文档内容
第 06 讲 双曲线及其性质
目录
01 模拟基础练......................................................................................................................................2
题型一:双曲线的定义与标准方程....................................................................................................2
题型二:双曲线方程的充要条件........................................................................................................2
题型三:双曲线中焦点三角形的周长与面积及其他问题................................................................3
题型四:双曲线上两点距离的最值问题............................................................................................3
题型五:双曲线上两线段的和差最值问题........................................................................................3
题型六:离心率的值及取值范围........................................................................................................4
题型七:双曲线的简单几何性质问题................................................................................................5
题型八:利用第一定义求解轨迹........................................................................................................6
题型九:双曲线的渐近线....................................................................................................................7
题型十:共焦点的椭圆与双曲线........................................................................................................8
题型十一:双曲线的实际应用............................................................................................................8
02 重难创新练....................................................................................................................................10
03 过关测试........................................................................................................................................13题型一:双曲线的定义与标准方程
1.已知点 为双曲线 的左支上一点, 分别为 的左,右焦点,则
( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.(2024·吉林·模拟预测)已知双曲线 的对称轴为坐标轴,一条渐近线的方程为 ,且点
在 上,则 的标准方程为 .
3.双曲线的一个焦点坐标是 ,且双曲线经过点 ,则双曲线的实轴长为 ,标准方
程为 .
题型二:双曲线方程的充要条件
4. “ ”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.既不充分又不必要条件
5.若方程 表示双曲线,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D. 或
6. “方程 表示双曲线”是“ ”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题型三:双曲线中焦点三角形的周长与面积及其他问题
7.(2024·黑龙江·二模)已知双曲线 的离心率为 ,其左、右焦点分别为
,过 作 的一条渐近线的垂线并交 于 两点,若 ,则 的周长为 .
8.(2024·高三·江苏南京·开学考试)设双曲线 的左右焦点分别为 ,离心率
为 为 上一点,且 ,若 的面积为 ,则 .
9.(2024·河南焦作·模拟预测)已知双曲线 的左焦点为 , 为坐标原点,
,线段 的垂直平分线与 交于 两点,且与 的一条渐近线交于第二象限的点 ,若
,则 的周长为 .
题型四:双曲线上两点距离的最值问题
10.定长为 的线段AB的端点在双曲线 的右支上运动,则AB中点M的横坐
标的最小值为 .
11.已知点 ,点 在曲线 上运动,点 在曲线 上运动,则
的最小值是 .
12.已知定点 ,且 ,动点 满足 ,则 的最小值是 .
13.(2024·湖北·一模)平面内,线段 的长度为10,动点 满足 ,则 的最小值为
.
题型五:双曲线上两线段的和差最值问题
14.设点 是曲线 右支上一动点, 为左焦点,点 是圆 上一动点,则
的最小值是 .
15.已知 , 是双曲线 的左焦点, 是双曲线右支上的动点,则 的最小值为.
16.已知点 是双曲线 的左焦点,点 是该双曲线右支上的任一点, ,则 的最
大值为 .
17.(2024·河北邯郸·一模)已知点 在双曲线 的右支上, ,动点 满足 , 是
双曲线的右焦点,则 的最大值为 .
题型六:离心率的值及取值范围
18.已知O为坐标原点,F为双曲线C: 的左焦点,直线 与C交于A,B两点(点
A在第一象限),若 ,且 ,则C的离心率为 .
19.已知双曲线 : 的左、右焦点分别为 、 点A在C上,点B在y轴上,
, ,则C的离心率为 .
20.已知双曲线 的左焦点为 ,直线 过点 ,在第四象限与双曲线 的渐近线
交于点 ,且直线 与圆 切于点 ,若 ,则双曲线 的离心率是 .
21.某研究性学习小组发现,由双曲线 的两渐近线所成的角可求离心率 的大小,
联想到反比例函数 的图象也是双曲线,据此可进一步推断双曲线 的离心率 .
22.已知圆 与双曲线 的渐近线有公共点,则双曲线 的离
心率的取值范围为 .
23.已知 为坐标原点,若双曲线 的右支上存在两点 , ,使得 ,
则 的离心率的取值范围是 .
24.(2024·山东淄博·二模)若双曲线 (a>0,b>0)的一条渐近线方程为 ,则离心率e
为( )
A. B. C.√3 D.25.(2024·广东东莞·模拟预测)若双曲线C: 的右支上存在 ,
到点 的距离相等,则双曲线C的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
26.(2024·高三·湖北武汉·开学考试)已知双曲线 的左右焦点分别为 ,过
的直线与双曲线的右支交于 两点,若 的周长为 ,则双曲线离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
27.已知F是双曲线 ( , )的右焦点,O是坐标原点,F是OP的中点,双曲线E
上有且仅有一个动点与点P之间的距离最近,则E的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型七:双曲线的简单几何性质问题
28.(多选题)(2024·全国·模拟预测)若 是双曲线 上一点, 分别为 的左、右焦点,
则下列结论中正确的是( )
A.双曲线 的虚轴长为 B.若 ,则 的面积为2
C. 的最小值是 D.双曲线 的焦点到其渐近线的距离是2
29.(多选题)已知双曲线 ( ),则不因k的变化而变化的是( )
A.顶点坐标 B.渐近线方程 C.焦距 D.离心率
30.(多选题)(2024·全国·模拟预测)已知双曲线 的左焦点 与抛物线 的焦点重
合, 是双曲线的右焦点,则下列说法中正确的是( )
A.抛物线的准线方程为
B.双曲线的实轴长为4
C.双曲线的一条渐近线方程为
D.P为双曲线上一点,若 ,则31.(多选题)(2024·湖南株洲·一模)已知双曲线 ,则下列说法中正确的是( )
A.双曲线C的实轴长为2 B.双曲线C的焦点坐标为
C.双曲线C的渐近线方程为 D.双曲线C的离心率为
32.(多选题)(2024·江苏南通·二模)已知双曲线 的右焦点为F,直线 是
C的一条渐近线,P是l上一点,则( )
A.C的虚轴长为 B.C的离心率为
C. 的最小值为2 D.直线PF的斜率不等于
33.(多选题)(2024·湖南长沙·一模)已知双曲线的方程为 ,则( )
A.渐近线方程为 B.焦距为
C.离心率为 D.焦点到渐近线的距离为8
34.(多选题)(2024·海南·模拟预测)已知双曲线 的焦点分别为 ,则下列结论正确
的是( )
A.渐近线方程为
B.双曲线 与椭圆 的离心率互为倒数
C.若双曲线 上一点 满足 ,则 的周长为28
D.若从双曲线 的左、右支上任取一点,则这两点的最短距离为6
题型八:利用第一定义求解轨迹
35. 是一个动点, 与直线 垂直,垂足 位于第一象限, 与直线 垂直,垂足 位于第
四象限,若四边形 ( 为原点)的面积为4,则动点 的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
36.已知圆 与圆 ,动圆 同时与圆 及 相外切,则动圆圆
心 的轨迹为( )
A.椭圆 B.椭圆和一条直线C.双曲线和一条射线 D.双曲线的一支
37.已知点 , ,若动点 满足 ,则动点 的轨迹方程为 .
38.在平面直角坐标系xOy中,动点P关于x轴对称的点为Q,且 ,则点P的轨迹方程为
.
39.已知P为圆C: 上任意一点, .若线段 的垂直平分线交直线 于点Q,
则点Q的轨迹方程为 .
40.在平面直角坐标系中,动点P与两个定点 和 的连线的斜率之积等于 ,则点P的轨迹
方程为 .
41.动点 与定点 的距离和它到直线 的距离的比是常数 ,则动点M的轨迹方程是
.
42.已知A,B分别为椭圆 的左、右顶点,点M,N为椭圆上的两个动点,满足线段MN与x轴
垂直,则直线MA与NB交点的轨迹方程为 .
题型九:双曲线的渐近线
x2 y2
43.(2024·陕西安康·模拟预测)已知双曲线C: − =1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为 , . 点A
a2 b2
在双曲线 上,点 在 轴上, , ,则双曲线 的渐近线方程为 .
44.(2024·上海·三模)已知双曲线 的一条渐近线方程为 ,则 .
45.(2024·上海宝山·二模)已知 是双曲线 上的点,过点 作双曲线两渐近线的平行线 ,
直线 分别交 轴于 两点,则 .
46.(2024·江西鹰潭·一模)设 为双曲线 右支上的任意一点, 为坐标原点,过点 作双曲线两渐近线的平行线,分别与两渐近线交于 , 两点,则平行四边形 的面积为 .
题型十:共焦点的椭圆与双曲线
47.已知F是椭圆 的右焦点,A为椭圆 的上顶点,双曲线
与椭圆 共焦点,若直线 与双曲线 的一条渐近线平行, , 的离心率
分别为 ,则 .
48.(2024·湖北襄阳·模拟预测)已知椭圆 与双曲线 共焦点,双曲线 实轴的两顶点将椭圆 的长轴
三等分,两曲线的交点与两焦点共圆,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
49.已知椭圆 与双曲线 共焦点(记为 , ),点 是该椭圆与双曲线的一个公共
点,则 的面积为( ).
A. B. C. D.
50.(多选题)已知椭圆C: 与双曲线 : 共焦点,过椭圆C上一点P的切线
l与x轴、y轴分别交于A,B两点 为椭圆C的两个焦点 又O为坐标原点,当 的面积最小时,
下列说法正确的是( )
A.
B.
C.直线OP的斜率与切线l的斜率之积为定值
D. 的平分线长为
题型十一:双曲线的实际应用
51.如图1,北京冬奥会火种台以“承天载物”为设计理念,创意灵感来自中国传统青铜礼器一尊的曲线
造型,基座沉稳,象征“地载万物”,顶部舒展开阔,寓意迎接纯洁的奥林匹克火种.如图2,一种尊的
外形近似为某双曲线的一部分绕着虚轴旋转所成的曲面,尊高63cm,上口直径为40cm,底部直径为26cm,最小直径为24cm,则该双曲线的渐近线与实轴所成锐角的正切值为 .
52.(2024·上海·三模)如图,B地在A地的正东方向,相距4km;C地在B地的北偏东 方向,相距
2km,河流沿岸PQ(曲线)上任意一点到A的距离比它到B的距离远2km,现要在曲线PQ上选一处M建
一座码头,向A、B、C三地转运货物.经测算,从M到A、B两地修建公路费用都是10万元/km,从M到
C修建公路的费用为20万元/km.选择合适的点M,可使修建的三条公路总费用最低,则总费用最低是
万元(精确到0.01)
53.(2024·上海·模拟预测)一颗彗星的运行轨迹是以太阳为焦点,且靠近该焦点的双曲线的一支,当太
阳与这颗彗星的距离分别是6(亿千米)和3(亿千米)的时候,这颗彗星与太阳的连线所在直线与双曲线的实
轴所在直线夹角分别为 和 ,则这颗彗星与太阳的最近距离是 .
54.根据中国地震局发布的最新消息,2023年1月1日至2023年11月10日,全球共发生六级以上地震
110次,最大地震是2023年02月06日09时02分37秒在土耳其发生的7.8级地震.地震定位对地震救援
具有重要意义,根据双台子台阵方法,在一次地震发生后,通过两个地震台站的位置和其接收到的信息,
可以把震中的位置限制在双曲线的一支上,这两个地震台站的位置就是该双曲线的两个焦点.已知地震台站
A,B在公路l上(l为直线),且A,B相距 ,地震局以 的中点为原点O,直线l为x轴, 为
单位长度建立如图所示的平面直角坐标系.在一次地震发生后,根据A,B两站收到的信息,并通过计算发
现震中P在双曲线 的右支上,且 ,则P到公路l的距离为( )
A. B. C. D.1.(2024·湖南邵阳·三模)已知双曲线 : ( , )的右焦点为 ,左、右顶点分别
为 , ,点 在 上且 轴,直线 , 与 轴分别交于点 , ,若 ( 为坐
标原点),则 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2.(2024·陕西西安·模拟预测)已知双曲线 的焦点关于渐近线的对称点在双曲线
上,则双曲线 的离心率为( )
A.2 B. C. D.
3.(2024·四川德阳·模拟预测)已知双曲线l 的焦距为2c,右顶点为A,过A作x
轴的垂线与E 的渐近线交于M、N 两点,若 则 E 的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.[ √3 ,2]
4.(2024·陕西榆林·模拟预测)设 , 是双曲线 的左,右焦点,过 的直线与 轴和
的右支分别交于点 , ,若 是正三角形,则 ( )
A.2 B.4 C.8 D.16
5.(2024·河南周口·模拟预测)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,过点
作倾斜角为30°的直线l与C的左、右两支分别交于点P,Q,若 ,则C的
离心率为( )
A. B. C.2 D.6.(2024·四川·模拟预测)已知双曲线 的左,右顶点分别为 ,点 在双曲线
上,过点 作 轴的垂线 ,交 于点 .若 ,则双曲线 的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
7.(2024·陕西榆林·模拟预测)设 , 是双曲线C: 的左,右焦点,过 的直线与y轴和C
的右支分别交于点P,Q,若 是正三角形,则 ( )
A.2 B.4 C.8 D.16
8.(2024·河北·模拟预测)双曲线 的两焦点分别为 ,过 的直线与其一支
交于 , 两点,点 在第四象限.以 为圆心, 的实轴长为半径的圆与线段 分别交于M,N两
点,且 ,则 的渐近线方程是( )
A. B.
C. D.
9.(多选题)(2024·安徽·一模)已知双曲线 的左、右焦点分别为 .过
的直线 交双曲线 的右支于 两点,其中点 在第一象限. 的内心为 与 轴的交点为
,记 的内切圆 的半径为 的内切圆 的半径为 ,则下列说法正确的有( )
A.若双曲线渐近线的夹角为 ,则双曲线的离心率为2或
B.若 ,且 ,则双曲线的离心率为
C.若 ,则 的取值范围是
D.若直线 的斜率为 ,则双曲线的离心率为
10.(多选题)(2024·福建泉州·模拟预测)在平面直角坐标系 中,已知 是
动点.下列命题正确的是( )
A.若 ,则 的轨迹的长度等于2
B.若 ,则 的轨迹方程为
C.若 ,则 的轨迹与圆 没有交点D.若 ,则 的最大值为3
11.(多选题)(2024·安徽芜湖·模拟预测)已知双曲线C: 的离心率为e,其左、
右焦点分别为 , ,左、右顶点分别为 , ,过点 的直线l交双曲线C于P,Q两点,交两条渐近
线于M,N两点(P,M在第一象限),MN的中点为R,则( )
A.若直线l斜率 ,则
B. 的周长为
C.以 为直径的圆与以 为直径的圆相交
D.若点M恰为以 为直径的圆与渐近线的一个交点,且 ,则
12.(多选题)(2024·安徽·模拟预测)已知双曲线 ,过原点的直线AC,BD分别交双曲线于
A,C和B,D四点(A,B,C,D四点逆时针排列),且两直线斜率之积为 ,则下列结论正确的是
( )
A.四边形ABCD一定是平行四边形 B.四边形ABCD可能为菱形
C.AB的中点可能为 D. 的值可能为
13.(2024·山西太原·一模)已知椭圆 , 为原点,过第一象限内椭圆外一点 作椭圆的
两条切线,切点分别为 .记直线 , , , 的斜率分别为 , , , ,若 ,则
的最小值是 .
14.(2024·河南郑州·模拟预测)已知正方形PQRS的边长为 ,两个不同的点A,B都在直线QS的同
侧(但A,B与P在直线QS的异侧),A,B关于直线PR对称,若 ,则 面积的取值范围是
.
15.(2024·安徽马鞍山·模拟预测)已知双曲线 : 的一条渐近线与圆O:
交于 两点,设圆O在 两点处的切线与 轴分别交于 两点、若双曲线 的焦距为
,则四边形 周长的最大值为 .
16.(2024·湖北·模拟预测)已知双曲线 的左焦点为 ,过坐标原点 作直线与双曲线
的左右两支分别交于 两点,且 ,则双曲线的渐近线方程为 .17.(2024·海南·模拟预测)已知双曲线 的实轴长为 ,点 在双曲
线 上.
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)过点 且斜率为 的直线与双曲线 的另一个交点为 ,求 .
18.(2024·山东·二模)已知双曲线的中心为坐标原点 ,点 在双曲线上,且其两条渐近线相互
垂直.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若过点 的直线 与双曲线交于 , 两点, 的面积为 ,求直线 的方程.
1.(2022年新高考天津数学高考真题)已知双曲线 的左、右焦点分别为 ,抛
物线 的准线l经过 ,且l与双曲线的一条渐近线交于点A,若 ,则双曲线的方程为
( )
A. B.
C. D.
2.(2021年天津高考数学试题)已知双曲线 的右焦点与抛物线 的焦
点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若 .则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
3.(2021年北京市高考数学试题)若双曲线 离心率为 ,过点 ,则该双曲线的方
程为( )
A. B. C. D.
4.(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)点 到双曲线 的一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
5.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)已知 是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且
,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
6.(多选题)(2022年高考全国乙卷数学(理)真题)双曲线C的两个焦点为 ,以C的实轴为直径
的圆记为D,过 作D的切线与C交于M,N两点,且 ,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
7.(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)设双曲线 的左右焦点分别为 ,过
作平行于 轴的直线交C于A,B两点,若 ,则C的离心率为 .
8.(2023年北京高考数学真题)已知双曲线C的焦点为 和 ,离心率为 ,则C的方程为
.
9.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知双曲线 的左、右焦点分别为 .
点 在 上,点 在 轴上, ,则 的离心率为 .
10.(2022年新高考浙江数学高考真题)已知双曲线 的左焦点为F,过F且斜率为
的直线交双曲线于点 ,交双曲线的渐近线于点 且 .若 ,则双曲
线的离心率是 .11.(2022年高考全国甲卷数学(文)真题)记双曲线 的离心率为e,写出满足
条件“直线 与C无公共点”的e的一个值 .
12.(2022年高考全国甲卷数学(理)真题)若双曲线 的渐近线与圆
相切,则 .
13.(2022年新高考北京数学高考真题)已知双曲线 的渐近线方程为 ,则
.
14.(2021年全国新高考II卷数学试题)若双曲线 的离心率为2,则此双曲线的渐近线方程
.
15.(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)已知双曲线 的一条渐近线为
,则C的焦距为 .
16.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)双曲线 的右焦点到直线 的距离为
.
17.(2022年新高考全国II卷数学真题)已知双曲线 的右焦点为 ,渐近
线方程为 .
(1)求C的方程;
(2)过F的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点,点 在C上,且 .
过P且斜率为 的直线与过Q且斜率为 的直线交于点M.从下面①②③中选取两个作为条件,证明另
外一个成立:
M在 上;② ;③ .
①注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.