高中数学 双曲线 板块三 双曲线的几何性质完整讲义(学生版)
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第六节双曲线第1课时双曲线的定义、标准方程及其简单几何性质1.双曲线的定义把平面内与两个定点F 1,F 2的距离的差的01绝对值等于非零常数(02小于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的03焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的04焦距.2.双曲线的标准方程和简单几何性质标准方程x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)图形性质焦点05F 1(-c ,0),F 2(c ,0)06F 1(0,-c ),F 2(0,c )焦距07|F 1F 2|=2c范围08x ≤-a 或09x ≥a ,y ∈Rx ∈R ,y ≤-a 或y ≥a对称性对称轴:10坐标轴;对称中心:11原点顶点12A 1(-a ,0),A 2(a ,0)13A 1(0,-a ),A 2(0,a )轴实轴:线段14A1A2,长:152a;虚轴:线段B1B2,长:162b,实半轴长:17a,虚半轴长:18b离心率e=ca∈19(1,+∞)渐近线y=±bax y=±abxa,b,c的关系c2=20a2+b2(c>a>0,c>b>0)1.双曲线的焦点到渐近线的距离为b,顶点到两条渐近线的距离为常数abc.2.双曲线上的任意点P到双曲线C的两条渐近线的距离的乘积是一个常数a2b2c2.3.若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min =c-a.4.离心率e=ca=a2+b2a=1+b2a2.5.双曲线上一点P(x0,y0)与两焦点F1,F2构成的△PF1F2为焦点三角形,设∠F1PF2=θ,|PF1|=r1,|PF2|=r2,则cosθ=1-2b2r1r2,S△PF1F2=12r1r2sinθ=sinθ1-cosθ·b2=b2tanθ2.1.概念辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)到两定点的距离差的绝对值等于常数的点的轨迹是双曲线.()(2)方程x2m-y2n=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线.()(3)双曲线x2m2-y2n2=1(m>0,n>0)的渐近线方程是xm ±yn=0.()(4)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于2.()答案(1)×(2)×(3)√(4)√2.小题热身(1)(人教A选择性必修第一册习题3.2T3改编)双曲线2y2-x2=1的渐近线方程是() A.y=±12x B.y=±2xC.y=±22x D.y=±2x答案C解析依题意知,双曲线y212-x2=1的焦点在y轴上,实半轴长a=22,虚半轴长b=1,所以双曲线2y 2-x2=1的渐近线方程是y=±22x.(2)若双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的焦点到其渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的离心率为()A.5B.5C.2D.2答案A解析由题意知焦点到其渐近线的距离等于实轴长,即b=2a,又a2+b2=c2,∴5a2=c2.∴e2=c2a2=5,∴e= 5.故选A.(3)(人教A选择性必修第一册习题3.2T1改编)设P是双曲线x216-y220=1上一点,F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若|PF1|=9,则|PF2|=________.答案17解析根据双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=8,因为|PF1|=9,所以|PF2|=1或17.又|PF2|≥c-a =2,故|PF2|=17.(4)(人教A选择性必修第一册习题3.2T6改编)对称轴为坐标轴,且经过点P(5,3)的等轴双曲线的标准方程为________.答案x216-y216=1解析设双曲线方程为x2-y2=λ(λ≠0),则λ=52-32=16,所以双曲线的方程为x2-y2=16,即x216-y216=1.考点探究——提素养考点一双曲线的定义及其应用(多考向探究)考向1利用双曲线的定义求轨迹方程例1(2024·山东青岛质检)已知动点M(x,y)满足x2+(y-3)2-x2+(y+3)2=4,则动点M 的轨迹方程为________________.答案y 24-x 25=1(y ≤-2)解析因为x 2+(y -3)2-x 2+(y +3)2=4表示点M (x ,y )到点F 1(0,3)的距离与到点F 2(0,-3)的距离的差为4,且4<|F 1F 2|,所以点M 的轨迹是以F 1,F 2为焦点的双曲线的下支,且该双曲线的实半轴长a =2,半焦距c =3,所以b 2=c 2-a 2=5,即动点M 的轨迹方程为y 24-x 25=1(y ≤-2).【通性通法】利用双曲线的定义求方程,要注意三点:①距离之差的绝对值;②2a <|F 1F 2|;③焦点所在坐标轴的位置.提醒:一定要分清是双曲线,还是双曲线的一支,若是双曲线的一支,则需确定是哪一支.【巩固迁移】1.已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1,C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1和圆C 2外切,则动圆的圆心M 的轨迹方程为()A .x 2-y 28=1B .x 28-y 2=1C .x 2-y28=1(x ≤-1)D .x 2-y28=1(x ≥1)答案C解析设圆M 的半径为r ,由动圆M 同时与圆C 1和圆C 2外切,得|MC 1|=1+r ,|MC 2|=3+r ,|MC 2|-|MC 1|=2<6,所以圆心M 的轨迹是以点C 1(-3,0)和C 2(3,0)为焦点的双曲线的左支,且2a =2,a =1,又c =3,则b 2=c 2-a 2=8,所以圆心M 的轨迹方程为x 2-y 28=1(x ≤-1).故选C.考向2利用双曲线的定义解决焦点三角形问题例2已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积为________.答案23解析解法一:不妨设点P 在双曲线的右支上,则|PF 1|-|PF 2|=2a =22,在△F 1PF 2中,由余弦定理,得cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=12,∴|PF 1|·|PF 2|=8,∴S △F 1PF 2=12|PF 1||PF 2|sin60°=23.解法二:S △F 1PF 2=b 2tan θ2=2tan30°=2 3.【通性通法】在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,结合||PF 1|-|PF 2||=2a ,运用平方的方法建立与|PF 1|·|PF 2|的联系.【巩固迁移】2.(2023·河北邯郸模拟)已知F 1,F 2是双曲线x 24-y 2b 2=1(b >0)的左、右焦点,点P 为双曲线右支上一点,且P 在以F 1F 2为直径的圆上,若|PF 1|·|PF 2|=12,则tan ∠POF 2=()A .34B .43C .35D .45答案A解析解法一:设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m >n .由双曲线的定义知,m -n =4,又mn =12,故m =6,n =2,由于P 在以F 1F 2为直径的圆上,所以PF 1⊥PF 2,故有tan ∠PF 1F 2=13,从而tan ∠POF 2=tan2∠PF 1F 2=2tan ∠PF 1F 21-tan 2∠PF 1F 2=34.故选A.解法二:同解法一,得到m =6,n =2,则|F 1F 2|=210,从而得到双曲线的方程为x 24-y 26=1.设P (x 0,y 0)(y 0>0),-y 206=1,y 20=10,解得y 0x 0=34,即tan ∠POF 2=y 0x 0=34.故选A.考向3利用双曲线的定义求最值例3(2024·江西南昌外国语学校月考)已知F 1是双曲线x 216-y 29=1的左焦点,A (4,4),P 是双曲线右支上的动点,则|PF 1|+|PA |的最小值为________.答案8+17解析由题意知,a =4,b =3,c =5.设双曲线的右焦点为F 2,由P 是双曲线右支上的点,则|PF 1|-|PF 2|=2a =8,则|PF 1|+|PA |=8+|PF 2|+|PA |≥8+|AF 2|,当且仅当A ,P ,F 2三点共线时,等号成立.又A (4,4),F 2(5,0),则|AF 2|=(5-4)2+(0-4)2=17.所以|PF 1|+|PA |的最小值为8+17.【通性通法】在利用双曲线的定义求最值时,如果所求的式子不易直接求最值,那么可以先利用关系式|PF 1|=2a +|PF 2|或|PF 2|=2a +|PF 1|进行转化,然后利用三角形三边的关系来求最值.【巩固迁移】3.若点P 在曲线C 1:x 216-y 29=1上,点Q 在曲线C 2:(x -5)2+y 2=1上,点R 在曲线C 3:(x+5)2+y 2=1上,则|PQ |-|PR |的最大值是()A .9B .10C .11D .12答案B解析在双曲线C 1中,a =4,b =3,c =5,易知两圆圆心分别为双曲线C 1的两个焦点,记点F 1(-5,0),F 2(5,0),当|PQ |-|PR |取最大值时,P 在双曲线C 1的左支上,所以|PQ |-|PR |≤|PF 2|+1-(|PF 1|-1)=|PF 2|-|PF 1|+2=2a +2=10.故选B.考点二双曲线的标准方程例4(2024·天津北辰区模拟)与椭圆x 24+y 2=1共焦点且过点P (2,1)的双曲线的标准方程是________________.答案x 22-y 2=1解析解法一:椭圆x 24+y 2=1的焦点坐标是(±3,0).设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),因为双曲线过点P (2,1),所以4a 2-1b 2=1,又a 2+b 2=3,解得a 2=2,b 2=1,所以所求双曲线的标准方程是x 22-y 2=1.解法二:由题意知,双曲线焦点F 1(-3,0),F 2(3,0),设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),则2a =||PF 1|-|PF 2||=(2+3)2+1-(2-3)2+1=8+43-8-43,即a =2+3-2-3,所以a 2=2,则b 2=c 2-a 2=1,所以所求双曲线的标准方程为x 22-y 2=1.解法三:设所求双曲线的标准方程为x 24-λ+y 21-λ=1(1<λ<4),将点P (2,1)的坐标代入,可得44-λ+11-λ=1,解得λ=2(λ=-2舍去),所以所求双曲线的标准方程为x 22-y 2=1.【通性通法】求双曲线的标准方程的方法定义法由题目条件判断出动点轨迹是双曲线,由双曲线定义确定2a ,2b 或2c ,从而求得双曲线方程待定系数法能确定焦点在x 轴还是y 轴上时,设出标准方程,再由条件确定a 2,b 2的值焦点的位置不确定,要注意分类讨论.也可以将双曲线的方程设为x 2m 2-y 2n2=λ(λ≠0)或mx 2-ny 2=1(mn >0)求解与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1共渐近线的双曲线的方程可设为x 2a 2-y 2b2=λ(λ≠0)【巩固迁移】4.(2023·湖南郴州模拟)若双曲线经过点(3,2),且渐近线方程是y =±13x ,则双曲线的标准方程是________________.答案y 2-x 29=1解析设双曲线的方程是y 2-x 29=λ(λ≠0).因为双曲线过点(3,2),所以λ=2-99=1,故双曲线的标准方程为y 2-x 29=1.5.过点P (3,27),Q (-62,7)的双曲线的标准方程为________________.答案y 225-x 275=1解析设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn <0).因为所求双曲线过点P (3,27),Q (-62,7),m +28n =1,m +49n =1,=-175,=125.故所求双曲线的标准方程为y 225-x 275=1.考点三双曲线的简单几何性质(多考向探究)考向1双曲线的实轴、虚轴、焦距例5(1)双曲线x 24-y 2=1的实轴长是()A .1B .2C .5D .4答案D解析由x 24-y 2=1,得a 2=4,解得a =2,所以2a =4.故双曲线x 24-y 2=1的实轴长是4.故选D.(2)已知双曲线C :y 2-x22=1,则该双曲线的虚轴长为________,焦距为________.答案2223解析双曲线C :y 2-x 22=1的虚半轴长b =2,半焦距c =1+2=3,所以该双曲线的虚轴长为22,焦距为2 3.【通性通法】求解与双曲线几何性质有关的问题时,要理清顶点、焦点、实轴长、虚轴长、焦距等基本量的内在联系.【巩固迁移】6.(2023·河北唐山一调)设4x 2+ky 2-4k =0表示双曲线,则该双曲线的虚轴长为()A .2kB .2kC .2-kD .-2k答案C解析由题意,得k ≠0,将4x 2+ky 2-4k =0整理,得x 2k +y 24=1,由题意,得k <0,故焦点在y 轴上,b 2=-k ,所以b =-k ,所以该双曲线的虚轴长为2-k ,故选C.7.(2024·河南郑州期末)双曲线x 26-y 22=1与x 22-y 26=1有相同的()A .离心率B .渐近线C .实轴长D .焦点答案D解析对于双曲线x 26-y 22=1,其焦点在x 轴上,a 1=6,b 1=2,c 1=22,离心率e 1=c1a 1=233,渐近线y =±b 1a 1x =±33x ,实轴长2a 1=26,焦点为(±22,0);对于双曲线x 22-y 26=1,其焦点在x 轴上,a 2=2,b 2=6,c 2=22,离心率e 2=c 2a 2=2,渐近线y =±b 2a 2x =±3x ,实轴长2a2=22,焦点为(±22,0).故选D.考向2双曲线的渐近线例6(1)(2023·河北衡水模拟)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的焦距为25,且实轴长为2,则双曲线C的渐近线方程为() A.y=±12x B.y=±2xC.y=±5x D.y=±52x 答案B解析由题意可知,2c=25,2a=2,所以c=5,a=1,所以b=c2-a2=2,则ba=2.故双曲线C的渐近线方程为y=±2x.(2)(2022·全国甲卷)若双曲线y2-x2m2=1(m>0)的渐近线与圆x2+y2-4y+3=0相切,则m=________.答案3 3解析双曲线y2-x2m2=1(m>0)的渐近线为y=±xm,即x±my=0,不妨取x+my=0,圆x2+y2-4y+3=0,即x2+(y-2)2=1,所以圆心为(0,2),半径r=1,依题意,圆心(0,2)到渐近线x+my=0的距离d=|2m|1+m2=1,解得m=33或m=-33(舍去).【通性通法】求双曲线渐近线方程的方法【巩固迁移】8.(2023·全国甲卷)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为5,其中一条渐近线与圆(x -2)2+(y-3)2=1交于A,B两点,则|AB|=()A.15B.55C .255D .455答案D解析由e =5,得c 2a 2=a 2+b 2a2=1+b 2a 2=5,解得ba =2,所以双曲线的渐近线方程为y =±2x ,易知渐近线y =2x 与圆相交,则圆心(2,3)到渐近线y =2x 的距离d =|2×2-3|22+(-1)2=55,所以弦长|AB |=2r 2-d 2=21-15=455.故选D.9.已知双曲线x 2m +1-y 2m =1(m >0)的渐近线方程为x ±3y =0,则m =________.答案12解析由渐近线方程y =±b a x =±33x ,得b a =33,则b 2a 2=13,即m m +1=13,m =12.考向3双曲线的离心率例7(1)(2023·新课标Ⅰ卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.点A 在C 上,点B 在y 轴上,F 1A →⊥F 1B →,F 2A →=-23F 2B →,则C 的离心率为________.答案355解析解法一:依题意,设|AF 2|=2m (m >0),则|BF 2|=3m =|BF 1|,|AF 1|=2a +2m ,在Rt △ABF 1中,9m 2+(2a +2m )2=25m 2,则(a +3m )(a -m )=0,故a =m 或a =-3m (舍去),所以|AF 1|=4a ,|AF 2|=2a ,|BF 2|=|BF 1|=3a ,则|AB |=5a ,故cos ∠F 1AF 2=|AF 1||AB |=4a 5a =45,所以在△AF 1F 2中,cos ∠F 1AF 2=16a 2+4a 2-4c 22×4a ×2a=45,整理得5c 2=9a 2,故e =c a =355.解法二:依题意,得F 1(-c ,0),F 2(c ,0),令A (x 0,y 0),B (0,t ),因为F 2A →=-23F 2B →,所以(x 0-c ,y 0)=-23(-c ,t ),则x 0=53c ,y 0=-23t ,又F 1A →⊥F 1B →,所以F 1A →·F 1B →,c ,t )=83c 2-23t 2=0,则t 2=4c 2,又点A 在C 上,则259c 2a 2-49t 2b 2=1,整理得25c 29a 2-4t 29b 2=1,则25c 29a 2-16c 29b2=1,所以25c 2b 2-16c 2a 2=9a 2b 2,即25c 2(c 2-a 2)-16a 2c 2=9a 2(c 2-a 2),整理得25c 4-50a 2c 2+9a 4=0,则(5c 2-9a 2)(5c 2-a 2)=0,解得5c 2=9a 2或5c 2=a 2,又e >1,所以e =c a =355.解法三:由解法二得,t 2=4c 2,所以|AF 1|=64c 29+4t 29=64c 29+16c 29=45c3,|AF 2|=4c 29+4t 29=4c 29+16c 29=25c3,由双曲线的定义可得|AF 1|-|AF 2|=2a ,即45c 3-25c 3=2a ,即53c =a ,所以C 的离心率e =c a =35=355.(2)(2024·辽宁沈阳模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,双曲线的左顶点为A ,以F 1F 2为直径的圆交双曲线的一条渐近线于P ,Q 两点,其中点Q 在y 轴右侧,若|AQ |≥2|AP |,则该双曲线的离心率的取值范围是________.答案,213解析由题意,以F 1F 2为直径的圆的方程为x 2+y 2=c 2,如图,设双曲线的一条渐近线方程为y =b a x .=b a x ,2+y 2=c 2,=a ,=b =-a ,=-b .∴P (-a ,-b ),Q (a ,b ).又A 为双曲线的左顶点,则A (-a ,0).∴|AQ |=(a +a )2+b 2=4a 2+b 2,|AP |=[-a -(-a )]2+b 2=b ,|AQ |≥2|AP |,即4a 2+b 2≥2b ,解得4a 2≥3(c 2-a 2),∴e =c a ≤213.又e >1,故e ,213.,213.【通性通法】求双曲线离心率或其取值范围的方法直接法求a ,b ,c 的值,由c 2a 2=a 2+b 2a2=1+b 2a 2直接求e方程(不等式)法列出含有a ,b ,c 的齐次方程(或不等式),借助于b 2=c 2-a 2消去b ,然后转化成关于e 的方程(或不等式)求解【巩固迁移】10.(2024·九省联考)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过坐标原点的直线与C 交于A ,B 两点,|F 1B |=2|F 1A |,F 2A →·F 2B →=4a 2,则C 的离心率为()A .2B .2C .5D .7答案D解析由双曲线的对称性可知|F 1A |=|F 2B |,|F 1B |=|F 2A |,则四边形AF 1BF 2为平行四边形,令|F 1A |=|F 2B |=m ,则|F 1B |=|F 2A |=2m ,由双曲线的定义可知|F 2A |-|F 1A |=2a ,故有2m -m =2a ,即m =2a ,即|F 1A |=|F 2B |=m =2a ,|F 1B |=|F 2A |=4a ,F 2A →·F 2B →=|F 2A →||F 2B →|cos ∠AF 2B =2a ×4a cos ∠AF 2B =4a 2,则cos ∠AF 2B =12,即∠AF 2B =π3,故∠F 2BF 1=2π3,则cos ∠F 2BF 1=|F 1B |2+|F 2B |2-|F 1F 2|22|F 1B ||F 2B |=(4a )2+(2a )2-(2c )22×4a ×2a =-12,即20a 2-4c 216a 2=-12,即2016-4e 216=-12,则e 2=7,又e >1,故e =7.故选D.11.已知F 1,F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,点P 是双曲线C 上在第一象限内的一点,若sin ∠PF 2F 1=3sin ∠PF 1F 2,则双曲线C 的离心率的取值范围为________.答案(1,2)解析在△PF 1F 2中,sin ∠PF 2F 1=3sin ∠PF 1F 2,由正弦定理,得|PF 1|=3|PF 2|,又点P 是双曲线C 上在第一象限内的一点,所以|PF 1|-|PF 2|=2a ,所以|PF 1|=3a ,|PF 2|=a ,在△PF 1F 2中,由|PF 1|+|PF 2|>|F 1F 2|,得3a +a >2c ,即2a >c ,所以e =ca <2,又e >1,所以1<e <2.故双曲线C 的离心率的取值范围为(1,2).考向4与双曲线几何性质有关的最值(范围)问题例8(1)(2023·湖北名校联考)已知F 1,F 2分别是双曲线C :x 24-y 221=1的左、右焦点,动点P在双曲线C 的右支上,则(|PF 1|-4)(|PF 2|-4)的最小值为()A .-4B .-3C .-2D .-1答案B解析由双曲线的定义可得|PF 1|-|PF 2|=4,其中|PF 2|≥3,将|PF 1|=|PF 2|+4代入(|PF 1|-4)(|PF 2|-4),得|PF 2|·(|PF 2|-4)=|PF 2|2-4|PF 2|=(|PF 2|-2)2-4≥-3.故选B.(2)已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 22-y 2=1上的一点,F 1,F 2是C 的两个焦点,若MF 1→·MF 2→<0,则y 0的取值范围是________.答案-33,解析因为F 1(-3,0),F 2(3,0),x 202-y 20=1,所以MF 1→·MF 2→=(-3-x 0,-y 0)·(3-x 0,-y 0)=x 20+y 20-3<0,即3y 20-1<0,解得-33<y 0<33.故y 0-33,【通性通法】1.双曲线几何性质的综合应用涉及知识较宽,如双曲线定义、标准方程、对称性、渐近线、离心率等多方面的知识,在解决此类问题时要注意与平面几何知识的联系.2.与双曲线有关的取值范围问题的解题思路思路一若条件中存在不等关系,则借助此关系直接变换转化求解思路二若条件中没有不等关系,要善于发现隐含的不等关系或借助曲线中不等关系来解决【巩固迁移】12.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为103,双曲线上的点到焦点的最小距离为10-3,则双曲线上的点到点A (5,0)的最小距离为()A .1B .62C .2D .6答案B解析由已知,得c a =103,c -a =10-3,解得c =10,a =3,故b 2=c 2-a 2=1.所以双曲线的方程为x 29-y 2=1,设P (x ,y )是双曲线x 29-y 2=1上的点,则y 2=x 29-1,且x ≤-3或x ≥3,则|AP |=(x -5)2+y 2=10x29-10x +24所以当x =92时,|AP |min =32=62.故选B.课时作业一、单项选择题1.(2023·福建泉州模拟)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 21(a >0,b >0)的焦距为25,点P (2,1)在C的一条渐近线上,则C 的方程为()A .x 2-y24=1B .x 24-y 2=1C .3x 220-3y 25=1D .x 216-y 24=1答案B解析解法一:由已知2c =25,则c = 5.又b a =12,且a 2+b 2=c 2,所以a =2,b =1.则C 的方程为x 24-y 2=1.故选B.解法二:由已知2c =25,则c =5,对于C ,a 2+b 2=253≠5,所以排除C ;对于D ,a 2+b 2=20≠5,所以排除D ;又由点P (2,1)在C 的一条渐近线上,坐标代入方程检验可排除A.故选B.2.(2024·广东江门联考)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的斜率为22,则C 的离心率为()A .3B .6C .9D .12答案A解析由题意可知b a =22,则C 的离心率e =ca=a 2+b 2a 2=1+(22)2=3.故选A.3.(2023·扬州、盐城、南通联考)已知双曲线C 的离心率为3,F 1,F 2是C 的两个焦点,P 为C 上一点,|PF 1|=3|PF 2|,若△PF 1F 2的面积为2,则双曲线C 的实轴长为()A .1B .2C .3D .6答案B解析由题意知,|PF 1|-|PF 2|=2a ,所以|PF 2|=a ,|PF 1|=3a ,又离心率e =ca=3,|F 1F 2|=2c =23a ,所以cos ∠F 1PF 2=9a 2+a 2-12a 22·3a ·a =-2a 26a 2=-13,sin ∠F 1PF 2=223,所以S △PF 1F 2=12·a ·3a ·223=2a 2=2,所以a =1,实轴长2a =2.故选B.4.已知双曲线E :x 24-y 2m =1的一条渐近线方程为3x +2y =0,则下列说法正确的是()A .E 的焦点到渐近线的距离为2B .m =6C .E 的实轴长为6D .E 的离心率为132答案D解析依题意,得32=m2,解得m =9,故B 不正确;因为b =m =3,a =2,c =a 2+b 2=13,所以E 的焦点到渐近线的距离为31332+22=3,故A 不正确;因为a =2,所以E 的实轴长为2a =4,故C 不正确;E 的离心率为c a =132,故D 正确.故选D.5.已知定点F 1(-2,0),F 2(2,0),N 是圆O :x 2+y 2=1上任意一点,点F 1关于点N 的对称点为M ,线段F 1M 的中垂线与直线F 2M 交于点P ,则点P 的轨迹是()A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆答案B解析如图,连接ON ,由题意可得|ON |=1,且N 为MF 1的中点,又O 为F 1F 2的中点,所以|MF 2|=2.因为点F 1关于点N 的对称点为M ,线段F 1M 的中垂线与直线F 2M 交于点P ,由垂直平分线的性质可得|PM |=|PF 1|,所以||PF 2|-|PF 1||=||PF 2|-|PM ||=|MF 2|=2<|F 1F 2|,所以由双曲线的定义可得,点P 的轨迹是以F 1,F 2为焦点的双曲线.故选B.6.(2023·天津高考)双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.过F 2作其中一条渐近线的垂线,垂足为P .已知|PF 2|=2,直线PF 1的斜率为24,则双曲线的方程为()A .x 28-y 24=1B .x 24-y 28=1C .x 24-y 22=1D .x 22-y 24=1答案D解析解法一:不妨取渐近线y =b a x ,此时直线PF 2的方程为y =-a b (x -c ),与y =ba x 联立,=a 2c,=ab c ,即因为直线PF 2与渐近线y =ba x 垂直,所以PF 2的长度即为点F 2(c ,0)到直线y =b a x (即bx -ay =0)的距离,由点到直线的距离公式,得|PF 2|=bc b 2+a 2=bcc =b ,所以b =2.因为F 1(-c,0),且直线PF 1的斜率为24,所以abc a 2c +c =24,化简得ab a 2+c 2=24,又b =2,c 2=a 2+b 2,所以2a 2a 2+4=24,整理得a 2-22a +2=0,即(a -2)2=0,解得a = 2.所以双曲线的方程为x 22-y 24=1.故选D.解法二:因为过点F 2向其中一条渐近线作垂线,垂足为P ,且|PF 2|=2,所以b =2,再结合选项,排除B ,C ;若双曲线方程为x 28-y 24=1,则F 1(-23,0),F 2(23,0),渐近线方程为y =±22x ,不妨取渐近线y =22x ,则直线PF 2的方程为y =-2(x -23),与渐近线方程y =22x 联立,得则kPF 1=25,又直线PF 1的斜率为24,所以双曲线方程x 28-y 24=1不符合题意,排除A.故选D.7.(2023·山西吕梁二模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,直线y =kx 与C 交于P ,Q 两点,PF 1→·QF 1→=0,且△PF 2Q 的面积为4a 2,则C 的离心率是()A .3B .5C .2D .3答案B解析如图,若P 在第一象限,因为PF 1→·QF 1→=0,所以PF 1⊥QF 1,由图形的对称性,知四边形PF 1QF 2为矩形,因为△PF 2Q 的面积为4a 2,所以|PF 1|·|PF 2|=8a 2,又因为|PF 1|-|PF 2|=2a ,所以|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a ,在Rt △PF 1F 2中,(4a )2+(2a )2=(2c )2,解得e =ca=5.故选B.8.(2023·安徽蚌埠模拟)已知双曲线C :x 29-y 2=1,点F 1是C 的左焦点,若点P 为C 右支上的动点,设点P 到C 的一条渐近线的距离为d ,则d +|PF 1|的最小值为()A .6B .7C .8D .9答案B解析过P 作PH 垂直于双曲线的一条渐近线,垂足为H ,则|PH |=d ,连接P 与双曲线的另一个焦点F 2,如图所示.由双曲线的定义可知,d +|PF 1|=|PH |+|PF 2|+2a ,又双曲线方程为x 29-y 2=1,故a =3,b =1,c =10,所以点F 2的坐标为(10,0),双曲线的一条渐近线为y =13x ,故点F 2到渐近线的距离为103103=1,故|PH |+|PF 2|+2a ≥1+6=7.故选B.二、多项选择题9.已知双曲线C :x 2a 2-y 23=1(a >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为2,P 为C 上一点,则()A .双曲线C 的实轴长为2B .双曲线C 的一条渐近线方程为y =3x C .|PF 1|-|PF 2|=2D .双曲线C 的焦距为4答案ABD解析由双曲线方程,知b=3,离心率为e=ca=a2+3a=2,解得a=1,故双曲线C的标准方程为x2-y23=1,实半轴长为1,实轴长为2a=2,A正确;因为可求得双曲线的渐近线方程为y=±3x,故双曲线的一条渐近线方程为y=3x,B正确;由于P可能在C的不同分支上,则有||PF1|-|PF2||=2,C错误;焦距为2c=2a2+b2=4,D正确.故选ABD.10.已知椭圆C1:x216+y29=1与双曲线C2:x216-k+y29-k=1(9<k<16),下列关于两曲线的说法正确的是()A.C1的长轴长与C2的实轴长相等B.C1的短轴长与C2的虚轴长相等C.焦距相等D.离心率不相等答案CD解析由题意可知,椭圆C1的长轴长为2a1=8,短轴长为2b1=6,焦距为2c1=216-9=27,离心率为e1=c1a1=74,当9<k<16时,16-k>0,9-k<0,双曲线C2的焦点在x轴上,其实轴长为2a2=216-k,虚轴长为2b2=2k-9,焦距为2c2=216-k+k-9=27,离心率为e2=c2a2=716-k.故C1的长轴长与C2的实轴长不相等,C1的短轴长与C2的虚轴长不相等,C1与C2的焦距相等,离心率不相等.故选CD.三、填空题11.(2022·北京高考)已知双曲线y2+x2m=1的渐近线方程为y=±33x,则m=________.答案-3解析对于双曲线y2+x2m=1,m<0,即双曲线的标准方程为y2-x2-m=1,则a=1,b=-m,又双曲线y2+x2m=1的渐近线方程为y=±33x,所以ab=33,即1-m=33,解得m=-3.12.(2024·山东潍坊摸底)已知双曲线C的焦点分别为F1,F2,虚轴为B1B2.若四边形F1B1F2B2的一个内角为120°,则C的离心率为________.答案6 2解析因为|F1F2|=2c,|B1B2|=2b,c>b,由双曲线的对称性可得四边形F1B1F2B2为菱形,又∠F1B1F2=120°,所以|F1O|=3|B1O|,即c=3b,可得c2=3b2=3(c2-a2),整理得c2a2=32,即C 的离心率e =c a =62.13.(2024·福建厦门质检)已知双曲线C :x 29-y 27=1,F 1,F 2是其左、右焦点.圆E :x 2+y 2-4y +3=0,点P 为双曲线C 右支上的动点,点Q 为圆E 上的动点,则|PQ |+|PF 1|的最小值是________.答案5+25解析由题设知,F 1(-4,0),F 2(4,0),E (0,2),圆E 的半径r =1.由点P 为双曲线C 右支上的动点,知|PF 1|=|PF 2|+6,∴|PQ |+|PF 1|=|PQ |+|PF 2|+6,∴(|PQ |+|PF 1|)min =(|PQ |+|PF 2|)min +6=|F 2E |-r +6=25-1+6=5+25.14.(2023·T8联考)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,O 为坐标原点,过F 2作渐近线y =b a x 的垂线,垂足为P ,若∠F 1PO =π6,则双曲线的离心率为________.答案213解析设∠POF 2=α,则tan α=b a ,又F 2P 垂直于渐近线y =ba x ,即bx -ay =0,∴|PF 2|=|bc |a 2+b 2=b ,而tan α=|PF 2||OP |=b a ,∴|OP |=a ,∴sin α=b c ,cos α=a c ,在△OF 1P 中,∠F 1PO =π6由正弦定理得a=csin π6,∴a b c ·32-a c ·12=2c ,∴a =3b -a ,∴2a =3b ,∴a =32b ,∴e =ca =a 2+b 2a2=213.四、解答题15.双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e =5,且过点M (-2,23).(1)求双曲线C 的标准方程;(2)求与双曲线C 有相同渐近线,且过点P (3,25)的双曲线的标准方程.解(1)因为离心率e =ca =a 2+b 2a=1+b 2a2=5,所以b 2=4a 2,又因为点M (-2,23)在双曲线C 上,所以4a 2-12b2=1,联立上述方程,解得a 2=1,b 2=4,所以双曲线C 的标准方程为x 2-y 24=1.(2)设所求双曲线的方程为x 2-y 24=λ(λ≠0),因为所求双曲线经过点P (3,25),则3-204=λ,即λ=-2,所以所求双曲线的方程为x 2-y 24=-2,其标准方程为y 28-x 22=1.16.已知双曲线x 212-y 28=1.(1)求证:双曲线上任意一点到两条渐近线的距离之积为定值;(2)求直线2x -y +1=0被两条渐近线截得的线段长.解令x 212-y 28=0,则双曲线的渐近线方程为y =±63x .(1)证明:设点P (x ,y )为双曲线上任意一点,且点P 到渐近线6x +3y =0与6x -3y =0的距离分别为d 1,d 2,则d 1d 2=|6x +3y |15·|6x -3y |15=|6x 2-9y 2|15=|2x 2-3y 2|5==245.即双曲线上任意一点到两条渐近线的距离之积为定值.(2)=63x ,x -y +1=0,=-6+610,=-1+65.=-63,x -y +1=0,=6-610,=-1+65.所以直线2x -y +1=0-6+610,所以直线2x -y +1=0被两条渐近线截得的线段长为==305.17.在①左顶点为(-3,0);②双曲线过点(32,4);③离心率e =53这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.问题:已知双曲线与椭圆x 249+y 224=1共焦点,且________.(1)求双曲线的方程;(2)若点P 在双曲线上,F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,且|PF 1|=8,求|PF 2|.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.解(1)因为双曲线与椭圆x 249+y 224=1共焦点,所以双曲线的焦点在x 轴上,且c =49-24=5.选条件①:设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),由双曲线的左顶点为(-3,0),得a =3,所以b 2=c 2-a 2=25-9=16,所以双曲线的方程为x 29-y 216=1.选条件②:设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),由双曲线过点(32,4),得18a 2-16b 2=1,又a 2=25-b 2,解得b 2=16,所以a 2=9,所以双曲线的方程为x 29-y 216=1.选条件③:设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),由离心率e =53,得5a =53,解得a =3,所以b 2=c 2-a 2=25-9=16,所以双曲线的方程为x 29-y 216=1.(2)因为|PF 1|=8,||PF 1|-|PF 2||=2a =6,所以|PF 2|=2或|PF 2|=14.18.(多选)(2023·山西太原一模)已知双曲线C :x 24-y 25=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与双曲线C 的右支交于A ,B 两点,且AF 1⊥AB ,则下列结论正确的是()A .双曲线C 的渐近线方程为y =±52x B .若P 是双曲线C 上的动点,则满足|PF 2|=5的点P 有3个C .|AF 1|=2+14D .△ABF 1内切圆的半径为14-2答案ACD解析双曲线C :x 24-y 25=1中,实半轴长a =2,虚半轴长b =5,半焦距c =3,焦点F 1(-3,0),F 2(3,0).对于A ,双曲线C 的渐近线方程为y =±52x ,A 正确;对于B ,设点P (x 0,y 0),则y 20=54x 20-5,|PF 2|=(x 0-3)2+y 20=94x 20-6x 0+4=|32x 0-2|=5,解得x 0=-2或x 0=143,当x 0=-2时,P (-2,0),当x 0=143时,y 0有两个值,即符合条件的点P 有3个,B 错误;对于C ,由双曲线定义知|AF 1|-|AF 2|=4,而|F 1F 2|=6,且AF 1⊥AB ,则|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2=36,即|AF 1|+|AF 2|=2(|AF 1|2+|AF 2|2)-(|AF 1|-|AF 2|)2=214,因此|AF 1|=2+14,C 正确;对于D ,由双曲线的定义知|BF 1|-|BF 2|=4,因为AF 1⊥AB ,所以△ABF 1内切圆的半径r =|AF 1|+|AB |-|BF 1|2=|AF 1|+|AF 2|+|BF 2|-|BF 1|2=214-42=14-2,D 正确.故选ACD.19.(多选)(2023·河北石家庄模拟)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在C 的右支上,且不与C 的顶点重合,则下列命题中正确的是()A .若a =3,b =2,则C 的两条渐近线方程是y =±32xB .若点P 的坐标为(2,42),则C 的离心率大于3C .若PF 1⊥PF 2,则△F 1PF 2的面积等于b 2D .若C 为等轴双曲线,且|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2=35答案BC解析当a =3,b =2时,双曲线的渐近线的斜率k =±b a =±23,A 错误;因为点P (2,42)在C 上,则4a 2-32b 2=1,得b 2a 2=b 248>8,所以e =1+b 2a2>3,B 正确;因为|PF 1|-|PF 2|=2a ,若PF 1⊥PF 2,则|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2,即(|PF 1|-|PF 2|)2+2|PF 1|·|PF 2|=4c 2,即4a 2+2|PF 1|·|PF 2|=4c 2,得|PF 1|·|PF 2|=2(c 2-a 2)=2b 2,所以S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|=b 2,C 正确;若C 为等轴双曲线,则a =b ,从而|F 1F 2|=2c =22a .若|PF 1|=2|PF 2|,则|PF 2|=2a ,|PF 1|=4a .在△F 1PF 2中,由余弦定理,得cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=16a 2+4a 2-8a 22×4a ×2a =34,D错误.故选BC.20.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是双曲线的右支上一点.(1)求|PF 1|的最小值;(2)若右支上存在点P 满足|PF 1|=4|PF 2|,求双曲线的离心率的取值范围.解(1)设F 1(-c ,0),F 2(c ,0),P (x ,y )(x ≥a ),则|PF 1|=(x +c )2+y 2=(x +c )2+b 2a 2x 2-b 2=c 2a 2x 2+2cx +a 2==|c a x +a |=c a x +a ≥ca ·a +a =a +c .当P 在右顶点时,|PF 1|最小,所以|PF 1|的最小值为a +c .(2)设∠F 1PF 2=θ,θ∈(0,π].依题意,1|-|PF 2|=2a,1|=4|PF 2|,1|=8a 3,2|=2a 3.由余弦定理,得cos θ2×8a 3×2a 3=17a 2-9c 28a 2=178-98e 2,所以-1≤178-98e 2<1,解得1<e 2≤259,又e >1,所以1<e ≤53.。
2019-2020年高中数学双曲线板块三双曲线的几何性质完整讲义(学生版)【例1】双曲线的焦点到渐近线的距离为,则等于()A. B. C. D.【例2】双曲线的焦点到渐近线的距离为()A. B. C. D.【例3】设是双曲线上一点,双曲线的一条渐近线方程为,、分别是双曲线的左、右焦点,若,则()A.1或5 B. 6 C.7 D.9【例4】已知双曲线的左、右焦点分别为、,其一条渐近线方程为,点在该双曲线上,则()A.B.C.D.【例5】已知点在双曲线()的右支上(与不重合),分别为双曲线的左、右顶点,且,则()A. B. C. D.【例6】设为双曲线22221(00)sin2x ybbθθ-=<>π≤,的两个焦点,过的直线交双曲线的同支于两点,如果,则的周长的最大值是().A. B. C. D.【例7】设、为双曲线的两个焦点,点在双曲线上满足,则的面积是()A.1 B.C.2 D.【例8】已知双曲线的左右焦点分别为,,其一条渐近线方程为,点在该双曲线上,则()A. B.. D.【例9】已知、为双曲线的左、右焦点,点在上,,则到轴的距离为()A.B.C.D.【例10】已知抛物线与双曲线有相同的焦点,点是两曲线的一个交点,且轴,若为双曲线的一条渐近线,则的倾斜角所在的区间可能是()A.B.C.D.典例分析【例11】 若椭圆与双曲线均为正数)有共同的焦点,,是两曲线的一个公共点,则等于( )A .B .C .D .【例12】 若点和点分别为双曲线的中心和左焦点,点为双曲线右支上的任意一点,则的取值范围为( )A .B .C .D .【例13】 已知双曲线的左顶点为,右焦点为,为双曲线右支上一点,则最小值为_________ .【例14】 双曲线的虚轴长为,离心率,、是它的左、右焦点,若过的直线与双曲线的左支交于、两点,且是与的等差中项,则________【例15】 如图,已知双曲线的左、右焦点分别为,过的直线与左支交于两点,若且实轴长为,则的周长为 .【例16】 双曲线的两焦点为,若双曲线上一点满足,则点到轴的距离为 .【例17】 已知双曲线的中心在原点,两个焦点分别为和,点在双曲线上且,且的面积为,则双曲线的方程为_________.【例18】 若直线过点与双曲线只有一个公共点,则这样的直线有________条.【例19】 已知是双曲线的左焦点,,是双曲线右支上的动点,则的最小值为.【例20】 是双曲线的右支上一点,、分别是圆:和:上的点,则的最大值为 .【例21】 在平面直角坐标系中,已知双曲线上一点的横坐标是,则到双曲线右焦点的距离为 .【例23】过双曲线的右顶点为,右焦点为.过点平行双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点,则的面积为______________.【例24】是双曲线左支上的一点,为其左、右焦点,且焦距为,则的内切圆圆心的横坐标为.【例25】舰在舰的正东千米处,舰在舰的北偏西且与相距千米,它们准备捕海洋动物,某时刻发现动物信号,秒后、同时发现这种信号,发射麻醉炮弹.设舰与动物均为静止的,若不计空气阻力与舰高,问舰发射炮弹的方位角应是多少?【例26】已知双曲线的离心率,⑴求该双曲线的方程;⑵如图,点的坐标为,是圆上的点,点在双曲线右支上,求的最小值,并求此时点的坐标.2019-2020年高中数学双曲线板块二双曲线的离心率完整讲义(学生版)典例分析【例27】下列曲线中离心率为的是()A.B.C.D.【例28】若双曲线的离心率为2,则等于()A.2 B. C.D.1【例29】若双曲线的实轴长为2,焦距为6,则该双曲线的离心率为()A. B. C. D. 3【例30】设分别是双曲线的左、右焦点,若双曲线上存在点,使且,则双曲线的离心率等于()A. B. C.D.【例31】下列曲线中离心率为的是()A.B.C. D.【例32】设,则双曲线的离心率的取值范围是()A. B.C.D.【例33】双曲线的离心率,则的取值范围是()A.B.C.D.【例34】设是等腰三角形,,则以,为焦点且过点的双曲线的离心率为()A. B. C. D.【例35】双曲线的两个焦点为、,若为其上一点,且,则双曲线离心率的取值范围为()A.B.C.D.【例36】已知双曲线的中心在原点,右焦点与抛物线的焦点重合,则该双曲线的离心率等于()A. B. C. D.【例37】已知点、分别是双曲线的左、右焦点,过且垂直于轴的直线与双曲线交于、两点,若为锐角三角形,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.B.C.D.【例38】双曲线(,)的左、右焦点分别是,过作倾斜角为的直线交双曲线右支于点,若垂直于轴,则双曲线的离心率为()A. B. C. D.【例39】设双曲线的—个焦点为;虚轴的—个端点为,如果直线与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为()A.B.C.D.【例40】已知双曲线的左右焦点分别为,,点在双曲线上,且轴,若,则双曲线的离心率等于()A. B. C.D.【例41】已知双曲线的右焦点为,若过点且倾斜角为的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是()A.B.C.D.【例42】若点到双曲线的一条渐近线的距离为,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.【例43】过双曲线的右顶点作斜率为的直线,该直线与双曲线的两条渐近线的交点分别为,.若,则双曲线的离心率是()A. B. C. D.【例44】设双曲线的一条渐近线与抛物线只有一个公共点,则双曲线的离心率为()A. B. C. D.【例45】过双曲线的右顶点作斜率为的直线,该直线与双曲线的两条渐近线的交点分别为.若,则双曲线的离心率是()A. B. C. D.【例47】已知双曲线的离心率,则.【例48】两个正数、的等差中项是,等比中项是.若,则双曲线的离心率等于.【例49】直线过双曲线的右焦点且与双曲线的两条渐近线分别交于,两点,若原点在以为直径的圆外,则双曲线离心率的取值范围是.【例50】已知以双曲线的两个焦点及虚轴的两个端点为顶点的四边形中,有一个内角为,则双曲线的离心率为_________.【例51】以双曲线两焦点为直径端点的圆与双曲线的四个交点连同双曲线的焦点恰好构成一个正六边形,则该双曲线的离心率为.【例52】斜率为的直线过双曲线的右焦点,且与双曲线的左、右两支分别相交,则双曲线的离心率的取值范围是_______.【例53】双曲线虚轴的一个端点为,两个焦点为,,则双曲线的离心率为_____.【例54】椭圆的离心率为,则双曲线的离心率为_______.【例55】双曲线(,)的左、右焦点分别是,过作倾斜角为的直线交双曲线右支于点,若垂直于轴,则双曲线的离心率为;【例56】过双曲线2222:1(00)x yC a ba b-=>>,的一个焦点作圆的两条切线,切点分别为,.若(是坐标原点),则双曲线的离心率为.【例57】已知双曲线的左,右焦点分别为,点在双曲线的右支上,且,则此双曲线的离心率的最大值为.【例58】。
学而思高中完整讲义:数列.版块三.等比数列-等比数列的性质.学生
版
【例1】 双曲线22
221(00)x y a b a b
-=>>,2b 等于( )
A .1
B 2
C .2
D .2
【例2】 双曲线22
1412
x y -=的焦点到渐近线的距离为( )
A .23.2 C 3.1
【例3】 设P 是双曲线22
219
x y a -=上一点,
双曲线的一条渐近线方程为320x y -=,1F 、2F 分别是双曲线的左、右焦点,若1||3PF =,则2||PF =( ) A .1或5 B . 6 C .7 D .9
【例4】 已知双曲线22
21(0)2x y b b
-=>的左、右焦点分别为1F 、2F ,其一条渐近线方程为
y x =,点)
03P y 在该双曲线上,则12PF PF ⋅=u u u r u u u u r
( )
A .12-
B .2-
C .0
D .4
【例5】 已知点P 在双曲线222x y a -=(0a >)的右支上(P 与2A 不重合),12A A ,
分别为双曲线的左、右顶点,且21122A PA PA A ∠=∠,则12PA A ∠=( )
A .30︒
B .27.5︒
C .25︒
D .22.5︒
【例6】 设12F F ,为双曲线22221(00)sin 2
x y b b θθ-=<>π
≤,的两个焦点,
过1F 的直线交双曲线的同支于A B ,两点,如果||AB m =,则2AF B ∆的周长的最大值是( ). A .4m - B .4 C .4m + D .42m +
【例7】 设1F 、2F 为双曲线2
214
x y -=的两个焦点,点P 在双曲线上满足1290F PF ∠=︒,则
12F PF △的面积是( )
A.1 52 C.2 5
【例8】 已知双曲线22
2
1(0)2x y b b -=>的左右焦点分别为1F ,2F ,其一条渐近线方程为
典例分析
y x =,点)
0P
y 在该双曲线上,则12PF PF ⋅=u u u r u u u u r
( )
A .12-
B .2-
C .0
D .4
【例14】 双曲线的虚轴长为4,离心率e =,1F 、2F 是它的左、右焦点,若过1F 的直线
与双曲线的左支交于A 、B 两点,且AB 是2AF 与2BF 的等差中项,则
AB =________
【例15】 如图,已知双曲线的左、右焦点分别为12F F ,,过1F 的直线与左支交于A B ,两点,
若5AB =且实轴长为8,则2ABF △的周长为 .
【例16】 双曲线22
1916
x y -=的两焦点为12F F ,
,若双曲线上一点P 满足12PF PF ⊥,则点P 到x 轴的距离为 .
【例17】 已知双曲线的中心在原点,两个焦点12F F ,
分别为0)
和(0),点P 在双曲线上且12PF PF ⊥,且12PF F △的面积为1,则双曲线的方程为_________.
【例18】 若直线l 过点(30),与双曲线224936x y -=只有一个公共点,则这样的直线有
________条.
【例19】 已知F 是双曲线22
1412
x y -=的左焦点,()14A ,,P 是双曲线右支上的动点,则
PF PA +的最小值为 .
【例20】 P 是双曲线22
1916
x y -=
的右支上一点,M 、N 分别是圆1C :22(5)4x y ++=和2C :22(5)1x y -+=上的点,则PM PN -的最大值为 .
【例23】 过双曲线22
1916
x 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______________.
【例24】 P 是双曲线22
221(00)x y a b a b
-=>>,
左支上的一点,12F F ,为其左、右焦点,且焦
距为2c ,则12PF F △的内切圆圆心的横坐标为 .
【例25】 舰A 在舰B 的正东6千米处,舰C 在舰B 的北偏西30°且与B 相距4千米,它们准
备捕海洋动物,某时刻A 发现动物信号,4秒后B 、C 同时发现这种信号,A 发射麻醉炮弹.设舰与动物均为静止的,若不计空气阻力与舰高,问舰A 发射炮弹的方位角应是多少?
【例26】 已知双曲线22
214
x y a -=(0)a >
的离心率e =,
⑴求该双曲线的方程;
⑵如图,点A
的坐标为()
0,B
是圆22(1x y +=上的点,点M 在双曲线右支上,求MA MB +的最小值,并求此时M 点的坐标.。