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双曲线
2020-01-29 | 阅:  转:  |  分享 
  


双曲线

[知识梳理]

1.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.

2.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,yR y≤-a或y≥a,xR 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=±x

y=±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

.思维辨析(在括号内打“√”或“×”).

(1)平面内到点F1(0,-4),F2(0,4)距离之差等于6的点的轨迹是双曲线.()

(2)平面内到点F1(0,-4),F2(0,4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.()

(3)方程-=1(mn>0)表示焦点在x轴上的双曲线.()

(4)双曲线方程-=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是-=0,即±=0.()

()平面内到两定点的距离的差等于常数(小于两定点间距离)的点的轨迹是双曲线.()

()在双曲线标准方程-=1中,a>0,b>0且a≠b.()

()双曲线标准方程中,a,b的大小关系是a>b.()

()双曲线方程-=λ(m>0,n>0,λ≠0)的渐近线方程是-=0,即±=0.()

()等轴双曲线的离心率等于,且渐近线互相垂直.()

解析(1)错误.由双曲线的定义知应为双曲线的一支,而非它的全部.

(2)错误.因为||MF1|-|MF2||=8=|F1F2|,表示的轨迹为两条射线.

(3)错误.当m>0,n>0时表示焦点在x轴上的双曲线,而m<0,n<0时则表示焦点在y轴上的双曲线.

(4)正确.因为-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,即-=0,所以当λ>0时,-=1(m>0,n>0)的渐近线方程为-=0,即-=0,即±=0,同理当λ<0时,仍成立,故结论正确.

(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×()×()×(8)√()√

二.考点突破

考点一双曲线的定义及标准方程

利用定义求轨迹方程

(2019·西安调研)已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9,动圆M同时与圆C1及圆C2相外切,则动圆圆心M的轨迹方程为x2-=1(x≤-1).

解析:如图所示,设动圆M与圆C1及圆C2分别外切于A和B.



根据两圆外切的条件,

得|MC1|-|AC1|=|MA|,|MC2|-|BC2|=|MB|,

因为|MA|=|MB|,

所以|MC1|-|AC1|=|MC2|-|BC2|,

即|MC2|-|MC1|=|BC2|-|AC1|=2,

所以点M到两定点C1,C2的距离的差是常数且小于|C1C2|=6.

又根据双曲线的定义,得动点M的轨迹为双曲线的左支(点M与C2的距离大,与C1的距离小),

其中a=1,c=3,则b2=8.

故点M的轨迹方程为x2-=1(x≤-1).

求双曲线方程

设双曲线与椭圆+=1有共同的焦点,且与椭圆相交,一个交点的坐标为(,4),则此双曲线的标准方程是-=1.

解析:法一椭圆+=1的焦点坐标是(0,±3),

设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),

根据定义知2a=|-|=4,

故a=2.又b2=32-a2=5,

故所求双曲线的方程为-=1.

法二椭圆+=1的焦点坐标是(0,±3).

设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),

则a2+b2=9,又点(,4)在双曲线上,

所以-=1,解得a2=4,b2=5.

故所求双曲线的方程为-=1.

法三设双曲线的方程为+=1(27<λ<36),

由于双曲线过点(,4),故+=1,

解得λ1=32,λ2=0(舍去).

故所求双曲线的方程为-=1.

焦点三角形

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cosF1PF2=.

解析:由双曲线的定义有

|PF1|-|PF2|=|PF2|=2a=2,

|PF1|=2|PF2|=4,

则cosF1PF2=

==.

【条件探究1】本典例中,若将条件“|PF1|=2|PF2|”改为“F1PF2=60°”,则F1PF2的面积是多少?

解:不妨设点P在双曲线的右支上,

则|PF1|-|PF2|=2a=2,

在F1PF2中,由余弦定理,得

cosF1PF2==,

|PF1|·|PF2|=8,

S△F1PF2=|PF1|·|PF2|·sin60°=2.

【条件探究2】本典例中,若将条件“|PF1|=2|PF2|”改为“·=0”,则F1PF2的面积是多少?

解:不妨设点P在双曲线的右支上,

则|PF1|-|PF2|=2a=2,

·=0,⊥,

在F1PF2中,有|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,

即|PF1|2+|PF2|2=16,

|PF1|·|PF2|=4,

S△F1PF2=|PF1|·|PF2|=2.

1.双曲线定义的主要应用

(1)判定平面内动点与两定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,结合||PF1|-|PF2||=2a,运用平方的方法,建立与|PF1|·|PF2|的联系.

2.求双曲线方程的思路

(1)如果已知双曲线的中心在原点,且确定了焦点在x轴上或y轴上,则设出相应形式的标准方程,然后根据条件确定关于a,b,c的方程组,解出a2,b2,从而写出双曲线的标准方程(求得的方程可能是一个,也有可能是两个,注意合理取舍,但不要漏解).

(2)当焦点位置不确定时,有两种方法来解决:

一种是分类讨论,注意考虑要全面;另一种是设双曲线的一般方程为mx2+ny2=1(mn<0)求解.



(1)(2019·长春质检)双曲线C的渐近线方程为y=±x,一个焦点为F(0,-),点A(,0),点P为双曲线第一象限内的点,则当点P的位置变化时,PAF周长的最小值为(B)

A.8 B.10

C.4+3 D.3+3

解析:由已知得双曲线方程为-=1,设双曲线的另一个焦点为F′,则|PF|=|PF′|+4,PAF的周长为|PF|+|PA|+|AF|=|PF′|+4+|PA|+3,当F′,P,A三点共线时,|PF′|+|PA|有最小值,为|AF′|=3,故PAF的周长的最小值为10.

(2)(2017·天津卷)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点为F,离心率为.若经过F和P(0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为(B)

A.-=1 B.-=1

C.-=1 D.-=1

解析:由离心率为可知a=b,c=a,所以F(-a,0),由题意可知kPF===1,所以a=4,解得a=2,所以双曲线的方程为-=1,故选B.

考点二双曲线的几何性质

求双曲线的离心率(或范围)

(2016·全国卷)已知F1,F2是双曲线E:-=1的左,右焦点,点M在E上,MF1与x轴垂直,sinMF2F1=,则E的离心率为(A)

A. B.

C. D.2

解析:解法一:由MF1x轴,可得M,

|MF1|=.由sinMF2F1=,

可得cosMF2F1==,

又tanMF2F1==,

=,b2=ac,

c2=a2+b2b2=c2-a2,

c2-a2-ac=0e2-e-1=0,e=.

解法二:由MF1x轴,得M,

|MF1|=,由双曲线的定义可得|MF2|=2a+|MF1|=2a+,

又sinMF2F1===a2=b2a=b,

e==.故选A.

求双曲线的渐近线方程

(2019·河南适应性测试)已知F1、F2分别是双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P是双曲线上一点,若|PF1|+|PF2|=6a,且PF1F2的最小内角为,则双曲线的渐近线方程为(D)

A.y=±2x B.y=±x

C.y=±x D.y=±x

解析:不妨设P为双曲线右支上一点,

则|PF1|>|PF2|,由双曲线的定义得|PF1|-|PF2|=2a,

又|PF1|+|PF2|=6a,

所以|PF1|=4a,|PF2|=2a.

又因为所以PF1F2为最小内角,

故PF1F2=.

由余弦定理,可得=,

即(a-c)2=0,所以c=a,

则b=a,所以双曲线的渐近线方程为y=±x,故选D.

根据双曲线性质求范围(或最值)问题

(2015·全国卷)已知M(x0,y0)是双曲线C:-y2=1上的一点,F1,F2是C的两个焦点.若·<0,则y0的取值范围是(A)

A. B.

C. D.

解析:不妨令F1为双曲线的左焦点,

则F2为右焦点,由题意可知

a2=2,b2=1,c2=3.

F1(-,0),F2(,0),

则·=(--x0)·(-x0)+(-y0)·(-y0)=x+y-3.

又知-y=1,x=2+2y,

·=3y-1<0.

-<y0<,故选A.

【结论探究】将本典例中的条件“·<0”去掉,试求·的范围.

解:由题意知:F1(-,0),F2(,0),-y=1,所以·=(--x0,-y0)·(-x0,-y0)=x+y-3=x+-1-3=-4,又因为x≥2,所以-4≥-1,即·≥-1.

1.与双曲线有关的范围问题的解题思路

(1)若条件中存在不等关系,则借助此关系直接转化求解.

(2)若条件中没有不等关系,要善于发现隐含的不等关系,如借助双曲线上点的坐标范围,方程中Δ≥0等来解决.

2.与双曲线离心率、渐近线有关问题的解题策略

(1)双曲线的离心率e=是一个比值,故只需根据条件得到关于a,b,c的一个关系式,利用b2=c2-a2消去b,然后变形成关于e的关系式,并且需注意e>1.

(2)双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线是令-=0,即得两渐近线方程±=0.

(3)渐近线的斜率也是一个比值,可类比离心率的求法解答.



(1)已知a>b>0,椭圆C1的方程为+=1,双曲线C2的方程为-=1,C1与C2的离心率之积为,则C2的渐近线方程为(A)

A.x±y=0 B.x±y=0

C.x±2y=0 D.2x±y=0

解析:设椭圆C1和双曲线C2的离心率分别为e1和e2,

则e1=,e2=.

因为e1·e2=,所以=,

即4=,=.

故双曲线的渐近线方程为

y=±x=±x,即x±y=0.

(2)过双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点,与双曲线的两条渐近线交于C,D两点,若|AB|≥|CD|,则双曲线离心率的取值范围为(B)

A. B.

C. D.

解析:将x=c代入-=1,

得y=±,

不妨取A,B,则|AB|=,将x=c代入y=±x,得y=±,不妨取C,D,

则|CD|=.

|AB|≥|CD|,≥×,

即b≥c,则b2≥c2,

即c2-a2≥c2,即c2≥a2,

则e2≥,则e≥,故选B.

考点三直线与双曲线的位置关系

设A,B分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右顶点,双曲线的实轴长为4,焦点到渐近线的距离为.

(1)求双曲线的方程;

(2)已知直线y=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+=t,求t的值及点D的坐标.

解:(1)由题意知a=2,

一条渐近线为y=x,即bx-ay=0.

由焦点到渐近线的距离为,得=.

又c2=a2+b2,b2=3,

双曲线的方程为-=1.

(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),D(x0,y0),

则x1+x2=tx0,y1+y2=ty0.

将直线方程y=x-2代入双曲线方程-=1得x2-16x+84=0,

则x1+x2=16,y1+y2=(x1+x2)-4=12.

解得

t=4,点D的坐标为(4,3).

直线与双曲线位置关系的解题策略

(1)研究直线与双曲线位置关系问题的通法:将直线方程代入双曲线方程,消元,得关于x或y的一元二次方程.当二次项系数等于0时,直线与双曲线相交于某支上一点,这时直线平行于一条渐近线;当二次项系数不等于0时,用判别式Δ来判定.

(2)用“点差法”可以解决弦中点和弦斜率的关系问题,但需要检验.

(3)弦长公式:设直线与双曲线交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,直线的斜率为k,则|AB|=|x1-x2|.



已知椭圆C1的方程为+y2=1,双曲线C2的左、右焦点分别是C1的左、右顶点,而C2的左、右顶点分别是C1的左、右焦点.

(1)求双曲线C2的方程;

(2)若直线l:y=kx+与双曲线C2恒有两个不同的交点A和B,且·>2(其中O为原点),求k的取值范围.

解:(1)设双曲线C2的方程为-=1(a>0,b>0),

则a2=3,c2=4,再由a2+b2=c2,得b2=1.

故C2的方程为-y2=1.

(2)将y=kx+代入-y2=1,

得(1-3k2)x2-6kx-9=0.

由直线l与双曲线C2交于不同的两点,得



k2≠且k2<1.

设A(x1,y1),B(x2,y2),

则x1+x2=,x1x2=-.

x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+)(kx2+)

=(k2+1)x1x2+k(x1+x2)+2=.

又·>2,得x1x2+y1y2>2,

>2,即>0,

解得<k2<3.

由得<k2<1,

故k的取值范围为.

三.课堂练习

1.(2018·全国卷)已知双曲线C:-y2=1,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M,N.若OMN为直角三角形,则|MN|=(B)

A. B.3

C.2 D.4

解析:如图,由双曲线C:-y2=1可知其渐近线方程为y=±x,



∴∠MOx=30°,MON=60°,

不妨设OMN=90°,则易知焦点F到渐近线的距离为b,

即|MF|=b=1,又知|OF|=c=2,

|OM|=,则在RtOMN中,

|MN|=|OM|·tanMON=3.故选B.

2.(2018·全国卷)双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为(A)

A.y=±x B.y=±x

C.y=±x D.y=±x

解析:e=,===,双曲线的渐近线方程为y=±x=±x.故选A.

3.(2018·全国卷)设F1,F2是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左,右焦点,O是坐标原点.过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P.若|PF1|=|OP|,则C的离心率为(C)

A. B.2

C. D.

解析:如图,点F2(c,0)到渐近线y=x的距离|PF2|==b(b>0),而|OF2|=c,所以在RtOPF2中,

由勾股定理可得|OP|==a,

所以|PF1|=|OP|=a.

在RtOPF2中,cosPF2O==,

在F1F2P中,cosPF2O==,

所以=3b2=4c2-6a2,

则有3(c2-a2)=4c2-6a2,

解得=(负值舍去),即e=.故选C.



4.(2018·天津卷)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点.设A,B到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d1和d2,且d1+d2=6,则双曲线的方程为(C)

A.-=1 B.-=1

C.-=1 D.-=1

解析:双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为2,

e2=1+=4,=3,

即b2=3a2,c2=a2+b2=4a2,

由题意可设A(2a,3a),B(2a,-3a),

=3,渐近线方程为y=±x,

则点A与点B到直线x-y=0的距离分别为d1==a,d2==a,

又d1+d2=6,a+a=6,



解得a=,b2=9.

双曲线的方程为-=1,故选C.

5.(2018·北京卷)已知椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:-=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为-1;双曲线N的离心率为2__.

解析:解法一:如图是一个正六边形,A,B,C,D是双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点,F1,F2为椭圆M的两个焦点.



∵直线AC是双曲线N的一条渐近线,且其方程为y=x,=.

设m=k,则n=k,

则双曲线N的离心率e2==2.

连接F1C,在正六边形ABF2CDF1中,

可得F1CF2=90°,CF1F2=30°.

设椭圆的焦距为2c,则|CF2|=c,|CF1|=c,再由椭圆的定义得|CF1|+|CF2|=2a,即(+1)c=2a,椭圆M的离心率e1====-1.

解法二:双曲线N的离心率同解法一.

由题意可得C点坐标为,

代入椭圆M的方程,并结合a,b,c的关系,

联立得方程组

解得=-1.

课时跟踪检测][A基础题——

1.(2018·浙江高考)双曲线-y2=1的焦点坐标是()

A.(-,0),(,0) B.(-2,0),(2,0)

C.(0,-),(0,) D.(0,-2),(0,2)

解析:选B双曲线方程为-y2=1,

a2=3,b2=1,且双曲线的焦点在x轴上,

c===2,

即得该双曲线的焦点坐标为(-2,0),(2,0).

2.(2019·南宁摸底联考)双曲线-=1的渐近线方程为()

A.y=±x B.y=±x

C.y=±x D.y=±x

解析:选D在双曲线-=1中,a=5,b=2,其渐近线方程为y=±x,故选D.

3.(2019·合肥调研)下列双曲线中,渐近线方程不是y=±x的是()

A.-=1B.-=1

C.-=1D.-=1

解析:选D对于A,渐近线方程为y=±x=±x;对于B,渐近线方程为y=±x=±x;对于C,渐近线方程为y=±x;对于D,渐近线方程为y=±x.故选D.

4.(2019·铜陵模拟)已知双曲线-=1的右焦点为F,P为双曲线左支上一点,点A(0,),则APF周长的最小值为()

A.4(1+) B.4+

C.2(+)D.+3

解析:选A设双曲线的左焦点为F′,易得点F(,0),APF的周长l=|AF|+|AP|+|PF|=|AF|+2a+|PF′|+|AP|,要使APF的周长最小,只需|AP|+|PF′|最小,易知当A,P,F′三点共线时取到,故l=2|AF|+2a=4(1+).故选A.

5.(2019·合肥一模)若双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=-2x,则该双曲线的离心率是()

A.B.

C. D.2

解析:选C由双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,且双曲线的一条渐近线方程为y=-2x,得=2,则b=2a,则双曲线的离心率e=====.故选C.

6.(2019·德州一模)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点在抛物线y2=16x的准线上,且双曲线的一条渐近线过点(,3),则双曲线的方程为()

A.-=1B.-=1

C.-=1D.-=1

解析:选C双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,由双曲线的一条渐近线过点(,3),可得=,

由双曲线的一个焦点(-c,0)在抛物线y2=16x的准线x=-4上,可得c=4,

即有a2+b2=16,

由解得a=2,b=2,

则双曲线的方程为-=1.故选C.

[B

1.(2017·全国卷)已知F是双曲线C:x2-=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则APF的面积为()

A.B.

C. D.

解析:选D法一:由题可知,双曲线的右焦点为F(2,0),当x=2时,代入双曲线C的方程,得4-=1,解得y=±3,不妨取点P(2,3),因为点A(1,3),所以APx轴,又PFx轴,所以APPF,所以SAPF=|PF|·|AP|=×3×1=.

法二:由题可知,双曲线的右焦点为F(2,0),当x=2时,代入双曲线C的方程,得4-=1,解得y=±3,不妨取点P(2,3),因为点A(1,3),所以=(1,0),=(0,-3),所以·=0,所以APPF,所以SAPF=|PF|·|AP|=×3×1=.

2.(2019·黄冈质检)过双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点F作圆x2+y2=a2的切线FM(切点为M),交y轴于点P,若M为线段FP的中点,则双曲线的离心率为()

A.B.

C.2D.

解析:选A连接OM.由题意知OMPF,且|FM|=|PM|,|OP|=|OF|,

OFP=45°,|OM|=|OF|·sin45°,即a=c·,

e==.故选A.

3.(2019·银川模拟)已知双曲线-=1(0<a<1)的离心率为,则a的值为()

A.B.

C. D.

解析:选Bc2=a2+1-a2=1,c=1,又=,a=,故选B.

4.(2019·辽宁五校联考)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,从双曲线C的右焦点F引渐近线的垂线,垂足为A,若AFO的面积为1,则双曲线C的方程为()

A.-=1B.-y2=1

C.-=1 D.x2-=1

解析:选D因为双曲线C的右焦点F到渐近线的距离|FA|=b,|OA|=a,所以ab=2,又双曲线C的离心率为,所以=,即b2=4a2,解得a2=1,b2=4,所以双曲线C的方程为x2-=1,故选D.

5.(2019·黄山一诊)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线与直线x+2y+1=0垂直,F1,F2为C的焦点,A为双曲线上一点,若|F1A|=2|F2A|,则cosAF2F1等于()

A. B.

C. D.

解析:选C因为双曲线的一条渐近线与直线x+2y+1=0垂直,所以b=2a.又|F1A|=2|F2A|,且|F1A|-|F2A|=2a,所以|F2A|=2a,|F1A|=4a,而c2=5a2,得2c=2a,所以cosAF2F1===,故选C.6.(2019·天津和平一模)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为,过右焦点F作渐近线的垂线,垂足为M.若FOM的面积为,其中O为坐标原点,则双曲线的方程为()

A.x2-=1B.-=1

C.-=1D.-=1

解析:选C由题意可知e==,可得=,

取一条渐近线为y=x,

可得F到渐近线y=x的距离d==b,

在RtFOM中,由勾股定理可得|OM|===a,

由题意可得ab=,联立解得

所以双曲线的方程为-=1.故选C.

7.(2019·湘中名校联考)过双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点,与双曲线的渐近线交于C,D两点,若|AB|≥|CD|,则双曲线离心率的取值范围为()

A.B.

C. D.

解析:选B将x=c代入-=1得y=±,

不妨取A,B,所以|AB|=.

将x=c代入双曲线的渐近线方程y=±x,得y=±,

不妨取C,D,所以|CD|=.

因为|AB|≥|CD|,所以≥×,

即b≥c,则b2≥c2,即c2-a2≥c2,

即c2≥a2,所以e2≥,所以e≥.

8.(2019·桂林模拟)若双曲线-=1(a>0,b>0)上存在一点P满足以|OP|为边长的正方形的面积等于2ab(其中O为坐标原点),则双曲线离心率的取值范围是()

A. B.

C. D.

解析:选C由条件得|OP|2=2ab.又P为双曲线上一点,|OP|≥a,2ab≥a2,2b≥a.又c2=a2+b2≥a2+=a2,e=≥.双曲线离心率的取值范围是.

9.(2019·惠州调研)已知O为坐标原点,设F1,F2分别是双曲线x2-y2=1的左、右焦点,P为双曲线左支上任一点,过点F1作F1PF2的平分线的垂线,垂足为H,则|OH|=()

A.1 B.2

C.4D.

解析:选A如图,延长F1H交PF2于点,由PH为F1PF2的平分线及PHF1Q,可知|PF1|=|P|,根据双曲线的定义,得|PF2|-|PF1|=2,从而|F2|=2,在F1QF2中,易知OH为中位线,故|OH|=1.故选A.

10.(2019·郑州模拟)设F1,F2分别是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P是C上一点,若|PF1|+|PF2|=6a,且PF1F2的最小内角的大小为30°,则双曲线C的渐近线方程是()

A.x±y=0B.x±y=0

C.x±2y=0 D.2x±y=0

解析:选B假设点P在双曲线的右支上,



|PF1|=4a,|PF2|=2a.

|F1F2|=2c>2a,PF1F2最短的边是PF2,

PF1F2的最小内角为PF1F2.

在PF1F2中,由余弦定理得4a2=16a2+4c2-2×4a×2c×cos30°,

c2-2ac+3a2=0,

e2-2e+3=0,e=,=,

c2=3a2,a2+b2=3a2,b2=2a2,

=,双曲线的渐近线方程为x±y=0,故选B.

11.(2017·全国卷)双曲线-=1(a>0)的一条渐近线方程为y=x,则a=________.

解析:双曲线的标准方程为-=1(a>0),双曲线的渐近线方程为y=±x.又双曲线的一条渐近线方程为y=x,a=5.

答案:5

12.(2017·山东高考)在平面直角坐标系xOy中,双曲线-=1(a>0,b>0)的右支与焦点为F的抛物线x2=2py(p>0)交于A,B两点.若|AF|+|BF|=4|OF|,则该双曲线的渐近线方程为________.

解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线的定义可知

|AF|=y1+,|BF|=y2+,|OF|=,

由|AF|+|BF|=y1++y2+=y1+y2+p=4|OF|=2p,得y1+y2=p.

联立消去x,得a2y2-2pb2y+a2b2=0,

所以y1+y2=,所以=p,

即=,故=,

所以双曲线的渐近线方程为y=±x.

答案:y=±x

13.(2019·成都毕业班摸底测试)已知双曲线-=1(a>0)和抛物线y2=8x有相同的焦点,则双曲线的离心率为________.

解析:易知抛物线y2=8x的焦点为(2,0),所以双曲线-=1的焦点为(2,0),则a2+2=22,即a=,所以双曲线的离心率e===.

答案:

14.(2019·南昌调研)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过点F作圆(x-a)2+y2=的切线,若该切线恰好与C的一条渐近线垂直,则双曲线C的离心率为________.

解析:不妨取与切线垂直的渐近线方程为y=x,由题意可知该切线方程为y=-(x-c),即ax+by-ac=0.又圆(x-a)2+y2=的圆心为(a,0),半径为,则圆心到切线的距离d===,又e=,则e2-4e+4=0,解得e=2.

答案:2

15.(2019·西安铁一中模拟)已知点F1,F2分别是双曲线C:x2-=1(b>0)的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,MF1F2=30°.

(1)求双曲线C的方程;

(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1,P2,求·的值.

解:(1)由题易知F2(,0),可设M(,y1).

因为点M在双曲线C上且在x轴上方,所以1+b2-=1,得y1=b2,所以|F2M|=b2.在RtMF2F1中,MF1F2=30°,|MF2|=b2,所以|MF1|=2b2.由双曲线的定义可知,|MF1|-|MF2|=b2=2,

故双曲线C的方程为x2-=1.

(2)易知两条渐近线方程分别为l1:x-y=0,l2:x+y=0.

设双曲线C上的点P(x0,y0),两条渐近线的夹角为θ,

不妨设P1在l1上,P2在l2上,

则点P到两条渐近线的距离分别为|PP1|=,|PP2|=.

因为P(x0,y0)在双曲线x2-=1上,

所以2x-y=2,

又易知cosθ=,

所以·=·cosθ=·=.16.(2019·湛江模拟)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F(c,0).

(1)若双曲线的一条渐近线方程为y=x且c=2,求双曲线的方程;

(2)以原点O为圆心,c为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A,过A作圆的切线,斜率为-,求双曲线的离心率.

解:(1)因为双曲线的渐近线方程为y=±x,所以a=b,

所以c2=a2+b2=2a2=4,所以a2=b2=2,

所以双曲线的方程为-=1.

(2)设点A的坐标为(x0,y0),

所以直线AO的斜率满足·(-)=-1,

所以x0=y0,

依题意,圆的方程为x2+y2=c2,

将代入圆的方程得3y+y=c2,即y0=c,

所以x0=c,所以点A的坐标为,

代入双曲线方程得-=1,

即b2c2-a2c2=a2b2,

又因为a2+b2=c2,

所以将b2=c2-a2代入式,整理得c4-2a2c2+a4=0,

所以34-82+4=0,

所以(3e2-2)(e2-2)=0,

因为e>1,所以e=,

所以双曲线的离心率为.









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(本文系新用户03062...原创)