资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台专题11 双曲线考情分析考点梳理考点一 双曲线的定义平面内与两个定点F1,F2的距离之差的绝对值等于非零常数(小于)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.集合P={M=2a},=2c,其中a,c为常数,且a>0,c>0.(1)当a<c时,点P的轨迹是双曲线;(2)当a=c时,点P的轨迹是两条射线;(3)当a>c时,点P不存在.考点二 双曲线的标准方程和几何性质标准方程 -=1(a>0,b>0) -=1(a>0,b>0)图形性质 范围 x≥a或x≤-a,y∈R y≤-a或y≥a,x∈R对称性 对称轴:坐标轴,对称中心:原点顶点 A1(-a,0),A2(a,0) A1(0,-a),A2(0,a)渐近线 y=±xy=±x离心率 e= ,e∈(1,+∞)a,b,c的关系 c2=a2+b2实虚轴 线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长=2a;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长=2b;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长重难点题型突破重难点题型突破一 双曲线的定义及其应用例1.(1)、(2020·全国高二单元测试)如图所示,已知定圆F1:x2+y2+10x+24=0,定圆F2:x2+y2-10x+9=0,动圆M与定圆F1,F2都外切,求动圆圆心M的轨迹方程.(2)、(2021·江西省万载中学高二阶段练习(理))若方程表示的图形是双曲线,则m的取值范围是( )A.m>5 B.m<-4 C.m<-4或m>5 D.-4<m<5【变式训练1-1】、(2022·浙江绍兴·模拟预测)已知圆的圆心为,过点的直线交圆于两点,过点作的平行线,交直线于点,则点的轨迹是( )A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线【变式训练1-2】、(2022·湖北·房县第一中学模拟预测)在平面直角坐标系中,已知圆:,点,是圆上任意一点,线段的垂直平分线与直线相交于点,设点的轨迹为曲线,则曲线的方程为________.重难点题型突破二 双曲线的标准方程例2.(2022·青海·海南藏族自治州高级中学高二期末(文))求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1)焦点坐标为,且经过点;(2)焦点在坐标轴上,经过点.【变式训练2-1】、(2020·黑龙江·大兴安岭实验中学高二期中)求满足下列条件的双曲线的标准方程:(1)焦点分别为,,且经过点;(2)经过点,;例3.(1)、(2022·江西上饶·高二期末(理))与双曲线有相同的渐近线,且过点的双曲线的标准方程为___________.(2)、(2022·北京市十一学校高二期末)已知双曲线的虚轴长为,离心率为,则其方程是( )A. B. C. D.【变式训练3-1】、(2022·广西梧州·高二期末(理))设双曲线C:(,)的左焦点为F,直线过点F且与双曲线C在第二象限的交点为P,,其中O为坐标原点,则双曲线C的方程为( )A. B.C. D.【变式训练3-2】、(2022·全国·高二课时练习)已知焦点 ,双曲线上的一点P到 的距离差的绝对值等于6,双曲线的标准方程为___________.重难点题型突破三 双曲线的几何性质及其应用例4.(1)、(广东省揭阳市2021-2022学年高二下学期期末数学试题)设双曲线的焦点在x轴上,两条渐近线方程为,则该双曲线的离心率为( )A. B. C. D.(2)、(2022·河南平顶山·高二期末(文))已知点是双曲线右支上一点,为坐标原点,为虚轴的上端点,若为等腰直角三角形,点为直角顶点,则该双曲线的离心率为( )A. B. C. D.(3)、(2022·广东茂名·高二期中)(多选题)在平面直角坐标系xoy中,已知双曲线,则( )A.实轴长为B.渐近线方程为C.离心率为2D.过双曲线的右焦点且倾斜角为30°的直线交双曲线于A,B两点,则【变式训练4-1】、(2022·四川省资阳市雁江区伍隍中学高二阶段练习(理))若双曲线的焦距为,则_________【变式训练4-2】、(2022·湖北·高二期末)(多选题)已知双曲线的焦距为4,两条渐近线的夹角为,则下列说法正确是( )A.M的离心率为 B.M的标准方程为C.M的渐近线方程为 D.直线经过M的一个焦点【变式训练4-3】、(2022·福建厦门·高二期末)双曲线的左焦点为,,过点A作C的渐近线的垂线,垂足为M.若,则C的离心率为______.重难点题型突破四 直线与双曲线的综合应用例5.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线的左、右焦点分别为、,双曲线的右顶点在圆上,且.(1)求双曲线的方程;(2)动直线与双曲线恰有1个公共点,且与双曲线的两条渐近线分别交于点、,设为坐标原点.求证:的面积为定值.例6.(2022·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测(文))已知椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)过椭圆的右焦点且斜率为1的直线交椭圆于两点(点在轴上方),线段的垂直平分线交直线于点,求以为直径的圆的方程.例7.(2022·安徽·合肥一六八中学模拟预测(理))已知圆M:上动点Q,若,线段QN的中垂线与直线QM交点为P.(1)求交点P的轨迹C方程;(2)若A,B分别轨C与x轴的两个交点,D为直线上一动点,DA,DB与曲线C的另一个交点分别是E、F、证明:直线EF过一定点.例8.(2022·上海·模拟预测)设A、B是双曲线上的两点,点是线段的中点.(1)求直线的方程;(2)若线段的垂直平分线与双曲线相交于C、D两点,则A、B、C、D四点是否共圆?判断并说明理由.例9.(2022·全国·高三专题练习)已知圆:,圆:,圆与圆、圆外切,(1)求圆心的轨迹方程(2)若过点且斜率的直线与交与两点,线段的垂直平分线交轴与点,证明的值是定值.课堂训练1.(2022·广西·钦州一中高二期中(文))已知平面内两定点,,下列条件中满足动点的轨迹为双曲线的是( )A. B.C. D.2.(2022·上海徐汇·高二期末)已知双曲线经过点,其渐近线方程为,则该双曲线的方程为___________.3.(2022·湖南·长沙市南雅中学高二期中)设双曲线C:的左焦点和右焦点分别是,,点A是C右支上的一点,则的最小值为___________.4.(2021·福建·南靖县第一中学高二期中)(1)求以(-4,0),(4,0)为焦点,且过点的椭圆的标准方程.(2)已知双曲线焦点在y轴上,焦距为10,双曲线的渐近线方程为,求双曲线的方程.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台专题11 双曲线考情分析考点梳理考点一 双曲线的定义平面内与两个定点F1,F2的距离之差的绝对值等于非零常数(小于)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.集合P={M=2a},=2c,其中a,c为常数,且a>0,c>0.(1)当a<c时,点P的轨迹是双曲线;(2)当a=c时,点P的轨迹是两条射线;(3)当a>c时,点P不存在.考点二 双曲线的标准方程和几何性质标准方程 -=1(a>0,b>0) -=1(a>0,b>0)图形性质 范围 x≥a或x≤-a,y∈R y≤-a或y≥a,x∈R对称性 对称轴:坐标轴,对称中心:原点顶点 A1(-a,0),A2(a,0) A1(0,-a),A2(0,a)渐近线 y=±xy=±x离心率 e= ,e∈(1,+∞)a,b,c的关系 c2=a2+b2实虚轴 线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长=2a;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长=2b;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长重难点题型突破重难点题型突破一 双曲线的定义及其应用例1.(1)、(2020·全国高二单元测试)如图所示,已知定圆F1:x2+y2+10x+24=0,定圆F2:x2+y2-10x+9=0,动圆M与定圆F1,F2都外切,求动圆圆心M的轨迹方程.【答案】.【分析】由题意可得|MF2|-|MF1|=3<10=|F1F2|,利用双曲线的定义即可求解.【详解】圆F1:(x+5)2+y2=1,圆心F1(-5,0),半径r1=1.圆F2:(x-5)2+y2=42,圆心F2(5,0),半径r2=4.设动圆M的半径为R,则有|MF1|=R+1,|MF2|=R+4,∴|MF2|-|MF1|=3<10=|F1F2|.∴点M的轨迹是以F1,F2为焦点的双曲线的左支,且a=,c=5,于是b2=c2-a2=.故动圆圆心M的轨迹方程为.(2)、(2021·江西省万载中学高二阶段练习(理))若方程表示的图形是双曲线,则m的取值范围是( )A.m>5 B.m<-4 C.m<-4或m>5 D.-4<m<5【答案】D【解析】【分析】由方程表示双曲线有,即可求参数范围.【详解】由题设,,可得.故选:D【变式训练1-1】、(2022·浙江绍兴·模拟预测)已知圆的圆心为,过点的直线交圆于两点,过点作的平行线,交直线于点,则点的轨迹是( )A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线【答案】C【解析】【分析】先利用线线平行、等腰三角形得到两角相等及线段相等,再利用双曲线的定义进行证明.【详解】将化为,即该圆的圆心为,半径为,因为,所以,又,所以,则,即,所以,所以点的轨迹是双曲线.故选:C.【变式训练1-2】、(2022·湖北·房县第一中学模拟预测)在平面直角坐标系中,已知圆:,点,是圆上任意一点,线段的垂直平分线与直线相交于点,设点的轨迹为曲线,则曲线的方程为________.【答案】.【解析】【分析】根据圆的性质,结合线段垂直平分线的性质、双曲线的定义进行求解即可.【详解】因为在线段的垂直平分线上,所以,所以,由双曲线的定义知点的轨迹是以为焦点,为实轴长的双曲线,则,,得,所以曲线的方程为,故答案为:重难点题型突破二 双曲线的标准方程例2.(2022·青海·海南藏族自治州高级中学高二期末(文))求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1)焦点坐标为,且经过点;(2)焦点在坐标轴上,经过点.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)利用双曲线定义求出双曲线的实轴长即可计算作答.(2)设出双曲线的方程,利用待定系数法求解作答.(1)因双曲线的焦点坐标为,且经过点,令双曲线实半轴长为a,则有,解得,双曲线半焦距,虚半轴长b有,所以所求双曲线的标准方程为.(2)依题意,设双曲线的方程为:,于是得,解得:,所以所求双曲线的标准方程为.【变式训练2-1】、(2020·黑龙江·大兴安岭实验中学高二期中)求满足下列条件的双曲线的标准方程:(1)焦点分别为,,且经过点;(2)经过点,;【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)设双曲线的方程为,代入点坐标,结合,即得解;(2)设双曲线的方程为,代入点坐标,待定系数即得解(1)由题易知焦点在y轴上,设双曲线的方程则解得:所以所求双曲线的标准方程为(2)设双曲线的方程为:代入点坐标得到:解得:故双曲线的标准方程为:例3.(1)、(2022·江西上饶·高二期末(理))与双曲线有相同的渐近线,且过点的双曲线的标准方程为___________.【答案】【解析】【分析】利用与双曲线有相同的渐近线及点在双曲线上即可求解.【详解】由题意可知,设,因为所求双曲线过点,所以,解得.所以所求双曲线的标准方程为:.故答案为:.(2)、(2022·北京市十一学校高二期末)已知双曲线的虚轴长为,离心率为,则其方程是( )A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】根据题意,得到,结合,求得的值,即可求解.【详解】由题意,双曲线的虚轴长为,离心率为,可得,即,因为,解得:.所以曲线的方程为.故选:C.【变式训练3-1】、(2022·广西梧州·高二期末(理))设双曲线C:(,)的左焦点为F,直线过点F且与双曲线C在第二象限的交点为P,,其中O为坐标原点,则双曲线C的方程为( )A. B.C. D.【答案】D【解析】【分析】将左焦点坐标代入中可求出,设右焦点为N,连接,,,则三角形为直角三角形,可得,,然后利用双曲线的定义列方程可求出,从而可求出双曲线的方程【详解】设左焦点F的坐标为,由点F过直线,所以,解得,设右焦点为N,连接,,.由,故三角形为直角三角形,即,又因为直线斜率为,设直线倾斜角为,则.又,则,,由双曲线定义,则,所以,所以所以双曲线C的方程为.故选:D.【变式训练3-2】、(2022·全国·高二课时练习)已知焦点 ,双曲线上的一点P到 的距离差的绝对值等于6,双曲线的标准方程为___________.【答案】【解析】【分析】根据双曲线的定义,结合焦点坐标,即可求得,从而解得其标准方程.【详解】因为双曲线的焦点为 ,故可设其方程为,且,根据双曲线的定义,由题可得:,即,故,则所求所曲线方程为:.故答案为:.重难点题型突破三 双曲线的几何性质及其应用例4.(1)、(广东省揭阳市2021-2022学年高二下学期期末数学试题)设双曲线的焦点在x轴上,两条渐近线方程为,则该双曲线的离心率为( )A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】根据渐近线方程可得,然后由离心率公式可得.【详解】由题知,所以.故选:D(2)、(2022·河南平顶山·高二期末(文))已知点是双曲线右支上一点,为坐标原点,为虚轴的上端点,若为等腰直角三角形,点为直角顶点,则该双曲线的离心率为( )A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】根据已知作出图形,利用勾股定理及锐角三角函数求出点的坐标,结合点在双曲线上及双曲线的离心率公式即可求解.【详解】由题意可知,,如图所示因为为等腰直角三角形,点为直角顶点,所以,即,解得,在中,所以.因为点是双曲线右支上一点,所以,解得,所以该双曲线的离心率为.故选:A.(3)、(2022·广东茂名·高二期中)(多选题)在平面直角坐标系xoy中,已知双曲线,则( )A.实轴长为B.渐近线方程为C.离心率为2D.过双曲线的右焦点且倾斜角为30°的直线交双曲线于A,B两点,则【答案】BD【解析】【分析】根据双曲线方程求出,然后逐个分析判断即可【详解】由,得,则,对于A,双曲线的实轴长为,所以A错误,对于B,由,得,所以渐近线方程为,所以B正确,对于C,双曲线的离心率为,所以C错误,对于D,双曲线的右焦点为,则直线的方程为,设,将代入得,,所以,所以,所以D正确,故选:BD【变式训练4-1】、(2022·四川省资阳市雁江区伍隍中学高二阶段练习(理))若双曲线的焦距为,则_________【答案】2【解析】【分析】根据双曲线的标准方程可知,再结合焦距为,即可求解.【详解】因为双曲线的标准方程为,所以,又焦距,所以,因为,所以,故答案为:2【变式训练4-2】、(2022·湖北·高二期末)(多选题)已知双曲线的焦距为4,两条渐近线的夹角为,则下列说法正确是( )A.M的离心率为 B.M的标准方程为C.M的渐近线方程为 D.直线经过M的一个焦点【答案】ACD【解析】【分析】根据题意,过一三象限的渐近线的斜率为或两种情况,根据可求得双曲线方程,再逐个辨析即可【详解】根据题意双曲线 的焦距为 4 ,两条渐近线的夹角为 , 有 ,①, 双曲线的两条渐近线的夹角为 ,则过一三象限的渐近线的斜率为 或 , 即 或 ,②联立①②可得: , , 或 , , ;因为 ,所以 , , ,故双曲线的方程为对A,则离心率为 ,故 A 正确 .对B,双曲线的方程为 ,故 B 错误;对C,渐近线方程为 ,故 C 正确;对D,直线 经过 M 的一个焦点 ,所以 D 正确 .故选: ACD【变式训练4-3】、(2022·福建厦门·高二期末)双曲线的左焦点为,,过点A作C的渐近线的垂线,垂足为M.若,则C的离心率为______.【答案】2【解析】【分析】设,则,再根据与渐近线垂直可得的坐标,进而根据,利用正切值列式计算即可【详解】由题意,设,因为,则.又与渐近线垂直,且,故,所以,故 ,即,又,所以,即,故,,即,故离心率故答案为:2重难点题型突破四 直线与双曲线的综合应用例5.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线的左、右焦点分别为、,双曲线的右顶点在圆上,且.(1)求双曲线的方程;(2)动直线与双曲线恰有1个公共点,且与双曲线的两条渐近线分别交于点、,设为坐标原点.求证:的面积为定值.【答案】(1)(2)证明见解析【解析】【分析】(1)设,通过,求解,通过在圆上,求解,得到双曲线的标准方程.(2)当动直线的斜率不存在时,求解三角形的面积;当动直线的斜率存在时,且斜率,不妨设直线,联立直线与双曲线方程,求出,然后求解的坐标,求解,结合原点到直线的距离,求解的面积是为定值即可.(1)不妨设 , 因为,从而 故由 ,又因为, 所以 ,又因为 在圆 上, 所以所以双曲线的标准方程为:(2)设直线与轴交于点,双曲线的渐近线方程为由于动直线与双曲线恰有1个公共点, 且与双曲线的两条渐近线分别交于点,当动直线的斜率不存在时, ,,,当动直线的斜率存在时, 且斜率, 不妨设直线 ,故由依题意,且,化简得 ,故由 ,同理可求,,所以又因为原点到直线的距离,所以,又由所以,故的面积是为定值,定值为例6.(2022·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测(文))已知椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)过椭圆的右焦点且斜率为1的直线交椭圆于两点(点在轴上方),线段的垂直平分线交直线于点,求以为直径的圆的方程.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)由题知,进而结合题意,根据椭圆的离心率公式得,进而得答案;(2)根据题意得直线方程为,进而与椭圆联立方程得,进而得,再求解圆的方程即可.(1)解:双曲线的离心率,,其中,所以椭圆方程为:(2)解:由题知,故直线方程为,联立直线与椭圆方程得,,其中点为所以,垂直平分线为:以为直径的圆的圆心为:,半径为,以为直径的圆的方程为:例7.(2022·安徽·合肥一六八中学模拟预测(理))已知圆M:上动点Q,若,线段QN的中垂线与直线QM交点为P.(1)求交点P的轨迹C方程;(2)若A,B分别轨C与x轴的两个交点,D为直线上一动点,DA,DB与曲线C的另一个交点分别是E、F、证明:直线EF过一定点.【答案】(1)(2)证明见解析【解析】【分析】(1)数形结合,由双曲线定义可得;(2)设直线方程分别解得E、F的坐标,然后可得直线EF方程,化简可证.(1)由题知,所以由双曲线定义可知点P的轨迹为双曲线,其中,得曲线C的方程(2)设点由,设直线DA与曲线另一个交点为E,直线DB与曲线另一个交点为F(其中,,若等于,此时其中一条直线与其中一条渐近线平行,与曲线C只有一个交点.)由直线DA:代入曲线C:得得由即直线DB:代入曲线C:中将,得由即∴∴EF:即故直线恒过一定点例8.(2022·上海·模拟预测)设A、B是双曲线上的两点,点是线段的中点.(1)求直线的方程;(2)若线段的垂直平分线与双曲线相交于C、D两点,则A、B、C、D四点是否共圆?判断并说明理由.【答案】(1)(2)A、B、C、D四点共圆,理由见解析.【解析】【分析】(1)点差法求解中点弦的斜率及方程;(2)求出AB两点坐标,求出AB的垂直平分线,联立后求出CD点的坐标,得到CD的中点M的坐标,计算得到,从而得到四点共圆.(1)设,显然,由题意得:,两式相减得:,即,因为点是线段的中点,所以,所以,即直线的斜率为1,所以直线的方程为,整理得:(2)联立与,得到:,解得:,当时,,当时,,不妨设,直线AB的垂直平分线为,与联立得:,解得:,当时,,当时,,不妨设,则CD的中点为,又,,,所以,故A、B、C、D四点共圆,圆心为,半径为.例9.(2022·全国·高三专题练习)已知圆:,圆:,圆与圆、圆外切,(1)求圆心的轨迹方程(2)若过点且斜率的直线与交与两点,线段的垂直平分线交轴与点,证明的值是定值.【答案】(1)(2)证明见解析【解析】【分析】(1)根据圆C与圆A、圆B外切,得到<4,再利用双曲线的定义求解;(2)设直线为,联立,利用弦长公式求得,再根据线段MN的垂直平分线,得到点P的坐标求解.(1)解:因为圆C与圆A、圆B外切,设C点坐标,圆C半径为,则,,所以<4,所以点C的轨迹是双曲线的一支,又,,,所以其轨迹方程为;(2)设直线为,联立,消去y得:,所以,设MN中点坐标为G,则,所以,,直线GP的方程为:,,所以,所以=1.课堂训练1.(2022·广西·钦州一中高二期中(文))已知平面内两定点,,下列条件中满足动点的轨迹为双曲线的是( )A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】由双曲线的定义即可求解.【详解】解:由题意,因为,所以由双曲线的定义知,当时,动点的轨迹为双曲线,故选:C.2.(2022·上海徐汇·高二期末)已知双曲线经过点,其渐近线方程为,则该双曲线的方程为___________.【答案】【解析】【分析】双曲线的实轴可能在x轴,也可能在y轴,需要分别设双曲线的方程,将条件代入求解即可.【详解】考虑到双曲线的实轴可能在x轴,也可能在y轴,分别设双曲线方程如下:实轴在x轴时,设双曲线方程为: ,则有 …①其渐近线方程为 ,即 …②联立①②,解得 ,双曲线方程为 ;实轴在y轴时,设双曲线方程为 ,则有…③其渐近线方程为 ,即 …④联立③④,无解;故答案为: .3.(2022·湖南·长沙市南雅中学高二期中)设双曲线C:的左焦点和右焦点分别是,,点A是C右支上的一点,则的最小值为___________.【答案】8【解析】【分析】由双曲线的定义把表示为的函数,然后由函数的单调性得最小值.【详解】解:由双曲线C:,可得,,所以,所以,,由双曲线的定义可得,所以,所以,由双曲线的性质可知:,令,则,所以,记,设,则,所以,即在上单调递增,所以当时,取得最小值,此时点A为双曲线的右顶点(1,0).故答案为:8.4.(2021·福建·南靖县第一中学高二期中)(1)求以(-4,0),(4,0)为焦点,且过点的椭圆的标准方程.(2)已知双曲线焦点在y轴上,焦距为10,双曲线的渐近线方程为,求双曲线的方程.【答案】【小问1】【小问2】【解析】【分析】(1)由题意可设所求椭圆的标准方程为,点代入求得的值即可得出答案.(2)设双曲线的标准方程为,利用焦距和渐近线方程列方程组即可求解.【详解】(1)由题意可设所求椭圆的标准方程为.又椭圆过点,将x=3,y=代入方程得,解得λ=11或(舍去).故所求椭圆的标准方程为.(2)由题意,设双曲线的标准方程为,设焦距为2c,∴,解得,∴该双曲线的方程为.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)" 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题11 双曲线(重难点突破)原卷版-【暑假专用】2022年暑期高一升高二数学辅导讲义(新教材人教A版2019).doc 专题11 双曲线(重难点突破)解析版-【暑假专用】2022年暑期高一升高二数学辅导讲义(新教材人教A版2019).doc