高考
第六节 双曲线
【知识重温】
一、必记 3 个知识点
1.双曲线的定义
(1) 平 面 内 与 两 个 定 点 F1 、 F2(|F1F2| = 2c>0) 的 距 离 ① ________________ 为 非 零 常 数
2a(2a0,c>0.
(ⅰ)当④________________时,M 点的轨迹是双曲线;
(ⅱ)当⑤________________时,M 点的轨迹是两条射线;
(ⅲ)当⑥________________时,M 点不存在.
2.双曲线的标准方程和几何性质
标准方程
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
y2
a2
-
x2
b2
=1
(a>0,b>0)
图形
性
质
X 围 ⑦________ y∈R ⑧________ x∈R
对称性 对称轴:⑨________ 对称轴:⑪________
高考
对称中心:⑩________ 对称中心:⑫________
顶点
顶点坐标:A1⑬______,
A2⑭________
顶点坐标:A1⑮______,
A2⑯________
渐近线 ⑰____________ ⑱____________
离心率 e=⑲________,e∈(1,+∞)其中 c=⑳________
实虚轴
线段 A1A2 叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|= ○21________;线段
B1B2 叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|= ○22________;a 叫做双曲
线的实半轴长,b 叫做双曲线的虚半轴长
a、b、c 关系 c2= ○23________(c>a>0,c>b>0)
3.双曲线中的 4 个常用结论
(1)双曲线为等轴双曲线⇔双曲线的离心率 e= 2⇔双曲线的两条渐近线互相垂直.
(2)渐近线的斜率与双曲线的焦点位置的关系:当焦点在 x 轴上时,渐近线斜率为±
b
a
,当
焦点在 y 轴上时,渐近线斜率为±
a
b
.
(3)渐近线与离心率.
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的一条渐近线的斜率为
b
a
= e2-1.
(4)若 P 为双曲线上一点,F 为其对应焦点,则|PF|≥c-a.
二、必明 4 个易误点
1.双曲线的定义中易忽视 2a|F1F2|则轨迹不存在.
2.双曲线的标准方程中对 a,b 的要求只是 a>0,b>0,易误认为与椭圆标准方程中 a,
b 的要求相同.
若 a>b>0,则双曲线的离心率 e∈(1, 2);
高考
若 a=b>0,则双曲线的离心率 e= 2;
若 00)表示焦点在 x 轴上的双曲线.( )
(3)双曲线方程
x2
m2
-
y2
n2
=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是
x2
m2
-
y2
n2
=0,即
x
m
±
y
n
=
0.( )
(4)等轴双曲线的渐近线互相垂直,离心率等于 2.( )
(5)若双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)与
x2
b2
-
y2
a2
=1(a>0,b>0)的离心率分别是 e1,e2,则
1
e2
1
+
1
e2
2
=1(此结论中两条双曲线称为共轭双曲线).( )
二、教材改编
2.若双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=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( )
高考
A. 5 B.5
C. 2D.2
3.经过点 A(4,1),且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线方程为________.
三、易错易混
4.P 是双曲线
x2
16
-
y2
81
=1 上任意一点,F1,F2 分别是它的左、右焦点,且|PF1|=9,则
|PF2|=________.
5.坐标原点为对称中心,两坐标轴为对称轴的双曲线的一条渐近线的倾斜角为
π
3
,则双
曲线的离心率为________.
四、走进高考
6.[2020·某某卷]在平面直角坐标系 xOy 中,若双曲线
x2
a2
-
y2
5
=1(a>0)的一条渐近线方
程为 y=
5
2
x,则该双曲线的离心率是________.
考点一 双曲线的定义及其标准方程
[互动讲练型]
考向一:双曲线的定义及应用
[例 1] (1)[2021·某某非凡联盟联考]已知双曲线 C:
x2
a2
-
y2
9
=1(a>0)的左、右焦点分别
为 F1,F2,一条渐近线与直线 4x+3y=0 垂直,点 M 在 C 上,且|MF2|=6,则|MF1|=( )
A.2 或 14 B.2
C.14 D.2 或 10
高考
(2)[2020·全国卷Ⅲ]设双曲线 C:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为 F1,F2,离
心率为 5.P 是 C 上一点,且 F1P⊥F2P.若△PF1F2 的面积为 4,则 a=( )
A.1 B.2
C.4 D.8
悟·技法
双曲线定义的应用
(1)判定满足某条件的平面内动点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出曲线方程;
(2)在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,经常结合||PF1|-|PF2||=2a,运用平
方的方法,建立|PF1|与|PF2|的关系.
[注意] 在应用双曲线定义时,要注意定义中的条件,搞清所求轨迹是双曲线,还是双曲
线的一支,若是双曲线的一支,则需确定是哪一支.
考向二:双曲线的方程
[例 2] [2020·某某卷]设双曲线 C 的方程为
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0),过抛物线 y2=4x 的
焦点和点(0,b)的直线为 l.若 C 的一条渐近线与 l 平行,另一条渐近线与 l 垂直,则双曲线 C
的方程为( )
A.
x2
4
-
y2
4
=1 B.x2-
y2
4
=1
C.
x2
4
-y2=1 D.x2-y2=1
悟·技法
求双曲线标准方程的一般方法
(1)待定系数法:设出双曲线方程的标准形式,根据已知条件,列出参数 a,b,c 的方程并求
高考
出 a,b,c 的值.与双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1 有相同渐近线时,可设所求双曲线方程为
x2
a2
-
y2
b2
=λ(λ
≠0).
(2)定义法:依定义得出距离之差的等量关系式,求出 a 的值,由定点位置确定 c 的值.
[变式练]——(着眼于举一反三)
1.已知 F1,F2 为双曲线 C:x2-y2=2 的左、右焦点,点 P 在 C 上,|PF1|=2|PF2|,则
cos∠F1PF2=________.
2.[2021·某某市高三年级模拟试题]已知双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的一条渐近线方
程 为 y = 3 x , 若 其 右 顶 点 到 这 条 渐 近 线 的 距 离 为 3 , 则 双 曲 线 的 方 程 为
________________________________________________________________________.
考点二 双曲线的几何性质[分层深化型]
考向一:双曲线的离心率
[例 3] [2020·全国卷Ⅰ]已知 F 为双曲线 C:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的右焦点,A 为 C 的
右顶点,B 为 C 上的点,且 BF 垂直于 x 轴.若 AB 的斜率为 3,则 C 的离心率为________.
考向二:双曲线的渐近线
[例 4] [2021·某某市高三教学质量检测]已知双曲线 C:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的右焦
点为点 F,点 B 是虚轴的一个端点,点 P 为双曲线 C 左支上的一个动点,若△BPF 周长的最小
值等于实轴长的 4 倍,则双曲线 C 的渐近线方程为__________________.
悟·技法
高考
1.求双曲线离心率或其 X 围的方法
(1)求 a,b,c 的值,由
c2
a2
=
a2+b2
a2
=1+
b2
a2
直接求 e.
(2)列出含有 a,b,c 的齐次方程(或不等式),借助于 b2=c2-a2 消去 b,然后转化成关于 e
的方程(或不等式)求解.
2.求双曲线的渐近线方程的方法
求双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的渐近线的方法是令
x2
a2
-
y2
b2
=0,即得两渐近线方程
x
a
±
y
b
=0.
[同类练]——(着眼于触类旁通)
3.[2021·某某某某质检]若双曲线
y2
a2
-
x2
9
=1(a>0)的一条渐近线与直线 y=
1
3
x 垂直,则此
双曲线的实轴长为( )
A.2 B.4 C.18 D.36
4.[2021·某某市高三年级调研检测]已知 F 为双曲线 C:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的右焦
点,过 F 作 C 的渐近线的垂线 FD,垂足为 D,且满足|FD|=
1
2
|OF|(O 为坐标原点),则双曲线
的离心率为( )
A.
2 3
3
B.2 C.3 D.
10
3
[变式练]——(着眼于举一反三)
5.[2021·某某市尖子生联考]已知双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为 F1,
F2,P 为双曲线上一点,且|PF1|=2|PF2|,若 sin∠F1PF2=
15
4
,则该双曲线的离心率等于( )
高考
A. 6 B.2 C. 6或 2 D. 3+1 或 6
6.[2021·某某市高三调研考试]双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的离心率为 2,则该双曲
线的渐近线与圆(x-2)2+y2=3 的公共点的个数为( )
A.1 B.2 C.4 D.0
[拓展练]——(着眼于迁移应用)
7.[2021·某某市高三教学质量检测]已知双曲线 C:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的左、右焦
点分别为 F1,F2,圆 F2 与双曲线 C 的渐近线相切,M 是圆 F2 与双曲线 C 的一个交点.若F1M→ ·F2M→
=0,则双曲线 C 的离心率等于( )
A. 5 B.2 C. 3 D. 2
8.[2021·某某省某某市高三调研试题]已知双曲线 C:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的左焦点
为 F,过原点的直线 l 与双曲线左、右两支分别交于点 P,Q,且满足|QF|-|PF|=8,虚轴的
上端点 B 在圆 x2+(y-3)2=1 内,则该双曲线离心率的取值 X 围为( )
A.
5+1
2
,2
B.
3+1
2
,2
C.
5
2
, 2
D.( 2, 3)
考点三 直线与双曲线的位置关系
[互动讲练型]
[例 5] [2021·某某四校联考]设 A,B 分别为双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的左、右顶
点,双曲线的实轴长为 4 3,焦点到渐近线的距离为 3.
高考
(1)求双曲线的方程;
(2)已知直线 y=
3
3
x-2 与双曲线的右支交于 M,N 两点,且在双曲线的右支上存在点
D,使OM→ +ON→ =tOD→ ,求 t 的值及点 D 的坐标.
悟·技法
1.解决此类问题的常用方法是设出直线方程或双曲线方程,然后把直线方程和双曲线方程组成
方程组,消元后转化成关于 x(或 y)的一元二次方程.利用根与系数的关系,整体代入.
2.有时根据直线的斜率 k 与渐近线的斜率的关系来判断直线与双曲线的位置关系会比较快捷.
[变式练]——(着眼于举一反三)
9.已知双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的离心率为 2,焦点到渐近线的距离等于 3,过
右焦点 F2 的直线 l 交双曲线于 A,B 两点,F1 为左焦点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若△F1AB 的面积等于 6 2,求直线 l 的方程.
高考
高考
第六节 双曲线
【知识重温】
①之差的绝对值 ②焦点 ③焦距
④2a|F1F2| ⑦x≥a 或 x≤-a
⑧y≥a 或 y≤-a⑨x 轴,y 轴 ⑩坐标原点
⑪x 轴,y 轴 ⑫坐标原点 ⑬(-a,0)
⑭(a,0) ⑮(0,-a) ⑯(0,a) ⑰y=±
b
a
x
⑱y=±
a
b
x⑲c
a
⑳ a2+b2 ○212a ○222b ○23a2+b2
【小题热身】
1.答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√
(5)√
2.解析:由题意知焦点到其渐近线的距离等于实轴长,双曲线的渐近线方程为
x
a
±
y
b
=0,
即 bx±ay=0,∴2a=
bc
a2+b2
=b.又 a2+b2=c2,∴5a2=c2.∴e2=
c2
a2
=5,∴e= 5.
答案:A
3.解析:设双曲线的方程为
x2
a2
-
y2
a2
=±1(a>0),把点 A(4,1)代入,得 a2=15(舍负),故
所求方程为
x2
15
-
y2
15
=1.
高考
答案:
x2
15
-
y2
15
=1
4.解析:由题意知 a=4,b=9,
c= a2+b2= 97,
由于|PF1|=9