1、第 11 讲双曲线新课标要求了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,以及它们的简单几何性质。知识梳理1平面内与两个定点 F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线,这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距2双曲线的标准方程焦点在 x 轴上焦点在 y 轴上标准方程x2a2y2b21(a0,b0)y2a2x2b21(a0,b0)焦点坐标(c,0)(0,c)a,b,c 的关系c2a2b23.双曲线的简单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x2a2y2b21(a0,b0)y2a2x2b21(a0,b0)范围xa 或 xaya
2、或 ya顶点(a,0),(a,0)(0,a),(0,a)轴长虚轴长2b,实轴长2a焦点(c,0),(c,0)(0,c),(0,c)焦距2c对称性对称轴为坐标轴,对称中心为坐标原点离心率eca(1,)渐近线ybax,ybaxyabx,yabx4.直线与双曲线的位置关系及判定直线:AxByC0,双曲线:x2a2y2b21(a0,b0),两方程联立消去 y,得 mx2nxq0.则直线与双曲线的位置关系如下表:位置关系公共点个数判定方法相交2 个或 1 个m0 或m00相切1 个m0 且0相离0 个m0 且0名师导学知识点 1双曲线定义的应用【例 1-1】(1)动点 P 到点 M(1,0),N(1,0
3、)的距离之差等于 2,则动点 P 的轨迹是()A双曲线B双曲线的一支C两条射线D一条射线(2)若方程x25ky2k31 表示双曲线,则 k 的取值范围是()A(5,)B(,3)C(3,5)D(,3)(5,)【分析】利用双曲线的定义解题【解析】(1)|MN|2,|PM|PN|2|MN|,点 P 的轨迹是以 N 为端点的一条射线,故选 D.(2)x25ky2k31 表示双曲线,5k 与 k3 一正一负,即(5k)(k3)0,解得 k5 或 k3.故选 D.【答案】(1)D(2)D【变式训练 1-1】(1)(马鞍山高二测试)已知点 P 的坐标满足 x12y12 x32y324,则动点 P 的轨迹是(
4、)A双曲线B双曲线的一支C两条射线D一条射线(2)若动点 P 到 F1(5,0)与 F2(5,0)的距离的差为8,则 P 点的轨迹方程是()A.x225y2161Bx225y2161C.x216y291Dx216y291【解析】(1)点 P 的坐标满足 x12y12 x32y324,动点 P(x,y)到 A(1,1)和 B(3,3)的距离之差等于 4,又 A(1,1)和 B(3,3)两点间的距离为|AB|4 2,动点 P 的轨迹方程是双曲线的一支(2)由双曲线定义知,P 点的轨迹是以 F1,F2为焦点的双曲线,且 2a8,a4,c5,b3.P 点的轨迹方程为x216y291.【答案】(1)B(
5、2)D知识点 2求双曲线的标准方程【例 2-1】求适合下列条件的双曲线的标准方程(1)焦点在 x 轴上,a3,c5;(2)与椭圆x225y251 有共同焦点,且过点(3 2,2)的双曲线的标准方程;(3)经过两点(3,4 2),94,5.【分析】对于(1),只需求出 b2即可;对于(2),(3)可设出双曲线的方程,代入条件即可【解】(1)a3,c5,b2c2a225916.又此双曲线焦点在 x 轴上,所求的双曲线的标准方程为x29y2161.(2)x225y251 的焦点坐标为(2 5,0),(2 5,0),由题意得,所求双曲线的焦点坐标为(2 5,0),设所求的双曲线的标准方程为x2a2y2
6、20a21.又(3 2,2)在双曲线上,18a2220a21,解得 a2202 10,所求的双曲线的标准方程为x2202 10y22 101.(3)设所求的双曲线的标准方程为 mx2ny21(其中 mn0)由题意得9m32n1,8116m25n1,得m19,n116.故所求的双曲线的标准方程为y216x291.【变式训练 2-1】已知椭圆x2a2y291(a0)与双曲线x24y231 有相同的焦点,则 a 的值为()A.2B 10C4D 34【解析】椭圆x2a2y291 与双曲线x24y231 有相同的焦点(7,0),a297,a216.又 a0,a4.【答案】C知识点 3双曲线定义及其标准方
7、程的应用【例 3-1】如图所示,若 F1,F2是双曲线x29y2161 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|PF1|PF2|32,试求F1PF2的面积【分析】(1)由双曲线的定义得|MF1|MF2|2a,则点 M 到另一焦点的距离易得;(2)结合已知条件及余弦定理即可求得面积【解】双曲线的标准方程为x29y2161,故 a3,b4,ca2b25.(1)由双曲线的定义得|MF1|MF2|2a6,又双曲线上一点 M 到它的一个焦点的距离等于 16,假设点 M 到另一个焦点的距离等于 x,则|16x|
8、6,解得 x10 或 x22.又 ca532,102,222,故点 M 到另一个焦点的距离为 10 或 22.(2)将|PF2|PF1|6,两边平方得|PF1|2|PF2|22|PF1|PF2|36,|PF1|2|PF2|2362|PF1|PF2|36232100.在F1PF2中,由余弦定理,得cos F1PF2|PF1|2|PF2|2|F1F2|22|PF1|PF2|1001002|PF1|PF2|0,F1PF290,SF1PF212|PF1|PF2|123216.【变式训练 3-1】已知双曲线过点(3,2)且与椭圆 4x29y236 有相同的焦点(1)求双曲线的标准方程;(2)若点 M 在
9、双曲线上,F1,F2是双曲线的左、右焦点,且|MF1|MF2|6 3,试判断MF1F2的形状【解】(1)椭圆的方程可化为x29y241,焦点在 x 轴上,且 c 94 5.故可设双曲线方程为x2a2y2b21(a0,b0)依题意得9a24b21,a2b25,解得 a23,b22.故双曲线的标准方程为x23y221.(2)不妨设 M 在双曲线的右支上,则有|MF1|MF2|2 3.又|MF1|MF2|6 3,解得|MF1|4 3,|MF2|2 3.又|F1F2|2c2 5,因此在MF1F2中,|MF1|边最长,由余弦定理可得cos MF2F1|MF2|2|F1F2|2|MF1|22|MF2|F1
10、F2|2 322 524 3222 32 52150)经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是_【解析】双曲线 x2y2b21 过点(3,4),916b21,b22,又 a21,焦点在 x 轴上,渐近线方程为 y 2x.【答案】y 2x知识点 5利用双曲线的性质求双曲线的标准方程【例 5-1】根据下列条件,求双曲线的标准方程(1)焦点在 y 轴上,实轴长为 10,离心率为125;(2)焦距为 10,实轴长是虚轴长的 2 倍;(3)与双曲线y23x21 共渐近线,焦点坐标为(2,0)【分析】对于(1)只需根据题目条件求出 b2即可;对于(2),由于焦点所在的坐标轴不确定,故需分情况讨论;对于(
11、3),利用两双曲线共渐近线求解【解】(1)由题意得 2a10,a5,又 eca125,c12.b2c2a214425119.又焦点在 y 轴上,所求的双曲线的标准方程为y225x21191.(2)由题意得 c5,a2b,又 a2b2c2,5b225,b25,a220.当焦点在 x 轴上时,双曲线的标准方程为x220y251;当焦点在 y 轴上时,双曲线的标准方程为y220 x251.(3)设所求的双曲线方程为y23x2(0),焦点在 x 轴上,0,方程再化为x2y231.又焦点坐标为(2,0),44,1,故所求双曲线的标准方程为 x2y231.【变式训练 5-1】求适合下列条件的双曲线的标准方
12、程(1)焦点在 x 轴上,虚轴长为 8,离心率为53;(2)两顶点间的距离为 6,两焦点的连线被两顶点和中心四等分【解】(1)由题意,得 2b8,eca53,b4,c53a,代入 c2a2b2,得 a29.又该双曲线焦点在 x 轴上,双曲线的标准方程为x29y2161.(2)由已知得 2a6,2c4a,a3,c6.b2c2a236927.所求的双曲线方程为x29y2271 或y29x2271.知识点 6双曲线的离心率问题【例 6-1】(1)设 F1,F2分别为双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的左,右焦点,双曲线上存在一点 P 使得(|PF1|PF2|)2b23ab,则该双曲线的离心率为(
13、)A.2B 15C4D 17(2)双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的两个焦点为 F1,F2,若 P 为其上一点,且|PF1|2|PF2|,则双曲线离心率的取值范围是_【分析】对于(1),根据双曲线的定义得到 a,b,c 的关系式,再求离心率;对于(2),欲求离心率的取值范围,可利用|PF1|或|PF2|的范围求解【解析】(1)根据已知条件,知|PF1|PF2|2a,所以 4a2b23ab,所以 b4a,所以双曲线的离心率 ecaa2b2a2 17.(2)P 为双曲线上一点,|PF1|2|PF2|,又|PF1|PF2|2a,|PF2|2a,又|PF2|ca,即 2aca,eca3.又 e1
14、,1e3.【答案】(1)D(2)1e3【变式训练 6-1】(1)(北京卷)已知双曲线x2a2y21(a0)的离心率是 5,则 a()A.6B4C2D12(2)(全国卷)双曲线 C:x2a2y2b21(a0,b0)的一条渐近线的倾斜角为 130,则双曲线 C 的离心率为()A2sin 40B2cos 40C.1sin 50D1cos 50【解析】(1)由题意,得 e 5caa21a 5,5a2a21,解得 a12.(2)由题意,得 kbatan 130,batan 50,即c2a2a2sin250cos250,e2sin250cos25011cos250,e1cos 50.【答案】(1)D(2)
15、D知识点 7直线与双曲线的位置关系【例 7-1】已知过点 P(0,1)的直线 l 与双曲线 x2y241 只有一个公共点,求直线 l 的斜率 k 的值【分析】欲解此题,需将直线与双曲线联立,再利用所得的方程求解【解】设直线 l 的斜率为 k,则 l 的方程为 ykx1.由ykx1,x2y241,得(4k2)x22kx50.当 4k20,即 k2 时,此时的直线与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线只有一个公共点;当 4k20 时,由4k24(4k2)(5)0,解得 k 5.综上,得直线 l 的斜率 k 的值为2 或 5.【变式训练 7-1】(龙岩一中月考)斜率为 2 的直线 l 过双曲线 C:x2
16、a2y2b21(a0,b0)的右焦点,且与双曲线的左、右两支都相交,则双曲线的离心率 e 的取值范围是()A2,)B(1,3)C(1,5)D(5,)【解析】依题意,斜率为 2 的直线 l 过双曲线 C:x2a2y2b21 的右焦点且与双曲线的左、右两支分别相交,结合图形分析可知,双曲线的一条渐近线的斜率ba必大于 2,即 b2a,因此该双曲线的离心率 ecaa2b2a21b2a2 14 5.【答案】D知识点 8弦长问题【例 8-1】(福州检测)已知双曲线 C:x2a2y2b21(a0,b0)的离心率为 5,虚轴长为 4.(1)求双曲线的标准方程;(2)过点(0,1),倾斜角为 45的直线 l
17、与双曲线 C 相交于 A,B 两点,O 为坐标原点,求OAB 的面积【分析】第(1)问,直接由 eca和 c2a2b2,求出 a2,b2;第(2)问,由 l 与 C 联立,消去 y,利用韦达定理和弦长公式可求|AB|,再由点到直线的距离公式求OAB 的高,最后求面积【解】(1)依题意可得ca 5,2b4,c2a2b2,解得 a1,b2,c 5,双曲线的标准方程为 x2y241.(2)由题意,得直线 l 的方程为 yx1,设 A(x1,y1),B(x2,y2),由yx1,x2y241,可得 3x22x50,由韦达定理,可得 x1x223,x1x253,|AB|1k2x1x224x1x2 2492
18、038 23,原点到直线 l 的距离为 d22,SOAB12|AB|d128 232243.【变式训练 8-1】已知双曲线 C:x2y21 及直线 l:ykx1.(1)若 l 与 C 有两个不同的交点,求实数 k 的取值范围;(2)若 l 与 C 交于 A,B 两点,O 是坐标原点,且AOB 的面积为 2,求实数 k 的值【解】(1)若双曲线 C 与直线 l 有两个不同的交点,则方程组x2y21,ykx1有两个不同的实数根,整理得(1k2)x22kx20,所以1k20,4k281k20.解得 2k 2且 k1.即双曲线 C 与直线 l 有两个不同的交点时,实数 k 的取值范围是(2,1)(1,
19、1)(1,2)(2)设交点 A(x1,y1),B(x2,y2),直线 l 与 y 轴交于点 D(0,1),由(1)知,C 与 l 联立的方程为(1k2)x22kx20,所以x1x22k1k2,x1x221k2.当 A,B 在双曲线的一支上且|x1|x2|时,SOABSOADSOBD12(|x1|x2|)12|x1x2|;当 A,B 在双曲线的两支上且 x1x2时,SOABSOADSOBD12(|x1|x2|)12|x1x2|.所以 SOAB12|x1x2|2,所以(x1x2)2(x1x2)24x1x2(2 2)2,即2k1k2 281k28,解得 k0 或 k62.又因为 2k 2,且 k1,
20、所以当AOB 的面积为 2时,实数 k 的值为 0 或62.知识点 9中点弦问题【例 9-1】(吉林实验中学检测)已知双曲线 C:x2a2y2b21(a0,b0)的离心率为 3,且a2c23.(1)求双曲线 C 的方程;(2)已知直线 xym0 与双曲线 C 交于不同的两点 A,B 且线段 AB 的中点 P 在圆 x2y25 上,求 m的值【分析】由于 P 为中点,可利用点差法求解【解】(1)由题意,得ca 3,a2c23,解得a63,c 2.b2c2a222343,双曲线 C 的方程为3x223y241.(2)由3x223y241,xym0,得 3x26mx3m240.设 A(x1,y1),
21、B(x2,y2),x1x22m,又中点 P 在直线 xym0 上,中点 P 坐标为(m,2m),代入 x2y25 得,m1,满足判别式0.m 的值为1.【变式训练 9-1】双曲线 C:x2y22 右支上的弦 AB 过右焦点 F.(1)求弦 AB 的中点 M 的轨迹方程;(2)是否存在以 AB 为直径的圆过原点 O?若存在,求出直线 AB 的斜率 k 的值若不存在,则说明理由【解】(1)设中点 M 的坐标为(x,y),(x2),A(x1,y1),B(x2,y2)双曲线 x2y22 的焦点 F 的坐标为(2,0)kAByx2,又x21y212,x22y222,x21x22y21y22,(x1x2)
22、(x1x2)(y1y2)(y1y2),kyx.yx2yx,y2x22x,(x2)当 x2 时,AB 与 x 轴垂直,AB 的中点 M 的轨迹方程为 x22xy20,(x2)(2)假设存在,设 A(x1,y1),B(x2,y2),lAB:yk(x2),由已知得 OAOB,x1x2y1y20,(1k2)x1x22k2(x1x2)4k20,(*)由x2y22,ykx2得(1k2)x24k2x4k220.所以 x1x24k2k21,x1x24k22k21(k21)代入(*)式,化简得 k210 无解所以这样的圆不存在名师导练3.2.1双曲线及其标准方程A 组-应知应会1双曲线x29y2m1 的焦距为
23、10,则实数 m 的值为()A4B16C16D81【解析】由 2c10,得 c5,9m25,m16.【答案】B2双曲线方程为 x22y21,则它的右焦点坐标为()A.22,0B52,0C.62,0D(3,0)【解析】双曲线方程 x22y21 的标准方程为 x2y2121,c211232,c62,右焦点的坐标为62,0.【答案】C3若 M 在双曲线x216y241 上,双曲线的两个焦点分别为 F1,F2,且|MF1|3|MF2|,则|MF1|的值为()A4B8C12D24【解析】根据双曲线的定义,可知|MF1|MF2|2|MF2|2a8,|MF2|4,|MF1|3|MF2|12.【答案】C4已知
24、 F1,F2为双曲线 C:x2y21 的左、右焦点,P 点在双曲线 C 上,F1PF260,则 P 到 x轴的距离为()A.32B62C.3D 6【解析】设 P(x,y),|PF1|m,|PF2|n,不妨设 mn;则|PF1|PF2|mn2.在F1PF2中,|F1F2|2 2,由余弦定理,得(2 2)2m2n22mncos 60,即 8(mn)2mn,mn4.由F1PF2的面积公式,得122 2|y|12mnsin 60,|y|62.【答案】B5已知点 M(3,0),N(3,0),B(1,0),动圆 C 与直线 MN 相切于点 B,过 M,N 与圆 C 相切的两直线相交于点 P,则点 P 的轨
25、迹方程为()Ax2y281(x1)Bx2y281(x0)Dx2y2101(x1)【解析】设圆与直线 PM,PN 分别相切于 E,F,则|PE|PF|,|ME|MB|,|NB|NF|.|PM|PN|PE|ME|(|PF|NF|)|MB|NB|422|MN|b,点 P 的轨迹是以 M(3,0),N(3,0)为焦点的双曲线的右支,且 a1,c3,b28.故点 P 的轨迹方程是 x2y281(x1)【答案】A6已知点 F1(2,0),F2(2,0),动点 P 满足|PF2|PF1|2,当点 P 的纵坐标为12时,点 P 到坐标原点的距离是()A.62B32C.3D2【解析】由题意,可得点 P 的轨迹为
26、焦点在 x 轴的双曲线的右支 c 2,a1,b c2a21,双曲线的标准方程为 x2y21(x1)把 y12代入 x2y21,得 x52.点 P 的坐标为52,12,点 P 到原点的距离为52212262.【答案】A7 已知 P 是双曲线x264y2361 上一点,F1,F2是双曲线的两个焦点,若|PF1|17,则|PF2|的值为_【解析】由双曲线方程可知 a8,c 643610,|PF2|PF1|2a1ca,不符合题意,|PF2|PF1|2a171633.【答案】338中心在原点,实轴在 y 轴上,一个焦点为直线 3x4y240 与坐标轴的交点的等轴双曲线方程是_【解析】由题意中心在原点,实
27、轴在 y 轴上,一个焦点为直线 3x4y240 与坐标轴的交点,令 x0,解得 y6,故得到 c6,2a236,a218,所求等轴双曲线方程是 y2x218.【答案】y2x2189已知定点 A,B,且|AB|4,动点 P 满足|PA|PB|3,则|PA|的最小值为_【解析】由|PA|PB|3|AB|4 知 P 点的轨迹是以 A,B 为焦点的双曲线的一支,所以 2a3,2c4,所以 a32,c2,所以|PA|minac72.【答案】7210(马鞍山测试)已知ABC 的两个顶点 A,B 分别为椭圆 x25y25 的左,右焦点,且三角形三内角A,B,C 满足 sin Bsin A12sin C.(1
28、)求|AB|;(2)求顶点 C 的轨迹方程【解】(1)椭圆 x25y25 化为标准方程为x25y21.可得 a25,b21,c24.即可得 A(2,0),B(2,0),|AB|4.(2)sin Bsin A12sin C,由正弦定理可得,|CA|CB|12|AB|2n,由椭圆及双曲线的定义有|PF1|PF2|2 m,|PF1|PF2|2 p,两式分别平方相减,可得|PF1|PF2|mp.【答案】C3.2.2双曲线的简单几何性质A 组-应知应会1(大庆市模拟)已知双曲线x29y241,则该双曲线的渐近线方程为()A9x4y0B4x9y0C3x2y0D2x3y0【解析】令x29y240,得 4x2
29、9y2,2x3y,渐近线方程为 2x3y0.【答案】D2双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的离心率为 3,则其渐近线方程为()Ay 2xBy 3xCy22xDy32x【解析】e 3,e2c2a2a2b2a21b2a23.ba 2,渐近线方程为 y 2x.【答案】A3(淮北市第一中学月考)F1,F2分别是双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的左、右焦点,过点 F1的直线 l 与双曲线的左右两支分别交于 A,B 两点,若ABF2是等边三角形,则该双曲线的离心率为()A.2B 3C.5D 7【解析】设等边三角形边长|BF2|m,且设|AF1|x,根据双曲线的定义有 mxmmx2a,解得m4a,
30、x2a.在BF1F2中,由余弦定理,得(2c)2(6a)2(4a)226a4acos3,化简得 4c228a2,即 e 7.【答案】D4已知双曲线y2a2x2b21(a0,b0)的两个焦点分别为 F1,F2,以线段 F1F2为直径的圆与双曲线的一条渐近线的交点为(4,3),则此双曲线的方程为()A.y29x2161By24x231C.y216x291Dy23x241【解析】由已知,得c32425,ab34,a2b2c2,解得 a3,b4.双曲线方程为y29x2161.【答案】A5 点 P 在双曲线x2a2y2b21(a0,b0)上,F1,F2是这条双曲线的两个焦点,F1PF290,且F1PF2
31、的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是()A2B3C4D5【解析】不妨设|PF2|,|PF1|,|F1F2|分别为 md,m,md,(d0),由题意,得mmd2a,md2m2md2,md2c,解得 m4d8a,2c5d,eca52dd25.【答案】D6设 F1,F2分别是双曲线 M:x2a2y2b21(a0,b0)的左、右焦点,过点 F1且垂直于 x 轴的直线与双曲线 M 交于 A,B 两点,若点 F2满足F2AF2B0,则双曲线的离心率 e 的取值范围是()A1e 21C1e 2【解析】由双曲线的对称性可知,ABF2是等腰三角形,且AF2B 是钝角,所以4AF2F112AF2B1,即|A
32、F1|F1F2|1.又|AF1|b2a,所以b22ac1,即 c2a22ac,化简得 e22e10,解得 e 21 或 e1 2(舍去)【答案】B7若双曲线x2a2y241(a0)的离心率为52,则 a_.【解析】由已知,得 eca52,c52a.又 c2a24,54a2a24,a216.又 a0,a4.【答案】48已知双曲线 C1:x2a2y2b21(a0,b0)与双曲线 C2:x24y2161 有相同的渐近线,且 C1的右焦点F(5,0),则 a_,b_.【解析】x2a2y2b21 的渐近线方程为 ybax,又x24y2161 的渐近线方程为 y2x,ba2,即 b2a.又 C1的右焦点
33、F(5,0),a2b25a25,a21,a1,b2.【答案】129 设双曲线C:x2a2y2b21(a0,b0)经过点(4,1),且与y2x241具有相同渐近线,则C的方程为_;渐近线方程为_【解析】由题意,得16a21b21,ba12,解得a212,b23,双曲线 C 的方程为x212y231,渐近线方程为 y12x.【答案】x212y231y12x10求满足下列条件的双曲线的标准方程(1)已知双曲线的一条渐近线方程为 x 3y0,且与椭圆 x24y264 共焦点;(2)与双曲线x29y2161 有共同渐近线,且经过点(3,2 3)【解】(1)解法一:椭圆方程可化为x264y2161,易得焦
34、点是(4 3,0)设双曲线方程为x2a2y2b21(a0,b0),其渐近线方程是 ybax,则ba33.代入 a2b2c248,解得 a236,b212.所以所求双曲线的标准方程为x236y2121.解法二:由于双曲线的一条渐近线方程为 x 3y0,则另一条渐近线为 x 3y0.已知双曲线的焦点在 x 轴上,可设双曲线的方程为 x23y2(0),即x2y231.由椭圆方程x264y2161,知 c2a2b2641648.因为双曲线与椭圆共焦点,则348,所以36.所以所求双曲线的标准方程为x236y2121.(2)设所求双曲线方程为x29y216(0),将点(3,2 3)代入双曲线方程,得99
35、1216,解得14.所以所求双曲线的标准方程为4x29y241.11(1)已知双曲线的渐近线方程为 y34x,求双曲线的离心率;(2)双曲线的离心率为 2,求双曲线的两渐近线的夹角【解】(1)双曲线的渐近线为 y34x,ba34或ab34.又 eca1ba2,当ba34时,e54;当ab34时,e53.(2)eca 2,a2b2a 2,ab,双曲线渐近线方程为 yx,双曲线的两条渐近线的夹角为 90.12 设双曲线x2a2y2b21(ba0)的半焦距为 c,直线 l 过(a,0),(0,b)两点,且原点到直线 l 的距离为34c,求双曲线的离心率【解】由直线 l 过(a,0),(0,b)两点,
36、得 l 的方程为 bxayab0,由原点到 l 的距离为34c,得aba2b234c,将 b c2a2代入 3c2a2 216c2a2160,即 3e416e2160,e2 33或 e2.ba0,ecaa2b2a21ba2 2,e2 33应舍去,故所求离心率为 2.B 组-素养提升(全国卷)设 F 为双曲线 C:x2a2y2b21(a0,b0)的右焦点,O 为坐标原点,以 OF 为直径的圆与圆 x2y2a2交于 P,Q 两点若|PQ|OF|,则双曲线 C 的离心率为()A.2B 3C2D 5【解析】以 OF 为直径的圆 xc22y2c24,减去 x2y2a2得,cxa2,即 xa2c为两圆公共
37、弦方程,弦长为 c,半弦长c2,O 到 xa2c的距离为a2c,半径为 a,三者满足勾股定理,c24a4c2a2,化简得,c44a44a2c20,解得 c22a2,e 2.【答案】A3.2.3直线与双曲线的位置关系A 组-应知应会1(哈尔滨三中二模)已知双曲线 C:x2a2y2b21(a0,b0)的渐近线经过圆 E:x2y22x4y0 的圆心,则双曲线 C 的离心率为()A.5B52C2D 2【解析】圆 E:x2y22x4y0 的圆心为 E(1,2),双曲线 C:x2a2y2b21 的渐近线为 ybax,由题意,得ba2,离心率 eca1ba2 14 5.【答案】A2过双曲线 x2y221 的
38、右焦点 F 作直线 l 交双曲线于 A,B 两点,若|AB|4,则这样的直线 l 有()A1 条B2 条C3 条D4 条【解析】双曲线的两个顶点之间的距离是 2,小于 4,当直线与双曲线左右两支各有一个交点时,过双曲线的焦点一定有两条直线使得两交点之间的距离等于 4;当直线与实轴垂直时,有 3y221,解得 y2,此时直线 AB 的长度是 4,即只与右支有交点的弦长为 4 的线仅有一条综上,有三条直线满足|AB|4.【答案】C3(龙岩一中月考)已知双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的两个顶点分别为 A,B,点 P 为双曲线上除 A,B外任意一点,且点 P 与点 A,B 连线的斜率分别为 k
39、1、k2,若 k1k23,则双曲线的渐近线方程为()AyxBy 2xCy 3xDy2x【解析】根据题意得到 A(a,0),B(a,0),设点 P 为(x,y),根据题意得到 3y2x2a2,则x2a2y23a21,从而渐近线方程为x2a2y23a20,化简为 y 3x.【答案】C4若圆(x 3)2(y1)23 与双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的一条渐近线相切,则此双曲线的离心率为()A.2 33B72C2D 7【解析】因为圆(x 3)2(y1)23 的圆心为(3,1),半径为 3,由图(图略)得该圆与渐近线 ybax相切,所以 d|3ba|b2a2 3,所以3ba,即ba33.又因为
40、e21b2a243,所以 e2 33.【答案】A5若斜率存在且过点 P1,ba 的直线 l 与双曲线x2a2y2b21(a0,b0)有且仅有一个公共点,且这个公共点恰是双曲线的左顶点,则双曲线的实轴长等于()A2B4C1 或 2D2 或 4【解析】因为直线斜率存在,则过 P1,ba 与左顶点的直线必与 ybax 平行,所以有baa1ba,解得 a2.所以实轴长为 4.【答案】B6已知直线 y12x 与双曲线x29y241 交于 A,B 两点,P 为双曲线上不同于 A,B 的点,当直线 PA,PB 的斜率 kPA,kPB存在时,kPAkPB()A.49B12C.23D与 P 点位置有关【解析】由
41、题意可设 A(x0,y0),B(x0,y0),P(x,y),kPAkPByy0 xx0yy0 xx0y2y20 x2x204x2914x2091x2x2049x2x20 x2x2049.【答案】A7已知直线 l:ykx 与双曲线 4x2y216,若直线 l 与双曲线有两个公共点,则实数 k 的取值范围是_【解析】由ykx,4x2y216,得(4k2)x2160,由题意,得当 4k20,即2k2 时直线与双曲线有两个公共点【答案】(2,2)8(北京西城区二模)双曲线 C:y29x2161 的焦距是_;若圆(x1)2y2r2(r0)与双曲线 C 的渐近线相切,则 r_.【解析】由双曲线 C:y29
42、x2161,知 c291625,c5,2c10.双曲线 C 的一条渐近线方程为 y34x,即 3x4y0.因为圆与 3x4y0 相切,所以|3140|3242r,所以 r35.【答案】10359(吉林实验中学期中)已知直线 y33x2 与双曲线x212y231 的右支交于 A,B 两点,且在双曲线的右支上存在点 C,使OAOBtOC,则 t 的值_【解析】设 A(x1,y1),B(x2,y2),C(x0,y0),由OAOBtOC,得 x1x2tx0,y1y2ty0,由直线 y33x2 与双曲线x212y231 方程联立,可得 x216 3x840,x1x216 3,y1y23316 3412,
43、x0y04 33,x2012y2031,解得 x04 3,y03,t4.【答案】410已知双曲线x23y2b21(b0)的右焦点为(2,0)(1)求双曲线的方程;(2)求双曲线的渐近线与直线 x2 围成的三角形的面积【解】(1)双曲线x23y2b21 的右焦点为(2,0),c2,a 3,b2c2a2431.双曲线的方程为x23y21.(2)由(1),得 a 3,b1,双曲线x23y21 的渐近线方程为 y33x,令 x2,得 y2 33.设直线 x2 与渐近线 y33x 的交点为 A,B,则|AB|433.直线 x2 与渐近线 y33x 围成的三角形面积为 S1243324 33.11(平顶山
44、期末调研)已知双曲线 C 的渐近线方程为 y33x,右焦点坐标为(2,0),O 为坐标原点(1)求双曲线 C 的标准方程;(2)若直线 l:ykx 2与双曲线 C 恒有两个不同的交点 A 和 B,且OAOB0,试求实数 k 的取值范围【解】(1)由题意,ba33,即 a 3b,又 c2,c243b2b24b2,b21,a23,则双曲线 C的标准方程为x23y21.(2)直线 l:ykx 2与双曲线 C 恒有两个不同的交点,方程组x23y23,ykx 2恒有两组不同的实数解,方程(13k)2x26 2kx90 有两个不同实根,13k20,72k23613k20,k20,x1x2y1y2(1k2)
45、x1x2 2k(x1x2)20,(1k2)913k2 2k6 2k13k223k273k210,可得 k213,k20,b0)的左、右焦点分别为 F1,F2,过 F1的直线与双曲线 C的两条渐近线分别交于 A,B 两点若F1AAB,F1BF2B0,则双曲线 C 的离心率为_【解析】如图,由题意,可设 Bx0,bax0(x00),F1(c,0),F2(c,0),F1Bx0c,bax0,F2Bx0c,bax0.F1BF2B0,(x0c)(x0c)b2a2x200,(a2b2)x20c2a2,即 c2x20c2a2,x20a2,即 x0a,B(a,b)又F1AAB,A 为 F1B 的中点,Aac2,b2.又A 在渐近线 ybax 上,b2baac2,2ac,即 eca2.【答案】2
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