
?第13講 雙曲線
【題型歸納目錄】
題型一:雙曲線的定義、條件
題型二:求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程
題型三:雙曲線的綜合問題
題型四:軌跡方程
題型五:雙曲線的簡單幾何性質(zhì)
題型六:求雙曲線的離心率
題型七:求雙曲線離心率的取值范圍
題型八:由雙曲線離心率求參數(shù)的取值范圍
題型九:雙曲線中的范圍與最值問題
題型十:焦點三角形
【知識點梳理】
知識點一:雙曲線的定義
在平面內(nèi),到兩個定點、的距離之差的絕對值等于常數(shù)(大于0且)的動點的軌跡叫作雙曲線.這兩個定點、叫雙曲線的焦點,兩焦點的距離叫作雙曲線的焦距.
知識點詮釋:
1、 雙曲線的定義中,常數(shù)應(yīng)當(dāng)滿足的約束條件:,這可以借助于三角形中邊的相關(guān)性質(zhì)“兩邊之差小于第三邊”來理解;
2、若去掉定義中的“絕對值”,常數(shù)滿足約束條件:(),則動點軌跡僅表示雙曲線中靠焦點的一支;若(),則動點軌跡僅表示雙曲線中靠焦點的一支;
3、 若常數(shù)滿足約束條件:,則動點軌跡是以F1、F2為端點的兩條射線(包括端點);
4、若常數(shù)滿足約束條件:,則動點軌跡不存在;
5、若常數(shù),則動點軌跡為線段F1F2的垂直平分線.
知識點二:雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程
1、當(dāng)焦點在軸上時,雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程:,其中;
2、當(dāng)焦點在軸上時,雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程:,其中
橢圓、雙曲線的區(qū)別和聯(lián)系:
橢圓
雙曲線
根據(jù)|MF1|+|MF2|=2a
根據(jù)|MF1|-|MF2|=±2a
a>c>0,
a2-c2=b2(b>0)
0<a<c,
c2-a2=b2(b>0)
,
(a>b>0)
,
(a>0,b>0,a不一定大于b)
(a最大)
(c最大)
標(biāo)準(zhǔn)方程統(tǒng)一為:
方程Ax2+By2=C(A、B、C均不為零)表示雙曲線的條件
方程Ax2+By2=C可化為,即,
所以只有A、B異號,方程表示雙曲線.
當(dāng)時,雙曲線的焦點在x軸上;
當(dāng)時,雙曲線的焦點在y軸上.
知識點詮釋:
3、當(dāng)且僅當(dāng)雙曲線的對稱中心在坐標(biāo)原點,對稱軸是坐標(biāo)軸,雙曲線的方程才是標(biāo)準(zhǔn)方程形式.此時,雙曲線的焦點在坐標(biāo)軸上.
4、雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程中,a、b、c三個量的大小與坐標(biāo)系無關(guān),是由雙曲線本身所確定的,分別表示雙曲線的實半軸長、虛半軸長和半焦距長,均為正數(shù),且三個量的大小關(guān)系為:c>a,c>b,且c2=b2+a2.
5、雙曲線的焦點總在實軸上,因此已知標(biāo)準(zhǔn)方程,判斷焦點位置的方法是:看x2、y2的系數(shù),如果x2項的系數(shù)是正的,那么焦點在x軸上;如果y2項的系數(shù)是正的,那么焦點在y軸上.
6、對于雙曲線,a不一定大于b,因此不能像橢圓那樣通過比較分母的大小來判定焦點在哪一條坐標(biāo)軸上.
知識點三:求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程
①待定系數(shù)法:由題目條件確定焦點的位置,從而確定方程的類型,設(shè)出標(biāo)準(zhǔn)方程,再由條件確定方程中的參數(shù)、、的值.其主要步驟是“先定型,再定量”;
②定義法:由題目條件判斷出動點的軌跡是什么圖形,然后再根據(jù)定義確定方程.
知識點四:雙曲線的簡單幾何性質(zhì)
雙曲線(a>0,b>0)的簡單幾何性質(zhì)
范圍
雙曲線上所有的點都在兩條平行直線x=-a和x=a的兩側(cè),是無限延伸的.因此雙曲線上點的橫坐標(biāo)滿足x≤-a或x≥a.
對稱性
對于雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程(a>0,b>0),把x換成-x,或把y換成-y,或把x、y同時換成-x、-y,方程都不變,所以雙曲線(a>0,b>0)是以x軸、y軸為對稱軸的軸對稱圖形,且是以原點為對稱中心的中心對稱圖形,這個對稱中心稱為雙曲線的中心.
頂點
①雙曲線與它的對稱軸的交點稱為雙曲線的頂點.
②雙曲線(a>0,b>0)與坐標(biāo)軸的兩個交點即為雙曲線的兩個頂點,坐標(biāo)分別為
A1(-a,0),A2(a,0),頂點是雙曲線兩支上的點中距離最近的點.
③兩個頂點間的線段A1A2叫作雙曲線的實軸;設(shè)B1(0,-b),B2(0,b)為y軸上的兩個點,則線段B1B2叫做雙曲線的虛軸.實軸和虛軸的長度分別為|A1A2|=2a,|B1B2|=2b.a(chǎn)叫做雙曲線的實半軸長,b叫做雙曲線的虛半軸長.
①雙曲線只有兩個頂點,而橢圓有四個頂點,不能把雙曲線的虛軸與橢圓的短軸混淆.
②雙曲線的焦點總在實軸上.
③實軸和虛軸等長的雙曲線稱為等軸雙曲線.
離心率
①雙曲線的焦距與實軸長的比叫做雙曲線的離心率,用e表示,記作.
②因為c>a>0,所以雙曲線的離心率.
由c2=a2+b2,可得,所以決定雙曲線的開口大小,越大,e也越大,雙曲線開口就越開闊.所以離心率可以用來表示雙曲線開口的大小程度.
③等軸雙曲線,所以離心率.
漸近線
經(jīng)過點A2、A1作y軸的平行線x=±a,經(jīng)過點B1、B2作x軸的平行線y=±b,四條直線圍成一個矩形(如圖),矩形的兩條對角線所在直線的方程是.
我們把直線叫做雙曲線的漸近線;雙曲線與它的漸近線無限接近,但永不相交.
知識點四:雙曲線兩個標(biāo)準(zhǔn)方程幾何性質(zhì)的比較
標(biāo)準(zhǔn)方程
圖形
性質(zhì)
焦點
,
,
焦距
范圍
,
,
對稱性
關(guān)于x軸、y軸和原點對稱
頂點
軸
實軸長=,虛軸長=
離心率
漸近線方程
知識點詮釋:雙曲線的焦點總在實軸上,因此已知標(biāo)準(zhǔn)方程,判斷焦點位置的方法是:看x2、y2的系數(shù),如果x2項的系數(shù)是正的,那么焦點在x軸上;如果y2項的系數(shù)是正的,那么焦點在y軸上.
對于雙曲線,a不一定大于b,因此不能像橢圓那樣通過比較分母的大小來判定焦點在哪一條坐標(biāo)軸上.
知識點五:雙曲線的漸近線
(1)已知雙曲線方程求漸近線方程:
若雙曲線方程為,則其漸近線方程為
已知雙曲線方程,將雙曲線方程中的“常數(shù)”換成“0”,然后因式分解即得漸近線方程.
(2)已知漸近線方程求雙曲線方程:
若雙曲線漸近線方程為,則可設(shè)雙曲線方程為,根據(jù)已知條件,求出即可.
(3)與雙曲線有公共漸近線的雙曲線
與雙曲線有公共漸近線的雙曲線方程可設(shè)為(,焦點在軸上,,焦點在y軸上)
(4)等軸雙曲線的漸近線
等軸雙曲線的兩條漸近線互相垂直,為,因此等軸雙曲線可設(shè)為.
知識點六:雙曲線中a,b,c的幾何意義及有關(guān)線段的幾何特征:
雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程中,a、b、c三個量的大小與坐標(biāo)系無關(guān),是由雙曲線本身的形狀大小所確定的,分別表示雙曲線的實半軸長、虛半軸長和半焦距長,均為正數(shù),且三個量的大小關(guān)系為:c>b>0,c>a>0,且c2=b2+a2.
雙曲線,如圖:
(1)實軸長,虛軸長,焦距,
(2)離心率:;
(3)頂點到焦點的距離:,;
【典例例題】
題型一:雙曲線的定義、條件
【例1】(2023·高二課時練習(xí))平面內(nèi)到兩個定點的距離之差的絕對值等于的點的軌跡是(????)
A.雙曲線 B.兩條射線 C.一條線段 D.一條直線
【答案】B
【解析】如圖:
設(shè)動點為,到兩個定點的距離之差的絕對值為,
則若在線段(不包含兩端點)上,有;
若在直線外,有;
若在線段的延長線上或線段的反向延長線上(均包含兩端點),
則有.
故選:B
【對點訓(xùn)練1】(2023·高二課時練習(xí))到兩定點、的距離之差的絕對值等于6的點的軌跡(????)
A.橢圓 B.直線 C.雙曲線 D.兩條射線
【答案】D
【解析】因為,,
故的軌跡是已、為端點的兩條射線,
故選:D.
【對點訓(xùn)練2】(2023·高二課時練習(xí))已知動點滿足,則動點P的軌跡是( )
A.雙曲線 B.雙曲線左支
C.雙曲線右支 D.一條射線
【答案】C
【解析】因為 的幾何意義是動點到點與的距離之差為2,
又因為,
所以由雙曲線的定義,知動點P的軌跡是雙曲線右支.
故選:C
【對點訓(xùn)練3】(2023·四川成都·高二成都實外校考階段練習(xí))方程所表示的曲線是(????)
A.圓的一部分 B.橢圓的一部分
C.雙曲線的一部分 D.直線的一部分
【答案】C
【解析】方程兩邊平方后可整理出雙曲線的方程,由于的值只能取大于等于1的數(shù),推斷出方程表示的曲線為雙曲線的一部分.兩邊平方,
可變?yōu)椋?br />
即,
表示的曲線為雙曲線的一部分;
故選:C.
題型二:求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程
【例2】(2023·廣東揭陽·高二惠來縣第一中學(xué)校考階段練習(xí))解答下列兩個小題:
(1)雙曲線:離心率為,且點在雙曲線上,求的方程;
(2)橢圓的焦點在軸上,焦距為,且經(jīng)過點,求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【解析】(1)雙曲線半焦距為c,由離心率,得,即,
又,即,
雙曲線的方程即為,點坐標(biāo)代入此方程得,解得.
所以雙曲線的方程為.
(2)依題意,設(shè)橢圓方程為:,
因為橢圓的焦距為,則橢圓的半焦距,即有,又橢圓過點,
因此,整理得:,解得:,則,
所以橢圓方程為:.
【對點訓(xùn)練4】(2023·高二課時練習(xí))求與雙曲線有共同漸近線,且過點的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【解析】設(shè)所求雙曲線的方程為,
將點的坐標(biāo)代入雙曲線方程可得,
因此,所求雙曲線的方程為,其標(biāo)準(zhǔn)方程為.
【對點訓(xùn)練5】(2023·四川成都·高二校考期中)求滿足下列條件的曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(1)兩個焦點坐標(biāo)分別是、,橢圓上一點P到兩焦點的距離之和等于10的橢圓方程;
(2)已知雙曲線的漸近線方程為,焦距為10.
【解析】(1)因為橢圓的焦點在x軸上,
∴設(shè)它的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
又橢圓上一點P到兩焦點的距離的和是10,故,
∴,又∵,
∴,
∴所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
(2)當(dāng)雙曲線的焦點在軸時,可設(shè)雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程為,
則,解得,
所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
當(dāng)雙曲線的焦點在軸時,可設(shè)雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程為,
則,解得,
所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為或.
【對點訓(xùn)練6】(2023·高二單元測試)求適合下列條件的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(1)焦點在軸上,實軸長為,其離心率;
(2)漸近線方程為,經(jīng)過點.
(3)雙曲線:離心率為,且點在雙曲線上,求的方程;
(4)雙曲線實軸長為,且雙曲線與橢圓的焦點相同,求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【解析】(1)設(shè)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為:,
由題知:,解得,
所以雙曲線方程為:;
(2)由漸近線方程為,
設(shè)雙曲線方程為:,
將代入,
解得,
所以雙曲線方程為:;
(3)由,得,即,
又,即,
雙曲線的方程即為,
點坐標(biāo)代入得,
解得,
所以雙曲線的方程為;
(4)橢圓的焦點為,
則,
設(shè)雙曲線的方程為,
所以,且,
所以,,
所以雙曲線的方程為.
題型三:雙曲線的綜合問題
【例3】(2023·新疆喀什·高二??计谀┮阎獧E圓的左、右焦點分別為F?,F(xiàn)?,動點M滿足|| MF? | -| MF?|| =4.
(1)求動點M的軌跡C的方程:
(2)已知點A(-2,0),B(2,0),當(dāng)點M與A,B不重合時,設(shè)直線MA,MB的斜率分別為k?,k?,證明:為定值.
【解析】(1)由橢圓知:
所以左、右焦點分別為
因為動點M滿足|| MF? | -| MF?|| =4
所以動點在以為焦點的雙曲線上,
設(shè)動點設(shè)方程為:
由雙曲線的定義得:
所以
所以動點設(shè)方程為:
(2)設(shè)
則
由
所以
所以.
【對點訓(xùn)練7】(2023·江蘇徐州·高二校考期中)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知雙曲線.
(1)設(shè)F是C的左焦點,M是C右支上一點,若,求點M的坐標(biāo);
(2)設(shè)斜率為的直線l交C于P、Q兩點,若l與圓相切,求證:.
【解析】(1)由雙曲線,可得,
∴,設(shè),則,
∴,
∴,
又M是C右支上一點,故,
∴,
即;
(2)設(shè)直線PQ的方程為,因直線PQ與已知圓相切,
故,即,
由,得,
設(shè)、,則,
又,
所以
,
所以.
【對點訓(xùn)練8】(2023·上?!じ叨n}練習(xí))已知點?依次為雙曲線(,)的左?右焦點,且,.
(1)若,以為法向量的直線經(jīng)過,求到的距離;
(2)設(shè)雙曲線經(jīng)過第一?三象限的漸近線為,若直線與直線垂直,求雙曲線的離心率.
【解析】(1)由題意,,,則,,直線的方程為.
所以,點到的距離為.
(2)由題意,,,其中,,則直線的斜率.
雙曲線的一條漸近線,其斜率為.
因為直線與直線垂直,所以.
代入可得,,又因為,所以,
兩邊同除以,可得,解得.
又因為,所以.
【對點訓(xùn)練9】(2023·四川資陽·高二??计谥校┮阎p曲線C:的焦距為4,且過點.
(1)求雙曲線方程;
(2)若直線與雙曲線C有且只有一個公共點,求實數(shù)的值.
【解析】(1)由題意可知雙曲線的焦點為和,
根據(jù)定義有.
,又,所以,,.
所求雙曲線的方程為.
(2)因為雙曲線的方程為,所以漸近線方程為;
由,消去整理得.
①當(dāng)即時,此時直線與雙曲線的漸近線平行,此時直線與雙曲線相交于一點,符合題意;
②當(dāng)即時,由,解得,
此時直線雙曲線相切于一個公共點,符合題意.
綜上所述:符合題意的的所有取值為,.
【對點訓(xùn)練10】(多選題)(2023·安徽合肥·高二??计谀┮阎p曲線的左、右焦點分別為,,左、右頂點分別為,,點在雙曲線上,則下列結(jié)論正確的是(????)
A.該雙曲線的離心率為
B.若,則的面積為
C.點到兩漸近線的距離乘積為
D.直線和直線的斜率乘積為
【答案】ACD
【解析】由雙曲線方程得,,,雙曲線的離心率為,A正確;
若,不妨設(shè),,,B錯誤;
設(shè),則,,漸近線方程為,
點到兩漸近線的距離乘積為,C正確;
,,,D正確;
故選:ACD
【對點訓(xùn)練11】(多選題)(2023·湖北十堰·高二校聯(lián)考階段練習(xí))若是橢圓與雙曲線在第一象限的交點,且,共焦點,,,,的離心率分別為,,則下列結(jié)論中正確的是(????)
A., B.
C.若,則 D.若,則的最小值為2
【答案】BC
【解析】依題意,,解得,A不正確;
令,由余弦定理得: ,
因為在橢圓中,在雙曲線中,,
所以,故B選項正確;
當(dāng)時,,即,
所以,即,
所以,,故C選項正確;
當(dāng)時,,即,
所以,,有,
因為,
所以,,解得,D不正確;
故選:BC
題型四:軌跡方程
【例4】(2023·陜西寶雞·高二統(tǒng)考期末)動點與點與點滿足,則點的軌跡方程為__________.
【答案】
【解析】由知,
點的軌跡是以、為焦點的雙曲線下支,
得,,
,,
故動點的軌跡方程是.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練12】(2023·上海浦東新·高二??计谀┮阎S上兩點,則平面內(nèi)到這兩點距離之差的絕對值為8的動點的軌跡方程為________
【答案】
【解析】由題,動點軌跡為以為焦點,實軸為的雙曲線,設(shè)雙曲線方程為:
,右焦點為,則,
故.則雙曲線方程為:.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練13】(2023·高二課時練習(xí))動圓過點,且與圓外切,則動圓圓心的軌跡方程是______.
【答案】
【解析】設(shè)動圓的圓心為,半徑為,
圓的圓心為,半徑為,
因為動圓過點,且與圓外切,
所以,,,
所以,
所以,由雙曲線的定義得的軌跡是以為焦點,實軸長為的雙曲線的右支,
因為實軸長為,焦點為,
所以,動圓圓心的軌跡方程是,即
故答案為:
【對點訓(xùn)練14】(2023·河北石家莊·高二河北新樂市第一中學(xué)統(tǒng)考期中)已知圓M與圓C1:和圓C2:一個內(nèi)切一個外切,則點M的軌跡方程為___________.
【答案】
【解析】當(dāng)圓與圓內(nèi)切,與圓外切時,,,
當(dāng)圓與圓外切,與圓內(nèi)切時,,,
所以,點的軌跡為雙曲線,設(shè)軌跡方程為,,,則,所以軌跡方程為.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練15】(2023·遼寧本溪·高二??茧A段練習(xí))已知橢圓的方程為,其左?右頂點分別為,一條垂直于軸的直線交橢圓于兩點,直線與直線相交于點,則點的軌跡方程為___________.
【答案】
【解析】由題意知,
設(shè)直線為,,
由三點共線及三點共線,
得,
兩式相乘化簡,得,
又,
所以,即,
又,即,
所以點的軌跡方程為.
故答案為:
【對點訓(xùn)練16】(2023·浙江杭州·高二杭州四中??计谀┓▏鴶?shù)學(xué)家蒙日發(fā)現(xiàn):雙曲線的兩條互相垂直切線的交點的軌跡方程為:,這個圓被稱為蒙日圓.若某雙曲線對應(yīng)的蒙日圓方程為,則___________.
【答案】2
【解析】由雙曲線的方程可得,
由蒙日圓的定義可得雙曲線對應(yīng)的蒙日圓方程,所以,即,
可得.
故答案為:2.
【對點訓(xùn)練17】(2023·廣西百色·高二階段練習(xí))設(shè)P為雙曲線上一動點,O為坐標(biāo)原點,M為線段的中點,則點M的軌跡方程為_____________.
【答案】
【解析】設(shè),,
則,即,
又,則,
整理得,
即點M的軌跡方程為.
故答案為:
【對點訓(xùn)練18】(2023·高二課時練習(xí))如圖,圓,點,動圓P過點F,且與圓E內(nèi)切于點M,則動圓P的圓心P的軌跡方程為______.
【答案】
【解析】圓的方程為,圓心為,半徑.
設(shè)動圓圓心為,
動圓與圓內(nèi)切于點,
,
的軌跡是以、為焦點的雙曲線的左支,其中,得,
而,,
故所求軌跡方程為.
故答案為:
【對點訓(xùn)練19】(2023·高二單元測試)已知雙曲線,、是雙曲線的左、右焦點,是雙曲線右支上一點,是的平分線,過作的垂線,垂足為,則點的軌跡方程為_______.
【答案】
【解析】延長,交于,因為,,
,所以,所以,
所以,
因為M是雙曲線C右支上一點,所以,
又因為P是的中點,O是的中點,所以,
所以P的軌跡是以O(shè)為圓心,半徑為2的圓的一部分,
所以點P的軌跡方程為.
故答案為:.
題型五:雙曲線的簡單幾何性質(zhì)
【例5】(2023·江西萍鄉(xiāng)·高二統(tǒng)考期末)已知是雙曲線的兩個焦點,若雙曲線的左?右頂點和原點把線段四等分,則該雙曲線的焦距為(????)
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解析】因為是雙曲線的兩個焦點,若雙曲線的左?右頂點和原點把線段四等分,
所以,即,即,
又因為,
解得,所以c=2,
所以該雙曲線的焦距為.
故選:D
【對點訓(xùn)練20】(2023·高二課時練習(xí))雙曲線的焦點坐標(biāo)為(????)
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因為雙曲線方程為,
化為標(biāo)準(zhǔn)方程為:,所以,
由于焦點在軸上,所以焦點坐標(biāo)為:.
故選:C.
【對點訓(xùn)練21】(2023·高二課時練習(xí))已知中心在原點,焦點在y軸上的雙曲線的離心率為,則它的漸近線方程為(????)
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】設(shè)雙曲線的方程為,
因為,所以,則,
所以漸近線方程為.
故選:C.
【對點訓(xùn)練22】(2023·湖南衡陽·高二衡陽市八中校考階段練習(xí))已知雙曲線的漸近線方程為,若雙曲線C的焦點到漸近線的距離為12,則雙曲線C的焦距為(????)
A.30 B.24 C.15 D.12
【答案】A
【解析】依題意,右焦點到漸近線的距離,解得,
所以雙曲線C的焦距為30.
故選:A.
【對點訓(xùn)練23】(2023·山東菏澤·高二統(tǒng)考期末)設(shè)雙曲線的漸近線方程為,則此雙曲線的離心率為(???)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】雙曲線 的漸近線方程為: ,
又 ;
故選:A.
【對點訓(xùn)練24】(2023·四川瀘州·高二校考階段練習(xí))已知雙曲線:的一個焦點為,則雙曲線的漸近線方程為(????).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】已知雙曲線的一個焦點為,得,則 ,
即,所以雙曲線的漸近線方程為,
即.
故選:D.
題型六:求雙曲線的離心率
【例6】(2023·廣西河池·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線C:的右焦點到一條漸近線的距離為3,則雙曲線C的離心率為______.
【答案】
【解析】由題意雙曲線方程為C:,可知,,
右焦點坐標(biāo)為,其中一條漸近線的方程為,
故右焦點到該漸近線的距離,所以,
所以,
故答案為:.
【對點訓(xùn)練25】(2023·河南省直轄縣級單位·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線的左、右焦點分別為,若雙曲線的左支上存在一點,使得與雙曲線的一條漸近線垂直于點,且,則此雙曲線的離心率為______.
【答案】
【解析】設(shè)雙曲線C:(,)的左、右焦點分別為:
,,
一條漸近線方程為,
可得到漸近線的距離為,,
則,,
在直角三角形中,,
在中,可得
,
化為,即有.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練26】(2023·湖北·高二鄖陽中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))如圖,唐金筐寶鈿團花紋金杯出土于西安,這件金杯整體造型具有玲瓏剔透之美,充分體現(xiàn)唐代金銀器制作的高超技藝,是唐代金銀細(xì)工的典范之作.該杯主體部分的軸截面可以近似看作雙曲線的一部分,設(shè)該雙曲線的方程為,右焦點為,過點的直線與雙曲線的右支交于兩點,且,點關(guān)于原點的對稱點為點,若,則雙曲線的離心率為__________.
【答案】/
【解析】如圖所示,設(shè)雙曲線的左焦點為點,連接,設(shè),則,
由雙曲線的定義可得,
由于,則,又,則四邊形為矩形,
在中,由勾股定理得,即,
解得,
在中,由勾股定理得,即,
.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練27】(2023·湖北孝感·高二統(tǒng)考期中)已知分別是雙曲線的左?右焦點,點是雙曲線的右頂點,點在過點且斜率為的直線上,為等腰三角形,,則雙曲線的離心率為___________.
【答案】
【解析】由題知,過作軸于,則,
,
,解得,
故答案為:
【對點訓(xùn)練28】(2023·四川德陽·高二四川省廣漢中學(xué)??茧A段練習(xí))已知焦點在x軸上的雙曲線的左右焦點別為和,其右支上存在一點P滿足,且的面積為3,則該雙曲線的離心率為______.
【答案】
【解析】由雙曲線中焦點三角形面積,
所以,,
則,
故答案為:.
【對點訓(xùn)練29】(2023·天津·高二校聯(lián)考期末)已知圓與雙曲線的漸近線相切,且圓心到雙曲線左頂點的距離為,則該雙曲線的離心率是__________.
【答案】2
【解析】由,得圓心為,半徑為,
設(shè)雙曲線的一條漸近線方程為,
則雙曲線的右焦點到漸近線的距離為,
又圓與該雙曲線的漸近線相切,所以圓心到漸近線的距離為半徑,
所以圓心即雙曲線的右焦點,即.
雙曲線左頂點為,由題意得,
由,得,解得,
所以該雙曲線的離心率是.
故答案為:2.
【對點訓(xùn)練30】(2023·北京東城·高二北京市第五中學(xué)??计谥校╇p曲線C: 的漸近線與直線交于A,B兩點,且,那么雙曲線C的離心率為____.
【答案】
【解析】由雙曲線的方程可得,且漸近線的方程為:,
與聯(lián)立可得,所以,
由題意可得,解得,又,
所以雙曲線的離心率.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練31】(2023·陜西榆林·高二陜西省神木中學(xué)校考階段練習(xí))已知雙曲線C:的右焦點為F,O為坐標(biāo)原點,以F為圓心,OF為半徑的圓與雙曲線C的一條漸近線相交于O,A兩點,若的面積等于2,則雙曲線C的離心率為______.
【答案】
【解析】如圖,設(shè)以F為圓心,OF為半徑的圓與軸的另一個交點為B,過F作交OA于點M,則M為OA的中點,
因為OA為雙曲線的漸近線,其方程為,即,
所以,所以,,
所以的面積為,
所以,所以雙曲線的離心率,
故答案為:.
【對點訓(xùn)練32】(2023·云南保山·高二校聯(lián)考階段練習(xí))設(shè)雙曲線 (a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,P為該雙曲線上一點且2|PF1|=3|PF2|,若∠F1PF2=60°,則該雙曲線的離心率為______.
【答案】
【解析】因為2|PF1|=3|PF2|,
所以由雙曲線的定義知,|PF1|-|PF2|=2a,
故|PF1|=6a,|PF2|=4a.
在△PF1F2中,由余弦定理得4c2=36a2+16a2-2·6a·4acos60°,化簡整理得到,故.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練33】(2023·內(nèi)蒙古赤峰·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線的左、右焦點分別為,,點P為雙曲線C右支上一點,直線與圓相切,且,則雙曲線C的離心率為__________.
【答案】
【解析】如圖,設(shè)直線與圓相切于點M,則,,
取的中點N,連接,
由,可得,
則,,
可得,且為的中點,
則,
故,即有,
由雙曲線的定義可得,即,則,
可得,即,解得,即.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練34】(2023·陜西安康·高二統(tǒng)考開學(xué)考試)雙曲線的左,右焦點分別為,,C上一點到軸的距離為,,則雙曲線的離心率為______.
【答案】/
【解析】設(shè)為第一象限內(nèi)的點,,,,則,在中,
由余弦定理得,即,即.
∴的面積為,化簡得,
同除以可得,解得(負(fù)的舍去)
故答案為:
題型七:求雙曲線離心率的取值范圍
【例7】(2023·貴州黔東南·高二凱里一中??茧A段練習(xí))已知雙曲線,若過右焦點F且傾斜角為的直線與雙曲線的右支有兩個交點,則此雙曲線離心率的取值范圍是___________.
【答案】
【解析】由題意知,雙曲線的漸近線方程為,
要使直線與雙曲線的右支有兩個交點,
需使雙曲線的漸近線方程的斜率小于直線的斜率,
即,即,由,
得,整理得,所以,
因為雙曲線中,所以雙曲線的離心率的范圍是,
故答案為:.
【對點訓(xùn)練35】(2023·上海普陀·高二曹楊二中??茧A段練習(xí))雙曲線與直線無公共點,則雙曲線C的離心率的取值范圍為_______.
【答案】
【解析】雙曲線的漸近線方程為,
若雙曲線與直線無公共點,
等價為雙曲線的漸近線的斜率,即,
即,即,即,則,則,
,離心率滿足,
即雙曲線離心率的取值范圍是.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練36】(2023·河南駐馬店·高二??茧A段練習(xí))已知,分別是雙曲線:的左、右焦點.若雙曲線上存在一點使得,則雙曲線的離心率的取值范圍為___________.
【答案】
【解析】
如圖所示,,所以,所以,
又因為,即,即,
所以離心率,
所以雙曲線的離心率的取值范圍為,
故答案為: .
【對點訓(xùn)練37】(2023·湖北·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知是雙曲線的右焦點,直線與雙曲線相交于兩點,若,則雙曲線的離心率的取值范圍是__________.
【答案】
【解析】聯(lián)立方程,消去x得:
所以,即,解得,
設(shè),則可得,
取雙曲線的左焦點為,連結(jié),由對稱性知四邊形為平行四邊形,
由可得,
∵,則,
∴,則
即,整理得,解得,
綜上可得:.
故雙曲線的離心率的取值范圍是.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練38】(2023·遼寧錦州·高二校考期中)已知雙曲線:的左右焦點分別為,,點在雙曲線右支上,滿足,,又直線:與雙曲線的左、右兩支各交于一點,則雙曲線的離心率的取值范圍是______.
【答案】
【解析】因為,故,
由雙曲線定義可得,
由勾股定理知:,
整理得,,
又,,,
故,,
解得,
直線:與雙曲線的左、右兩支各交于一點,
則直線的斜率,
所以,
所以.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練39】(2023·上海楊浦·高二復(fù)旦附中??计谥校┮阎行脑谠c的橢圓與雙曲線有公共焦點,且左、右焦點分別是F?、F?,這兩條曲線在第一象限的交點為P,△PF?F?是以PF?為底邊的等腰三角形,若|PF?|=10,橢圓與雙曲線的離心率分別為e?、e?,則e?e?的取值范圍是_____.
【答案】.
【解析】設(shè),橢圓的長軸長為,雙曲線的實軸長為,焦距為,
則,,
在第一象限,則,∴,
,,,,又,∴,
∴,
,
,則,.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練40】(2023·陜西西安·高二統(tǒng)考期末)設(shè)雙曲線C:(,)的左、右焦點分別為,,若過點且斜率為的直線l與雙曲線的右支交于A,B兩點,則該雙曲線的離心率的取值范圍為_______________.
【答案】
【解析】由題可知雙曲線的漸近線方程為,
由于過點且斜率為的直線l與雙曲線的右支交于A,B兩點,
則,
因此,,又,
所以,該雙曲線的離心率為取值范圍是.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練41】(2023·全國·高二專題練習(xí))若雙曲線上存在一點滿足以為邊長的正方形的面積等于(其中為坐標(biāo)原點),則雙曲線的離心率的取值范圍是__________.
【答案】
【解析】由題意,,又,
則,即,得,
∴,所以,
所以,即的取值范圍是.
故答案為:.
題型八:由雙曲線離心率求參數(shù)的取值范圍
【例8】(2023·四川內(nèi)江·高二四川省內(nèi)江市第六中學(xué)校考階段練習(xí))已知,是雙曲線C的兩個焦點,P為C上一點,且,,若C的離心率為,則的值為______.
【答案】3
【解析】由及雙曲線的定義可得,
所以,,因為,在中,
由余弦定理可得,
即,所以,
即,解得或(舍去).
故答案為:3
【對點訓(xùn)練42】(2023·江蘇·高二統(tǒng)考期末)設(shè)為實數(shù),已知雙曲線的離心率,則的取值范圍為_____________
【答案】
【解析】因為表示雙曲線的方程,
所以有,因此,
因為,
所以由
,
即k的取值范圍為,
故答案為:.
【對點訓(xùn)練43】(2023·全國·高二專題練習(xí))焦點在軸上的雙曲線的離心率為,則的值為___________.
【答案】
【解析】雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,由題意可得,則,,,
所以,,解得.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練44】(2023·全國·高二專題練習(xí))若雙曲線的離心率不大于,則C的虛軸長的取值范圍為___________.
【答案】
【解析】因為,所以,
所以,所以,解得,
則,故虛軸長.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練45】(2023·高二課時練習(xí))中心在坐標(biāo)原點,離心率為的雙曲線的焦點在y軸上,則它的漸近線方程為________.
【答案】
【解析】由題意,社區(qū)向的中心在坐標(biāo)原點,離心率為,且焦點在y軸上,
可得=,則==,整理得=,解得=,
所以,所以雙曲線的漸近線方程為.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練46】(2023·四川宜賓·高二??茧A段練習(xí))已知雙曲線的離心率為2,則點到的漸近線的距離為______.
【答案】3
【解析】由題意,雙曲線的離心率為2,
即,解得,
所以雙曲線的一條漸近線的方程為,即,
所以點到的漸近線的距離為.
題型九:雙曲線中的范圍與最值問題
【例9】(2023·上海閔行·高二上海市七寶中學(xué)??计谀┤酎c,在雙曲線的漸近線上,且的面積為1(為坐標(biāo)原點),則長度的最小值為_______.
【答案】2
【解析】解:由題知雙曲線方程為,
所以雙曲線漸近線為,
故兩條漸近線斜率之積為-1,
即兩漸近線垂直,
故為直角三角形,
記,
所以,
因為三角形的面積為1,
所以,
即,
解得,
因為
,
當(dāng)且僅當(dāng)時取等,
故長度的最小值為2.
故答案為:2
【對點訓(xùn)練47】(2023·高二課時練習(xí))設(shè)雙曲線C:的左焦點和右焦點分別是,,點A是C右支上的一點,則的最小值為___________.
【答案】8
【解析】由雙曲線C:,可得,,
所以,所以,,由雙曲線的定義可得,
所以,所以,
由雙曲線的性質(zhì)可知:,令,則,
所以,記,
設(shè),則,
所以,即在上單調(diào)遞增,
所以當(dāng)時,取得最小值,此時點A為雙曲線的右頂點(1,0).
故答案為:8.
【對點訓(xùn)練48】(2023·湖南衡陽·高二衡陽市八中??计谥校┮阎p曲線的方程為,如圖,點的坐標(biāo)為,是圓上的點,點在雙曲線的右支上,則的最小值為_______.
【答案】/
【解析】雙曲線的方程為,則,雙曲線焦點為、,
, 圓心為,半徑為,
則,
當(dāng)、、共線時,等號成立;
又,
當(dāng)、、共線時,等號成立,
的最小值為,
故答案為:.
【對點訓(xùn)練49】(2023·福建福州·高二福建省福州第二中學(xué)??计谀┯幸煌雇哥R其劑面圖(如圖所示)是由橢圓和雙曲線的實線部分組成,已知兩曲線有共同焦點M,N,動點A,B分別在左右兩部分實線上運動,則△ANB周長的最小值為______________
【答案】
【解析】由題意,雙曲線,可得,
根據(jù)雙曲線的定義可得,即,
又由橢圓,可得,
根據(jù)橢圓的定義可得,所以,
所以周長為,
故周長的最小值為,其中三點共線時,等號成立.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練50】(2023·北京·高二期中)已知點,,,動點M到A的距離比到B的距離多2,則動點M到B,C兩點的距離之和的最小值為___________.
【答案】4
【解析】點,,且動點M到A的距離比到B的距離多2,
所以,
故動點M的軌跡為雙曲線右側(cè)一支,
則動點M到B,C兩點的距離之和,
當(dāng)且僅當(dāng)M,A,C三點共線時取等號,
所以動點M到B,C兩點的距離之和的最小值為4.
故答案為:4.
【對點訓(xùn)練51】(2023·高二課時練習(xí))已知雙曲線的一個焦點為.若已知點,點是雙曲線上的任意一點,則的最小值是______.
【答案】3
【解析】由題意,可知,∴,∴雙曲線的方程為.
由,得,
∴.
又或,
∴當(dāng)時,取得最小值,為3.
故答案為:3.
【對點訓(xùn)練52】(2023·江西宜春·高二上高二中??计谀┦请p曲線的右支上一點,分別是圓和上的點,則的最大值為__________.
【答案】9
【解析】由題意,圓的圓心為,半徑為2,的圓心為,半徑為1,故雙曲線焦點即為兩圓圓心.
所以的最大值即:的最大值減去的最小值. 的最大值為,的最小值為,根據(jù)雙曲線的定義可得兩者相減得.
故答案為:9
【對點訓(xùn)練53】(2023·廣西桂林·高二桂林中學(xué)??计谥校┮阎本€與雙曲線的左、右支各有一個公共點,則的取值范圍是________.
【答案】
【解析】由,可得,
依題意有,
解得.
故答案為:.
題型十:焦點三角形
【例10】(2023·安徽滁州·高二??计谀┤糁本€與雙曲線的左支交于不同的兩點,則的取值范圍為________.
【答案】
【解析】聯(lián)立方程得,①
若直線與雙曲線的左支交于不同的兩點,則方程①有兩個不等的負(fù)根.
所以
解得.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練54】(2023·高二課時練習(xí))已知點F1,F(xiàn)2分別是雙曲線=1的左、右焦點,若點P是雙曲線左支上的點,且,則△的面積為____.
【答案】16
【解析】雙曲線,所以,,所以,,
??
是雙曲線左支上的點,,,
在△中,由余弦定理得,
,
△的面積為.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練55】(2023·上海普陀·高二??计谥校c為雙曲線上的點,、為左、右焦點,若,則的面積是__.
【答案】
【解析】由題意得,,且,
由余弦定理得
,
所以,
所以的面積,
故答案為:
【對點訓(xùn)練56】(2023·江蘇泰州·高二靖江高級中學(xué)校考階段練習(xí))已知橢圓C與雙曲線E:有相同的焦點,,點M是橢圓C與雙曲線E的一個公共點,若,則橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為_________.
【答案】
【解析】設(shè)橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為,焦半距為.
令,
,即
因為點M在雙曲線E上,所以即,
,即
又因為點M在橢圓C上,所以,即.
因為橢圓C與雙曲線E:有相同的焦點,,
所以,,所以橢圓方程為.
故答案為:
【對點訓(xùn)練57】(2023·高二課時練習(xí))已知點分別是雙曲線的下、上焦點,若點是雙曲線下支上的點,且,則的面積為________.
【答案】16
【解析】因為是雙曲線下支上的點,所以,兩邊平方得:
|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|=36,所以|PF1|2+|PF2|2=36+2|PF1|·|PF2|=36+2×32=100.
在△F1PF2中,由余弦定理,得cos ∠F1PF2==0,
所以∠F1PF2=90°,所以|PF1|·|PF2|=×32=16
故答案為:
【對點訓(xùn)練58】(2023·上海浦東新·高二上海南匯中學(xué)??计谥校┮阎瑸殡p曲線的左、右焦點,點P在雙曲線C上,,則______.
【答案】/
【解析】,,則,,,
.
故答案為:.
【對點訓(xùn)練59】(2023·浙江寧波·高二鎮(zhèn)海中學(xué)??计谥校┮阎p曲線的焦點為,,過左焦點交雙曲線左支于A、B兩點,若則等于________.
【答案】8
【解析】雙曲線的實軸長
過左焦點交雙曲線左支于A、B兩點,
則,
又,
則
故答案為:8
【過關(guān)測試】
一、單選題
1.(2023·四川成都·高二校聯(lián)考期末)若雙曲線的漸近線方程為,實軸長為 ,且焦點在x軸上,則該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為(????)
A.或 B.
C. D.
【答案】C
【解析】由題可得,解得,
因為焦點在x軸上,所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
故選:C.
2.(2023·高二課時練習(xí))方程+=1表示的曲線是(????)
A.焦點為點(-3,0)與(3,0),離心率為的橢圓
B.焦點為點(0,-3)與(0,3),離心率為的橢圓
C.焦點為點(-3,0)與(3,0),離心率為的橢圓
D.焦點為點(0,-3)與(0,3),離心率為的橢圓
【答案】B
【解析】由方程可知,它表示焦點在y軸上的橢圓,且a=5,b=4,∴c=3,
所以橢圓的焦點為F1(0,-3),F(xiàn)2(0,3),離心率為.
故選:B.
3.(2023·江西·高二校聯(lián)考期中)若方程表示雙曲線,則實數(shù)的取值范圍為(????)
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】方程表示雙曲線,則,解得或,
故選:D
4.(2023·河南周口·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線的右焦點為,點M在雙曲線的右支上,滿足軸,O為坐標(biāo)原點且,則離心率(????)
A.2 B. C. D.
【答案】C
【解析】,設(shè)M點為,代入,解得,
又,
故,則,即,即,
又,解得.
故選:C.
5.(2023·四川宜賓·高二宜賓市敘州區(qū)第一中學(xué)校??计谀┮阎p曲線的離心率e是它的一條漸近線斜率的2倍,則e=(????)
A. B. C. D.2
【答案】C
【解析】由題意可知,,即,
則,解得:,
所以雙曲線的離心率.
故選:C
6.(2023·安徽滁州·高二??奸_學(xué)考試)若雙曲線 的左、右焦點分別為,點在雙曲線上,且,則(????)
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【解析】由雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程得:,
由雙曲線定義得:
即,
解得(舍去)或,
故選:A.
7.(2023·陜西漢中·高二??计谥校┰O(shè)雙曲線C的方程為,直線l過點和點.若雙曲線C的一條漸近線與直線l平行,另一條漸近線與直線l垂直,則雙曲線C的方程為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由題可知,直線的方程為,即直線的斜率為,
又雙曲線的漸近線的方程為,所以,,
因為,解得.
故選:D.
8.(2023·福建泉州·高二校聯(lián)考期中)已知雙曲線的上下焦點分別為,點在的下支上,過點作的一條漸近線的垂線,垂足為,若恒成立,則的離心率的取值范圍為(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如圖,過點作漸近線的垂線,垂足為,
設(shè),則點到漸近線的距離.
由雙曲線的定義可得,故,
所以,即的最小值為,
因為恒成立,
所以恒成立,即恒成立,
所以,,即,即,
所以,,即,解得.
故選:A.
??
二、多選題
9.(2023·湖南衡陽·高二衡陽市一中??计谀┤?,則方程可以表示下列哪些曲線(????)
A.橢圓 B.雙曲線 C.拋物線 D.圓
【答案】ABD
【解析】當(dāng)時,,方程表示雙曲線,
當(dāng)時,方程為,即,表示兩條直線,
當(dāng)時,,方程表示焦點在軸的橢圓,
當(dāng)時,,方程表示焦點在軸的橢圓,
當(dāng)時,,方程表示圓.
故選:ABD
10.(2023·江蘇南京·高二江蘇省江浦高級中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線,左、右焦點為,為雙曲線上一點,則下列正確的是(????)
A.離心率為 B.漸近線方程為
C.虛軸長為4 D.若,則
【答案】BCD
【解析】對于A,已知雙曲線,則,A選項錯誤;
對于B,,所以漸近線方程為,B選項正確;
對于C,虛軸長,C選項正確;
對于D,由定義可知,若,
則或(舍),D選項正確;
故選:BCD.
11.(2023·廣東深圳·高二深圳中學(xué)??计谥校┒x:以雙曲線的實軸為虛軸,虛軸為實軸的雙曲線與原雙曲線互為共軛雙曲線,以下關(guān)于共軛雙曲線的結(jié)論正確的有(????)
A.與共軛的雙曲線是
B.互為共軛的雙曲線漸近線不相同
C.互為共軛的雙曲線的離心率為,則
D.互為共軛的雙曲線的4個焦點在同一圓上
【答案】CD
【解析】對于A,根據(jù)共軛雙曲線的定義可知,與共軛的雙曲線是,A錯誤;
對于B,的漸近線方程為,
的漸近線方程也為,二者相同,B錯誤;
對于C,由題意可得,
故,
由于,故,即,
當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,C正確;
對于D,的焦點坐標(biāo)為,
其共軛雙曲線的焦點坐標(biāo)為,
顯然這4個焦點在以原點為圓心,為半徑的圓上,D正確,
故選:CD
12.(2023·云南玉溪·高二云南省玉溪第一中學(xué)??计谥校┮阎p曲線:與橢圓的焦點相同,雙曲線的左右焦點分別為,,過點的直線與雙曲線的右支交于,兩點,與軸相交于點,的內(nèi)切圓與邊相切于點.若,則下列說法錯誤的有(????)
A.雙曲線的離心率為
B.雙曲線的方程為
C.若,則的內(nèi)切圓面積為
D.過點與雙曲線有且僅有一個交點的直線有3條
【答案】ACD
【解析】
????
如圖,設(shè)、與的內(nèi)切圓分別相切與兩點,
所以,且,
因為
,可得,
雙曲線:與橢圓的焦點相同,
所以,可得,所以雙曲線的離心率為,故A錯誤;
所以雙曲線的方程為,故B正確;
對于C,若,設(shè),則,,
由可得,解得,
可得,
由得,
解得,即內(nèi)切圓的半徑為,
則的內(nèi)切圓面積為故C錯誤;
對于D,當(dāng)過點的直線與軸垂直時,其方程為,與雙曲線方程聯(lián)立
,可得,即直線與雙曲線有一個交點;
當(dāng)過點的直線與軸不垂直時,設(shè)其方程為,與雙曲線方程聯(lián)立
可得,
當(dāng)時,此時可得直線與雙曲線有一個交點;
當(dāng)即時,由得
,可得,此時直線與雙曲線有一個交點;
綜上所述,過點與雙曲線有且僅有一個交點的直線有4條,故D錯誤;
故選:ACD.
三、填空題
13.(2023·上海寶山·高二統(tǒng)考期末)雙曲線的兩條漸近線的夾角的余弦值為______.
【答案】/0.6
【解析】雙曲線的兩條漸近線為,直線的傾斜角為,,,
所以兩條漸近線的夾角的余弦值為.
故答案為:.
14.(2023·上海靜安·高二統(tǒng)考期末)若雙曲線的漸近線方程為,且過點,則的焦距為__________.
【答案】
【解析】因為雙曲線的漸近線方程是,故可設(shè)雙曲線的方程為:,
把點代入雙曲線方程可得,
所以雙曲線方程為,化為標(biāo)準(zhǔn)方程得,
所以,,,,
所以雙曲線的焦距為.
故答案為:.
15.(2023·貴州·高二貴州師大附中校聯(lián)考階段練習(xí))點是雙曲線上一動點,過做圓的兩條切線,切點為,,則的最小值為____________.
【答案】
【解析】由題知:設(shè),,則,
由于是直角三角形,且,所以當(dāng)取得最小值時,取得最小值,
??
則
,當(dāng)時,等號成立,
故,
故答案為:.
16.(2023·四川成都·高二四川省成都市新都一中校聯(lián)考期末)已知直線與離心率為的雙曲線的一條漸近線平行,則所有可能取的值之和為______.
【答案】
【解析】由離心率為可得,解得:,
則的漸近線為,
則m可能取的值為,和為0.
故答案為:0.
四、解答題
17.(2023·寧夏吳忠·高二青銅峽市高級中學(xué)??计谥校┣鬂M足下列條件的曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(1)焦點在x軸上,且經(jīng)過點和點的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)焦點在軸上,焦距是16,的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程
【解析】(1)由題意得:,,因為焦點在x軸上,所以橢圓方程為:;
(2)依題意,又,所以,所以,
由于雙曲線焦點在軸上,所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
18.(2023·高二單元測試)若雙曲線C:上一點到左、右焦點的距離之差的絕對值為2.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)設(shè)、是雙曲線的左、右焦點,點P是雙曲線上的點,若,求的面積.
【解析】(1)令分別是左右焦點,則,得,
雙曲線的方程為 ,將點 代入上式,得:
,
雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為 ;
(2)不妨設(shè)點P在第一象限,由雙曲線的幾何性質(zhì)知: ,
,解得 ,
在△中,,
設(shè)與的夾角為 ,由余弦定理得:,
;
綜上,雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,△的面積為 .
19.(2023·四川內(nèi)江·高二四川省內(nèi)江市第六中學(xué)校考階段練習(xí))已知雙曲線的焦點到漸近線的距離為,右頂點為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)已知過點的直線與雙曲線只有一個公共點,求直線的方程.
【解析】(1)雙曲線的一條漸近線為,故焦點到直線的距離為,所以,又,
所以雙曲線方程為
(2)由題知,直線的斜率必存在.
設(shè)直線方程為:
聯(lián)立,消y得
①當(dāng)時,上述方程只有一解,符合題意,
所以;
②當(dāng)時,為使上述方程只有一解即,
,
化解得:,所以,
所以.
綜上,直線方程為:或.
20.(2023·湖南湘潭·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線的一條漸近線方程為,焦距為.
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若O為坐標(biāo)原點,過的直線l交雙曲線C于A,B兩點,且的面積為,求直線l的方程.
【解析】(1)由題意得:,,,
解得:,,,
雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)由題意可知,直線的斜率一定存在,
設(shè)直線的方程為,,,,,
聯(lián)立方程組,消去整理得,
則,
原點到直線的距離為 ,
所以,
解得或,故 或,
故直線方程為或
21.(2023·重慶璧山·高二重慶市璧山來鳳中學(xué)校校考階段練習(xí))已知雙曲線的離心率為,實軸長為.
(1)寫出雙曲線的漸近線方程;
(2)直線與雙曲線右支交于不同的兩點,求實數(shù)的取值范圍.
【解析】(1)由已知有,,所以,
所以雙曲線方程為,或,漸近線方程為
(2)設(shè)兩交點坐標(biāo)分別為,,
聯(lián)立,消去得,
由已知,因為直線與雙曲線右支交于不同的兩點,
所以解得,
實數(shù)的取值范圍為.
22.(2023·江蘇南通·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線的實軸長為2,右焦點到的距離為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)若直線與雙曲線交于,兩點,求的面積.
【解析】(1)設(shè)雙曲線的焦距為,
因為雙曲線的實軸長為2,所以,解得.
因為右焦點到的距離為,所以,解得或.
因為,所以.可得,
所以雙曲線的方程為.
(2)設(shè),,
聯(lián)立直線和雙曲線可得,
即,或
不妨設(shè),,所以.
所以.
即的面積為
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