文档内容
第 3 讲 双曲线
目录
第一部分:知识强化
第二部分:重难点题型突破
突破一:双曲线的定义及其应用
突破二:求双曲线的轨迹方程
突破三:双曲线的渐近线
突破四:双曲线的离心率
突破五:双曲线中焦点三角形
突破六:双曲线中中点弦问题
突破七:双曲线弦长及面积
突破八:双曲线中定点,定值问题
突破九:双曲线中定直线问题
第三部分:冲刺重难点特训
第一部分:知识强化
1、双曲线的定义
(1)定义:一般地,我们把平面内与两个定点 , 的距离的差的绝对值等于非零常数(小于 )的点
的轨迹叫做双曲线.
这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
(2)集合语言表达式
双曲线就是下列点的集合: .
(3)说明
若将定义中差的绝对值中的绝对值符号去掉,则点 的轨迹为双曲线的一支,具体是哪一支,取决于
与 的大小.
①若 ,则 ,点 的轨迹是靠近定点 的那一支;
②若 ,则 ,点 的轨迹是靠近定点 的那一支.
2、双曲线的简单几何性质
( (
标准方程
) )图形
范围 或 或
对称性 对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点坐标 , ,
性质
渐近线
离心率 , ,
a,b,c间的关系
3、等轴双曲线
( , )当 时称双曲线为等轴双曲线
① ; ②离心率e=√2; ③两渐近线互相垂直,分别为 ;
④等轴双曲线的方程x2 −y2 =λ, ;
4、直线与双曲线的位置关系
x2 y2
(1)代数法:设直线 ,双曲线 − =1(a>0,b>0)联立解得:
a2 b2
(b2 −a2k2 )x2 −2a2mkx−a2m2 −a2b2 =0
① 时, ,直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点);
, ,或k不存在时,直线与双曲线没有交点;
② 时,
b
存在时,若 ,k=± ,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;
b2 −a2k2 =0 a
若 ,
时, ,直线与双曲线相交于两点;
时, ,直线与双曲线相离,没有交点;
时 , 直线与双曲线有一个交点;相切不存在, 时,直线与双曲线没有交点;
直线与双曲线相交于两点;
5、弦长公式
(1)直线被双曲线截得的弦长公式,设直线与椭圆交于 , 两点,则
为直线斜率
a=±1
(2)通径的定义:过焦点且垂直于实轴的直线与双曲线相交于 、 两点,则弦长 .
6、双曲线与渐近线的关系
1、若双曲线方程为 渐近线方程:
2、若双曲线方程为 ( , ) 渐近线方程:
3、若渐近线方程为 ,则双曲线方程可设为 ,
4、若双曲线与 有公共渐近线,则双曲线的方程可设为 ( ,焦点在 轴
上, ,焦点在 轴上)
7、双曲线中点弦的斜率公式
设 为双曲线 弦 ( 不平行 轴)的中点,则有
证明:设 , ,则有 , 两式相减得:
整理得: ,即 ,因为 是弦 的中点,所以: , 所以
第二部分:重难点题型突破
突破一:双曲线的定义及其应用
1.(2022·四川省泸县第二中学模拟预测(文))双曲线 上一点P到它的一个焦点的距离等于
6,那么点P到另一个焦点的距离为( )
A.2 B.10 C.14 D.2或10
2.(2022·安徽师范大学附属中学模拟预测(理))已知 ,点 满足方程
,且有 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2022·安徽师范大学附属中学模拟预测(文))设 为椭圆 和双曲线 的一
个公共点,且 在第一象限, 是 的左焦点,则 ( )
A. B. C. D.
4.(2022·江西·模拟预测(理))已知双曲线 的左、右焦点分别为 、 ,点
在双曲线的右支上,过点 作渐近线 的垂线,垂足为 ,若 的最小值为 ,则双曲线
的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(2022·青海西宁·二模(文))设双曲线 的左焦点为 ,点 为双曲线右支上的一点,且
与圆 相切于点 , 为线段 的中点, 为坐标原点,则 ( )
A. B.1 C. D.2
6.(2022·全国·模拟预测(理))已知双曲线 的左、有焦点分别为 , ,实轴长
为4,离心率 ,点Q为双曲线右支上的一点,点 .当 取最小值时, 的值为
( )
A. B. C. D.
7.(2022·四川·成都市锦江区嘉祥外国语高级中学有限责任公司模拟预测(理))已知双曲线的离心率为 ,其左,右焦点分别为 ,过 且与x轴垂直的直线l与双曲线的
两条渐近线分别交于A,B两点,若 ,P为双曲线右支上一点,则 的最小
值为( )
A. B. C. D.
8.(2022·河南·南阳中学三模(文))已知双曲线 的一条渐近线方程为 ,左
焦点为 ,点P在双曲线右支上运动,点Q在圆 上运动,则 的最小值为
___________.
9.(2022·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___________.
突破二:求双曲线的轨迹方程
1.(2022·湖南·长沙一中高二期中)已知圆 : , 为圆心, 为圆上任意一点,定点
,线段 的垂直平分线 与直线 相交于点 ,则当点 在圆上运动时,点 的轨迹方程为
( )
A. B. C. D.
2.(2022·湖北省天门外国语学校高二阶段练习)直线 和 上各有一点 (其中点 的纵坐
标分别为 且满足 ), 的面积为4,则 的中点 的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
3.(2022·云南省玉溪第一中学高三开学考试)方程 - =12的化简结果为
( )
A. - =1 B. - =1 C. - =1(x>0) D. - =1(x>0)
4.(2022·全国·高二课时练习)动圆M与圆 : 和圆 : 均外切,则动圆
圆心M的轨迹方程为( )
A. B.C. D.
5.(2022·辽宁·本溪满族自治县高级中学高二阶段练习)已知椭圆 的方程为 ,其左、右顶点分
别为 ,一条垂直于 轴的直线 交椭圆 于 两点,直线 与直线 相交于点 ,则点 的轨迹
方程为___________.
6.(2022·全国·高二课时练习)已知椭圆 ,作垂直于x轴的直线l交椭圆于A,B两点,作垂直
于y轴的直线m交椭圆于C,D两点,且 ,直线l与直线m交于P点,则点P的轨迹方程为
______.
7.(2022·全国·高三专题练习)已知 , , ,以 为一个焦点作过 , 的椭圆,则
椭圆的另一个焦点 的轨迹方程是________.
突破三:双曲线的渐近线
1.(2022·福建·莆田二中高二阶段练习)已知双曲线 的一个焦点为 ,则双曲线C的一
条渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2.(2022·山东省实验中学高二阶段练习)与曲线 共焦点,且与双曲线 共渐近线的双
曲线的方程为( )
A. B. C. D.
3.(2022·贵州·高三阶段练习(理))点 到双曲线 的一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
4.(2022·上海松江·一模)已知 , 是双曲线 : 的左、右焦点,点 是双曲
线 上的任意一点(不是顶点),过 作 的角平分线的垂线,垂足为 ,线段 的延长线交
于点 , 是坐标原点,若 ,则双曲线 的渐近线方程为______
5.(2022·江苏连云港·高二期中)已知双曲线 的左、右焦点分别为 为原点,若以 为直径的圆与 的渐近线的一个交点为 ,且 ,则 的渐近线方程为__________.
突破四:双曲线的离心率
1.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线 的上、下焦点分别是 , ,若双
曲线C上存在点P使得 , ,则其离心率的值是( )
A. B.2 C. D.3
2.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线 的上、下焦点分别是 , 若双曲
线C上存在点P使得 , ,则其离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2022·江西·南昌二中高二阶段练习)已知 , 分别为双曲线C: 左、右焦
点,过点 的直线与双曲线C的左、右两支分别交于M,N两点,且 ,
,则双曲线C的离心率是( )
A. B. C. D.
4.(2022·上海宝山·一模)双曲线C的左、右焦点分别为 、 ,点A在y轴上.双曲线C与线段 交于
点P,与线段 交于点Q,直线 平行于双曲线C的渐近线,且 ,则双曲线C的离心率
为______.
5.(2022·重庆市育才中学高三阶段练习)已知直线 与双曲线 相交于两个
不同的点,且双曲线的一个焦点到它的一条渐近线的距离为 ,则该双曲线的离心率的取值范围是
__________.
突破五:双曲线中焦点三角形
1.(2022·陕西·乾县第二中学高二阶段练习)已知双曲线 的左、右焦点分别为
,过 的直线与 的左、右两支分别交于 两点, ,则实数
( )A. B. C.2 D.4
2.(2022·福建省永泰县城关中学高二期中)设 , 是双曲线C: 的两个焦点,O为坐标原
点,点P在C的渐近线上,且 ,则 的面积为( )
A. B. C. D.
3.(2022·辽宁沈阳·高二期中) 是双曲线 的左、右焦点,过左焦点 的直线
与双曲线 的左、右两支分别交于 两点,若 ,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(2022·全国·高三专题练习)若双曲线 的左、右焦点分别为 ,点 为圆
与此双曲线的一个公共点,则 的面积( )
A.有最大值4 B.有最小值2 C.为 D.为
5.(2022·全国·高二单元测试)双曲线 的两焦点为 、 ,点P在双曲线上,直线 、
倾斜角之差为 ,则 面积为( )
A. B. C.32 D.42
突破六:双曲线中中点弦问题
1.(2022·浙江·高二阶段练习)已知双曲线 ,过点 的直线 与该双曲线相交于 两点,
若 是线段 的中点,则直线 的方程为( )
A. B.
C. D.该直线不存在
2.(2022·四川·射洪中学高二期中)直线l交双曲线 于A,B两点,且 为AB的中点,则l
的斜率为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.(2022·全国·高三专题练习)过点 作直线l与双曲线 交于P,Q两点,且使得A是 的中点,直线l方程为( )
A. B.2x+y-3=0 C.x=1 D.不存在
4.(2022·全国·高三专题练习)过双曲线 的左焦点 的直线与双曲线交 两
点,且线段 的中点坐标为 ,则双曲线方程是_______________.
5.(2022·全国·高二课时练习)点 平分双曲线 的一条弦,则这条弦所在直线的方程一般
式为_________________.
6.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线中心在原点且一个焦点为 ,直线 与其相交于
, 两点, 中点横坐标为 ,则此双曲线的方程是______.
突破七:双曲线弦长及面积
1.(2022·四川·简阳市阳安中学高二阶段练习(理))已知双曲线 : 与双曲线
的渐近线相同,且经过点 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,直线 经过 ,倾斜角为 , 与双曲线 交于 两点,
求 的面积.
2.(2022·上海市闵行区教育学院附属中学高二期末)已知双曲线 的渐近线为
,左焦点为 经过点 的直线 交双曲线 于 两点.
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)若直线 在 轴上截距为2,求 ;
(3)若 的中点横坐标为1,求直线 的方程.3.(2022·四川·成都外国语学校高二期中(理))已知双曲线C: 的离心率为 ,
实轴长为2.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若直线 被双曲线C截得的弦长为 ,求m的值.
4.(2022·湖北·高二阶段练习)已知双曲线 的焦距长为8.
(1)求 的方程;
(2)若 ,过点 的直线 交 于 两点,若 ,求直线 的方程.
5.(2022·四川省绵阳南山中学高二期中(文))已知双曲线 的渐近线方程为
,且经过点 .
(1)求双曲线C的方程;
(2)直线 与双曲线C交于A,B两点,O为坐标原点,求 的面积.
6.(2022·上海市延安中学高三阶段练习)已知双曲线 中, ,虚轴长为 .
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过点 ,倾斜角为 的直线 与双曲线交于 、 两点, 为坐标原点,求 的面积.
7.(2022·福建省南安国光中学高三阶段练习)已知双曲线 的离心率为 ,左、右焦点
分别为 , ,焦距为 .点 在第一象限的双曲线上,过点 作双曲线切线与直线 交于点 .
(1)证明: ;(2)已知斜率为 的直线 与双曲线左支交于 两点,若直线 , 的斜率互为相反数,求 的
面积.
突破八:双曲线中定点,定值问题
1.(2022·上海市朱家角中学高一期末)已知双曲线 的一条渐近线方程 ,原
点到过 、 点的直线 的距离为 .
(1)求双曲线方程;
(2)过点 能否作直线 ,使 与已知双曲线交于两点 、 ,且 是线段 的中点?若存在,请求
出直线 的方程;若不存在,请说明理由.
2.(2022·广东·广州市第十七中学高三阶段练习)已知双曲线 ,四点
中恰有三点在C上.
(1)求C的方程;
(2)过点 的直线l交C于P,Q两点,过点P作直线 的垂线,垂足为A.证明:直线AQ过定点.
3.(2022·河南新乡·一模(理))在平面直角坐标系xOy中,已知 , ,动点C满足直线AC
与直线BC的斜率乘积为3.
(1)求动点C的轨迹方程E.
(2)过点 作直线l交曲线E于P,Q两点(P,Q在y轴两侧),过原点O作直线 的平行线 交曲线E
于M,N两点(M,N在y轴两侧),试问 是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
4.(2022·江西·赣州市第三中学高二期中)已知双曲线 ( , )的左焦点坐标为,直线 与双曲线 交于 , 两点,线段 中点为 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)经过点 且与 轴不重合的直线 与双曲线 交于两个不同点 , ,点 ,直线 ,
与双曲线 分别交于另一点 , ,若直线 与直线 的斜率都存在,并分别设为 , .是否存在实常
数 ,使得 ?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
5.(2022·河南商丘·高二期中(理))椭圆与双曲线之间有许多优美的对称性质,已知椭圆
和双曲线
(1)设AB是双曲线 的不平行于对称轴且不过原点的弦,M为弦AB的中点,O为
坐标原点,则 为定值.类比双曲线的性质:若AB是椭圆 的不平行于对
称轴且不过原点的弦,M为AB的中点,O为坐标原点,试猜想 的值,并证明;
(2)设椭圆 交x轴于A,B两点,点P是椭圆 上异于A,B的任意一点,直线PA,
PB分别交y轴于点M,N,则 为定值 ,类比椭圆的性质:若双曲线
交x轴于A,B两点,点P是双曲线 上异于A,B的任意一点,直线PA,PB
分别交y轴于点M,N,试猜想 的值,并证明.
突破九:双曲线中定直线问题
1.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线 : ( , )实轴端点分别为 ,,右焦点为 ,离心率为2,过 点且斜率1的直线 与双曲线 交于另一点 ,已知 的面
积为 .
(1)求双曲线的方程;
(2)若过 的直线 与双曲线 交于 , 两点,试探究直线 与直线 的交点 是否在某条定直线
上?若在,请求出该定直线方程;如不在,请说明理由.
2.(2022·全国·高三专题练习)已知 , 分别是双曲线 的左,右顶点,直线 (不与坐标
轴垂直)过点 ,且与双曲线 交于 , 两点.
(1)若 ,求直线 的方程;
(2)若直线 与 相交于点 ,求证:点 在定直线上.
第三部分:冲刺重难点特训
一、单选题
1.(2022·云南民族大学附属中学模拟预测(理))已知双曲线的一个顶点是 ,其渐近线方程为
,则双曲线的标准方程是( )
A. B. C. D.
2.(2022·河南洛阳·模拟预测(文))已知点F是双曲线 的右焦点,点P是双曲线上在第一象
限内的一点,且PF与x轴垂直,点Q是双曲线渐近线上的动点,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(2022·河南安阳·模拟预测(文))若直线 与双曲线 的一条渐近线垂直,则a
的值为( )
A. B.4 C. D.2
4.(2022·河北·模拟预测(理))已知双曲线 经过点 ,且右焦点 到其渐近线的距离为4,双曲线 的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(2022·湖南·宁乡市教育研究中心模拟预测)已知 是双曲线 的左右焦点,直线
过 与抛物线 的焦点且与双曲线的一条渐近线平行,则 ( )
A. B. C.4 D.
6.(2022·广西广西·模拟预测(理))双曲线 的左右顶点分别为 ,曲线
上的一点 关于 轴的对称点为 ,若直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,则当 取到最
小值时,双曲线离心率为( )
A. B.2 C.3 D.6
7.(2022·云南·昆明一中模拟预测(理))已知双曲线 的左右焦点分别为 ,P是
双曲线上位于第一象限内的一点,且直线 与y轴的正半轴交于A点,三角形 的内切圆在边 上
的切点为Q,双曲线的左焦点 到双曲线的一条渐近线的距离为 , ,则该双曲线的离心率为
( )
A. B. C. D.
8.(2022·河南·开封市东信学校模拟预测(理))已知 分别为双曲线 的左焦点和
右焦点,过 的直线l与双曲线的右支交于A,B两点, 的内切圆半径为 , 的内切圆半径
为 ,若 ,且直线l的倾斜角为 ,则 的值为( )
A.2 B.3 C. D.
二、多选题
9.(2022·湖南益阳·模拟预测)已知双曲线 经过点 ,则( )
A. 的实轴长为 B. 的焦距为
C. 的离心率为 D. 的渐近线方程是
10.(2022·重庆八中模拟预测)已知点 , ,若某直线上存在点P,使得
,则称该直线为“好直线”,下列直线是“好直线”的是( )A. B. C. D.
三、填空题
11.(2022·全国·大化瑶族自治县高级中学模拟预测(文))若圆 与双曲线
的渐近线相切,则双曲线的离心率为___________.
12.(2022·上海闵行·二模)已知双曲线 的实轴为 ,对于实轴 上的任意
点 ,在实轴 上都存在点 ,使得 ,则双曲线 的两条渐近线夹角的最大值为
___________;
13.(2022·宁夏·银川一中模拟预测(文))已知双曲线 : 的左、右焦点分别为 ,
,一条渐近线方程为 ,若点 在双曲线 上,且 ,则 ________.
四、解答题
14.(2022·陕西·咸阳市高新一中模拟预测(文))已知焦点在 轴上的双曲线 经过点
.
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)若直线 与双曲线 交于 两点,求弦长 .
15.(2022·河南新乡·一模(理))在平面直角坐标系xOy中,已知 , ,动点C满足直线
AC与直线BC的斜率乘积为3.
(1)求动点C的轨迹方程E.
(2)过点 作直线l交曲线E于P,Q两点(P,Q在y轴两侧),过原点O作直线 的平行线 交曲线E
于M,N两点(M,N在y轴两侧),试问 是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.16.(2022·福建漳州·三模)已知圆 ,圆 ,动圆P与圆 ,圆 都外
切.圆心P的轨迹为曲线C
(1)求C的方程;
(2)已知A,B是C上不同的两点,AB中点的横坐标为2,且AB的中垂线为直线l,是否存在半径为1的定
圆E,使得l被圆E截得的弦长为定值,若存在,求出圆E的方程;若不存在,请说明理由