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文档简介
专题8.6双曲线(举一反三讲义)
【全国通用】
【题型1双曲线的定义及其应用】...........................................................................................................................4
【题型2双曲线的标准方程】...................................................................................................................................6
【题型3曲线方程与双曲线】...................................................................................................................................8
【题型4求双曲线的轨迹方程】.............................................................................................................................10
【题型5双曲线的焦点、焦距、长轴、虚轴】.....................................................................................................13
【题型6双曲线中的焦点三角形问题】.................................................................................................................14
【题型7双曲线的渐近线方程】.............................................................................................................................17
【题型8求双曲线的离心率或其取值范围】.........................................................................................................19
【题型9与双曲线有关的最值问题】.....................................................................................................................21
【题型10双曲线的实际应用】...............................................................................................................................23
1、双曲线
考点要求真题统计考情分析
2023年新高考I卷:第16题,5
分
2023年全国甲卷(文数):第8双曲线的方程及其性质是圆锥
题,5分曲线中的重要内容,是高考命题的重
(1)了解双曲线的定义、几何图2023年北京卷:第12题,5分点内容.从近几年的高考情况来看,
形和标准方程2023年天津卷:第9题,5分主要考查双曲线的定义、方程与简单
(2)掌握双曲线的几何性质(范2024年新高考I卷:第12题,5几何性质等知识,主要以单选题、多
围、对称性、顶点、渐近线、分选题、填空题的形式出现,难度不大,
离心率)2024年全国甲卷(理数):第5复习时要加强这方面的训练.
(3)了解双曲线的简单应用题,5分与向量等知识结合综合考查也
2025年全国一卷:第3题,5分是高考命题的一个趋势,需要学会灵
2025年全国二卷:第11题,6分活求解.
2025年北京卷:第3题,4分
2025年天津卷:第9题,5分
知识点1双曲线的方程及其性质
1.双曲线的定义
双曲线的定义:平面内与两个定点的距离的差的绝对值等于非零常数(小于)的点的轨迹叫作双
曲线.这两个定点叫作双曲线的焦点,两焦点间的距离叫作双曲线的焦距.
2.双曲线的标准方程
双曲线的标准方程与其在坐标系中的位置的对应关系:
双曲线在坐标
系中的位置
标准方程
焦点坐标F1(-c,0),F2(c,0)F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c的关系
3.双曲线的简单几何性质
双曲线的一些几何性质:
图形
标准方程
范围x≥a或x≤-a,y∈Ry≥a或y≤-a,x∈R
对称性关于x轴、y轴对称,关于原点中心对称
顶点A1(-a,0),A2(a,0)A1(0,-a),A2(0,a)
半轴长实半轴长为a,虚半轴长为b
离心率
渐近线方程
4.双曲线的离心率
(1)定义:双曲线的焦距与实轴长的比,叫作双曲线的离心率.
(2)双曲线离心率的范围:e>1.
(3)离心率的意义:离心率的大小决定了渐近线斜率的大小,从而决定了双曲线的开口大小.
因为=,所以e越大,越大,则双曲线的开口越大.
(4)等轴双曲线的两渐近线互相垂直,离心率e=.
知识点2双曲线方程的求解方法
1.双曲线方程的求解
(1)用定义法求双曲线的标准方程
根据双曲线的定义,确定的值,结合焦点位置可写出双曲线的标准方程.
(2)用待定系数法求双曲线的标准方程
用待定系数法求双曲线的标准方程时,先确定焦点在x轴还是y轴上,设出标准方程,再由条件确定a2,
b2的值,即“先定型,再定量”,如果焦点的位置不好确定,可将双曲线的方程设为或
,再根据条件求解.
(3)与双曲线有相同渐近线时,可设所求双曲线方程为.
知识点3双曲线的焦点三角形
1.双曲线的焦点三角形
(1)焦点三角形的概念
设P是双曲线上一点,F1,F2为双曲线的焦点,当点P,F1,F2不在同一条直线上时,它们构成一个焦点三角形,
如图所示.
(2)求双曲线中的焦点三角形△PF1F2面积的方法
方法一:①根据双曲线的定义求出||PF1|-|PF2||=2a;
②利用余弦定理表示出|PF1|、|PF2|、|F1F2|之间满足的关系式;
③通过配方,利用整体的思想求出|PF1|·|PF2|的值;
④利用公式,求得面积.
方法二:利用公式,求得面积.
(3)焦点三角形的常用结论
若P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则,其
中θ为.
知识点4双曲线的离心率或其范围的解题策略
1.求双曲线离心率或其取值范围的方法
(1)直接求出a,c的值,利用离心率公式直接求解.
(2)列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助于消去b,转化为含有e的方程(或不等式)求解.
知识点5双曲线中的最值问题的解题策略
1.双曲线中的最值问题
求解此类问题一般有以下两种思路:
(1)几何法:若题目中的条件和结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何
法.解题的关键是能够准确分析出最值问题所隐含的几何意义,并能借助相应曲线的定义求解.
(2)代数法:若题目中的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可建立目标函数,将目标变量表示为一
个(或多个)变量的函数关系式,然后根据函数关系式的特征选用配方法、判别式法,应用基本不等式以及三
角函数的最值求法求出最大值、最小值或范围,但要注意自变量的取值范围对最值的影响.
【方法技巧与总结】
1.双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.
2.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,.
3.同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于实轴的弦),其长为.
4.与双曲线有共同渐近线的双曲线方程可表示为(t≠0).
【题型1双曲线的定义及其应用】
【例】(高二下河南阶段练习)双曲线:上的点到右焦点的距离为,则它到左焦
124-25··2219
��
点的距离为()�25−144=1�
A.9B.7C.9或29D.7或19
【答案】C
【解题思路】根据双曲线的定义来求解点到左焦点的距离.
【解答过程】对于双曲线,�可得,则
22.
��2
设双曲线的左右焦点分别�为:25−144,=已1知点到�右=焦2点5的�距=离5为19,即.
根据双曲线的定义�1,�2�,则有�2.|��2|=19
||��1|−|��2||=2�=10|��1−19|=10
可得或.
当��1−19=1时0,��1−19=−10;
当��1−19=10时,��1=10+19=29.
所以��点1−到1左9焦=点−1的0距离为��1或=−1.0+19=9
故选:C�.929
【变式】(北京模拟预测)双曲线:,焦距为,左右焦点分别为,,
1-12025··2210M
��
2
�1612
为E上一点满足,则(�)−=1�>0��
A.13��1B=.71或1�3�2=C.10D.4或10
【答案】A
【解题思路】根据双曲线焦距可求出a的值,结合题意判断M点位置,利用双曲线定义即可求得答案.
【解答过程】由题意知双曲线:,焦距为,
2210
��
2
故,则��−16=1�>0,
222
由2�=10,�=5�=�,−�=25−,1得8=9,∴�=或3,
结合��1−��2=2�=6,则�M�1在=双7曲线左�支�上2,=1��2=13
由于��1=7<�,+故�=8,
故选:1A<.�+�=8��2=13
【变式】(高二上云南曲靖期末)双曲线上一点到它的一个焦点的距离为,那么点
1-224-25··24
2�
到另一个焦点的距离为()�−16=1�
�A.2B.6C.2或6D.4
【答案】B
【解题思路】根据双曲线的定义求出点到另一个焦点的距离,再结合双曲线的性质舍去不符合条件的值.
【解答过程】双曲线,�
2.
2�
设双曲线的两个焦点�为−16,=1,已�知=1,由双曲线定义,即
.�1�2|��1|=4||��1|−|��2||=2�=2×1=2|4−
|当��2||=2时,可得;
当4−|��2|=2时,可得|��2|=4−2=2.所以或.
在双4曲−线|��中2|,=双−曲2线上的点到|�焦�2点|=的4距+离2存=在6最小值|�,�2这|=个6最小2值为.
�−�
对于双曲线,可得
22.
��
2222
14
那么−=1,因为�=1,+4=1+,1所6以=17.
这就说�−明�双=曲线17上−的1点到焦点1的6距=离4不可17能>为16,所以要1舍7去−1>4−1=这3个>2值.
因此,即点到另一个焦点的距离等于2.|��2|=2
故选:|��B2.|=6�6
【变式】(河北邢台二模)若点是双曲线:上一点,,分别为的左、右焦点,
1-32024··PC22C
��
16912
则“”是“”的()−=1��
�A�.1既=不8充分也��不2必=要1条6件B.必要不充分条件
C.充要条件D.充分不必要条件
【答案】D
【解题思路】首先求得焦半径的最小值,然后结合双曲线定义以及充要条件的定义即可得解.
【解答过程】,
22
当点在左支�时=,4,�=的3,最�=小值4为+3=5,
当点�在右支时,��1的最小值为�−�=1,
因为�,则�点�1在双曲线的左�+支�上=,9
由双曲��线1的=定8义�,解得;
当,点��在2左−支�时�1,=��2−;8=在2右�支=时8,��2=;1推6不出;
故为��充2分=不1必6要条�件,��1=8��1=24��1=8
故选:D.
【题型2双曲线的标准方程】
【例】(北京海淀一模)若双曲线上的一点到焦点的距离比到焦点
22025··22
��
22
的距离大,则该双曲线的方程为(�−)�=1(�>0,�>0)(−5,0)
(5,0).�...
A2B2C2D2
�2�22�2�
【答案】D4−�=12−�=1�−2=1�−4=1
【解题思路】根据题意及双曲线的定义可知,,再结合,求出,即可求出结果.
222
【解答过程】由题知,根据题意,由双2�曲=线�的定�=义知5,�又+�=�,�,�
222
所以,得到�=5,所以双曲线的方程为2�=�,�+�=�
2
2222�
5�=5�=1,�=4�−4=1
故选:D.
【变式】(江苏淮安模拟预测)双曲线与双曲线:的渐近线相同,且过点,
2-12025··2
�2
12
则双曲线的方程为()��4−�=12,2
1
.�.
A2B2
�22�
4−�=1�−4=1
..
C22D
��232
【答案】B2−2=1�−2�=1
【解题思路】利用待定系数法设的方程为,,代入即可得到答案
2.
�2
�14−�=��≠02,2
【解答过程】设双曲线的方程为,,
2
�2
�14−�=��≠0
代入点,则,
2
22
2,24−2=�=−1
则方程为,即
22.
�22�
故选:B.4−�=−1�−4=1
【变式】(宁夏石嘴山模拟预测)双曲线与椭圆有公共的焦点,且的离心率是,则
2-22025··222
��
62
C的标准方程是()�+=1�
....
A2B2C22D22
2�2�����
【答案】A�−3=1�−3=14−12=14−12=1
【解题思路】根据椭圆的焦点坐标求出双曲线的焦点坐标,再由双曲线的离心率求出,根据关系求出
2
后即可得解.��,�,��
【解答过程】椭圆的焦点为,
22
��
所以双曲线的焦点6+为2=1且焦点在±轴2,上0,即,
因为的离心�率是2,所±以2,0,即�,�=2
�
��=�=2�=1
所以,故双曲线的标准方程为
2.
2222�
故选:�A=.�−�=3��−3=1
【变式】(四川雅安一模)已知为双曲线的左、右焦点,点在
2-32025··22
��
1222
上,若,�,�的面积为�:�−,�则=1的(�方>程0为,�(>0))��
�1�=2�2�∠��1�2=30°,△��1�263�
..
A22B22
����
9−6=13−6=1
..
C22D22
����
【答案】B6−9=16−3=1
【解题思路】先根据双曲线的定义求出,在中,利用正弦定理求出,再根据三角
形的面积公式求出,利用勾股定理可�求2�得,�,1�进而可△求�出�1答�2案.��2�1
22
【解答过程】因为�,所以�,
又因为点在上,�所1�以=2�2��1�,>�2�
即��,�所1�以−�2�=2�,
2221
在2��−中�,�由正=弦2�定理得��=2�,��=,4�
��2��1
△��1�2sin∠��1�2=sin∠��2�1
所以,
��1sin30°
212
又sin∠���=��,所=以1,故,
212112
则0°<∠���<180°∠���=90°,∠所�以��=6,0°
122
△��1�212
则�=2����sin60°=23�=63�=3,所以,
22222222
所以�1�2=2�=,��1−��2=16�−4�=12�=36�=9
222
所以�的=方�程−为�=6
22.
��
故选:�B.3−6=1
【题型3曲线方程与双曲线】
【例】(新疆模拟预测)是方程表示双曲线的()
32025··“”“22”
��
A.充分不必要条件�>4B.�必−要1−不�充−4分=条1件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解题思路】根据给定条件,求出方程表示双曲线的充要条件,再利用充分条件、必要条件的定义判断即可.
【解答过程】表示双曲线时,
22
��
等价于�−1−�−4=1,解得或.
因为由�−1可�推−出4>0或�,>但4是由�<1或,不能推出,
所以�>4是方程�>4�<1表示双曲线�>的4充分�不<必1要条件�>4
“”“22”.
��
故选:�A>.4�−1−�−4=1
【变式】(高二上河南许昌期末)若方程表示双曲线,则的取值范围是()
3-124-25··22
��
A.或B.�+4+�−7=1�
C.�<−7或�>4D.−7<�<4
【答案】�D<−4�>7−4<�<7
【解题思路】对双曲线的焦点位置进行分类讨论,可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值
范围.��
【解答过程】若方程表示的曲线是焦点在轴上的双曲线,则,解得;
22
��
�+4>0
�+4+�−7=1�−4<�<7
若方程表示的曲线是焦点在轴上的双曲线,则,�无−解7<0
22.
��
�+4<0
�+4+�−7=1�
综上所述,.�−7>0
故选:D.−4<�<7
【变式3-2】(24-25高二上·浙江·期中)对于方程,表示的曲线,下列说法正
22ππ
确的是()�+�tan�=1, �∈−2, 2�
A.曲线只能表示圆、椭圆或双曲线
B.若为�负角,则曲线为双曲线
C.若�为正角,则曲线�为椭圆
D.若�为椭圆,则曲线�的焦点在轴上
【答案】B���
【解题思路】对于A,根据的取值,即可判断;对于B若为负角,即,结合双曲线标准
π
方程的形式,即可判断;�=0�−2<�<0
对于C,当时,结合圆的标准方程的形式,即可判断;对于D,变形后结合椭圆的标准方程的形式,
π
�=4
即可判断选项.
【解答过程】对于A,当,即时,曲线的方程为,即,
2
此时曲线为两条平行的�直=线0,故Ata错n�误=;0��=1�=±1
对于B,若�为负角,即,则,
π
�−2<�<0tan�<0
此时曲线为双曲线,故B正确;
对于C,若�为正角,即,当时,,
ππ
�0<�<2�=4tan�=1
则曲线的方程为1,是圆,故C错误;
22
对于,�若为椭圆�,+当�=,,又可变形为,
D2
1�
2221
�0<tan�<1tan�>1�+�tan�=1�+tan�=1
则为焦点在轴上的椭圆,故D错误.
故选�:B.�
【变式】(安徽蚌埠模拟预测)已知曲线,则是曲线的焦点在
3-32025··22“”“C
��
4�
x轴上”的()�:+=1(�≠0)�∈(0,4)
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解题思路】若,曲线C表示焦点在x轴上的椭圆;当曲线C表示焦点在x轴上的双曲线时.
【解答过程】若�∈(0,4),则曲线表示焦点在轴上的椭圆,故充分性成立;�<0
22x
��
若曲线C的焦点�在∈x(0轴,4上),也有可�能:4是+�=1,此时曲线C表示焦点在x轴上的双曲线,故必要性不成立,
故选:A.�<0
【题型4求双曲线的轨迹方程】
【例4】(2024·广西柳州·一模)在平面直角坐标系中,点的坐标分别是,,直线,
相交于点,且它们的斜率之积是,则点的轨迹方程为�(,�)−5,05,0����
4
�9�
..
A22B22
�9��3�
25−100=1�≠±525−100=1�≠±5
..
C22D22
�3��9�
【答案】2A5−100=1�≠±525−100=1�≠±5
【解题思路】设点,由题意列出方程,化简整理即得点的轨迹方程.
【解答过程】依题意�(,�,设�)点,由�,
2
���4
2
�(�,�)���⋅���=�+5⋅�−5=�−25=9,(�≠±5)
可得,即得点的轨迹方程为
22.
22�9�
故选:4�A.−9�=100,(�≠±5)�25−100=1�≠±5
【变式4-1】(2025·黑龙江辽宁·模拟预测)若圆上恰有三个点到直线
22
的距离为1,则动点的轨迹�:方�程+是�(−6)�=0��+��+1=0�≠
0, �≠05�+3, 5�
A.B.
222
��2532
4−5=14�+5−5�=1
..
CD22
2522��
【答案】A4�−5�=15−4=1
【解题思路】由圆上恰有三个点到直线的距离为,得到圆心到直线的距离恰好为,求
得�,设��+,�得�到+1=0,代1入方程,即可得到点2的轨迹
�−3�
22�=5�+3
5�−4�+6�+1=0�=5,�=55�+3, 5�
方程.�=5�
【解答过程】由圆,可得标准方程为,
2222
所以圆心,�半:�径+为�−6,�=0(�−3)+�=9
若圆上恰�有(3,三0)个点到直线�=3的距离为,
则满足�圆心到直线的距离恰�好�+为��,+即1=0,即1,
3�+122
22
2�+�=25�−4�+6�+1=0
设,则,
�−3�
�=5�+3
�=5,�=5
代入�=5�,可得,
22�−32�2�−3
5�−4�+6�+1=05⋅(5)−4⋅(5)+6⋅(5)+1=0
整理得,即点的轨迹方程为
2222.
����
故选:A4.−5=15�+3, 5�4−5=1
【变式】(重庆沙坪坝模拟预测)已知双曲线与直线有唯一的公
4-22025··2
2�
共点,过点且与垂直的直线分别交轴、轴于�−4=1两点.当�:点�=运��动+时�,�点≠±2的轨迹方
程是(�)������,0,�0,����,�
..
A2B2
�2�2
4+�=1�≠04−�=1�≠0
..
C22D22
�4��4�
【答案】2D5+25=1�≠025−25=1�≠0
【解题思路】根据直线与双曲线相切,推出,,再求出,消去可得结果.
22�4
��+4=��(−�,−�)�,��,�
【解答过程】因为双曲线与直线有唯一的公共点,
2
2�
所以直线与双曲线相切,�−4=1�:�=��+��≠±2�
�
联立,消去并整理得,
�=��2+�222
2��(4−�)�−2���−�−4=0
所以�−4=1,即,
222222
将Δ=4��代+入4(4−�)(�+4)=0�+4,=得�,
22222222
得�+4=�,因(4为−�)�−,2���−�−,4所=以0−,��−2���−�=0
222
所以(��+�),=0�≠±2�+4=�,即�≠0,
22
���−�4�4
由�=−��可=知−�⋅�,+�=�=−��(−�,−�)
22
所以�过+点4=且�与垂直�≠的直0线为,
41�
���+�=−�(�+�)
令,得,令,得,
5�5
�=0�=−��=0�=−�
则,,
5�5
�(−�,0)�(0,−�)
由5�,得,,
�=−�5�
5�=−��=�
�=−�
代入,得,即,
222
25��4�
2222
�+4=��+4=�25−25=1(�≠0)
故选:D.
【变式】(浙江一模)双曲线的另一种定义:动点与定点的距离和它与定直线:
4-32025··2
�
��,���,0��=�
的距离的比是常数,则点的轨迹是一个双曲线.动点与定点的距离和它与定直线:
�
�0<�<����3,0�
的距离的比是,则点的轨迹方程为()
3
�=33�
..
A2B2
�22�
2−�=1�−2=1
..
C2D2
�22�
【答案】B2−�=1�−2=1
【解题思路】根据给定条件,列出方程并化简得答案.
【解答过程】设,依题意,22,化简整理得,
(�−3)+�2
2�
3
2
�(�,�)|�−3|=3�−=1
所以点的轨迹方程为
2.
2�
故选:B�.�−2=1
【题型5双曲线的焦点、焦距、长轴、虚轴】
【例
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