高二数学 双曲线讲义
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圆锥曲线第二讲 双曲线一 双曲线的定义平面内到两个定点12,F F 的距离之差的绝对值等于常数2a (小于12F F )的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点.两焦点之间的距离叫做双曲线的焦距.注:(1)定义中的限制条件1202a F F <<.当122a F F =时,点的轨迹是分别以12,F F 为端点的两条射线;当122a F F >时,轨迹不存在;当20a =时,点的轨迹是线段12F F 的垂直平分线.(2)定义中的绝对值必不可少.若没有绝对值符号则点的轨迹表示双曲线的一支.例 1 已知1(5,0)F -,2(5,0)F ,动点P 满足122PF PF a -=,当a 为3和5时,P 的轨迹分别是_________.双曲线的一支和一条射线.例2 已知点(,)P x y 的坐标满足下列条件,是判断下列各条件下点P 的轨迹是什么图形:(16=;(26=练习1 已知平面上定点1F ,2F 及动点M ,命题甲:22()MF MF a a -=为常数,命题乙:M 点轨迹是以1F ,2F 为焦点的双曲线,则甲是乙的____条件.必要不充分条件练习2 若平面内一动点(,)P x y 到两定点1(1,0)F -,2(1,0)F 的距离之差的绝对值为定值(0)a a ≥,讨论点P 的轨迹方程.二 双曲线的标准方程(1)设(,)M x y 是双曲线上任意一点,焦点1F ,2F 的坐标分别为(,0)c -,(,0)c ,M 与1F 和2F 的距离之差的绝对值等于常数2(0)a c a >>,则双曲线的标准方程为 :22221(0,0)x y a b a b-=>>其中:①222c a b =+; ②a c b c <<且,a 和b 大小关系不明确(2)设(,)M x y 是双曲线上任意一点,焦点1F ,2F 的坐标分别为(0,)c ,(0,)c -,M 与1F 和2F 的距离之差的绝对值等于常数2(0)a c a >>,则双曲线的标准方程为 :22221(0,0)y x a b a b-=>>其中:①222c a b =+; ②a c b c <<且,a 和b 大小关系不明确例1 若方程22123x y m m +=--表示双曲线,则实数m 的取值范围为______.(3,2)(3,)-+∞U例2 若1k >,则关于,x y 的方程222(1)1k x y k -+=-所表示的曲线是____.焦点在y 轴上的双曲线.例3 方程221cos 2010sin 2010x y ︒︒-=所表示的曲线为_______.焦点在y 轴上的双曲线.练习1 若方程2221523x y m m m +=---表示焦点在y 轴上的双曲线,则实数m 的取值范围为_____.(5,)+∞练习2 已知双曲线2288kx ky -=的一个焦点为(0,3),则k =_____.-1三 双曲线的定义及其标准方程的应用例1 若12,F F 是双曲线221916x y -=的两个焦点,若双曲线上一点M 到它的一个焦点的距离等于16,则点M 到另一个焦点的距离为____(4或28),若P 是双曲线左支上的点,且1232PF PF =g ,则12F PF V 的面积为_____.16例2 在ABC V 中,,,a b c 为其三边边长,点B ,C 的坐标分别为(1,0)B -,(1,0)C ,则满足1sin sin sin 2C B A -=的顶点A 的轨迹方程为______.224141()32x y x -=>例 3 已知(3,0)M -,(3,0)N ,(1,0)B ,动圆C 与直线MN 切于点B ,过,M N 与圆C 相切的两直线相交于P ,则点P 的轨迹方程为________.221(1)8y x x -=>例4 已知F 是双曲线221412x y -=的左焦点,点(1,4)A ,P 是双曲线右支上的动点,则PF PA +的最小值为_____.9练习1在平面直角坐标系xoy 中,已知ABC V 的顶点(6,0),(6,0)A C -,若顶点B在双曲线2212511x y -=的左支上,则sin sin sin A C B -=______.56练习2若点P 是以(A B 为焦点,实轴长为2210x y +=的一个交点,则PB PA +的值为______.例3 已知2225:(2)4A x y ++=e ,221:(2)4B x y -+=e ,动圆P 与A e ,B e 都外切,则动圆P 圆心的轨迹方程为_____.221(0)3y x x -=>练习4 已知双曲线的方程2214y x -=,点A 的坐标为(0),B 是圆2x +2(1y =上的点,点C 为其圆心,点M 在双曲线的右支上,则MA MB +的最小值为1四 双曲线的简单几何性质注:(1)标准方程中参数,,a b c ,其中c 最大,,a b 大小关系不确定.(2)我们把ce a=称为双曲线的离心率且1e >.22221x y a b -=的渐近线方程为b y x a=±.(3)如果12,F F 是双曲线的两个焦点,P 是双曲线上的任意一点,则121cos 1F PF -≤∠<.(求离心率的范围)(4)122PF PF c +≥,122PF PF c -<.(求离心率范围)(5)等轴双曲线:虚轴长和实轴长相等的双曲线.等轴双曲线的离心率e =(6)共轭双曲线:两个实轴和虚轴互为对调的双曲线称为共轭双曲线.三 双曲线的定义练习(5.3)已知04πθ<<,则双曲线22122:1cos sin x y C θθ-=,与222222:1sin sin tan y x C θθθ-=的()D .A 实轴长相等 .B 虚轴长相等 .C 焦距相等 .D 离心率相等 四 双曲线标准方程的求解(先定位后定量)例1(调研)设双曲线与椭圆2212736x y +=有共同的焦点,且与椭圆相交,一个交点的坐标为4),则此双曲线的标准方程是______.22145y x -=例2 (调研)已知双曲线的渐近线方程为230x y ±=,(0,5)F -为双曲线的一个焦点,则双曲线的标准方程为________.22131********y x -= 练习1(简单)设椭圆1C 的离心率为513,焦点在x 轴上且长轴长为26.若曲线2C 上的点到椭圆的两个焦点的距离之差的绝对值等于8,则曲线2C 的标准方程为_______.221169x y -= 例2(5.3)已知双曲线:C 22221x y a b -=的焦距为10,点(2,1)P 在C 的渐近线上,则C 的方程为_______.221205x y -= 五 双曲的简单几何性质双曲线的几何性质的实质是围绕双曲线中的“六点”(两个焦点,两个定点,两个虚轴的端点),“四线”(两条对称轴,两条渐近线),“两形”(中心,焦点以及虚轴端点构成的三角形,双曲线是一点和两个焦点构成的三角形)研究它们之间的相互关系.例 1(简单)设双曲线22221x y a b-=,的虚轴长为2,焦距为近线的方程为_______.y x =例2(练透)已知双曲线22221x y a b-=的离心率为2,则双曲线的渐近线方程为_____.12y x =±.练习1(调研)设12,F F 是双曲线22124y x -=的两个焦点,P 是双曲线上的一点,1234PF PF =,则12PF F V 的面积等于_____.24例2(简单)若直线1y kx =+与双曲线221916y x -=的一条渐近线垂直,则实数k=____.43±六 双曲线的离心率 离心率的取值问题例1(练透)12,F F 是双曲线:C 22221x y a b-=的左右焦点,过1F 的直线l 与C 的左右两支分别交于,A B 两点,若22::3:4:5AB BF AF =,则双曲线的离心率为例2(练透)过双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的一个焦点F 作双曲线的一条渐近线的垂线,若垂足恰好在线段OF 的垂直平分线,则双曲线的离心率为____.练习1(练透)设12,F F 是双曲线2222:1(0,0)A x y C a b a b-=>>的两个焦点,P 是C 上的一点,若126PF PF a +=,且12PF F V 的最小内角为30︒,则C 的离心率为练习2(练透) 设12,F F 分别为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点,A 为双曲线的左顶点,以12,F F 为直径的圆交双曲线的某条渐近线于,M N 两点,且满足120MAN ︒∠=,则该双曲线的离心率为________.3练习3(练透)设12,F F 分别是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点,若双曲线右支上存在一点P ,使得22()0OP OF F P +=u u u r u u u u r u u u u rg ,O为坐标原点,且12PF =u u u r u u u r,则该双曲线的离心率为1离心率的范围问题双曲线的离心率范围问题主要考查两点:(1)利用三角形的三边关系得到关于,a c 的齐次不等式,解不等式得到离心率范围.(2)若果12,F F 是双曲线的两个焦点,P 是双曲线上的任意一点,则121cos 1F PF -≤∠<.通过余弦定理得到关于,a c 的齐次不等式,解不等式得到离心率范围.例1 (调研)已知双曲线2222:1(0,0)A x y C a b a b-=>>的左右焦点为12,F F ,点P在双曲线的右支上,且124PF PF =,则此双曲线的离心率e 的最大值为_____.53. 例2(调研)已知(1,2),(1,2)A B -,动点P 满足AP BP ⊥u u u r u u u r ,若双曲线22221x y a b-=的渐近线与动点P 的轨迹没有公共点,则双曲线离心率的取值范围是____.12e <<练习1(5.3)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左右焦点分别为12,F F ,P 为双曲线右支上任意一点,若212PF PF 的最小值为8a ,则双曲线的离心率的取值范围是_____.(1,3]练习2(练透)点P 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>左支上的一点,其右焦点为(,0)F c ,若M 为线段FP 的中点,且M 到坐标原点的距离为8c,则双曲线的离心率取值范围是_______.4(1,]3练习3(练透)已知点F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点,点E 是右顶点,过F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于,A B 两点,若ABE V 是锐角三角形,则双曲线的离心率取值范围为______.(1,2) 七 双曲线的综合问题例1 (练透)设双曲线22143x y -=的左右焦点分别为12,F F ,过1F 的直线l 交双曲线左支于,A B 两点,则22BF AF +的最小值为____.11。
高二 年级 数学 科辅导讲义(第 讲)学生姓名: 授课教师: 授课时间: 11.23一、知识点讲解(1)双曲线的定义:平面内与两个定点21,F F 的距离的差的绝对值等于常数(小于||21F F )的点的轨迹。
其中:两个定点叫做双曲线的焦点,焦点间的距离叫做焦距。
注意:a PF PF 2||||21=-与a PF PF 2||||12=-(||221F F a <)表示双曲线的一支。
||221F F a =表示两条射线;||221F F a >没有轨迹;(2)双曲线的标准方程、图象及几何性质:渐近线通 径(3)双曲线的渐近线:①求双曲线12222=-b y a x 的渐近线,可令其右边的1为0,即得02222=-b y a x ,因式分解得到0x y a b±=。
②与双曲线12222=-b y a x 共渐近线的双曲线系方程是λ=-2222by a x ;(4)等轴双曲线为222t y x =-,其离心率为2(4)常用结论:(1)双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 的两个焦点为21,F F ,过1F 的直线交双曲线的同一支于B A ,两点,则2ABF ∆的周长=(2)设双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 左、右两个焦点为21,F F ,过1F 且垂直于对称轴的直线交双曲线于Q P ,两点,则Q P ,的坐标分别是 =||PQ二、例题讲解。
例1、如图,1F 和2F 分别是双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以1F O 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△AB F 2是等边三角形,则双曲线的离心率为( )(A )3 (B )5 (C )25(D )31+ 例2、设P 为双曲线22112y x -=上的一点,12F F ,是该双曲线的两个焦点,若12||:||3:2PF PF =,则12PF F △的面积为( )A .63B .12 C.123 D .24例3、已知中心在原点,顶点A 1、A 2在x 轴上,离心率e=321的双曲线过点P(6,6)(1)求双曲线方程(2)动直线l 经过△A 1PA 2的重心G ,与双曲线交于不同的两点M 、N ,问 是否存在直线l,使G 平分线段MN ,证明你的结论 同步练习XYOF 1F 2P 2r1. 如果双曲线2422y x -=1上一点P 到双曲线右焦点的距离是2,那么点P 到y 轴的距离是( ) (A)364 (B)362 (C)62 (D)322. 已知双曲线C ∶22221(x y a a b-=>0,b >0),以C 的右焦点为圆心且与C 的渐近线相切的圆的半径是(A )a(B)b(C)ab(D)22b a +3. 以双曲线221916x y -=的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是( ) A 221090x y x +-+= B .2210160x y x +-+= C .2210160x y x +++= D .221090x y x +++= 4. 以双曲线222x y -=的右焦点为圆心,且与其右准线相切的圆的方程是( )A.22430x y x +--= B.22430x y x +-+= C.22450x y x ++-=D.22450x y x +++=5. 若双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)上横坐标为32a的点到右焦点的距离大于它到左准线的距离,则双曲线离心率的取值范围是( )A.(1,2)B.(2,+∞)C.(1,5)D. (5,+∞)6. 若双曲线12222=-by a x 的两个焦点到一条准线的距离之比为3:2那么则双曲线的离心率是( )(A )3 (B )5 (C )3 (D )57. 已知双曲线)0(12222>=-b b y x 的左、右焦点分别是1F 、2F ,其一条渐近线方程为x y =,点),3(0y P 在双曲线上.则12PF PF ⋅=( )A. -12B. -2C. 0D. 4 填空题8. 过双曲线221916x y -=的右顶点为A ,右焦点为F 。
第02讲双曲线必备方法巧设双曲线方程:(1)与双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)有共同渐近线(离心率)的方程可表示为:2222(0)x y t t a b -=≠.有共同焦距的双曲线方程可表示为:22221x y a b λλ-=+-.(2)过已知两个点的双曲线方程可设为()2210mx ny mn +=<.易误提醒(1)双曲线的标准方程中对a ,b 的要求只是a >0,b >0易误认为与椭圆标准方程中a ,b 的要求相同.若a >b >0,则双曲线的离心率e ∈(;若a =b >0,则双曲线的离心率e ;若0<a <b ,则双曲线的离心率e >.当焦点在x 轴上,渐近线斜率为ba±,当焦点在y 轴上,渐近线斜率为a b±.(2)注意区分双曲线与椭圆中的a ,b ,c 的大小关系:在椭圆中222a b c =+,而在双曲线中222c a b =+.(3)易忽视渐近线的斜率与双曲线的焦点位置关系.当焦点在x 轴上,渐近线斜率为b a ±,当焦点在y 轴上,渐近线斜率为a b±.(4)在双曲线的焦点三角形12PF F 中,12F PF α∠=,点P 的坐标为00()x y ,,12PF F ∆的面积122=tan2PF F b S α△.考点一双曲线的定义及标准方程命题点1利用双曲线定义求轨迹方程例题1.1已知圆221:(3)1C x y ++=和圆222:(3)9C x y -+=,动圆M 同时与圆1C 及圆2C 相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为()A .2218y x -=B .221(1)8y x x -=≤-C .2218x y +=D .221(1)8y x x -=≥命题点2双曲线定义的应用例题1.2过双曲线2213y x -=的右支上一点P 分别向圆1C :22(2)4x y ++=和圆2C :22(2)1x y -+=作切线,切点分别为,M N ,则22||||PM PN -的最小值为()A .5B .4C .3D .2例题1.3(2021·湖南长沙市·长沙一中高三月考)已知椭圆1C 与双曲线2C 的焦点相同,离心率分别为1e ,2e,且满足21e =,1F ,2 F 是它们的公共焦点,P 是椭圆和双曲线在第一象限的交点,若12120F PF ∠=︒,则双曲线2C 的离心率为()ABC .2D规律方法求解双曲线定义及标准方程问题的两个注意点(1)在双曲线的定义中要注意双曲线上的点(动点)具备的几何条件,即“到两定点(焦点)的距离之差的绝对值为一常数,且该常数必须小于两定点的距离”.若定义中的“绝对值”去掉,点的轨迹是双曲线的一支.同时注意定义的转化应用.(2)求双曲线方程时一是标准形式判断;二是注意a ,b ,c 的关系易错易混.变式训练1.1如图,圆E :(x +2)2+y 2=4,点F (2,0),动圆P 过点F ,且与圆E 内切于点M ,求动圆P 的圆心P 的轨迹方程.1变式训练1.2(2018·湖南长沙市·雅礼中学高三月考(文))已知F 是双曲线221412x y -=的左焦点,()1,4A ,P 是双曲线右支上的动点,则PF PA +的最小值为________.变式训练1.3若12,F F 是双曲线221916x y -=的两个焦点.(1)若双曲线上一点M 到它的一个焦点的距离等于16,求点M 到另一个焦点的距离;(2)若P 是双曲线左支上的点,且122||3||F PF P =⋅,试求12F PF ∆的面积.考点二渐近线与离心率问题命题点1渐近线例题2.1已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,P 为双曲线C 上的一点,若线段1PF 与y 轴的交点M 恰好是线段1PF 的中点,21MF MO b ⋅=,其中,O 为坐标原点,则双曲线C 的渐近线的方程是()A .3y x =±B .2y x =±C .y x=±D .12y x =±命题点2离心率例题2.2(1)(2021·湖南长沙市·雅礼中学高三月考)设双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 直线的l 分别与双曲线左、右两支交于M ,N 两点,且22F M F N ⊥,22F M F N =,则双曲线C 的离心率为___________.(2)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的左,右焦点分别为()1,0F c -、()2,0F c ,A ,B 是圆()2224x c y c -+=与C 位于x 轴上方的两个交点(A在左支,B 在右支),且12//F A F B ,则双曲线C 的离心率为()A .23B .43C .34+D .54+命题点3渐近线和离心率的综合应用例题2.3已知0a b >>,椭圆1C 的方程为22221x y a b +=,双曲线2C 方程为22221x y a b -=,1C 与2C 的离心率之积为32,则2C 的渐近线方程为________.规律方法解决有关渐近线与离心率关系问题的方法(1)已知渐近线方程y =mx ,若焦点位置不明确要分|m |=a b 或|m |=ba 讨论.(2)注意数形结合思想在处理渐近线夹角、离心率范围求法中的应用.变式训练2.1已知双曲线C :22219x y a -=(0a >)的左、右焦点分别为1F 、2F ,一条渐近线与直线430x y +=垂直,点M 在C 上,且26MF =,则1MF =()A .2或14B .2C .14D .2或10变式训练2.2已知双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>的两条渐近线均与圆()2224b x a y -+=相切,则双曲线C 的离心率为()A B .2C .3D .4变式训练2.3已知F 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,过F 作与x 轴垂直的直线交双曲线于A ,B 两点,若以AB 为直径的圆过坐标原点,则该双曲线的离心率为____________.考点三直线与双曲线的综合应用命题点1直线与双曲线的位置关系例题3.1设离心率为e 的双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F ,直线l 过焦点F ,且斜率为k ,则直线l 与双曲线C 的左、右两支都相交的充要条件是()A .221k e ->B .221e k ->C .221k e -<D .221e k -<(2)已知直线y =与双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>有两个交点,则双曲线C 的离心率的取值范围是________.命题点2中点弦问题例题3.2(1)(2017·湖南长沙市·长郡中学高二月考(理))双曲线2221x y -=与直线10x y +-=交于P ,Q 两点,M 为PQ 中点,则OMk 为()A .12-B .2-C .12D .2(2)已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,斜率为12的直线l 交双曲线于M 、N ,O 为坐标原点,P 为MN 的中点,若OP 的斜率为2,则双曲线的离心率为()A B C .D .4命题点3定点问题例题3.3已知双曲线C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,离心率2e =,虚轴长为2.(1)求双曲线C 的标准方程;(2)若直线:l y kx m =+与双曲线C 相交于,A B 两点(,A B 均异于左、右顶点),且以AB 为直径的圆过双曲线C 的左顶点D ,求证:直线l 过定点,并求出定点的坐标.规律方法解决直线与双曲线位置关系的两种方法(1)法一:解决此类问题的常用方法是设出直线方程或双曲线方程,然后把直线方程和双曲线方程组成方程组,消元后转化成关于x (或y )的一元二次方程.利用根与系数的关系,整体代入.法二:根据直线的斜率k 与渐近线的斜率的关系来判断直线与双曲线的位置关系.(2)与中点有关的问题常用点差法.直线l 与双曲线22221x y a b-=相交于,A B ,M 为AB 的中点,则22AB OMb k k a⋅=.变式训练3.1已知双曲线2212x y m -=(12)m ≤≤的离心率为e ,直线:2l y x =-,则()A .存在m ,使得2e =B .存在m ,使得直线l 与双曲线右支有一个公共点C .存在m ,使得e =D .存在m ,使得直线l 与双曲线右支有两个公共点变式训练3.2已知直线l :20x y -+=与双曲线C :22221x ya b-=(0a >,0b >)交于A ,B 两点,点()1,4P 是弦AB 的中点,则双曲线C 的离心率为()A .43B .2C D。
高二 年级 数学 科辅导讲义(第 讲)学生: 授课教师: 授课时间: 11.23(1)双曲线的定义:平面与两个定点21,F F 的距离的差的绝对值等于常数(小于||21F F )的点的轨迹。
其中:两个定点叫做双曲线的焦点,焦点间的距离叫做焦距。
注意:a PF PF 2||||21=-与a PF PF 2||||12=-(||221F F a <)表示双曲线的一支。
||221F F a =表示两条射线;||221F F a >没有轨迹;(2通 径22b a(3①求双曲线12222=-b y a x 的渐近线,可令其右边的1为0,即得02222=-b y a x ,因式分解得到0x y a b±=。
②与双曲线12222=-b y a x 共渐近线的双曲线系方程是λ=-2222by a x ;(4)等轴双曲线为222t y x =-,其离心率为2(4)常用结论:(1)双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的两个焦点为21,F F ,过1F 的直线交双曲线的同一支于B A ,两点,则2ABF ∆的周长=(2)设双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 左、右两个焦点为21,F F ,过1F 且垂直于对称轴的直线交双曲线于Q P ,两点,则Q P ,的坐标分别是 =||PQ二、例题讲解。
例1、如图,1F 和2F 分别是双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以1F O 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△AB F 2是等边三角形,则双曲线的离心率为( )(A )3 (B )5 (C )25(D )31+例2、设P 为双曲线22112y x -=上的一点,12F F ,是该双曲线的两个焦点,若12||:||3:2PF PF =,则12PF F △的面积为( )A .63B .12C.123D .24XYOF 1F 2P 2r例3、已知中心在原点,顶点A 1、A 2在x 轴上,离心率e=321的双曲线过点P(6,6) (1)求双曲线方程(2)动直线l 经过△A 1PA 2的重心G ,与双曲线交于不同的两点M 、N ,问 是否存在直线l,使G 平分线段MN ,证明你的结论同步练习1. 如果双曲线2422y x -=1上一点P 到双曲线右焦点的距离是2,那么点P 到y 轴的距离是( ) (A)364 (B)362 (C)62 (D)322. 已知双曲线C ∶22221(x y a a b-=>0,b >0),以C 的右焦点为圆心且与C 的渐近线相切的圆的半径是(A )a(B)b(C)ab(D)22b a +3. 以双曲线221916x y -=的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是( ) A 221090x y x +-+= B .2210160x y x +-+= C .2210160x y x +++= D .221090x y x +++= 4. 以双曲线222x y -=的右焦点为圆心,且与其右准线相切的圆的方程是( )A.22430x y x +--= B.22430x y x +-+= C.22450x y x ++-=D.22450x y x +++=5. 若双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)上横坐标为32a的点到右焦点的距离大于它到左准线的距离,则双曲线离心率的取值围是( )A.(1,2)B.(2,+∞)C.(1,5)D. (5,+∞)6. 若双曲线12222=-by a x 的两个焦点到一条准线的距离之比为3:2那么则双曲线的离心率是( )(A )3 (B )5 (C )3 (D )57. 已知双曲线)0(12222>=-b b y x 的左、右焦点分别是1F 、2F ,其一条渐近线方程为x y =,点),3(0y P 在双曲线上.则12PF PF ⋅=( )A. -12B. -2C. 0D. 4 填空题8. 过双曲线221916x y -=的右顶点为A ,右焦点为F 。
高二 年级 数学 科辅导讲义(第 讲)学生姓名: 授课教师: 授课时间: 11.23一、知识点讲解(1)双曲线的定义:平面内与两个定点21,F F 的距离的差的绝对值等于常数(小于||21F F )的点的轨迹。
其中:两个定点叫做双曲线的焦点,焦点间的距离叫做焦距。
注意:a PF PF 2||||21=-与a PF PF 2||||12=-(||221F F a <)表示双曲线的一支。
||221F F a =表示两条射线;||221F F a >没有轨迹;(2)双曲线的标准方程、图象及几何性质:(3)双曲线的渐近线:①求双曲线12222=-b y a x 的渐近线,可令其右边的1为0,即得02222=-b y a x ,因式分解得到0x y a b±=。
②与双曲线12222=-b y a x 共渐近线的双曲线系方程是λ=-2222by a x ;(4)等轴双曲线为222t y x =-,其离心率为2(4)常用结论:(1)双曲线)0,0(12222>>=-b a b y a x 的两个焦点为21,F F ,过1F 的直线交双曲线的同一支于B A ,两点,则2ABF ∆的周长=(2)设双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 左、右两个焦点为21,F F ,过1F 且垂直于对称轴的直线交双曲线于Q P ,两点,则Q P ,的坐标分别是 =||PQ二、例题讲解。
例1、如图,1F 和2F 分别是双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以1F O 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△AB F 2是等边三角形,则双曲线的离心率为( )(A )3 (B )5 (C )25(D )31+例2、设P 为双曲线22112y x -=上的一点,12F F ,是该双曲线的两个焦点,若12||:||3:2PF PF =,则12PF F △的面积为( )A .63B .12 C.123 D .24XYOF 1F 2P 2r例3、已知中心在原点,顶点A 1、A 2在x 轴上,离心率e=321的双曲线过点P(6,6) (1)求双曲线方程(2)动直线l 经过△A 1PA 2的重心G ,与双曲线交于不同的两点M 、N ,问 是否存在直线l,使G 平分线段MN ,证明你的结论同步练习1. 如果双曲线2422y x -=1上一点P 到双曲线右焦点的距离是2,那么点P 到y 轴的距离是( ) (A)364 (B)362 (C)62 (D)322. 已知双曲线C ∶22221(x y a a b-=>0,b >0),以C 的右焦点为圆心且与C 的渐近线相切的圆的半径是(A )a(B)b(C)ab(D)22b a +3. 以双曲线221916x y -=的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是( ) A 221090x y x +-+= B .2210160x y x +-+= C .2210160x y x +++= D .221090x y x +++= 4. 以双曲线222x y -=的右焦点为圆心,且与其右准线相切的圆的方程是( )A.22430x y x +--= B.22430x y x +-+= C.22450x y x ++-=D.22450x y x +++=5. 若双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)上横坐标为32a的点到右焦点的距离大于它到左准线的距离,则双曲线离心率的取值范围是( )A.(1,2)B.(2,+∞)C.(1,5)D. (5,+∞)6. 若双曲线12222=-by a x 的两个焦点到一条准线的距离之比为3:2那么则双曲线的离心率是( )(A )3 (B )5 (C )3 (D )57. 已知双曲线)0(12222>=-b by x 的左、右焦点分别是1F 、2F ,其一条渐近线方程为x y =,点),3(0y P 在双曲线上.则12PF PF ⋅=( )A. -12B. -2C. 0D. 4 填空题8. 过双曲线221916x y -=的右顶点为A ,右焦点为F 。
过点F 平行双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B ,则△AFB 的面积为_______9. 已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为12(,0),(,0)F c F c -,若双曲线上存在一点P使1221sin sin PF F aPF F c=,则该双曲线的离心率的取值范围是 .10. 过双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线相交于,M N 两点,以MN 为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率为______11. 已知点P 在双曲线221169x y -=上,并且P 到这条双曲线的右准线的距离恰是P 到双曲线两个焦点的距离的等差中项,那么P 点的横坐标是_________12. 已知12,F F 是双曲线221169x y -=的两个焦点,PQ 是过点1F 的弦,且PQ 的倾斜角为α,那么22||||||PF QF PQ +-的值是__________13. 已知(6,0),(6,0)B C -是ABC 的两个顶点,内角,,A B C 满足1sin sin sin 2B C A -=,则顶点A 的轨迹方程是________________ 解答题14. 如图,在以点O 为圆心,||4AB =为直径的半圆ADB 中,OD AB ⊥,P 是半圆弧上一点,30POB ∠=︒,曲线C 是满足||||||MA MB -为定值的动点M 的轨迹,且曲线C 过点P .(Ⅰ)建立适当的平面直角坐标系,求曲线C 的方程; (Ⅱ)设过点D 的直线l 与曲线C 相交于不同的两点E 、F . 若△OEF 的面积不小于...22,求直线l 斜率的取值范围.15. 已知双曲线C 的方程为22221(0,0)y x a b a b-=>>,离心率52e =,顶点到渐近线的距离为255。
(1)求双曲线C 的方程;(2)如图,P 是双曲线C 上一点,A ,B 两点在双曲线C 的两条渐近线上,且分别位于第一、二象限,若1,[,2]3AP PB λλ=∈,求AOB ∆面积的取值范围选择题:1. A 2. B 3. A 4. B 5. B 6. D 7. C填空题: 8. 3215 9. (1,12)+ 10. 2 11. 645- 12. 16 13.221(3)927x y x -=<- 17. 解:(Ⅰ)以O 为原点,AB 、OD 所在直线分别为x 轴、y 轴,建立平面直角坐标系,则A (-2,0),B (2,0),D(0,2),P (1,3),依题意得|MA |-|MB |=|PA |-|PB |=221321)32(2222=)(+--++<|AB |=4.∴曲线C 是以原点为中心,A 、B 为焦点的双曲线. 设实半轴长为a ,虚半轴长为b ,半焦距为c ,则c =2,2a =22,∴a 2=2,b 2=c 2-a 2=2. ∴曲线C 的方程为12222=-y x . 解法2:同解法1建立平面直角坐标系,则依题意可得|MA |-|MB |=|PA |-|PB |<|AB |=4. ∴曲线C 是以原点为中心,A 、B 为焦点的双曲线.设双曲线的方程为a by a x (12222=->0,b >0).则由 ⎪⎩⎪⎨⎧=+=-411322222b a ba )(解得a 2=b 2=2, ∴曲线C 的方程为.12222=-y x(Ⅱ)解法1:依题意,可设直线l 的方程为y =kx+2,代入双曲线C 的方程并整理得(1-K 2)x 2-4kx-6=0. ∵直线l 与双曲线C 相交于不同的两点E 、F ,∴ ⎪⎩⎪⎨⎧-⨯+-=∆≠0)1(64)4(01222k k k -⇔ 133k k ≠±⎧⎪⎨-<<⎪⎩ ∴k ∈(-3,-1)∪(-1,1)∪(1,3).设E (x ,y ),F(x 2,y 2),则由①式得x 1+x 2=k x x k k --=-16,14212,于是 |EF |=2212221221))(1()()(x x k x y x x -+=++-=.132214)(1222212212kk k x x x x k --⋅+=-+⋅+而原点O 到直线l 的距离d =212k+,∴S △DEF =.132213221122121222222kk k k k k EF d --=--⋅+⋅+⋅=⋅ 若△OEF 面积不小于22,即S △OEF 22≥,则有 解得.22,022********2≤≤-≤--⇔≥--k k k k k ③综合②、③知,直线l 的斜率的取值范围为[-2,-1]∪(1-,1) ∪(1, 2). 解法2:依题意,可设直线l 的方程为y =kx+2,代入双曲线C 的方程并整理, 得(1-K 2)x 2-4kx-6=0.∵直线l 与双曲线C 相交于不同的两点E 、F ,∴ 22210(4)46(1)0k k k ⎧≠⎪⎨∆=-+⨯->⎪⎩-⇔1k k ≠±⎧⎪⎨<<⎪⎩ .∴k ∈(-3,-1)∪(-1,1)∪(1,3). 设E(x 1,y 1),F(x 2,y 2),则由①式得 |x 1-x 2|=.132214)(22221221kk kx x x x --=-∆=-+ ③当E 、F 在同一去上时(如图1所示), S △OEF =;21212121x x OD x x OD S S ODE ODF -⋅=-⋅=-∆∆ 当E 、F 在不同支上时(如图2所示).+=∆∆ODF OEF S S S △ODE =.21)(212121x x OD x x OD -⋅=+⋅ 综上得S △OEF =,2121x x OD -⋅于是由|OD |=2及③式,得S △OEF =.132222kk --若△OEF 面积不小于2则有即,22,2≥∆OEF S.22,022*******2≤≤-≤-⇔≥--k k k k k 解得 ④综合②、④知,直线l 的斜率的取值范围为[-2,-1]∪(-1,1)∪(1,2). 18. (Ⅰ)由题意知,双曲线C 的顶点(0,a )到渐近线2505ax by -=的距离为, 所以22255ab a b =+所以255ab c = 由22225525125ab c a cb ac c a b ⎧=⎪⎪⎧=⎪⎪⎪==⎨⎨⎪⎪=⎩⎪=+⎪⎪⎩得 所以曲线C 的方程是2y 421x -= (Ⅱ)设直线AB 的方程为,y kx m =+由题意知2,0k m <>由2,),222y kx m m m A y x k k =+⎧⎨=--⎩得点的坐标为( 由2,),222y kx m m mB y xk k =+⎧-⎨=-++⎩得点的坐标为(121,(),()122122m m AP PB P k k k kλλλλλ=-++-++-+得点的坐标为(将P 点的坐标代入21x -=2y 4得2224(1)4m k λλ+=-设Q 为直线AB 与y 轴的交点,则Q 点的坐标为(0,m ) AOB S ∆=AOQ BOQ S S ∆∆+22111()222114()2222411()12A B A B OQ x OQ x m x x m m m m k k k λλ=+=-=+=-+-=++。