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3.2.1 双曲线
思维导图常见考法
考点一 双曲线的定义
【例1】(1)(2020·日喀则市拉孜高级中学高二期末(文))到两定点 的距离之差的
绝对值等于6的点 的轨迹为( )
A.椭圆 B.两条射线 C.双曲线 D.线段
(2)(2020·甘肃省民乐县第一中学高三其他(理))已知双曲线 的上、下焦点分别为
, ,点P在双曲线C上,若 ,则 ( )
A.38 B.24 C.38或10 D.24或4
【答案】(1)B(2)B
【解析】(1)∵到两定点F(﹣3,0)、F(3,0)的距离之差的绝对值等于6,
1 2
而|FF|=6,∴满足条件的点的轨迹为两条射线.故选B.
1 2
(2)由题意可得 , , ,因为 ,所以点P在双曲线C的下支上,
则 ,故 .故选:B.
【一隅三反】
1.(2020·广东濠江.金山中学高三三模(文))已知 ,则动点 的轨
迹是( )A.一条射线 B.双曲线右支 C.双曲线 D.双曲线左支
【答案】A
【解析】因为 ,故动点 的轨迹是一条射线,其方程为: ,故选A.
2(2020·浙江杭州.高二期末)已知平面中的两点 ,则满足 的
点M的轨迹是 ( )
A.椭圆 B.双曲线 C.一条线段 D.两条射线
【答案】B
【解析】由题意得: ,且 =4,因为 ,因此符合双曲线的定义,故点M的轨迹是
双曲线,故选:B.
3.(2020·浙江瓯海.温州中学高二期末)双曲线 的左右焦点分别为 , ,点在 双曲线上,
若 ,则 ( )
A. B. C. 或 D.
【答案】B
【解析】双曲线 的 ,
点在 双曲线的右支上,可得 ,
点在 双曲线的左支上,可得 ,
由 可得 在双曲线的左支上,可得 ,即有 . 故选:B.
考点二 双曲线定义的运用
【例2】(1)(2020·江西高二期末(文))已知双曲线 ,直线l过其左焦点 ,交双曲线左支于A、B两点,且 , 为双曲线的右焦点, 的周长为20,则m的值为 ( )
A.8 B.9 C.16 D.20
(2)(2020·四川南充.高二期末(理))设 分别是双曲线 的两个焦点,P是该双曲线上的
一点,且 ,则 的面积等于
A. B. C. D.
【答案】(1)B(2)D
【解析】(1)由已知,|AB|+|AF|+|BF|=20,又|AB|=4,则|AF|+|BF|=16.
2 2 2 2
据双曲线定义,2a=|AF|﹣|AF|=|BF|﹣|BF|,所以4a=|AF|+|BF|﹣(|AF|+|BF|)=16﹣4=12,
2 1 2 1 2 2 1 1
即a=3,所以m=a2=9,故选B.
(2)设 ,则由双曲线的定义可得
故 ,又 ,
故 ,故 ,
所以 的面积为 .故选:D.
求双曲线中焦点三角形面积的方法
(1)方法一:
①根据双曲线的定义求出||PF|-|PF||=2a;
1 2
②利用余弦定理表示出|PF|,|PF|,|FF|之间满足的关系式;
1 2 1 2
③通过配方,利用整体的思想求出|PF|·|PF|的值;
1 2
④利用公式 =×|PF|·|PF|sin∠FPF求得面积.
1 2 1 2
(2)方法二:利用公式 =×|FF|×|y|(y为P点的纵坐标)求得面积.
1 2 P P
【一隅三反】1.(2020·宁夏兴庆.银川九中)已知 是双曲线 的两个焦点,点 为该双曲线上
一点,若 ,且 ,则 ( )
A.1 B. C. D.3
【答案】A
【解析】双曲线 化为标准方程可得 即
由双曲线定义可知 ,所以 ,
又因为 ,所以 ,
由以上两式可得 ,由 得 ,
所以 ,解得 ,故选:A.
2.(2020·武威第八中学高二期末(理))已知双曲线 : 的左右焦点分别为 , 为 的
右支上一点,且 ,则 的面积等于
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵双曲线 中 ∴∵ ∴
作 边上的高 ,则 ∴
∴ 的面积为 故选C
3.(2020·吉林松原)已知点 是双曲线 上一点, , 分别为双曲线的左、右焦点,若
的外接圆半径为4,且 为锐角,则 ( )
A.15 B.16 C.18 D.20
【答案】B
【解析】依题意, .
在三角形 中, ,由正弦定理得 ,
即 ,由于 为锐角,所以 .
根据双曲线的定义得 .
在三角形 中,由余弦定理得 ,即 ,
即 ,
即 ,所以 .
故选:B
【例2-2】(2020·安徽贵池。池州一中高二期末(理))方程 表示双曲线的充分
不必要条件是( )
A. 或 B. C. D. 或
【答案】C
【解析】方程 表示双曲线,可得 ,解得 或 ;
记集合 或 ;所以方程 表示双曲线的充分不必要条件为集合 的真子集,
由于 ,故选: .
【一隅三反】
1.(2020·全国高二课时练习)若m为实数,则“ ”是“曲线C: 表示双曲线”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
【答案】A
【解析】若方程 表示双曲线,
则 ,得 ,
由 可以得到 ,故充分性成立;
由 推不出 ,故必要性不成立;则“ ”是“方程 表示双曲线”的充分不必要条件,故选: .
2.(2020·辽宁高三其他(理))若 ,则 是方程 表示双曲线的( )
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
【答案】B
【解析】因为方程 表示双曲线,
所以 ,解得 ,
因为 ,
所以 是方程 表示双曲线的必要不充分条件,
故选:B
3.(2020·科尔沁左翼后旗甘旗卡第二高级中学高二期末(文))若曲线 表示焦点在 轴上
的双曲线,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】把曲线 转化为 ,
因为曲线表示焦点在 轴上的双曲线,
所以 ,即 ,解得 .
故选:B.
考点三 双曲线标准方程【例3】(2019·吴起高级中学高二期末(理))在下列条件下求双曲线标准方程
(1)经过两点 ;
(2) ,经过点 ,焦点在 轴上.
(3)过点(3,- ),离心率e= ;
(4)中心在原点,焦点F,F 在坐标轴上,实轴长和虚轴长相等,且过点P(4,- ).
1 2
【答案】(1) ;(2) (3) ; (4) .
【解析】(1)由于双曲线过点 ,故 且焦点在 轴上,设方程为 ,代入 得
,解得 ,故双曲线的方程为 .
(2)由于双曲线焦点在 轴上,故设双曲线方程为 .将点 代入双曲线方程得
,解得 ,故双曲线的方程为 .
(3)若双曲线的焦点在x轴上,设其标准方程为 (a>0,b>0).
因为双曲线过点(3,- ),则 .①
又e= ,故a2=4b2.②由①②得a2=1,b2= ,故所求双曲线的标准方程为 .
若双曲线的焦点在y轴上,设其标准方程为 (a>0,b>0).
同理可得b2=- ,不符合题意.
综上可知,所求双曲线的标准方程为 .
(4)由2a=2b得a=b,所以 e= ,所以可设双曲线方程为x2-y2=λ(λ≠0).因为双曲线
过点P(4,- ),所以 16-10=λ,即λ=6.
所以 双曲线方程为x2-y2=6.所以 双曲线的标准方程为 .
用待定系数法求双曲线方程的一般步骤为:
【一隅三反】
1.(2019·重庆大足)焦点在 轴上,实轴长为4,虚轴长为 的双曲线的标准方程是( )A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为双曲线的实轴长是 ,虚轴长是 所以 , 所以
所以双曲线的标准方程是 故选:A
2.(2020·四川高二期末(文))已知离心率为2的双曲线 与椭圆
有公共焦点,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】 双曲线 与椭圆 有公共焦点由椭圆 可得
双曲线离心率 ,
双曲线的方程为: 故选:C
3.(2020·河南林州一中高二月考(理))已知双曲线 的一条渐近线方程为
, 为该双曲线上一点, 为其左、右焦点,且 , ,则该双曲线的
方程为( )A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设 ,则由渐近线方程为 , ,
又 ,
所以
两式相减,得 ,
而 ,所以 ,
所以 ,所以 , ,
故双曲线的方程为 .
故选:D
4.(2020·全国)已知 是双曲线 的左焦点,过 作一条渐近线的垂线
与右支交于点 ,垂足为 ,且 ,则双曲线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D【解析】设双曲线右焦点为 ,连接 ,
左焦点 到渐近线 的距离为 ,
故 ,
在 中, ,由双曲线定义得 ,
在 中,由余弦定理得 ,
整理得 ,即 ,
又 ,解得 , ,
双曲线方程为 .
故选:D.
考点四 渐近线
【例4】(2020·湖南开福)已知 、 分别为双曲线 的左、右焦点,点 在 上,
,则双曲线 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意, 、 分别为双曲线 的左、右焦点,点 在 上,
且满足 ,可得 , , ,
由双曲线的定义可知 ,即 ,又由 ,所以双曲线的渐近线方程为 .故选:C.
【一隅三反】
1.(2020·浙江柯桥)双曲线 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】双曲线 的渐近线方程满足 ,整理可得 .故选:A.
2.(2020·邢台市第八中学高二期末)双曲线 的顶点到渐近线的距离是__________.
【答案】
【解析】双曲线的标准方程为 ,故双曲线顶点为 ,渐近线方程为 .点 到
直线 的距离为 .故填 .
3.(2020·云南省下关第一中学)已知双曲线 以椭圆 的焦点
为顶点,左右顶点为焦点,则 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意知 的焦点坐标为 ,顶点为 ,故渐近线方程为 .故选:A.
5.(2020·全国高三三模(文))已知双曲线 的左、右焦点分别为 、,点 在双曲线 的右支上,点 .若 周长的最小值为 ,则双曲线
的渐近线方程为________.
【答案】
【解析】 的周长为
,
故 ,而 ,故 ,所以双曲线 的渐近线方程为 .
故答案为: