初中数学竞赛第十一讲双曲线(含答案)
双曲线专题 (优秀经典练习题及答案详解)
双曲线专题一、学习目标：1.理解双曲线的定义；2.熟悉双曲线的简单几何性质；3.能根据双曲线的定义和几何性质解决简单实际题目.二、知识点梳理定 义1、到两个定点1F 与2F 的距离之差的绝对值等于定长（小于21F F ）的点的轨迹2、到定点F 与到定直线l 的距离之比等于常数()1>e ee （＞1）的点的轨迹标准方程-22a x 22b y =1()0,0>>b a -22a y 22bx =1()0,0>>b a 图 形性质范围a x ≥或a x -≤，R y ∈R x ∈，a y ≥或a y -≤对称性 对称轴： 坐标轴 ；对称中心： 原点渐近线x a by ±=x b a y ±=顶点 坐标 ()0,1a A -，()0,2a A ()b B -,01，()b B ,02 ()a A -,01，()a A ,02()0,1b B -，()0,2b B焦点 ()0,1c F -，()0,2c F()c F -,01，()c F ,02轴 实轴21A A 的长为a 2 虚轴21B B 的长为b 2离心率1>=ace ，其中22b a c += 准线准线方程是c a x 2±=准线方程是ca y 2±=三、课堂练习1、双曲线方程为2221x y -=，则它的右焦点坐标为（ ）A 、2,02⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭B 、5,02⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭C 、6,02⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭D 、()3,01.解析：C2.设椭圆C 1的离心率为，焦点在x 轴上且长轴长为26，若曲线C 2上的点到椭圆C 1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8，则曲线C 2的标准方程为（ ）A ． ﹣=1B ．﹣=1C ．﹣=1D ．﹣=12.解析A ：在椭圆C 1中，由，得椭圆C 1的焦点为F 1（﹣5，0），F 2（5，0），曲线C 2是以F 1、F 2为焦点，实轴长为8的双曲线， 故C 2的标准方程为：﹣=1，故选A ．3.已知F 1、F 2为双曲线C ：x 2－y 2＝2的左、右焦点，点P 在C 上，|PF 1|＝2|PF 2|，则cos ∠F 1PF 2=( ) A.14 B.35 C.34 D.453.解析C ：依题意得a ＝b ＝2，∴c ＝2. ∵|PF 1|＝2|PF 2|，设|PF 2|＝m ，则|PF 1|＝2m .又|PF 1|－|PF 2|＝22＝m . ∴|PF 1|＝42，|PF 2|＝2 2. 又|F 1F 2|＝4，∴cos ∠F 1PF 2＝422＋222－422×42×22＝34.故选C.4.已知双曲线的两个焦点为F 1（﹣，0）、F 2（，0），P 是此双曲线上的一点，且PF 1⊥PF 2，|PF 1|•|PF 2|=2，则该双曲线的方程是（ ） A.﹣=1 B.﹣=1 C.﹣y 2=1D.x 2﹣=14.解析C ：解：设双曲线的方程为﹣=1． 由题意得||PF 1|﹣|PF 2||=2a ，|PF 1|2+|PF 2|2=（2）2=20．又∵|PF 1|•|PF 2|=2， ∴4a 2=20﹣2×2=16 ∴a 2=4，b 2=5﹣4=1．所以双曲线的方程为﹣y 2=1．故选C ．5.已知双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2＝1的焦距为10，点P (2,1)在C 的渐近线上，则C 的方程为( )A.x 220－y 25＝1B.x 25－y 220＝1C.x 280－y 220＝1D.x 220－y 280＝1 5.解析A ：设焦距为2c ，则得c ＝5.点P (2,1)在双曲线的渐近线y ＝±ba x 上，得a ＝2b .结合c＝5，得4b 2＋b 2＝25， 解得b 2＝5，a 2＝20，所以双曲线方程为x 220－y 25＝1. 6.等轴双曲线C 的中心在原点，焦点在x 轴上，C 与抛物线y 2＝16x 的准线交于A ，B 两点，|AB |＝43，则C 的实轴长为( )A. 2 B ．2 2 C ．4 D ．86.解析C ：设等轴双曲线方程为x 2－y 2＝a 2，根据题意，得抛物线的准线方程为x ＝－4，代入双曲线的方程得16－y 2＝a 2，因为|AB |＝43，所以16－(23)2＝a 2，即a 2＝4，所以2a ＝4，所以选C. 7.平面直角坐标系xOy 中，已知双曲线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________．7.解析：双曲线的右焦点(4,0)，点M (3，15)或(3，－15)，则点M 到此双曲线的右焦点的距离为4.8.以知F 是双曲线221412x y -=的左焦点，(1,4),A P 是双曲线右支上的动点，则PF PA + 的最小值为 。
双曲线题型归纳含(答案)
三、典型例题选讲（一）考查双曲线的概念例1 设P 是双曲线19222yax 上一点，双曲线的一条渐近线方程为023yx ，1F 、2F 分别是双曲线的左、右焦点．若3||1PF ，则||2PF （）A ．1或5 B．6 C．7D ．9分析：根据标准方程写出渐近线方程，两个方程对比求出a 的值，利用双曲线的定义求出2||PF 的值．解：双曲线19222yax 渐近线方程为y =x a3，由已知渐近线为023y x ，122,||||||4aPF PF ，||4||12PF PF .12||3,||0PF PF ，7||2PF .故选C ．归纳小结：本题考查双曲线的定义及双曲线的渐近线方程的表示法．（二）基本量求解例2(2009山东理)设双曲线12222by ax 的一条渐近线与抛物线21y x只有一个公共点，则双曲线的离心率为（）A ．45 B ．5 C．25 D ．5解析：双曲线12222by ax 的一条渐近线为x ab y，由方程组21by xa y x ，消去y ，得210b xx a有唯一解，所以△=2()40ba ，所以2b a，2221()5c ab beaaa，故选D ．归纳小结：本题考查了双曲线的渐近线的方程和离心率的概念，以及直线与抛物线的位置关系，只有一个公共点，则解方程组有唯一解．本题较好地考查了基本概念、基本方法和基本技能．例3（2009全国Ⅰ理）设双曲线22221x y ab（a ＞0，b ＞0）的渐近线与抛物线y =x 2+1相切，则该双曲线的离心率等于( )A.3 B.2 C.5 D.6解析：设切点00(,)P x y ，则切线的斜率为'0|2xx y x ．由题意有0002y x x ．又有2001y x ，联立两式解得:221,2,1()5b bx eaa．因此选C ．例4（2009江西）设1F 和2F 为双曲线22221x y ab(0,0a b )的两个焦点，若12F F ，，(0,2)P b 是正三角形的三个顶点，则双曲线的离心率为（）A ．32B ．2 C．52D．3解析：由3tan623c b有2222344()cbca ，则2c ea，故选B ．归纳小结：注意等边三角形及双曲线的几何特征，从而得出3tan623c b，体现数形结合思想的应用．（三）求曲线的方程例5（2009，北京）已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b ab的离心率为3，右准线方程为33x．（1）求双曲线C 的方程；（2）已知直线0x y m 与双曲线C 交于不同的两点A ，B ，且线段AB 的中点在圆225xy上，求m 的值．分析：（1）由已知条件列出,,a b c 的关系，求出双曲线C 的方程；（2）将直线与双曲线方程联立，再由中点坐标公式及点在圆上求出m 的值．解：（1）由题意，得2333ac c a，解得1,3a c .∴2222bca，∴所求双曲线C 的方程为2212yx．（2）设A 、B 两点的坐标分别为1122,,,x y x y ，线段AB 的中点为00,M x y ，由22120y x xym得22220xmx m（判别式0），∴12000,22x x x m y x m m ，∵点00,M x y 在圆225xy上，∴2225m m，∴1m ．另解：设A 、B 两点的坐标分别为1122,,,x y x y ，线段AB 的中点为00,M x y ，由221122221212yxy x ，两式相减得121212121()()()()02x x x x y y y y .由直线的斜率为1，1212,22x x y y x y 代入上式，得002y x .又00(,)M y x 在圆上，得225y x ，又00(,)M y x 在直线上，可求得m 的值.归纳小结：本题主要考查双曲线的标准方程、圆的切线方程等基础知识，考查曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法，考查推理、运算能力．例 6 过(1,1)M 的直线交双曲线22142xy于,A B 两点，若M 为弦AB 的中点，求直线AB 的方程．分析：求过定点M 的直线方程，只需要求出它的斜率．为此可设其斜率是k ，利用M 为弦AB 的中点，即可求得k 的值，由此写出直线AB 的方程．也可设出弦的两端点坐标用“点差法”求解．解法一：显然直线AB 不垂直于x 轴，设其斜率是k ，则方程为1(1)y k x ．由221421(1)x yy k x 消去y 得222(12)4(1)2460①k x k k x kk 设),(),(221,1y x B y x A ，由于M 为弦AB 的中点，所以1222(1)1212x x k k k ，所以12k．显然，当12k 时方程①的判别式大于零.所以直线AB 的方程为11(1)2y x ，即210x y ．解法二：设),(),(221,1y x B y x A ，则221122221②421③42xyx y ①－②得12121212()()2()()0x x x x y y y y .又因为12122,2x x y y ，所以12122()x x y y ．若12,x x 则12y y ，由12122,2x x y y 得121x x ，121y y ．则点A B 、都不在双曲线上，与题设矛盾，所以12x x ．所以121212y y kx x ．所以直线AB 的方程为11(1)2y x ，即210x y ．经检验直线210x y 符合题意，故所求直线为210xy ．解法三：设A （x y ，），由于A B 、关于点M （1，1）对称，所以B 的坐标为（22x y ，），则2221,42(2) 1.2xyy 2(2-x)4消去平方项，得210x y ．④即点A 的坐标满足方程④，同理点B 的坐标也满足方程④．故直线AB 的方程为210x y ．归纳总结：由于双曲线（抛物线）不是“封闭”的曲线，以定点为中点的弦不一定存在，所以在求双曲线（抛物线）中点弦方程时，必须判断满足条件的直线是否存在．（四）轨迹问题例7 已知点100(,)P x y 为双曲线222218xy bb（b 为正常数）上任一点，2F 为双曲线的右焦点，过1P 作右准线的垂线，垂足为A ，连接2F A 并延长交y 轴于2P ．求线段1P 2P 的中点P 的轨迹E 的方程．分析：求轨迹问题有多种方法，如相关点法等，本题注意到点P 是线段1P 2P 的中点，可利用相关点法．解：由已知得208(3,0),(,)3F b A b y ，则直线2F A 的方程为：03(3)y yx b b．令0x 得09yy ，即20(0,9)P y ．设P x y （，），则0002952x xy y yy ，即25x x y y 代入2202218x y bb得：222241825x ybb，即P 的轨迹E 的方程为22221225xyb b．()x R 归纳小结：将几何特征转化为代数关系是解析几何常用方法．（五）突出几何性质的考查例8（2006江西）P 是双曲线221916xy的右支上一点，M ，N 分别是圆22(5)4xy和22(5)1x y上的点，则||||PM PN 的最大值为（）A.6B.7C.8D.9 解析：双曲线的两个焦点1(5,0)F 与2(5,0)F 恰好是两圆的圆心，欲使||||PM PN 的值最大，当且仅当||PM 最大且||PN 最小，由平面几何性质知，点M 在线段1PF 的延长线上，点N 是线段2PF 与圆的交点时所求的值最大.此时12||||(2)(1)PM PN PF PF 9321PF PF ．因此选D ．例9（2009重庆）已知以原点O 为中心的双曲线的一条准线方程为55x ，离心率5e ．（1）求该双曲线的方程；（2）如图，点A 的坐标为(5,0)，B 是圆22(5)1xy 上的点，点M 在双曲线右支上，求MA MB 的最小值，并求此时M 点的坐标.分析：（1）比较基础，利用所给条件可求得双曲线的方程；（2）利用双曲线的定义将MA MB、转化为其它线段，再利用不等式的性质求解．解：（1）由题意可知，双曲线的焦点在x 轴上，故可设双曲线的方程为22221(0,0)x y a bab，设22c ab ，由准线方程为55x得255ac，由5e得5c a．解得1,5a c.从而2b，该双曲线的方程为2214yx.（2）设点D 的坐标为(5,0)，则点A 、D 为双曲线的焦点，则||||22MA MD a.所以||||2||||2||MA MB MB MD BD ≥．因为B 是圆22(5)1xy 上的点，其圆心为(0,5)C ，半径为1，故||||1101BD CD ≥，从而||||2||101MA MB BD ≥≥．当,M B 在线段CD 上时取等号，此时||||MA MB 的最小值为101．直线CD 的方程为5yx ，因点M 在双曲线右支上，故0x．由方程组22445x y yx解得5424542,33xy．所以M 点的坐标为5424542(,)33．归纳小结：本题综合考查双曲线的知识及不等式性质，考查推理能力及数形结合思想．。
双曲线练习题及答案
双曲线相关知识双曲线的焦半径公式：1：定义：双曲线上任意一点P 与双曲线焦点的连线段，叫做双曲线的焦半径。
2．已知双曲线标准方程x^2/a^2-y^2/b^2=1 点P(x,y)在左支上│PF1│=-(ex+a) ；│PF2│=-(ex-a) 点P(x,y)在右支上│PF1│=ex+a ；│PF2│=ex-a运用双曲线的定义例1．若方程1cos sin 22=+ααy x 表示焦点在y 轴上的双曲线，则角α所在象限是（ ）A 、第一象限B 、第二象限C 、第三象限D 、第四象限练习1．设双曲线191622=-y x 上的点P 到点)0,5(的距离为15，则P 点到)0,5(-的距离是（ ）A ．7 B.23 C.5或23 D.7或23例2. 已知双曲线的两个焦点是椭圆10x 2＋32y 52=1的两个顶点，双曲线的两条准线分别通过椭圆的两个焦点，则此双曲线的方程是（ ）。
（A ）6x 2－4y 2=1 （B ）4x 2－6y 2=1 （C ）5x 2－3y 2=1 （D ）3x 2－5y 2=1练习2. 离心率e=2是双曲线的两条渐近线互相垂直的（ ）。
（A ）充分条件 （B ）必要条件 （C ）充要条件 （D ）不充分不必要条件例3. 已知|θ|<2π,直线y=－tg θ(x －1)和双曲线y 2cos 2θ－x 2 =1有且仅有一个公共点，则θ等于（ ）。
（A ）±6π （B ）±4π （C ）±3π （D ）±125π课堂练习1、已知双曲线的渐近线方程是2x y ±=，焦点在坐标轴上且焦距是10，则此双曲线的方程为 ； 2、焦点为（0，6），且与双曲线1222=-y x 有相同的渐近线的双曲线方程是（ ）A ．1241222=-y xB ．1241222=-x y C ．1122422=-x y D ．1122422=-y x3. 设e 1, e 2分别是双曲线1b y a x 2222=-和1ay b x 2222=-的离心率，则e 12+e 22与e 12·e 22的大小关系是 。
八年级数学培优专题11 双曲线_答案
专题11 双曲线例1 （1）连结OB ，则2kS S S S BOE COE BOF AOF ====∆∆∆∆. 所以k =2 （2）作P 1C ⊥OA 于C ，P 2D ⊥OA 2于D ，P 1C =OC ，P 2D =A 1D =A 2D ， 设OA 1 =a ，A 1A 2=b ，所以422=∙aa ，所以a =4. 又因为P 2D ·OD =4，所以422=∙⎪⎭⎫ ⎝⎛+bb a .则b =4-24， 所以OA 2 = OA 1+A 1A 2 = 4 +4-24=42，则A 2（42，0）. 例2 1 提示：作FG ⊥x 轴于G ，EH ⊥y 轴于H ，则AF =b 2，BE =a 2，1212222=⨯==∙=∙ab b a BE AF例3 （1）k =8（2）可试一试用图2解答：C (1，8)，CFA O AE O CD CD FE AO C S S S S S ∆∆∆∆---=矩形==32-4-4-9=15. （3）因为反比例函数图像是关于原点O 的中心对称图形， 所以OP =OQ ，OA =OB .所以四边形APBQ 是平行四边形，6244141=⨯==∆平行四边形S S POA . 设P 点的坐标为（mm 8,）（m >0且m ≠4），过点P 、A 分别作x 轴的垂线，垂足为E 、F ，∵点P 、A 在双曲线上，∴4==∆∆AO F PO E S S . 若0<m <4（如图a ）∵AO F PO A PEFA PO E S S S S ∆∆∆+=+梯形 ∴6==∆PO A PEFA S S 梯形 即 6)4(8221=-+m m）（ 解得：m =2，m =-8(舍去) 若m >4（如图b ）∵PO E PO A PEFA AO P S S S S ∆∆∆+=+梯形 ∴6==∆PO A PEFA S S 梯形 即 6)4(8221=-+m m）（ 解得：m =8，m =-2(舍去)故点P 的坐标是P （2,4）或（8,1）图 a 图b 例4 （1）xy 1=（2）解方程组⎪⎩⎪⎨⎧-==121x y x y 得 11=x ，21-2=x （舍去） 从而y =1，∴A （1,1）（3）符合条件的点P 存在，有下列情况（如图）：①若OA 为底，则∠AOP 1=45°，OA =2，由OP 1 =P 1A ，得P 1(1，0)； ②若OA 为腰，AP 为底，则由OP =OA =2，得P 2(-2，0)，P 3（2，0）； ③若OA 为腰，OP 为底，则由AO =AP =2，得OP =2，P 4(2，0)例5 （1）∵k S S BD O F AEO C ==矩形矩形∴=-D OCK AEO CS S 矩形矩形D O CK BD O F S S 矩形矩形-∴CFBK AED K S S 矩形矩形= ②连AD 、AO 、BC 、BO .∵ AOC ADC S S ∆∆=，BOD BCD S S ∆∆= ∴ BCD ADC S S ∆∆=∴ CD ∥MN .又∵AC ∥DN ，BD ∥CM ，∴四边形ANDC 、BDCM 为平行四边形， ∴AN =DC =BM（2）AN 与BM 仍然相等，证法同（1）.例6 点A 与点B 之间的距离是5，则它们之间的连线是直角三角形的斜边. 设点C （a ，b ），则⎩⎨⎧=-+=+-16)3(942222b a b a ）（ ① ⎩⎨⎧=-+=+-9)3(1642222b a b a ）（ ② 解①得⎩⎨⎧==34b a 或⎪⎩⎪⎨⎧==25212528b a 所以C 的坐标是（4，3）或（2528，2521-）对应的k 的值是12 或625588-.解②得 ⎩⎨⎧==00b a 或⎪⎩⎪⎨⎧==25962572b a 因为原点不可能在反比例函数图像上， 所以C 的坐标是（2572，2596）对应的k 的值是6256912. 综上所述，k 的值是12或5886912625625-或. A 级1.-22.1、23.<4.y 2>y 1>y 35.x <-1或0<x <26.27.A8.A9.A 10.(1)设A 点坐标为（x ，y )，由32ABOS=，得13||22xy =，|k |=3，k =±3. ∵A 点在第四象限内，∴k =-3，两个函数的解析式分别为3,2y y x x =-=--.（2）由32y x y x ⎧=-⎪⎨⎪=--⎩，得1131x y =-⎧⎨=⎩，2213x y =⎧⎨=-⎩，∴A （1，-3），C （-3，1）.设直线AC 与y 轴交于点D ，则D （0，-2）.故112123422AOCS S AOD S COD =+=⨯⨯+⨯⨯=（平方单位）.11.（1）m =6,n =2 (2)y =-2x +8 (3)A (0,8), B (4,0),AE =DF =2,CE =BF =1，又∠AEC =∠DFB =900，故ΔAEC ≌ΔDFB . 12.(1)1111112,2S x y x y =⨯=而点P （x 1，y 1)在ky x=图象上，∴x 1y 1=k ，即S 1=k .同理222122S x y k =⨯=，∴S 1=S 2，又C 1=2（x 1+y 1)=122122(),2()k k x C x x x +=+∴C 2-C 1=22222112112221122()2x k x k x x kx x x kx x x x x +++--=-=⨯ ∵双曲线在第一象限，∴x 1>0，x 2>0.∴x 1x 2>0.又x 1x 22+kx 1-x 12x 2-kx 2=x 1x 2(x 2-x 1)-k (x 2-x 1)=(x 1x 2-k )(x 2-x 1)，且21x x >，当12x x k =1212211221时,C =C ;当x x >k 时,C >C ;当x x <k 时,C <C .（2）设四边形PMON 的周长为C ，则C =2（x +y ）.∵xy =k ，∴2()kC x x =+，这里x ，k 均大于0.2(0,k kx x x-≥∴+≥x =PMON 的周长C 最小，最小值为，此时P .B 级1.-2.-33.144.34- ΔBOC 为等腰直角三角形，OB =OC =1，BC对称性可知AB =CD 作AE 垂直x 轴于E ，则232AC ==，OE =31122-=. 5.①②④6.A7.B8.C9.(1)设B 点（x 0，y 0），S 正方形OABC =x 0y 0=9，x 0=y 0=3，即B （3，3），k =x 0y 0=9. (2)①如图a ，P （m ，n ）在9y x=上，S 矩形OEP 1F =mn =9，S 矩形OAGF =3n .,S =9-3n =92，n =32，m =6，∴P 1(6,32). ②如图a ，同理可得P 2（32，6）. （3）①如图b ，当0<m <3时，S 矩形OEGC =3m ，S =S 矩形OEPF -S 矩形OEGC =9-3m (0<m <3).②如图c ，当m ≥3时，S 矩形OAGF =3n ，S =9-3n =9-27m(m ≥3).10.设P （a ，b ），过E 作ES ⊥x 轴于S ，过F 作FT ⊥y 轴于T ，∴AE 23b =，BF =2FT =2a .∴AE ·BF 23a ab ==11.（1）336,y 42y x x=+= （2）92MONS =12.（1）E （1，1-a ），F （1-b ，b ） （2）12OEFa b S +-=（3）AOF ∽BOE （4）∠EOF =450。
专题10双曲线问题(解答题)
专题10双曲线问题（解答题）一、解答题1．已知双曲线C 的中心为坐标原点，左焦点为()-．(1)求C 的方程；(2)记C 的左、右顶点分别为1A ，2A ，过点()4,0-的直线与C 的左支交于M ，N 两点，M 在第二象限，直线1MA 与2NA 交于点P ．证明:点P 在定直线上.2．已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的右焦点为(2,0)F ，渐近线方程为y =． (1)求C 的方程；(2)过F 的直线与C 的两条渐近线分别交于A ，B 两点，点()()1122,,,P x y Q x y 在C 上，且1210,0x x y >>>．过P 且斜率为Q M .从下面①②③中选取两个作为条件，证明另外一个成立：①M 在AB 上；②PQ AB ∥；③||||MA MB =．注：若选择不同的组合分别解答，则按第一个解答计分.3．已知双曲线222Γ:1,(0),y x b b -=>左右顶点分别为12,A A ，过点()2,0M -的直线l 交双曲线Γ于,P Q 两点.(1)若离心率2e =时，求b 的值．(2)若2b MA P =△为等腰三角形时，且点P 在第一象限，求点P 的坐标． (3)连接OQ 并延长，交双曲线Γ于点R ，若121A R A P ⋅=u u u r u u u u r ，求b 的取值范围． 4．已知动点P 与定点(),0A m 的距离和P 到定直线2n x m=的距离的比为常数m n ．其中0,0m n >>，且m n ≠，记点P 的轨迹为曲线C ．(1)求C 的方程，并说明轨迹的形状；(2)设点(),0B m -，若曲线C 上两动点,M N 均在x 轴上方，AM BN P ，且AN 与BM 相交于点Q ．①当4m n ==时，求证：11AM BN+的值及ABQ V 的周长均为定值；②当m n >时，记ABQ V 的面积为S ，其内切圆半径为r ，试探究是否存在常数λ，使得S r λ=恒成立？若存在，求λ（用,m n 表示）；若不存在，请说明理由．5．已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>过点A ，且焦距为10． (1)求C 的方程；(2)已知点3),B D -，E 为线段AB 上一点，且直线DE 交C 于G ，H 两点．证明：||||||||GD HD GE HE =．6．已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的实轴长为2，右焦点为). (1)求双曲线C 的方程；(2)已知直线2y x =+与双曲线C 交于不同的两点A ，B ，求AB . 7．已知双曲线E ：2214x y -=与直线l ：3y kx =-相交于A 、B 两点，M 为线段AB 的中点． (1)当k 变化时，求点M 的轨迹方程；(2)若l 与双曲线E 的两条渐近线分别相交于C 、D 两点，问：是否存在实数k ，使得A 、B 是线段CD 的两个三等分点？若存在，求出k 的值；若不存在，说明理由．8．已知双曲线C ：22221x y a b-=（0a >，0b >）实轴端点分别为()1,0A a -，()2,0A a ，右焦点为F ，离心率为2，过1A 点且斜率1的直线l 与双曲线C 交于另一点B ，已知1A BF △的面积为92． (1)求双曲线的方程；(2)若过F 的直线l '与双曲线C 交于M ，N 两点，试探究直线1A M 与直线2A N 的交点Q 是否在某条定直线上？若在，请求出该定直线方程；如不在，请说明理由．9．过点()4,2的动直线l 与双曲线()2222:10,0x y E a b a b-=>>交于,M N 两点，当l 与x 轴平行时，MN =l 与y 轴平行时，MN =(1)求双曲线E 的标准方程；(2)点P 是直线1y x =+上一定点，设直线,PM PN 的斜率分别为12,k k ，若12k k 为定值，求点P 的坐标．10．已知双曲线E ：22221x y a b-=的左右焦点为1F ，2F ，其右准线为l ，点2F 到直线l 的距离为32，过点2F 的动直线交双曲线E 于A ，B 两点，当直线AB 与x 轴垂直时，6AB =． (1)求双曲线E 的标准方程；(2)设直线1AF 与直线l 的交点为P ，证明：直线PB 过定点．11．双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左顶点为A ，焦距为4，过右焦点F 作垂直于实轴的直线交C 于B 、D 两点，且ABD △是直角三角形．(1)求双曲线C 的方程；(2)M 、N 是C 右支上的两动点，设直线AM 、AN 的斜率分别为1k 、2k ，若122k k =-，求点A 到直线MN 的距离d 的取值范围．12．已知双曲线2222:1(0)x y C a b a b-=>>的一个焦点为()2,0,F O 为坐标原点，过点F 作直线l 与一条渐近线垂直，垂足为A ，与另一条渐近线相交于点B ，且,A B 都在y 轴右侧，OA OB +=(1)求双曲线C 的方程；(2)若直线1l 与双曲线C 的右支相切，切点为1,P l 与直线23:2l x =交于点Q ，试探究以线段PQ 为直径的圆是否过x 轴上的定点.13．在平面直角坐标系xOy 中，双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右焦点分别为12,,F F C 的离心率为2，直线l 过2F 与C 交于,M N 两点，当2OM OF =时，12MF F △的面积为3.(1)求双曲线C 的方程；(2)已知,M N 都在C 的右支上，设l 的斜率为m .①求实数m 的取值范围；②是否存在实数m ，使得MON ∠为锐角？若存在，请求出m 的取值范围；若不存在，请说明理由.14．已知O 为坐标原点，双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的焦距为4，且经过点. (1)求C 的方程：(2)若直线l 与C 交于A ，B 两点，且0OA OB ⋅=u u u r u u u r ，求AB 的取值范围：(3)已知点P是C上的动点，是否存在定圆222:()0O x y r r+=>，使得当过点P能作圆O的两条切线PM，PN时（其中M，N分别是两切线与C的另一交点），总满足PM PN=？若存在，求出圆O的半径r：若不存在，请说明理由.15．已知双曲线2222:1(0,0)x yC a ba b-=>>的焦点与椭圆2215xy+=的焦点重合，其渐近线方程为y=. (1)求双曲线C的方程；(2)若,A B为双曲线C上的两点且不关于原点对称，直线1:3l y x=过AB的中点，求直线AB的斜率.。
初中数学竞赛专题-第二十九章双曲线的性质及应用
第二十九章 双曲线的性质及应用【基础知识】双曲线具有一般圆锥曲线的性质外,还具有下述有趣性质：性质1双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的左、右焦点为1F ,2F ,其上任意一点()00,P x y 处的两条焦半径长,当0x a≥以时,10PF ex a=+,20PF ex a=-；当0x a≤时,()10PF ex a =-+,()200PF ex a a ex =--=-． 性质2以焦半径为直径的圆与以实轴为直径的圆外切．证明设双曲线方程为()222210,0x y a b a b-=>>,其上任一点()00,P x y ,设两焦点为1F ,2F ,2PF 的中点为M ,中心O 为12F F 的中点,则()101122OM PF ex a ==+,但以实轴为直径的圆222x y a +=与以2PF 为直径的圆的半径之和为()()200111222a PF a ex a ex a +=+-=+,即证． 性质3设1F ,2F 是双曲线()222210x y a b a b -=>>的左、右焦点,点P 是双曲线上异于顶点的任意一点,（I ）12PF PF ⋅的最小值为2b ；（Ⅱ）设122F PF θ∠=,则2122sin b PF PF θ⋅=,且1222cot F PF S b θ=⋅△；（Ⅲ）设12PF F α∠=,21PF F β∠=,则当点P 在双曲线右支上时,1tan cot 221e e αβ-⋅=+；当点P 在双曲线左支上时,1cottan221e e αβ-⋅=+．证明（I ）当P 为双曲线顶点时,即取最小值． （Ⅱ）在12PF F △中,由余弦定理,22212122cos24PF PF PF PF c θ+-⋅⋅=,由122PF PF a -=,有222121224PF PF PF PF a +-⋅=,两式相减,化简即得2212221cos2sin b b PF PF θθ⋅==-． 122121sin 2cot 2PF F S PF PF b θθ=⋅⋅=⋅△． （Ⅲ）P 在右支上时,由122PF PF a -=及正弦定理,有()1212sin sin sin PF PF F F βααβ==+．由等比定理,有()22sin sin sin c a αββα=+-．故()1tancotsin 22sin sin 1tan cot 22c e a αβαβαββα+⋅+===--⋅,故1tan cot 221e e αβ-⋅=+． P 点在左支上时,同理可证．性质4P 是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上异于顶点的一点,O 是中心,1F ,2F 为其左、右焦点,令OP d =,则22212PF PF d b a ⋅-=-．其证明与椭圆性质8的证明类似．性质5直线0Ax By C ++=与双曲线()222210,0x y a b a b-=±>>相交、相切、相离的充要条件是2222A a B b - 2C ±且22220A a B b -≠． 其证明与椭圆性质9的证明类似． 推论直线0Ax By C ++=与双曲线()()()222210,0x m y n a b a b ---=>>相交、相切、相离的充要条件是2222A a B b -()2Am Bn C ++．性质6设双曲线的一个焦点为F ,直线l 与过顶点A ',A 的切线相交于M ',M ,则 （1）0FM FM '⋅=⇔直线l 与双曲线相切或l 为双曲线的一渐近线； （2）0FM FM '⋅<⇔直线l 与双曲线相离；（3）0FM FM '⋅>⇔直线l 与双曲线相交（或相交于一点）．证明设双曲线方程()222210,0x y a b a b-=>>,(),0F c ,(),0A a '-,(),0A a ,直线l ：y kx m =+．()(),,FM FM a c m ka a c m ka '⋅=---⋅-+()22222c a m k a =-+-2222m b k a =+-．由22221x y a b y kx m ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩消去y ,得 ()()2222222220a kb x a kmx a m b -+++=．()2222224a b m b a k ∆=+-．（1）222222220000FM FM m b k a m a k b '⋅=⇔+-=⇔=-=⇔∆=或0m =,bk a=±⇔直线l 与双曲线相切或l 为双曲线的一渐近线；（2）222200FM FM m a k b '⋅<⇔<-⇔∆<⇔直线l 与双曲线要离；（3）2222222200FM FM m a k b m a k b '⋅>⇔>-⇔>-≠或222200m a k b >-=⇔∆>或l 平行于双曲线的一渐近线⇔直线l 与双曲线相交（或相交于一点）．性质7设P ,Q 是双曲线()222210x y b a a b -=>>上的两点,O 为中心,若OP OQ ⊥,则22221111a b OPOQ+=-．证明设OP 的倾斜角为α,将其参数方程cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩（t 为参数）代入双曲线方程,得2222222cos sin a b t b a αα=-,故22222221cos sin b a a b OPαα-=． 同理,22222221sin cos b a a b OQαα-=．两式相加即证． 注类似地可证明如下结论：（Ⅰ）AB ,CD 是过双曲线()222210,0x y a b a b -=>>焦点F 的弦,若AB CD ⊥,则（i ）当弦AB ,CD 的端点均在双曲线的同一支或均在两支上时,有2221111a AB CD a b⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭；（ii ）当弦AB 与CD 的端点一组在双曲线的同一支上,另一组在两支上时,有2221111a AB CD a b-=-． （Ⅱ）AB 是过双曲线()222210x y b a a b -=>>焦点F 的弦,O 为中心,Q 为双曲线上一点,若OQ AB ⊥,则（i ）当A ,B 在双曲线的两支上时,有2222211a AB ab OQ +=-；（ii ）当A ,B 在双曲线的同一支时,有2222211a ABb aOQ -=-． 性质8过双曲线的一个焦点,（I ）且与双曲线交于同支的弦,以通径为最短,对于大于通径长的任何一个长度L ,在同一支上过焦点可作两条不同的弦；（Ⅱ）且与双曲线交于异支的弦,以其实轴长为最短,对于大于实轴长的一个长度L ,过一个焦点可作两条交于异支的弦．证明设双曲线方程为()222210,0x y a b a b -=>>．由双曲线的对称性,不妨设弦过双曲线的右焦点,弦的端点分别为()11,A x y ,()22,B x y ,AB L =．当焦点弦为通径时,容易求得22b L a=,且该弦是唯一的．当焦点弦不是通径时,设弦所在直线方程为()y k x c =-,并代入双曲线方程得()2222222222220ba k x a ck x a c k ab -+--=．由此,得22122222a ck x x a k b +=-．（I ）当焦点弦与双曲线交于右支上两点时, 易知222212222222a c ab k ab L AB x x c a a k b ⎛⎫+==+-⋅= ⎪-⎝⎭．于是()()22222b a L k a La b +=-． ①若22b L a <,则220La b -<,①式右边为负数,k 无实数解,即不存在小于通径的同支焦点弦；若22b L a >,则①中k 的两解为k =易知此时bk a>,所以交于右支的弦有两条． （Ⅱ）当焦点弦的端点A ,B 在双曲线异支上时, 易知222212222222a c ab k ab L AB x x c a b a k ⎛⎫+==--⋅= ⎪-⎝⎭． 于是()()22222b L a k a La b-=+． ②若2L a <,则②式右边为负,k 无实数解,即不存在小于实数的交于异支的焦点弦；若2L a =,则0k =,即交于异支的焦点弦以实轴为最短；若2L a >,则②中k 的两解为k =且易知0bk a<<,即交于异支的焦点弦有两条．注由上述性质,可得如下易于操作的结论：（1）若22min 2,b L a a ⎧⎫<⎨⎬⎩⎭,则这样的焦点弦不存在；（2）若22min 2,b L a a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,且双曲线非等轴,则弦唯一；（3）若双曲线等轴,且2L a =,则焦点弦有两条,分别为实轴和通径；（4）若a b <（或b a <）且当222b a L a <<（或222b L a a<<）时,焦点弦有两条,它们都交于异支（或同支）上；（5）若222b L a a =>（或222b L a a=>）,焦点弦有三条,一条为实轴,另两条交于同支（或一条为通径,另两条于异支）上；（6）若22max 2,b L a a ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭,焦点弦有四条,两条交于同支上,另两条交于异支上．性质9等轴双曲线222x y a -=上点()00,P x y 对弦AB 的张角为直角的充要条件是0AB y k x =-． 性质10设()00,M x y ,双曲线方程为()222210,0x y a b a b-=>>,对于直线l 的方程00221x x y y a b -=,则（1）当M 在双曲线上时,l 为双曲线的切线；（2）当M 在双曲线外时,l 为双曲线的切点弦直线；（3）当M 在双曲线内时,l 为以M 为中点的弦平行且过此弦端点切线交点的直线．事实上,这可由第二十五章的性质7推论后的注即得,这里,其实l 为点M 关于双曲线的极线． 【典型例题与基本方法】例1过双曲线2212y x -=的右焦点作直线l 交双曲线于A ,B 两点,若实数λ使得AB λ=的直线l 恰有3条,则λ=_____________ （1997年全国高中联赛题）解填4．理由是：首先注意到,过双曲线2212y x -=的右焦点且与右支交于两点的弦,当且仅当该弦与x 轴垂直时,取得最小长度224ba =．（事实上,在极坐标系中,可设双曲线的方程为ρ=,设()1,A ρθ,()()212,0,0B ρθρρ=π+>>,则24413cos AB θ=+=-≥,当2θπ=时,等号成立．其次,满足题设条件的直线恰有三条时,只有两种可能：（i ）与双曲线左、右两支都相交的只有一条,而仅与右支相交的有两条．此时,与双曲线左、右两支都相交的必是x 轴,而其两交点间的距离为22a =．但仅与右支相交的两条的弦长4λ>,这不满足题设条件．（ii ）与双曲线左、右两支都相交的有两条,而仅与右支相交的只有一条,且这条弦必与x 轴垂直（否则,由对称性知仅与右支相交的有两条弦）,此时,4AB λ==,且与双曲线左、右两支都相交的弦长也可满足这个条件．所以4λ=．例21F ,2F 为双曲线221445x y -=的两个焦点,P 是双曲线上一点,已知2PF ,1PF ,12F F 成等差数列（或12122PF PF F F =+）,且公差大于0．试求12F PF ∠．解由题设,知24a =,245b =,则7c =． 又1222PF PF c =+,则12214PF PF -=．而1224PF PF a -==,从而求得110PF =,26PF =．于是由性质3（Ⅱ）,知22122260sin 1cos2b b PF PF θθ=⋅==-,即得1cos 2θ=-． 从而120θ=︒,即12120F PF ∠=︒．例31F ,2F 是双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的左、右焦点,ab ,直线l 与2F 与x 轴的夹角为θ,tan θ=且22QP PF =∶．求双曲线方程． （1991年全国高考题）解设()1,0F c -,()2,0F c ,在2Rt OQF △中,由tan θ=可得0,Q ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭．于是1116PF c =,256c PF =,223736OP c =．由性质4,有222255373636c c b a -=-,即223b a =,与已知223a b =联立求得21a =,23b =．故所求双曲线方程为2233x y -=．例4求过点()6,7P ,且与双曲线221916x y -=相切的方程．解运用性质5,联立方程670A B C ++=与222916A B C -=消去C ,可得()()359130A B A B ++=．求得53A B =-或139A B =-,因此求得3C B =或53C B =,即所求切线方程为5303Bx By B -++=与135093Bx By B -++=,即5390x y --=与139150x y --=为所求． 例5设点P 为双曲线()222210,0x y a b a b -=>>右支异于顶点的一点,1F ,2F 分别为其左、右焦点,试证：12PF F △的1F ∠的内角平分线上的旁心的轨迹方程为：()()()()222c a x c a y c a c x c --+=->．证明设12PF F α∠=,21PF F β∠=,由性质3（Ⅱ）,在12PF F △中,有()1212sin sin sin PF PF F F βααβ==+,即()22sin sin sin a c βααβ=-+,从而亦即tan cot 22c ac aαβ-⋅=+．设1F ∠的内角平分线上的旁心(),Q x y ,则1QF y k x c =+,2QF yk x c=-．由22MF QF ⊥,有12tancot22QF QF k k αβ⋅=⋅,即y y c ax c x c c a-⋅=+-+,故 ()()()()222c a x c a y c a c x c --+=->．例6设点P 是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>上任意一点,过点P 的直线与两渐近线1l ：b y x a =,2l ：by x a =-分别交于点1P ,2P ,设入12P P PP λ=．求证：()12214OP P S ab λλ+=△．证明依题意,设111,b P x x a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,222,b P x x a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(),P x y ,则有121x x x λλ+=+,且121211b bx x y y a a y λλλλ-+==++．即121x x x λλ+=+,①且121x x a y b λλ-=+．② 由①2-②2得()222122241x x a x y b λλ-=+． 即()()()()222222222222122222111444x y x x b xa y ab a bb a b λλλλλλ+++⎛⎫=-=⋅-= ⎪⎝⎭． 从而222221211221221b b b OP OP x x x x x x a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅++-+⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()()222222211144b a a b a λλλλ++⎛⎫=+⋅⋅=+ ⎪⎝⎭．故()()12222121222111sin 2241OP P ba S OP OP POP ab b a λλ⋅+=⋅⋅∠=⋅⋅+⋅⎛⎫+ ⎪⎝⎭△ ()214ab λλ+=．【解题思维策略分析】1．注意曲线方程形式的巧设例7过双曲线上任一点P 作倾斜角为α（定值）的直线l 与双曲线两渐近线交于Q ,R ,则PQ PR ⋅为定值．证明双曲线方程为()222210,0x y a b a b -=>>,则渐近线方程为0bx ay ±=．设00P x y （，）是双曲线上的点,则过P 的直线l 的参数方程为00cos ,sin x x t y y t αα=+⎧⎨=+⎩（t 为参数） 由()()00cos sin 0b x t a y t αα+±+=,可得001sin cos bx ay t a b αα+=-+,002sin cos bx ay t a b αα-=-．于是22122222sin cos a b PQ PR t t a b αα⋅=⋅=-（定值）． 例8过双曲线上任一点P 的切线与双曲线两渐近线交于A ,B 两点．求证：点P 是线段AB 的中点,证明设双曲线方程为22221x y a b -=,两渐近线方程为22220x y a b-=．过双曲线上任意一点()11,P x y 的切线方程为11221x x y ya b-=,切线方程与渐近线方程联立消去y ,整理得()22222224211120b x a y x a b x x a b --⋅+=,即22120x x x a -+=．由韦达定理,知AB 的中点的横坐标1x x =,代入切线方程得1y y =,从而AB 的中点坐标为()11,x y 和点P 坐标相同,由此即证． 2．关注以坐标轴为渐近线的等轴双曲线问题例9求双曲线1xy =在第一象限内一支上的一定点(),Q a b 与它在第三象限内一支上的一动点Px y （，）之间的最短距离（以a 的解析式表示）．解当以点Q 为中心,QP 为半径的圆与双曲线()10,0xy x y =<<相切时,QP 达到最小值．此时过点P 的双曲线1xy =（0x <,0y <）的切线与QP 垂直．设切点P 的坐标为()11,x y ,过()11,P x y 的双曲线的切线方程为112y x x y +=（即用112y x x y+代xy ）,故11111y b y x a x ⎛⎫-⋅-=- ⎪-⎝⎭,且111x y =,1a b ⋅=．于是11111111x a x x a x -⋅=-,即211ax =-,从而131x a -=-,131y a -=-．所以()()22211QP x a y b =-+-223112213333a a a a a a ----⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--+--=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭故322233min QP a a-⎛⎫=+ ⎪⎝⎭． 例10设双曲线1xy =的两支1C ,2C 如图29-1,正三角形PQR 的三顶点位于此双曲线上．（Ⅰ）求证：P ,Q ,R 不能都在双曲线的同一支上；（Ⅱ）设11P -（，）在2C 上,Q ,R 在1C 上,求顶点Q ,R 的坐标．（1997年全国高中联赛题）（I ）证法1假设P ,Q ,R 在双曲线1xy =的同一支如1C 上,其坐标分别为111,x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,221,x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,331,x x ⎛⎫⎪⎝⎭．设1230x x x <<<,则直线PQ 的斜率1121k x x =-,直线QR 的斜率2231k x x =-,()2121212123tan 011x x x k k PQR k k x x x --∠==<++． 因此,PQR ∠是钝角,这与PQR △是正三角形相矛盾,故P ,Q ,R 不能都在双曲线1xy =的同一支上． 注由1230x x x <<<,有123y y y >>,于是()()()()()()222222222122313122313PQ QR PR x x x x x x y y y y y y ⎡⎤⎡⎤+-=-+---+-+---=⎣⎦⎣⎦()()()()()()22212231321223132123212322232222220xx x x x x x y y y y y y y x x x x y y y y --++--+=--+--<．即PQR △为钝角三角形．证法2设111,P x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,221,Q x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,331,R x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭是双曲线1xy =上的三点,易得直线PR 的斜率1131k x x -=,PR 边上的高线方程为()13221y x x x x x -=-．同理,QR 边上的高线方程为()23111y x x x x x -=-． 联立上述两方程得PQR △的垂心1231231,H x x x x x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,它显然在双曲线1xy =上．当P ,Q ,R 在双曲线的同一支如1C 上,则1230x x x -<,而H 在另一支2C 上,即H 在PQR △的外部,即PQR △为钝角三角形,故P ,Q ,R 不能都在双曲线的同一支上．（Ⅱ）设Q ,R 的坐标分别为111,x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,221,x x ⎛⎫⎪⎝⎭,这时QR 边上的高线方程为()1211y x x x +=+,它必过线段QR 的中点,因此QR 的中点的坐标满足上述方程,于是有121212111122x x x x x x ++⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,即()()()121212121120x x x x x x x x -+++=⎡⎤⎣⎦．因10x >,20x >,上式中括号的式子显然大于0,则1210x x -=,即121x x =．于是Q 点的坐标为221,x x ⎛⎫⎪⎝⎭,而R 点的坐标为221,x x ⎛⎫⎪⎝⎭,这说明Q ,R 关于直线y x =对称．PQ ,PR 所在的直线分别为过P 点与直线y x =交成30︒角的相互对称的两条直线,易见其倾斜角分别为75︒和15︒．不妨设PQ 的倾斜角为75︒,这时它的方程为()1tan 751y x +=︒⋅+,即(()121y x +=+．将其与双曲线方程1xy =联立,解得Q点坐标为(22-+,由对称性知R点的坐标为(22+-．注由（Ⅰ）的证法2,使我们获得如下结论：三个顶点都在同一等轴双曲线上的三角形的垂心也在此双曲线上．由此也启发我们：在处理某些等轴双曲线问题时,可考虑以坐标轴为渐近线的等轴双曲线来讨论． 例11一直角三角形的三顶点在等轴双曲线上．求证：直角顶点处的切线垂直于斜边．证明如图29-2,设等轴双曲线方程为2xy c =,直角三角形ABC 的三顶点在等轴双曲线上,直角顶点,c A ct t ⎛⎫ ⎪⎝⎭,其余两顶点1,c B ct t ⎛⎫ ⎪⎝⎭,22,c C ct t ⎛⎫ ⎪⎝⎭,直线AB ,AC ,BC 的斜率分别为11AB k tt =-,21AC k tt =-,121BC k t t =-．图29-2由AB AC ⊥,有21211t t t =-． 过点A 的切线为22x t y ct +=,此切线斜率为21k t =-,于是21211BC k k t t t ⋅==-,故直角顶点处的切线垂直于斜边．3．借用双曲线知识,求解函数等其他问题 例12求函数3y x =+解令3u x =,0,v v u =≥≥,则y u v =+且221188u v -=．视y 为参数,在uOv 坐标系中,作出直线系v u y =-+及双曲线部分()2210188u v v -=>,如图29-3．图29-3当直线过点()0时,直线在v轴上的截距y =,由切线公式y kx =y =故函数y 的值域是(),⎡-∞+∞⎣∪． 例13求二元函数()()221,1f x y x y x y ⎛⎫=-+++ ⎪⎝⎭的最小值．（1998年“希望杯”竞赛题） 解因()()221,1f x y x y x y ⎛⎫=-+--- ⎪⎝⎭可看作直线10x y ++=上的点(),1x x --和双曲线1xy =上的点1,y y ⎛⎫ ⎪⎝⎭的距离的平方式．由作图可知,所求最小值为12．4．注意知识的综合运用例13设直线l ：y kx m =+（其中k ,m 为整数）与椭圆2211612x y +=交于不同两点A 、B ,与双曲线221412x y -=交于不同两点C 、D ,问是否存在直线l ,使得向量0AC BD +=．若存在,指出这样的直线有多少条？若不存在,请说明理由． 解由22,1,1612y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 化简整理,得()2223484480k xkmx m +++-=．设()11,A x y ,()22,B x y ,则122834kmx x k +=-+．()()()222184344480km k m ∆=-+->．①由22,1,412y kx m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩消去y 化简整理,得()22232120k xkmx m ----=．设()33,C x y 、()44,D x y ,则34223kmx x k+=-． ()()()2222243120km k m ∆=-+-+>．②因为0AC BD +=,所以()()42310x x x x -+-=． 此时()()42310y y y y -+-=． 由1234x x x x +=+得2282343km kmk k -=+-． 于是20km =或2241343k k -=+-．从而由前一式解得0k =或0m =． 当0k =时,由①、②得m ->m 是整数,所以m 的值为3-,2-,1-,0,1,2,3． 当0m =时,由①、②得k <k 是整数,所以1,0,1k =-． 于是,满足条件的直线有9条． 【模拟实战】习题A1．设双曲线()222210,0x y a b a b -=>>,两焦点为()1,0F c -,()2,0F c ,点Q 是双曲线右（或左）支上除顶点外任一点,从焦点1F （或2F ）作12F QF ∠的角平分线的垂线,垂足为P ,则P 点的轨迹是以原点为圆心,a为半径的圆（除点(),0a -,(),0a ）．2．求曲线22916144x y +=与22732224x y -=的公切线方程．3．一直线截双曲线()222210,0x y a b a b -=>>于P ,Q 两点,与渐近线交于P ',Q '两点．求证：PP QQ ''=．4．已知双曲线中心为原点,焦点在x 轴上,离心率53e =,且与直线8160x +-=相切．求双曲线方程．习题B1．已知双曲线C ：()2222211a x a y a a -=>+（）,设该双曲线上支的顶点为A ,且上支与直线y x =-交于P 点,一条以A 为焦点,()0,M m 为顶点,开口方向向下的抛物线通过P 点,且PM 的斜率为k 满足1143k ≤≤．求实数a 的取值范围． 2．已知双曲线222210,0,x y a b a a b-=>>≡()b 上有一定点A ,点P ,Q 为满足PA QA ⊥的异于点A 的任意两点．求证：PQ 过定点．第二十九章 双曲线的性质及应用 习题A1．延长1F P 与2QF 的延长线交于R 点．由Q 在双曲线上,且1F ,2F 为其焦点,则22122F R QR QF QF QF a =-=-=,即212OP F R a ==．反之,可证以原点为圆心,a 为半径的圆（除点(),0a -,(),0a ）上的点满足条件．2．曲线化为标准方程为221169x y +=与221327x y -=．由直线与两曲线相切的充要条件,有222222169,327A B c A B c⎧+=⎪⎨-=⎪⎩求得5A B C B =⎧⎨=±⎩或5A B C B =-⎧⎨=±⎩ 从而所求公切线方程为50x y +±=与50x y -±=．3．过P ,Q 点分别作两渐近线的垂线PA ,PB ,QC ,QD ,显然PBQ QCQ ''△∽△,则QQ QCPQ PB'='．同理PP PA QP QD '='．由于双曲线上任一点到两渐近线距离之积为定值,即PA PB QC QD ⋅=⋅,故QC PAPB QD=,即QQ PP PQ QP ''='',亦即QQ PP QQ PQ PP QP ''=''''++,故PP QQ ''=． 4．设双曲线方程为()222210,0x y a b a b-=>>因为2413b e a =-=,可设29a λ=,()2160b λλ=>,所以双曲线方程为221916x y λλ-=．因直线827160x y +-=与其相切,由性质5,有2649281616λλ⋅-⋅=,得2λ=,故所求双曲线方程为2211832x y -=．习题B1．在方程可化为()22221/1x y a a -=-．由1a >知2201a a >-．又()0,1A ,于是以A 为焦点,()0,M m 为顶点开口向下的抛物线方程为()()241x m y m =---．联立y x =-与()22221a x a y a -+=得(),P a a -． 又P 在抛物线上,有()()241a m a m =---．（*）而MP m ak a-=,即有MP m ak a =+并代入()*式,得()24410MP MP ak a k a +--=．因1143MP k ≤≤,且40a >,则关于MP k 的二次方程的判别式()241440a a a ∆=-+⋅⋅>⎡⎤⎣⎦成立．令()()2441f k ak a k a =+--,而此抛物线的对称轴方程为()411242a a k a a --=-=⋅,由1a >,则102aa-<．联立40a >与11043f f ⎛⎫⎛⎫⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≤,即114441401693a a a a a a -⎛⎫⎛⎫⋅+--⋅⋅+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≤,即17410493a a ⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭≤,故1247a ≤≤为所求． 2．设()sec ,tan A a b θθ,()11sec ,tan P a b αα,()22sec ,tan Q a b αα,则PQl ：()()()()112112sec tan tan tan sec sec x a b b y b a a αααααα--=--,即PQl ：121212cossincos0222b x a y ab αααααα-++--⋅=．又11cos2sin 2AP b k a αθαθ-=+,22cos2sin 2AQ b k a αθαθ-=+,因此221211cos cos sin 222AP AQk k b a αθαθαθ--+⋅=-⇔⋅+⋅2221212121212sin0cos )cos cos cos )0cos 222222b a b αθααααααααααθθ++--+-⎡⎤⎡⎤=⇔-++-+=⇔⋅⋅⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦()()()()222212122222sin sin cos 022cos cos a a b b a b a ab b a a b θααααθθ++++-⋅-=--２．由此式,知直线PQ 恒过定点22222222sec ,tan a b a b a b b a a b θθ⎛⎫++⋅⋅ ⎪--⎝⎭．。
双曲线(附答案)
姓名学生姓名填写时间学科数学年级高三教材版本人教版阶段第（ 2 ）周观察期：□维护期：□课题名称双曲线课时计划第（）课时共（）课时上课时间教学目标大纲教学目标1、使学生掌握双曲线的定义和标准方程，以及标准方程的推导2、理解并掌握双曲线的几何性质，并能从双曲线的标准方程出发，推导出这些性质，并能具体估计双曲线的形状特征．个性化教学目标会把几何问题化归成代数问题来分析，反过来会把代数问题转化为几何问题来思考，培养学生的数形结合的思想方法；培养学生的会从特殊性问题引申到一般性来研究，培养学生的辩证思维能力．教学重点1、双曲线的定义和双曲线的标准方程2、双曲线的几何性质及初步运用．教学难点1、双曲线的标准方程的推导．2、双曲线的渐近线方程的导出和论证及双曲线的渐近线的证明．教学过程一、双曲线的概念如图2-23，定点1F、2F是两个按钉，MN是一个细套管，两条细绳分别拴在按钉上且穿过套管，点M移动时，|1M F|-|2M F|是常数，这样就画出曲线的一支；由|1M F|-|2M F|是同一常数，可以画出另一支．注意：常数要小于|12F F|且大于零，否则作不出图形．这样作出的曲线就叫做双曲线．当常数=|F1F2|时，轨迹是以F1、F2为端点的两条射线；当常数＞|12F F|时，无轨迹双曲线的定义：我们把平面内到两定点F1，F2的距离之差的等于常数(大于零且小于)的点集合叫做双曲线，这两个定点叫双曲线的，两焦点间的距离叫．集合P＝{M|||FM1|－|MF2||＝2a}，|F1F2|＝2c，其中a、c为常数且a>0，c>0：(1)当时，P点的轨迹是；(2)当时，P点的轨迹是；双曲线的方程(3)当 时，P 点 ．引导：双曲线的定义可以与椭圆相对照来记忆，不要死记．二、双曲线的标准方程与性质取过焦点F 1、F 2的直线为x 轴，线段F 1F 2的垂直平分线为y 轴(如图2-24)设M(x ，y)为双曲线上任意一点，双曲线的焦距是2c(c ＞0)，那么F1、F2的坐标分别是(-c ，0)、(c ，0)．又设点M 与F1、F2的距离的差的绝对值等于常数2a ．注意：由双曲线定义，2c ＞2a 即c ＞a ，所以220c a ->小结：双曲线的标准方程双曲线所特有的性质双曲线在第一象限的部分可写成：()22b y x ax a a=->()22b M N y y x x aa=-=--当x 逐渐增大时，|MN|逐渐减小，x 无限增大，|MN|接近于零，|MQ|也接近于零，即双曲线在第一象限的部分从射线ON 的下方逐渐接近于射线ON ．在其他象限内可以证明类似情况．定义：我们把两条直线b y x a=±叫做双曲线22221x y ab-=的渐近线那么实轴在y 轴上的双曲线的渐近线方程是怎样的？由于焦点在y 轴上的双曲线方程是由焦点在x 轴上的双曲线方程，将x 、y 字母对调所得到，自然前者渐近线方程也可由后者渐近线方程将x 、y 字母对调而得，所以，双曲线22221y x ab-=的渐近线方程是b x y a=±，即a y x b=±。
双曲线习题及答案
双曲线习题及答案双曲线习题及答案双曲线是高中数学中一个重要的概念，它在数学和物理学中都有广泛的应用。
掌握双曲线的性质和解题技巧对于学生来说是非常重要的。
在本文中，我们将介绍一些典型的双曲线习题，并给出详细的解答。
1. 问题：给定双曲线的标准方程为$\displaystyle \frac{x^{2}}{a^{2}} -\frac{y^{2}}{b^{2}} =1$，求其焦点坐标和准线方程。
解答：由双曲线的标准方程可知，$\displaystyle a^{2} >b^{2}$，因此双曲线的焦点在$x$轴上。
根据焦点与准线的定义，焦点坐标为$(\displaystyle \pm c,0)$，其中$\displaystyle c=\sqrt{a^{2} +b^{2}}$。
准线方程为$\displaystyle x=\pm a$。
2. 问题：已知双曲线的焦点坐标为$(2,0)$和$(-2,0)$，离心率为$\displaystyle\sqrt{2}$，求其标准方程。
解答：根据双曲线的离心率定义，$\displaystyle e=\sqrt{1+\frac{b^{2}}{a^{2}}}$。
由题目可知，焦点坐标为$(2,0)$和$(-2,0)$，因此$\displaystyle c=2$。
又由离心率的定义可得$\displaystyle e=\frac{c}{a}$。
将这些信息代入双曲线的标准方程$\displaystyle \frac{x^{2}}{a^{2}} -\frac{y^{2}}{b^{2}} =1$中，整理得到$\displaystyle \frac{x^{2}}{4} -\frac{y^{2}}{2} =1$。
3. 问题：已知双曲线的焦点坐标为$(3,0)$和$(-3,0)$，离心率为$\displaystyle\frac{3}{2}$，求其标准方程。
解答：根据双曲线的离心率定义，$\displaystyle e=\sqrt{1+\frac{b^{2}}{a^{2}}}$。
11第十一讲 双曲线-学生版
3.双曲线渐近线的说明
(1)随着x和y趋向于无穷大,双曲线将无限地与渐近线接近,但永远没有交点.
(2)由渐近线方程可确定a与b或b与a的比值,但无法确定焦点位置.
B．若 ，则 是双曲线，其焦点在 轴上
C．若 ，则 是圆
D．若 ， ，则 是两条直线
7.（多选）若P是双曲线C： 上一点，C的一个焦点坐标为 ，则下列结论中正确的是（）
A． B．渐近线方程为
C． 的最小值是2D．焦点到渐近线的距离是
8.设 为双曲线C： 的左、右焦点， 为双曲线虚轴的下端点， 为过点 的圆与双曲线 的一个交点，且 ，则双曲线的离心率为_________；
(2)当2a＝|F1F2|时,P点的轨迹是以F1,F2为端点的两条射线；
(3)当2a>|F1F2|时,P点不存在．
3.双曲线定义中距离的差要加绝对值,否则只为双曲线的一支.设F1,F2表示双曲线的左、右焦点,
若|MF1|-|MF2|=2a,则点M在右支上;若|MF2|-|MF1|=2a,则点M在左支上.
例3．已知直线 与双曲线 有且只有一个公共点，则C的离心率等于________．
考点四：求双曲线离心率的取值范围
例4．已知圆 的半径为 ，平面上一定点 到圆心的距离 ， 是圆 上任意一点.线段 的垂直平分线 和直线 相交于点 ，设点 在圆 上运动时，点 的轨迹为 ，当 时，轨迹 对应曲线的离心率取值范围为（）
【课后练习】
1.若直线 与双曲线 的一条渐近线平行，则实数m的值为（）
A． B．9C． D．3
2.已知双曲线 的一条渐近线过圆 的圆心，则C的离心率为（）
八年级数学竞赛专题训练11双曲线(附答案)
八年级数学竞赛专题训练11双曲线闻伏与感考形如y =£（R H O）的函数叫做反比例函数，这也是现实生活中普遍使用的模型，如通过改变电阻来控制电流的变化，从而使舞台的灯光达到变幻的效果；又如过湿地时，在地而上铺上木板，人对地面的压强减小，从而使人不陷入泥中.反比例函数的基本性质有：1.反比例函数图象是由两条曲线组成的双曲线，双曲线向坐标轴无限延伸，但不能与坐标轴相交:2.k的正负性，决左双曲线大致位置及y随x的变化情况：3.双曲线上的点是关于中心对称的，双曲线也是轴对称图形，对称轴是直线>' = x及〉，=—兀.反比例函数与一次函数有着内在的联系.如在作图时都要经历列表、描点、连线的过程；研究它们的性质时，都是通过几个具体的函数归纳出一般的规律，但它们毕竟不同. 反比例函数y =-中WI的几何意义是：旳等于双曲线上任意一点作x轴、y轴的垂线所得的矩形的面积，如图：（1）^.^AOB= 2^1 ；（2）S矩伽s =|«|・求两个函数图象的交点坐标，常通过解由这两个函数解析式组成的方程组得到.求符合某种条件的点的坐标，常根据问题的数量关系和几何元素间的关系建立关于横纵坐标的方程（组），解方程（组）求得相关点的坐标.解反比例函数有关问题时，应充分考虑它的对称性，这样既能从整体上思考问題，又能提高思维的周密性.反比例函数是描述变量之间相互关系的重要数学模型之一，用反比例函数解决实际问题，既要分析问题情景，建立模型，又要综合方程.一次函数等知识.钢题与求箫L【例1】（1）如图，已知双曲线y = -（j>0）经过矩形OABC边的中x点、F且交BC于点E,四边形OEBF的而积为2,则&= _______________ .（兰州市中考试题）（2）如图，△PQAi，都是等腰直角三角形，点凡，凡在函4数y = l（x>0）的图象上，斜边OAi, A1A2都在x轴上，则点出的坐标X是 _________ •（南通市中考试题）解题思路：对于（1）,通过连线，把相关图形的面积用《表示；对于（2）,设卑=a,把A, （7两点坐标用①b表示.【例2】如图，P是函数y =丄匕〉0）图象上一点，直线y = -x + l交x 2x轴于点A,交y轴于点B, PM丄x轴于M,交于& PN丄y轴于N,交于F,则AF TE的值为____________________ .（北京市竞赛试题）解题思路：设PS」"，把AF, BE用心方的式子表示.【例3】如图,1L已知直线y = -x与双曲线y = i（x>0）交于儿B两点,2x且点A的横坐标为4.（1）求《的值：（2）若双曲线y = ±（x>0）上一点C的纵坐标为&求厶AOC的面积:x（3）过原点0的另一条直线/交y = -（x>0）于几。
双曲线练习题(含答案)
双曲线练习题(含答案)双曲线及其标准方程习题一、 单选题(每道小题 4分 共 56分 )1. 命题甲：动点P 到两定点A 、B 距离之差│|PA|-|PB|│=2a(a >0)；命题乙； P 点轨迹是双曲线，则命题甲是命题乙的 [ ] A ．充分非必要条件 B ．必要非充分条件 C ．充要条件 D ．既非充分也非必要条件2.若双曲线的一个焦点是，，则等于 ． ． ． ．2kx ky =1(04)k [ ]A B C D 22---33258332583.点到点，与它关于原点的对称点的距离差的绝对值等于，则点的轨迹方程是 ． ．． ．P (60)10P [ ]A y 11=1B y 25=1C y 6=1D y 25=12222-----x x x x 2222256125114.k 5+y 6k=1[ ]A B C D 2＜是方程表示双曲线的 ．既非充分又非必要条件 ．充要条件．必要而非充分条件 ．充分而非必要条件x k 25--5. 如果方程x 2sin α-y 2cos α=1表示焦点在y 轴上的双曲线，那么角α的终边在 [ ] A ．第四象限 B ．第三象限 C ．第二象限 D ．第一象限6.下列曲线中的一个焦点在直线上的是 ． ．． ．4x 5y +25=0[ ]A y 16=1B +y 16=1C x 16=1D +x 16=12222---x x y y 22229259257. 若a ·b <0，则ax 2-ay 2=b 所表示的曲线是 [ ] A ．双曲线且焦点在x 轴上 B ．双曲线且焦点在y 轴上 C ．双曲线且焦点可能在x 轴上，也可能在y 轴上 D ．椭圆8.以椭圆的焦点为焦点，且过，点的双曲线方程为． ．． ．x x y y y 2222296109251150+y 25=1P(35)[ ]A y 10=1B x 6=1C x 3=1D x 2=122222----9.到椭圆的两焦点距离之差的绝对值等于椭圆短轴的点的轨迹方程是 ． ．． ．x x x x x 2222225251697+y 9=1[ ]A y 9=1B y 9=1C y 7=1D y 9=122222----10.直线与坐标轴交两点，以坐标轴为对称轴，以其中一点为焦点且另一点为虚轴端点的双曲线的方程是 ． ．． ．或2x 5y +20=0[ ]A y 16=1B y 84=1C y 84=1D y 84=1y 84=122222------x x x x x 2222284161001610011.以坐标轴为对称轴，过，点且与双曲线有相等焦距的双曲线方程是 ．或 ．或．或 ．或A(34)y 20=1[ ]A y 20=1x 20=1B y 15=1x 15=1C y 20=1x 15=1D y 5=1x 10=1222222222x x y x y x y x y 22222222255510105102015---------12.与双曲线共焦点且过点，的双曲线方程是 ． ．． ．x x x x x 2222215520916------y 10=1(34)[ ]A y 20=1B y 5=1C y 16=1D y 9=12222213. 已知ab <0，方程y=-2x +b 和bx 2+ay 2=ab 表示的曲线只可能是图中的 [ ]14.已知△一边的两个端点是、，另两边斜率的积是，那么顶点的轨迹方程是 ． ．． ．ABC A(7,0)B(70)C [ ]A x +y =49B +x 49=1C =1D 5y 147=12222---,x 355147514749492222y y x二、 填空题(每道小题 4分 共 8分 )1.已知双曲线的焦距是，则的值等于 ．x k 21+-y 5=18k 22.设双曲线，与恰是直线在轴与轴上的截距，那么双曲线的焦距等于 ．x a 22--y b=1(a >0,b >0)a b 3x +5y 15=0x y 22双曲线的标准方程及其简单的几何性质1．平面内到两定点E 、F 的距离之差的绝对值等于|EF |的点的轨迹是( )A ．双曲线B ．一条直线C ．一条线段D ．两条射线2．已知方程x 21＋k －y 21－k ＝1表示双曲线，则k 的取值范围是( )A ．－1<k <1B ．k >0C ．k ≥0D ．k >1或k <－13．动圆与圆x 2＋y 2＝1和x 2＋y 2－8x ＋12＝0都相外切，则动圆圆心的轨迹为( )A ．双曲线的一支B ．圆C ．抛物线D ．双曲线4．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＝1 C.x 23－y24＝1 D.y 23－x 24＝15．“ab <0”是“曲线ax 2＋by 2＝1为双曲线”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6．已知双曲线的两个焦点为F 1(－5，0)、F 2(5，0)，P 是此双曲线上的一点，且PF 1⊥PF 2，|PF 1|·|PF 2|＝2，则该双曲线的方程是( ) A.x 22－y 23＝1 B.x 23－y 22＝1 C.x 24－y 2＝1 D ．x 2－y24＝17．已知点F 1(－4,0)和F 2(4,0)，曲线上的动点P 到F 1、F 2距离之差为6，则曲线方程为( )A.x 29－y 27＝1B.x 29－y 27＝1(y >0)C.x 29－y 27＝1或x 27－y 29＝1 D.x 29－y 27＝1(x >0) 8．已知双曲线的左、右焦点分别为F 1、F 2，在左支上过F 1的弦AB 的长为5，若2a ＝8，那么△ABF 2的周长是( )A ．16B ．18C ．21D ．26 9．已知双曲线与椭圆x 29＋y 225＝1共焦点，它们的离心率之和为145，双曲线的方程是( )A.x 212－y 24＝1B.x 24－y 212＝1 C ．－x 212＋y 24＝1D ．－x 24＋y 212＝110．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( )A.x 212－y 224＝1B.y 212－x 224＝1C.y 224－x 212＝1 D.x 224－y 212＝111．若0<k <a ，则双曲线x 2a 2－k 2－y 2b 2＋k 2＝1与x 2a 2－y 2b 2＝1有( )A ．相同的实轴B ．相同的虚轴C ．相同的焦点D ．相同的渐近线12．中心在坐标原点，离心率为53的双曲线的焦点在y 轴上，则它的渐近线方程为( )A ．y ＝±54xB ．y ＝±45xC ．y ＝±43x D ．y ＝±34x 13．双曲线x 2b 2－y 2a 2＝1的两条渐近线互相垂直，那么该双曲线的离心率为( )A ．2 B. 3 C. 2 D.3214．双曲线x 29－y 216＝1的一个焦点到一条渐近线的距离等于( )A. 3 B ．3 C ．4 D ．2 二、填空题15．双曲线的焦点在x 轴上，且经过点M (3,2)、N (－2，－1)，则双曲线标准方程是________．16．过双曲线x 23－y 24＝1的焦点且与x 轴垂直的弦的长度为________．17．如果椭圆x 24＋y 2a 2＝1与双曲线x 2a －y 22＝1的焦点相同，那么a ＝________.18．双曲线x 24＋y 2b ＝1的离心率e ∈(1,2)，则b 的取值范围是________．19．椭圆x24＋y2a2＝1与双曲线x2a2－y2＝1焦点相同，则a＝________.20．双曲线以椭圆x29＋y225＝1的焦点为焦点，它的离心率是椭圆离心率的2倍，求该双曲线的方程为________．双曲线及其标准方程习题答案一、单选题1. B2. C3. A4. D5. B6. C7. B8. B9. C 10. A 11. C 12. A 13.B 14. D二、填空题1. 10 2. 234双曲线的标准方程及其简单的几何性质（答案）1、[答案] D2、[答案] A [解析]由题意得(1＋k)(1－k)>0，∴(k－1)(k＋1)<0，∴－1<k<1.3、[答案] A [解析]设动圆半径为r，圆心为O，x2＋y2＝1的圆心为O1，圆x2＋y2－8x＋12＝0的圆心为O2，由题意得|OO1|＝r＋1，|OO2|＝r＋2，∴|OO2|－|OO1|＝r＋2－r－1＝1<|O1O2|＝4，由双曲线的定义知，动圆圆心O的轨迹是双曲线的一支．4、[答案] B [解析]由题意知双曲线的焦点在y轴上，且a＝1，c＝2，∴b2＝3，双曲线方程为y2－x23＝1.5、[答案] C [解析]ab<0⇒曲线ax2＋by2＝1是双曲线，曲线ax2＋by2＝1是双曲线⇒ab<0.6、[答案] C [解析]∵c＝5，|PF1|2＋|PF2|2＝|F1F2|2＝4c2，∴(|PF1|－|PF2|)2＋2|PF1|·|PF2|＝4c2，∴4a2＝4c2－4＝16，∴a2＝4，b2＝1.7、[答案] D [解析]由双曲线的定义知，点P 的轨迹是以F1、F2为焦点，实轴长为6的双曲线的右支，其方程为：x29－y27＝1(x>0)8、[答案] D [解析]|AF2|－|AF1|＝2a＝8，|BF2|－|BF1|＝2a＝8，∴|AF 2|＋|BF 2|－(|AF 1|＋|BF 1|)＝16，∴|AF 2|＋|BF 2|＝16＋5＝21，∴△ABF 2的周长为|AF 2|＋|BF 2|＋|AB |＝21＋5＝26. 9、[答案] C [解析] ∵椭圆x 29＋y 225＝1的焦点为(0，±4)，离心率e ＝45，∴双曲线的焦点为(0，±4)，离心率为145－45＝105＝2，∴双曲线方程为：y 24－x 212＝1.10、[答案] B [解析] 与双曲线x 22－y 2＝1有共同渐近线的双曲线方程可设为x 22－y 2＝λ(λ≠0)，又因为双曲线的焦点在y 轴上， ∴方程可写为y 2－λ－x 2－2λ＝1.又∵双曲线方程的焦点为(0，±6)，∴－λ－2λ＝36.∴λ＝－12. ∴双曲线方程为y 212－x 224＝1.11、[答案] C [解析] ∵0<k <a ，∴a 2－k 2>0.∴c 2＝(a 2－k 2)＋(b 2＋k 2)＝a 2＋b 2.12、[答案] D [解析] ∵c a ＝53，∴c2a 2＝a 2＋b 2a2＝259，∴b 2a 2＝169，∴b a ＝43，∴a b ＝34. 又∵双曲线的焦点在y 轴上，∴双曲线的渐近线方程为y ＝±a b x ，∴所求双曲线的渐近线方程为y ＝±34x . 13、[答案] C [解析] 双曲线的两条渐近线互相垂直，则渐近线方程为：y ＝±x ，∴b a ＝1，∴b 2a 2＝c 2－a 2a2＝1，∴c 2＝2a 2，e ＝c a ＝ 2.14、[答案] C[解析] ∵焦点坐标为(±5,0)，渐近线方程为y ＝±43x ，∴一个焦点(5,0)到渐近线y ＝43x 的距离为4.15、[答案] x 273－y 275＝1 [解析] 设双曲线方程为：x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)又点M (3,2)、N (－2，－1)在双曲线上，∴⎩⎪⎨⎪⎧ 9a 2－4b 2＝14a 2－1b 2＝1，∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝73b 2＝75.16、[答案] 833 [解析] ∵a 2＝3，b 2＝4，∴c 2＝7，∴c ＝7，该弦所在直线方程为x ＝7，由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝7x 23－y 24＝1得y 2＝163，∴|y |＝433，弦长为833. 17、[答案] 1 [解析] 由题意得a >0，且4－a 2＝a ＋2，∴a ＝1.18、[答案] －12<b <0 [解析] ∵b <0，∴离心率e ＝4－b 2∈(1,2)，∴－12<b <0.19、[答案] 62 [解析] 由题意得4－a 2＝a 2＋1，∴2a 2＝3，a ＝62.焦点为(0，±4)，离心率e ＝c a ＝45，∴双曲线的离心率e 1＝2e ＝85，∴c 1a 1＝4a 1＝85，∴a 1＝52，∴b 21＝c 21－a 21＝16－254＝394，∴双曲线的方程为y 2254－x 2394＝1.20、[答案]y2254－x2394＝1 [解析]椭圆x29＋y225＝1中，a＝5，b＝3，c2＝16，。
双曲线解答题练习含答案
双曲线解答题练习1.如图，在以点O 为圆心，||4AB =为直径的半圆ADB 中，OD AB ⊥，P 是半圆弧上一点，30POB ∠=︒，曲线C 是满足||||||MA MB -为定值的动点M 的轨迹，且曲线C 过点P .（Ⅰ）建立适当的平面直角坐标系，求曲线C 的方程； （Ⅱ）设过点D 的直线l 与曲线C 相交于不同的两点E 、F . 若△OEF 的面积不小于．．．l 斜率的取值范围.2.双曲线的中心为原点O ，焦点在x 轴上，两条渐近线分别为12l l ，，经过右焦点F 垂直于1l 的直线分别交12l l ，于A B ，两点．已知OA AB OB 、、成等差数列，且BF 与FA 同向．（Ⅰ）求双曲线的离心率； （Ⅱ）设AB 被双曲线所截得的线段的长为4，求双曲线的方程．3.已知双曲线222x y -=的左、右焦点分别为1F ，2F ，过点2F 的动直线与双曲线相交于A B ，两点．（I ）若动点M 满足1111FM F A F B FO =++（其中O 为坐标原点），求点M 的轨迹方程；（II ）在x 轴上是否存在定点C ，使CA ·CB 为常数？若存在，求出点C 的坐标；若不存在，请说明理由．4.已知双曲线C 的方程为，离心率（1）求双曲线C 的方程；（2）如图，P 是双曲线C 上一点，A ，B 两点在双曲线C 的两条渐近线上，且分别位于第一、二象限，若，求面积的取值范围5．求一条渐近线方程是043=+y x ，一个焦点是()0,4的双曲线标准方程，并求此双曲线的离心率．（12分）22221(0,0)y x a b a b-=>>e =1,[,2]3AP PB λλ=∈AOB ∆6．双曲线()0222>=-a a y x 的两个焦点分别为21,F F ，P 为双曲线上任意一点，求证：21PF PO PF 、、成等比数列（O 为坐标原点）．（12分）7．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－13.（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l 与P 点的轨迹交于不同的两点A 、B ，若要使|MA |＝|MB |，试求k 的取值范围．（12分）8．已知不论b 取何实数，直线y=k x +b 与双曲线1222=-y x 总有公共点，试求实数k 的取值范围.（12分）9．设双曲线C 1的方程为)0,0(12222>>=-b a by a x ，A 、B 为其左、右两个顶点，P 是双曲线C 1上的任意一点，引QB ⊥PB ，QA ⊥PA ，AQ 与BQ 交于点Q. （1）求Q 点的轨迹方程;（2）设（1）中所求轨迹为C 2，C 1、C 2的离心率分别为e 1、e 2，当21≥e 时，e 2的取值范围（14分）10．某中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告：正西、正北两个观测点同时听到了一声巨响，正东观测点听到的时间比其他两观测点晚4s. 已知各观测点到该中心的距离都是1020m. 试确定该巨响发生的位置.(假定当时声音传播的速度为340m/ s :相关各点均在同一平面上).（14分）双曲线练习题答案1.如图，在以点O 为圆心，||4AB =为直径的半圆ADB中，OD AB ⊥，P 是半圆弧上一点，30POB ∠=︒，曲线C是满足||||||MA MB -为定值的动点M 的轨迹，且曲线C 过点P .（Ⅰ）建立适当的平面直角坐标系，求曲线C 的方程； （Ⅱ）设过点D 的直线l 与曲线C 相交于不同的两点E 、F .若△OEF 的面积不小于．．．l 斜率的取值范围.解：（Ⅰ）以O 为原点，AB 、OD 所在直线分别为x 轴、y 轴，建立平面直角坐标系，则A （-2，0），B （2，0），D (0,2),P （1,3），依题意得｜MA ｜-｜MB ｜=｜PA ｜-｜PB ｜＝221321)32(2222＝）（+--++＜｜AB ｜＝4.∴曲线C 是以原点为中心，A 、B 为焦点的双曲线. 设实半轴长为a ，虚半轴长为b ，半焦距为c ，则c ＝2，2a ＝22，∴a 2=2,b 2=c 2-a 2=2.∴曲线C 的方程为12222=-y x . 解法2：同解法1建立平面直角坐标系，则依题意可得｜MA ｜-｜MB ｜=｜PA ｜-｜PB ｜＜ ｜AB ｜＝4.∴曲线C 是以原点为中心，A 、B 为焦点的双曲线.设双曲线的方程为a by a x (12222=-＞0，b ＞0）.则由 ⎪⎩⎪⎨⎧=+=-411322222b a ba ）（解得a 2=b 2=2, ∴曲线C 的方程为.12222=-y x (Ⅱ)解法1：依题意，可设直线l 的方程为y ＝kx +2，代入双曲线C 的方程并整理得（1-K 2）x 2-4kx-6=0. ∵直线l 与双曲线C 相交于不同的两点E 、F ，∴ ⎪⎩⎪⎨⎧-⨯+-=∆≠0)1(64)4(01222k k k －⇔1k k ≠±⎧⎪⎨<<⎪⎩ ∴k ∈（-3,-1）∪（-1，1）∪（1，3）.设E （x ，y ），F (x 2,y 2)，则由①式得x 1+x 2=k x x kk --=-16,14212,于是 ｜EF ｜＝2212221221))(1()()(x x k x y x x -+=++-＝.132214)(1222212212kk k x x x x k --⋅+=-+⋅+而原点O 到直线l 的距离d ＝212k+，∴S △DEF =.132213221122121222222kk k k k k EF d --=--⋅+⋅+⋅=⋅ 若△OEF 面积不小于22,即S △OEF 22≥，则有 解得.22,022********2≤≤-≤--⇔≥--k k k k k ③综合②、③知，直线l 的斜率的取值范围为[-2，-1]∪(1-,1) ∪(1, 2).解法2：依题意，可设直线l 的方程为y ＝kx +2，代入双曲线C 的方程并整理， 得（1-K 2）x 2-4kx -6=0.∵直线l 与双曲线C 相交于不同的两点E 、F ，∴ 22210(4)46(1)0k k k ⎧≠⎪⎨∆=-+⨯->⎪⎩－⇔1k k ≠±⎧⎪⎨<<⎪⎩ .∴k ∈（-3，-1）∪（-1，1）∪（1，3）. 设E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),则由①式得｜x 1-x 2｜=.132214)(22221221kk kx x x x --=-∆=-+ ③当E 、F 在同一去上时（如图1所示），S △OEF ＝;21212121x x OD x x OD S S ODE ODF -⋅=-⋅=-∆∆ 当E 、F 在不同支上时（如图2所示）.+=∆∆ODF OEF S S S △ODE =.21)(212121x x OD x x OD -⋅=+⋅ 综上得S △OEF ＝,2121x x OD -⋅于是 由｜OD ｜＝2及③式，得S △OEF =.132222kk --若△OEF 面积不小于2则有即,22,2≥∆OEF S.22,022*******2≤≤-≤-⇔≥--k k k k k 解得 ④综合②、④知，直线l 的斜率的取值范围为[-2，-1]∪（-1，1）∪（1，2）.2. （Ⅰ）设OA m d =-，AB m =，OB m d =+由勾股定理可得：222()()m d m m d -+=+得：14d m =，tan b AOF a ∠=，4tan tan 23AB AOB AOF OA ∠=∠== 由倍角公式∴22431ba b a =⎛⎫- ⎪⎝⎭，解得12b a =,则离心率2e =．（Ⅱ）过F 直线方程为()ay x c b=--,与双曲线方程22221x y a b -=联立将2a b =，c =代入，化简有22152104x x b b-+=将数值代入，有4=解得3b = 故所求的双曲线方程为221369x y -=。
解析几何(2) 双曲线(含答案)
第6课时 双曲线1．了解双曲线的定义、几何图形和标准方程及简单性质． 2．了解双曲线的实际背景及双曲线的简单应用． 3．理解数形结合的思想．【梳理自测】一、双曲线的概念已知点F 1(－4，0)和F 2(4，0)，一曲线上的动点P 到F 1，F 2距离之差为6，该曲线方程是________．答案：x 29－y27＝1(x≥3)◆此题主要考查了以下内容：平面内与两个定点F 1，F 2(|F 1F 2|＝2c ＞0)的距离的差的绝对值为常数(小于|F 1F 2|且不等于零)的点的轨迹叫做双曲线．这两个定点叫双曲线的焦点，两焦点间的距离叫做焦距．集合P ＝{M||MF 1|－|MF 2||＝2a}，|F 1F 2|＝2c ，其中a 、c 为常数且a ＞0，c ＞0； (1)当2a ＜2c 时，P 点的轨迹是双曲线； (2)当2a ＝2c 时，P 点的轨迹是两条射线； (3)当2a ＞2c 时，P 点不存在． 二、双曲线标准方程及性质1．(教材改编)双曲线x 210－y22＝1的焦距为( )A ．3 2B ．4 2C ．3 3D ．4 32．双曲线y 2－x 2＝2的渐近线方程是( )A ．y ＝±xB ．y ＝±2xC ．y ＝±3xD ．y ＝±2x3．已知双曲线x 2a 2－y25＝1的右焦点为(3，0)，则该双曲线的离心率等于( )A .31414 B .324 C .32D .434．双曲线mx2＋y2＝1的虚轴长是实轴长的2倍，则m＝________．答案：1.D 2.A 3.C 4.－1 4◆此题主要考查了以下内容：考向一双曲线的定义及标准方程(1)(2014·陕西师大附中模拟)设过双曲线x2－y2＝9左焦点F1的直线交双曲线的左支于点P，Q，F2为双曲线的右焦点．若|PQ|＝7，则△F2PQ的周长为( ) A．19 B．26C．43 D．50(2)已知双曲线x2a2－y2b2＝1(a＞0，b＞0)和椭圆x216＋y29＝1有相同的焦点，且双曲线的离心率是椭圆离心率的两倍，则双曲线的方程为________．【审题视点】(1)利用双曲线定义|PF2|－|QF2|＝2a及三角形周长的计算求解．(2)已知双曲线的焦点及离心率求双曲线方程．【典例精讲】(1)如图，由双曲线的定义可得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 2|－|PF 1|＝2a ，|QF 2|－|QF 1|＝2a ，将两式相加得|PF 2|＋|QF 2|－|PQ|＝4a ， ∴△F 2PQ 的周长为|PF 2|＋|QF 2|＋|PQ| ＝4a ＋|PQ|＋|PQ|＝4×3＋2×7＝26.(2)椭圆x 216＋y 29＝1的焦点坐标为F 1(－7，0)，F 2(7，0)，离心率为e ＝74.由于双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1与椭圆x 216＋y 29＝1有相同的焦点，因此a 2＋b 2＝7.又双曲线的离心率e ＝a 2＋b 2a ＝7a ，所以7a ＝274，所以a ＝2，b 2＝c 2－a 2＝3，故双曲线的方程为x 24－y23＝1.【答案】 (1)B (2)x 24－y23＝1【类题通法】 (1)涉及到双曲线上的点到焦点的距离问题时，经常考虑双曲线的定义． (2)当已知双曲线的焦点不明确而又无法确定时，其标准方程可设为x 2m －y2n ＝1(mn ＞0)，这样可避免讨论和复杂的计算；也可设为Ax 2＋By 2＝1(AB ＜0)，这种形式在解题时更简便；(3)当已知双曲线的渐近线方程bx±ay ＝0，求双曲线方程时，可设双曲线方程为b 2x 2－a 2y 2＝λ(λ≠0)，据其他条件确定λ的值；(4)与双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1有相同的渐近线的双曲线方程可设为x 2a 2－y2b 2＝λ(λ≠0)，据其他条件确定λ的值．1．根据下列条件，求双曲线方程：(1)与双曲线x 29－y216＝1有共同的渐近线，且过点(－3，23)；(2)与双曲线x 216－y24＝1有公共焦点，且过点(32，2)．解析：(1)设所求双曲线方程为x 29－y216＝λ(λ≠0)，将点(－3，23)代入得λ＝14，∴所求双曲线方程为x 29－y 216＝14，即x 294－y24＝1. (2)设双曲线方程为x 216－k －y24＋k ＝1，将点(32，2)代入得k ＝4(k ＝－14舍去)． ∴所求双曲线方程为x 212－y28＝1.考向二 双曲线的性质及应用(1)(2014·哈尔滨模拟)已知P 是双曲线x 2a 2－y2b2＝1(a ＞0，b ＞0)上的点，F 1，F 2是其焦点，双曲线的离心率是54，且PF 1→·PF 2→＝0，若△PF 1F 2的面积为9，则a ＋b 的值为( )A ．5B ．6C ．7D ．8(2)F 1、F 2分别是双曲线x 2a 2－y2b 2＝1(a ＞0，b ＞0)的左、右焦点，过F 1的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于A 、B 两点．若△ABF 2是等边三角形，则该双曲线的离心率为( )A ．2B .7C .13D .15【审题视点】 (1)利用PF 1→ ·PF 2→＝0及e ＝54转化为a ，b 的方程组．(2)利用双曲线定义及余弦定理求a 与c 的关系． 【典例精讲】 (1)由PF 1→·PF 2→＝0，得PF 1→⊥PF 2→，设|PF 1→|＝m ，|PF 2→|＝n ，不妨设m ＞n ，则m 2＋n 2＝4c 2，m －n ＝2a ，12mn ＝9，c a ＝54，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝4，c ＝5， ∴b ＝3，∴a ＋b ＝7，故选C . (2)如图，由双曲线定义得，|BF 1|－|BF 2|＝|AF 2|－|AF 1|＝2a ，因为△ABF 2是正三角形，所以|BF 2|＝|AF 2|＝|AB|，因此|AF 1|＝2a ，|AF 2|＝4a ，且∠F 1AF 2＝120°，在△F 1AF 2中，4c 2＝4a 2＋16a 2＋2×2a ×4a ×12＝28a 2，所以e ＝7，故选B .【答案】 (1)C (2)B【类题通法】 (1)求双曲线的离心率，就是求c 与a 的比值，一般不需要具体求出a ，c 的值，只需列出关于a ，b ，c 的方程或不等式解决即可．(2)双曲线的离心率与渐近线方程之间有着密切的联系，二者之间可以互求．2．(2014·济南模拟)过双曲线x 2a 2－y2b 2＝1(a ＞0，b ＞0)的一个焦点F 作一条渐近线的垂线，若垂足恰在线段OF(O 为原点)的垂直平分线上，则双曲线的离心率为________．解析：如图所示，不妨设F 为右焦点，过F 作FP 垂直于一条渐近线，垂足为P ，过P 作PM⊥OF 于M.由已知得M 为OF 的中点，由射影定理知|PF|2＝|FM||FO|，又F(c ，0)，渐近线方程为bx －ay ＝0，∴|PF|＝bcb 2＋a2＝b ，∴b 2＝c 2·c ，即2b 2＝c 2＝a 2＋b 2，∴a 2＝b 2，∴e ＝c a ＝ 1＋b2a2＝ 2.答案： 2考向三 直线与双曲线的综合应用已知双曲线C ：x 2a2－y 2＝1(a ＞0)与l ：x ＋y ＝1相交于两个不同的点A 、B ，l与y 轴交于点P ，若PA →＝512PB →，则a ＝________．【审题视点】 联立方程组，利用P 、A 、B 坐标之间的关系，建立a 的方程． 【典例精讲】 因为双曲线C 与直线l 相交于两个不同的点，故知方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2a2－y 2＝1，x ＋y ＝1有两组不同的实数解，消去y 并整理，得(1－a 2)x 2＋2a 2x －2a 2＝0，实数a 应满足⎩⎪⎨⎪⎧a ＞0，1－a 2≠0，4a 4＋8a 2（1－a 2）＞0， 解得0＜a ＜2且a≠1. 设A(x 1，y 1)、B(x 2，y 2)， 由一元二次方程根与系数的关系， 得x 1＋x 2＝2a2a 2－1，①x 1x 2＝2a2a 2－1，②又P(0，1)，由PA →＝512PB →，得(x 1，y 1－1)＝512(x 2，y 2－1)，从而x 1＝512x 2，③ 由①③，解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1＝517·2a 2a 2－1，x 2＝1217·2a 2a 2－1代入②， 得517×1217×⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 2a 2－12＝2a 2a 2－1， 即2a 2a 2－1＝28960，解得a ＝1713，⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＝－1713舍去. 【答案】1713【类题通法】 (1)判断直线l 与双曲线E 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)代入双曲线E 的方程F(x ，y)＝0，消去y(也可以消去x)得到一个关于变量x(或变量y)的一元方程．即⎩⎪⎨⎪⎧Ax ＋By ＋C ＝0F （x ，y ）＝0，消去y 后得ax 2＋bx ＋c ＝0.由此转化为两点坐标的关系．(2)特殊情况考虑与渐近线平行的直线与双曲线的位置关系，数形结合求解．3．已知点A(－2，0)，点B(2，0)，且动点P 满足|PA|－|PB|＝2，则动点P 的轨迹与直线y ＝k(x －2)有两个交点的充要条件为k∈________．解析：由已知得动点P 的轨迹为一双曲线的右支且2a ＝2，c ＝2，则b ＝c 2－a 2＝1，∴P 点的轨迹方程为x 2－y 2＝1(x ＞0)，其一条渐近线方程为y ＝x.若P 点的轨迹与直线y ＝k(x －2)有两个交点，则需k∈(－∞，－1)∪(1，＋∞)．答案：(－∞，－1)∪ (1，＋∞)双曲线与渐近线的关系不清致误(2014·浙江温州适应性测试)已知F 1，F 2为双曲线Ax 2－By 2＝1的焦点，其顶点是线段F 1F 2的三等分点，则其渐近线的方程为( )A ．y ＝±22xB ．y ＝±24xC ．y ＝±xD ．y ＝±22x 或y ＝±24x 【正解】 依题意c ＝3a ，∴c 2＝9a 2.又c 2＝a 2＋b 2， ∴b 2a 2＝8，b a ＝22，a b ＝24.故选D . 【答案】 D【易错点】 (1)默认为双曲线焦点在x 轴其渐近线为y ＝±ba x ，而错选为A .(2)把双曲线认为等轴双曲线而错选为C .(3)把a ，b ，c 的关系与椭圆c 2＝a 2－b 2混淆致错．【警示】 (1)对于方程x 2a 2－y 2b 2＝1来说，求渐近线方程就相当于求ba 的值，但要分焦点的位置是在x 轴还是在y 轴上，此题没有给出焦点的位置，其渐近线斜率有四种情况．(2)渐近线为y ＝±b a x 所对应的双曲线为x 2a 2－y2b 2＝λ(λ≠0)．当λ＞0时，表示焦点在x 轴上，当λ＜0时，焦点在y 轴上．1．(2013·高考福建卷)双曲线x 24－y 2＝1的顶点到其渐近线的距离等于( )A .25B .45C .255 D .455解析：选C .求出双曲线的顶点和渐近线，再利用距离公式求解．双曲线的渐近线为直线y ＝±12x ，即x±2y ＝0，顶点为(±2，0)，∴所求距离为d ＝|±2±0|5＝255. 2．(2013·高考广东卷)已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为F(3，0)，离心率等于32，则C 的方程是( )A .x 24－y 25＝1 B .x 24－y25＝1 C .x 22－y 25＝1 D .x 22－y25＝1 解析：选B .求双曲线的标准方程需要确定焦点位置及参数a ，b 的值．右焦点为F(3，0)说明两层含义：双曲线的焦点在x 轴上；c ＝3.又离心率为c a ＝32，故a ＝2，b 2＝c 2－a 2＝32－22＝5，故C 的方程为x 24－y25＝1，选B .3．(2013·高考北京卷)双曲线x 2－y2m＝1的离心率大于2的充分必要条件是( )A ．m ＞12B ．m ≥1C ．m ＞1D ．m ＞2解析：选C .用m 表示出双曲线的离心率，并根据离心率大于2建立关于m 的不等式求解．∵双曲线x 2－y2m＝1的离心率e ＝1＋m ，又∵e ＞2，∴1＋m ＞2，∴m ＞1.4．(2013·高考湖北卷)已知0＜θ＜π4，则双曲线C 1：x 2cos 2θ－y 2sin 2θ＝1与C 2：y2sin 2θ－x2sin 2θtan 2θ＝1的( )A ．实轴长相等B ．虚轴长相等C ．焦距相等D ．离心率相等解析：选D .先根据θ的范围，确定双曲线方程的类型，判断焦点所在的坐标轴，然后分析双曲线C 1和C 2的实轴长、虚轴长、焦距、离心率是否相等．双曲线C 1的焦点在x 轴上，a ＝cos θ，b ＝sin θ，c ＝1，因此离心率e 1＝1cos θ；双曲线C 2的焦点在y 轴上，由于0<θ<π4，所以a ＝sin θ，b ＝sin θtan θ，c ＝sin 2θ＋sin 2θtan 2θ，因此离心率e 2＝sin 2θ＋sin 2θtan 2θsin θ＝sin θ1＋tan 2θsin θ＝1cos θ. 故两条双曲线的实轴长、虚轴长、焦距都不相等，离心率相等。
双曲线标准方程及性质(有答案)
图形
标准方程 范围 顶点 轴长 焦点 焦距 对称性 离心率 渐近线方 程 3、实轴和虚轴等长的双曲线称为等轴双曲线．
线上，线段PF1的中点坐标为(0,2)，则双曲线的方程是( ) A.－y2＝1 B．x2－＝1 C.－＝1 D.－＝1 10．已知双曲线－＝1的左、右焦点分别为F1、F2，若双曲线上一 点P使∠F1PF2＝90°，则△F1PF2的面积是( ) A．12 B．16 C．24 D．32 二、填空题 11．若双曲线x2－y2＝1右支上一点P(a，b)到直线y＝x的距离是， 则a＋b＝________. 12．已知圆(x＋4)2＋y2＝25的圆心为M1，圆(x－4)2＋y2＝1的圆心 为M2，动圆与这两圆外切，则动圆圆心的轨迹方程为____________． 13．若双曲线－＝1(m>0，n>0)和椭圆＋＝1(a>b>0)有相同的焦点 F1，F2，M为两曲线的交点，则|MF1|·|MF2|等于________． 14．已知双曲线x2－y2＝m与椭圆2x2＋3y2＝72有相同的焦点，则m 的值为________． 三、解答题 15．设声速为a米/秒，在相距10a米的A、B两哨所，听到炮弹爆炸 声的时间差6秒，求炮弹爆炸点所在曲线的方程．
第2课时 双曲线的简单几何性质
一、选择题 1．[答案] C [解析] ∵椭圆＋＝1的焦点为(0，±4)，离心率e＝， ∴双曲线的焦点为(0，±4)，离心率为－＝＝2，∴双曲线方程为： －＝1.
2．[答案] B [解析] 与双曲线－y2＝1有共同渐近线的双曲线方程可设为－y2＝ λ(λ≠0)， 又因为双曲线的焦点在y轴上，∴方程可写为－＝1. 又∵双曲线方程的焦点为(0，±6)，∴－λ－2λ＝36.∴λ＝－12.∴双 曲线方程为－＝1. 3． [答案] C [解析] ∵0<k<a，∴a2－k2>0.∴c2＝(a2－k2)＋(b2＋k2)＝a2＋b2. 4． [答案] D [解析] ∵＝，∴＝＝，∴＝，∴＝，∴＝. 又∵双曲线的焦点在y轴上，∴双曲线的渐近线方程为y＝±x， ∴所求双曲线的渐近线方程为y＝±x. 5．[答案] C [解析] 本小题主要考查双曲线的方程及双曲线的性质． 由题意得b2＝2，∴F1(－2,0)，F2(2,0)，又点P(，y0)在双曲线上， ∴y＝1， ∴·＝(－2－，－y0)·(2－，－y0)＝－1＋y＝0，故选C. 6．[答案] B [解析] 设双曲线方程为－＝1(a>0，b>0)． ∵△MF1F2为等腰三角形，∠F1MF2＝120°，∴∠MF1F2＝30°， ∴tan30°＝＝，＝， ＝1－()2＝，()2＝，∴e＝. 7．[答案] D [解析] 由已知Δ＝b2－4ac<0，∴c2－a2－4ac<0. ∴()2－4()－1<0，即e2－4e－1<0.∴2－<e<2＋.又e>1，故1<e<2＋. 8．[答案] D [解析] 由题意c2＝3m2－5n2＝2m2＋3n2，∴m2＝8n2，
双曲线经典练习题总结(带答案)
双曲线经典练习题总结(带答案)1.选择题1.以椭圆x^2/169 + y^2/64 = 1的顶点为顶点，离心率为2的双曲线方程为C，当顶点为(±4,0)时，a=4，c=8，b=√(a^2+c^2)=4√5，双曲线方程为x^2/16 - y^2/20 = 1；当顶点为(0,±3)时，a=3，c=6，b=√(a^2+c^2)=3√5，双曲线方程为y^2/9 - x^2/5 = 1，所以答案为C。
2.双曲线2x^2 - y^2 = 8化为标准形式为x^2/4 - y^2/8 = 1，所以实轴长为2a = 4，答案为C。
3.若a>1，则双曲线2x^2/a^2 - y^2 = 1的离心率的取值范围是C。
由双曲线方程得离心率e = √(a^2+1)/a，所以c^2 =a^2+b^2 = a^2(a^2+1)/(a^2-1)，代入离心率公式得√(a^2+1)/a = 2，解得a = 2，所以答案为C。
4.已知双曲线C：2x^2/a^2 - 2y^2/b^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D。
由双曲线方程得离心率e = √(a^2+b^2)/a = 2，所以b^2 = 3a^2，又因为点(4,0)到渐近线的距离为c/a，所以c^2 = a^2+b^2 = 4a^2，代入双曲线方程得4x^2/a^2 - 2y^2/3a^2 = 1，化简得y^2 = 6x^2/5，所以渐近线方程为y = ±√(6/5)x，代入点(4,0)得距离为2√5，所以答案为D。
5.双曲线C：x^2/4 - y^2/16 = 1的右焦点坐标为F(6,0)，一条渐近线的方程为y = x，设点P在第一象限，由于|PO| = |PF|，则点P的横坐标为4，纵坐标为3，所以△PFO的底边长为6，高为3，面积为9，所以答案为A。
6.若双曲线C：2x^2/a^2 - 2y^2/b^2 = 1(a>0，b>0)的一条渐近线被圆(x-2)^2 + y^2 = 4所截得的弦长为2，则b^2 = a^2-4，圆心为(2,0)，半径为2，设截弦的两个交点为P和Q，则PQ = 2，所以PQ的中点M在圆上，即M为(5/2,±√(3)/2)，所以PM = √(a^2-25/4)±√(3)/2，由于PM = PQ/2 = 1，所以(a^2-25/4)+(3/4) = 1，解得a = √(29)/2，所以答案为B。
双曲线试题及答案
双曲线试题及答案1. 已知双曲线的方程为 \(\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} =1\)，其中 \(a = 3\)，\(b = 4\)，求双曲线的焦点坐标。
答案：双曲线的焦点坐标为 \((\pm\sqrt{a^2 + b^2}, 0)\)，代入 \(a = 3\) 和 \(b = 4\)，得到焦点坐标为 \((\pm 5, 0)\)。
2. 双曲线 \(\frac{x^2}{9} - \frac{y^2}{16} = 1\) 的渐近线方程是什么？答案：双曲线的渐近线方程为 \(y = \pm\frac{b}{a}x\)，代入\(a = 3\) 和 \(b = 4\)，得到渐近线方程为 \(y =\pm\frac{4}{3}x\)。
3. 如果一个双曲线的中心在原点，且通过点 \((2, 3)\)，并且其一条渐近线方程为 \(y = 2x\)，求双曲线的方程。
答案：设双曲线方程为 \(\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2}= 1\)，由于渐近线方程为 \(y = 2x\)，可知 \(\frac{b}{a} = 2\)。
将点 \((2, 3)\) 代入方程得 \(\frac{4}{a^2} - \frac{9}{b^2} =1\)。
联立 \(b = 2a\) 解得 \(a = 1\)，\(b = 2\)，因此双曲线方程为 \(x^2 - \frac{y^2}{4} = 1\)。
4. 已知双曲线 \(\frac{x^2}{16} - \frac{y^2}{9} = 1\) 与直线\(y = mx + 1\) 相交，求直线的斜率 \(m\) 的取值范围。
答案：将直线方程代入双曲线方程，得到 \(\frac{x^2}{16} -\frac{(mx + 1)^2}{9} = 1\)。
整理得 \((9 - 16m^2)x^2 - 32mx -70 = 0\)。
双曲线专题复习(附答案).doc
双曲线专题考点1双曲线的定义及标准方程题型L运用双曲线的定义21.设P为双曲线X2-^— = }上的一点F|、F?是该双曲线的两个焦点，若|PF,|： |PF2|=3： 2,贝O A PF,F2的面积为12（）A. 6A/3B. 12C. 12-\/3D. 24解析：a = l,b =厄c = g由|Pg|:|Pg|=3:2 ①又\PF}\-\PF2 1= 2。
= 2,②由①、②解得|P鸟|=6,哗 |= 4.・."再\2+\PF2『=5ZI昭St. . PF】F?为直角三角形，•.•S AP时，=-|PF, |-|PF2 |= L X 6X4=12.故选B。
2 2X2 v22.P是双曲线土—土 = 1（。
〉0,人>0）左支上的一点，F|、F2分别是左、右焦点，且焦距为2c,则AP4凡的内/ /?-切圆的圆心的横坐标为（）（A）—a（B）-h（C）—c（D）a + h-c［解析］设△Pg%的内切圆的圆心的横坐标为工°，由圆的切线性质知，PF^ — PR =| c — x（）| — | 天）—（―c） |= 2a => 天）=~a 题型2求双曲线的标准方程X2 y2f—3.己知双曲线C与双曲线\—二二1有公共焦点，且过点（3扼，2）.求双曲线C的方程.16 42 2［解析］解法一：设双曲线方程为二一仁二1.由题意易求c=2V5.ci~ b~又双曲线过点（3扼，2）,一兰二1. a2 b2又・.•/+序=（2妁2,・・.表12,度=8.X2 V2故所求双曲线的方程为壬一：二1.12 o2 2解法二：设双曲线方程为= 1, 16-k 4 + k2 2将点（3石，2）代入得妇4,所以双曲线方程为壬一：=1.12 84.己知双曲线的渐近线方程是），=±号，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/ 一4、2 =人,当人>0时，化为—-^ = 1, /.2J —=10.-./1 = 20,九4 V 4 4 当人<0时，化为土 —二=1人-A4..•2苧=10.・.人=—20,22综上，双曲线方程为土-匕=1或--—=120 5 5 205.以抛物线尸=8& 的焦点F 为右焦点，且两条渐近线是x ±^y = 0的双曲线方程为.［解析］抛物线y 2 = 8A /3X 的焦点F 为时,0）,设双曲线方程为J —3；/=人，.・.牛二（2占尸.・.人=9 ,双曲22线方程为—-^- = 19 36 .己知点M （—3,0）, N （3,0）, B （l,0）,动圆C 与直线枷切于点B,过M 、N 与圆C 相切的两直线相交于点P,则P 点的轨迹方程为A. x~ —= 1(X < — 1)822B. x~ —-- — 1 (x > 1)C. x~ + -— — 1 (x> 0)8 8D. x~ —-— = 1 (x >1)［解析1PM —PN = BM —BN =2, F 点的轨迹是以M 、N 为焦点、,实轴长为2的双曲线的右支，选B考点2双曲线的几何性质 题型1求离心率或离心率的范围7.已知双曲线十一± = 1,（。
初中数学竞赛辅导讲义及习题解答含答案共30讲改好278页
初中数学竞赛辅导讲义及习题解答含答案共30讲改好278页初中奥数辅导讲义培优计划（星空课堂）第一讲走进追问求根公式第二讲判别式——二次方程根的检测器第三讲充满活力的韦达定理第四讲明快简捷—构造方程的妙用第五讲一元二次方程的整数整数解第六讲转化—可化为一元二次方程的方程第七讲化归—解方程组的基本思想第八讲由常量数学到变量数学第九讲坐标平面上的直线第十讲抛物线第十一讲双曲线第十二讲方程与函数第十三讲怎样求最值第十四讲图表信息问题第十五讲统计的思想方法第十六讲锐角三角函数第十七讲解直角三角形第十八讲圆的基本性质第十九讲转化灵活的圆中角2第二十讲直线与圆第二十一讲从三角形的内切圆谈起第二十二讲园幂定理第二十三讲圆与圆第二十四讲几何的定值与最值第二十五讲辅助圆第二十六讲开放性问题评说第二十七讲动态几何问题透视第二十八讲避免漏解的奥秘第二十九讲由正难则反切入第三十讲从创新构造入手3第一讲走进追问求根公式形如a某2b某c0（a0）的方程叫一元二次方程，配方法、公式法、因式分解法是解一元二次方程的基本方法。
而公式法是解一元二次方程的最普遍、最具有一般性的方法。
求根公式某1,2bb24ac内涵丰富：它包含了初中阶段已学过的全部代数运算；它回答了2a一元二次方程的诸如怎样求实根、实根的个数、何时有实根等基本问题；它展示了数学的简洁美。
降次转化是解方程的基本思想，有些条件中含有(或可转化为)一元二次方程相关的问题，直接求解可能给解题带来许多不便，往往不是去解这个二次方程，而是对方程进行适当的变形来代换，从而使问题易于解决。
解题时常用到变形降次、整体代入、构造零值多项式等技巧与方法。
【例题求解】【例1】满足(n2n1)n21的整数n有个。
思路点拨：从指数运算律、±1的特征人手，将问题转化为解方程。
【例2】设某1、某2是二次方程某2某30的两个根，那么某134某2219的值等于（）A、一4B、8C、6D、0思路点拨：求出某1、某2的值再代入计算，则计算繁难，解题的关键是利用根的定义及变形，使多项式降次，如某123某1，某223某2。
初中数学竞赛辅导讲义及习题解答 第讲 双曲线
第11讲双曲线形如()的函数叫做反比例函数,它的图象是由两款曲线组成的双曲线,与双曲线相关的知识有：1．双曲线解析式中的系数决定图象的大致位置及随变化的状况．2．双曲线图象上的点是关于原点O成中心对称,在>0时函数的图象关于直线轴对称。
在<0时函数的图象关于直线轴对称．3．自变量的取值是不等于零的全体实数,双曲线向坐标轴无限延伸但不能接近坐标轴．【例题求解】【例1】已知反比例函数的图象与直线和过同1点,则当时,这个反比例函数的函数值随的增大而(填增大或减小)．思路点拨确定的值,只需求出双曲线上1点的坐标即可．注：(1)解与反比函数相关问题时,充分考虑它的对称性(关于原点O中心称,关于轴对称),这样既能从整上思考问题,又能提高思维的周密性．(2)1个常用命题：如图,设点A是反比例函数()的图象上1点,过A作AB⊥轴于B,过A作AC⊥轴于C,则①S△AOB=。
②S矩形OBAC=．【例2】如图,正比例函数()与反比例函数的图象相交于A.C两点,过A作AB⊥轴于B,连结BC,若S△ABC的面积为S,则( )A．S=1 B．S =2 C．S= D．S=思路点拨运用双曲线的对称性,导出S△AOB与S△OBC的关系．【例3】如图,已知1次函数和反比例函数()的图象在第1象限内有两个不同的公共点A.B．(1)求实数的取值范围。
(2)若△AOB面积S＝24,求的值．(2022年中考题)思路点拨(1)两图象有两个不同的公共点,即联立方程组有两组不同实数解。
(2)S△AOB= S△COB S- S△COA,建立的方程．【例4】如图,直线分别交.轴于点A.C,P是该直线上在第1象限内的1点,PB⊥轴于B,S△=9．ABP(1)求点P的坐标。
(2)设点R与点P在同1个反比例函数的图象上,且点R在直线PB的右侧,作PT⊥轴于F,当△BRT与△AOC相似时,求点R的坐标．思路点拨(1)从已知的面积等式出发,列方程求P点坐标。
双曲线
数学竞赛中的双曲线问题韩 保 席江苏省吴江市高级中学(215200)例1（2000年全国高中数学联赛）已知点A 为双曲线122=-y x 的左顶点，点B 和C 在双曲线的右分支上，△ABC 是等边三角形，则△ABC 的面积是( )A.33 B.233 C.33 D.63 分析：由于△ABC 是正三角形，故点B 和C 为过点A 且倾斜角分别为30°和150°的直线与双曲线的交点，可用解方程组来解决。
解：不妨设点B 在x 由上方，则直线)1(33:+=x y AB 由⎪⎩⎪⎨⎧=-+=1)1(3322y x x y 解得)3,2(B ，同理得)3,2(-C ，故三角形面积为333)]1(2[=⨯--。
例2 (1999年全国高中数学联赛) 已知点P 在双曲线191622=-y x 上，并且P 到这条双曲线的右准线的距离恰是P 到这条双曲线的两个焦点的距离的等差中项，那么，P 的横坐标是： 。
分析：由“P 到准线的距离和焦点的距离”可想到利 用第二定义来解决，不过要注意要对P 点的位置讨论。
解：由题意知4=a ,3=b ,5=c ，45=e ，右准线方程为：516=x ，设点P 到右准线的距离为d ，则①当P时有：ed PF =2，=1PF a ed a PF 222+=+，+1PF d a ed PF 2222>+=，所以P 点不可能在右支上；②当P 在左支上时有：ed PF =2，=1PF a ed a PF 222-=-，由题意：+1PF d PF 22=，所以d a ed 222=-，即161=-=e a d ，P 的横坐标为56416516-=-。
评注：这里利用了双曲线的第二定义，也可以设P 坐标，利用焦半径公式直接计算。
例3(1997年全国高中数学联赛)过双曲线1222=-y x 的右焦点作直线l 交双曲线于A 、B 两点. 若实数λ 使得|AB|=λ的直线恰有3条，则λ= _________.分析：首先应注意到下面的结论，过双曲线的右焦点且与右支相交于两点的弦，当且仅当其与x 轴垂直（通径）时取得最小ab 2。
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第十一讲 双曲线形如xky =(0≠k )的函数叫做反比例函数，它的图象是由两条曲线组成的双曲线，与双曲线相关的知识有：1． 双曲线解析式xky =中的系数k 决定图象的大致位置及y 随x 变化的状况．2．双曲线图象上的点是关于原点O 成中心对称，在k >0时函数的图象关于直线x y =轴对称；在k <0时函数的图象关于直线x y -=轴对称．3．自变量的取值是不等于零的全体实数，双曲线向坐标轴无限延伸但不能接近坐标轴． 【例题求解】【例1】 已知反比例函数xky =的图象与直线x y 2=和1+=x y 过同一点，则当0>x 时，这个反比例函数的函数值y 随x 的增大而 (填增大或减小)．思路点拨 确定k 的值，只需求出双曲线上一点的坐标即可． 注：(1)解与反比函数相关问题时，充分考虑它的对称性(关于原点O 中心称，关于x y ±=轴对称)，这样既能从整上思考问题，又能提高思维的周密性． (2)一个常用命题： 如图，设点A 是反比例函数xky =(0≠k )的图象上一点，过A 作AB ⊥x 轴于B ，过A作AC ⊥y 轴于C ，则 ①S △AOB =k 21； ②S 矩形OBAC =k ．【例2】 如图，正比例函数kx y = (0>k )与反比例函数xy 1=的图象相交于A 、C 两点，过A 作AB ⊥x 轴于B ，连结BC ，若S △ABC 的面积为S ，则( ) A ．S=1 B ．S =2 C ．S=k D ．S=2k思路点拨 运用双曲线的对称性，导出S △AOB 与S △OBC 的关系．【例3】 如图，已知一次函数8+-=x y 和反比例函数xky =(0≠k )的图象在第一象限内有两个不同的公共点A 、B ． (1)求实数k 的取值范围；(2)若△AOB 面积S ＝24，求k 的值．思路点拨 (1)两图象有两个不同的公共点，即联立方程组有两组不同实数解； (2)S △AOB= S △COB S- S △COA ，建立k 的方程．【例4】 如图，直线221+=x y 分别交x 、y 轴于点A 、C ，P 是该直线上在第一象限内的一点，PB ⊥x 轴于B ，S △ABP =9． (1)求点P 的坐标；(2)设点R 与点P 在同一个反比例函数的图象上，且点R 在直线PB 的右侧，作PT ⊥x 轴于F ，当△BRT 与△AOC 相似时，求点R 的坐标． (2002年上海市中考题)思路点拨 (1)从已知的面积等式出发，列方程求P 点坐标；(2)以三角形相似为条件，结合线段长与坐标的关系求R 坐标，但要注意分类讨论．【例5】 如图，正方形OABC 的面积为9，点O 为坐标原点，点A 在x 轴上，点C 在y 轴上， 点B 在函数x k y =(0>k ，0>x )的图象上，点P(m ，n )是函数xky = (0>k ，0>x )的图象上的任意一点，过点P 分别作x 轴、y 轴的垂线，垂足分别为E 、F ，并设矩形OEPF和正方形OABC 不重合部分的面积为S ． (1)求B 点坐标和k 的值； (2)当29=S 时，求点P 的坐标； (3)写出S 关于m 的函数关系式．思路点拨 把矩形面积用坐标表示，A 、B 坐标可求，S 矩形OAGF 可用含n 的代数式表示，注：求两个函数图象的交点坐标，一般通过解这两个函数解析式组成的方程组得到，求符合某种条件的点的坐标，需根据问题中的数量关系和几何元素间的关系建立关于纵横坐标的方程(组)，解方程(组)便可求得有关点的坐标，对于几何问题，还应注意图形的分类讨论．学历训练A 组1． 若一次函数b kx y +=的图象如图所示，则抛物线b kx x y ++=2的对称轴位于y 轴的 侧；反比例函数xkby =的图象在第 象限，在每一个象限内，y 随x 的增大而 ．2．反比例函数xky =的图象经过点A(m ，n)，其中m ，n 是一元二次方程042=++kx x 的两个根，则A 点坐标为 ． 3．如图：函数kx y -=（k ≠0）与xy 4-=的图象交于A 、B 两点，过点A 作AC ⊥y 轴，垂足为点C ，则△BOC 的面积为 ．4．已知，点P(n ，2n)是第一象限的点，下面四个命题： (1)点P 关于y 轴对称的点P 1的坐标是(n ，-2n)；(2)点P 到原点O ；(3)直线 y=-nx+2n 不经过第三象限； (4)对于函数y=nx，当x ＜0时,y 随x 的增大而减小； 其中真命题是 .(填上所有真命题的序号) 5．已知反比例函数y=1mx-的图像上两点A(x 1，y 1)、B （x 2，y 2），当x 1＜0＜x 2时，有y 1＜y 2 ,则m 的取值范围是( ) A ．m ＜O B ．m ＞0 C. m ＜12 D.m ＞126．已知反比例函数xky =的图象如图所示，则二次函数222k x kx y +-=的图象大致为( )7．已知反比例函数),0(≠=k xky 当0<x 时，y 随x 的增大面增大，那么一次函数k kx y -=的图象经过( )A ．第一、二、三象限B ．第一、二、四象限C ．第一、三、四象限D ．第二、三、四象限8．如图，A 、B 是函数xy 1=的图象上的点，且A 、B 关于原点O 对称，AC ⊥x 轴于C ，BD ⊥x 轴于D ，如果四边形ACBD 的面积为S ，那么( ) A ． S ＝1 B ．1<S<2 C ．S>2 D ．S ＝29．如图，已知一次函数y=kx+b(k ≠O)的图像与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点，且与反比例函数y=xm(m ≠0)的图像在第一象限交于C 点，CD 垂直于x 轴，垂足为D ．若OA=OB=OD=l ．（1）求点A 、B 、D 的坐标；（2）求一次函数和反比例函数的解析式．10．已知A(x 1、y 1)，B(x 2，y 2)是直线2+-=x y 与双曲线xky = (0≠k )的两个不同交点． (1)求k 的取值范围；(2)是否存在这样k 的值，使得211221)2)(2(x x x x x x +=--?若存在，求出这样的k 值；若不存在，请说明理由．11．已知反比例函数2ky x=和一次函数y ＝2x-1，其中一次函数图像经过(a ，b)，(a+1，b+k)两点．(1)求反比例函数的解析式；(2)如图，已知点A 在第一象限，且同时在上述两个函数的图像上，求A 点坐标；(3)利用(2)的结果，请问：在x 轴上是否存在点P ，使ΔAOP 为等腰三角形？若存在，把符合条件的P 点坐标都求出来；若不存在，请说明理由.B 组12．反比例函数xky =的图象上有一点P(m ，n)，其中m 、n 是关于t 的一元二次方程032=+-k t t 的两根，且P 到原点O 的距离为13，则该反比例函数的解析式为 ．13．如图，正比例函数x y 3=的图象与反比例函数xky =(0>k )的图象交于点A ，若k 取1，2，3…20，对应的Rt △AOB 的面积分别为S 1，S 2，…，S 20，则S 1+S 2+…+S 20= ．14．老师给出一个函数y=f(x)，甲、乙、丙、丁四位同学各指出这个函数的一个性质：甲：函数图像不经过第三象限； 乙：函数图像经过第一象限；丙：当x ＜2时，y 随x 的增大而减小； 丁：当x ＜2时，y ＞0已知这四位同学叙述都正确，请构造出满足上述所有性质的一个．．函数： ． 15．已知反比例函数xy 12=的图象和一次函数7-=kx y 的图象都经过点P(m ，2)． (1)求这个一次函数的解析式；(2)如果等腰梯形ABCD 的顶点A 、B 在这个一次函数的图象上，顶点C 、D 在这个反比例函数的图象上，两底AD 、BC 与y 轴平行，且A 、B 的横坐标分别为a 和2+a ，求a 的值．16．如图，直线经过A(1，0)，B(0，1)两点，点P 是双曲线xy 21=(0>x )上任意一点，PM ⊥x 轴，PN ⊥y 轴，垂足分别为M ，N ．PM 与直线AB 交于点E ，PN 的延长线与直线AB交于点F ．(1) 求证：AF ×BE ＝1；(2)若平行于AB 的直线与双曲线只有一个公共点，求公共点的坐标．17．已知矩形ABCD的面积为36，以此矩形的对称轴为坐标轴建立平面直角坐标系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，设点A的坐标为(x，y)，其中x>0，y>0．(1)求出y与x之间的函数关系式，求出自变量x的取值范围；(2)用x、y表示矩形ABCD的外接圆的面积S，并用下列方法，解答后面的问题：方法：∵2222()2k ka a ka a+=-+(k为常数且k>0，a≠0)，且2()0kaa-≥∴．2222ka ka+≥．∴当kaa-=0，即a=222kaa+取得最小值2k．问题：当点A在何位置时，矩形ABCD的外接圆面积S最小?并求出S的最小值；(3)如果直线y=mx+2(m<0)与x轴交于点P，与y轴交于点Q，那么是否存在这样的实数m，使得点P、Q与(2)中求出的点A构成△PAQ的面积是矩形ABCD面积的16?若存在，请求出m的值；若不存在，请说明理由．参考答案。