文档文本内容
636 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
9.4 双曲线
§
续表
标准方程
x2 y2
a b
y2 x2
a b
a2-b2 =1( >0, >0) a2-b2 =1( >0, >0)
考点一 双曲线的定义及标准方程
范围 x a y R y a x R
1.定义 | |≥ , ∈ | |≥ , ∈
焦点 F c F c F c F c
在平面内到两定点 F F 的距离的差的绝对值等于常数 1(- ,0), 2( ,0) 1(0,- ), 2(0, )
1, 2
小于 F F 且大于零 的点的轨迹叫做双曲线 定点F F 叫 顶点 A a A a A a A a
( | 1 2| ) , 1, 2 1(- ,0), 2( ,0) 1(0,- ), 2(0, )
做双曲线的焦点 两焦点间的距离叫做焦距.
, 对称性 关于x轴 y轴对称 关于原点对称
注意 设双曲线上的点M到两焦点F F 的距离之差 、 ,
的 F ① F 绝 这 对 一 值 ( 条 1 ) 为 件不 2 a 能 , 即 忽略 | | . MF 1 |-| MF 2 | | =2 1 a , , 其 2 中 0<2 a < 几 何 性 实 轴 、 长 虚 线 B 1 段 B 2 A 叫 1 A 做 2 双 叫 曲 做 线 双 的 曲 虚 线 轴 的 , 实 它 轴 的 , 长 它的 | B 长 1 B 2 | A | 1 = A 2 2 b | ( = a 2 叫 a ; 做 线段 双
| 1 2|, 质 曲线的实半轴长 b叫做双曲线的虚半轴长
若 a F F 则点M的轨迹是分别以F F 为端点的 , )
a. 2 =| 1 2|, 1, 2 焦距 焦距 F F 为 c c是半焦距
两条射线 | 1 2| 2 ,
;
若 a F F 则点M的轨迹不存在 离心率 e c b2 e
b.
若
2
a
>| 1
则
2
点
|,
M的轨迹是线段F F
;
的垂直平分线.
= a =④ 1+a2 ( >1)
c. 2 =0, 1 2
若将双曲线定义中的 差的绝对值等于常数 中的 绝 渐近线 b a
(2) “ ” “ y x y x
对值 去掉 则点的集合是双曲线的一支 具体是左支 上支 还 方程 =± a ⑤ =± b
” , , ( )
是右支 下支 视情况而定. 拓展延伸 1.通径 过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的
( ) :
2.标准方程
b2
中心在坐标原点 焦点在x轴上的双曲线的标准方程为 弦的长为2
a
.
(1) ,
x2 y2 (a ,b ) 2.焦点三角形的面积 P为双曲线上的点 F F 为双曲线
② a2 -b2 =1 >0 >0 ; : , 1,
b2
2
(2)
中心在坐标原点
,
焦点在y轴上的双曲线的标准方程为 的两个焦点
,
且
∠
F
1
PF
2=
θ
,
则
△
F
1
PF
2
的面积为
θ
.
y2 x2 tan
a b . 2
a2 -b2 =1( >0, >0)
注意 焦点位置的判断 在双曲线的标准方程中 看x2
(1) : ,
项与y2 项的系数正负 若x2 项的系数为正 则焦点在x轴上 若
, , ;
y2 项的系数为正 则焦点在y轴上 即 焦点位置看正负 焦点随
, , “ ,
着正的跑 .
”
a b c满足 c2 a2 b2 即c最大 c为半焦距 . 3.焦点到渐近线的距离为b.
(2) , , ③ = + , ( )
4. 等轴双曲线 实轴长和虚轴长相等的双曲线叫做等轴
考点二 双曲线的几何性质 (1) :
双曲线.
标准方程 a x2 2- y b 2 2 =1( a >0, b >0) a y2 2- x b 2 2 =1( a >0, b >0) 线互 ( 相 2 垂 ) 双 直 曲 . 线为等轴双曲线 ⇔ 双曲线离心率e = 2⇔ 两条渐近
一般方程 mx2 ny2 mn 5.设P A B是双曲线 焦点在x轴上 上的三个不同的点
+ =1( <0) , , ( ) ,
b2
其中A B关于原点对称 则直线PA与PB的斜率之积为 .
, , a2
图 6.若P是双曲线右支上一点 F F 分别为双曲线的左 右
形 , 1、 2 、
焦点 则 PF a c PF c a.
, | 1|min= + ,| 2|min= -
7.同支的焦点弦中最短的为通径 过焦点且垂直于长轴的
(
b2
弦 其长为2 异支的弦中最短的为实轴 其长为 a.
), a , , 2
x2 y2
8.P是双曲线 a b 右支上不同于实轴端点
a2 -b2 =1( >0, >0)
的任意一点 F F 分别为双曲线的左 右焦点 I为 PF F 内
, 1, 2 、 , △ 1 2
切圆的圆心 则圆心I的横坐标恒为定值a.
,
9.共轭双曲线的性质 它们有共同的渐近线 它们的
:(1) ;(2)
四个焦点共圆 它们的离心率的倒数的平方和等于 .
;(3) 1
专题九 圆锥曲线 637
且声速为 求炮弹爆炸点的轨迹方程.
2 s, 340 m/s,
考点二 双曲线的几何性质
考点一 双曲线的定义及标准方程 x2 y2
6.双曲线C a b 的离心率为 焦点到渐近线
x2 y2 :a2 -b2 =1( >0, >0) 2,
1.若m为实数 则 m 是 曲线 C 表示双曲
, “1< <2” “ :m +m =1 的距离为 则C的焦距等于
-2
3, ( )
线 的
” ( )
充分不必要条件 必要不充分条件 A.2 B.2 2 C.4 D.4 2
A. B. 答案 C
充要条件 既不充分也不必要条件
C. D. x2 y2
答案 A 7.已知点P为双曲线C a b 右支上一点 F
:a2 -b2 =1( >0, >0) , 1,
2.已知双曲线
x2 y2
a b 的右焦点为F 点A在双曲 F 分别为C的左 右焦点 直线PF 与C的一条渐近线垂直
a2 -b2 =1( >0, >0) ,
垂
2
足为H 若 PF
,
HF
,
则该双
1
曲线的离心率为
,
线的渐近线上 OAF是边长为 的等边三角形 O为原点 , | 1|=4| 1|, ( )
,△ 2 ( ),
则双曲线的方程为 15 21 5 7
( ) A. B. C. D.
x2 y2 x2 y2 3 3 3 3
答案 C
A. - =1 B. - =1
4 12 12 4 x2 y2
x2 y2 8.(多选题)已知双曲线C a b 的左 右焦点分
y2 x2 :a2 -b2 =1( >0, >0) 、
C. - =1 D. - =1
答
3
案 D
3
别为F F 则能使双曲线C的方程为
x2 y2
1(-5,0), 2(5,0), - =1
x2 y2 x2 y2 16 9
3.若实数k满足 k 则曲线 与曲线 的 的是
0< <5, - k=1 k- =1 ( )
16 5- 16- 5 ( )
离心率为 5 双曲线过点 9
( ) A. B. 5,
实半轴长相等 虚半轴长相等 4 4
A. B. 渐近线方程为 x y 实轴长为
离心率相等 焦距相等 C. 3 ±4 =0 D. 4
C. D. 答案 ABC
答案 D
x2 y2
x2 y2 9.已知F为双曲线C a b 的右焦点 A为C的
4.已知F为双曲线C 的左焦点 P Q为双曲线C同 :a2 -b2 =1( >0, >0) ,
: - =1 , ,
4 9 右顶点 B为C上的点 且BF垂直于x轴.若AB的斜率为
一支上的两点.若PQ的长等于虚轴长的 倍 点A 在 , , 3,
2 , ( 13,0) 则C的离心率为 .
线段PQ上 则 PQF的周长为 .
, △ 答案
答案 2
32
5.已知A B两地相距 在A地听到炮弹爆炸声比在B地晚
, 800m,
x2 y2
则该双曲线的方程为 .故选
- =1 A.
8 8
x2 y2
2.(2019北京延庆一模,2) k 是 方程 表示
考点一 双曲线的定义及标准方程 “0< <1” “ k -k =1
-1 +2
1.(2018广东肇庆二模,4)已知双曲线C
x2 y2
a b
双曲线
”
的
( )
:a2 -b2 =1( >0, >0) 充分而不必要条件 必要而不充分条件
A. B.
的一个焦点坐标为 且双曲线的两条渐近线互相垂直 充分必要条件 既不充分也不必要条件
(4,0), , C. D.
则该双曲线的方程为 x2 y2
( ) 答案 D 表示双曲线 k k k
x2 y2 x2 y2 k
-1
-k
+2
=1 ⇔( -1)·( +2)>0⇔
A. - =1 B. - =1 或k
8 8 16 16 <-2 >1,
y2 x2 x2 y2
或
y2 x2
所以 k 是 方程
x2 y2
表示双曲线 的既不充分也
C. - =1 D. - =1 - =1 “0< <1” “ k -k =1 ”
8 8 8 8 8 8 -1 +2
答案 A 由双曲线C
x2 y2
a b 的一个焦点坐
不必要条件
,
故选
D
.
:a2 -b2 =1( >0, >0) 3.已知平面内两定点F
1(-2,0),
F
2(2,0),
下列条件中满足动点
标为
(4,0),
可得c
=4,
即有a2
+
b2
=
c2
=16,
P的轨迹为双曲线的是
( )
由双曲线的两条渐近线互相垂直 PF PF PF PF
, A.| 1|-| 2|=±3 B.| 1|-| 2|=±4
b b PF PF PF 2 PF 2
即直线y x和直线y x垂直 C.| 1|-| 2|=±5 D.| 1| -| 2| =±4
= a =- a , 答案 A 当 PF PF 时 PF PF
| 1|-| 2| =±3 ,| | 1|-| 2| | =3<|
可得a b 则a b F F 满足双曲线的定义 所以动点P的轨迹是双曲线.故
= , = =2 2, 1 2|=4, ,
638 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
选A. 故 e2 e2 的最小值为 .
“=”), 9 1+ 2 8
x2 思路分析 由题意设焦距为 c.椭圆长轴长为 a 双曲线实
4.(2018北京延庆一模,9)设双曲线 y2 的焦点为F F 2 2 1,
- =1 1, 2, 轴长为 a 设椭圆与双曲线在第一象限的交点为P 由已知条
4 2 2, ,
P
答
为
案
双曲线上的一点
,
若
|
PF
1|=3,
则
|
PF
2|=
. 件
的
结
最
合
小
椭
值
圆
.
与双曲线的定义推出a2
1+
a2
2=2
c2
,
从而得出
9
e2
1+
e2
2
7
解析 由双曲线的定义可得
||
PF
2|-|
PF
1||=4,
所以
|
PF
2| 2.(2018天津九校联考,5)设双曲线
x2 y2
a b 的
-|
PF
1|=±4,
所以
|
PF
2|=7(
负值舍去
)
. a2 -b2 =1( >0, >0)
x2 y2 左 右焦点分别为F F 以F 为圆心 F F 为半径的圆与
5.(2020河南焦作期初定位考试,15)已知双曲线 -b2 =1( b > 双 、 曲线在第一 二象 1、 限 2, 内分别 1 交于 A ,| B 1 两 2 点 | 若 F B
4 、 、 , | 1 | =
的左 右焦点分别为F F P为右支上一点且直线PF 与x F A 则该双曲线的离心率为
0) 、 1、 2, 2 3| 2 |, ( )
轴垂直 若 PF PF 则 PF F 的面积为 .
, | 1|=2| 2|, △ 1 2 5 4 3
答案 A. B. C. D.2
8 3 4 3 2
解析 由双曲线 x
4
2
-
y
b
2
2 =1
知a2
=4,
即a
=2,
由双曲线定义
又
答
∵
案
| F 1 A
C
| -|
根
F 2
据
A |
已
=2
知
a
可
,
得 ,| F 1 B |=| F 1 A |=3| F 2 A |,
知 PF PF a 又 PF PF 由 得 F A a 即 F A a F A a
| PF | 1| 1 = | 8 - , | | PF 2 2 | | = = 2 4, = 又 4① PF , 2⊥ | F 1 F 1 2 | , = ∴ 2 | | F 1 F 2 2 | | ② 2 , = | P ① F 1 ② | 2 - ∴ 又 2 ∵ | | F 2 1 A |= |= 2 | F , 1 F 2 | |= 2 2 | c = ,∴ , 2 | c = 1 3 a | , =3 ,
c
| PF 2| 2 =64-16=48,∴ | F 1 F 2|=4 3,∴ S △ PF 1 F 2 = 2 1 ×| F 1 F 2|×| ∴ e = a = 2 3 .
3.(2020北京清华大学中学生标准学术能力11月测试,10)已
PF 1 .
2|=
2
×4 3×4=8 3
知F F 分别为双曲线
x2 y2
a b 的左 右焦点 若
1、 2 a2 -b2 =1( >0, >0) 、 ,
考点二 双曲线的几何性质 在双曲线右支上存在点P 使得点F 到直线PF 的距离为a
, 2 1 ,
x2 y2 则该双曲线的离心率的取值范围是
1.(2019福建莆田一中9月月考,11)已知椭圆C ( )
1:a2 +b2 =1 æ ö æ ö
1 1 ç 5÷ ç 5 ÷
x2 y2 A.è1, ø B.è ,+∞ø C.(1, 5) D.( 5,+∞)
a b 与双曲线C a b 有相同的焦点 2 2
( 1> 1>0) 2:a2 -b2 =1( 2>0, 2>0) 答案 B 本题考查双曲线的离心率 点到直线的距离 通
2 2 、 ,
F F 点P是两条曲线的一个公共点 且PF PF e e 分 过双曲线的几何性质考查学生运用化归与转化 数形结合的思
1, 2, , 1⊥ 2, 1, 2 、
别是两曲线C C 的离心率 则 e2 e2 的最小值是 想方法解决问题的能力 渗透数学运算与直观想象的核心
1, 2 , 9 1+ 2 ( ) ,
素养.
A.4 B.6 C.8 D.16
答案 C 由题意设焦距为 c.椭圆长轴长为 a 双曲线实 不妨设点 P 在第一象限 过点 F 作 F A PF 则 AF
2 2 1, , 2 2 ⊥ 1, | 1 | =
轴 双 长 曲 为 线定 2 a 义 2, 分 取 别 椭 有 圆与 PF 双曲线 P 在 F 第一象 a 限的交点为P , 由椭圆和 | F 1 F 2| 2 -| F 2 A | 2 = 4 c2 - a2 ,∴ 直线 PF 1 的斜率 k PF 1 =
| 1|+| 2|=2 1,① AF F a 双曲线的一条渐近线的斜率为 b 则
| PF 1|-| PF 2|=2 a 2,② tan∠ 1 2=
4
c2
-
a2 , a ,
∵ ① 将 P 2 + F ② 代 1⊥ 2 入 , P 得 F 2 | 得 , P ∴ F a 1 2 | | P 2 a F + 2 1 | | P 2 F + c 2 2 | | P 2 F = 2 2 | a 2 2 1 = + 4 2 c a 2 2 2 , , ③ ④ 有 4 c a 2 - a2 < a b , 即 4 c2 -5 a2 >0, 从而e2 =a c2 2> 4 5 , 因此离心率e
④ ③ 1+ 2=2 , æ ö
则 9 e2 1+ e2 2= 9 a c 2 2 +a c2 2 =5+ 9 a a 2 2 2 + a a 2 1 2≥8( 当且仅当 a2 1=3 a2 2 时取 > 2 5 , 因而离心率e的取值范围是 è ç 2 5 ,+∞ø ÷.
1 2 2 1 2 2
求双曲线标准方程的通用方法.
x2 y2
解析 解法一:椭圆 的焦点坐标是( , ).设双
+ =1 0 ±3
27 36
考法一 求双曲线方程的方法
y2 x2
曲线方程为 (a ,b ),根据双曲线的定义知 a
例1 设双曲线与椭圆
x2 y2
有共同的焦点 且与椭
a2 -b2 =1 >0 >0 2 =
+ =1 ,
27 36 ( )2 ( )2 ( )2 ( )2 ,故a .又
圆相交 其中一个交点的坐标为 则此双曲线的标准方 | 15-0 + 4-3 - 15-0 + 4+3 |=4 =2
, ( 15,4), y2 x2
程是 . b2 2 a2 ,故所求双曲线的标准方程为 .
=3 - =5 - =1
解题导引 要求双曲线的标准方程 应先看焦点所在坐标 4 5
, x2 y2
解法二:椭圆 的焦点坐标是( , ).设双曲线方
轴 再确定a b的值 即先定型 再定量.结合题设 焦点已知且在 + =1 0 ±3
, , , , , 27 36
y轴上 并且过点 求出该点到两焦点的距离 用定义 y2 x2
, ( 15,4), , 程为 (a ,b ),则a2 b2 ,又点( , )在双
求即可 还可以设出标准方程 用待定系数法求解.这两种方法是 a2 -b2 =1 >0 >0 + =9① 15 4
; ,
专题九 圆锥曲线 639
考法二 求双曲线的离心率(或取值范围)的方法
曲线上,所以16 15 ,联立 ,解得a2 ,b2 .故所求双
a2 -b2 =1② ①② =4 =5 x2
例3 (2018课标Ⅲ,11,5分)设F F 是双曲线C
曲线的标准方程为 y2 x2 . 1, 2 :a2
4
-
5
=1
y2
a b 的左 右焦点 O是坐标原点.过F 作C的一
答案 y2 x2 -b2 =1( >0, >0) , , 2
- =1
4 5 条渐近线的垂线 垂足为P.若 PF OP 则C的离心率为
x2 y2 , | 1|= 6| |,
例2 已知双曲线C a b 的右焦点为
:a2 -b2 =1( >0, >0) ( )
F 点B是虚轴的一个端点 线段BF与双曲线C的右支交于点 A. 5 B.2 C. 3 D. 2
, , 解析 解法一:如图所示,由已知条件知直线OP的方程为
A 若→BA →AF 且 B→F 则双曲线C的方程为
, =2 , | |=4, ( ) b
x2 y2 x2 y2 x2 y2 x2 y2 y x,
= a
A. - =1 B. - =1 C. - =1 D. - =1
6 5 8 12 8 4 4 6
解题导引 本题与例 的不同点在哪儿 这儿给出了两个
1 ?
条件→BA →AF B→F 要求出方程 必求a b的值 已知中的
=2 ,| |=4, , , ,
每个条件应得出关于a b的方程 联立求出a b的值.
, , ,
解析 不妨设B( ,b),A(x,y),由→BA →AF,F(c, ),得→BA
0 =2 0
(x ,y b),→AF (c x, y), (x,y b) (c x, y),即 a
= -0 - = - 0- ∴ - = 2 - - 直线PF 的斜率为 ,且直线PF 过点F ,则其方程为y
ì c 2 - b 2 2
ïx 2 ,
{x c x, ï = ( c b ) ì b
=2 -2 í 3 可得A 2 , ,代入双曲线C的方程可 ïy x,
y b y,∴ ï b a ï = a (a2 ab)
- =-2 ïy . 3 3 (x c),联立得方程组í 求得P , ,
î = -0=- b - ï a a c c
3 ïy x c,
c2 a2 b2 b2 î =- b + b
得 4 1 ,即 4 · + 10, 3 .
9
×a2 -
9
=1
9
a2 =
9
∴ a2 =
2
①
因此 OP
(a2 )
2
(ab)
2 a,
又 B→F b2 c2 ,c2 a2 b2, a2 b2 . | |= c + c =
| |= + =4 = + ∴ +2 =16②
由
①②
可得,a2
=4
,b2
=6
,
又F( c, ), PF
(a2
c
) 2 (ab) 2
a2 c2,
x2 y2 1 - 0 ∴ | 1|= c + + c = 3 +
双曲线C的方程为 ,故选 .
∴ - =1 D ( c ) 2
4 6 又 PF OP , a2 c2 a, c2 a2,
答案 D
∵ | 1|= 6| | ∴ 3 + = 6 ∴ =3 a
方法总结 求双曲线方程的方法 =3
,e2
=3
,
∴
e
= 3
,故选
C
.
b
1.定义法 根据已知条件 若所求轨迹满足双曲线的定义 解法二:点 F (c, )到渐近线 y x 的距离 PF
: , , 2 0 = a | 2 | =
则利用双曲线的定义求出参数a b的值 从而得到轨迹方程.
, , bc
2.待定系数法
:
根据题目条件确定焦点的位置
,
从而设出所
a -0 b(b ),而 OF c,所以在 OPF 中,由勾股
求双曲线的标准方程 , 利用题目条件构造关于a , b的方程 ( 组 ), ( b ) 2 = >0 | 2|= Rt△ 2
解得a b的值 即可求得方程.
, , 1+ a
定理可得 OP c2 b2 a,所以 PF OP a.
| |= - = | 1|= 6| |= 6
例 (2020浙江浙南名校联盟联考,2)双曲线
a
x2
2 -
y
b
2
2 =1(
a
>
在
Rt△
OPF
2
中,
cos∠
PF
2
O
=
|
O
PF
F
2|
=
b
c
,
| 2|
b 的离心率为 且其右焦点为F 则双曲线C 在 F F P中,
0, >0) 2, 2(2 3,0), △ 1 2
的标准方程为
( ) PF O |
PF
2|
2
+|
F
1
F
2|
2
-|
PF
1|
2 b2
+4
c2
-6
a2
,
x2 y2 x2 y2 cos∠ 2 =
2|
PF
2|
·
|
F
1
F
2|
=
2
b·
2
c
A. - =1 B. - =1 b b2 c2 a2
3 9 9 3 所以 +4 -6 b2 c2 a2,
x2 y2 x2 y2 c =
4
bc ⇒3 =4 -6
C. - =1 D. - =1 则有 (c2 a2) c2 a2,
4 12 12 4 3 - =4 -6
解析 本题考查双曲线的标准方程及几何性质;考查学生
解得
a
c
= 3
(负值舍去),
数学运算的能力;考查了数学运算的核心素养.
即e .故选 .
c = 3 C
由已知有c , 2 3 ,所以a ,b2 c2 a2 ,
=2 3 a = a =2 = 3 = - =9
x2 y2
故双曲线的标准方程为 ,故选 .
- =1 A
3 9
答案 A
答案 C
640 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
x2 y2 æ ö
例4 (2020山东济宁6月三模,15)设双曲线C 答案 ç 3 , 10÷
:a2 -b2 è ø
2 2
x
=
轴
1(
的
a
>
垂
0,
线
b
>0
与
)
的
双
左
曲
、
线
右
在
焦
第
点
一
分
象
别为
限的
F
1
交
,
F
点
2,
为
|
F
1
A
F
2
点
|=
Q
2
c
的
,
过
坐
F
标
2
作
为
方法总结 1.求a及b或c的值
,
由e2
=a
c2
2 =
a2
a
+
2
b2
=1+a
b2
2
求e.
, ,
(
c 3
a)
且满足 F Q F A 若在双曲线 C 的右支上存在点
2.列出含有a
,
b
,
c的齐次方程
(
或不等式
),
借助于b2
=
c2
-
,
2
, | 2 |>| 2 |, a2 消去b
,
然后转化成关于e的方程
(
或不等式
)
求解.
P 使得 PF PQ 7 F F 成立 则双曲线的离心率的取值
, | 1|+| |< | 1 2| ,
范围是 .
6
例 (2018山东泰安2月联考,11)已知双曲线C
x2 y2
1:a2 -b2 =1
解题导引 求双曲线离心率的取值范围 关键是把题目中
,
a b 圆C x2 y2 ax 3 a2 若双曲线C 的一条渐
的两个不等关系 F Q F A 及 PF PQ 7 F F 转化 ( >0, >0), 2: + -2 + =0, 1
| 2 |>| 2 | | 1|+| |< 6 | 1 2|, 近线与圆C 有两个不同的交点 4 则双曲线C 的离心率的范围是
c 2 , 1
为关于a b c的不等关系 结合c2 a2 b2 和 e得到关于e的
, , , = + a = ( )
æ ö æ ö
不等式 然后求解.
ç 2 3÷ ç2 3 ÷
, A.è1, ø B.è ,+∞ø
x2 y2 c2 3 3
解析 将x c代入 (a ,b ),得y b
= a2 -b2 =1 >0 >0 =± a2 -1 C.(1,2) D.(2,+∞)
b
b2
,所以A
(
c,
b2 )
,又点Q的坐标为
(
c,3
a)
且满足 F Q
解析 由双曲线方程可得其渐近线方程为y
=± a
x,即bx
=± a a | 2 |>
2
F A ,所以3 a b2 ,所以 ( b ) 2 3 ,所以e c ( b ) 2 ± ay =0 ,圆C 2 :x2 + y2 -2 ax + 4 3 a2 =0 可化为(x - a)2 + y2 = 4 1 a2,
| 2 | > a a < = a = 1+ a <
2 2 圆心C 的坐标为(a, ),半径r 1 a,由双曲线C 的一条渐近
2 0 = 1
3 10. 2
1+ = ab
2 2 线与圆C 有两个不同的交点,得 | | 1 a,即c b,即c2
又因为
|
PF
1|+|
PQ
|=2
a
+|
PF
2|+|
PQ
|≥2
a
+|
F
2
Q
|
,且在双 2 a2
+
b2 <
2
>2 >
曲线C的右支上存在点P,使得
|
PF
1|+|
PQ
|<
7
|
F
1
F
2|
成立,所
4
b2,又b2
=
c2
-
a2,所以c2
>4
(c2
-
a2),即c2
<
4 a2,所以e
= a
c
<
6 3
以有 a F Q 7 F F ,即 a 3 a 7 c,解得e 3 ,
2 +| 2 |< 6 | 1 2| 2 + 2 < 6 ×2 > 2 2 3,又知 e >1 ,所以双曲线 C 1 的离心率的取值范围为
3
又e >1 ,所以 3 < e < 10. æ ç ,2 3 ö ÷,故选 .
2 2 è1 ø A
3
答案 A
相切
答案 B
x2
3.(2020河北正定中学第三次阶段质量检测,9)已知双曲线
考法一 求双曲线方程的方法
4
x2 y2 y2
1.(2020山东济南6月模拟,6)已知双曲线C的方程为 b 的左 右焦点分别为F F 过点F 的直线交双
- -b2 =1( >0) 、 1、 2, 2
16 9
则下列说法错误的是 曲线右支于A B两点 若 ABF 是等腰三角形 且 A °
=1, ( ) 、 , △ 1 , ∠ =120 ,
双曲线C的实轴长为 则 ABF 的周长为
A. 8 △ 1 ( )
双曲线C的渐近线方程为y 3 x
B. =± 4 A. 16 3 +8 B.4( 2-1)
3
双曲线C的焦点到渐近线的距离为
C. 3
4 3
双曲线C上的点到焦点距离的最小值为 9 C. +8 D.2( 3-2)
D. 3
4 答案 A
答案 D
4.(2020 山东德州 6 月二模,13)已知双曲线 C 过点
x2 y2 (2 3,
2.(2020山东青岛二模,7)已知曲线C的方程为
k2
-2
-
6-
k=1(
k
-1),
且与双曲线
x2
-
y2
=1
有相同的渐近线
,
则双曲线C的标
R 则下列结论正确的是 12 6
∈ ), ( ) 准方程为 .
当k 时 曲线C为椭圆 其焦距为
A. =8 , , 4+ 15 x2 y2
答案
当k 时 曲线C为双曲线 其离心率为 - =1
B. =2 , , 3 10 5
存在实数k 使得曲线C为焦点在y轴上的双曲线
C. ,
当k 时 曲线 C 为双曲线 其渐近线与圆 x 2 y2 考法二 求双曲线的离心率(或取值范围)的方法
D. =3 , , ( -4) + =9
专题九 圆锥曲线 641
x2 y2 答案 AC
5.(2020湖南长沙明德中学月考,10)已知双曲线C
:a2 -b2 =1 x2 y2
8.(2019福建福州3月联考,10)如图 双曲线C a
a b 的左 右焦点分别为F F 过原点的直线与双曲 , :a2 -b2 =1( >
( >0, >0) 、 1, 2,
线
则双
C
曲
交
线
于
的
A
, 离
B
心
两
率
点
为 ,
若
∠
AF
2
B
=60
°
,△
ABF
2
的面积为
3
a2
, 交 0, 于
b
>0 P ) 点
的左
若 、 等
右
腰
焦点
P
分
F
别
F
为
的
F
底 1,
F
边 2, P
过
F
F
的 2
作
长
直
等
线
于
与
C
C
的
的
半
渐
焦
近
距
线
( ) , △ 1 2 2 ,
则C的离心率为
( )
5 2 3
A. B. C.2 D. 5
2 3
答案 C
6.(2020湖北襄阳四中3月月考,12)已知离心率为 的双曲线
2
x2 y2
C a b 的左 右焦点分别为F c F c
:a2 -b2 =1( >0, >0) 、 1(- ,0), 2( ,
直线 y 3 x c 与双曲线 C 在第一象限的交点为 P
0), = ( + ) ,
3 2 3 2 2 6 3
PF F 的平分线与PF 交于点Q 若 PF λ PQ 则λ的 A. B. C. D.
∠ 1 2 2 , | 2|= | |, 3 3 3 2
值是 答案 C
( )
x2
9.(2020山东济南二模,16)已知 F F 分别是双曲线 C
A. 4 3-4 B. 4 3-1 C. 2 3 D. 3+2 3 1, 2 :a2 -
3 3 3 3
7.(多
答
选
案
题 )
B
(2020山东滨州二模,10)设F F 分别为双曲线
y
b
2
2 =1(
a
>0,
b
>0)
的左
,
右焦点
,
过点F
1
向一条渐近线作垂线
,
1, 2 交双曲线右支于点P 直线F P与y轴交于点Q P Q在x轴
a x2 2 - y b 2 2 =1( a >0, b >0) 的左 、 右焦点 , 若在双曲线右支上存在点 同侧 ), 连接QF 1, 若 △ , PQF 1 的 2 内切圆圆心恰好落 ( 在 , 以F 1 F 2 为
P 的 , 实 满 轴 足 长 | PF 则 2| 下 = 列 | F 关 1 F 于 2| 该 , 且 双曲 F 2 线 到 的 直 结 线 论 P 正 F 1 确 的 的 距 是 离等于双曲线 直 为 径的圆上 , . 则 ∠ F 1 PF 2 的大小为 , 双曲线的离心率
, ( )
渐近线方程为 x y 渐近线方程为 x y 答案 °
A. 4 ±3 =0 B. 3 ±4 =0 90 ; 5
离心率为 5 离心率为 5
C. D.
3 4
x2 y2
答案 C 双曲线 a b 的一条渐近线方程
a2 -b2 =1( >0, >0)
b
是y x 可得
考法一 求双曲线方程的方法 = 3 , a = 3,
1.(2019贵州黔东南州一模,9)双曲线M与双曲线N y2 x2
它的一个焦点坐标为
(2,0),
可得c
=2,
: - = 即a2 b2
4 2 + =4,
1
有共同的渐近线
,
且M经过抛物线y
=-
x2
-4
x的顶点
,
则M
∴
a
=1,
b
= 3,
的方程为 y2
( ) 所求双曲线方程为x2 .
- =1
y2 x2 y2 x2 3
. . 故选
A - =1 B - =1
16 8 8 4 C.
3.(2019 宁夏石嘴山三中一模,10)已知F F 分别为双曲线
. x2 y2 . x2 y2 1, 2
C 6 - 12 =1 D 14 - 28 =1 E x2 y2 a b 的左 右焦点.过右焦点F 的直线l x
y2 x2 :a2 -b2 =1( >0, >0) , 2 :
答案 B 依题意可设M的方程为 - = λ ( λ ≠0), 抛物 y c在第一象限内与双曲线E的渐近线交于点P 与y轴正
4 2 + = ,
线y =- x2 -4 x =-( x +2) 2 +4 的顶点为 (-2,4), 将 (-2,4) 代入 半
双
轴
曲
交
线
于
E
点
的方
Q ,
程
且
为
点P为QF 2 的中点 ,△ QF 1 F 2 的面积为 4, 则
y2 x2 ( )
M的方程 , 得λ =2, 则M的方程为
8
-
4
=1 .
A.
x2
-
y2
=1 B.
x2
-
y2
=1 C.
x2
-
y2
=1 D.
x2
-
y2
=1
x2 y2 2 2 2 4 4 4 3
2.(2018黑龙江仿真模拟(三),8)已知双曲线C
:a2 -b2 =1(
a
> 答案 B 双曲线E
x2 y2
a b 的一条渐近线方
:a2 -b2 =1( >0, >0)
b 的一条渐近线方程为y x 一个焦点坐标为
0, >0) = 3 , (2,0), b
则双曲线C的方程为 程为y
= a
x
,
( )
x2 y2 x2 y2 ( ac bc )
代入直线x y c 可得P 且Q c F c
A.
2
-
6
=1 B.
6
-
2
=1 + = , a
+
b,a
+
b , (0, ), 2( ,0),
y2 x2 ac bc
x2 y2 由点P为QF 的中点 可得c 2 2 可得a b
C. - =1 D. - =1 2 , =a b=a b, = ,
3 3 + +
642 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
QF F 的面积为 c
△ 1 2 4, 则e 5 或 .
= a = 4
即 1 c c 3
·2 · =4, 故选
2 D.
解得c =2, 故a = b = 2, 2.(2020浙江温州二模(4月),7)已知双曲线 x2 y2 a b
x2 y2 a2 -b2 =1( >0,
则双曲线的方程为 .
- =1 其右焦点F的坐标为 c 点A是第一象限内双曲线渐
2 2 >0), ( ,0),
故选 c2
B. 近线上的一点 O为坐标原点 满足 OA 线段AF交双曲
, , | |= a ,
考法二 求双曲线离心率(或取值范围)的方法 线于点M 若M为AF的中点 则双曲线的离心率为
, , ( )
x2 y2
1.(2018天津一模,7)设P为双曲线C a b 上 2 3 4
:a2 -b2 =1( >0, >0) A. 2 B.2 C. D.
3 3
一点 F F 分别为双曲线 C 的左 右焦点 PF F F 若 答案 C 本题考查了双曲线的离心率 意在考查学生的计
, 1, 2 , , 2⊥ 1 2, ,
算能力和综合应用能力.
PF F 的外接圆半径是其内切圆半径的17倍 则双曲线 C
△ 1 2 , b
6 双曲线的一条渐近线方程为y x 因为A是第一象限内双
的离心率为 = a ,
( )
或 或 5 曲线渐近线上的一点 且 OA
c2
所以A
(
c
bc)
A.2 B.4 C.2 3 D.4 , | |= a , , a ,
3
答案 D 设F F 的坐标分别为 c c ( bc)
1, 2 (- ,0),( ,0), 而F c M为AF的中点 所以M c 将M的坐标代入
由PF F F 可得P的横坐标为c ( ,0), , , a ,
2⊥ 1 2, , 2
将x c代入双曲线的方程 可得y
b2
双曲线方程并化简可知3
c2
所以e 2 3 故选 .
= , =± a , a2 =1, = , C
4 3
则有 PF
b2
一题多解 同上可求得 A
(
c
bc)
直接利用通径处理
b2
| 2|= a , , a , , a =
在直角三角形PF F 中 由勾股定理得 bc
2 1 , 所以c b 所以a c2 b2 b
PF PF 2 F F 2
b4
c2 2
a, =2 , = - = 3 ,
| 1|= | 2| +| 1 2| = a2 +4 b
从而离心率e 2 2 3 故选 .
=
( c2 -
a
a
2
2 ) 2
+4
c2
=
c2 +
a
a2
, 3.(2018浙江新
=
高
3
考
b=
调研
3
卷
,
三(杭
C
州二中),8)已知双曲线右支
设 PF F 的外接圆半径为R 内切圆半径为r
△ 1 2 , , 上存在点P使得 ∠ PAF = 2π , PA = AF , 其中A是双曲线的右顶
可得
2
R
=
c2 +
a
a2
,
点 F是左焦点 则双曲线的 3 离心率为
, , ( )
( b2 c2 a2 ) b2
1 r c + 1 c A. 2 B. 3 C.2 3-2 D. 3+1
2 + a + a = ·2 · a , x2 y2
2 2 答案 C 设双曲线的方程为 a b .
解得r c a a2 -b2 =1( >0, >0)
= - ,
则1 6 7 ( c - a )= 2 1 · c2 + a a2 , 则根据题意得点P æ è ç3 a 2 + c , 2 3 ( a + c ) ö ø ÷ , 则有(3 4 a a + 2 c ) 2 - 3( 4 a b + 2 c ) 2
化为
3
c2
-17
ac
+20
a2
=0, 化简得e3 e2 e e .
即为 c a c a =1, +5 -4 -8=0⇒ =2 3-2
(3 -5 )( -4 )=0,
即有 c a或c a
3 =5 =4 ,
考点一 双曲线的定义及标准方程 x2 y2 y2
x2
1.(2020浙江,8,4分)已知点O (0,0), A (-2,0), B (2,0) .设点 A. 4 - 4 =1 B. - 4 =1
x2
P满足 PA PB 且P为函数y x2图象上的点 则 y2 x2 y2
| |-| |=2, =3 4- , C. - =1 D. - =1
OP 4
| |= ( ) 答案 D
A.
22
B.
4 10
C. 7 D. 10
3.(2016课标Ⅰ,5,5分)已知方程 x2 y2 表示双曲线
2 5 m2 n- m2 n=1 ,
答案 D + 3 -
且该双曲线两焦点间的距离为 则n的取值范围是
x2 y2 4, ( )
2.(2020天津,7,5分)设双曲线C的方程为 a b
a2 -b2 =1( >0, > A.(-1,3) B.(-1, 3)
过抛物线y2 x的焦点和点 b 的直线为l.若C的一条 C.(0,3) D.(0, 3)
0), =4 (0, ) 答案 A
渐近线与l 平行 另一条渐近线与 l 垂直 则双曲线 C 的方
, ,
程为 4.(2017天津,5,5分)已知双曲线
x2 y2
a b 的左焦
( ) a2 -b2 =1( >0, >0)
专题九 圆锥曲线 643
点为F 离心率为 .若经过F和P 两点的直线平行于双 答案 A
, 2 (0,4)
曲线的一条渐近线 则双曲线的方程为 x2
, ( ) 12.(2018课标Ⅰ,11,5分)已知双曲线C y2 O为坐标
: - =1,
x2 y2 x2 y2 3
A. - =1 B. - =1 原点 F为C的右焦点 过F的直线与C的两条渐近线的交
4 4 8 8 , ,
x2 y2 x2 y2 点分别为M
,
N.若
△
OMN为直角三角形
,
则
|
MN
|= ( )
C. - =1 D. - =1
4 8 8 4 3
答案 B A. B.3 C.2 3 D.4
2
5.(2016天津,6,5分)已知双曲线
x2 y2
b 以原点为
答案 B
4
-b2 =1( >0),
13.(2018课标Ⅱ,5,5分)双曲线
x2 y2
a b 的离心
圆心 双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线 a2 -b2 =1( >0, >0)
,
相交于A B C D四点 四边形ABCD的面积为 b 则双曲线的 率为 则其渐近线方程为
, , , , 2 , 3, ( )
方程为
( )
y x y x y 2x y 3x
x2 y2 x2 y2 A. =± 2 B. =± 3 C. =± D. =±
A. - 3 =1 B. - 4 =1 2 2
4 4 4 3 答案 A
x2 y2 x2 y2
x2 y2
C. - =1 D. - =1 14.(2017课标Ⅱ,9,5分)若双曲线C a b 的
4 4 4 12 :a2 -b2 =1( >0, >0)
答案 D
一条渐近线被圆 x 2 y2 所截得的弦长为 则C的离
6.(2020课标Ⅱ,文9,理8,5 分)设 O 为坐标原点 直线 x a ( -2) + =4 2,
, = 心率为
x2 y2 ( )
与双曲线C a b 的两条渐近线分别交于D
:a2 -b2 =1( >0, >0) , 2 3
A.2 B. 3 C. 2 D.
E两点.若 ODE的面积为 则C的焦距的最小值为 3
△ 8, ( ) 答案 A
A.4 B.8 C.16 D.32 x2 y2
答案 B 15.(2016课标Ⅱ,11,5分)已知F F 是双曲线E
1, 2 :a2 -b2 =1
x2 y2
7.(2020课标Ⅲ理,11,5分)设双曲线C a b 的左 右焦点 点 M 在 E 上 MF 与 x 轴垂直 MF F
:a2 -b2 =1( >0, >0) , , , 1 ,sin∠ 2 1=
的左 右焦点分别为F F 离心率为 .P是C上一点 且F P 1 则E的离心率为
F 、 P.若 PF F 的面 1, 积为 2, 则a 5 , 1 3 , ( )
⊥ 2 △ 1 2 4, = ( )
3
A.1 B.2 C.4 D.8 A. 2 B. C. 3 D.2
答案 A 2
答案 A
考点二 双曲线的几何性质
16.(2019天津,5,5分)已知抛物线y2
=4
x的焦点为F
,
准线为l.若
x2 y2
8.(2019浙江,2,4分)渐近线方程为x y 的双曲线的离心率是 l与双曲线 a b 的两条渐近线分别交于点A和
± =0 a2 -b2 =1( >0, >0)
( ) 点B 且 AB OF O为原点 则双曲线的离心率为
, | |=4| |( ), ( )
2
A. B.1 C. 2 D.2 A. 2 B. 3 C.2 D. 5
2 答案 D
答案 C
x2
y2 17.(2016浙江,7,5分)已知椭圆C y2 m 与双曲线
9.(2020课标Ⅰ文,11,5分)设F F 是双曲线C x2 的 1:m2 + =1( >1)
1, 2 : - =1
两
的
个
面
焦
积
点
为 ,
O为坐标原点
,
点P在C上且
|
OP
|=2,
则
△
3
PF
1
F
2
C
2:n
x2
2 -
y2
=1(
n
>0)
的焦点重合
,
e
1,
e
2
分别为C
1,
C
2
的离心
( ) 率 则
, ( )
7 5 m n且e e m n且e e
A. 答 2 案 B B.3 C. 2 D.2 A C. .
答
m < >
案
n且
A
e 1 1 e 2 2 > > 1 1 B D . . m > < n且e 1 1 e 2 2 < < 1 1
10.(2019课标Ⅲ,10,5分)双曲线C
x2 y2
的右焦点为F
:
4
-
2
=1 , 18.(2020江苏,6,5分)在平面直角坐标系xOy中 若双曲线 x2
点P在C的一条渐近线上 O为坐标原点.若 PO PF 则 , a2
, | |=| |,
PFO的面积为 y2
△ ( ) a 的一条渐近线方程为y 5x 则该双曲线的离
- =1( >0) = ,
5 2
3 2 3 2
A. B. C.2 2 D.3 2 心率是 .
4 2
答案 A
答案 3
11.(2019课标Ⅱ,11,5分)设F为双曲线C x2 y2 a b 2
:a2 -b2 =1( >0,
19.(2020课标Ⅲ文,14,5分)设双曲线C
x2 y2
a b
的右焦点 O为坐标原点 以OF为直径的圆与圆x2 y2 :a2 -b2 =1( >0, >
>0) , , + =
a2 交于P Q两点.若 PQ OF 则C的离心率为 的一条渐近线为y x 则C的离心率为 .
, | |=| |, ( ) 0) = 2 ,
答案
A. 2 B. 3 C.2 D. 5 3
644 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
x2 y2 率为 .
20.(2020北京,12,5分)已知双曲线C 则C的右焦点
: - =1, 答案
6 3 2
的坐标为 C的焦点到其渐近线的距离是 . x2 y2
; 22.(2021新高考适应卷,21,12分)双曲线C a
答案 :a2 -b2 =1( >0,
(3,0); 3
21.(2019课标Ⅰ,16,5分)已知双曲线C
x2 y2
a b
b
>0)
的左顶点为 A
,
右焦点为 F
,
动点 B 在 C 上.当 BF
⊥
AF
:a2 -b2 =1( >0, > 时
,|
AF
|=|
BF
|
.
的左 右焦点分别为F F 过F 的直线与C的两条渐近 求C的离心率
0) 、 1, 2, 1 (1) ;
若B在第一象限 证明 BFA BAF.
线分别交于A B两点.若F→A →AB F→B F→B 则C的离心 (2) , :∠ =2∠
, 1 = , 1 · 2 =0,
考点一 双曲线的定义及标准方程 答案 B 本题考查双曲线的方程.
1.(2018天津理,7,5分)已知双曲线
x2 y2
a b 的离 由双曲线的渐近线方程可设双曲线方程为
x2 y2
k k 即
a2 -b2 =1( >0, >0)
4
-
5
= ( >0),
心率为
2,
过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A
,
B两 x2 y2
双曲线与椭圆
x2 y2
有公共焦点 k k
点.设A B到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d 和d 且
4
k-
5
k=1,∵
12
+
3
=1 ,∴ 4 +5 =
d 1+ d 2= , 6, 则双曲线的方程为 1 ( 2 , ) 12-3, 解得k =1, 故双曲线C的方程为 x2 - y2 =1 .故选 B .
x2 y2 x2 y2 4 5
A. - =1 B. - =1 一题多解 椭圆 x2 y2 的焦点为 双曲线与椭
4 12 12 4 ∵ + =1 (±3,0),
x2 y2 x2 y2 12 3
C. 3 - 9 =1 D. 9 - 3 =1 圆 x2 y2 有公共焦点 a2 b2 2 双曲线的
答案 C 本题主要考查双曲线的方程 几何性质以及点到 + =1 ,∴ + =(±3) =9①,∵
12 3
、
直线的距离公式的应用. b
一条渐近线为y 5x 5 联立 可解得a2 b2
双曲线
x2 y2
a b 的离心率为
=
2
,∴ a =
2
②, ①② =4,
∵ a2 -b2 =1( >0, >0) 2,
. 双曲线C的方程为
x2 y2
.
∴
e2
=1+a
b2
2 =4, 3.(
=
2
5
0
∴
17课标Ⅰ文,5,5分)
4
已
-
知
5
F
=1
是双曲线C x2 y2 的右
∴ a
b2
2 =3,
即b2
=3
a2
, 焦点 , P是C上一点 , 且PF与x轴垂直 , 点A的
:
坐
-
标
3
是
=
(
1
1,3),
∴
c2
=
a2
+
b2
=4
a2
,
则
△
APF的面积为
( )
由题意可设A a a B a a
(2 ,3 ), (2 ,-3 ), 1 1 2 3
b2
渐近线方程为y x
A.
3
B.
2
C.
3
D.
2
∵ a2 =3,∴ =± 3 , 答案 D 本题考查双曲线的几何性质.
易知F 不妨取P点在x轴上方 如图.
a a (2,0), ,
则点A与点B到直线 x y 的距离分别为d |2 3 -3 |
3 - =0 1=
2
a a
2 3-3a d |2 3 +3 | 2 3+3a 又 d d 2 3-3a
= , 2= = , ∵ 1+ 2=6,∴
2 2 2 2
x2 y2
2 3+3a 解得a b2 . 双曲线的方程为
+ =6, = 3,∴ =9∴ - =
2 3 9
故选 .
1, C
解题关键 利用离心率的大小得出渐近线方程并表示出点A PF x轴
∵ ⊥ ,
与点B的坐标是求解本题的关键. P PF 又A
∴ (2,3),| |=3, (1,3),
方法归纳 求双曲线标准方程的方法 AP AP PF
∴ | |=1, ⊥ ,
定义法 根据题目的条件 若满足双曲线的定义 求出a b
(1) : , , , S 1 3 .故选 .
的值 即可求得方程. ∴ △ APF= ×3×1= D
, 2 2
待定系数法 根据题目条件确定焦点的位置 从而设出所 4.(2015安徽理,4,5分)下列双曲线中 焦点在y轴上且渐近
(2) : , ,
求双曲线的标准方程 利用题目条件构造关于 a b 的方程 线方程为y x的是
, , =±2 ( )
组 解得a b的值 即可求得方程. y2 x2 y2 x2
( ), , , x2 y2 x2 y2
x2 y2 A. - =1 B. - =1 C. - =1 D. - =1
2.(2017课标Ⅲ理,5,5分)已知双曲线C a b 4 4 4 4
:a2 -b2 =1( >0, > 答案 C 由于焦点在y轴上 故排除 .由于渐近线方程
, A、B
的一条渐近线方程为y 5x 且与椭圆
x2 y2
有公共焦
为y
=±2
x
,
故排除
D
.故选
C
.
0) = , + =1 x2 y2
2 12 3 5.(2014天津理,5,5分)已知双曲线 a b 的一
点 则C的方程为 a2 -b2 =1( >0, >0)
, ( )
x2 y2 x2 y2 x2 y2 x2 y2 条渐近线平行于直线l
:
y
=2
x
+10,
双曲线的一个焦点在直线l
A. - =1 B. - =1 C. - =1 D. - =1 上 则双曲线的方程为
8 10 4 5 5 4 4 3 , ( )
专题九 圆锥曲线 645
x2 y2 x2 y2 x2 y2 x2 y2 一条渐近线的倾斜角为 ° 则C的离心率为
. . .3 3 .3 3 130 , ( )
A - =1 B - =1 C - =1 D - =1
5 20 20 5 25 100 100 25 ° ° 1 1
b A.2sin40 B.2cos40 C. ° D. °
答案 A 由题意得 且c .故由c2 a2 b2 得 a2 sin50 cos50
a =2 =5 = + , 25= 答案 D 本题主要考查双曲线的性质 同角三角函数的基
,
x2 y2 本关系式及诱导公式 考查考生的运算求解能力和逻辑思维能
a2 则a2 b2 从而双曲线方程为 . ;
+4 , =5, =20, - =1 力 考查的核心素养是数学运算.
5 20
;
6.(2014江西文,9,5分)过双曲线C
:a
x2
2 -
y
b
2
2 =1
的右顶点作x
由双曲线C :a
x2
2 -
y
b
2
2 =1( a >0, b >0) 可知渐近线方程为 y =±
轴的垂线 与C的一条渐近线相交于点A.若以C的右焦点为
, b
圆心 半径为 的圆经过A O两点 O为坐标原点 则双曲线
a
x
,
、 4 , ( ),
C的方程为
b
( ) 由题意知 °
x2 y2 x2 y2 x2 y2 x2 y2 - a =tan130 ,
. . . .
A - =1 B - =1 C - =1 D - =1 又 ° °
4 12 7 9 8 8 12 4 tan130 =-tan50 ,
答案 A 由双曲线方程知右顶点为 a 不妨设其中一
( ,0), b
°
条渐近线方程为y b x 因此可设点A的坐标为 a b .设右 ∴ a =tan50 ,
= a , ( , )
c b2
焦点为F c 由已知可知c 且 AF 即 c a 2 b2 双曲线的离心率 e 2 °
( ,0), =4, | | =4, ( - ) + = ∴ = a = 1+a2 = 1+tan 50 =
所以有 c a 2 b2 c2 得a2 ac b2 又知c2 a2 b2 所
16, ( - ) + = , -2 + =0, = + ,
以得a2 -2 ac + c2 - a2 =0, 即a =
2
c =2, 所以b2 = c2 - a2 =4 2 -2 2 = 1+
c
si
o
n
s
2 2 5
5
0
0
° °=
cos
2 1
50
°=
cos
1
50
°, 故选 D .
.故双曲线的方程为
x2 y2
故选 . 方法总结 求双曲线
x2 y2
a b 的离心率的常见
12 - =1, A a2 -b2 =1( >0, >0)
4 12
评析 本题考查双曲线的标准方程的求法、双曲线的几何性质 方法
:
以及圆的定义,考查学生的运算求解能力和逻辑推理能力. c c b2
定义法 e 2 公式法 e 2θ θ
7.(2015课标Ⅰ文,16,5分)已知F是双曲线C x2
y2
的右
(1) : =
2
a= a ;(2) : = 1+a2 = 1+tan (
: - =1 为渐近线的倾斜角 方程思想 利用题中条件得出关于a
8 );(3) : ,
焦点 P是C的左支上一点 A .当 APF周长最小时 b c的方程 利用b2 c2 a2 转化为关于a c的方程 最后利用e
, , (0,6 6) △ , , , = - , ,
该三角形的面积为 . c
转化为关于e的方程 从而得出离心率e.
答案 = a ,
12 6
解析 由已知得双曲线的右焦点F .设双曲线的左焦 x2
(3,0) 2.(2019北京文,5,5分)已知双曲线 y2 a 的离心率
点为F′ 则F′ .由双曲线的定义及已知得 PF a a2 - =1( >0)
, (-3,0) | | =2 +
PF′ PF′ . APF的周长最小 即 PA PF 最小. PA 是 则a
| |=2+| | △ , | |+| | | | 5, = ( )
PF PA PF′ AF′ 即当A P F′三点共线
+| |=| |+2+| |≥| |+2=17, 、 、 1
时 APF的周长最小. A. 6 B.4 C.2 D.
,△ 2
ìx y 答案 D 本题主要考查双曲线的几何性质 考查学生运算
ï 0 0 ,
ï + =1, 求解的能力以及方程的思想 考查的核心素养为数学运算.
设P点坐标为 x y y 由í-3 6 6 得y2 y ,
( 0, 0), 0>0,
î
ï
ïx2 0-
y2
0 =1
0+6 6 0-96 由题意得e
= a
c
= 5,
又a2
+
b2
=
c2
,∴ a
b2
2 =
c2
a
-
2
a2
=
e2
-1=4,
8
=0,
所以y
0=2 6
或y
0=-8 6(
舍去
)
.
∵
b2
=1,∴
a2
=
1 .
∵
a
>0,∴
a
=
1 .
4 2
所以当 APF的周长最小时 该三角形的面积S 1
△ , = ×6×6 6- b2
2 易错警示 把双曲线的离心率错认为e 而出错.
= 1-a2
1 .
×6×2 6=12 6 x2
2 3.(2018浙江,2,4分)双曲线 y2 的焦点坐标是
8.(2015课标Ⅱ文,15,5 分)已知双曲线过点 且渐近
3
- =1 ( )
(4, 3),
线方程为y 1 x 则该双曲线的标准方程为 . A.(- 2,0),( 2,0) B.(-2,0),(2,0)
=± ,
2 C.(0,- 2),(0, 2) D.(0,-2),(0,2)
答案 x2
-
y2
=1
答案 B 本小题考查双曲线的标准方程和几何性质.
4 a2 b2 c a2 b2 .又 焦点在x轴上 双曲线
解析 根据渐近线方程为x y 可设双曲线方程为x2 ∵ =3, =1,∴ = + =2 ∵ ,∴
±2 =0, - 的焦点坐标为 .
4 y2 = λ ( λ ≠0) .因为双曲线过点 (4, 3), 所以 4 2 -4×( 3) 2 = 易错警示 求 ( 双 - 曲 2, 线 0) 焦 ,( 点 2, 坐 0) 标的易错点
x2
λ 即λ .故双曲线的标准方程为 y2 . 焦点在x轴上还是y轴上 容易判断错误
, =4 - =1 (1) , ;
4 双曲线与椭圆的标准方程中a b c的关系式容易混淆.
(2) , ,
考点二 双曲线的几何性质 x2
4.(2015课标Ⅰ理,5,5分)已知M x y 是双曲线C y2
( 0, 0) : - =
x2 y2 2
1.(2019课标Ⅰ文,10,5分)双曲线C a b 的
:a2 -b2 =1( >0, >0)
1
上的一点
,
F
1,
F
2
是C的两个焦点.若M→F
1·
M→F
2<0,
则y
0
的
646 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
取值范围是 b2 b2
( ) 即 c a c a
æ ö æ ö ( + )( - )- a · a =0,
ç 3 3÷ ç 3 3÷
A.è- , ø B.è- , ø b4 b4
3 3 6 6 即c2 a2 所以b2
æ ö æ ö - -a2 =0, -a2 =0,
ç 2 2 2 2÷ ç 2 3 2 3÷
C.è- , ø D.è- , ø b2 b b
故 即 又双曲线的渐近线的斜率为 故该双曲
3 3 3 3
答案 A 若M→F M→F 则点M在以原点为圆心 半焦
a2 =1, a =1, ± a ,
1· 2=0, , 线的渐近线的斜率为 .故选 .
{x2 y2 ±1 C
0+ 0=3, 8.(2014课标Ⅰ理,4,5分)已知F为双曲线C x2 my2 m m
距c
= 3
为半径的圆上
,
则 x2
0
-
y2
0=1,
解得y2
0=
3
1 .可知
:
M→F
1
>0)
的一个焦点
,
则点F到C的一条渐近线的
:
距离
-
为
=
(
3 (
)
2 m m
A. 3 B.3 C. 3 D.3
·
M→F
2<0⇒
点 M 在圆 x2
+
y2
= 3
的内部
⇒
y2
0<
1
⇒
y
0∈ 答案 A 由题意知 双曲线的标准方程为
x2 y2
其中
3 , m- =1,
æ ö 3 3
è ç - 3 3 , 3 3 ø ÷.故选 A . a2 =3 m , b2 =3, 故c = a2 + b2 = 3 m +3, 不妨设F为双曲线的
5.(2015课标Ⅱ理,11,5 分)已知 A , B 为双曲线 E 的左 , 右顶 右焦点 故F m .其中一条渐近线的方程为y 1 x
点 点M在E上 ABM为等腰三角形 且顶角为 ° 则 E , ( 3 +3,0) = m ,
, ,△ , 120 ,
的离心率为 m
( ) 即x my 由点到直线的距离公式可得d | 3· +1|
- =0, =
A. 5 B.2 C. 3 D. 2 1+(- m ) 2
答案 D 设双曲线E的标准方程为
x2 y2
a b 故选 .
a2 -b2 =1( >0, >0),
评
=
析
3,
本题
A
考查双曲线的方程、性质以及点到直线的距离公式
则A a B a 不妨设点 M 在第一象限内 则易得
(- ,0), ( ,0), , 等基础知识,考查考生对知识的灵活运用能力和运算求解
M a a 又M点在双曲线 E 上 于是(2 a ) 2 ( 3 a ) 2 能力.
(2 , 3 ), , a2 - b2 =1,
x2 y2
9.(2014课标Ⅰ文,4,5分)已知双曲线 a 的离心
解得b2 a2 e
b2
.
a2 -
3
=1( >0)
= ,∴ = 1+a2 = 2 率为 则a
2, = ( )
x2 y2
6.(2015湖南文,6,5分)若双曲线 的一条渐近线经
a2 -b2 =1
A
.
2 B
. 6
C
. 5
D
.
1
2 2
过点 则此双曲线的离心率为
(3,-4), ( ) 答案 D 由双曲线方程知b2 =3, 从而c2 = a2 +3, 又e =2, 因
7 5 4 5 此
c2 a2
+3 又a 所以a 故选 .
A.
3
B.
4
C.
3
D.
3
a2 = a2 =4, >0, =1, D
答案 D 双曲线 x2 y2 的两条渐近线方程为y b x 10.(2013课标Ⅰ理,4,5分)已知双曲线C x2 y2 a b
a2 -b2 =1 =± a , :a2 -b2 =1( >0, >
b b
则点 在直线y x上 即 3 所以 a b 即
(3,-4) =- a , -4=- a , 4 =3 , 的离心率为 5 则C的渐近线方程为
0) , ( )
2
b b2
4 所以e 5 .故选 . y 1 x y 1 x y 1 x y x
a = , = 1+a2 = D A. =± B. =± C. =± D. =±
3 3 4 3 2
7.(2015重庆文,9,5分)设双曲线
x2 y2
a b 的右焦 b
a2 -b2 =1( >0, >0) 答案 C
∵ a =
e2
-1=
5
-1=
1
,∴
C的渐近线方
点是F 左 右顶点分别是A A 过F作A A 的垂线与双曲线 4 2
交于B , , C两 、 点.若A 1 B ⊥ A 2 C 1 , , 则 2 该 , 双曲线的 1 渐 2 近线的斜率为 程为y =± 2 1 x.故选 C .
11.(2011课标全国理,7,5分)设直线l过双曲线C的一个焦
( )
点 且与C的一条对称轴垂直 l与C交于A B两点 AB 为
1 2 , , , ,| |
A.± B.± C.±1 D.± 2 C的实轴长的 倍 则C的离心率为
2 2 2 , ( )
答案 C 不妨令 B 在 x 轴上方 因为 BC 过右焦点 F c
, ( ,
且垂直于 x 轴 所以可求得 B C 两点的坐标分别为 A. 2 B. 3 C.2 D.3
0 ( ) c , b2 ) ( c b2 ) 又 , A A 的坐标分 , 别为 a a 答案 B 不妨设双曲线C为 a x2 2 - y b 2 2 =1( a >0, b >0), 并设l
, a , ,- a , 1, 2 (- ,0),( ,0),
b2
过F c 且垂直于x轴 则易求得 AB 2
2( ,0) , | |= a ,
b2 c b2
2 a b2 a2 离心率e 故选 .
∴ a =2×2 , =2 ,∴ = a = 1+a2 = 3, B
x2
12.(2018 上海,2,4 分)双曲线 y2 的渐近线方程为
- =1
所以A→
1
B
=
( c
+
a
,
b
a
2 )
,
A→
2
C
=
( c
-
a
,-
b
a
2 )
,
. 4
答案 y 1 x
因为A B A C 所以A→B A→C =±
1 ⊥ 2 , 1 · 2 =0, 2
专题九 圆锥曲线 647
解析 本题主要考查双曲线的渐近线方程. y2
16.(2017北京理,9,5分)若双曲线x2 的离心率为
x2 -m =1 3,
解法一
:
由双曲线
-
y2
=1
知a2
=4,
b2
=1, 则实数m .
4 =
答案
a b 该双曲线的渐近线方程为y 1 x. 2
∴ =2, =1,∴ =± 解析 本题考查双曲线的性质.
2
x2 由题意知 a2 b2 m.
解法二 令双曲线 y2 中的 为 即可得到双曲线 , =1, =
: - =1 “1” “0”,
4
c b2 m
e m .
的渐近线方程 即
x2
y2 该双曲线的渐近线方程为y
∵ = a = 1+a2 = 1+
1
= 3,∴ =2
, - =0,∴ =
4 17.(2016山东理,13,5分)已知双曲线E
x2 y2
a b
1 x.
:a2 -b2 =1( >0, >
± .若矩形ABCD的四个顶点在E上 AB CD的中点为E的
2
0) , ,
13.(2018江苏,8,5分)在平面直角坐标系xOy中 若双曲线 x2 两个焦点
,
且
2|
AB
|=3|
BC
|,
则E的离心率是 .
, a2 答案
2
y2 a b 的右焦点F c 到一条渐近线的距离为 解析 由已知得 AB CD 2 b2 BC AD F F
-b2 =1( >0, >0) ( ,0) | |=| |= a ,| |=| |=| 1 2|=
b2
3c 则其离心率的值是 . c.因为 AB BC 所以4 c 又b2 c2 a2 所以 e2
, 2 2| |=3| |, a =6 , = - , 2 -
2
答案
2 e 解得e 或e 1 舍去 .
解析 本题考查双曲线的性质. 3 -2=0, =2, =-
2
( )
评析 本题考查了双曲线的基本性质,利用 AB BC 和
双曲线的一条渐近线方程为bx ay 则F c 到这条渐近 2| |=3| |
- =0, ( ,0) b2 c2 a2 构造关于离心率e的方程是求解的关键.
bc = -
线的距离为 | | 3c b 3c b2 3 c2 又b2 x2 y2
b2 +(- a ) 2 = 2 ,∴ = 2 ,∴ = 4 , = 18.(2016北京理,13,5分)双曲线 a2 -b2 =1( a >0, b >0) 的渐
c2
-
a2
,∴
c2
=4
a2
,∴
e
= a
c
=2
.
近线为正方形OABC的边OA
,
OC所在的直线
,
点B为该双曲
线的焦点.若正方形OABC的边长为 则a .
2, =
14.(2017课标Ⅰ理,15,5分)已知双曲线C x2 y2 a b 答案
:a2 -b2 =1( >0,
解析
2
由OA OC所在直线为渐近线 且OA OC 知两条渐
>0)
的右顶点为A
,
以A为圆心
,
b为半径作圆A
,
圆A与双曲
近线的 夹角为
、
° 从而双曲线为等轴双
,
曲线
⊥
则其
,
方程为x2
线C的一条渐近线交于M , N两点.若 ∠ MAN =60 ° , 则C的离 - y2 = a2.OB是正 90 方 , 形的对角线 , 且点B是双曲 , 线的焦点 , 则c
心率为 .
根据c2 a2 可得a .
=2 2, =2 =2
评析 本题考查等轴双曲线及其性质.
答案 2 3
解析 本
3
题考查双曲线的几何性质和圆的性质.
19.(2015北京理,10,5分)已知双曲线
a
x2
2 -
y2
=1(
a
>0)
的一条
不妨设点M N在渐近线y b x上 如图 AMN为等边三角 渐近线为 x y 则a .
、 = a , ,△ 3 + =0, =
形 且 AM b 答案 3
, | |= ,
3
x2
解析 由双曲线 y2 a 知其渐近线方程为 y
a2 - =1( >0) =
1 x 又因为a 所以 1 解得a 3.
± a , >0, a = 3, =
3
20.(2014浙江理,16,4分)设直线x y m m 与双曲
-3 + =0( ≠0)
x2 y2
b b 线 a b 的两条渐近线分别交于点A B.若点
则A点到渐近线y
= a
x的距离为 3b
,
又将y
= a
x变形为一 a2 -b2 =1( >0, >0) ,
2 P m 满足 PA PB 则该双曲线的离心率是 .
般形式为bx ay 则A a 到渐近线bx ay 的距离d ( ,0) | |=| |,
- =0, ( ,0) - =0 =
ba ab ab a 答案 5
| | | | 所以| | 3b 即 3
a2 + b2 = c , c = 2 , c = 2 , 2 {x -3 y + m =0, ( am bm )
c 解析 由 b 得A
所以双曲线离心率e 2 3. y x b a, b a ,
= a = = a 3 - 3 -
3
15.(2017课标Ⅲ文,14,5分)双曲线
x2 y2
a 的一条渐
{x
-3
y
+
m
=0, ( am bm )
a2 - =1( >0) 由 b 得B 则线段 AB 的中点为 M
9 y x - b a, b a ,
=- a 3 + 3 +
近线方程为y 3 x 则a .
= , = æ a2m b2m ö
答案
5
è
ç
b2 a2,
3
b2 a2 ø
÷.由题意得PM
⊥
AB
,∴
k
PM=-3,
得a2
=4
b2
=
5 9 - 9 -
解析 由题意可得 3 3 所以a . c2 a2 故e2 5 e 5.
a = , =5 4 -4 , = ,∴ =
5 4 2
648 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
时间: 分钟 分值: 分
50 80
一、单项选择题 每题 分 共 分 mx2 ny2 mn 与抛物线x2 y有共同的焦点F 且点F
( 5 , 45 ) + =1( <0) =8 ,
x2 到双曲线渐近线的距离等于 则双曲线的方程为
1.(2021届广东湛江高中毕业班调研测试,4)若双曲线 y2 1, ( )
a2 - = y2 x2
x2 y2
A. - =1 B. - =1
a 的一条渐近线方程为y 1 x 则其离心率为 3 3
1( >0) =- , ( ) y2 x2
2 x2 y2
C. - =1 D. - =1
3 5 5 5
A. B.2 C. D. 3 答案 A
2 2
答案 C 8.(2019湖南长沙3月统一考试,6)已知F F 分别是双曲线
1, 2
x2 y2 C y2 x2 的上 下焦点 P是其一条渐近线上的一点 且以
2.(2021届湘豫名校8月联考,7)已知双曲线C a : - =1 、 , ,
:a2 -b2 =1( > F F 为直径的圆经过点P 则 PF F 的面积为
1 2 , △ 1 2 ( )
b 的焦点分别为F F P为C上一点 PF
0, >0) 1(-5,0), 2(5,0), , 1 2
A. B.1 C. 2 D.2
PF PF F 3 则C的方程为 2
⊥ 2,tan∠ 1 2= , ( ) 答案 C
4
A. x2 - 2 y 4 2 =1 B. 2 x 4 2 - y2 =1 9.(2021届湖南长沙一中月考(三),7)已知双曲线 a x2 2 - y b 2 2 =1( a >
x2 y2 x2 y2
b 的左 右焦点分别为F F 圆x2 y2 a2 b2 与双曲线在第
C. - =1 D. - =1 0, >0) 、 1、 2, + = +
9 16 16 9 一象限和第三象限的交点分别为A B 四边形AF BF 的周长p与
答案 A , , 2 1
面积S满足p S 则该双曲线的离心率为
3.(2021届湖南长沙长郡、雅礼、一中联考,12)已知双曲线E =4 2 , ( )
:
x2 y2
a b 过原点O任作一条直线 分别交双曲线 6 2 3
a2 -b2 =1( >0, >0), , A. 3 B. 2 C.
2
D.
3
E的两支于点P Q 点P在第一象限 点F为E的左焦点 且 答案 C
, ( ), ,
满足 PF FQ OP b 则E的离心率为 二、多项选择题 每题 分 共 分
| |=3| |,| |= , ( ) ( 5 , 15 )
x2
10.(2021届广东茂名五校联盟第一次联考,11)双曲线C
A.
答
3
案 A
B. 2 C. 5 D.2 :a2 -
4.(2021 届浙江衢州、湖州、丽水三地教学质量检测,8)已知双
y2
a b 的焦点在圆O x2 y2 上 圆O与双曲线
b2 =1( >0, >0) : + =13 ,
x2 y2
曲线C a b 的左 右焦点分别为F F 过点 C的渐近线在第一 二象限分别交于M N两点 点E a 满
:a2 -b2 =1( >0, >0) 、 1、 2, 、 、 , (0, )
F 的直线l与双曲线在第一象限的交点为P 若原点到直线l 足E→O E→M E→N 0 其中O为坐标原点 则正确的说法是
1 , + + = ( ),
的距离为a F PF ° 则双曲线C的离心率为
,∠ 1 2=60 , ( ) 双曲线C的一条渐近线方程为 x y ( )
A. 3 -2 =0
7-2 3 7+2 3
A. B.2 C. 3+1 D. O→E
3 3 B.| |=1
答案 D
双曲线C的离心率为 13
5.(2021届河北衡水中学期中,11)已知点A是抛物线 x2 y C.
=4 2
的对称轴与准线的交点 点B为抛物线的焦点 P在抛物线上 OMN的面积为
, , D.△ 6
且满足 PA m PB 当m取最大值时 点P恰好在以A B为 答案 ACD
| |= | |, , ,
焦点的双曲线上 则双曲线的离心率为 11.(2021届河北张家口、邢台、衡水摸底联考,17)已知双曲线
, ( )
x2 y2
5-1 2+1 E m 的一条渐近线方程为x y 则下列说
A. B. C. 2+1 D. 5-1 :m- =1( >0) +3 =0,
2 2 4
答案 C 法正确的是
( )
6.(2021届广东深圳实验学校11月月考,7)已知双曲线C
x2
E的焦点在x轴上 m 4
:a2 A. B. =
9
y2
a b 的实轴长为 左焦点为F M是双曲线C E的实轴长为 E的离心率为 10
-b2 =1( >0, >0) 16, , C. 6 D.
3
的一条渐近线上的点 且 OM MF O 为坐标原点 若 OMF 答案 AD
, ⊥ , , △
的面积为 则双曲线C的离心率为 12.(2021届广东佛山顺德第二次教学质量检测,9)已知双曲线
16, ( )
x2 y2
的方程为 则下列说法正确的是
A. 3 3 B. 5 C. 3 D. 5 - =1, ( )
2 2 16 9
答案 D 焦点为
A. (± 7,0)
7.(2021届陕西交大附中、龙岗中学第一次联考,9)已知双曲线 渐近线方程为 x y
B. 3 ±4 =0
专题九 圆锥曲线 649
.
离心率e 5
C. = 答案
4
焦点到渐近线的距离为 10
D. 4 四、解答题 共 分
答案 BC ( 10 )
15.(2020湖北武昌实验中学月考)已知F c F c 为
三、填空题 每题 分 共 分 1(- ,0), 2( ,0)
13.(2021届
(
湖南
5
长沙
,
长郡
10
中学
)
11 月第三次月考,13)已知直 双曲线C x2
y2
b 的左 右焦点 过点F 作垂直于x
x2 y2
: -b2 =1( >0) 、 , 2
线y x与双曲线C a b 有两个交点 则 轴的直线 并在 x 轴上方交双曲线 C 于点 M 且 MF F
= 3 :a2 -b2 =1( >0, >0) , , , ∠ 1 2
°.
双曲线C的离心率的取值范围是 . =30
求双曲线C的方程
答案 (1) ;
14.(2020 江 ( 苏 2, 南 +∞ 通 ) 中学10月月考,7)已知双曲线 a x2 2 - y b 2 2 =1( a (2) 过 交 圆 双曲 O : 线 x2 C + y 于 2 = A b , 2 B 上 两 任 个 意 不 一 同 点 的 Q 点 ( x , 0 A , B y 0 的 ) 作 中 圆 点 O 为 的 N 切 , 证 线 明 l : ,
b 的一条渐近线方程为 x y 则双曲线的离心率为 | AB |=2| ON | .
>0, >0) 3 + =0,
650 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
1.(2019河南洛阳尖子生第二次联考,4)经过点 且渐近
c
(2,1), 所以双曲线的离心率为 5 故 正确
线与圆x2 y 2 相切的双曲线的标准方程为 a = , A ;
+( -2) =1 ( ) 2
x2 y2 x2 b
y2 双曲线的渐近线方程为y x 1 x 故 错误
A. - =1 B. - =1 =± a =± , B ;
11 11 2 2
3 由双曲线的方程为
x2
y2 得其共轭双曲线为y2
x2
y2 x2 y2 x2 - =1, - =1,
4 4
C. - =1 D. - =1 故 错误
11 11 11 11 C ;
答
3
案 A 设双曲线的渐近线方程为
3
y kx 即kx y 由渐
由双曲线的方程为
x2
-
y2
=1,
= , - =0, 4
近线与圆x2 +( y -2) 2 =1 相切可得圆心 (0,2) 到渐近线的距离 得焦点为 (± 5,0), 代入曲线的方程 x2 - 5 | x |+ ty2 =0( t ∈
等于半径 由点到直线的距离公式可得|
k
×0-2| 解得k
R
),
满足方程
,
故
D
正确.
1, k2 =1, = 故选AD.
+1
± 3 .又因为双曲线经过点 (2,1), 所以双曲线的焦点在 x 轴 3.已知双曲线 x2 y2 的左 右焦点分别为F F 点P是该双曲
x2 y2 16
-
48
=1 、 1, 2,
上 , 可设双曲线的方程为 a2 -b2 =1( a >0, b >0), 将 (2,1) 代入 线上的一点 , 且 | PF 1|=10, 则 | PF 2|= ( )
或
ì ï4 1 { A.2 18 B.2 C.18 D.4
可得 4 1 由í
ïa2 -b2 =1,
得
a2
=
11
,故所求双曲线的标
答案 C 由已知得a
=4,
b
=4 3,
a2 -b2 =1,
î
ï ï
a
b
= 3
b2
=1
3
1,
又
因为
c2 =
P
a
F
2 + b2 , 所以
a
c
c
=8,
| 1|=10< + =12,
准方程为
x2 y2
.故选 .
所以点P在该双曲线左支上
,
则
|
PF
2| =2
a
+|
PF
1| =2×4+10
- =1 A
11 11 =18,
故选 .
3 C
一题多解 设双曲线的方程为mx2
-
ny2
=1(
mn
>0),
将
(2,1) 4.(2020北大附中周测,8)已知F为双曲线C
x2 y2
a b
代入方程可得 m n .双曲线的渐近线方程为 y :a2 -b2 =1( > >
,4 - = 1① =
m 的右焦点 A B是双曲线C的一条渐近线上关于原点对称的两
± n x , 圆x2 +( y -2) 2 =1 的圆心为 (0,2), 半径为 1, 由渐近 点 0) AF BF , 且 、 AF的中点在双曲线C上 则C的离心率为
, ⊥ , ,
m
线与圆x2 y 2 相切 可得 2 即 由 ( )
+( -2) =1 , m =1, n =3②, ①
3+1 5+1
1+ n A. 5-1 B. C. D. 3+1
2 2
可得m 3 n 1 所以该双曲线的标准方程为
x2 y2 答案 A 本题考查双曲线的几何性质
,
通过双曲线的几何
② = , = , - =1, 性质考查学生分析问题 处理问题的能力 体现直观想象 数学
11 11 11 11 、 , 、
运算的核心素养.
3
故选 . 因为a b 所以 e
A
> >0, 1< < 2,
解后反思 用待定系数法求双曲线的方程时 先确定焦点在x 双曲线的一条渐近线方程为 bx ay 由渐近线上的点 A B
, + =0, 、
轴还是y轴上 设出标准方程 再由条件确定 a2 b2 的值 即 关于原点对称 AF BF 可得AO OB OF c.
, , , , , ⊥ , = = =
先定型 再定量 如果焦点的位置不好确定 可将双曲线的 (c a b )
“ , ”, , 当A a b 时 F c 可得AF的中点坐标为 -
x2 y2 ① (- , ) , ( ,0), , ,
方程设为 λ λ 或mx2 ny2 mn 再根据条 2 2
m2 -n2 = ( ≠0) - =1( >0), c a 2 b2 c a 2
所以( - ) 即( - ) 解得e 舍去 或e
件求解. a2 - b2 =1, a2 =5, = 5+1( ) =
4 4
x2 舍去
2.(多选题)已知双曲线的方程为 y2 则双曲线的 - 5+1( ),
4 - =1, ( ) ② 如图 , 当 A ( a ,- b ) 时 , F ( c ,0), 可得 AF 的中点坐标为
离心率为 5 (c + a b ) 所以( c + a ) 2 b2 即( c + a ) 2 解得e
A. ,- , a2 - b2 =1, a2 =5, = 5-1
2 2 2 4 4
B. 渐近线方程为y =± 1 x 或e =- 5-1( 舍去 ), 故选 A .
4
y2
共轭双曲线为 x2
C. - =1
4
焦点在曲线x2 x ty2 t R 上
D. - 5| |+ =0( ∈ )
x2
答案 AD 由双曲线的方程为 y2 可得a b
- =1, =2, =1,
4
又c2 a2 b2 所以c a2 b2 思路分析 首先写出双曲线的渐近线方程 求得点A的坐标
= + , = + = 5, , ,
专题九 圆锥曲线 651
然后求AF的中点 代入双曲线方程即可求解. x2
, 解析 由双曲线 y2 得a b 焦点在x轴上
x2 y2 - =1 =2, =1, ,
5.(2020湖北黄冈中学期中)已知双曲线 a b 4
a2 -b2 =1( >0, >0)
双曲线
x2
y2 的渐近线方程为y
b
x 1 x.
的 双 左 曲 、 线 右 右 焦 支 点 于 分 点 别 M 为 若 F 1、 F F 2, M 过 F 点F 1 ° 作 则 圆 双 x2 曲 + 线 y2 的 = a 渐 2 的 近 切 线 线 方 , 程 交 为 ∴ 思路分析 4 由 - 双 = 曲 1 线的方程确定双曲 = 线 ± 的 a 焦 = 点 ± 2 所在坐标轴
, ∠ 1 2=45 , 以及a b 从而确定双曲线的渐近线方程. ,
, ,
( ) x2 y2
9.(2020湖北武汉月考)双曲线C a b 的左
A.
y
=±
1 x
B.
y
=±
x
C.
y
=± 2
x
D.
y
=± 3
x :a2 -b2 =1( >0, >0) 、
2
答案 C 如图 设直线F M与圆O的切点为A 连接OA 右焦点分别为F c F c 过F 且斜率为 的直线与
, 1 , , 1(- ,0)、 2( ,0), 1 3
作F B F M于点B. 双曲线的左 右两支分别交于点A B 若 →BA B→F A→F
2 ⊥ 1 、 、 , ( + 2)· 2=0,
则 OA a F B BM a F M a F B b. 则C的离心率为 .
| |= ,| 2 |=| |=2 ,| 2 |=2 2 ,| 1 |=2
又点M在双曲线右支上 F M F M a b a a
,∴ | 1 |-| 2 |=2 +2 -2 2 =2 , 答案 1+ 13
整理得b a 即 b 2
= 2 , a = 2, 解析 由 →BA B→F A→F →BA B→F B→F →BA
( + 2)· 2 =( + 2)·( 2- )=
∴ 双曲线的渐近线方程为y =± 2 x. | B→F 2| 2 -| →BA | 2 =0 得 | BF 2|=| BA |,
故选C. 根据双曲线的定义可得 BF BF a AF AF a
| 1|-| 2|=2 ,| 2|-| 1|=2 ,
所以 AF BF BA a
| 1|=| 1|-| |=2 ,
因此 AF a AF a
| 2|=2 +| 1|=4 ,
因为直线AB的斜率为 所以 AF F °
3, ∠ 1 2=60 ,
又 F F c
| 1 2|=2 ,
所 以 ° |
AF
1|
2
+|
F
1
F
2|
2
-|
AF
2|
2
4
a2
+4
c2
-16
a2
cos 60 = AF F F = a c
6.(2020浙江湖州期末,6)已知双曲线 x2 y2 的左 右焦点 2| 1|| 1 2| 4 ·2
- =1 、 c2 a2
16 4 -3
分别为F F 过F 的直线l交双曲线于P Q两点 若PQ长 = 2 ac ,
为 则 1 P , Q 2 F , 的周 2 长是 , , 即c2 - ac -3 a2 =0, 所以e2 - e -3=0,
5, △ 1 ( )
A.13 B.18 C.21 D.26 解得e 1+ 13或e 1- 13 舍 双曲线的离心率大于 .
答案 D 本题主要考查双曲线的定义运用. =
2
=
2
( , 1)
若直线l与双曲线的两支均相交 则 PQ a 这与已知矛
, | |≥2 =8,
盾 所以l与双曲线的右支交于点P Q.
, 、
{ PF PF a
由双曲线的定义知 | 1|=| 2|+2 ,所以 PQF 的周长为
QF QF a △ 1
| 1|=| 2|+2 ,
PQ PF QF PQ a 故选 .
| |+| 1|+| 1|=2| |+4 =2×5+4×4=26, D
7.(2018浙江教育绿色评价联盟适应性试卷(5 月),8)已知
x2 y2
F F 是双曲线 a b 的左 右焦点 P是双曲
1, 2 a2 -b2 =1( >0, >0) , , 思路分析 先由 →BA B→F A→F 得出 BF BA 再由
线上的一点 , 且PF 1⊥ PF 2, 若 △ PF 1 F 2 的内切圆半径为 2 a , 则 双曲 a 线 根 的 据 定 直 义 线 求出 A ( B | A 的 + F 斜 1| 率 = 2) | 得 · BF 到 1| 2 - = | A 0 B F , A F |=2 a | , ° | A 2 由 F | 2 = 余 | | = 弦 2 a 定 | + , 理 | AF 列 1
该双曲线的离心率为 |=4 , ∠ 1 2=60 ,
( )
出方程求解 即可得出结果.
,
10.(2018江苏高邮中学阶段考试,9)如图所示 F 和 F 是双
A. 6-1 B. 3
2
+1 C. 6
2
+1 D. 6+1
曲线
x2 y2
a b 的两个焦点 A和
,
B
1
是以O
2
为圆
答案 C 由题意知 a2 -b2 =1( >0, >0) ,
ì ï ï | P | P F F 1 2 |-| P P F F 2| 2 |=2 c a 2 , { || PF 1|-| PF 2||=2 a ,① 心 是 、 等 O 边 F 1 三 为 角 半 形 径的 则 圆 该双 与 曲 该 线 双 的 曲 离 线 心 左 率 支 为 的两个交点 . , 且 △ F 2 AB
í| 1| +| 2| =4 , 即 PF 2 PF 2 c2 ,
ï PF PF c a | 1| +| 2| =4 ,
ï| 1|+| 2|-2 PF PF a c
î = , | 1|+| 2|= +2 ,②
2 2
由 2 2 得 PF 2 PF 2 a2 ac c2 即 c2 a2
① +② 2(| 1| +| 2| )=5 +4 +4 , 8 =5 +
ac c2
4 +4 ,
故 e2 e 解得e 6+1 负的已舍 故选 .
4 -4 -5=0, = ( ), C
2 答案
x2 3+1
8.(2020北京十四中期中,10)双曲线
-
y2
=1
的渐近线方程
解析 由题意得 AF F F ° c AF
4 | 2| =| 1 2|·cos 30 = 3 ,| 1| =
为 . F F ° c.由双曲线的定义得 AF AF a 即
| 1 2|·sin30 = | 2|-| 1|=2 ,
c
答案 y 1 x a c e 2 .
=± 2 =( 3-1) ,∴ = a = = 3+1
2 3-1
652 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
11.(2018江苏扬州期末检测,10)在平面直角坐标系xOy中 若 答案
, (1,2)
x2 y2 x2 y2
双曲线 a b 的渐近线与圆x2 y2 y 解析 椭圆 的右焦点F为
a2 -b2 =1( >0, >0) + -6 +5=0 + =1 (2,0),
16 12
没有交点 则双曲线离心率的取值范围是 . x2 y2
, 不妨取双曲线E a b 的一条渐近线为bx
( ) :a2 -b2 =1( >0, >0) +
答案 3
1, ay
2 =0,
解析 圆x2 + y2 -6 y +5=0 的标准方程为x2 +( y -3) 2 =4, 双 则F到渐近线bx ay 的距离d |2 b |
曲线的渐近线方程为y
b
x 即bx ay 由条件知圆心到
+ =0 = b2
+
a2 < 3,
=± a , ± =0,
即有 b c b2 c2
a 2 < 3 ,∴4 <3 ,
渐近线的距离大于半径 从而有 |3 | a c e c2 a2 c2
, a2 + b2 >2,∴ 3 >2 ,∴ < ∴4 e ( - )<3 ,
( ) ∴ <2,
3 又e e 3 离心率的取值范围是 3 . ∵ e >1,∴1< e <2 .
2 , >1,∴1< < 2 ,∴ 1, 2 失分警示 求双曲线离心率的范围时一定要注意离心率大
评析 本题根据双曲线的渐近线与圆没有交点,即圆心到渐
于 的前提条件.
近线的距离大于半径找到基本量的关系,得到离心率的范围,
15.(20
1
18河北名校名师俱乐部二调,15)已知F F 分别是双
是基础题. 1、 2
y2
12.(2018江苏南京、盐城高三二模,8)在平面直角坐标系 xOy 曲线x2 -b2 =1( b >0) 的左 、 右焦点 , A是双曲线上在第一象限
中
,
双曲线C
:
x2
-
y
b
2
2 =1(
b
>0)
的两条渐近线与圆O
:
x2
+
y2
=2
内
支
的
于
点
点 , B
若
则 |
AF
2 F |= A 2 B
且
的 ∠ 面
F
积 1
A
等
F
于 2=45
°
,
延长
.
AF
2
交双曲线的右
的四个交点依次为A B C D.若矩形ABCD的面积为b 则b , △ 1
, , , , 答案
的值为 . 4
解析 由题意知a 由双曲线定义知 AF AF a
答案 BF BF a
=1, | 1|-| 2|=2 =
解析 双 7 曲线的渐近线方程为y bx 与圆的方程联立 解 2,| AF 1|-| 2 A | F =2 =2, BF BF .
=± , , ∴ | 1|=2+| 2|=4,| 1|=2+| 2|
ì ï
ï
x2
=
2
b2,
由题
B
意
A
知 |
B
AB
F
|=| AF 2|+| BF 2|=2+| BF 2|,
得í 1+ 由对称性知矩形 ABCD 的面积 b xy ∴ | |=| 1|,
ï b2 =4| | = BAF 为等腰三角形
î ïy2 = 2 b2, ∴ △ F AF 1 ° ,
1+ ∵ ∠ 1 2=45 ,
2 2
b2
解得b . ∴ ∠
ABF
1=90
°
,
4
1+
b2 ×
1+
b2, = 7
∴ △
BAF
1
为等腰直角三角形.
解题关键 本题关键是抓住对称性 得到矩形ABCD的面积
, BA BF 2 AF 2 .
b xy . ∴ | |=| 1|= | 1|= ×4=2 2
=4| | 2 2
13.(2018南通高三调研,7)在平面直角坐标系xOy中 已知双
, S 1 BA BF 1 .
曲线C与双曲线x2
y2
有公共的渐近线 且经过点P
∴ △ F 1 AB=
2
| |·| 1|=
2
×2 2×2 2=4
- =1 , (-2,
3
则双曲线C的焦距为 .
3),
答案
4 3
y2
解析 双曲线C与双曲线x2 有公共的渐近线
∵ - =1 ,
3
y2
设双曲线C的方程为x2 λ λ
∴ - = ( >0), x2 y2
3 16.(2017河南百校联盟质检,16)已知双曲线C a
双曲线C经过点P :a2 -b2 =1( >
∵ (-2, 3),
λ . b 的左 右焦点分别为 F c F c A B 是圆
∴ =4-1=3 0, >0) 、 1(- ,0), 2( ,0), ,
双曲线C的方程为
x2 y2
. (
x
+
c
)
2
+
y2
=4
c2 与双曲线 C 位于 x 轴上方的两个交点
,
且
∴ - =1 F A F B 则双曲线C的离心率为 .
3 9 1 ∥ 2 ,
双曲线C的焦距为 .
∴ 2 3+9=4 3 答案 3+ 17
方法归纳 与双曲线
x2 y2
a b 有公共渐近线的 4
a2 -b2 =1( >0, >0) 解析 由双曲线定义得
|
AF
2|=2
a
+2
c
,|
BF
2|=2
c
-2
a
,
双曲线的方程可设为
x2 y2
λ λ 此种方法比用基本量
因为F
1
A
∥
F
2
B
,
a2 -b2 = ( >0), 所以
∠
F
2
F
1
A
+∠
F
1
F
2
B
=180
°
,
求a b要简单. 所以 F F A F F B
, cos∠ 2 1 =-cos∠ 1 2 ,
14.(2017安徽池州模拟,15)已知椭圆
x2 y2
的右焦点 F 结合余弦定理得4
c2
+4
c2
-(2
a
+2
c
)
2
4
c2
+(2
c
-2
a
)
2
-4
c2
+ =1 c c =- c c a ,
16 12 2×2 ×2 2×2 ×(2 -2 )
到双曲线E
x2 y2
a b 的渐近线的距离小于
所以
2
e2
-3
e
-1=0,
又e
>1,
:a2 -b2 =1( >0, >0) 3,
所以e 3+ 17.
则双曲线E的离心率的取值范围是 . =
4
专题九 圆锥曲线 653
圆与双曲线有共同的焦点F F 且 F F 椭圆的
1, 2, | 1 2|=2 13,
长半轴长与双曲线实半轴长之差为 离心率之比为 .
4, 3 ∶ 7
求椭圆和双曲线的方程
(1) ;
若P为这两曲线的一个交点 求 F PF 的值.
(2) , cos∠ 1 2
x2 y2
解析 由题意知c 设椭圆方程为 a b
(1) = 13, a2 +b2 =1( >
x2 y2
双曲线方程为 m n
17.(2018浙江名校协作体联考,16)已知双曲线
x2 y2
a
>0), m2 -n2 =1( >0, >0),
a2 -b2 =1( > {a m
- =4,
b 的右焦点为F 过F的直线l与双曲线的渐近线交于 则 解得a m .则b n .
0, >0) , 13 13 =7, =3 =6, =2
A B两点 且与其中一条渐近线垂直 若→AF F→B 则此双曲 7· a =3· m ,
, , , =3 ,
线的离心率为 . x2 y2 x2 y2
故椭圆方程为 双曲线方程为 .
+ =1, - =1
答案 6 不妨设F 4 F 9 分 36 别为左 右焦点 P是 9 第一 4 象限的一个交
2 (2) 1, 2 、 ,
解析 设渐近线 l 的倾斜角为 θ 且 AB l 则由题意知 点 则 PF PF PF PF
1 , ⊥ 1, , | 1|+| 2|=14,| 1|-| 2|=6,
b 所以 PF PF .又 F F
θ 且满足 θ θ 利用二倍角公式展开 知 | 1|=10,| 2|=4 | 1 2|=2 13,
tan = a , tan 2 =4tan , , PF 2 PF 2 F F 2
所以 F PF | 1| +| 2| -| 1 2|
2tan
2
θ
θ=4tan
θ
,
故
tan
2θ
=
1
,
所以
a
b2
2 =
1
,
即e2
=
3
,
因此e cos∠ 1 2= 2| PF 1|| PF 2|
1-tan 2 2 2 2 2 2
10 +4 -(2 13) 4 .
= =
6. 2×10×4 5
=
2
18.(2018江苏启东中学月考)中心在原点 焦点在x轴上的椭
,