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考情考向分析
1.了解雙曲線的定義、幾何圖形和標(biāo)準(zhǔn)方程.
2.知道雙曲線的簡單幾何性質(zhì).
主要側(cè)重雙曲線的方程以及以雙曲線方程為載體,研究參數(shù)a,b,c及與漸近線有關(guān)的問題,其中離心率和漸近線是重點(diǎn).以選擇、填空題為主,難度為中低檔.一般不再考查與雙曲線相關(guān)的解答題,解題時(shí)應(yīng)熟練掌握基礎(chǔ)內(nèi)容及雙曲線方程的求法,能靈活應(yīng)用雙曲線的幾何性質(zhì).



1.雙曲線的概念
平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離的差的絕對(duì)值等于常數(shù)(小于|F1F2|)的點(diǎn)的軌跡叫做雙曲線.這兩個(gè)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.
集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c>2a,其中a,c為常數(shù)且a>0,c>0.
2.雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
圖形


性質(zhì)
范圍
x≥a或x≤-a,y∈R
x∈R,y≤-a或y≥a
對(duì)稱性
對(duì)稱軸:坐標(biāo)軸 對(duì)稱中心:原點(diǎn)
頂點(diǎn)
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
漸近線
y=±x
y=±x
離心率
e=,e∈(1,+∞),其中c=
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 (c>a>0,c>b>0)
概念方法微思考
1.平面內(nèi)與兩定點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離之差的絕對(duì)值等于常數(shù)2a的動(dòng)點(diǎn)的軌跡一定為雙曲線嗎?為什么?
提示 不一定.當(dāng)2a=|F1F2|時(shí),動(dòng)點(diǎn)的軌跡是兩條射線;
當(dāng)2a>|F1F2|時(shí),動(dòng)點(diǎn)的軌跡不存在;
當(dāng)2a=0時(shí),動(dòng)點(diǎn)的軌跡是線段F1F2的中垂線.
2.與橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程相比較,雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程中,a,b只限制a>0,b>0,二者沒有大小要求,若a>b>0,a=b>0,00時(shí),10,n>0,λ≠0)的漸近線方程是-=0,即±=0.( √ )
(4)等軸雙曲線的漸近線互相垂直,離心率等于.( √ )
題組二 教材改編
2.若雙曲線-=1(a>0,b>0)的焦點(diǎn)到其漸近線的距離等于實(shí)軸長,則該雙曲線的離心率為(  )
A. B.5 C. D.2
答案 A
解析 由題意知焦點(diǎn)到其漸近線的距離等于實(shí)軸長,雙曲線的漸近線方程為±=0,
即bx±ay=0,
∴2a==b.又a2+b2=c2,∴5a2=c2.
∴e2==5,∴e=.
3.已知a>b>0,橢圓C1的方程為+=1,雙曲線C2的方程為-=1,C1與C2的離心率之積為,則C2的漸近線方程為(  )
A.x±y=0
B.x±y=0
C.x±2y=0
D.2x±y=0
答案 A
解析 橢圓C1的離心率為,雙曲線C2的離心率為,所以·=,即a4=4b4,所以a=b,所以雙曲線C2的漸近線方程是y=±x,即x±y=0.
4.經(jīng)過點(diǎn)A(4,1),且對(duì)稱軸都在坐標(biāo)軸上的等軸雙曲線方程為________.
答案?。?
解析 設(shè)雙曲線的方程為-=±1(a>0),
把點(diǎn)A(4,1)代入,得a2=15(舍負(fù)),
故所求方程為-=1.
題組三 易錯(cuò)自糾
5.已知雙曲線的實(shí)軸長為8,離心率為2,則雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為________.
答案?。?或-=1
解析 由題意知a=4,e==2,
∴c=8,
∴b2=c2-a2=64-16=48.
因?yàn)殡p曲線的焦點(diǎn)位置不確定,故所求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為-=1或-=1.
6.P是雙曲線-=1上任意一點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是它的左、右焦點(diǎn),且|PF1|=9,則|PF2|=________.
答案 17
解析 由題意知a=4,b=9,
c==,
由于|PF1|=90時(shí),2m=4,m=2;當(dāng)m0,b>0)的一條漸近線方程為y=x,且與橢圓+=1有公共焦點(diǎn),則C的方程為(  )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
答案 B
解析 由y=x,可得=.①
由橢圓+=1的焦點(diǎn)為(3,0),(-3,0),
可得a2+b2=9.②
由①②可得a2=4,b2=5.
所以C的方程為-=1.故選B.
3.經(jīng)過點(diǎn)P(-3,2)和點(diǎn)Q(-6,-7)的雙曲線方程為________.
答案?。?
解析 設(shè)雙曲線方程為mx2-ny2=1(mn>0),
∴解得
∴雙曲線方程為-=1.
4.過雙曲線C:-=1(a>b>0)的右頂點(diǎn)作x軸的垂線,與C的一條漸近線相交于點(diǎn)A.若以C的右焦點(diǎn)F為圓心、半徑為4的圓經(jīng)過A,O兩點(diǎn)(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(  )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
答案 A
解析 因?yàn)闈u近線y=x與直線x=a交于點(diǎn)A(a,b),c=4且=4,解得a2=4,b2=12,因此雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為-=1.
思維升華 求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程的方法
(1)定義法:由題目條件判斷出動(dòng)點(diǎn)軌跡是雙曲線,由雙曲線定義,確定2a,2b或2c,從而求出a2,b2,寫出雙曲線方程.
(2)待定系數(shù)法:先確定焦點(diǎn)在x軸還是y軸,設(shè)出標(biāo)準(zhǔn)方程,再由條件確定a2,b2的值,即“先定型,再定量”,如果焦點(diǎn)位置不好確定,可將雙曲線方程設(shè)為-=λ(λ≠0),再根據(jù)條件求λ的值.
注意?、匐p曲線與橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程均可記為mx2+ny2=1(mn≠0),其中當(dāng)m>0,n>0,且m≠n時(shí)表示橢圓;當(dāng)mn0);
(iii)已知漸近線為±=0的雙曲線方程可設(shè)為-=λ(λ≠0).
雙曲線的幾何性質(zhì)
命題點(diǎn)1 漸近線
例2 (1)(2019·包頭青山區(qū)模擬)已知雙曲線9y2-m2x2=1(m>0)的一個(gè)頂點(diǎn)到它的一條漸近線的距離為,則m等于(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 D
解析 由已知,取頂點(diǎn),漸近線3y-mx=0,則頂點(diǎn)到漸近線的距離為=,解得m=4.
(2)(2020·湖北八市重點(diǎn)高中聯(lián)考)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右頂點(diǎn)分別為A,B,點(diǎn)P在曲線C上,若△PAB中,∠PBA=∠PAB+,則雙曲線C的漸近線方程為_______.
答案 y=±x
解析 如圖,過B作BM⊥x軸,

∵∠PBA=∠PAB+,則∠PAB=∠PBM,
∴∠PAB+∠PBx=,即kPA·kPB=1.
設(shè)P(x,y),又A(-a,0),B(a,0),·=1,∴x2-y2=a2,
∴a=b,則雙曲線C的漸近線方程為y=±x,
思維升華 求雙曲線的漸近線的方法
求雙曲線-=1(a>0,b>0)或-=1(a>0,b>0)的漸近線方程的方法是令右邊的常數(shù)等于0,即令-=0,得y=±x;或令-=0,得y=±x.反之,已知漸近線方程為y=±x,可設(shè)雙曲線方程為-=λ(a>0,b>0,λ≠0).
命題點(diǎn)2 離心率
例3 (1)(2019·浙江)漸近線方程為x±y=0的雙曲線的離心率是(  )
A. B.1 C. D.2
答案 C
解析 因?yàn)殡p曲線的漸近線方程為x±y=0,所以無論雙曲線的焦點(diǎn)在x軸上還是在y軸上,都滿足a=b,所以c=a,所以雙曲線的離心率e==.
(2)(2019·唐山模擬)設(shè)雙曲線C:-=1(a>b>0)的兩條漸近線的夾角為α,且cos α=,則C的離心率為(  )
A. B. C. D.2
答案 B
解析 ∵a>b>0,∴漸近線y=x的斜率小于1,
∵兩條漸近線的夾角為α,cos α=.
∴cos2=,sin2=,tan2=,
∴=,∴=,∴e2=,∴e=.
(3)(2019·全國Ⅱ)設(shè)F為雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),以O(shè)F為直徑的圓與圓x2+y2=a2交于P,Q兩點(diǎn).若|PQ|=|OF|,則C的離心率為(  )
A. B. C.2 D.
答案 A
解析 如圖,由題意知,以O(shè)F為直徑的圓的方程為2+y2=,①

將x2+y2=a2,②
①-②得x=,
則以O(shè)F為直徑的圓與圓x2+y2=a2的相交弦所在直線的方程為x=,
所以|PQ|=2.
由|PQ|=|OF|,得2=c,
整理得c4-4a2c2+4a4=0,即e4-4e2+4=0,解得e=,故選A.
(4)(2019·全國Ⅰ)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)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(diǎn).若=,·=0,則C的離心率為________.
答案 2
解析 因?yàn)椤ぃ?,所以F1B⊥F2B,如圖.因?yàn)椋?,所以點(diǎn)A為F1B的中點(diǎn),又點(diǎn)O為F1F2的中點(diǎn),所以O(shè)A∥BF2,所以F1B⊥OA,所以|OF1|=|OB|,所以∠BF1O=∠F1BO,所以∠BOF2=2∠BF1O.因?yàn)橹本€OA,OB為雙曲線C的兩條漸近線,

所以tan∠BOF2=,tan∠BF1O=.
因?yàn)閠an∠BOF2=tan(2∠BF1O),
所以=,所以b2=3a2,
所以c2-a2=3a2,
即2a=c,所以雙曲線的離心率e==2.
思維升華 求雙曲線的離心率
(1)求雙曲線的離心率或其范圍的方法
①求a,b,c的值,由==1+直接求e.
②列出含有a,b,c的等式(或不等式),借助于b2=c2-a2消去b,然后轉(zhuǎn)化成關(guān)于e的方程(或不等式)求解.
(2)焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線的漸近線的斜率k與離心率e的關(guān)系:k====.
跟蹤訓(xùn)練2 (1)(2019·陜西漢中模擬)若雙曲線x2-=1(m>0)的焦點(diǎn)到漸近線的距離是4,則m的值是(  )
A.2 B. C.1 D.4
答案 D
解析 雙曲線x2-=1(m>0)的焦點(diǎn)設(shè)為(c,0),
當(dāng)雙曲線方程為-=1時(shí),
漸近線方程設(shè)為bx-ay=0,可得焦點(diǎn)到漸近線的距離
d==b,
故由題意可得b=m=4.
(2)(2019·安徽江淮十校模擬)已知點(diǎn)(1,2)是雙曲線-=1(a>0,b>0)上一點(diǎn),則其離心率的取值范圍是(  )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 已知點(diǎn)(1,2)是雙曲線-=1(a>0,b>0)上一點(diǎn),得-=1,
即=b2+4,
所以e===>,所以e>.
(3)(2019·天津)已知拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l.若l與雙曲線-=1(a>0,b>0)的兩條漸近線分別交于點(diǎn)A和點(diǎn)B,且|AB|=4|OF|(O為原點(diǎn)),則雙曲線的離心率為(  )
A. B. C.2 D.
答案 D
解析 由題意,可得F(1,0),直線l的方程為x=-1,雙曲線的漸近線方程為y=±x.將x=-1代入y=±x,得y=±,所以點(diǎn)A,B的縱坐標(biāo)的絕對(duì)值均為.由|AB|=4|OF|可得=4,即b=2a,b2=4a2,故雙曲線的離心率e===.


1.(2020·衡水質(zhì)檢)對(duì)于實(shí)數(shù)m,“10,
解得-m20,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),又點(diǎn)N?.若雙曲線C左支上的任意一點(diǎn)M均滿足|MF2|+|MN|>4b,則雙曲線C的離心率的取值范圍為(  )
A.
B.
C.(1,)∪(,+∞)
D.∪(,+∞)
答案 D
解析 由雙曲線的定義可得,|MF2|-|MF1|=2a.
由題意,雙曲線C左支上的任意一點(diǎn)M均滿足|MF2|+|MN|>4b,
即雙曲線C左支上的任意一點(diǎn)M均滿足|MF1|+|MN|>4b-2a,
而|MF1|+|MN|≥|F1N|,
從而|F1N|>4b-2a,即>4b-2a,
整理得,32-+4>0,
即>0.
所以2.
又e=,所以10,b>0)漸近線上一點(diǎn),則其離心率是________.
答案 
解析 因?yàn)辄c(diǎn)(1,2)是雙曲線-=1(a>0,b>0)漸近線上一點(diǎn),
所以,漸近線方程為y=2x,所以=2,
因此,e===.
10.(2020·焦作模擬)已知左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2的雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的一條漸近線與直線l:x-2y=0相互垂直,點(diǎn)P在雙曲線C上,且|PF1|-|PF2|=3,則雙曲線C的焦距為________.
答案 3
解析 雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的漸近線為y=±x,
一條漸近線與直線l:x-2y=0相互垂直,可得=2,
即b=2a,由雙曲線的定義可得2a=|PF1|-|PF2|=3,
可得a=,b=3,
即有c===,
即焦距為2c=3.
11.(2019·衡水調(diào)研)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的實(shí)軸長為2,若雙曲線C有兩條漸近線與圓Ω:x2+y2=2交于M,N,P,Q四個(gè)點(diǎn),且矩形MNPQ的面積為b,則雙曲線C的離心率為________.
答案 2
解析 由題意得2a=2,則a=1,
故雙曲線C的漸近線方程為y=±bx,設(shè)第一象限的交點(diǎn)為N(x0,y0),
則解得x=.
又矩形MNPQ的面積為2x0·2y0=4x0y0==b,
解得b=,
故c==2,
所以雙曲線C的離心率為2.
12.(2020·臨川一中模擬)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)中,A1,A2是左、右頂點(diǎn),F(xiàn)是右焦點(diǎn),B是虛軸的上端點(diǎn).若在線段BF上(不含端點(diǎn))存在不同的兩點(diǎn)Pi(i=1,2),使得·=0,則雙曲線離心率的取值范圍是________.

答案 
解析 設(shè)c為半焦距,則F(c,0),又B(0,b),
所以BF:bx+cy-bc=0,
以A1A2為直徑的圓的方程為⊙O:x2+y2=a2,
因?yàn)椤ぃ?,i=1,2,
所以⊙O與線段BF有兩個(gè)交點(diǎn)(不含端點(diǎn)),
所以即
故解得0)的兩條漸近線將平面劃分為“上、下、左、右”四個(gè)區(qū)域(不含邊界),若點(diǎn)(2,1)在“右”區(qū)域內(nèi),則雙曲線離心率e的取值范圍是(  )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 依題意知,雙曲線-=1的漸近線方程為y=±x,且“右”區(qū)域由不等式組確定,又點(diǎn)(2,1)在“右”區(qū)域內(nèi),所以1,因此雙曲線的離心率e=∈.
14.(2019·江南十校聯(lián)考)已知雙曲線C1,C2的焦點(diǎn)分別在x軸,y軸上,漸近線方程都為y=±x(a>0),離心率分別為e1,e2,則e1+e2的最小值為________.
答案 2
解析 由題意得雙曲線C1的方程為-y2=t(a>0,t>0),
雙曲線C2的方程為y2-=λ(a>0,λ>0),
所以e1==,e2==,
所以e1+e2=+≥2=2≥2(當(dāng)且僅當(dāng)a=1時(shí)等號(hào)成立).

15.(2020·廣東華附、省實(shí)、廣雅、深中聯(lián)考)過雙曲線-=1(a>0,b>0)的左焦點(diǎn)F(-c,0)作圓x2+y2=a2的切線,切點(diǎn)為E,延長FE交拋物線y2=4cx于點(diǎn)P,O為坐標(biāo)原點(diǎn),若=(+),則雙曲線的離心率為(  )
A. B. C. D.
答案 A
解析 ∵|OF|=c,|OE|=a,OE⊥EF,
∴|EF|==b,
∵=(+),
∴E為PF的中點(diǎn),|OP|=|OF|=c,|PF|=2b,
設(shè)F′(c,0)為雙曲線的右焦點(diǎn),也為拋物線的焦點(diǎn),
則EO為△PFF′的中位線,
則|PF′|=2|OE|=2a,可設(shè)P的坐標(biāo)為(m,n),
則有n2=4cm,
由拋物線的定義可得|PF′|=m+c=2a,
m=2a-c,n2=4c(2a-c),
又|OP|=c,即有c2=(2a-c)2+4c(2a-c),
化簡可得,c2-ac-a2=0,即e2-e-1=0,
由于e>1,解得e=.
16.(2020·長沙雅禮中學(xué)模擬)已知F是雙曲線C:x2-=1的右焦點(diǎn),P是C左支上一點(diǎn),A(0,6),當(dāng)△APF周長最小時(shí),則點(diǎn)P的坐標(biāo)為________.
答案 (-2,2)
解析 如圖,由雙曲線C的方程可知a2=1,b2=8,

∴c2=a2+b2=1+8=9,
∴c=3,
∴左焦點(diǎn)E(-3,0),
右焦點(diǎn)F(3,0),
∵|AF|==15,
∴當(dāng)△APF的周長最小時(shí),|PA|+|PF|最小.
由雙曲線的性質(zhì)得|PF|-|PE|=2a=2,
∴|PF|=|PE|+2,
又|PE|+|PA|≥|AE|=|AF|=15,當(dāng)且僅當(dāng)A,P,E三點(diǎn)共線且點(diǎn)P在線段AE上時(shí),等號(hào)成立,
∴△APF的周長為|AF|+|AP|+|PF|=15+|PE|+|AP|+2≥15+15+2=32.
直線AE的方程為y=2x+6,將其代入到雙曲線方程得x2+9x+14=0,解得x=-7(舍)或x=-2,
由x=-2,得y=2(負(fù)值已舍),
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(-2,2).

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