藝考生專題講義44 雙曲線

考點(diǎn)44雙曲線知識(shí)梳理一．雙曲線的定義平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)F1，F(xiàn)2的距離的差的絕對(duì)值等于常數(shù)2a(2a＜|F1F2|)的點(diǎn)P的軌跡叫做雙曲線.這兩個(gè)定點(diǎn)叫做雙曲線的焦點(diǎn)，兩焦點(diǎn)間的距離叫做雙曲線的焦距．二.雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程(1)中心在坐標(biāo)原點(diǎn)，焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為eq\f(x2,a2)－eq\f(y2,b2)＝1(a＞0，b＞0)．(2)中心在坐標(biāo)原點(diǎn)，焦點(diǎn)在y軸上的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為eq\f(y2,a2)－eq\f(x2,b2)＝1(a＞0，b＞0)．“焦點(diǎn)位置看正負(fù)，焦點(diǎn)隨著正的跑”.三．雙曲線的幾何性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)方程eq\f(x2,a2)－eq\f(y2,b2)＝1(a>0，b>0)eq\f(y2,a2)－eq\f(x2,b2)＝1(a>0，b>0)圖形性質(zhì)范圍x≤－a或x≥a，y∈Rx∈R，y≤－a或y≥a對(duì)稱性對(duì)稱軸：x軸，y軸對(duì)稱中心：(0,0)對(duì)稱軸：x軸，y軸對(duì)稱中心：(0,0)頂點(diǎn)頂點(diǎn)坐標(biāo)：A1(－a,0)，A2(a,0)頂點(diǎn)坐標(biāo)：A1(0，－a)，A2(0，a)漸近線y＝±eq\f(b,a)xy＝±eq\f(a,b)x離心率e＝eq\f(c,a)，e∈(1，＋∞)實(shí)虛軸線段A1A2叫做雙曲線的實(shí)軸，它的長(zhǎng)A1A2＝2a；線段B1B2叫做雙曲線的虛軸，它的長(zhǎng)B1B2＝2b；a叫做雙曲線的實(shí)半軸長(zhǎng)，b叫做雙曲線的虛半軸長(zhǎng)a，b，c的關(guān)系c2＝a2＋b2(c>a>0，c>b>0)四．直線與圓錐曲線的位置關(guān)系判斷直線l與圓錐曲線C的位置關(guān)系時(shí)，通常將直線l的方程Ax＋By＋C＝0(A，B不同時(shí)為0)代入圓錐曲線C的方程F(x，y)＝0，消去y(或x)得到一個(gè)關(guān)于變量x(或y)的一元方程．例：由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Ax＋By＋C＝0，,Fx，y＝0))消去y，得ax2＋bx＋c＝0.(1)當(dāng)a≠0時(shí)，設(shè)一元二次方程ax2＋bx＋c＝0的判別式為Δ，則：Δ>0?直線與圓錐曲線C相交；Δ＝0?直線與圓錐曲線C相切；Δ<0?直線與圓錐曲線C相離．(2)當(dāng)a＝0，b≠0時(shí)，即得到一個(gè)一元一次方程，則直線l與圓錐曲線C相交，且只有一個(gè)交點(diǎn)，此時(shí)，若C為雙曲線，則直線l與雙曲線的漸近線的位置關(guān)系是平行；若C為拋物線，則直線l與拋物線的對(duì)稱軸的位置關(guān)系是平行或重合．精講精練題型一雙曲線的定義【例1-1】(2024·浙江省德清縣第三中學(xué))已知雙曲線的左?右焦點(diǎn)分別為?，若點(diǎn)在的右支上，且，則()A．3 B．5 C． D．【答案】B【解析】由題可知：雙曲線方程為，所以又，所以故選：B【例1-2】．(2024·河北張家口市)已知，動(dòng)點(diǎn)P滿足，當(dāng)分別為4和12時(shí)，點(diǎn)P的軌跡分別為()A．雙曲線和一條直線 B．雙曲線和一條射線C．雙曲線的一支和一條射線 D．雙曲線的一支和一條直線【答案】C【解析】由題意，得當(dāng)時(shí)，，可知點(diǎn)P的軌跡為雙曲線左支；當(dāng)時(shí)，，可知點(diǎn)P的軌跡為以為端點(diǎn)的一條射線.故選：C【例1-3】．(2024·全國(guó)課時(shí)練習(xí))已知F1，F(xiàn)2分別為雙曲線C：的左?右焦點(diǎn)，點(diǎn)P在C上，∠F1PF2=60°，則|PF1|·|PF2|等于________.【答案】4【解析】由雙曲線方程知：，在△PF1F2中，由余弦定理知：，∴，而，∴.故答案為：4.【方法總結(jié)】【方法總結(jié)】雙曲線定義(1)根據(jù)動(dòng)點(diǎn)與兩定點(diǎn)的距離的差判斷動(dòng)點(diǎn)的軌跡是否為雙曲線．(2)利用雙曲線的定義解決與雙曲線的焦點(diǎn)有關(guān)的問(wèn)題，如最值問(wèn)題、距離問(wèn)題．(3)利用雙曲線的定義解決問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意三點(diǎn)：①距離之差的絕對(duì)值；②2a<|F1F2|；③焦點(diǎn)所在坐標(biāo)軸的位置．【舉一反三】1．(2024·上海普陀區(qū))設(shè)P是雙曲線上的點(diǎn)，若，是雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn)，則()A．4 B．5 C．8 D．10【答案】C【解析】由雙曲線可得根據(jù)雙曲線的定義可得：故選：C2．(2024·上海市)已知兩點(diǎn)和，動(dòng)點(diǎn)滿足，則動(dòng)點(diǎn)的軌跡是()A．橢圓 B．雙曲線 C．一條射線 D．雙曲線的右支【答案】C【解析】由兩點(diǎn)和，動(dòng)點(diǎn)滿足，所以動(dòng)點(diǎn)的軌跡是一條射線.故選：C3．(2024·浙江省寧海中學(xué)高三月考)在平面直角坐標(biāo)系中，，，()，若點(diǎn)的軌跡為雙曲線，則的取值范圍是()A． B． C． D．【答案】A【解析】，由點(diǎn)的軌跡為雙曲線，根據(jù)雙曲線的定義.則，所以故選:A4．(2024·全國(guó)高三專題練習(xí))已知、為雙曲線的左、右焦點(diǎn)，點(diǎn)P在C上，，則的面積為____________【答案】【解析】雙曲線，則，所以，利用雙曲線定義知，，兩邊平方得，且，由余弦定理，解得：，則.故答案為：題型二雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程【例2-1】(2024·福建龍巖市)“”是“方程表示雙曲線”的()A．充分不必要條件 B．必要不充分條件C．充要條件 D．既不充分也不必要條件【答案】A【解析】若方程表示雙曲線，則，得，則能推出，不能推出，“”是“方程表示雙曲線”的充分不必要條件，故選：A．【例2-2】．(2024·全國(guó)課時(shí)練習(xí))過(guò)點(diǎn)(1,1)，且的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程是()A． B．C． D．或【答案】D【解析】由，知：.當(dāng)焦點(diǎn)在x軸上時(shí)，設(shè)雙曲線方程為，將點(diǎn)(1,1)代入可得，則雙曲線方程為.同理，焦點(diǎn)在y軸上時(shí)，雙曲線方程為.故選：D【舉一反三】1．(2024·海原縣第一中學(xué))根據(jù)下列條件，求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程．(1)焦點(diǎn)在軸上，離心率，求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程；(2)，，焦點(diǎn)在軸上，求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程．【答案】(1)；(2).【解析】(1)由題意可得，，，因?yàn)殡p曲線的焦點(diǎn)在軸上，因此，雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為；(2)由已知條件可得，解得，，因?yàn)殡p曲線的焦點(diǎn)在軸上，因此，雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為2．(2024·浙江)已知曲線，()A．若E表示雙曲線，則 B．若，則E表示雙曲線C．若E表示橢圓，則 D．若且，則E表示橢圓【答案】D【解析】因?yàn)榍€，當(dāng)解得或時(shí)曲線表示雙曲線；當(dāng)即且時(shí)曲線表示橢圓；故選：D3．(2024·江蘇南通市)命題“”是命題“曲線表示雙曲線”的()A．充要條件 B．必要不充分條件C．充分不必要條件 D．既不充分也不必要條件【答案】C【解析】命題“曲線表示雙曲線”，則，即，解得由于命題能推出命題，命題不能推出命題則命題是命題的充分不必要條件故選：C題型三直線與曲線的位置關(guān)系【例3】(2024·全國(guó)課時(shí)練習(xí))若直線y＝kx與雙曲線4x2－y2＝16相交，求實(shí)數(shù)k的取值范圍．【答案】【解析】4x2－y2＝16漸近線方程為，因?yàn)橹本€y＝kx與雙曲線4x2－y2＝16相交，所以k≠±2，將y＝kx代入4x2－y2＝16得關(guān)于x的一元二次方程(4－k2)x2－16＝0，由可得，解得.【舉一反三】1．(2024·徐匯區(qū)·上海中學(xué))已知直線與雙曲線，則為何值時(shí)，直線與雙曲線有一個(gè)公共點(diǎn)？【答案】或．【解析】由得，因?yàn)橹本€與雙曲線有一個(gè)公共點(diǎn)，所以或，解得或．2．(2024·江蘇南通市)直線與雙曲線有且只有一個(gè)公共點(diǎn)，則的取值有()個(gè)A． B． C． D．【答案】D【解析】聯(lián)立，消去并整理得，由于直線與雙曲線有且只有一個(gè)公共點(diǎn)，所以，或，解得或，對(duì)于方程，判別式為，方程有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)解.顯然不滿足方程.綜上所述，的取值有個(gè).故選：D.3．(2024·陜西寶雞市)如果直線與雙曲線只有一個(gè)交點(diǎn)，則符合條件的直線有()A．1條 B．2條 C．3條 D．4條【答案】D【解析】由，得，若，即，時(shí)，，方程組只有一解；時(shí)，，方程組只有一解；時(shí)，，，此時(shí)方程組也只有一解．方程組只有一解，即直線與雙曲線只有一個(gè)交點(diǎn)．因此這樣的直線有4條．故選：D．題型四弦長(zhǎng)【例4】(2024·全國(guó)高三專題練習(xí))直線x＋y＝1與雙曲線4x2－y2＝1相交所得弦長(zhǎng)為()A． B． C． D．【答案】B【解析】將直線代入得.設(shè)兩交點(diǎn)，則，.故選:B．【舉一反三】1．(2024·遼寧朝陽(yáng)市·高三月考)直線與雙曲線有兩個(gè)交點(diǎn)為，，則()A．2 B． C．4 D．【答案】C【解析】由，得，，∴.故選：C．2．(2024·全國(guó)高三專題練習(xí))過(guò)點(diǎn)P(4，2)作一直線AB與雙曲線C：－y2＝1相交于A，B兩點(diǎn)，若P為線段AB的中點(diǎn)，則|AB|＝()A．2 B．2C．3 D．4【答案】D【解析】解法一：由題意可知，直線AB的斜率存在．設(shè)直線AB的斜率為k，則直線AB的方程為y＝k(x－4)＋2.由消去y并整理，得(1－2k2)x2＋8k(2k－1)x－32k2＋32k－10＝0.設(shè)A(x1，y1)，B(x2，y2)．因?yàn)镻(4，2)為線段AB的中點(diǎn)，所以x1＋x2＝－＝8，解得k＝1.所以x1x2＝＝10.所以|AB|＝·＝4.故選:D.解法二：設(shè)A(x1，y1)，B(x2，y2)，則，①.②①－②得(x1－x2)(x1＋x2)－(y1－y2)(y1＋y2)＝0.因?yàn)镻(4，2)為線段AB的中點(diǎn)，所以x1＋x2＝8，y1＋y2＝4.所以4(x1－x2)－4(y1－y2)＝0，即x1－x2＝y(tǒng)1－y2，所以直線AB的斜率k＝＝1.則直線AB的方程為y＝x－2.由消去y并整理，得x2－8x＋10＝0，所以x1＋x2＝8，x1x2＝10.所以|AB|＝·＝4.故選：D題型五離心率與漸近線【例3】(2024·浙江湖州市)雙曲線的離心率是_______，漸近線方程是_______．(兩條都寫出)【答案】【解析】由題可知，，故漸近線方程為：即.故答案為：；【舉一反三】1．(2024·浙江杭州市·學(xué)軍中學(xué))雙曲線的漸近線方程是___________；離心率為___________.【答案】【解析】由雙曲線方程得：，則因此漸近線方程是；離心率為故答案為：；2