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专题十三 《解析几何》讲义
13.4 双曲线
知识梳理 . 双曲线
1.双曲线的定义
平面内到两个定点F ,F 的距离的差的绝对值等于常数2a(2a<|FF|)的点P的轨迹叫
1 2 1 2
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.双曲线的标准方程
(1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0).
(2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0).
3.双曲线的几何性质
标准方程 -=1(a>0,b>0) -=1(a>0,b>0)
范围 |x|≥a,y∈R |y|≥a,x∈R
对称性 对称轴:x轴,y轴;对称中心:原点
焦点 F(-c,0),F(c,0) F(0,-c),F(0,c)
1 2 1 2
顶点 A(-a,0),A(a,0) A(0,-a),A(0,a)
1 2 1 2
线段AA,BB 分别是双曲线的实轴和虚轴;实轴长为2a,
1 2 1 2
轴
虚轴长为2b
焦距 |FF|=2c
1 2
e是表示双曲线开
离心率 e== ∈(1,+∞) 口大小的一个量,
e越大开口越大.
渐近线 y=±x y=±x
a,b,c的关系 a2=c2-b2
题型一 . 双曲线及其性质
x2 y2
1.过双曲线 − =1左焦点F的直线交双曲线的左支于M、N两点,F 为其右焦
2
4 3
点,则|MF |+|NF |﹣|MN|的值为 .
2 2
2.设双曲线 x2 y2 的左、右焦点分别为 F ,F ,过F 的直线与双曲线C交于
C: − =1 1 2 1
8 b2
M,N两点,其中M在左支上,N在右支上,若点F 在线段MN的中垂线上,则MN=
2
( )A.8√2 B.8 C.4√2 D.4
3.过双曲线 x2 y2 的右顶点作x轴的垂线与C的一条渐近线相交于A,若以C的
C: − =1
a2 b2
右焦点为圆心、半径为2的圆经过A、O两点(O为坐标原点),则双曲线C的标准方
程是 .
x2 y2
4.P是双曲线 − =1的右支上一点,M、N分别是圆(x+5)2+y2=4和(x﹣5)2+y2=
9 16
1上的点,则|PM|﹣|PN|的最大值为 .
y2
5.已知F是双曲线C:x2− =1的右焦点,P是C的左支上一点,A(0,6√6).当
8
△APF周长最小时,该三角形的面积为 .
题型二 . 焦点三角形
1.已知点F ,F 分别为双曲线 x2 y2 的左、右焦点,过
1 2 C: − =1(a>0,b>0)
a2 b2
F 的直线交双曲线C的左支于A,B两点,且|AF |=3,|BF |=5,|AB|=4,则△BF F
1 2 2 1 2
的面积为 .
2.已知F ,F 是双曲线x2 y2 1(a>0,b>0)的左、右焦点,P是双曲线右支上任意
1 2 − =
a2 b2
一点,M是线段PF 的中点,则以PF 为直径的圆与圆x2+y2=a2的位置关系是( )
1 1
A.相离 B.相切
C.相交 D.以上都有可能
x2
3.已知双曲线C: −y2=1的左右焦点为F 、F ,点M为双曲线C上任一点,则|MF |
1 2 1
2
•|MF |的最小值为( )
2
A.1 B.√2 C.2 D.3
4.从双曲线x2 y2 1(a>0,b>0)的左焦点F引圆x2+y2=a2的切线,切点为T,延长
− =
a2 b2
FT交双曲线右支于P点,若M为线段FP的中点,O为坐标原点,则|MO|﹣|MT|等于()
A.c﹣a B.b﹣a C.a﹣b D.c﹣b
题型三 . 渐近线性质
1.过双曲线C:x2 y2 1的右顶点作x轴的垂线,与C的一条渐近线相交于点A.
− =
a2 b2
若以C的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A,O两点(O为坐标原点),则双曲线C
的方程为( )
x2 y2 x2 y2
A. − =1 B. − =1
12 4 7 9
x2 y2 x2 y2
C. − =1 D. − =1
8 8 4 12
2.设F ,F 是双曲线C:x2 y2 1(a>0,b>0)的左,右焦点,O是坐标原点.过F
1 2 − = 2
a2 b2
作 C 的一条渐近线的垂线,垂足为 P,若|PF |=√6|OP|,则 C 的离心率为
1
.
3.已知斜率为1的直线l与双曲线x2 y2 1(a>0,b>0)相交于A,B两点,且AB的
− =
a2 b2
中点为M(1,3),则双曲线的渐近线方程为( )
1 √3
A.y=±3x B.y=±√3x C.y=± x D.y=± x
3 3
4.已知双曲线x2 y2 1(a>0,b>0)的右焦点为F,若过F且倾斜角为60°的直线分
− =
a2 b2
别与双曲线的左右两支相交,则此双曲线离心率的取值范围是 .题型四 . 构建等量关系求离心率
1.设双曲线x2 y2 的右焦点是F,左、右顶点分别是A ,A ,
− =1(a>0,b>0) 1 2
a2 b2
过 F 做 x 轴的垂线交双曲线于 B,C 两点,若 A B⊥A C,则双曲线的离心率为
1 2
.
2.过双曲线M:x2 y2 1的左顶点A作斜率为1的直线l,若l与双曲线M的两条渐近线
− =
b2
分别相交于B、C,且|AB|=|BC|,则双曲线M的离心率是( )
√10 √5
A.√10 B.√5 C. D.
3 2
3.已知F 、F 是双曲线x2 y2 1(a>0,b>0)的两个焦点,以线段 F F 为边作正
1 2 − = 1 2
a2 b2
△MF F ,若边MF 的中点在双曲线时,双曲线的离心率e= .
1 2 1
4.(2019·全国卷Ⅰ) 已知双曲线 x2 y2 的左、右焦点分别为
C: − =1(a>0,b>0)
a2 b2
F ,F ,过 F 的直线与 C 的两条渐近线分别交于 A、B 两点.若 → → ,
1 2 1 F A=AB
1
→ → ,则双曲线C的离心率为( )
F B⋅F B=0
1 2
2√3
A. B.√2 C.2 D.√3
3
题型五 . 离心率的取值范围
1.设点P在双曲线x2 y2 的右支上,双曲线的左、右焦点分别
− =1(a>0,b>0)
a2 b2
为F ,F ,若|PF |=4|PF |,则双曲线离心率的取值范围是( )
1 2 1 2
5 5
A.(1, ] B.(1,2] C.[ ,+∞) D.[2,+∞)
3 32.已知双曲线 x2 y2 (a>0,b>0)的左右焦点分别为F ,F ,O为坐标原点,
C: − =1 1 2
a2 b2
点M为双曲线右支上一点,若|F F |=2|OM|,tan∠MF F ≥2,则双曲线C的离心率的
1 2 2 1
取值范围为 .
3.F ,F 是双曲线x2 y2 1(a>0,b>0)的左右焦点,若双曲线上存在点 P满足
1 2 − =
a2 b2
→ → a2,则双曲线离心率的取值范围为( )
PF ⋅PF =−
1 2
A.[√3,+∞) B.[√2,+∞) C.(1,√3] D.(1,√2]课后作业 . 双曲线
1.已知F ,F 是双曲线E:x2 y2 (a>0,b>0)的左右焦点,F 与抛物线C:
1 2 − =1 2
a2 b2
y2=4√3x的焦点重合,点M在E上,MF 与x轴垂直,|MF |=2,则E的离心率为(
2 2
)
3
A.√2 B. C.√3 D.2
2
x2
2.已知M(x ,y )是双曲线C: −y2=1上的一点,F 、F 是C上的两个焦点,若
0 0 1 2
2
∠F MF 为钝角,则y 的取值范围是 .
1 2 0
3.设F 、F 分别为双曲线 x2 y2 (a>0,b>0)的左、右焦点,过F 的直线l
1 2 C: − =1 1
a2 b2
与圆O:x2+y2=a2相切,l与C的渐近线在第一象限内的交点是P,若PF ⊥x轴,则双
2
曲线的离心率等于( )
A.√3 B.2 C.2√2 D.4
4.已知双曲线C:x2 y2 1(a>0,b>0)的左右焦点分别为F ,F ,点O为坐标原点,
− = 1 2
a2 b2
点P在双曲线的右支上,且满足|F F |=2|OP|.若直线PF 与双曲线C只有一个交点,
1 2 2
则双曲线C的离心率为( )
A.√2 B.√3 C.√5 D.√6
5.已知双曲线C:x2 y2 1(a>0,b>0)的一个焦点为F,点A,B是C的一条渐近
− =
a2 b2
线上关于原点对称的两点,以AB为直径的圆过F且交C的左支于M,N两点,若|MN|
=2,△ABF的面积为8,则C的渐近线方程为( )
√3 1
A.y=±√3x B.y=± x C.y=±2x D.y=± x
3 2
6.过双曲线x2 y2 的右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B
− =1(a>0,b<0)
a2 b2
5
两点,与双曲线的渐近线交于C,D两点,若|AB|≥ |CD|,则双曲线离心率的取值范
13围为 .