第05讲双曲线方程及其性质(6类核心考点精讲精练)1.5年真题考点分布2.命题规律及备考策略【命题规律】本节内容是新高考卷的常考内容,设题稳定,难度中等或偏难,分值为5-17分【备考策略】1.熟练掌握双曲线的定义及其标准方程,会基本量的求解2.熟练掌握双曲线的几何性质,并会相关计算3.能熟练计算双曲线的离心率4.会求双曲线的标准方程,会双曲线方程简单的实际应用5.会求双曲线中的相关最值【命题预测】本节内容是新高考卷的常考内容,常常考查标准方程的求解、基本量的计算及离心率的求解,需重点强化训练1.双曲线的定义()()()()叫做双曲线的焦距两焦点的距离叫做双曲线的焦点这两个定点的点的轨迹叫做双曲线且小于为定值的距离的差的绝对值到两定点平面上一动点21212121,,220,,0,,F F F F c F F a c F c F y x M =-2.数学表达式:cF F a MF MF 222121=<=-3.双曲线的标准方程焦点在x 轴上的标准方程焦点在y 轴上的标准方程标准方程为:)0,0(12222>>=-b a by a x 标准方程为:)0,0(12222>>=-b a bx a y 4.双曲线中a ,b ,c 的基本关系)(222b a c +=5.双曲线的几何性质焦点的位置焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程)0,0(12222>>=-b a b y a x )0,0(12222>>=-b a b x a y 范围ax a x ≥-≤或R y ∈ay a y ≥-≤或R x ∈顶点坐标)0,(1a A -,)0,(2a A ),0(1b B -,),0(2b B ),0(1a A -,),0(2a A )0,(1b B -,)0,(2b B 实轴a A A 221=实轴长,a O A O A ==21实半轴长虚轴b B B 221=虚轴长,b O B O B ==21虚半轴长焦点)0,(1c F -,)0,(2c F ),0(1c F -,),0(2c F焦距c F F 221=焦距,c O F O F ==21半焦距对称性对称轴为坐标轴,对称中心为)0,0(渐近线方程x ab y ±=x ba y ±=离心率)1(>=e ac e 2222222222111⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⇒⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+==a b e a b a b a b a a c e 离心率对双曲线的影响e 越大,双曲线开口越阔e 越小,双曲线开口越窄6.离心率与渐近线夹角的关系αcos 1=e 7.通径:(同椭圆)通径长:ab EF MN 22==,半通径长:ab FF EF NF MF 22211====8.双曲线的焦点到渐近线的距离为b1.(2024·河北邢台·二模)若点P 是双曲线C :221169x y -=上一点,1F ,2F 分别为C 的左、右焦点,则“18PF =”是“216PF =”的()A .既不充分也不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .充分不必要条件2.(2023·全国·模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为12F F 、,过1F 的直线交双曲线左支于A B 、两点,且5AB =,若双曲线的实轴长为8,那么2ABF △的周长是()A .5B .16C .21D .263.(2024高三·全国·专题练习)若动点s 满足方程()()2222223x y x y ++--+=,则动点P 的轨迹方程为()A .2219744x y -=B .2219744x y +=C .22184x y +=D .2211612x y -=1.(2024·陕西榆林·模拟预测)设1F ,2F 是双曲线:C 22148x y-=的左,右焦点,过1F 的直线与y 轴和C 的右支分别交于点P ,Q ,若2PQF 是正三角形,则1||PF =()A .2B .4C .8D .162.(23-24高三下·山东青岛·阶段练习)双曲线2221(0)12x y a a -=>的两个焦点分别是1F 与2F ,焦距为8;M 是双曲线上的一点,且15MF =,则2MF =.3.(23-24高二上·四川凉山·期末)已知点()2,0M,()2,0N -,动点P 满足条件2PM PN -=,则动点P 的轨迹方程为()A .(22133x y x -=≥B .(22133x y x -=≤C .()22113y x x -=≥D .()22113y x x -=≤-考点二、双曲线的标准方程1.(2024高三下·全国·专题练习)双曲线方程为22125x y k k+=--,则k 的取值范围是()A .5k >B .25k <<C .2<<2k -D .2<<2k -或5k >2.(2023高三上·湖北孝感·专题练习)过点()2,2且与椭圆229327x y +=有相同焦点的双曲线方程为()A .22168x y -=B .22168y x -=C .22124x y -=D .22124y x -=3.(22-23高二下·甘肃武威·开学考试)求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1)4a =,经过点4101,3A ⎛ ⎪⎝⎭;(2)焦点y 轴上,且过点(3,-,9,54⎫⎛ ⎪⎝⎭.1.(23-24高三上·河北张家口·开学考试)“2k >”是“22112x y k k -=+-表示双曲线”的().A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件2.(2024·辽宁·二模)已知双曲线C :22(0)x y λλ-=≠的焦点为(0,2)±,则C 的方程为()A .221x y -=B .221y x -=C .222x y -=D .222y x -=3.(2022高三·全国·专题练习)已知某双曲线的对称轴为坐标轴,且经过点(()3,,7P Q -,求该双曲线的标准方程.1.(2024·福建福州·模拟预测)以3y x =±为渐近线的双曲线可以是()A .2213x y -=B .2219y x -=C .2213y x -=D .2219x y -=2.(2024·广西柳州·模拟预测)双曲线221416x y -=的一个顶点到渐近线的距离为().AB .4CD .3.(2024·河南新乡·三模)双曲线222:1223x y E a a a -=+++的实轴长为4,则a =.4.(2024·湖南益阳·模拟预测)已知双曲线221(0,0)x y m n m n-=>>与椭圆22143x y +=有相同的焦点,则41m n +的最小值为()A .6B .7C .8D .95.(2022·福建三明·模拟预测)已知双曲线()221:10y C x m m+=≠与222:2C x y -=共焦点,则1C 的渐近线方程为().A.0x y ±=B 0y ±=C .0x =D 0y ±=6.(2024·贵州·模拟预测)我们把离心率为12的双曲线称为“黄金双曲线”.已知“黄金双曲线”2221(0)y C b b-=>,则C 的虚轴长为.1.(24-25高三上·江苏南通·开学考试)过点()2,3P 的等轴双曲线的方程为.2.(2024·安徽合肥·一模)双曲线222:1y C x b-=的焦距为4,则C 的渐近线方程为()A .y =B .y =C .y x =D .y =3.(23-24高三上·河南漯河·期末)已知双曲线22:1(0)C mx y m -=>的一条渐近线方程为0mx +=,则C 的焦距为.4.(24-25高三上·山东泰安·开学考试)若双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一个焦点()5,0F ,一条渐近线方程为34y x =,则a b +=.5.(2024·河南新乡·模拟预测)(多选)已知0,0a b >>,则双曲线22122:1x y C a b -=与22222:4x y C a b-=有相同的()A .焦点B .焦距C .离心率D .渐近线1.(2023·北京·高考真题)已知双曲线C 的焦点为(2,0)-和(2,0),则C 的方程为.2.(2024·上海·高考真题)三角形三边长为567,,,则以边长为6的两个顶点为焦点,过另外一个顶点的双曲线的离心率为.3.(2024·全国·高考真题)已知双曲线的两个焦点分别为()()0,4,0,4-,点()6,4-在该双曲线上,则该双曲线的离心率为()A .4B .3C .2D4.(2022·浙江·高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F ,过F 且斜率为4b a 的直线交双曲线于点()11,A x y ,交双曲线的渐近线于点()22,B x y 且120x x <<.若||3||FB FA =,则双曲线的离心率是.5.(2022·全国·高考真题)双曲线C 的两个焦点为12,F F ,以C 的实轴为直径的圆记为D ,过1F 作D 的切线与C 交于M ,N 两点,且123cos 5F NF ∠=,则C 的离心率为()A B .32C .2D 6.(2024·广东江苏·高考真题)设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左右焦点分别为12F F 、,过2F 作平行于y 轴的直线交C 于A ,B 两点,若1||13,||10F A AB ==,则C 的离心率为.1.(2024·河南周口·模拟预测)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的焦距与其虚轴长之比为3:2,则C 的离心率为()A BC D 2.(2024·四川成都·模拟预测)双曲线22:1(0)x C y mm-=>0my +=,则其离心率为().A B .3C D 3.(2024·湖北武汉·模拟预测)已知双曲线()222210,0y x a b a b-=>>的一条渐近线的倾斜角为5π6,则此双曲线的离心率为()A BC .2D4.(2024·山东·模拟预测)已知双曲线E :()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 的直线与E 的右支交于A ,B 两点,且222BF AF =,若10AF AB ⋅=,则双曲线E 的离心率为()AB .3C D .35.(2024·福建泉州·一模)O 为坐标原点,双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的左焦点为1F ,点P 在E 上,直线1PF 与直线0bx ay +=相交于点M ,若12PM MF MO ==,则E 的离心率为.1.(22-23高三上·湖北黄冈·阶段练习)P 为双曲线221x y -=左支上任意一点,EF 为圆22:(2)4C x y -+=的任意一条直径,则PE PF →→⋅的最小值为()A .3B .4C .5D .92.(22-23高三下·江苏淮安·期中)已知12,F F 分别为双曲线22194x y-=的左、右焦点,P 为双曲线右支上任一点,则2122PF PF PF -最小值为()A .19B .23C .25D .853.(22-23高二上·浙江湖州·期末)双曲线221(0,0)x y m n m n-=>>的离心率是2,左右焦点分别为12,,F F P 为双曲线左支上一点,则21PF PF 的最大值是()A .32B .2C .3D .41.(22-23高三下·福建泉州·阶段练习)双曲线C :221x y -=的左、右顶点分别为A ,B ,P 为C 上一点,直线PA ,PB 与12x =分别交于M ,N 两点,则MN 的最小值为.2.(2022高三·全国·专题练习)长为11的线段AB 的两端点都在双曲线221916x y -=的右支上,则AB 中点M的横坐标的最小值为()A .75B .5110C .3310D .323.(23-24高二下·江苏南京·期中)已知,A B 分别是双曲线22:195x yC -=的左、右顶点,P 是双曲线C 上的一动点,直线PA ,直线PB 与2x =分别交于,M N 两点,记PMN ,PAB 的外接圆面积分别为12,S S ,则12S S 的最小值为()A .316B .181CD .25811.(23-24高三上·江西·期末)阿波罗尼斯(约公元前262年~约公元前190年),古希腊著名数学家﹐主要著作有《圆锥曲线论》、《论切触》等.尤其《圆锥曲线论》是一部经典巨著,代表了希腊几何的最高水平,此书集前人之大成,进一步提出了许多新的性质.其中也包括圆锥曲线的光学性质,光线从双曲线的一个焦点发出,通过双曲线的反射,反射光线的反向延长线经过其另一个焦点.已知双曲线C :22221x y a b -=(0a >,0b >)的左、右焦点分别为1F ,2F ,其离心率e =,从2F 发出的光线经过双曲线C 的右支上一点E 的反射,反射光线为EP ,若反射光线与入射光线垂直,则21sin F F E ∠=()A .56B C .45D 2.(22-23高二上·山东德州·期末)3D 打印是快速成型技术的一种,通过逐层打印的方式来构造物体.如图所示的笔筒为3D 打印的双曲线型笔筒,该笔筒是由离心率为3的双曲线的一部分围绕其旋转轴逐层旋转打印得到的,已知该笔筒的上底直径为6cm ,下底直径为8cm ,高为8cm (数据均以外壁即笔筒外侧表面计算),则笔筒最细处的直径为()A B C D 3.(2023·浙江杭州·二模)费马定理是几何光学中的一条重要原理,在数学中可以推导出圆锥曲线的一些光学性质.例如,点P 为双曲线(1F ,2F 为焦点)上一点,点P 处的切线平分12F PF ∠.已知双曲线C :22142x y -=,O 为坐标原点,l 是点3,2P ⎛ ⎝⎭处的切线,过左焦点1F 作l 的垂线,垂足为M ,则OM =.1.(2024·全国·模拟预测)在天文望远镜的设计中,人们利用了双曲线的光学性质:从双曲线的一个焦点射出的光线,经过双曲线反射后,反射光线的反向延长线都汇聚到双曲线的另一个焦点上.如图,已知双曲线的离心率为2,则当入射光线2F P 和反射光线PE 互相垂直时(其中P 为入射点),12cos F F P ∠的值为()A B .14C D .142.(2024·吉林延边·一模)祖暅是我国南北朝时期伟大的科学家,他于5世纪末提出了“幂势既同,则积不容异”的体积计算原理,即“夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等”.某同学在暑期社会实践中,了解到火电厂的冷却塔常用的外形可以看作是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所形成的曲面(如图).现有某火电厂的冷却塔设计图纸,其外形的双曲线方程为2214y x -=(21y -≤≤),内部虚线为该双曲线的渐近线,则该同学利用“祖暅原理”算得此冷却塔的体积为.3.(2023·广东茂名·三模)我国首先研制成功的“双曲线新闻灯”,如图,利用了双曲线的光学性质:1F ,2F 是双曲线的左、右焦点,从2F 发出的光线m 射在双曲线右支上一点P ,经点P 反射后,反射光线的反向延长线过1F ;当P 异于双曲线顶点时,双曲线在点P 处的切线平分12F PF ∠.若双曲线C 的方程为221916x y -=,则下列结论正确的是()A .射线n 所在直线的斜率为k ,则44,33k ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭B .当m n ⊥时,1232PF PF ⋅=C .当n 过点()7,5Q 时,光线由2F 到P 再到Q 所经过的路程为13D .若点T 坐标为()1,0,直线PT 与C 相切,则212PF =一、单选题1.(23-24高三下·重庆·期中)已知双曲线()2221012y x b b-=>的焦距为8,则该双曲线的渐近线方程为()A .13y x=±B .3y x =±C .y =D .3y x =±2.(2024·湖南邵阳·模拟预测)若点()3,4-在双曲线()2222:10,0x yC a b a b-=>>的一条渐近线上,则C 的离心率为()A .259B .2516C .53D .543.(2024·全国·模拟预测)设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个顶点坐标为(,焦距为曲线的渐近线方程为()A .y =B .2y x =±C .12y x=±D .y =4.(2024高三上·全国·专题练习)已知双曲线C 的左、右焦点分别是12,,F F P 是双曲线C 上的一点,且12125,3,120PF PF F PF ︒==∠=,则双曲线C 的离心率是()A .7B .72C .73D .745.(2024·全国·模拟预测)若双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的右焦点(),0F c ,则该双曲线的离心率为()A .12B C D .26.(2024·四川·模拟预测)已知1F ,2F 分别为双曲线C 的左、右焦点,过1F 的直线与双曲线C 的左支交于A ,B 两点,若112AF F B =,2AB BF =,则12cos F BF ∠=()A .118B .19C .29D .237.(2024·全国·模拟预测)设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>和双曲线22221x y a b-=的离心率分别为12,e e ,若1e ⎫∈⎪⎪⎝⎭,则2e 的取值范围是()A .⎛ ⎝⎭B .⎛ ⎝⎭C .5⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭D .,5⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭二、填空题8.(2024·湖南岳阳·三模)已知双曲线C 过点,且渐近线方程为2y x =±,则C 的离心率为.9.(2024高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系xOy 中,已知点()1F 、)2122F MF MF -=,,点M 的轨迹为C ,则C 的方程为.三、解答题10.(2024高三·全国·专题练习)求适合下列条件的曲线的标准方程:(1)过点2)A 和点B 的椭圆;(2)焦点在x(-的双曲线.一、单选题1.(2024·江西·模拟预测)已知1F ,2F 分别是双曲线2222:1x yC a b-=(0a >,0b >)的左、右焦点,过1F 的直线交双曲线左支于A ,B 两点,2AB AF ⊥,24tan 3AF B =∠,则双曲线C 的渐近线方程为()A .32y x=±B .y =C .y x =D .2y x =±2.(2024·山西太原·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知点A 坐标为()0,6-,若动点P 位于y 轴右侧,且到两定点()13,0F -,()23,0F 的距离之差为定值4,则1APF △周长的最小值为()A .3+B .3+C .4+D .4+3.(2024·广东广州·模拟预测)已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的右焦点为F ,一条渐近线的方程为2y x =,直线y kx =与C 在第一象限内的交点为P .若PF PO =,则k 的值为()A B C D 4.(2024·湖南长沙·二模)已知A B 、分别为双曲线22:13y C x -=的左、右顶点,过双曲线C 的左焦点F 作直线PQ 交双曲线于P Q 、两点(点P Q 、异于A B 、),则直线AP BQ 、的斜率之比:AP BQ k k =()A .13-B .−23C .3-D .32-5.(2024·河北·三模)已知O 是坐标原点,M 是双曲线()222210,0x y a b a b -=>>右支上任意一点,过点M 作双曲线的切线,与其渐近线交于A ,B 两点,若AOB V 的面积为212b ,则双曲线的离心率为()ABCD .26.(2024·陕西商洛·模拟预测)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 作直线与双曲线C 的左、右两支分别交于A ,B 两点.若183AB AF =,且121cos 4F BF ∠=,则双曲线C 的离心率为()A .2B .53C .43D .37.(2024·宁夏银川·二模)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,点B 的坐标为0,b (),若C 上存在点P 使得PB b <成立,则C 的离心率取值范围是()A.∞⎫+⎪⎪⎣⎭B.∞⎫+⎪⎪⎣⎭C.)∞+D.1,2∞⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭二、填空题8.(2024·浙江·模拟预测)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,M 为双曲线渐近线上的点,且120F M F M ⋅=,若122MF MF =,则该双曲线的离心率e =.9.(2024·辽宁·模拟预测)设O 为坐标原点,12,F F 为双曲线22:196x yC -=的两个焦点,点P 在C 上,124cos 5PF F =∠,则||OP =10.(2024·广西来宾·模拟预测)已知双曲线G 22−22=1>0,>0的左、右焦点分别为12F F 、,若双曲线的左支上一点P 满足1221sin 3sin PF F PF F ∠∠=,以2F 为圆心的圆与1F P 的延长线相切于点M ,且113F M F P =,则双曲线的离心率为.1.(2024·天津·高考真题)双曲线22221()00a x y a bb >-=>,的左、右焦点分别为12.F F P 、是双曲线右支上一点,且直线2PF 的斜率为2.12PF F 是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为()A .22182y x -=B .22184x y -=C .22128x y -=D .22148x y -=2.(2023·全国·高考真题)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>,C 的一条渐近线与圆22(2)(3)1x y -+-=交于A ,B 两点,则||AB =()A B .5C .5D .53.(2023·全国·高考真题)设A ,B 为双曲线2219y x -=上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是()A .()1,1B .()1,2-C .()1,3D .()1,4--4.(2023·天津·高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为12F F 、.过2F 向一条渐近线作垂线,垂足为P .若22PF =,直线1PF 的斜率为4,则双曲线的方程为()A .22184x y -=B .22148x y -=C .22142x y -=D .22124x y -=5.(2023·北京·高考真题)已知双曲线C 的焦点为(2,0)-和(2,0),则C 的方程为.6.(2023·全国·高考真题)已知双曲线C 的中心为坐标原点,左焦点为()-.(1)求C 的方程;(2)记C 的左、右顶点分别为1A ,2A ,过点()4,0-的直线与C 的左支交于M ,N 两点,M 在第二象限,直线1MA 与2NA 交于点P .证明:点P 在定直线上.7.(2022·天津·高考真题)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 ,抛物线2y =的准线l 经过1F ,且l 与双曲线的一条渐近线交于点A ,若124F F A π∠=,则双曲线的方程为()A .221164x y -=B .221416x y -=C .2214x y -=D .2214y x -=8.(2022·北京·高考真题)已知双曲线221x y m +=的渐近线方程为3y x =±,则m =.9.(2022·全国·高考真题)若双曲线2221(0)x y m m-=>的渐近线与圆22430x y y +-+=相切,则m =.10.(2022·全国·高考真题)记双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为e ,写出满足条件“直线2y x =与C 无公共点”的e 的一个值.11.(2021·全国·高考真题)双曲线22145x y -=的右焦点到直线280x y +-=的距离为.12.(2021·全国·高考真题)若双曲线22221x y a b -=的离心率为2,则此双曲线的渐近线方程.13.(2021·北京·高考真题)若双曲线2222:1x y C a b-=离心率为2,过点,则该双曲线的方程为()A .2221x y -=B .2213y x -=C .22531x y -=D .22126x y -=14.(2021·全国·高考真题)已知双曲线22:1(0)x C y mm-=>0my +=,则C 的焦距为.15.(2021·全国·高考真题)在平面直角坐标系xOy 中,已知点()1F 、)2122F MF MF -=,,点M 的轨迹为C .(1)求C 的方程;(2)设点T 在直线12x =上,过T 的两条直线分别交C 于A 、B 两点和P ,Q 两点,且TA TB TP TQ ⋅=⋅,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.。