,则 22)214(41-=+k k ,1±=∴k , ∴直线1l 的方程为:01=+-y x 或01=++y x …………………………15分江苏省2010高考数学模拟题(压题卷)8.已知F 1、F 2分别是椭圆12222=+by a x ,)0(>>b a 的左、右焦点,以原点O 为圆心,OF 1为半径的圆与椭圆在y 轴左侧交于A 、B 两点,若△F 2AB 是等边三角形,则椭圆的离心率等于13-.三、解析几何题1.已知过点(1,0)A -的动直线l 与圆22:(3)4C x y +-=相交于,P Q 两点,M 是PQ 中点,l 与直线:360m x y ++=相交于N .(1)求证:当l 与m 垂直时,l 必过圆心C ; (2)当23PQ =l 的方程;(3)探索AM AN ∙是否与直线l 的倾斜角有关?若无关,请求出其值;若有关,请说明理由.解:(1)l 与m 垂直,且11,3,3m k k =-∴=故直线l 方程为3(1),y x =+即330.x y -+=圆心坐标(0,3)满足直线l 方程,∴当l 与m 垂直时,l 必过圆心C .(2)①当直线l 与x 轴垂直时,易知1x =-符合题意.②当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为(1),y k x =+即0kx y k -+=,23,431PQ CM =∴=-= ,则由2311k CM k -+==+,得43k =, ∴直线:4340.l x y -+=故直线l 的方程为1x =-或4340.x y -+=(3),().CM MN AM AN AC CM AN AC AN CM AN AC AN ⊥∴⋅=+⋅=⋅+⋅=⋅①当l 与x 轴垂直时,易得5(1,),3N -- 则5(0,),3AN =- 又(1,3)AC = ,5AM AN AC AN ∴⋅=⋅=-.②当l 的斜率存在时,设直线l 的方程为(1),y k x =+则由(1),360,y k x x y =+⎧⎨++=⎩得365(,),1313k k N k k ---++ 则55(,).1313kAN k k --=++ 515 5.1313k AM AN AC AN k k--∴⋅=⋅=+=-++综上所述,AM AN ⋅ 与直线l 的斜率无关,且5AM AN ⋅=-.2.已知A 、B 是椭圆2214x y +=的左、右顶点,直线(22)x t t =-<<交椭圆于M 、N 两点,经过A 、M 、N 的圆的圆心为1C ,经过B 、M 、N 的圆的圆心为2C . (1)求证12C C 为定值;(2)求圆1C 与圆2C 的面积之和的取值范围. 解:(1)由题设A (-2,0),B (2,0),由2214x t x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩,,解出22(1),(,1)44t t M t N t ---. 设1122(,0),(,0)C x C x ,由22112()14t x t x +=-+-解出13(2)8t x -=.同理,2222()14tx x t -=-+-23(2)8t x += ,122132C C x x =-=(定值).(2)两圆半径分别为131028t x ++=及210328tx --=, 两圆面积和222(310)(103)(9100)6432S t t t ππ⎡⎤=++-=+⎣⎦, 所以S 的取值范围是257,84ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.3.已知圆221:(1)16F x y ++=,定点2(1,0),F 动圆过点2F ,且与圆1F 相内切. (1)求点M 的轨迹C 的方程;(2)若过原点的直线l 与(1)中的曲线C 交于A ,B 两点,且1ABF ∆3, 求直线l 的方程. 解:(1)设圆M 的半径为r ,因为圆M 与圆1F 内切,所以2MF r =, 所以124MF MF =-,即124MF MF +=. 所以点M 的轨迹C 是以12,F F 为焦点的椭圆,设椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>,其中24,1a c ==,所以2,3a b ==.所以曲线C 的方程22143x y +=. (2)因为直线l 过椭圆的中心,由椭圆的对称性可知,112ABF AOF S S ∆∆=. 因为132ABF S ∆=,所以134AOF S ∆=.不妨设点11(,)A x y 在x 轴上方,则1111324AOF S OF y ∆=⋅⋅=11332y x ==± 即:A 点的坐标为3(3,)或3(3,-, 所以直线l 的斜率为12±,故所求直线方程为20x y ±=.4.已知圆C 的圆心在抛物线22(0)x py p =>上运动,且圆C 过(0,)A p 点,若MN 为圆C 在x轴上截得的弦. (1)求弦长MN ; (2)设12,AM l AN l ==,求1221l l l l +的取值范围. 解:(1)设00(,)C x y ,则圆C 的方程为:22220000()()()x x y y x y p -+-=+-.[来源:学科网]令0y =,并由2002x py =,得2220020x x x x p -+-=,解得1020,,x x p x x p =-=+从而212MN x x p =-=, (2) 设MAN θ∠=,因为21211sin 22MAN S l l OA MN p θ∆=⋅⋅=⋅=,所以2122sin p l l θ=,因为l 12+l 22-2 l 1 l 2cos θ=4p 2 ,所以l 12+l 22=)tan 11(4cos sin 44222θθθ+=+p p p . 所以22212122211214(1)sin tan 2(sin cos )2245)2p l l l l l l l l pθθθθθ+++===+=+︒. 因为0090θ<≤,所以当且仅当45θ=︒时,原式有最大值2290θ=︒时,原式有最小值为2,从而1221l l l l +的取值范围为[2,22]. 2011届江苏省苏州市迎二模六校联考数学试题5.若双曲线经过点(3,2),且渐近线方程是y=±13x ,则这条双曲线的方程是答案:2219x y -= 10.若点P 是曲线y=x 2-ln x 上的任意一点,则点P 到直线y=x-2的最小距离为12. 若过点A (a ,a )可作圆x 2+y 2-2ax +a 2+2a -3=0的两条切线,则实数a 的取值范围是答案:3312a a <-<<或18.(本小题满分16分)已知圆C 通过不同的三点P (m ,0)、Q (2,0)、R (0,1),且圆C 在点P 处的切线的斜率为1.(1)试求圆C 的方程;(2)若点A 、B 是圆C 上不同的两点,且满足→CP •→CA=→CP •→CB ,①试求直线AB 的斜率;②②若原点O 在以AB 为直径的圆的内部,试求直线AB 在y 轴上的截距的范围。
高考数学一轮复习双曲线的综合问题
3
<y0< .
3
3
答案 (1)A
2 2
(2)设P是双曲线 - =1上一点,M,N分别是两圆(x-5)2+y2=4和(x
9
16
+5)2+y2=1上的点,则|PM|-|PN|的最大值为
A.6
B.9
C.12
D.14
(
)
解析
2 2
(2)如图所示,设双曲线 - =1的左、右焦点分别为F1,F2,则点F1
2 2
曲线 2- 2 =1上,依题意得a=680,c=1 020,∴b2=c2-a2=1 0202-6802=
2
2
5×3402,故双曲线方程为 2 -
=1,将y=-x 代入上式,得x=
680
5×3402
±680 5,∵|PB|>|PA|,∴x=-680 5,y=680 5,即P(-680 5,
+
=2k+
1 −2 2 −2
1 −2
2 −2
1 −2
2 −2
(2−2)(1 +2 −4)
(2−2)×2(2−3)(+2)
=2k+
=3.
1 2 −2(1 +2 )+4
−4(−1)(+2)
|解题技法|
直线与双曲线位置关系的判断方法
将直线方程与双曲线方程联立消去一个未知数,得到一个一元二次方程,以ax2
故选B.
答案 (2)B
|解题技法|
与双曲线有关最值(范围)问题的解题方法
(1)几何法:若题目中的待求量有明显的几何特征,则考虑利用双曲线的定
义、几何性质以及平面几何中的定理等知识确定极端位置后数形结合求解;
高考数学一轮复习第8章解析几何第6讲双曲线
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”
(1平面内到点F1(0,4,F2(0,-4距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.( × )
(2方程 - =1(mn>0表示焦点在x轴上的双曲线.( × )
(3双曲线方程 - =λ(m>0,n>0,λ≠0的渐近线方程是 - =0,即 ± =0.( √ )
(4等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于 .( √ )
(5若双曲线 - =1(a>0,b>0与 - =1(a>0,b>0的离心率分别是e1,e2,则 + =1(此条件中两条双曲线称为共轭双曲线.( √ )
题组二 走进教材
2.(必修2P61T1若双曲线 - =1(a>0,b>0的焦点到其渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的离心率为( A )
∴||PF2|-|PF1||=||PF2|-|PM||=|MF2|=2<|F1F2|,
∴由双曲线的定义可得,点P的轨迹是以F1,F2为焦点的双曲线.
(2设双曲线的右焦点为F1,则由双曲线的定义,可知|PF|=4+|PF1|,所以当|PF1|+|PA|最小时满足|PF|+|PA|最小.由双曲线的图形可知,当点A,P,F1共线时,满足|PF1|+|PA|最小,|AF1|即|PF1|+|PA|的最小值.又|AF1|=5,故所求的最小值为9.
(4过双曲线焦点F1的弦AB与双曲线交在同支上,则AB与另一个焦点F2构成的△ABF2的周长为4a+2|AB|.
(5双曲线的离心率公式可表示为e= .
(6双曲线的形状与e的关系:|k|= = = ,e越大,即渐近线斜率的绝对值就越大,双曲线开口就越开阔.
(7 - =1(a>0,b>0与 - =1(a>0,b>0互为共轭双曲线,其离心率倒数的平方和为1.
高考数学一轮复习考点知识与题型讲解44 双曲线(含解析)
高考数学一轮复习考点知识与题型讲解考点44 双曲线一.双曲线的定义平面内到两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数2a(2a<|F1F2|)的点P的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.二.双曲线的标准方程(1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的双曲线的标准方程为x2a2-y2b2=1(a>0,b>0).(2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的双曲线的标准方程为y2a2-x2b2=1(a>0,b>0).“焦点位置看正负,焦点随着正的跑”.三.双曲线的几何性质x≤-a或x≥a,y∈R x∈R,y≤-a或y≥a实虚轴线段A 1A 2叫做双曲线的实轴,它的长A 1A 2=2a ;线段B 1B 2叫做双曲线的虚轴,它的长B 1B 2=2b ;a 叫做双曲线的实半轴长,b 叫做双曲线的虚半轴长a ,b ,c 的关系c 2=a 2+b 2(c >a >0,c >b >0)四.直线与圆锥曲线的位置关系判断直线l 与圆锥曲线C 的位置关系时,通常将直线l 的方程Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)代入圆锥曲线C 的方程F (x ,y )=0,消去y (或x )得到一个关于变量x (或y )的一元方程.例:由⎩⎪⎨⎪⎧Ax +By +C =0,F x ,y =0消去y ,得ax 2+bx +c =0.(1)当a ≠0时,设一元二次方程ax 2+bx +c =0的判别式为Δ,则: Δ>0⇔直线与圆锥曲线C 相交; Δ=0⇔直线与圆锥曲线C 相切; Δ<0⇔直线与圆锥曲线C 相离.(2)当a =0,b ≠0时,即得到一个一元一次方程,则直线l 与圆锥曲线C 相交,且只有一个交点,此时, 若C 为双曲线,则直线l 与双曲线的渐近线的位置关系是平行; 若C 为抛物线,则直线l 与抛物线的对称轴的位置关系是平行或重合.考点题型分析考点题型一 双曲线的定义【例1-1】(2022·浙江省德清县第三中学)已知双曲线22:14x G y -=的左、右焦点分别为1F 、2F ,若点P 在G 的右支上,且21PF =,则1PF =( ) A .3B .5C .251D .251+【答案】B【解析】由题可知:双曲线方程为2214x y -=,所以2a =又212PF PF a -=,所以1245PF PF =+=故选:B【例1-2】.(2022·河北张家口市)已知12(6,0),(6,0)F F -,动点P 满足21|PF PF a -=∣,当a 分别为4和12时,点P 的轨迹分别为( ) A .双曲线和一条直线 B .双曲线和一条射线 C .双曲线的一支和一条射线 D .双曲线的一支和一条直线【答案】C【解析】由题意,得1212F F =当4a =时,21124PF PF a F F -==<,可知点P 的轨迹为双曲线左支; 当12a =时,211212PF PF a FF -===,可知点P 的轨迹为以1F 为端点的一条射线.故选:C【例1-3】.(2022·全国课时练习)已知F 1,F 2分别为双曲线C :221x y -=的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则|PF 1|·|PF 2|等于________. 【答案】4【解析】由双曲线方程知:12||2F F c == 在△PF 1F 2中,由余弦定理知:2222121212121212||||||2||||cos (||||)||||F F PF PF PF PF F PF PF PF PF PF =+-⋅∠=-+⋅,∴21212||||8(||||)PF PF PF PF ⋅=--,而12||||||2PF PF -=, ∴12||||4PF PF ⋅=. 故答案为:4.【举一反三】1.(2022·上海普陀区)设P 是双曲线221169x y -=上的点,若1F ,2F 是双曲线的两个焦点,则12PF PF -=( )A .4B .5C .8D .10【答案】C【解析】由双曲线221169x y -=可得4a = 根据双曲线的定义可得:2128PF F a P -== 故选:C2.(2022·上海市)已知两点()3,0M -和()3,0N ,动点P 满足6PM PN -=,则动点P 的轨迹是( ) A .椭圆 B .双曲线C .一条射线D .双曲线的右支【答案】C【解析】由两点()3,0M -和()3,0N ,动点P 满足6PM PN MN -==, 所以动点P 的轨迹是一条射线.故选:C3.(2022·浙江省宁海中学高三月考)在平面直角坐标系中,()12,0F -,()22,0F ,12PF PF a -=(a ∈R ),若点P 的轨迹为双曲线,则a 的取值范围是( ) A .()0,4 B .(]0,4 C .()4,+∞ D .()()0,44,+∞【答案】A【解析】12PF PF a -=,由点P 的轨迹为双曲线,根据双曲线的定义.则12124PF PF F F <=-,所以04a <<故选: A4.(2022·全国高三专题练习)已知1F 、2F 为双曲线22:13x C y -=的左、右焦点,点P 在C 上,1260F PF ︒∠=,则12PF F △的面积为____________【解析】双曲线22:13x C y -=,则223,1a b ==,所以2224c a b =+=,利用双曲线定义知,122PF PF a -==两边平方得221212||||122||||PF PF PF PF +=+⋅,且12||24F F c ==,1260F PF ∠=由余弦定理22212212121212||||||122||||161cos 2||||2||||2PF PF FF PF PF F PF PF PF PF PF +-+⋅-∠===⋅⋅, 解得:12||||4PF PF ⋅=,则121211||||sin 604222PF F S PF PF =⋅⋅∠=⨯⨯=考点题型二 双曲线的标准方程【例2-1】(2022·福建龙岩市)“11m -<<”是“方程22112x y m m +=+-表示双曲线”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】若方程22112x y m m +=+-表示双曲线,则(1)(2)0m m +-<,得12m -<<,则11m -<<能推出12m -<<,12m -<<不能推出11m -<<,“11m -<<”是“方程22112x y m m +=+-表示双曲线”的充分不必要条件,故选:A .【例2-2】.(2022·全国课时练习)过点(1,1),且ba=( ) A .22112x y -=B .22112y x -=C .22112y x -= D .22112x y -=或22112y x -=【答案】D【解析】由ba=222b a =. 当焦点在x 轴上时,设双曲线方程为222212x y a a -=,将点(1,1)代入可得212a =,则双曲线方程为22112x y -=.同理,焦点在y 轴上时,双曲线方程为22112y x -=.故选:D【举一反三】1.(2022·海原县第一中学)根据下列条件,求双曲线的标准方程. (1)焦点在x 轴上,2a =离心率52e =,求双曲线的标准方程; (2)11a c +=,3c a -=,焦点在y 轴上,求双曲线的标准方程.【答案】(1)224121x y -=;(2)2211633y x -=.【解析】(1)由题意可得252a c e a =⎧⎪⎨==⎪⎩,5c ∴=,b =因为双曲线的焦点在x 轴上,因此,双曲线的标准方程为224121x y -=; (2)由已知条件可得113a c c a +=⎧⎨-=⎩,解得74c a =⎧⎨=⎩,b ∴==因为双曲线的焦点在y 轴上,因此,双曲线的标准方程为2211633y x -= 2.(2022·浙江)已知曲线22:1()12x y E m m m -=∈--R ,( )A .若E 表示双曲线,则2m >B .若12m <<,则E 表示双曲线C .若E 表示椭圆,则2m >D .若12m <<且32m ≠,则E 表示椭圆 【答案】D【解析】因为曲线22:1()12x y E m m m -=∈--R ,当()()120m m -->解得2m >或1m <时曲线表示双曲线;当102012m m m m->⎧⎪->⎨⎪-≠-⎩即12m <<且32m ≠时曲线表示椭圆;故选:D3.(2022·江苏南通市)命题:p “34m <<”是命题:q “曲线22135x y m m-=--表示双曲线”的( ) A .充要条件 B .必要不充分条件 C .充分不必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】命题:q “曲线22135x y m m-=--表示双曲线”,则()()350m m -->,即()()350m m --<, 解得35m <<由于命题p 能推出命题q ,命题q 不能推出命题p 则命题p 是命题q 的充分不必要条件 故选:C考点题型三 直线与曲线的位置关系【例3】(2022·全国课时练习)若直线y =kx 与双曲线4x 2-y 2=16相交,求实数k 的取值范围. 【答案】22k -<<【解析】4x 2-y 2=16渐近线方程为2y x =±,因为直线y =kx 与双曲线4x 2-y 2=16相交,所以k ≠±2,将y =kx 代入4x 2-y 2=16得关于x 的一元二次方程(4-k 2)x 2-16=0,由0∆>可得()241640k ⨯->,解得22k -<<.【举一反三】1.(2022·徐汇区·上海中学)已知直线()1y kx k =+∈R 与双曲线2231x y -=,则k 为何值时,直线与双曲线有一个公共点?【答案】k =k =【解析】由22311x y y kx ⎧-=⎨=+⎩得()223220k x kx ---=,因为直线与双曲线有一个公共点,所以230k -=或()()()2223024320k k k ⎧-≠⎪⎨∆=----=⎪⎩,解得k =k =2.(2022·江苏南通市)直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点,则k 的取值有( )个 A .1 B .2C .3D .4【答案】D【解析】联立22341169y kx k x y =-+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 并整理得()()()2221693243164390kx k k x k ⎡⎤-+-+-+=⎣⎦,由于直线34y kx k =-+与双曲线221169x y -=有且只有一个公共点, 所以,21690k -=或()()()222216903243641694390k k k k k ⎧-≠⎪⎨⎡⎤⎡⎤∆=----+=⎪⎣⎦⎣⎦⎩, 解得34k =±或2724250k k +-=,对于方程2724250k k +-=,判别式为22447250'∆=+⨯⨯>,方程2724250k k +-=有两个不等的实数解.显然34k =±不满足方程2724250k k +-=.综上所述,k 的取值有4个.故选:D.3.(2022·陕西宝鸡市)如果直线1y kx =-与双曲线224x y -=只有一个交点,则符合条件的直线有( ) A .1条 B .2条C .3条D .4条【答案】D【解析】由2214y kx x y =-⎧⎨-=⎩,得22(1)250k x kx -+-=, 若210k -=,即1k =±,1k =时,52x =,方程组只有一解;1k =-时,52x =-,方程组只有一解; 210k -≠时,22420(1)0k k ∆=+-=,2k =±,此时方程组也只有一解. 方程组只有一解,即直线与双曲线只有一个交点.因此这样的直线有4条. 故选:D .考点题型四 弦长【例4】(2022·全国高三专题练习)直线x +y =1与双曲线4x 2-y 2=1相交所得弦长为( )A.3B.3CD【答案】B【解析】将直线1x y +=代入2241x y -=得23220x x +-=. 设两交点()()1122,,,A x y B x y ,则12122233x x x x +-=-=,,123AB x ∴=-==.故选:B . 【举一反三】1.(2022·辽宁朝阳市·高三月考)直线0x y -=与双曲线2222x y -=有两个交点为A ,B ,则AB =( ) A .2 B .C .4D .【答案】C【解析】由22220x y x y ⎧-=⎨-=⎩,得11x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩22x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩4AB ==.故选:C .2.(2022·全国高三专题练习)过点P (4,2)作一直线AB 与双曲线C :22x -y 2=1相交于A ,B 两点,若P 为线段AB 的中点,则|AB |=( ) A .B .C .D .【答案】D【解析】解法一:由题意可知,直线AB 的斜率存在.设直线AB 的斜率为k ,则直线AB 的方程为y=k (x -4)+2.由22(4)2,12y k x x y =-+⎧⎪⎨-=⎪⎩消去y 并整理,得(1-2k 2)x 2+8k (2k -1)x -32k 2+32k -10=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).因为P (4,2)为线段AB 的中点,所以x 1+x 2=-28(21)12k k k--=8,解得k =1. 所以x 1x 2=2232321012k k k -+--=10. 所以|AB |.故选:D.解法二:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则221112x y -=, ① 222212x y -=. ② ①-②得12(x 1-x 2)(x 1+x 2)-(y 1-y 2)(y 1+y 2)=0. 因为P (4,2)为线段AB 的中点,所以x 1+x 2=8,y 1+y 2=4.所以4(x 1-x 2)-4(y 1-y 2)=0,即x 1-x 2=y 1-y 2,所以直线AB 的斜率k =1212y y x x --=1.则直线AB 的方程为y =x -2. 由222,12y x x y =-⎧⎪⎨-=⎪⎩消去y 并整理,得x 2-8x +10=0, 所以x 1+x 2=8,x 1x 2=10.所以|AB |=.故选:D考点题型五 离心率与渐近线【例3】(2022·浙江湖州市)双曲线2214y x -=的离心率是_______,渐近线方程是_______.(两条都写出)2y x=±【解析】由题可知1a=,2b=,故c=e==渐近线方程为:by xa=±即2y x=±.2y x=±【举一反三】1.(2022·浙江杭州市·学军中学)双曲线22143x y-=的渐近线方程是___________;离心率为___________.【答案】2y x=±2【解析】由双曲线方程得:2,a b==,则c=因此渐近线方程是2y x=±;离心率为2ca=故答案为:2y x=±;22.(2022·湖北高三一模)已知12,F F分别是双曲线C的左、右焦点,若双曲线C上存在一点M满足1212::12:13:5MF MF F F=,则该双曲线的离心率为___________.【答案】5【解析】设121212,13,5MF k MF k F F k===双曲线的离心率122125521312F Fc kea MF MF k k====--.故答案为:53.(2022·河北张家口市)已知椭圆221259x y+=和双曲线22221(0,0)x ya ba b-=>>有共同焦点12,,F F P是它们的一个交点,且123F PFπ∠=,则双曲线的离心率为_____________.【答案】13【解析】椭圆的长半轴长为5,双曲线的半实轴长为a , 根据椭圆及双曲线的定义:121210,2PF PF PF PF a +=-=, 所以125,5PF a PF a =+=-,12128,3F F F PF π=∠=, 由余弦定理可得,2264(5)(5)2(5)(5)cos 3a a a a π=++--+-,整理得213a =,13c e a ===..。
2012届高考数学一轮精品12.2双曲线(考点疏理+典型例题+练习题和解析)
2012届高考数学一轮精品:12.2双曲线(考点疏理+典型例题+练习题和解析)12.2双曲线【知识网络】1.掌握双曲线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质. 2.了解双曲线简单应用. 3.进一步体会数形结合思想. 【典型例题】[例1](1)双曲线的两条准线间的距离等于半焦距,则其离心率为( ) A.2 B.3 C.2 D.3(2)已知方程11222=-+-k y k x 的图象是双曲线,那么k 的取值范围是( ) A.K <1 B.K >2 C.K <1或k >2 D.1<k <2(3)已知双曲线 x 2a 2 - y 2b2 = 1 (a >0,b >0)的左右焦点分别为F 1、F 2,点P 在双曲线的右支上,且∣PF 1∣=4∣PF 2∣,则此双曲线的离心率e 的最大值为 ( ) A .43B .53C .2D .73(4)若双曲线离心率为2,则它的两条渐近线的夹角等于 . (5)经过点)38,10(M ,渐近线方程为x y 31±=的双曲线的方程为 . [例2] 在△ABC 中,BC 固定,顶点A 移动.设|BC|=m ,当三个角A,B,C有满足条件|sinC -sinB|=12sinA 时,求顶点的轨迹方程.[例3] 已知双曲线C :12222=-b y a x (0,0)a b >>,B 是右顶点,F 是右焦点, 点A 在x 轴正半轴上,且满足 OA OB OF ||、||、||成等比数列,过F 作双曲线C 在第一、三象限的渐近线的垂线l ,垂足为P .(1)求证:FP PA OP PA ⋅=⋅;(2)若l 与双曲线C 的左、右两支分别相交于点D 、E ,求双曲线C 的离心率e 的取值范围.[例4]已知动点P 与双曲线x 2-y 2=1的两个焦点F 1、F 2的距离之和为定值,且cos ∠F 1PF 2的最小值为-31。
(1)求动点P 的轨迹方程;(2)设M (0,-1),若斜率为k(k≠0)的直线与P 的轨迹交于不同的两点A 、B ,试求k 的取值范围,使|MA|=|MB|;(3)若直线l :y=x+m 与P 的轨迹交于不同的两点A 、B ,且3=AB ,M (0,-1),求M 到直线l 的距离。
高三数学一轮复习-双曲线 (带答案)
解析几何—双曲线一、学习目标知识与技能:了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在解决实际问题时的应用。
过程与方法:掌握双曲线的定义、标准方程及简单的几何性质。
情感态度价值观:理解数形结合的思想,了解椭圆的简单应用。
二、学习重难点重点:双曲线的定义的灵活应用、利用标准方程研究几何性质,尤其是离心率求值问题。
难点:双曲线的综合问题三、考纲解读:掌握双曲线的定义、标准方程,能够根据条件利用待定系数法求双曲线方程. 四、知识链接1.共渐近线的双曲线系方程:与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1有相同渐近线的双曲线系方程可设为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0),若λ>0,则双曲线的焦点在 轴上;若λ<0,则双曲线的焦点在 轴上.2.双曲线的形状与e 的关系:∵双曲线渐近线的斜率k =ba =c 2-a 2a=c 2a2-1=e 2-1,∴e 越大,则渐近线的斜率的绝对值就越大,这时双曲线的形状就从扁狭逐渐变得开阔.故双曲线的离心率越大,它的开口就越宽阔.3. 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为 ,而双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为 应注意其区别与联系.4.平行于双曲线的渐近线的直线与双曲线有且仅有 个交点. 五、基础检测A1.已知()()3,0,3,0,6M N PM PN --=,则动点P 的轨迹是( ) A .一条射线B .双曲线右支C .双曲线D .双曲线左支【答案】A 因为6PM PN MN -==,故动点P 的轨迹是一条射线:0,3y x =≥A2.若12,F F 分别是双曲线2211620x y-=的左、右焦点,P 为双曲线C 上一点,且19PF =,则2PF 的长为( )A .1B .17或1C .17D .12【答案】C 因为194610PF a c =<+=+=,所以P 必在双曲线左支上, :212248PF PF a -==⨯=,又19PF =,所以298PF -=,解得:217PF =,A3.若00(,)P x y 是双曲线22124x y -=左支上一点,则0x 的取值范围是_____【答案】(,-∞六、学习过程B1.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,O 为坐标原点,P 是双曲线上在第一象限内的点,直线PO 、2PF 分别交双曲线C 左、右支于另一点M 、N ,122PF PF =,且260MF N ∠=,则双曲线C 的离心率为( )A B CD 【答案】B122PF PF =,122PF PF a -=,14PF a ∴=,22PF a =.连接1MF 、2MF ,根据双曲线的对称性可得12MF PF 为平行四边形,260MF N ∠=o Q ,1260F PF ∴∠=,由余弦定理可得2224164242cos60c a a a a =+-⋅⋅⋅o ,c ∴=,ce a∴== B2.已知△ABP 的顶点A 、B 分别为双曲线的左右焦点,顶点P 在双曲线C 上,则sin sin sin A BP-的值等于( )AB C .54D .45【答案】D 由题意得双曲线22:1169x y C -=得4a =, 3b =,根据双曲线的定义得:28PB PA a -==‖,又210AB c ===, 从而由正弦定理,得sin sin 4sin 5PB PA A B P AB --==‖,B4.双曲线C 与双曲线2212y x -=有共同的渐近线,且过点.(1)求双曲线C 的方程;(2)若直线:1l y kx =+与双曲线C 左支交于,A B 两点,求k 的取值范围;【答案】(1)2212y x -=;(2) (1)因为双曲线C 与双曲线2212y x -=有共同的渐近线,所以设双曲线C 的方程为222y x λ-=,把点代入C中,即(22λ-=,解得λ1=-,所以双曲线C 的方程为2212y x -=.(2)联立22112y kx y x =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 得:()222230k x kx ---=,①因为直线与双曲线左支有两个交点,A B ,设()()1122,,,A x y B x y ,且120,0x x <<,解不等式()2221221222041220202302k k k k x x k x x k ⎧-≠⎪+->⎪⎪⎨+=<⎪-⎪-⎪=>-⎩,解得:k k k ⎧<<⎪⎪≠⎨⎪>⎪⎩k <<B5.已知双曲线两个焦点分别是())12,F F,点)P在双曲线上.(1)求双曲线的标准方程;(2)过双曲线的右焦点2F 且倾斜角为60︒的直线与双曲线交于,A B 两点,求1F AB ∆的周长.【答案】(1)221x y -=;(2)12 (1)()22,0F,)P2P F x∴⊥轴 221b PF a∴==且c =又222c a b =+,即220a a +-=,解得:1a = 21b ∴=∴双曲线的标准方程为:221x y -=(2)由(1)知,双曲线渐近线为y x =,倾斜角为45 直线AB 过2F 且倾斜角为60 ,A B ∴均在双曲线的右支上122BF BF ∴-=,122AF AF -= 112244AF BF AF BF AB ∴+=++=+设直线AB方程为:y x =代入双曲线方程得:2270x -+=4AB ∴== 1F AB ∴∆的周长为:114212AF BF AB AB ++=+=七、达标检测A1.设1k >,则关于,x y 的方程()22211k x y k -+=-所表示的曲线是( )A .长轴在y 轴上的椭圆B .长轴在x 轴上的椭圆C .实轴在y 轴上的双曲线D .实轴在x 轴上的双曲线【答案】C ∵k >1,∴1+k >0,k 2-1>0,方程()22211k x y k -+=-,即222111y x k k -=-+,表示实轴在y 轴上的双曲线,A2.已知双曲线的渐近线为2y x =±,实轴长为4,则该双曲线的方程为( ) A .22142x y -=B .22142x y -=或22148y x -=C .22148y x -=D .22142x y -=或22148y x -=【答案】D双曲线的渐近线方程为2y x =±,实轴长为4,24a ∴=,则2a =,∴当双曲线的焦点在x 轴上时,设双曲线方程为22214x y b -=,0b >,此时2b =b =∴双曲线方程为22142x y -=,当双曲线的焦点在y 轴上时,设双曲线方程为22214y x b-=,0b >,此时22b =,解得b =22148x y -=. B3.已知双曲线22:1(04)4x y C m m m-=<<-的渐近线与圆22(2)3x y -+=相切,则m =( )A .1B C .2D .3【答案】A 双曲线22:1(04)4x y C m m m-=<<-的渐近线方程为y =将y =0= 由双曲线的渐近线0±=与圆22(2)3x y -+==解得1m = C4.设分别为双曲线的左、右焦点,双曲线上存在一点使得则该双曲线的离心率为( ) A .B .C .D .3【答案】B 因为是双曲线上一点,所以,又所以,,所以又因为,所以有,,即解得:(舍去),或;所以,所以B5.设双曲的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为B ,如果直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( )A B C .12D .12【答案】D设该双曲线方程为2222100x ya ba b-=(>,>),可得它的渐近线方程为by xa=±,焦点为F(c,0),点B(0,b)是虚轴的一个端点,∴直线FB的斜率为FBb bkc c-==--,∵直线FB与直线by xa=互相垂直,1b bc a∴-⨯=-,2b ac∴=,22222b c a c a ac=-∴-=,,210e e∴--=,e∴=,。
2012年高考总复习一轮《名师一号-数学》第37讲
y 2 x2 解析:设双曲线方程为 2- 2=1, a b a 其中一条渐近线方程为 y= x, b c2-a2 2 a a 1 ∴ = = 2 2,即 a2 =e -1=4,∴e= 5. b 2 c -a
答案:A
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高考总复习( 高考总复习(文、理)
x2 5.双曲线 -y2=1 的两个焦点为 F1,F2,点 P 在双曲线上, 4 → → △F1PF2 的面积为 3,则PF1·PF2=( A.2 C.-2 B. 3 D.- 3 )
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高考总复习( 高考总复习(文、理)
类型三
双曲线几何性质的应用
x2 y2 解题准备:以焦点在 x 轴上的双曲线 2- 2=1(a>0,b>0)为 a b 例,有如下简单几何性质: 1.范围:双曲线在不等式 x≥a 与 x≤-a 所表示的区域内, 即 x≥a 或 x≤-a,y∈R;
2.对称性:双曲线关于两条坐标轴和原点都对称; 3.顶点:双曲线和它的对称轴的两个交点A1(-a,0)、A2(a,0)叫做 双曲线的顶点;
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高考总复习( 高考总复习(文、理)
解 析 : 因 为 焦 距 与 k 的 取 值 无 关 , 所 以 c2 为 定值 , 若
k-2010>0 2-|k|<0
x2 y2 ,解之得 k>2010,则方程可化为 - =1, k-2010 k-2
而 c2 = k - 2 + k - 2010 不 为 定 值 , 所 以 此 时 不 成 立 , 若
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高考总复习( 高考总复习(文、理)
a2 4.准线:双曲线的两条准线为 x=± ; c 5.离心率:双曲线的焦距与实轴长的比叫双曲线的离心率 e c = ,e>1.离心率越小,双曲线开口越扁狭;离心率越大,开口越 a 开阔.
双曲线(高三一轮复习)
双曲线C的左支上,所以|PF2|-|PF1|=2a,则|PF2|=|PF1|+2a=7+6=13.
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5.(易错题)若双曲线的渐近线方程为y=±3x,它的焦距为2 10,则该双曲线的
标准方程为 x2-y92=1或y92-x2=1
.
解析 双曲线的焦距为2 10,所以c= 10. 当双曲线的焦点在x轴时, 因为双曲线的渐近线方程为y=±3x, 所以ba=3⇒b=3a,
tan 2
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(5)与双曲线
ห้องสมุดไป่ตู้
x2 a2
-
y2 b2
=1(a>0,b>0)有共同渐近线的方程可表示为
x2 a2
-
y2 b2
=
t(t≠0).
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基|础|自|测
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)到两定点的距离差的绝对值等于常数的点的轨迹是双曲线.( × ) (2)方程xm2-yn2=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线.( × ) (3)双曲线mx22-ny22=1(m>0,n>0)的渐近线方程是mx ±ny=0.( √ ) (4)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于 2.( √ )
y2 9
-x2=1.因此该
双曲线的标准方程为x2-y92=1或y92-x2=1.
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关键能力 互动探究
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命题点1 双曲线的定义及应用
例1 (1)与圆x2+y2=1及圆x2+y2-8x+12=0都外切的圆P的圆心在( D )
2012高考数学文北师大版一轮复习课后练习44双曲线
2012届高考(文科)数学一轮复习课时作业44双曲线一、选择题1. [2011·安徽卷] 双曲线2x 2-y 2=8的实轴长是( ) A .2 B .2 2 C .4 D .4 2解析:双曲线方程可化为x 24-y 28=1,所以a 2=4,得a =2,所以2a =4.故实轴长为4.答案:C2.(2010年课标全国高考)已知双曲线E 的中心为原点,F (3,0)是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且AB 的中点为N (-12,-15),则E 的方程为( )A.x 23-y 26=1 B.x 24-y 25=1 C.x 26-y 23=1 D.x 25-y 24=1 解析:由c =3,设双曲线方程为x 2a 2-y 29-a 2=1,k AB =0+153+12=1,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 12a 2-y 129-a 2=1,① x 22a 2-y 229-a 2=1,② ①-②,得(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2-(y 1+y 2)(y 1-y 2)9-a 2=0.又N (-12,-15)为AB 中点, ∴x 1+x 2=-24,y 1+y 2=-30. ∴-24(x 1-x 2)a 2=-30(y 1-y 2)9-a 2.∴y 1-y 2x 1-x 2=4(9-a 2)5a 2=1.∴a 2=4.∴双曲线方程为x 24-y 25=1.答案:B3.(2010年天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,它的一个焦点在抛物线y 2=24x 的准线上,则双曲线的方程为( )A.x 236-y 2108=1 B.x 29-y 227=1 C.x 2108-y 236=1 D.x 227-y 29=1 解析:∵双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±b a x ,∴ba = 3.①∵抛物线y 2=24x 的准线方程为x =-6, ∴-c =-6.② 又c 2=a 2+b 2.③由①②③得a =3,b =3 3.∴a 2=9,b 2=27.∴双曲线方程为x 29-y 227=1.答案:B4.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点为F 1、F 2,M 为双曲线上一点,以F 1F 2为直径的圆与双曲线的一个交点为M ,且tan ∠MF 1F 2=12,则双曲线的离心率为( )A. 2B. 3 C .2 D. 5答案:D5.(2010年浙江高考)设F 1、F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )A .3x ±4y =0B .3x ±5y =0C .4x ±3y =0D .5x ±4y =0 解析:由已知:|PF 2|=|F 1F 2|=2c ,F 2到直线PF 1的距离为2a ,易求|PF 1|=4b . 由双曲线的定义|PF 1|-|PF 2|=2a ,∴4b -2c =2a ,即c =2b -a . 又c 2=a 2+b 2,∴a 2+b 2=2b -a ,整理得b a =43.∴双曲线的渐近线方程为y =±43x .即4x ±3y =0. 答案:C6.(2011年浙江省温州市八校联考)已知点P 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)右支上一点,F 1、F 2分别是双曲线的左、右焦点,I 为△PF 1F 2的内心,若S △IPF 1=S △IPF 2+12S △IF 1F 2成立,则双曲线的离心率为( )A .4 B.52 C .2D.53解析:由S △IPF 1=S △IPF 2+12S △IF 1F 2得,|PF 1|=|PF 2|+12×2c ,P 是右支上的点,所以|PF 1|=|PF 2|+2a ,即有12×2c =2a ,e =2,选C.答案:C 二、填空题7.已知抛物线y 2=2px (p >0)与双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)有相同的焦点F ,点A 是两曲线的交点,且AF ⊥x 轴,则双曲线的离心率为________.解析:抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的坐标是(p2,0),抛物线与双曲线有相同的焦点F ,即:p2=c ,所以y 2=4cx ,焦点为(c,0),准线为x =-c .AF ⊥x 轴,那么点A 的横坐标为c ,代入y 2=4cx 得纵坐标为±2c ,又点A (c ,±2c )在双曲线上,所以c 2a 2-4c 2b2=1,又b 2=c 2-a 2,代入前式并整理得e 4-6e 2+1=0,解得e =1+ 2.答案:2+18.(2010年江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x 24-y 212=1上一点M 的横坐标为3,则点M 到此双曲线的右焦点的距离为________.解析:由题意点M 的横坐标可求得为M (3,±15),双曲线的右焦点的坐标为F 2(4,0). 由两点间的距离公式得F 2M =(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2=(3-4)2+(±15-0)2=4.答案:49.双曲线x 216-y 29=1上一点P 到右焦点的距离是实轴两端点到右焦点距离的等差中项,则P 点到左焦点的距离为________.解析:由a =4,b =3,得c =5,设左焦点为F 1,右焦点为F 2, 则|PF 2|=12(a +c +c -a )=c =5,由双曲线的定义得|PF 1|=2a +|PF 2|=8+5=13. 答案:13 三、解答题10.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10).点M (3,m )在双曲线上.(1)求双曲线方程; (2)求证:MF 1→·MF 2→=0; (3)求△F 1MF 2面积.解:(1)∵e =2,∴可设双曲线方程为x 2-y 2=λ. ∵过点(4,-10),∴16-10=λ,即λ=6. ∴双曲线方程为x 2-y 2=6.(2)证明:证法一:由(1)可知,双曲线中a =b =6, ∴c =23,∴F 1(-23,0),F 2(23,0), ∴kMF 1=m 3+23,kMF 2=m 3-23,kMF 1·kMF 2=m 29-12=-m 23.∵点(3,m )在双曲线上,∴9-m 2=6,m 2=3, 故kMF 1·kMF 2=-1,∴MF 1⊥MF 2. ∴MF 1→·MF 2→=0.证法二:∵MF 1→=(-3-23,-m ),MF 2→=(23-3,-m ), ∴MF 1→·MF 2→=(3+23)×(3-23)+m 2 =-3+m 2,∵M 点在双曲线上,∴9-m 2=6,即m 2-3=0, ∴MF 1→·MF 2→=0.(3)△F 1MF 2的底|F 1F 2|=43,由(2)知m =±3. ∴△F 1MF 2的高h =|m |=3,∴S △F 1MF 2=6.11.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e =233,直线l 过A (a,0),B (0,-b )两点,原点O 到直线l 的距离是32. (1)求双曲线的方程;(2)过点B 作直线m 交双曲线于M 、N 两点,若OM →·ON →=-23,求直线m 的方程. 解:(1)依题意,l 方程x a +y -b =1,即bx -ay -ab =0,由原点O 到l 的距离为32,得ab a 2+b 2=ab c =32, 又e =c a =233,∴b =1,a = 3.故所求双曲线方程为x 23-y 2=1.(2)显然直线m 不与x 轴垂直,设m 方程为y =kx -1, 则点M 、N 坐标(x 1,y 1),(x 2,y 2) 是方程组y =kx -1,x 23-y 2=1的解,消去y ,得(1-3k 2)x 2+6kx -6=0.① 依题意,1-3k 2≠0,由根与系数关系, 知x 1+x 2=6k 3k 2-1,x 1x 2=63k 2-1OM →·ON →=(x 1,y 1)·(x 2,y 2)=x 1x 2+y 1y 2 =x 1x 2+(kx 1-1)(kx 2-1) =(1+k 2)x 1x 2-k (x 1+x 2)+1 =6(1+k 2)3k 2-1-6k 23k 2-1+1 =63k 2-1+1. 又∵OM →·ON →=-23, ∴63k 2-1+1=-23,k =±12,当k =±12时,方程①有两个不相等的实数根,∴方程为y =12x -1或y =-12x -1.12.(2011年重庆八中第四次月考)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,O 为坐标原点,点A 在双曲线的右支上,点B 在双曲线左准线上,F 2O →=AB →,OF 2→·OA →=OA →·OB →.(1)求双曲线的离心率e ;(2)若此双曲线过C (2,3),求双曲线的方程;(3)在(2)的条件下,D 1、D 2分别是双曲线的虚轴端点(D 2在y 轴正半轴上),过D 1的直线l 交双曲线M 、N ,D 2M →⊥D 2N →,求直线l 的方程。
2012年高考数学复习检测题:双曲线
山东省新人教版数学高三单元测试21【双曲线】本卷共100分,考试时间90分钟一、选择题 (每小题4分,共40分)1. 已知双曲线12222=-by a x 的一条渐近线方程为x y 34=,则双曲线的离心率为( ) A. 35 B. 34 C. 45 D. 23 2. 双曲线12222=-by a x 的离心率为3,则它的渐近线方程是( ) A .x y 2±= B .x y 22±= C .x y 2±= D .x y 21±=3. 双曲线1:22221=-by a x C 的左准线为l ,左焦点和右焦点分别为1F 、2F ,抛物线2C 的准线为l ,焦点为2F ,1C 与2C 的一个交点为P ,线段2PF 的中点为M ,O 是坐标原点,则=-211PF OM PF OFA .1-B .1C .21-D .214. 已知双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 的右焦点为F ,若过点且斜率为33的直线与双曲线渐近线平行,则此双曲线离心率是 ( )A .332B .3C .2D .325. 已知双曲线22221x y a b-=的一个焦点与抛物线24y x =的焦点重合,且双曲线的离心率等)A .225514y x -=B .22154x y -= C .22154y x -= D .224515y x -= 6. 已知F 1、F 2分别是双曲线1by a x 2222=-(a>0,b>0)的左、右焦点,P 为双曲线上的一点,若︒=∠9021PF F ,且21PF F ∆的则三边长成等差数列,则双曲线的离心率是A .2B . 3C . 4D . 57. 若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与直线2y x =无交点,则离心率e 的取值范围是( )A .(1,2)B .(1,2]C .D . (18. 设O 为坐标原点,F 1、F 2是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=〉〉的焦点,若在双曲线上存在点P ,满足1260,||F PF OP ∠== ,则该双曲线渐近线方程为( )A. 0x = 0y ±= C. 0x = 0y ±= 9. 若双曲线的顶点为椭圆1222=+y x 长轴的端点,且双曲线的离心率与该椭圆的离心率的积为1,则双曲线的方程是A .122=-y xB .222=-x yC .222=-y xD .122=-x y10. 已知焦点在x 轴上的双曲线的渐近线方程是4y x =±,则该双曲线的离心率是( )A B D 二、填空题 (共4小题,每小题4分)11. 以F 1(-3,0)、F 2(3,0)为焦点,渐近线方程为y =的双曲线的标准方程是12. 过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点F和虚轴端点B作一条直线,若右顶点A,则双曲线的离心率e = 13. 双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的两条渐近线与其右准线交于B A ,,右焦点在以AB 为直径的圆内,则该双曲线的离心率的取值范围是14. 双曲线m y x =-222的一个焦点是)3,0(,则m 的值是__________.三、解答题 (共44分,写出必要的步骤) 15. (本小题满分10分) 设双曲线y ax 22231-=的两个焦点分别为F F 12、,离心率为2.(Ⅰ)求此双曲线的渐近线l l 12、的方程;(Ⅱ)若A 、B 分别为l l 12、上的点,且2512||||AB F F =,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;(Ⅲ)过点N ()10,能否作出直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且0=⋅OQ OP .若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.16. (本小题满分10分)设点P 在以1F 、2F 为左、右焦点的双曲线C :)0,0(12222>>=-b a by a x 上,x PF ⊥2轴,32=PF ,点D 为其右顶点,且213DF D F =. (Ⅰ)求双曲线C 方程;(Ⅱ)设过点)0,2(M 的直线l 与双曲线C 交于不同的两点A 、B ,且满足222O A O B A B +>, (其中O 为原点),求直线l 的斜率的取值范围. 17. (本小题满分12分)设点P 在以1F 、2F 为左、右焦点的双曲线C :)0,0(12222>>=-b a b y a x 上,x PF ⊥2轴,32=PF ,点D 为其右顶点,且213DF D F =. (Ⅰ)求双曲线C 方程;(Ⅱ)设过点)0,2(M 的直线l 与交于双曲线C 不同的两点A 、B ,且满足222O A O B A B +>, (其中O 为原点),求直线l 的斜率的取值范围.18. (本小题满分12分)已知双曲线C 的渐近线方程为y =,右焦点(,0)F c 到渐近(1)求双曲线C 的方程;(2)过F 作斜率为k 的直线l 交双曲线于A 、B 两点,线段AB 的中垂线交x 轴于D , 求证:||||AB FD 为定值.答案一、选择题1. A2. A3. C4. A依题意,应有b a =33,又b a =e2-1,∴e2-1=,解得e=. 5. A6. D7. D8. D9. B10. A二、填空题 11. 16322=-y x 12. 213. )2,1(14. -2 三、解答题15. 解:(Ⅰ) e c a =∴=2422,c a a c 22312=+∴==,, ∴-=双曲线方程为y x 2231,渐近线方程为y x =±33 (Ⅱ)设A x y B x y ()()1122,,,,AB 的中点()M x y , [] 2552522101033332233333331012121221221122121212121212122122||||||||()()()()()()AB F F AB F F c x x y y y x y x x x x y y y y y x x y y x x y y x x =∴==⨯=∴-+-===-=+=+∴+=--=+∴+++⎡⎣⎢⎤⎦⎥=又,,,, ∴+=+=321321007532512222()()y x x y ,即 则M 的轨迹是中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为103,短轴长为1033的椭圆。
2012届高考数学一轮复习课件--8.7双曲线
(3)设过原点且平行于l的直线b:kx-y=0,
3 2k
则直线l与b的距离d=
1 k2
,
当k>
2 2
时,d>
6
.
2
又双曲线C的渐近线为x〒
y=0,
∴双曲线C的右支在直线b的右下方, 返回目录
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∴双曲线C右支上的任意点到直线l的距离大于
6
.
故在双曲线C的右支上不存在点Q,使之到直线l的距离
为 6.
∴1-2k2<0,-4kt<0,-2(t2+1)<0.
∴方程不存在正根,即假设不成立. 故在双曲线C的右支上不存在点Q,使之到直线l的距离 为
6
. 返回目录
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正确设出双曲线方程是解决本题的基础,合理的推 理、准确的计算以及充分地用好双曲线性质是做好本题 的关键.
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x2 y 2 双曲线C: 2 - 2 =1(a>0,b>0)的右顶点A,x轴上 a b
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. 设P点坐标为(x,y),则由AP· PQ=0,得AP⊥PQ, 则P点在以AQ为直径的圆上,
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[2010年高考天津卷]已知双曲线 (a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=
x2 y 2 - 2 1 2 a b
3 x,它的一个焦点在
抛物线y2=24x的准线上,则双曲线的方程为( x2 y 2 x2 y 2 A. 36 - 108 1 B. 9 - 27 1 2 2 2 2 x y x y - 1 - 1 C. 108 36 D. 27 9
#高三数学一轮复习章节练习:32双曲线
高三数学章节训练题32《双曲线》时量:60分钟 满分:80分 班级: 姓名: 计分:个人目标:□优秀(70’~80’) □良好(60’~69’) □合格(50’~59’) 一、选择题(本大题共7小题,每小题5分,满分35分)1.动点P 到点)0,1(M 及点)0,3(N 的距离之差为2,则点P 的轨迹是( )A .双曲线B .双曲线的一支C .两条射线D .一条射线2.设双曲线的半焦距为c ,两条准线间的距离为d ,且d c =,那么双曲线的离心率e 等于( )A .2B .3C .2D .33.过双曲线的一个焦点2F 作垂直于实轴的弦PQ ,1F 是另一焦点,若∠21π=Q PF ,则双曲线的离心率e 等于( )A .12-B .2C .12+D .22+4.双曲线221mx y +=的虚轴长是实轴长的2倍,则m =( )A .14-B .4-C .4D .145.双曲线)0,(12222>=-b a by a x 的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 为该双曲线在第一象限的点,△PF 1F 2面积为1,且,2tan ,21tan 1221-=∠=∠F PF F PF 则该双曲线的方程为( )A .1351222=-y x B .1312522=-y x C .1512322=-y xD .1125322=-y x 6.若1F 、2F 为双曲线12222=-by a x 的左、右焦点,O 为坐标原点,点P 在双曲线的左支上,点M 在双曲线的右准线上,且满足,1OM OF F ==λ)0(>λ,则该双曲线的离心率为( )A .2B .3C .2D .37.如果方程221x y p q+=-表示曲线,则下列椭圆中与该双曲线共焦点的是 ( )A .2212x y q p q +=+B . 2212x y q p p+=-+C .2212x y p q q+=+ D . 2212x y p q q+=-+二、填空题:(本大题共3小题,每小题5分,满分15分)8.双曲线的渐近线方程为20x y ±=,焦距为10,这双曲线的方程为_______________。
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第四十一讲 双曲线一、选择题:(本大题共6小题,每小题6分,共36分,将正确答案的代号填在题后的括号内.)1.双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为F 1、F 2,∠F 1MF 2=120°,则双曲线的离心率为( )A. 3B.62 C.63 D.33解析:由图易知:cb=tan60°=3, 不妨设c =3,b =1,则a = 2. ∴e =c a=32=62.故选B. 答案:B2.已知双曲线9y 2-m 2x 2=1(m >0)的一个顶点到它的一条渐近线的距离为15,则m 等于( )A .1B .2C .3D .4解析:9y 2-m 2x 2=1(m >0)⇒a =13,b =1m ,取顶点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13,一条渐近线为mx -3y =0,∵15=|-3×13|m 2+9⇒m 2+9=25,∴m =4,故选D. 答案:D3.已知双曲线的两个焦点为F 1(-10,0)、F 2(10,0),M 是此双曲线上的一点,且满足12120,||||2,MF MF MF MF ==则该双曲线的方程是( ) A.x 29-y 2=1 B .x 2-y 29=1 C.x 23-y 27=1 D.x 27-y 23=1解析:设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1,且M 为右支上一点,由已知|MF 1|-|MF 2|=2a ,∴221212||||2||||MF MF MF MF +- =4a 2.又∵12120,.MF MF MF MF =∴⊥∴4c 2-4=4a 2,即b 2=1. 又∵c =10,∴a 2=9.∴双曲线方程为x 29-y 2=1,故选A.答案:A4.我们把离心率为e =5+12的双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0)称为黄金双曲线.给出以下几个说法:①双曲线x 2-2y25+1=1是黄金双曲线;②若b 2=ac ,则该双曲线是黄金双曲线; ③若∠F 1B 1A 2=90°,则该双曲线是黄金双曲线; ④若∠MON =90°,则该双曲线是黄金双曲线. 其中正确的是( )A .①② B.①③ C .①③④ D.①②③④解析:①e =1+b 2a2=1+5+12=5+32=5+12,双曲线是黄金双曲线. ②由b 2=ac ,可得c 2-a 2=ac ,两边同除以a 2,即e 2-e -1=0,从而e =5+12,双曲线是黄金双曲线.③|F 1B 1|2=b 2+c 2,|A 2B 1|2=b 2+a 2,|F 1A 2|2=(a +c )2,注意到∠F 1B 1A 2=90°,所以b 2+c 2+b 2+a 2=(a +c )2,即b 2=ac ,由②可知双曲线为黄金双曲线.④∵|MN |=2b 2a ,由射影定理知|OF 2|2=|MF 2|·|F 2N |,即c 2=b 4a2,从而b 2=ac ,由②可知双曲线为黄金双曲线.答案:D5.过双曲线x 2-y 2=8的左焦点F 1有一条弦PQ 在左支上,若|PQ |=7,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是( )A .28B .14-8 2C .14+8 2D .8 2解析:|PF 2|+|PQ |+|QF 2|=|PF 2|-|PF 1|+|QF 2|-|QF 1|+2·|PQ |=14+8 2. 答案:C6.已知双曲线x 2a -y 2b=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )A .[1,2]B .(1,2)C .[2,+∞)D .(2,+∞)解析:依题意,应有ba ≥tan60°,又b a=e 2-1,∴e 2-1≥3,解得e ≥2. 答案:C二、填空题:(本大题共4小题,每小题6分,共24分,把正确答案填在题后的横线上.)7.已知点P 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1上除顶点外的任意一点,F 1、F 2分别为左、右焦点,c为半焦距,△PF 1F 2的内切圆与F 1F 2切于点M ,则|F 1M |·|F 2M |=________.解析:根据从圆外一点向圆所引的两条切线长相等,|F 1M |-|F 2M |=|PF 1|-|PF 2|=2a ,又|F 1M |+|F 2M |=2c , 解得|F 1M |=a +c ,|F 2M |=c -a ,从而|F 1M |·|F 2M |=c 2-a 2=b 2. 答案:b 28.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c,0)、F 2(c,0).若双曲线上存在点P ,使sin∠PF 1F 2sin∠PF 2F 1=ac,则该双曲线的离心率的取值范围是________.解析:∵e =c a =sin∠PF 2F 1sin∠PF 1F 2=|PF 1||PF 2|=2a +|PF 2||PF 2|=1+2a|PF 2|,∵|PF 2|>c -a ,即e <1+2e -1,∴e 2-2e -1<0.又∵e >1,∴1<e <2+1. 答案:(1,2+1)9.以双曲线的实轴为虚轴,虚轴为实轴的双曲线叫做原双曲线的共轭双曲线,若一条双曲线与它的共轭双曲线的离心率分别为e 1,e 2,则当它们的实、虚轴都在变化时,e 21+e 22的最小值是________.解析:∵e 21=a 2+b 2a 2,e 22=a 2+b 2b 2,∴e 21+e 22=a 2+b 2a 2+a 2+b 2b2=2+b 2a 2+a 2b2≥2+2=4(当且仅当a =b 时等号成立).答案:410.设F 1和F 2为双曲线x 24-y 2=1的两个焦点,点P 在双曲线上且满足∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积是______. 解析:在△F 1PF 2中,由余弦定理,得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|·cos60°,∴|F 1F 2|2=(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1||PF 2|. 又|F 1F 2|2=20,||PF 1|-|PF 2||=4.∴|PF 1||PF 2|=4,∴S △F 1PF 2=12|PF 1||PF 2|sin60°= 3.答案: 3三、解答题:(本大题共3小题,11、12题13分,13题14分,写出证明过程或推演步骤.) 11.如图所示,双曲线的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,F 1,F 2分别为左、右焦点,双曲线的左支上有一点P ,∠F 1PF 2=π3,且△PF 1F 2的面积为23,又双曲线的离心率为2,求该双曲线的方程.解:设双曲线方程为:x 2a -y 2b=1(a >0,b >0).F 1(-c,0),F 2(c,0),P (x 0,y 0).在△PF 1F 2中,由余弦定理,得:|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos π3=(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2|.即4c 2=4a 2+|PF 1|·|PF 2|.又∵S △PF 1F 2=23.∴12|PF 1|·|PF 2|·sin π3=2 3.∴|PF 1|·|PF 2|=8.[来源:学.科.网]∴4c 2=4a 2+8,即b 2=2.又∵e =c a =2,∴a 2=23.∴双曲线的方程为:3x 22-y 22=1.12.已知曲线C :y 2λ+x 2=1.(1)由曲线C 上任一点E 向x 轴作垂线,垂足为F ,动点P 满足3FP EP =,求点P 的轨迹.P 的轨迹可能是圆吗?请说明理由;(2)如果直线l 的斜率为2,且过点M (0,-2),直线l 交曲线C 于A 、B 两点,又92MA MB =- ,求曲线C 的方程.解:(1)设E (x 0,y 0),P (x ,y ),则F (x 0,0),∵3,FP EP =, ∴(x -x 0,y )=3(x -x 0,y -y 0).∴00,2.3x x y y =⎧⎪⎨=⎪⎩代入y 20λ+x 20=1中,得4y 29λ+x 2=1为P 点的轨迹方程.当λ=49时,轨迹是圆.(2)由题设知直线l 的方程为y =2x -2,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立方程组22,2 1.y y x λ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩消去y 得:(λ+2)x 2-42x +4-λ=0.∵方程组有两解,∴λ+2≠0且Δ>0,∴λ>2或λ<0且λ≠-2,x 1·x 2=4-λλ+2,而MA MB =x 1x 2+(y 1+2)·(y 2+2)=x 1x 2+2x 1·2x 2=3x 1x 2=3(4-λ)λ+2,∴4-λλ+2=-32,解得λ=-14.∴曲线C 的方程是x 2-y 214=1. 13.(2010·南昌调研试题)如图,P 是以F 1、F 2为焦点的双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1上的一点,已知12120,||2||.PF PF PF PF ==且(1)求双曲线的离心率e ;(2)过点P 作直线分别与双曲线的两渐近线相交于P 1、P 2两点,若121227,20.4OP OP PP PP =-+=.求双曲线C 的方程.解:(1)利用向量的垂直及双曲线的定义建立等式即可确定,(2)运用向量的坐标运算,利用待定系数法建立方程组即可解得.(1)由120,PF PF = 得12PF PF ⊥ ,即△F 1PF 2为直角三角形.设21||,||PF r PF == =2r ,于是有(2r )2+r 2=4c 2和2r -r =2a ,也就是5×(2a )2=4c 2,所以e = 5.(2)b a=e 2-1=2,可设P 1(x 1,2x 1),P 2(x 2,-2x 2),P (x ,y ),则12OP OP =x 1x 2-4x 1x 2=-274,所以x 1x 2=94.① 由22112212()2,22(2)0x x x x PP PP x y x y -=--⎧+=⎨--=--⎩ 得即x =2x 1+x 23,y =2(2x 1-x 2)3;又因为点P 在双曲线x 2a 2-y 2b 2=1上,所以(2x 1+x 2)29a 2-4(2x 1-x 2)29b2=1,又b 2=4a 2,代入上式整理得x 1x 2=98a 2②,由①②得a 2=2,b 2=8,故所求双曲线方程为x 22-y 28=1. 评析:平面向量与平面解析几何的综合考查是近几年高考考查的热点问题,往往通过向量的运算及其几何意义来解决解析几何问题.在解析几何中当直线与曲线相交时,对于交点坐标,若直接求解有时非常复杂,故往往设而不求,即设出点的坐标,利用点在曲线上或其满足的性质求解.本题借助直线与双曲线相交,利用设而不求的思想,结合向量的坐标运算及韦达定理简捷求出.。