双曲线知识点及题型总结.doc
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双曲线知识点及题型总结
1双曲线定义:
①到两个定点F1与F2的距离之差的绝对值等于定长(<|F1F2|)的点的轨迹((为常数))这两个定点叫双曲线的焦点.
要注意两点:
(1)距离之差的绝对值.
(2)2a<|F1F2|,这两点与椭圆的定义有本质的不同.
当|MF1|-|MF2|=2a时,曲线仅表示焦点F2所对应的一支;
当|MF1|-|MF2|=-2a时,曲线仅表示焦点F1所对应的一支;
当2a=|F1F2|时,轨迹是一直线上以F1、F2为端点向外的两条射线;
当2a>|F1F2|时,动点轨迹不存在.
②动点到一定点F的距离与它到一条定直线l的距离之比是常数e(e>1)时,这个动点的轨迹是双曲线这定点叫做双曲线的焦点,定直线l叫做双曲线的准线
2.双曲线的标准方程:
和(a>0,b>0).这里,其中||=2c.要注意这里的a、b、c及它们之间的关系与椭圆中的异同.
3.双曲线的标准方程判别方法是:
如果项的系数是正数,则焦点在x轴上;如果项的系数是正数,则焦点在y轴上.对于双曲线,a不一定大于b,因此不能像椭圆那样,通过比较分母的大小来判断焦点在哪一条坐标轴上.
4.求双曲线的标准方程,应注意两个问题:
⑴正确判断焦点的位置;⑵设出标准方程后,运用待定系数法求解.
5.曲线的简单几何性质
-=1(a>0,b>0)
⑴范围:
|x|≥a,y∈R
⑵对称性:
关于x、y轴均对称,关于原点中心对称
⑶顶点:
轴端点A1(-a,0),A2(a,0)
⑷渐近线:
①若双曲线方程为渐近线方程
②若渐近线方程为双曲线可设为
③若双曲线与有公共渐近线,可设为(,焦点在x轴上,,焦点在y轴上)
④特别地当离心率两渐近线互相垂直,分别为y=,此时双曲线为等轴双曲线,可设为;y=x,y=-x
⑸准线:
l1:
x=-,l2:
x=,两准线之距为
⑹焦半径:
,(点P在双曲线的右支上);
,(点P在双曲线的右支上);
当焦点在y轴上时,标准方程及相应性质(略)
⑺与双曲线共渐近线的双曲线系方程是
⑻与双曲线共焦点的双曲线系方程是
6曲线的内外部
(1)点在双曲线的内部.
(2)点在双曲线的外部.
7曲线的方程与渐近线方程的关系
(1)若双曲线方程为渐近线方程:
.
(2)若渐近线方程为双曲线可设为.
(3)若双曲线与有公共渐近线,可设为(,焦点在x轴上,,焦点在y轴上).
8双曲线的切线方程
(1)双曲线上一点处的切线方程是.
(2)过双曲线外一点所引两条切线的切点弦方程是.
(3)双曲线与直线相切的条件是.
9线与椭圆相交的弦长公式
若斜率为k的直线被圆锥曲线所截得的弦为AB,A、B两点分别为A(x1,y1)、B(x2,y2),则弦长
这里体现了解析几何“设而不求”的解题思想;
高考题型解析
题型一:
双曲线定义问题
1.“ab<0”是“曲线ax2+by2=1为双曲线”的()
A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分又不必要条件
2.若,则“”是“方程表示双曲线”的()
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.
3.给出问题:
F1、F2是双曲线-=1的焦点,点P在双曲线上.若点P到焦点F1的距离等于9,求点P到焦点F2的距离.某学生的解答如下:
双曲线的实轴长为8,由||PF1|-|PF2||=8,即|9-|PF2||=8,得|PF2|=1或17.
该学生的解答是否正确?
若正确,请将他的解题依据填在下面横线上;若不正确,将正确结果填在下面横线上._________.
4.过双曲线x2-y2=8的左焦点F1有一条弦PQ在左支上,若|PQ|=7,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是.
题型二:
双曲线的渐近线问题
1.双曲线-=1的渐近线方程是()
A.y=±xB.y=±xC.y=±xD.y=±x
2.过点(2,-2)且与双曲线-y2=1有公共渐近线的双曲线方程是()
A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1
题型三:
双曲线的离心率问题
1已知双曲线(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1、F2,点P在双曲线的右支上,且∣PF1∣=4∣PF2∣,则此双曲线的离心率e的最大值为()
A. B. C.2 D.
2.已知是双曲线的左、右焦点,过且垂直于轴的直线与双曲线的左支交于A、B两点,若是正三角形,那么双曲线的离心率为()
A.B.C.2D.3
3.过双曲线M:
的左顶点A作斜率为1的直线,若与双曲线M的两条渐近线分别相交于B、C,且|AB|=|BC|,则双曲线M的离心率是()
A.B.C.D.
4.在给定双曲线中,过焦点垂直于实轴的弦长为,焦点到相应准线的距离为,则该双曲线的离心率为()
A.B.2C.D.2
5..已知双曲线(a>0,b<0)的右焦点为F,若过点F且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是
A.(1,2)B.(1,2)C.[2,+∞)D.(2,+∞)
题型四:
双曲线的距离问题
1.设P是双曲线-=1上一点,双曲线的一条渐近线方程为3x-2y=0,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点.若|PF1|=3,则|PF2|等于()
A.1或5B.6 C.7 D.9
2.已知双曲线的右焦点为F,若过点F的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此直线斜率的取值范围是
A.(,)B.(-,)C.[,]D.[-,]
3.已知圆C过双曲线-=1的一个顶点和一个焦点,且圆心在此双曲线上,则圆心到双曲线中心的距离是____________.
题型五:
轨迹问题
1.已知椭圆x2+2y2=8的两焦点分别为F1、F2,A为椭圆上任一点。
AP是⊿AF1F2的外角平分线,且=0.则点P的轨迹方程是.
2.双曲线x2-y2=4的两焦点分别为F1、F2,A为双曲线上任一点。
AP是∠F1AF2的平分线,且=0.则点P的轨迹是 ( )
A.椭圆的一部分 B.双曲线的一部分C.圆的一部分 D.抛物线的一部分
3求与圆及都外切的动圆圆心的轨迹方程
高考例题解析
1.已知是双曲线的左、右焦点,P、Q为右支上的两点,直线PQ过,且倾斜角为,则的值为()
AB8CD随的大小变化
答案:
A解析:
用双曲线定义列方程可解
2.过双曲线的右焦点作直线交曲线于A、B两点,若则这样的直线存在()
A0条B1条C2条D3条
答案:
D解析:
x轴时的焦点弦长AB=4最短为通径,故交右半支弦长为4的直线恰有一条;过右焦点交左右两支的符合要求的直线有两条
3.直线与曲线的交点个数是()
A0个B1个C2个D3个
答案:
D解析:
(0,5)点为完整双曲线和椭圆的极值点,故y=5为其切线,当直线斜率不为0时,直线必与每个曲线交于两点
4.P为双曲线上一点,为一个焦点,以为直径的圆与圆的位置关系为()
A内切B外切C内切或外切D无公共点或相交
答案:
C解析:
用两圆内切或外切的条件判断
5.设是双曲线的两个焦点,点P在双曲线上且满足,则的面积为()
A1BC2D
答案:
A解析:
勾股定理,双曲线定义联立方程组h或面积公式
6.设是双曲线的左、右焦点,P在双曲线上,当的面积为1时,的值为()
A0B1CD2
答案:
A解析:
不妨设由,,,
7.过点A(0,2)可以作___条直线与双曲线x2-=1有且只有一个公共点
答案:
4解析:
数形结合,两切线、两交线
过点P(4,4)且与双曲线-=1只有一个交点的直线有( )
A.1条B.2条C.3条D.4条
解析:
如图所示,满足条件的直线共有3条.
答案:
C
8.已知A(3,2),M是双曲线H:
上的动点,F2是H的右焦点,求的最小值及此时M的坐标。
解:
由,则
此时M的坐标()
9.已知双曲线C:
,一条长为8的弦AB两端在C上运动,AB中点为M,则距轴最近的M点的坐标为。
解:
又,则
当且仅当时,取“=”,由逆径,故可取“=”
又由
即故M()
10.P为双曲线x2-=1右支上一点,M、N分别是圆(x+4)2+y2=4和(x-4)2+y2=1上的点,则|PM|-|PN|的最大值为________.
解析:
双曲线的两个焦点为F1(-4,0)、F2(4,0),为两个圆的圆心,半径分别为r1=2,r2=1,|PM|max=|PF1|+2,|PN|min=|PF2|-1,故|PM|-|PN|的最大值为(|PF1|+2)-(|PF2|-1)=|PF1|-|PF2|+3=5.答案:
5
.直线:
与双曲线C:
的右支交于不同的两点A、B。
(Ⅰ)求实数的取值范围;
(Ⅱ)是否存在实数,使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点F?
若存在,求出的值。
若不存在,说明理由。
解:
(Ⅰ)将直线
……①
依题意,直线l与双曲线C的右支交于不同两点,故
(Ⅱ)设A、B两点的坐标分别为、,则由①式得
……②
假设存在实数k,使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点F(c,0).
则由FA⊥FB得:
整理得
……③
把②式及代入③式化简得
解得
可知使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点.
(四川卷)9.已知两定点满足条件的点P的轨迹是曲线E,直线y=kx-1与曲线E交于A、B两点。
(Ⅰ)求k的取值范围;
(Ⅱ)如果且曲线E上存在点C,使求。
本小题主要考察双曲线的定义和性质、直线与双曲线的关系、点到直线的距离等知识及解析几何的基本思想、方法和综合解决问题的能力。
满分14分。
解:
(Ⅰ)由双曲线的定义可知,曲线是以为焦点的双曲线的左支,
且,易知
故曲线的方程为
设,由题意建立方程组
消去,得
又已知直线与双曲线左支交于两点,有
解得
∵
依题意得
整理后得
∴或
但∴
故直线的方程为
设,由已知,得
∴,
又,
∴点
将点的坐标代入曲线的方程,得得,
但当时,所得的点在双曲线的右支上,不合题意
∴,点的坐标为
到的距离为
∴的面积
练习题
1.已知双曲线中心在原点且一个焦点为F(,0),直线y=x-1与其相交于M、N两点,MN中点的横坐标为﹣,则此双曲线的方程是()
A