
【考綱要求】
1.了解雙曲線的定義、幾何圖形和標準方程,知道它的簡單幾何性質(zhì).
2.了解圓錐曲線的簡單應用,了解雙曲線的實際背景.
3.理解數(shù)形結合的思想.
【命題趨勢】
1.求解與雙曲線定義有關的問題;利用雙曲線的定義求軌跡方程;求雙曲線的標準方程;判斷雙曲線焦點的位置.
2.求雙曲線的漸近線;求解與雙曲線的范圍、對稱性有關的問題;求解雙曲線的離心率.
【核心素養(yǎng)】
本講內(nèi)容主要考查數(shù)學運算、直觀想象和邏輯推理的核心素養(yǎng).
【素養(yǎng)清單?基礎知識】
1.雙曲線的定義
平面內(nèi)到兩個定點F1,F(xiàn)2的距離的差的絕對值等于常數(shù)2a(2a<|F1F2|)的點P的軌跡叫做雙曲線.這兩個定點叫做雙曲線的焦點,兩焦點間的距離叫做雙曲線的焦距.
當|PF1|-|PF2|=2a?2a<|F1F2|?時,點P的軌跡為靠近F2的雙曲線的一支.
當|PF1|-|PF2|=-2a?2a<|F1F2|?時,點P的軌跡為靠近F1的雙曲線的一支.
若2a=2c,則軌跡是以F1,F(xiàn)2為端點的兩條射線;若2a>2c,則軌跡不存在;若2a=0,則軌跡是線段F1F2的垂直平分線.
2.雙曲線的標準方程
(1)中心在坐標原點,焦點在x軸上的雙曲線的
標準方程為eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0).
(2)中心在坐標原點,焦點在y軸上的雙曲線的
標準方程為eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0).
3.雙曲線的幾何性質(zhì)
【素養(yǎng)清單?常用結論】
(1)過雙曲線的一個焦點且與實軸垂直的弦的長為eq \f(2b2,a),也叫通徑.
(2)與雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)有共同漸近線的方程可表示為eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=t(t≠0).
(3)雙曲線的焦點到其漸近線的距離為b.
(4)若P是雙曲線右支上一點,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為雙曲線的左、右焦點,則|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.
【真題體驗】
1.【2019年高考全國Ⅱ卷理數(shù)】設F為雙曲線C:的右焦點,為坐標原點,以為直徑的圓與圓交于P,Q兩點.若,則C的離心率為
A. B. C.2 D.
2.【2019年高考全國Ⅲ卷理數(shù)】雙曲線C:=1的右焦點為F,點P在C的一條漸近線上,O為坐標原點,若,則△PFO的面積為( )
A. B. C. D.
3.【2019年高考浙江卷】漸近線方程為x±y=0的雙曲線的離心率是( )
A. B.1 C. D.2
4.【2019年高考全國Ⅰ卷理數(shù)】已知雙曲線C:的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過F1的直線與C的兩條漸近線分別交于A,B兩點.若,,則C的離心率為____________.
5.【2019年高考江蘇卷】在平面直角坐標系中,若雙曲線經(jīng)過點
(3,4),則該雙曲線的漸近線方程是____________.
【考法拓展?題型解碼】
考法一 雙曲線的定義及其應用
歸納總結
(1)利用雙曲線的定義判定平面內(nèi)動點與兩定點的軌跡是否為雙曲線,進而根據(jù)要求可求出雙曲線方程.
(2)在“焦點三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,經(jīng)常結合||PF1|-|PF2||=2a,運用平方的方法,建立為|PF1|·|PF2|的關系.
(3)在運用雙曲線的定義解題時,應特別注意定義中的條件“差的絕對值”,弄清楚是指整條雙曲線還是雙曲線的一支.
【例1】 (1)設F1,F(xiàn)2是雙曲線x2-eq \f(y2,24)=1的兩個焦點,P是雙曲線上的一點,且3eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(PF1))=4eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(PF2)),則△PF1F2的面積等于( )
A.4eq \r(2) B.8eq \r(3)
C.24 D.48
(2)設雙曲線eq \f(x2,4)-eq \f(y2,2)=1的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過F1的直線l交雙曲線左支于A,B兩點,則|BF2|+|AF2|的最小值為__________.
考法二 雙曲線的標準方程
解題技巧
求雙曲線標準方程的一般方法
(1)待定系數(shù)法:設出雙曲線方程的標準形式,根據(jù)已知條件,列出參數(shù)a,b,c的方程并求出a,b,c的值.與雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1有相同漸近線時,可設所求雙曲線方程為eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=λ(λ≠0).
(2)定義法:依定義得出距離之差的等量關系式,求出a的值,由定點位置確定c的值.
【例2】 (2019·武邑中學月考)根據(jù)下列條件,求雙曲線的標準方程.
(1)虛軸長為12,離心率為eq \f(5,4);
(2)焦距為26,且經(jīng)過點M(0,12);
(3)經(jīng)過兩點P(-3,2eq \r(7))和Q(-6eq \r(2),-7).
考法三 雙曲線的幾何性質(zhì)及其應用
解題技巧
雙曲線中一些幾何量的求解方法
(1)求雙曲線的離心率(或范圍):依據(jù)題設條件,將問題轉化為關于a,c的等式(或不等式),解方程(或不等式)即可求得.
(2)求雙曲線的漸近線方程:依據(jù)題設條件,求雙曲線中a,b的值或a與b的比值,進而得出雙曲線的漸近線方程.
(3)求雙曲線的方程:依據(jù)題設條件求出a,b的值或依據(jù)雙曲線的定義求雙曲線的方程.
(4)求雙曲線的焦點(焦距)、實(虛)軸的長:依題設條件及a,b,c之間的關系求解.
【例3】 (1)(2017·全國卷Ⅲ)已知雙曲線C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的一條漸近線方程為y=eq \f(\r(5),2)x,且與橢圓eq \f(x2,12)+eq \f(y2,3)=1有公共焦點,則C的方程為( )
A.eq \f(x2,8)-eq \f(y2,10)=1 B.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,5)=1
C.eq \f(x2,5)-eq \f(y2,4)=1 D.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,3)=1
(2)(2018·全國卷Ⅱ)雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的離心率為eq \r(3),則其漸近線方程為( )
A.y=±eq \r(2)x B.y=±eq \r(3)x
C.y=±eq \f(\r(2),2)x D.y=±eq \f(\r(3),2)x
(3)(2017·全國卷Ⅰ)已知雙曲線C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右頂點為A,以A為圓心,b為半徑作圓A,圓A與雙曲線C的一條漸近線交于M,N兩點,若∠MAN=60°,則C的離心率為__________.
(4)已知雙曲線C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,點P在雙曲線上,若eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(PF1))+eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(PF2))=6a,且△PF1F2最小內(nèi)角的大小為30°,則雙曲線C的漸近線方程為__________.
考法四 直線與雙曲線的位置關系
解題技巧
解有關直線與雙曲線的位置關系的方法
(1)解決此類問題的常用方法是設出直線方程或雙曲線方程,然后把直線方程和雙曲線方程組成方程組,消元后轉化成關于x(或y)的一元二次方程,利用根與系數(shù)的關系,整體代入.
(2)與中點有關的問題常用點差法.
(3)根據(jù)直線的斜率與漸近線的斜率的關系來判斷直線與雙曲線的位置關系.
【例4】 若雙曲線E:eq \f(x2,a2)-y2=1(a>0)的離心率等于eq \r(2),直線y=kx-1與雙曲線E的右支交于A,B兩點.
(1)求k的取值范圍;
(2)若eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(AB))=6eq \r(3),點C是雙曲線上一點,且eq \(OC,\s\up18(→))=m(eq \(OA,\s\up18(→))+eq \(OB,\s\up18(→))),求k,m的值.
【易錯警示】
易錯點 忽視雙曲線的基本性質(zhì)
【典例】 已知雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)中,A1,A2為左、右頂點,F(xiàn)為右焦點,B為虛軸的上端點,若在線段BF上(不含端點)存在不同的兩點Pi(i=1,2),使得△PiA1A2(i=1,2)構成以A1A2為斜邊的直角三角形,則雙曲線離心率e的取值范圍為__________.
【錯解】:由題意知F(c,0),B(0,b),則直線BF的方程為bx+cy-bc=0,因為在線段BF上(不含端點)存在不同的兩點Pi(i=1,2),使得△PiA1A2(i=1,2)構成以線段A1A2為斜邊的直角三角形,所以以A1A2為直徑的圓與線段BF相交,所以eq \f(bc,\r(b2+c2))<a,所以e4-3e2+1<0,所以eq \f(\r(5)-1,2)<e<eq \f(1+\r(5),2),故e的取值范圍為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(5)-1,2),\f(\r(5)+1,2))).
【錯因分析】:本題出現(xiàn)兩個錯誤,一是雙曲線的離心率e>1這個條件被忽視,二是點B,F(xiàn)在以A1A2為直徑的圓的外面這個隱含條件被忽視,從而導致解答出現(xiàn)錯誤.
【正解 答案】:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(2),\f(\r(5)+1,2)))
【解析】:由題意知F(c,0),B(0,b),則直線BF的方程為bx+cy-bc=0,因為在線段BF上(不含端點)存在不同的兩點Pi(i=1,2),使得△PiA1A2(i=1,2)構成以線段A1A2為斜邊的直角三角形,所以以A1A2為直徑的圓與線段BF相交,所以eq \f(bc,\r(b2+c2))<a,所以e4-3e2+1<0.因為e>1,所以1<e<eq \f(\r(5)+1,2).又因為P1,P2在線段BF上(不含端點),所以點B在圓外,即b>a,所以a2<c2-a2,所以e>eq \r(2).綜上e∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(2),\f(\r(5)+1,2))).
誤區(qū)防范
解決雙曲線問題的三個易誤點
(1)雙曲線方程中c2=a2+b2,說明雙曲線方程中c最大,解決雙曲線問題時不要忽視了這個結論,不要與橢圓中的知識相混淆.
(2)求雙曲線離心率及其范圍時,不要忽略了雙曲線的離心率的取值范圍是(1,+∞)這個前提條件,否則很容易產(chǎn)生增解或擴大所求離心率的取值范圍致錯.
(3)直線與雙曲線交于一點時,不一定相切,例如:當直線與雙曲線的漸近線平行時,直線與雙曲線相交于一點,但不是相切;反之,當直線與雙曲線相切時,直線與雙曲線僅有一個交點.
【跟蹤訓練】 (2019·梧州調(diào)考)設A1,A2分別為雙曲線C:eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0)的上、下頂點,若雙曲線上存在點M使得兩直線斜率kMA1·kMA2>2,則雙曲線C的離心率e的取值范圍為( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(\r(6),2))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(\r(6),2)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(6),2),+∞)) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(3,2)))
【遞進題組】
1.(2018·天津卷)已知雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的離心率為2,過右焦點且垂直于x軸的直線與雙曲線交于A,B兩點.設A,B到雙曲線的同一條漸近線的距離分別為d1和d2,且d1+d2=6,則雙曲線的方程為( )
A.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,12)=1 B.eq \f(x2,12)-eq \f(y2,4)=1
C.eq \f(x2,3)-eq \f(y2,9)=1 D.eq \f(x2,9)-eq \f(y2,3)=1
2.(2019·合肥三中月考)若雙曲線C1:eq \f(x2,2)-eq \f(y2,8)=1與C2:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的漸近線相同,且雙曲線C2的焦距為4eq \r(5),則b=( )
A.2 B.4
C.6 D.8
3.(2019·常德調(diào)考)橢圓eq \f(x2,m2)+eq \f(y2,n2)=1(m>n>0)與雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的公共焦點為F1,F(xiàn)2,若P是兩曲線的一個交點,則|PF1|·|PF2|的值是( )
A.m-a B.m2-a2
C.eq \f(m-a,2) D.eq \r(m)-eq \r(a)
4.(2018·江蘇卷)在平面直角坐標系xOy中,若雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦點F(c,0)到一條漸近線的距離為eq \f(\r(3),2)c,則其離心率的值是__________.
5.一條斜率為1的直線l與離心率為eq \r(3)的雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)交于P,Q兩點,直線l與y軸交于點R,且eq \(OP,\s\up18(→))·eq \(OQ,\s\up18(→))=-3,eq \(PR,\s\up18(→))=3eq \(RQ,\s\up18(→)),求直線和雙曲線的方程.
【考卷送檢】
一、選擇題
1.如果方程eq \f(x2,k+1)-eq \f(y2,2)=1表示雙曲線,則實數(shù)k的取值范圍是( )
A.(-∞,-1) B.(-1,+∞)
C.(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
2.已知實數(shù)1,m,9成等比數(shù)列,則圓錐曲線eq \f(x2,m)+y2=1的離心率為( )
A.eq \f(\r(6),3) B.2
C.eq \f(\r(6),3)或2 D.eq \f(\r(2),2)或eq \r(3)
3.(2018·全國卷Ⅱ)雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的離心率為eq \r(3),則其漸近線方程為( )
A.y=±eq \r(2)x B.y=±eq \r(3)x
C.y=±eq \f(\r(2),2)x D.y=±eq \f(\r(3),2)x
4.(2018·全國卷Ⅲ)設F1,F(xiàn)2是雙曲線C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左,右焦點,O是坐標原點.過F2作C的一條漸近線的垂線,垂足為P.若|PF1|=eq \r(6)|OP|,則C的離心率為( )
A.eq \r(5) B.2
C.eq \r(3) D.eq \r(2)
5.(2018·天津卷)已知雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的離心率為2,過右焦點且垂直于x軸的直線與雙曲線交于A,B兩點.設A,B到雙曲線的同一條漸近線的距離分別為d1和d2,且d1+d2=6,則雙曲線的方程為( )
A.eq \f(x2,3)-eq \f(y2,9)=1 B.eq \f(x2,9)-eq \f(y2,3)=1
C.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,12)=1 D.eq \f(x2,12)-eq \f(y2,4)=1
6.(2019·長陽一中期中)在平面直角坐標系xOy中,已知雙曲線C1:2x2-y2=1,過C1的左頂點引C1的一條漸近線的平行線,則該直線與另一條漸近線及x軸圍成的三角形的面積為( )
A.eq \f(\r(2),4) B.eq \f(\r(2),2) C.eq \f(\r(2),8) D.eq \f(\r(2),16)
二、填空題
7.(2017·北京卷)若雙曲線x2-eq \f(y2,m)=1的離心率為eq \r(3),則實數(shù)m=________.
8.已知雙曲線C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的一條漸近線與直線l:x+eq \r(3)y=0垂直,雙曲線C的一個焦點到直線l的距離為1,則雙曲線C的方程為________.
9.在平面直角坐標系xOy中,已知△ABC的頂點A(-6,0)和C(6,0),若頂點B在雙曲線eq \f(x2,25)-eq \f(y2,11)=1的左支上,則eq \f(sin A-sin C,sin B)=________.
三、解答題
10.(2019·洛陽一中期中)已知雙曲線C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的離心率為eq \r(3),點(eq \r(3),0)是雙曲線的一個頂點.
(1)求雙曲線的方程;
(2)經(jīng)過雙曲線右焦點F2作傾斜角為30°的直線,直線與雙曲線交于不同的兩點A,B,求|AB|.
11.已知雙曲線的中心在原點,焦點F1,F(xiàn)2在坐標軸上,離心率為eq \r(2),且過點(4,-eq \r(10)).點M(3,m)在雙曲線上.
(1)求雙曲線的方程;
(2)求證:eq \(MF1,\s\up18(→))·eq \(MF2,\s\up18(→))=0;
(3)求△F1MF2的面積.
12.已知雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦點為F(c,0).
(1)若雙曲線的一條漸近線方程為y=x且c=2,求雙曲線的方程;
(2)以原點O為圓心,c為半徑作圓,該圓與雙曲線在第一象限的交點為A,過A作圓的切線,斜率為-eq \r(3),求雙曲線的離心率.
13.(2019·長沙二中月考)在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,且|AB|=2,|AD|=1,|CD|=2x,其中x∈(0,1),以A,B為焦點且過點D的雙曲線的離心率為e1,以C,D為焦點且過點A的橢圓的離心率為e2,若對任意x∈(0,1),不等式t<e1+e2恒成立,則t的最大值為( )
A.eq \r(3) B.eq \r(5) C.2 D. eq \r(2)標準方程
eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)
eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0)
圖形
對稱性
對稱軸:x軸,y軸;對稱中心:原點
焦點
F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)
F1(0,-c),F(xiàn)2(0,c)
頂點
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
軸
線段A1A2,B1B2分別是雙曲線的實軸和虛軸;實軸長為2a,虛軸長為2b
焦距
|F1F2|=2c
離心率
e=eq \f(c,a)= eq \r(1+\f(b2,a2))∈(1,+∞) e是表示雙曲線開口大小的
一個量,e越大開口越大.
漸近線
y=±eq \f(b,a)x
y=±eq \f(a,b)x
a,b,c的關系
a2=c2-b2
這是一份專題11.2 參數(shù)方程-2022年高考數(shù)學一輪復習核心素養(yǎng)大揭秘學案,文件包含專題112參數(shù)方程解析版doc、專題112參數(shù)方程原卷版doc等2份學案配套教學資源,其中學案共28頁, 歡迎下載使用。
這是一份專題9.5 幾何概型概率-2022年高考數(shù)學一輪復習核心素養(yǎng)大揭秘學案,文件包含專題95幾何概型概率解析版doc、專題95幾何概型概率原卷版doc等2份學案配套教學資源,其中學案共22頁, 歡迎下載使用。
這是一份專題8.8 軌跡方程的求法-2022年高考數(shù)學一輪復習核心素養(yǎng)大揭秘學案,文件包含專題808軌跡方程的求法解析版doc、專題808軌跡方程的求法原卷版doc等2份學案配套教學資源,其中學案共20頁, 歡迎下載使用。
注冊成功