
1.雙曲線定義
平面內(nèi)與兩個定點(diǎn)F1,F2的距離的差的絕對值等于非零常數(shù)(小于|F1F2|)的點(diǎn)的軌跡叫做雙曲線.這兩個定點(diǎn)叫做雙曲線的焦點(diǎn),兩焦點(diǎn)間的距離叫做雙曲線的焦距.
2.雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)
3.常用結(jié)論
(1)過雙曲線的一個焦點(diǎn)且與實(shí)軸垂直的弦的長為,也叫通徑.
(2)與雙曲線有共同漸近線的方程可表示為.
(3)雙曲線的焦點(diǎn)到其漸近線的距離為b.
(4)若P是雙曲線右支上一點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),則|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.
考點(diǎn)一:待定系數(shù)法求雙曲線方程
例1.已知雙曲線的虛軸長是實(shí)軸長的3倍,則實(shí)數(shù)a的值為______.
【答案】/
【分析】根據(jù)題意結(jié)合雙曲線的幾何性質(zhì)得到,再解方程即可.
【詳解】因?yàn)殡p曲線的虛軸長是實(shí)軸長的3倍,
所以,解得.
故答案為:
例2.(2023·甘肅定西·統(tǒng)考一模)已知雙曲線的右焦點(diǎn)為,過和兩點(diǎn)的直線與雙曲線的一條漸近線垂直,則該雙曲線的方程為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】由雙曲線方程可得其漸近線為,再求得直線的斜率,由垂直可求得,再由焦點(diǎn)坐標(biāo)得,從而求得,即可得雙曲線的方程.
【詳解】因?yàn)殡p曲線,所以它的漸近線為,
又因?yàn)椋灾本€的斜率為,
因?yàn)橹本€與雙曲線的一條漸近線垂直,所以,故,
又因?yàn)殡p曲線的右焦點(diǎn)為,所以,故,
所以該雙曲線的方程為.
故選:C.
考點(diǎn)二:相同漸近線雙曲線方程的求法
例3.已知雙曲線的漸近線方程為,且經(jīng)過點(diǎn),則的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)共漸近線雙曲線系的形式可假設(shè)雙曲線方程為,代入點(diǎn)的坐標(biāo)即可求得結(jié)果.
【詳解】根據(jù)漸近線方程可設(shè)雙曲線方程為:,
雙曲線過點(diǎn),,
雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為:.
故選:A.
考點(diǎn)三:直接法解決離心率問題
例4.如圖,、是雙曲線的左、右焦點(diǎn),過的直線與雙曲線的左、右兩支分別交于點(diǎn)若,,,則雙曲線的離心率為( )
A.4B.C.D.
【答案】D
【分析】利用雙曲線的定義及線段的關(guān)系建立方程,解出再利用雙曲線離心率公式計(jì)算即可
【詳解】因?yàn)?,,?br>所以,所以.
由雙曲線的定義得:,
所以,
所以
在中,
所以.
故雙曲線的離心率為.
故選:D.
考點(diǎn)四:構(gòu)造齊次方程法求離心率的值或范圍
例5.(2023·山東菏澤·統(tǒng)考二模)設(shè)、分別為雙曲線的左右焦點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),過左焦點(diǎn)作直線與圓切于點(diǎn)E,與雙曲線右支交于點(diǎn)P,且為等腰三角形,則雙曲線的離心率為( )
A.B.2C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)給定條件,確定,結(jié)合圓的切線性質(zhì)及雙曲線定義列式計(jì)算作答.
【詳解】因?yàn)橹本€與圓切于點(diǎn)E,則,而為等腰三角形,
必有,E為的中點(diǎn),而O為中點(diǎn),于是,有,
且,令雙曲線焦距為2c,由,
得,即,有,
所以雙曲線的離心率.
故選:A
考點(diǎn)五:漸近線問題
例6.2023·安徽蚌埠·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知雙曲線的右焦點(diǎn)為,過點(diǎn)的直線分別與雙曲線的漸近線平行,與漸近線的交點(diǎn)記為,若 為等邊三角形,且面積為,則( )
A.B.C.3D.2
【答案】C
【分析】作圖,分析幾何關(guān)系得到四邊形OABF是菱形,利用條件即可求出 .
【詳解】
由題意作上圖,顯然四邊形 是平行四邊形,又 是等邊三角形, 是菱形,
由于 , 的AB邊上的高 ,即 ,
的方程為: ,A在上, , ;
故選:C.
例7.(2023·河南開封·統(tǒng)考三模)已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,則雙曲線的漸近線方程式為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由雙曲線的定義與性質(zhì)計(jì)算即可.
【詳解】由題意可得,故由題意可得,
漸近線方程為.
故選:D
一、單選題
1.(2023·重慶·統(tǒng)考二模)復(fù)平面內(nèi)復(fù)數(shù)滿足,則的最小值為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由復(fù)數(shù)模的幾何意義得出對應(yīng)點(diǎn)的軌跡,設(shè),即可計(jì)算的最小值.
【詳解】因?yàn)椋?br>所以點(diǎn)是以,為焦點(diǎn),半實(shí)軸長為1的雙曲線,則,
所以點(diǎn)的軌跡方程為,
設(shè),
所以,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,
所以的最小值為.
故選:B.
2.(2023·寧夏中衛(wèi)·統(tǒng)考一模)已知雙曲線C:的左右焦點(diǎn)為,,點(diǎn)P在雙曲線C的右支上,則( )
A.-8B.8C.10D.-10
【答案】A
【分析】先由雙曲線的方程求出其實(shí)半軸長,然后利用雙曲線的定義可求得答案.
【詳解】設(shè)雙曲線的實(shí)半軸長為,
則,所以,
因?yàn)殡p曲線C的左右焦點(diǎn)為,,點(diǎn)P在雙曲線C的右支上,
所以,
故選:A
3.(2023·河南鄭州·統(tǒng)考一模)已知雙曲線的左右焦點(diǎn)分別為為右半支上一點(diǎn),且,則雙曲線的離心率為( )
A.2B.4C.6D.9
【答案】A
【分析】根據(jù)數(shù)量積的定義可得,結(jié)合雙曲線的定義可得,進(jìn)而求解,由余弦定理即可求解.
【詳解】可得.
又,兩式聯(lián)立可得,
,整理可得,
.
故選:.
4.(2023·四川達(dá)州·統(tǒng)考二模)設(shè),是雙曲線C:的左、右焦點(diǎn),過的直線與C的右支交于P,Q兩點(diǎn),則( )
A.5B.6C.8D.12
【答案】C
【分析】由雙曲線的定義知,,則,即可得出答案.
【詳解】雙曲線C:,則,,
由雙曲線的定義知:,,
,
所以
.
故選:C.
5.(2023·四川成都·統(tǒng)考二模)設(shè),分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn).為雙曲線右支上一點(diǎn),若,,則雙曲線的離心率為( )
A.B.2C.D.
【答案】A
【分析】利用雙曲線的定義及標(biāo)準(zhǔn)方程,得到,,結(jié)合勾股定理表示出和 的關(guān)系即可.
【詳解】利用雙曲線的定義及標(biāo)準(zhǔn)方程,得到,
又,
因?yàn)?,所以;故,?br>故答案為:
6.一動圓過定點(diǎn),且與已知圓:相切,則動圓圓心的軌跡方程是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】由兩圓相切分析可知,符合雙曲線的定義,可得,,根據(jù)雙曲線中a,b,c的關(guān)系,即可求出動圓圓心的軌跡方程.
【詳解】解:已知圓:圓心,半徑為4,
動圓圓心為,半徑為,
當(dāng)兩圓外切時:,所以;
當(dāng)兩圓內(nèi)切時:,所以;
即,表示動點(diǎn)P到兩定點(diǎn)的距離之差為常數(shù)4,符合雙曲線的定義,
所以P在以M、N為焦點(diǎn)的雙曲線上,且,,
,
所以動圓圓心的軌跡方程為:,
故選:C.
7.(2023·廣西玉林·統(tǒng)考二模)若雙曲線C:的焦距大于6,C上一點(diǎn)到兩焦點(diǎn)的距離之差的絕對值為d,則d的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)雙曲線的方程求出焦距,再由雙曲線的定義求解.
【詳解】因?yàn)殡p曲線C:,
所以,
由題意可知,則,
由雙曲線的定義知,.
故選:A
8.(2023·河南開封·統(tǒng)考二模)已知圓與雙曲線的漸近線相切,則雙曲線C的焦距為( )
A.2B.C.D.4
【答案】D
【分析】由題意求得雙曲線的漸近線方程,根據(jù)圓與雙曲線的漸近線相切,得到圓心到直線的距離等于半徑,列出相應(yīng)的等量關(guān)系式,從而求得,進(jìn)一步求得雙曲線的焦距.
【詳解】雙曲線的漸近線方程為,
根據(jù)圓的圓心到切線的距離等于半徑,可得,解得,
從而求得雙曲線的方程為,所以,即,故此雙曲線的焦距為,
故選:D
9.(2023·陜西榆林·統(tǒng)考三模)實(shí)軸在軸上的雙曲線的離心率為,則該雙曲線漸近線的傾斜角的正弦值為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)題意求得,得到漸近線的斜率為,即,結(jié)合三角函數(shù)的基本關(guān)系式,即可求解.
【詳解】由題意知,可得,
因?yàn)閷?shí)軸在軸上,所以雙曲線漸近線的斜率為,
設(shè)雙曲線的漸近線的傾斜角為,則,
因?yàn)?,所?
故選:A.
10.(2023·天津河?xùn)|·一模)已知雙曲線的實(shí)軸為4,拋物線的準(zhǔn)線過雙曲線的左頂點(diǎn),拋物線與雙曲線的一個交點(diǎn)為,則雙曲線的漸近線方程為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】求出,,將代入雙曲線和拋物線,求出,,進(jìn)而求出漸近線方程.
【詳解】由題意得,,故雙曲線左頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
拋物線的準(zhǔn)線為,故,解得,
點(diǎn)為拋物線與雙曲線的一個交點(diǎn),故,,
即,解得,解得,
故雙曲線的漸近線方程為.
故選:A
11.(2023·內(nèi)蒙古赤峰·統(tǒng)考二模)雙曲線的左右焦點(diǎn)分別為,,過作傾斜角為45°的直線交雙曲線右支于點(diǎn),若軸,則雙曲線的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由列出方程,得到,求出離心率.
【詳解】由題意得,
中,令得,解得,
故,
因?yàn)?,所以,結(jié)合可得,
方程兩邊同時除以得,,
解得,負(fù)值舍去,故離心率為.
故選:D
12.(2023·湖南常德·二模)某人同時擲兩顆骰子,得到點(diǎn)數(shù)分別為,,則焦點(diǎn)在軸上的橢圓的離心率的概率是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)橢圓的離心率,有,解得,再利用列舉法和古典概型概率計(jì)算公式,求得相應(yīng)的概率.
【詳解】因?yàn)闄E圓的焦點(diǎn)在軸上,所以,
而,解得,
投擲骰子得到點(diǎn)數(shù)共有種,
其中滿足的有:
共種,
所以所求概率為.
故選:C.
13.已知焦點(diǎn)在軸上的雙曲線,一條漸近線的傾斜角是另一條漸近線的傾斜角的5倍,則雙曲線的離心率是( )
A.B.2C.D.
【答案】A
【分析】由題意求出雙曲線的一條漸近線的傾斜角,可得漸近線的斜率,根據(jù)離心率的計(jì)算公式可得答案.
【詳解】由題意設(shè)一條漸近線的傾斜角為,
則另一條漸近線的傾斜角為,由雙曲對稱性可得,
則一條漸近線的斜率為,
設(shè)雙曲線的長半軸長為a,短半軸長為b,則,
故離心率為,
故選:A
14.(2023·新疆阿勒泰·統(tǒng)考一模)設(shè)分別為雙曲線的左?右焦點(diǎn),雙曲線上存在一點(diǎn)使得,則該雙曲線的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)雙曲線的定義,結(jié)合解方程組、雙曲線的離心率公式進(jìn)行求解即可,
【詳解】由雙曲線的對稱性,不妨設(shè)在右支,
則有,而,
代入
,或舍去,
由,或舍去,
故選:C
二、填空題
15.(2023·上海普陀·統(tǒng)考二模)設(shè)為雙曲線:左、右焦點(diǎn),且的離心率為,若點(diǎn)M在的右支上,直線與的左支相交于點(diǎn)N,且,則______.
【答案】
【分析】根據(jù)雙曲線的離心率公式求出,再根據(jù)雙曲線的定義即可得解.
【詳解】由的離心率為,
得,解得,
由點(diǎn)M在的右支上,得,
又因,
所以,即.
故答案為:.
16.(2023·河北唐山·統(tǒng)考二模)已知直線:過雙曲線:的一個焦點(diǎn),且與的一條漸近線平行,則的實(shí)軸長為______.
【答案】2
【分析】求出直線與軸的交點(diǎn)坐標(biāo)和斜率,然后列方程組求得得實(shí)軸長.
【詳解】直線與軸交點(diǎn)為,斜率為,
由題意,解得,
所以雙曲線的實(shí)軸長為.
故答案為:2.
17.(2023·陜西渭南·統(tǒng)考一模)已知雙曲線的焦距為4,焦點(diǎn)到C的一條漸近線的距離為1,則C的漸近線方程為______
【答案】
【分析】由雙曲線對稱性得一個焦點(diǎn)到兩條漸近線的距離相等,不妨設(shè)漸近線為,由點(diǎn)線距離及的關(guān)系可得方程組求解.
【詳解】由雙曲線對稱性得,一個焦點(diǎn)到兩條漸近線的距離相等,不妨取漸近線為,即,焦點(diǎn)為,
則焦點(diǎn)到漸近線的距離,
由焦距為4得,故,
故C的漸近線方程為.
故答案為:.
18.在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線與雙曲線有公共焦點(diǎn),拋物線M與雙曲線交于,兩點(diǎn),,,三點(diǎn)共線,則雙曲線的離心率為______.
【答案】
【分析】由拋物線和雙曲線的對稱性可以確定兩點(diǎn)關(guān)于軸對稱,從而得到點(diǎn)的坐標(biāo),結(jié)合點(diǎn)既在拋物線又在雙曲線上,可建立的關(guān)系,從而求出離心率.
【詳解】解:由拋物線和雙曲線的對稱性可知,兩點(diǎn)關(guān)于軸對稱,且,
因?yàn)?,所以,代入雙曲線方程有,
所以,
即,解得.
故答案為:.
19.(2023·北京海淀·統(tǒng)考二模)已知雙曲線C經(jīng)過點(diǎn),漸近線方程為,則C的標(biāo)準(zhǔn)方程為___________.
【答案】
【分析】由已知可設(shè)C的標(biāo)準(zhǔn)方程為,由已知,解出雙曲線的漸近線方程為,結(jié)合已知,即可得出答案.
【詳解】由已知可得,雙曲線的焦點(diǎn)位于軸上, 設(shè)C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
因?yàn)殡p曲線C經(jīng)過點(diǎn),所以,
則雙曲線的漸近線方程為,所以,
所以,C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
故答案為:.
20.若雙曲線C的一條漸近線經(jīng)過點(diǎn),且焦點(diǎn)到該漸近線的距離為2,則該雙曲線的方程為______.
【答案】或
【分析】根據(jù)題意分焦點(diǎn)在軸與焦點(diǎn)在軸分別討論,結(jié)合雙曲線的漸近線方程,代入計(jì)算即可得到結(jié)果.
【詳解】雙曲線焦點(diǎn)在x軸上時,設(shè)雙曲線方程為(,),∴該雙曲線的漸近線方程為,又∵一條漸近線經(jīng)過點(diǎn),∴,得.由焦點(diǎn)到該漸近線的距離為2,可得,得,則雙曲線的方程為;
當(dāng)雙曲線焦點(diǎn)在y軸上時,設(shè)雙曲線方程為(,),∴該雙曲線的漸近線方程為,又∵一條漸近線經(jīng)過點(diǎn),∴,得,由焦點(diǎn)到該漸近線的距離為2,可得,得,則雙曲線的方程為.
故答案為:或.標(biāo)準(zhǔn)方程
圖形
性
質(zhì)
范圍
x≥a或x≤-a,y∈R
x∈R,y≤-a或y≥a
對稱性
對稱軸:坐標(biāo)軸 對稱中心:原點(diǎn)
頂點(diǎn)
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
漸近線
離心率
實(shí)虛軸
線段A1A2叫做雙曲線的實(shí)軸,它的長|A1A2|=2a,線段B1B2叫做雙曲線的虛軸,它的長|B1B2|=2b;a叫做雙曲線的實(shí)半軸長,b叫做雙曲線的虛半軸長
a,b,c的關(guān)系
c2=a2+b2
考點(diǎn)一
待定系數(shù)法求雙曲線方程
考點(diǎn)二
相同漸近線雙曲線方程的求法
考點(diǎn)三
直接法解決離心率問題
考點(diǎn)四
構(gòu)造齊次方程法求離心率的值或范圍
考點(diǎn)五
漸近線問題
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