第 14 讲 双曲线的二级结论
双曲线二级结论大全
一:双曲线的三个定义
1.双曲线的第一定义:
2.双曲线的第二定义
平面内,当动点M到一个定点的距离和它到一条定直线(点不在直线上)的距离之比是常数e= (e>1)时,这个
动点的轨迹就是双曲线,定点是双曲线的焦点,定直线是双曲线的准线,常数e是双曲线的离心率.
3.双曲线的第三定义:
设点 , N 为双曲线上关于原点对称的两点,点 是双曲线上异于 , N 的任意一点,若直线PM,
PN 的斜率存在,则必有 (焦点在y 轴上时为 )
证明:设点
点M,P在双曲线上
两式相减得: , 亦即 证毕。
若圆锥曲线上存在任意两点 关于原点对称, 点 为圆锥曲线上异于 的任意一点, 有:
①
;
②
.
二.双曲线的通径过焦点 做 轴的垂线,交于椭圆 两点,设 ,代入椭圆方程 ,
, ,即 ,所以通径 .
①双曲线的焦点到渐近线的距离为常数 .
②双曲线的顶点到渐近线的距离为常数 .
③双曲线上任意一点 到两渐近线的距离乘积为定值.
, ,
设
,又点 在曲线上,所以
, ,即
三.双曲线的焦点三角形
1.设 , 的周长:
2.双曲线 (a>0,b>o)的左右焦点分别为F ,F ,点P为双曲线上任意一点 ,则双
1 2
曲线的焦点角形的面积为 , .
3.若P为双曲线 (a>0,b>0)右(或左)支上除顶点外的任一点,F , F 是焦点, ,
1 2
,则 (或 ).
4.设双曲线 (a>0,b>0)的两个焦点为 F 、F ,P(异于长轴端点)为双曲线上任意一点,在
1 2△PF F 中,记 , , ,则有 .
1 2
5.PT平分△PF F 在点P处的内角,则焦点在直线PT上的射影H点的轨迹是以实轴为直径的圆,除去实轴的两
1 2
个端点.
6.以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相交.
7.设P为双曲线上一点,则△PF F 的内切圆必切于与P在同侧的顶点.
1 2
8.双曲线焦三角形中,以焦半径为直径的圆必与以双曲线实轴为直径的圆相外切.
9.双曲线焦三角形的内切圆必切长轴于非焦顶点同侧的实轴端点.
10.双曲线两焦点到双曲线焦三角形内切圆的切线长为定值a+c与c-a.
11.双曲线焦三角形的非焦顶点到其旁切圆的切线长为定值c-a.
12.双曲线焦三角形中,外点到一焦点的距离与以该焦点为端点的焦半径之比为常数 e(离心率). 注:在双曲线焦三角
形中,非焦顶点的内、外角平分线与长轴交点分别称为内、外点.
13.双曲线焦三角形中,其焦点所对的旁心将外点与非焦顶点连线段分成定比e.
14.双曲线焦三角形中,半焦距必为内、外点到双曲线中心的比例中项.
15.双曲线焦三角形中,双曲线中心到内点的距离、内点到同侧焦点的距离、半焦距及外点到同侧焦点的距离成比
例.
16.双曲线焦三角形中,半焦距、外点与双曲线中心连线段、内点与同侧焦点连线段、外点与同侧焦点连线段成比
例.
17.双曲线焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的内角平分线引垂线,则双曲线中心与垂足连线必与另一焦半径所在
直线平行.
18.双曲线焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点内角平分线引垂线,则双曲线中心与垂足的距离为双曲线实半轴的长.
19.双曲线焦三角形中,过任一焦点向非焦顶点的内角平分线引垂线,垂足就是垂足同侧焦半径为直径的圆和双曲线
实轴为直径的圆的切点.
20.双曲线焦三角形中,非焦顶点的内角平分线与焦半径、实轴所在直线的夹角的余弦的比为定值e.
21.双曲线焦三角形中,非焦顶点的法线即为该顶角的外角平分线.
22.双曲线焦三角形中,非焦顶点的切线即为该顶角的内角平分线.
23.双曲线焦三角形中,过非焦顶点的切线与双曲线实轴两端点处的切线相交,则以两交点为直径的圆必过两焦点.
四.双曲线焦半径
1.双曲线 (a>0,b>o)的焦半径公式: ,
当 在右支上时, , .
当 在左支上时, , .
设 为直线 倾斜角
2.焦比公式
①交双曲线的一支时, ,
所以 , , .则 , .
②交双曲线不同支时(左右都相交)
则 , ,即 ,所以 ,所以
,所以 ,此时变成 .
,则
证明过程:设
.
为焦长公式.
③若 ,则 ,所以 ,
即 .
交双曲线不同支时(左右都相交)
则 , ,即 ,所以 ,所以
,所以 ,此时变成 .
即 .
3.设P点是双曲线 (a>0,b>0)上异于实轴端点的任一点,F 、F 为其焦点记 ,则(1)
1 2
.(2)
五.双曲线中点弦及切线切点弦
1.双曲线 (a>0,b>0)的两个顶点为 , ,与y轴平行的直线交双曲线于P P 时
1、 2A P 与A P 交点的轨迹方程是 .
1 1 2 2
2.若 在双曲线 (a>0,b>0)上,则过 的双曲线的切线方程是 .
3.若 在双曲线 (a>0,b>0)外 ,则过Po作双曲线的两条切线切点为P 、P ,则切点弦
1 2
P P 的直线方程是 .
1 2
4.AB 是双曲线 (a>0,b>0)的不平行于对称轴且过原点的弦,M 为 AB 的中点,则
.
5 . 若 在 双 曲 线 ( a > 0,b > 0 ) 内 , 则 被 Po 所 平 分 的 中 点 弦 的 方 程 是
.
6.若 在双曲线 (a>0,b>0)内,则过Po的弦中点的轨迹方程是 .
7.过双曲线 (a>0,b>o)上任一点 任意作两条倾斜角互补的直线交双曲线于B,C两点,
则直线BC有定向且 (常数).
8.设双曲线方程 ,则斜率为k(k≠0)的平行弦的中点必在直线 : 的共轭直线 上,而且
.
9.过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线,与以长轴为直径的圆相交,则相应交点与相应焦点的连线必与切线垂
直.
10.过双曲线焦半径的端点作双曲线的切线交相应准线于一点,则该点与焦点的连线必与焦半径互相垂直.
六:
六.中心张直角弦1.已知双曲线 (b>a>0),O为坐标原点,P、Q为双曲线上两动点,且 .(1)
;(2)|OP|2+|OQ|2的最小值为 ;(3) 的最小值是 .
2.MN是经过双曲线 (a>b>0)焦点的任一弦(交于同支),若过双曲线中心O的半弦 ,
则 .
3.若PQ是双曲线 (b>a >0)上对中心张直角的弦,则 .
4.若双曲线 (b>a >0)上中心张直角的弦 L 所在直线方程为 ,则(1)
;(2) .
七.轨迹
1.在双曲线 中,定长为2m( )的弦中点轨迹方程为
2.已知双曲线 (a>0,b>0),点P为其上一点F , F 为双曲线的焦点, 的内(外)角平分
1 2
线为 ,作 F 、F 分别垂直 于 R、S,当 P 跑遍整个双曲线时,R、S 形成的轨迹方程是 (
1 2
).
3.设 是双曲线 的实轴的两个端点, 是与 垂直的弦,则直线 与 的交点P的轨
迹是双曲线 .4.到双曲线 (a>0,b>0)的两准线和x轴的交点的距离之比为 (c为半焦距)的动点的轨迹
是姊妹圆 (e为离心率).
5.到双曲线 (a>0,b>0)两焦点的距离之比等于 (c为半焦距)的动点M的轨迹是姊妹圆
.
6.到双曲线 (a>0,b>0)的实轴两端点的距离之比等于 (c为半焦距)的动点M的轨迹是姊
妹圆 .
7.已知 P 是双曲线 (a>0,b>0)上一个动点, 是它实轴的两个端点,且 ,
,则Q点的轨迹方程是 .
8. 过平面上的 点作直线 及 的平行线,分别交 轴于 ,交 轴于 .(1)若
,则 的轨迹方程是 .(2)若 ,则 的轨迹方程是
.
9.AB是双曲线 (a>0,b>0)的实轴, 是双曲线上的动点,过 的切线与过A、B的切线交于
、 两点,则梯形ABDC的对角线的交点M的轨迹方程是 .
10.OA、OB是双曲线 (a>0,b>0,且 )的两条互相垂直的弦,O为坐标原点,则(1)
直线 AB 必经过一个定点 .(2) 以 O A、O B 为直径的两圆的另一个交点 Q 的轨迹方程是
(除原点)。
八.其它1.设 A、B 是双曲线 (a>0,b>0)的长轴两端点,P 是双曲线上的一点, ,
, , c 、 e 分 别 是 双 曲 线 的 半 焦 距 离 心 率 , 则 有 (1) .(2)
.(3) .
2.经过双曲线 (a>0,b>0)的实轴的两端点A 和A 的切线,与双曲线上任一点的切线相交于P 和
1 2 1
P ,则 .
2
3.双曲线的一条直径(过中心的弦)的长,为通过一个焦点且与此直径平行的弦长和实轴之长的比例中项.
4.如果一个双曲线虚半轴长为b,焦点F 、F 到直线 的距离分别为d 、d ,那么(1) ,且F 、F
1 2 1 2 1 2
在 异侧 直线L和双曲线相切,或 是双曲线的渐近线.(2) ,且F 、F 在L异侧 直线 和双
1 2
曲线相离,(3) ,或F 、F 在L同侧 直线L和双曲线相交.
1 2
5.设点 为双曲线 (a>0,b>0)的内部((含焦点的区域))一定点,AB是双曲线过定点
的任一弦.
(1)如 ,则当弦AB垂直于双曲线实轴所在直线时 .
(2)如 ,则当弦AB平行(或重合)于双曲线实轴所在直线时, .
6.已知双曲线 上有一点 ,过 分别引其渐近线的平行线,分别交 轴于 ,交
轴于 , 为原点,则: (1) ; (2) .
7.设双曲线 (a>0,b>0)实轴的端点为 , 是双曲线上的点过P作斜率为 的直线
,过 分别作垂直于实轴的直线交 于 ,则(1) .(2)四边形 面积趋近于
.
8.给定双曲线 : (a>b>0), : ,则(i)对 上任意给定的点 ,它的任一直角弦必须经过 上一定点M .
(ii)对 上任一点 在 上存在唯一的点 ,使得 的任一直角弦都经过 点.
9.已知双曲线 (a>0,b>0)的右准线 与x轴相交于点 ,过双曲线右焦点 的直线与双曲线相交
于A、B两点,点 在右准线 上,且 轴,则直线AC经过线段EF 的中点.
10. 是双曲线 (a>0,b>0)上一个定点,P A、P B是互相垂直的弦,则(1)直线
AB必经过一个定点 .(2)以P A、P B为直径的两圆的另一个交点Q的轨迹方
程是
(除P点).
11.L是经过双曲线 (a>0,b>0)的实轴顶点A且与x轴垂直的直线,E、F是双曲线的准线与x轴
交点,点 ,e 是离心率, ,H 是 L 与 X 轴的交点 c 是半焦距,则 是锐角且 或
(当且仅当 时取等号).
12.设A、B是双曲线 (a>0,b>0)实轴上分别位于双曲线一支内(含焦点的区域)、外部的两点,
且 、 的横坐标 ,(1)若过A点引直线与双曲线这一支相交于P、Q两点,则 ;
(2)若过B引直线与双曲线这一支相交于P、Q两点,则 .
13.设过双曲线的实轴上一点B(m,o)作直线与双曲线相交于P、Q两点,A为双曲线实轴的左顶点,连结AP和
AQ分别交相应于过B点的直线MN: 于M,N两点,则 .
14.L是经过双曲线 (a>0,b>0)焦点F且与实轴垂直的直线,A、B是双曲线的两个顶点,e是离
心率,点 ,若 ,则 是锐角且 或 (当且仅当 时取等号).15.设A、B、C、D为双曲线 (a>0,b>o)上四点,AB、CD所在直线的倾斜角分别为 ,直线
AB与CD相交于P,且P不在双曲线上,则 .
16.双曲线 (a>0,b>0)上存在两点关于直线 : 对称的充要条件是
.
17.P 是双曲线 (a>0,b>0)上一点,则点 P 对双曲线两焦点张直角的充要条件是
.
18.双曲线 (a>0,b>0)与直线 有公共点的充要条件是 .
19.双曲线 (a>0,b>0)与直线 有公共点的充要条件是
.
20.MN是经过双曲线 (a>0,b>0)过焦点的任一弦(交于两支),若AB是经过双曲线中心O且平行
于MN的弦,则 .
21.设 为双曲线 (a>0,b>0)上一点,P P 为曲线C的动弦,且弦PP , PP 斜率存在,记
1 2 1 2
为k , k , 则直线P P 通过定点 的充要条件是 .
1 2 1 2
22.若双曲线 (a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 、F ,左准线为L,则当1<e≤ 时,可在
1 2
双曲线上求一点P,使得PF 是P到对应准线距离d 与PF 的比例中项.
1 1 2
23.P 为双曲线 (a>0,b>0)上任一点,F ,F 为二焦点,A 为双曲线左支内一定点,则
1 2
,当且仅当 三点共线且 在左支时,等号成立.24.设A,B为双曲线 (a>0,b>0, )上两点,其直线AB与双曲线 相交于
,则 .
25.设S为双曲线 (a>0,b>0)的通径,定长线段L的两端点A,B在双曲线右支上移动,记|AB|=
, 是 AB 中点,则当 时,有 , );当 时,有
.
26.设双曲线 (a>0,b>0),M(m,o)为实轴所在直线上除中心,顶点外的任一点,过 M引一条直线
与双曲线相交于P、Q两点,则直线A P、A Q(A A 为两顶点)的交点N在直线 : 上.
1 2 1 , 2
27.设过双曲线焦点F作直线与双曲线相交 P、Q两点,A为双曲线长轴上一个顶点,连结AP 和AQ分别交相应
于焦点F的双曲线准线于M、N两点,则MF⊥NF.
28.过双曲线一个焦点F的直线与双曲线交于两点P、Q, A 、A 为双曲线实轴上的顶点,A P和A Q交于点M,
1 2 1 2
A P和A Q交于点N,则MF⊥NF.
2 1
29.设△ABC三顶点分别在双曲线 上,且AB为 的直径, 为AB的共轭直径所在的直线, 分别交直线
AC、BC于E和F,又D为 上一点,则CD与双曲线 相切的充要条件是D为EF的中点.
30.过双曲线 (a>0,b>0)的右焦点F作直线交该双曲线的右支于M,N两点,弦MN的垂直平分线
交x轴于P,则 .
31.设A(x ,y )是双曲线 (a>0,b>0)上任一点,过A作一条斜率为 的直线L,又设d是
1 1
原点到直线 L的距离, 分别是A到双曲线两焦点的距离,则 .
32.已知双曲线 (a>0,b>0)和 ( ),一条直线顺次与它们相交于A、B、
C、D四点,则│AB│=|CD│.
33.已知双曲线 (a>0,b>0),A、B是双曲线上的两点,线段AB的垂直平分线与x轴相交于点, 则 或 .
34.L是双曲线 (a>0,b>0)焦点F 且与x轴垂直的直线,E、F是双曲线准线与x轴交点,H是L
1
与x轴的交点,点 , ,离心率为e,半焦距为c,则 为锐角且 或
(当且仅当 时取等号).
35.已知双曲线 (a>0,b>0),直线L通过其右焦点F ,且与双曲线右支交于A、B两点,将A、B
2
与双曲线左焦点F 连结起来,则 (当且仅当AB⊥x轴时取等号).
1
36.设A、B是双曲线 (a>0,b>0)实轴上分别位于双曲线一支内(含焦点的区域),外部的两点,
(1)若过A点引直线与双曲线这一支相交于P、Q两点,(若B P交双曲线这一支于两点,则P、Q不关于x轴
对称),且 ,则点A、B的横坐标 、 满足 ;(2)若过B点引直线与双曲线这
一支相交于P、Q两点,且 ,则点A、B的横坐标满足 .
37 . 过 双 曲 线 ( a > 0,b > 0 ) 的 右 焦 点 作 互 相 垂 直 的 两 条 弦 AB 、 CD, 则
;
38. 点 为双曲线 在第一象限的弧上任意一点,过 引 轴、 轴的平行线,交 轴、
轴于 ,交直线 于 ,记 与 的面积为 ,则: .
39. 点 为第一象限内一点,过 引 轴、 轴的平行线,交 轴、 轴于 ,交直线 于 ,
记 与 的面积为 ,已知 ,则 的轨迹方程是 或应用双曲线二级结论解题
一.单选题
1.设 , 是双曲线 的两个焦点, 为坐标原点,点 在 上且 ,则△ 的面积为(
)
A. B.3 C. D.2
2.设双曲线 的左、右焦点分别为 , ,离心率为 . 是 上一点,且 .
若△ 的面积为 ,则 ( )
A.1 B.2 C.4 D.8
3.过双曲线 : ( , )的焦点且斜率不为0的直线交 于A, 两点, 为 中点,若
,则 的离心率为( )
A. B.2 C. D.
4.已知 为双曲线 的右顶点, 为双曲线右支上一点,若点 关于双曲线中心 的对称点为
,设直线 、 的倾斜角分别为 、 ,且 ,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
5.已知A,B,P是双曲线 ( , )上不同的三点,且A,B连线经过坐标原点,若直线PA,
PB的斜率乘积为 ,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.6.已知双曲线 的左、右焦点分别为 、 ,过左焦点 作斜率为2的直线与双曲线交于A,B两
点,P是AB的中点,O为坐标原点,若直线OP的斜率为 ,则双曲线的离心率是( )
A. B.2 C. D.
7.若双曲线 的焦点 到其渐近线的距离为 ,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
8.已知 是双曲线 : 的一个焦点,则点 到 的一条渐近线的距离为
A. B.3 C. D.
9.已知双曲线 的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点.
设A,B到双曲线同一条渐近线的距离分别为 和 ,且 ,则双曲线的方程为 ( )
A. B. C. D.
x2 y2
1(a0,b0)
a2 b2
10.已知双曲线 的两条渐近线均和圆 : 相切,且双曲线的右焦
C
点为圆 的圆心,则该双曲线的方程为
x2 y2 x2 y2 x2 y2 x2 y2
1 1 1 1
5 4 4 5 3 6 6 3
A. B. C. D.
11.已知双曲线 的左、右焦点分别为 ,离心率为2,焦点到渐近线的距离为 .过
作直线 交双曲线 的右支于 两点,若 分别为 与 的内心,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
12.已知 , 是椭圆和双曲线的公共焦点, 是它们的一个公共点,且 ,则椭圆和双曲线离心率倒数
之和的最大值为( )A. B. C. D.
13.已知 是双曲线 的右焦点,直线 经过点 且与双曲线相交于 两点,记该双曲线
的离心率为 ,直线 的斜率为 ,若 ,则( )
A. B. C. D.
14.已知 , 是双曲线 : 的左,右焦点,过点 倾斜角为30°的直线与双曲线的左,
右两支分别交于点 , .若 ,则双曲线 的离心率为( )
A. B. C.2 D.
15.已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,过点 且倾斜角为 的直线 与双曲线的左、右支
分别交于点 , ,且 ,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
16.已知双曲线 , 过 的右焦点 作垂直于渐近线的直线 交两渐近线于 、 两点 、
两点分别在一、四象限,若 ,则双曲线 的离心率为( )
A. B. C. D.
17.已知双曲线 的两条渐近线分别为直线 , ,经过右焦点 且垂直于 的直线 分别交
, 于 两点,且 ,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
18. 是双曲线 的左右焦点,过 且斜率为1的直线与两条渐近线分别交于 两点,若
,则双曲线的离心率为A. B. C. D.
二.多选题
1.方程 表示的曲线为 ,下列正确的命题是( )
A.曲线 可以是圆 B.若 ,则曲线 为椭圆
C.曲线 可以表示抛物线 D.若曲线 为双曲线,则 或
2.已知双曲线 的左、右焦点分别为 、 , ,过 的直线 与 的右支交于点 ,
若 ,则( )
A. 的渐近线方程为 B.
C.直线 的斜率为 D. 的坐标为 或
3.双曲线 的左、右焦点分别 ,具有公共焦点的椭圆与双曲线在第一象限的交点为 ,双曲线和椭
圆的离心率分别为 的内切圆的圆心为 ,过 作直线 的垂线,垂足为 ,则( )
A. 到 轴的距离为 B.点 的轨迹是双曲线
C.若 ,则 D.若 ,则
4.已知 分别为双曲线 的左、右焦点,过 的直线与双曲线的右支交于 两点,记 的内切
圆 的面积为 , 的内切圆 的面积为 ,则( )
A.圆 和圆 外切 B.圆心 在直线 上
C. D. 的取值范围是
5.设A,B是双曲线 上的两点,下列四个点中可以为线段 中点的是( )
A. B. C. D.
6.如图, 是椭圆 与双曲线 在第一象限的交点,且 共焦点 的离心率分别为 ,则下列结论正确的是( )
A. B.若 ,则
C.若 ,则 的最小值为2 D.
7.已知椭圆 与双曲线 , 有公共焦点 (左焦点), (右焦
点),且两条曲线在第一象限的交点为 ,若△ 是以 为底边的等腰三角形, , 的离心率分别为 和
,且 ,则( )
A. B. C. D.
8.已知双曲线 的左、右焦点分别为 、 ,离心率为 ,焦点到渐近线的距离为 .过
作直线 交双曲线 的右支于 、 两点,若 、 分别为 与 的内心,则( )
A. 的渐近线方程为 B.点 与点 均在同一条定直线上
C.直线 不可能与 平行 D. 的取值范围为
三.填空题
1.已知F是椭圆 : ( )的右焦点,A为椭圆 的下顶点,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
的最小值为______.
2.已知双曲线方程是 ,过 的直线与双曲线右支交于 , 两点(其中 点在第一象限),设点 、分别为 、 的内心,则 的范围是______.
3.过双曲线 的右焦点做一条渐近线的垂线,垂足为 ,与双曲线的另一条渐近线交于点
,若 ,则此双曲线的离心率为________
4.已知点 是离心率为 的双曲线 上的三点, 直线 的斜率分别是
点 分别是线段 的中点, 为坐标原点,直线 的斜率分别是 .若
则