第21講 雙曲線(xiàn)及其標(biāo)準(zhǔn)方程7種常見(jiàn)考法歸類(lèi)解析版-新高二數(shù)學(xué)暑假自學(xué)課講義_第1頁(yè)
第21講 雙曲線(xiàn)及其標(biāo)準(zhǔn)方程7種常見(jiàn)考法歸類(lèi)解析版-新高二數(shù)學(xué)暑假自學(xué)課講義_第2頁(yè)
第21講 雙曲線(xiàn)及其標(biāo)準(zhǔn)方程7種常見(jiàn)考法歸類(lèi)解析版-新高二數(shù)學(xué)暑假自學(xué)課講義_第3頁(yè)
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第21講雙曲線(xiàn)及其標(biāo)準(zhǔn)方程7種常見(jiàn)考法歸類(lèi)1.了解雙曲線(xiàn)的實(shí)際背景,感受雙曲線(xiàn)在刻畫(huà)現(xiàn)實(shí)世界和解決實(shí)際問(wèn)題中的作用.2.了解雙曲線(xiàn)的定義、幾何圖形和標(biāo)準(zhǔn)方程.知識(shí)點(diǎn)1雙曲線(xiàn)的定義把平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離的差的絕對(duì)值等于非零常數(shù)(小于|F1F2|)的點(diǎn)的軌跡叫做雙曲線(xiàn).這兩個(gè)定點(diǎn)叫做雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn),兩焦點(diǎn)間的距離叫做雙曲線(xiàn)的焦距.注:1、集合語(yǔ)言表達(dá)式雙曲線(xiàn)就是下列點(diǎn)的集合:.常數(shù)要小于兩個(gè)定點(diǎn)的距離.2、對(duì)雙曲線(xiàn)定義中限制條件的理解(1)當(dāng)||MF1|-|MF2||=2a>|F1F2|時(shí),M的軌跡不存在.(2)當(dāng)||MF1|-|MF2||=2a=|F1F2|時(shí),M的軌跡是分別以F1,F(xiàn)2為端點(diǎn)的兩條射線(xiàn).(3)當(dāng)||MF1|-|MF2||=0,即|MF1|=|MF2|時(shí),M的軌跡是線(xiàn)段F1F2的垂直平分線(xiàn).(4)若將定義中的絕對(duì)值去掉,其余條件不變,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡為雙曲線(xiàn)的一支.具體是哪一支,取決于與的大小.①若,則,點(diǎn)的軌跡是靠近定點(diǎn)的那一支;②若,則,點(diǎn)的軌跡是靠近定點(diǎn)的那一支.知識(shí)點(diǎn)2雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程焦點(diǎn)在x軸上焦點(diǎn)在y軸上標(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)圖形焦點(diǎn)坐標(biāo)F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)F1(0,-c),F(xiàn)2(0,c)a,b,c的關(guān)系c2=a2+b2a與b沒(méi)有大小關(guān)系注:1、雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程推導(dǎo)過(guò)程①觀察我們畫(huà)出的雙曲線(xiàn),發(fā)現(xiàn)它也具有對(duì)稱(chēng)性,而且直線(xiàn)F1F2是它的一條對(duì)稱(chēng)軸,所以以F1,F(xiàn)2所在直線(xiàn)為x軸,線(xiàn)段F1F2的垂直平分線(xiàn)為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系Oxy,此時(shí)雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)分別為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),焦距為2c,c>0.設(shè)P(x,y)是雙曲線(xiàn)上一點(diǎn),則||PF1|-|PF2||=2a(a為大于0的常數(shù)),因?yàn)閨PF1|=eq\r(x+c2+y2),|PF2|=eq\r(x-c2+y2),所以eq\r(x+c2+y2)-eq\r(x-c2+y2)=±2a,①類(lèi)比橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的化簡(jiǎn)過(guò)程,化簡(jiǎn)①,得(c2-a2)x2-a2y2=a2(c2-a2),兩邊同除以a2(c2-a2),得eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,c2-a2)=1.由雙曲線(xiàn)的定義知,2c>2a,即c>a,所以c2-a2>0,類(lèi)比橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的建立過(guò)程,令b2=c2-a2,其中b>0,代入上式,得eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0).②設(shè)雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)為F1和F2,焦距為2c,而且雙曲線(xiàn)上的動(dòng)點(diǎn)P滿(mǎn)足||PF1|-|PF2||=2a,其中c>a>0,以F1,F(xiàn)2所在直線(xiàn)為y軸,線(xiàn)段F1F2的垂直平分線(xiàn)為x軸,建立平面直角坐標(biāo)系,如圖所示,此時(shí),雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程是什么?【答案】eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0).2、巧記雙曲線(xiàn)焦點(diǎn)位置與方程的關(guān)系兩種雙曲線(xiàn),()的相同點(diǎn)是:它們的形狀、大小都相同,都有,;不同點(diǎn)是:兩種雙曲線(xiàn)的位置不同,它們的焦點(diǎn)坐標(biāo)也不同.焦點(diǎn)跟著正項(xiàng)走,即若x2項(xiàng)的系數(shù)為正,則焦點(diǎn)在x軸上;若y2項(xiàng)的系數(shù)為正,則焦點(diǎn)在y軸上.3、共焦點(diǎn)雙曲線(xiàn)的設(shè)法與雙曲線(xiàn)eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)有公共焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)方程為eq\f(x2,a2+λ)-eq\f(y2,b2-λ)=1(-a2<λ<b2);與雙曲線(xiàn)eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0)有公共焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)方程為eq\f(y2,a2+λ)-eq\f(x2,b2-λ)=1(-a2<λ<b2).知識(shí)點(diǎn)3雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)三角形雙曲線(xiàn)上的一點(diǎn)與兩焦點(diǎn)所構(gòu)成的三角形稱(chēng)為焦點(diǎn)三角形.解決焦點(diǎn)三角形問(wèn)題常利用雙曲線(xiàn)的定義和正弦定理、余弦定理.以雙曲線(xiàn)上一點(diǎn)P(x0,y0)(y0≠0)和焦點(diǎn)F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)為頂點(diǎn)的△PF1F2中,若∠F1PF2=θ,則(1)雙曲線(xiàn)的定義:(2)余弦定理:=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cosθ.(3)面積公式:S△PF1F2=eq\f(1,2)|PF1||PF2|·sinθ,重要結(jié)論:S△PF1F2=推導(dǎo)過(guò)程:由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cosθ得由三角形的面積公式可得S△PF1F2==1、雙曲線(xiàn)方程的辨識(shí)方法將雙曲線(xiàn)的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程的形式,假如雙曲線(xiàn)的方程為eq\f(x2,m)+eq\f(y2,n)=1,則當(dāng)mn<0時(shí),方程表示雙曲線(xiàn).若eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m>0,,n<0,))則方程表示焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線(xiàn);若eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m<0,,n>0,))則方程表示焦點(diǎn)在y軸上的雙曲線(xiàn).2、求雙曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程的步驟(1)定位:是指確定與坐標(biāo)系的相對(duì)位置,在標(biāo)準(zhǔn)方程的前提下,確定焦點(diǎn)位于哪條坐標(biāo)軸上,以確定方程的形式.(2)定量:是指確定a2,b2的數(shù)值,常由條件列方程組求解.3、雙曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程的兩種求法(1)定義法:根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義得到相應(yīng)的a,b,c,再寫(xiě)出雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程.(2)待定系數(shù)法:先設(shè)出雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1或eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a,b均為正數(shù)),然后根據(jù)條件求出待定的系數(shù)代入方程即可.注:若焦點(diǎn)的位置不明確,應(yīng)注意分類(lèi)討論,也可以設(shè)雙曲線(xiàn)方程為mx2+ny2=1的形式,注意標(biāo)明條件mn<0.4、雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)三角形解題注意點(diǎn)在解決雙曲線(xiàn)中與焦點(diǎn)有關(guān)的問(wèn)題時(shí),要注意定義中的條件||PF1|-|PF2||=2a的應(yīng)用;與三角形有關(guān)的問(wèn)題要考慮正、余弦定理、勾股定理等.另外在運(yùn)算中要注意一些變形技巧和整體代換思想的應(yīng)用.5、利用雙曲線(xiàn)解決實(shí)際問(wèn)題的基本步驟如下:(1)建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系.(2)求出雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程.(3)根據(jù)雙曲線(xiàn)的方程及定義解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題(注意實(shí)際意義).2023年07月07日數(shù)學(xué)作業(yè)考點(diǎn)一:雙曲線(xiàn)定義的理解例1.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))到兩定點(diǎn)、的距離之差的絕對(duì)值等于6的點(diǎn)的軌跡(

)A.橢圓 B.直線(xiàn) C.雙曲線(xiàn) D.兩條射線(xiàn)【答案】D【分析】根據(jù)動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離和兩定點(diǎn)的距離關(guān)系判斷即可.【詳解】因?yàn)?,,故的軌跡是已、為端點(diǎn)的兩條射線(xiàn),故選:D.變式1.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))平面內(nèi)到兩個(gè)定點(diǎn)的距離之差的絕對(duì)值等于的點(diǎn)的軌跡是(

)A.雙曲線(xiàn) B.兩條射線(xiàn) C.一條線(xiàn)段 D.一條直線(xiàn)【答案】B【分析】直接分析即可得結(jié)果.【詳解】如圖:設(shè)動(dòng)點(diǎn)為,到兩個(gè)定點(diǎn)的距離之差的絕對(duì)值為,則若在線(xiàn)段(不包含兩端點(diǎn))上,有;若在直線(xiàn)外,有;若在線(xiàn)段的延長(zhǎng)線(xiàn)上或線(xiàn)段的反向延長(zhǎng)線(xiàn)上(均包含兩端點(diǎn)),則有.故選:B變式2.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))已知?jiǎng)狱c(diǎn)滿(mǎn)足,則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是()A.雙曲線(xiàn) B.雙曲線(xiàn)左支C.雙曲線(xiàn)右支 D.一條射線(xiàn)【答案】C【分析】根據(jù)表示動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)與的距離之差為2,再結(jié)合雙曲線(xiàn)的定義求解.【詳解】解:因?yàn)榈膸缀我饬x是動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)與的距離之差為2,又因?yàn)?,所以由雙曲線(xiàn)的定義,知?jiǎng)狱c(diǎn)P的軌跡是雙曲線(xiàn)右支.故選:C變式3.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))與圓及圓都外切的圓P的圓心在(

)A.一個(gè)橢圓上 B.一個(gè)圓上C.一條直線(xiàn)上 D.雙曲線(xiàn)的一支上【答案】D【分析】根據(jù)題意,分別畫(huà)出兩個(gè)圓的圖形,然后結(jié)合圖形和雙曲線(xiàn)定義即可判斷.【詳解】由,得,畫(huà)出圓與的圖像如圖,設(shè)圓P的半徑為r,

∵圓P與圓O和圓M都外切,∴,,則,∴根據(jù)雙曲線(xiàn)定義知點(diǎn)P在以O(shè),M為焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)的左支上.故選:D變式4.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知曲線(xiàn)C:,點(diǎn)M與曲線(xiàn)C的焦點(diǎn)不重合.已知M關(guān)于曲線(xiàn)C的焦點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)分別為A,B,線(xiàn)段MN的中點(diǎn)在曲線(xiàn)C右支上,則的值為_(kāi)_____.【答案】12【分析】根據(jù)已知條件,作出圖形,MN的中點(diǎn)連接雙曲線(xiàn)的兩個(gè)焦點(diǎn),便會(huì)得到三角形的中位線(xiàn),根據(jù)中位線(xiàn)的性質(zhì)及雙曲線(xiàn)的定義,即可求得.【詳解】設(shè)雙曲線(xiàn)的實(shí)半軸長(zhǎng)為,則,設(shè)雙曲線(xiàn)的左右焦點(diǎn)分別為,設(shè)的中點(diǎn)為,連接.∵是的中點(diǎn),是的中點(diǎn),∴是的中位線(xiàn),∴.同理,∴,∵P在雙曲線(xiàn)上,根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義知:,∴.故答案為:12.考點(diǎn)二:雙曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)方程的辨識(shí)例2.(2023秋·廣東佛山·高三統(tǒng)考階段練習(xí))對(duì)于常數(shù)a,b,“”是“方程對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)是雙曲線(xiàn)”的(

)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】C【分析】根據(jù)雙曲線(xiàn)的方程以及充分條件和必要條件的定義進(jìn)行判斷即可【詳解】解:可整理成,當(dāng),則且或且,此時(shí)方程即表示的曲線(xiàn)為雙曲線(xiàn),則充分性成立;若方程表示的曲線(xiàn)為雙曲線(xiàn),則即,則必要性成立,故選:C變式1.(2023·全國(guó)·高二專(zhuān)題練習(xí))設(shè),則“方程表示雙曲線(xiàn)”的必要不充分條件為(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】求出方程表示雙曲線(xiàn)的必要不充分條件的范圍可得答案.【詳解】由,方程表示雙曲線(xiàn),則,所以,根據(jù)選項(xiàng),“方程表示雙曲線(xiàn)”的必要不充分條件為B.故選:B.變式2.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))“”是“為雙曲線(xiàn)”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】C【分析】先求方程表示雙曲線(xiàn)的條件,再根據(jù)兩者相等關(guān)系確定充要關(guān)系.【詳解】因?yàn)榉匠瘫硎倦p曲線(xiàn),所以,又當(dāng)時(shí),方程表示雙曲線(xiàn),因此“”是“方程表示雙曲線(xiàn)”的充要條件.故選:C變式3.(2023秋·北京·高二北京市第二十二中學(xué)??计谥校┮阎€(xiàn)C:,則下列說(shuō)法不正確的是(

)A.若,則C是橢圓,其焦點(diǎn)在y軸上B.若,則C是雙曲線(xiàn),其漸近線(xiàn)方程為C.若,則C是圓,其半徑是D.若,則C是兩條直線(xiàn)【答案】C【分析】把化成橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程并求其焦點(diǎn)所在軸,判斷選項(xiàng)A的正誤;把化成雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程并求其漸近線(xiàn),判斷選項(xiàng)B的正誤;把化成圓的標(biāo)準(zhǔn)方程并求其半徑,判斷選項(xiàng)C的正誤;把化成直線(xiàn)的方程,判斷選項(xiàng)D的正誤.【詳解】選項(xiàng)A:時(shí),可化為,此時(shí),C是橢圓,其焦點(diǎn)在y軸上,判斷正確;選項(xiàng)B:時(shí)分為兩種情況:①時(shí),可化為此時(shí),C是雙曲線(xiàn),其漸近線(xiàn)方程為,判斷正確;②時(shí),可化為此時(shí),C是雙曲線(xiàn),其漸近線(xiàn)方程為,判斷正確;選項(xiàng)C:時(shí),可化為此時(shí)C是圓,其半徑是,不是,判斷錯(cuò)誤;選項(xiàng)D:時(shí),可化為即或,此時(shí)C是兩條直線(xiàn),判斷正確.故選:C變式4.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)若曲線(xiàn)表示雙曲線(xiàn),那么實(shí)數(shù)k的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】由方程表示雙曲線(xiàn)求解實(shí)數(shù)k的取值范圍即可.【詳解】曲線(xiàn)表示雙曲線(xiàn),所以即可.解得或,所以實(shí)數(shù)k的取值范圍是:.故選:B.變式5.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))“”是“方程表示雙曲線(xiàn)”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【分析】利用方程為表示雙曲線(xiàn)的條件,求得的取值范圍,再根據(jù)充分條件和必要條件的定義判斷條件和結(jié)論的關(guān)系.【詳解】因?yàn)榉匠瘫硎倦p曲線(xiàn),所以,解得或,因?yàn)橛煽赏瞥龌?,,但是由或,不能推出,所以“”是“方程表示雙曲線(xiàn)”的充分不必要條件,故選:A.變式6.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))若,則“”是“方程表示雙曲線(xiàn)”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【分析】利用方程為表示雙曲線(xiàn)的條件,求得的取值范圍,再根據(jù)充分條件和必要條件的定義判斷條件和結(jié)論的關(guān)系.【詳解】因?yàn)榉匠瘫硎倦p曲線(xiàn),所以,解得或,因?yàn)橛煽赏瞥龌颍怯苫虿荒芡瞥?,所以“”是“方程表示雙曲線(xiàn)”的充分不必要條件,故選:A變式7.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))已知方程表示焦點(diǎn)在軸上的雙曲線(xiàn),則的取值范圍為(

)A. B.C. D.或【答案】A【分析】根據(jù)焦點(diǎn)在軸上的雙曲線(xiàn)方程的特征可得答案.【詳解】由題意得,解得,即.故選:A.變式8.(2023春·重慶北碚·高二西南大學(xué)附中校考階段練習(xí))已知表示焦點(diǎn)在軸上的雙曲線(xiàn)有個(gè),表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓有個(gè),則的值為(

)A.10 B.14 C.18 D.22【答案】D【分析】根據(jù)方程表示雙曲線(xiàn)或橢圓的類(lèi)型,確定參數(shù)的取值,確定m和n的值,即可得答案.【詳解】由題意表示焦點(diǎn)在軸上的雙曲線(xiàn),則,故b的取值可取,a可取,故,表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓,則,則可取,即,故,故選:D變式9.(2023秋·黑龍江哈爾濱·高二哈爾濱三中??计谀┰O(shè)m為實(shí)數(shù),若方程表示焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線(xiàn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線(xiàn)的方程特征列出不等式,從而可得答案.【詳解】因?yàn)榉匠瘫硎窘裹c(diǎn)在x軸上的雙曲線(xiàn),所以,解得.故選:D.變式10.(2023春·上海徐匯·高二上海市徐匯中學(xué)??计谥校┓匠瘫硎窘咕酁榈碾p曲線(xiàn),則實(shí)數(shù)λ的值為(

)A.1 B.-4或1 C.-2或-4或1 D.-2或1【答案】A【分析】分類(lèi)討論和分別小于0時(shí)的情況,即可得到實(shí)數(shù)λ的值【詳解】解:由題意在雙曲線(xiàn)中,焦距即當(dāng)即時(shí),解得:(舍)或當(dāng)即時(shí),解得:(舍)或(舍)綜上,故選:A.考點(diǎn)三:求雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程例3.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知P是平面上的動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)P與的距離之差的絕對(duì)值為.設(shè)點(diǎn)P的軌跡為曲線(xiàn)E.求曲線(xiàn)E的方程;【答案】【分析】根據(jù)題意得到,結(jié)合雙曲線(xiàn)的定義,即可求解;【詳解】依題意,P是平面上的動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)與的距離之差的絕對(duì)值為.即,根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義,可得點(diǎn)的軌跡E是以為焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn),其中,所以,則,所以軌跡的方程為.變式1.(2023春·四川德陽(yáng)·高二德陽(yáng)五中??茧A段練習(xí))已知點(diǎn),,動(dòng)點(diǎn)滿(mǎn)足條件.則動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程為(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題意得到,結(jié)合雙曲線(xiàn)的定義,即可求解.【詳解】由點(diǎn),,可得,又由,可得,根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義,可得點(diǎn)的軌跡表示以為焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)的右支,且,可得,則,所以點(diǎn)的軌跡方程為.故選:C.變式2.(2023春·廣西南寧·高二校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試)設(shè)橢圓的離心率為,焦點(diǎn)在軸上且長(zhǎng)軸長(zhǎng)為26,若曲線(xiàn)上的點(diǎn)到橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)的距離的差的絕對(duì)值等于8,則曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)橢圓和雙曲線(xiàn)中的關(guān)系,結(jié)合雙曲線(xiàn)定義可解.【詳解】在橢圓中,由題知,解得,所以橢圓的焦點(diǎn)為,,因?yàn)榍€(xiàn)上的點(diǎn)到,的距離的差的絕對(duì)值等于8,且,所以曲線(xiàn)是以,為焦點(diǎn),實(shí)軸長(zhǎng)為8的雙曲線(xiàn),所以曲線(xiàn)的虛半軸長(zhǎng)為,故的標(biāo)準(zhǔn)方程為:.故選:A.變式3.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))已知雙曲線(xiàn)過(guò)點(diǎn),且與橢圓有公共焦點(diǎn),則雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程是(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)題意求得,,得到,進(jìn)而求得雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程.【詳解】由橢圓,可化為標(biāo)準(zhǔn)方程,可得,因?yàn)殡p曲線(xiàn)與橢圓有公共的焦點(diǎn),所以,又因?yàn)殡p曲線(xiàn)過(guò)點(diǎn),可得,則,所以雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為.故選:B.變式4.(2023·全國(guó)·校聯(lián)考三模)若雙曲線(xiàn)與雙曲線(xiàn)有相同的焦距,且過(guò)點(diǎn),則雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為(

)A. B.C.或 D.或【答案】C【分析】利用待定系數(shù)法,分焦點(diǎn)在軸上和焦點(diǎn)在軸上兩種情況,分別設(shè)出雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程,再利用條件建立方程,即可求出結(jié)果.【詳解】因?yàn)楹陀邢嗤慕咕啵蛛p曲線(xiàn)的焦距為,所以雙曲線(xiàn)的焦距,又過(guò)點(diǎn),當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)在x軸上,設(shè)雙曲線(xiàn)的方程為,若將點(diǎn)代入,得①,又②,聯(lián)立①②兩式得,,所以雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為.當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)在y軸上,設(shè)雙曲線(xiàn)的方程為,將點(diǎn)代入,得③,又④,聯(lián)立③④兩式得,,所以雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為,綜上所述,雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為或.故選:C.變式5.(2023秋·浙江杭州·高二杭州市長(zhǎng)河高級(jí)中學(xué)??计谀┮阎p曲線(xiàn)經(jīng)過(guò)點(diǎn),且與橢圓有相同的焦點(diǎn),則雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)橢圓方程可求出焦點(diǎn),將代入雙曲線(xiàn),結(jié)合,解方程即可求解.【詳解】橢圓焦點(diǎn)為,雙曲線(xiàn)焦點(diǎn)為,且,將代入雙曲線(xiàn),得,又,解得,,故雙曲線(xiàn)的方程為,故選:D.變式6.(2023春·河南洛陽(yáng)·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)P在雙曲線(xiàn)的右支上,若,則雙曲線(xiàn)C的方程為(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】結(jié)合雙曲線(xiàn)的焦距的概念和雙曲線(xiàn)的定義列方程求,可得雙曲線(xiàn)方程.【詳解】設(shè)雙曲線(xiàn)的半焦距為,因?yàn)?,所以,由雙曲線(xiàn)定義可得,又,所以,所以,所以,,雙曲線(xiàn)的方程為故選:D.變式7.(2023·河南安陽(yáng)·統(tǒng)考二模)已知雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn)分別為,,,P為C上一點(diǎn),的中點(diǎn)為Q,為等邊三角形,則雙曲線(xiàn)C的方程為(

).A. B.C. D.【答案】A【分析】求出,利用題干條件得到,,由雙曲線(xiàn)定義得到方程,求出,進(jìn)而得到,,求出雙曲線(xiàn)方程.【詳解】設(shè)雙曲線(xiàn)C的半焦距為.由題可知,即.因?yàn)榈闹悬c(diǎn)為Q,為等邊三角形,所以,所以,,故,所以,,所以,所以,所以,.所以雙曲線(xiàn)C的方程為.故選:A考點(diǎn)四:雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)三角形例4.(2023春·福建福州·高二校聯(lián)考期中)設(shè)P是雙曲線(xiàn)上一點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是雙曲線(xiàn)左、右兩個(gè)焦點(diǎn),若|PF1|=9,則|PF2|等于(

)A.1 B.17 C.1或17 D.8【答案】B【分析】先求出P點(diǎn)的位置,再根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義求解.【詳解】對(duì)于,,所以P點(diǎn)在雙曲線(xiàn)的左支,則有;故選:B.變式1.(2023·四川達(dá)州·統(tǒng)考二模)設(shè),是雙曲線(xiàn)C:的左、右焦點(diǎn),過(guò)的直線(xiàn)與C的右支交于P,Q兩點(diǎn),則(

)A.5 B.6 C.8 D.12【答案】C【分析】由雙曲線(xiàn)的定義知,,則,即可得出答案.【詳解】雙曲線(xiàn)C:,則,,由雙曲線(xiàn)的定義知:,,,所以.故選:C.變式2.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)設(shè),分別是雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn).若點(diǎn)P在雙曲線(xiàn)上,且,則_________,_________;【答案】【分析】由得為直角三角形,由可求出;根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義以及勾股定理可求出.【詳解】因?yàn)?,所以,則為直角三角形,所以(為原點(diǎn)),又,,所以,,所以.不妨設(shè)點(diǎn)在雙曲線(xiàn)的右支上,則,①又,②聯(lián)立①②解得,,所以.故答案為:;.變式3.(2023春·四川遂寧·高二統(tǒng)考期末)設(shè)雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn)分別為,,為雙曲線(xiàn)右支上一點(diǎn),且,則的大小為_(kāi)_________.【答案】/【分析】根據(jù)雙曲線(xiàn)方程求出、、,再由雙曲線(xiàn)的定義求出、,最后由余弦定理計(jì)算可得.【詳解】因?yàn)殡p曲線(xiàn),則,,所以,因?yàn)闉殡p曲線(xiàn)右支上一點(diǎn),所以,又,所以,,,由余弦定理,即,解得,又,所以.故答案為:變式4.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))若是雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)在該雙曲線(xiàn)上,且是等腰三角形,則的周長(zhǎng)是________.【答案】16【分析】根據(jù)條件首先可得,然后可得,即可求出周長(zhǎng).【詳解】雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為,所以,因?yàn)槭堑妊切?,不設(shè)在雙曲線(xiàn)的右支上,則,所以,所以的周長(zhǎng)為6+6+10=16故答案為:.變式5.(2023春·上海徐匯·高二上海市徐匯中學(xué)??计谥校┮阎p曲線(xiàn),、是其兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)M在雙曲線(xiàn)上,若,則的面積為_(kāi)_____.【答案】【分析】根據(jù)給定條件,利用雙曲線(xiàn)定義、余弦定理求出,再利用三角形面積公式計(jì)算作答.【詳解】雙曲線(xiàn)的實(shí)半軸長(zhǎng),半焦距,有,在中,由余弦定理得,即有,因此,解得,所以的面積為.故答案為:

變式6.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))已知點(diǎn)F1,F(xiàn)2分別是雙曲線(xiàn)=1的左、右焦點(diǎn),若點(diǎn)P是雙曲線(xiàn)左支上的點(diǎn),且,則△的面積為_(kāi)___.【答案】16【分析】由雙曲線(xiàn)的定義可知,,再在△中利用由余弦定理可求出,從而求出△的面積.【詳解】雙曲線(xiàn),所以,,所以,,

是雙曲線(xiàn)左支上的點(diǎn),,,在△中,由余弦定理得,,△的面積為.故答案為:.變式7.(2023春·江西·高二臨川一中校聯(lián)考階段練習(xí))已知點(diǎn)分別為雙曲線(xiàn)的左?右焦點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)交雙曲線(xiàn)的右支第一象限于點(diǎn),若的內(nèi)切圓的半徑為1,則直線(xiàn)的斜率為(

)A. B. C.1 D.【答案】B【分析】利用雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)三角形的內(nèi)切圓的性質(zhì),圓心在實(shí)軸上的射影點(diǎn)就是雙曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的頂點(diǎn),從而構(gòu)造直角三角形,結(jié)合正切的二倍角公式求解.【詳解】如圖,設(shè)的內(nèi)切圓的圓心為,內(nèi)切圓與三邊相切于,

,所以,即的內(nèi)切圓與軸相切于右頂點(diǎn),即雙曲線(xiàn)的右頂點(diǎn)為,設(shè)直線(xiàn)的傾斜角為,即,則由內(nèi)切圓的性質(zhì)可知軸,所以在中,,所以,故選:B.變式8.【多選】(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))雙曲線(xiàn)的方程為,左、右焦點(diǎn)分別為,過(guò)點(diǎn)作直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的右半支交于點(diǎn),,使得,則(

)A. B.點(diǎn)的橫坐標(biāo)為C.直線(xiàn)的斜率為或 D.的內(nèi)切圓半徑是【答案】BCD【分析】根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義得到方程組,求出、,即可判斷A,再由等面積法求出,代入雙曲線(xiàn)方程求出,即可判斷B,再求出直線(xiàn)的斜率,即可判斷C,利用等面積法求出內(nèi)切圓的半徑,即可判斷D;【詳解】解:如圖所示,由題意知,解得,故A不正確;在中,由等面積法知,解得,代入雙曲線(xiàn)方程得,又因?yàn)辄c(diǎn)在雙曲右支上,故,故B正確;由圖知,,由對(duì)稱(chēng)性可知,若點(diǎn)在第四象限,則,故C正確;的內(nèi)切圓半徑,故D正確.故選:BCD.變式9.【多選】(2023秋·高二校考課時(shí)練習(xí))已知點(diǎn)在雙曲線(xiàn)上,分別是左?右焦點(diǎn),若的面積為20,則下列判斷正確的有(

)A.點(diǎn)到軸的距離為B.C.為鈍角三角形D.【答案】BC【分析】根據(jù)雙曲線(xiàn)的方程、定義與性質(zhì),結(jié)合三角形的面積求出P的坐標(biāo),結(jié)合兩點(diǎn)的距離公式、斜率公式以及余弦定理,對(duì)選項(xiàng)逐一判斷即可.【詳解】設(shè)點(diǎn).因?yàn)殡p曲線(xiàn),所以.又,所以,故A錯(cuò)誤.將代入得,得.由雙曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性,不妨取點(diǎn)P的坐標(biāo)為,得.由雙曲線(xiàn)的定義得,所以,故B正確.在中,,且,則為鈍角,所以為鈍角三角形,故C正確.由余弦定理得,所以,故D錯(cuò)誤.故選:BC.變式10.【多選】(2023秋·云南·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知,分別是雙曲線(xiàn)C:的左、右焦點(diǎn),P是C上一點(diǎn),且位于第一象限,,則(

)A.P的縱坐標(biāo)為 B.C.的周長(zhǎng)為 D.的面積為4【答案】ABD【分析】結(jié)合、雙曲線(xiàn)的定義、三角形的面積和周長(zhǎng)等知識(shí)進(jìn)行分析,從而確定正確答案.【詳解】依題意,因?yàn)?,所?由雙曲線(xiàn)的定義可得①,兩邊平方得,即,解得,故的面積為,D正確.設(shè)P的縱坐標(biāo)為h,的面積,解得,A正確.,解得②,的周長(zhǎng)為,C錯(cuò)誤.①+②可得,B正確.故選:ABD考點(diǎn)五:雙曲線(xiàn)定義的應(yīng)用例5.(2023春·四川內(nèi)江·高二威遠(yuǎn)中學(xué)校校考期中)已知F是雙曲線(xiàn)C:的右焦點(diǎn),P是C的左支上一點(diǎn),,則的最小值為(

)A.5 B.6 C.7 D.8【答案】B【分析】根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義得,利用平面幾何的知識(shí),兩點(diǎn)間線(xiàn)段最短,即可求出最值.【詳解】由雙曲線(xiàn)方程可知,,,故右焦點(diǎn),左焦點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)在雙曲線(xiàn)左支上運(yùn)動(dòng)時(shí),由雙曲線(xiàn)定義知,所以,從而,又為定值,所以,此時(shí)點(diǎn)在線(xiàn)段與雙曲線(xiàn)的交點(diǎn)處(三點(diǎn)共線(xiàn)距離最短),故選:B.變式1.(2023春·四川成都·高二校考階段練習(xí))已知,雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)是雙曲線(xiàn)左支上一點(diǎn),則的最小值為()A.5 B.7 C.9 D.11【答案】C【分析】根據(jù)雙曲線(xiàn)的方程,求得焦點(diǎn)坐標(biāo),由雙曲線(xiàn)的性質(zhì),整理,利用三角形三邊關(guān)系,可得答案.【詳解】由雙曲線(xiàn),則,即,且,由題意,,當(dāng)且僅當(dāng)共線(xiàn)時(shí),等號(hào)成立.故選:C.變式2.(2023·陜西西安·西安一中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))設(shè)點(diǎn)P是圓上的一動(dòng)點(diǎn),,,則的最小值為(

).A. B. C.6 D.12【答案】B【分析】設(shè),根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義,將題意轉(zhuǎn)化為雙曲線(xiàn)與圓有公共點(diǎn),再聯(lián)立雙曲線(xiàn)與圓的方程,根據(jù)二次方程有解結(jié)合判別式求解即可.【詳解】設(shè),則點(diǎn)P的軌跡為以A,B為焦點(diǎn),為實(shí)軸長(zhǎng)的雙曲線(xiàn)的上支,∴點(diǎn)P的軌跡方程為,依題意,雙曲線(xiàn)與圓有公共點(diǎn),將圓的方程代入雙曲線(xiàn)方程得,即,判別式,解得,當(dāng)時(shí),,且,∴等號(hào)能成立.∴.故選:B變式3.(2023春·寧夏石嘴山·高二平羅中學(xué)??茧A段練習(xí))已知,雙曲線(xiàn)C:的左焦點(diǎn)為F,P是雙曲線(xiàn)C的右支上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】利用雙曲線(xiàn)定義及三角形三邊關(guān)系判斷最大時(shí)的位置關(guān)系,即可得結(jié)果.【詳解】若C為雙曲線(xiàn)右焦點(diǎn)C(3,0),則,|AC|=5,而,僅當(dāng)共線(xiàn)且在之間時(shí)等號(hào)成立,所以,當(dāng)共線(xiàn)且在之間時(shí)等號(hào)成立.故選:D變式4.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))設(shè),為雙曲線(xiàn)C:的左、右焦點(diǎn),Q為雙曲線(xiàn)右支上一點(diǎn),點(diǎn)P(0,2).當(dāng)取最小值時(shí),的值為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】結(jié)合雙曲線(xiàn)定義數(shù)形結(jié)合判斷取最小值時(shí),三點(diǎn)共線(xiàn),聯(lián)立直線(xiàn)及雙曲線(xiàn)方程解出Q的坐標(biāo)為,即可求解的值.【詳解】由雙曲線(xiàn)定義得,故如圖示,當(dāng)三點(diǎn)共線(xiàn),即Q在M位置時(shí),取最小值,,故方程為,聯(lián)立,解得點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(Q為第一象限上的一點(diǎn)),故故選:A變式5.(2023·青海玉樹(shù)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知,為雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)P是C的右支上的一點(diǎn),則的最小值為(

)A.16 B.18 C. D.【答案】A【分析】利用雙曲線(xiàn)的定義表示,結(jié)合基本不等式求解最小值.【詳解】因?yàn)椋瑸殡p曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn),P是C的右支上的一點(diǎn),所以,所以,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立;因?yàn)?,所以,所以成立,的最小值?6.故選:A.變式6.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知雙曲線(xiàn)的左焦點(diǎn)為,點(diǎn)是雙曲線(xiàn)右支上的一點(diǎn),點(diǎn)是圓上的一點(diǎn),則的最小值為(

)A.5 B. C.7 D.8【答案】C【分析】由雙曲線(xiàn)定義等于到右焦點(diǎn)的距離,而的最小值是(是圓半徑),由此可得結(jié)論.【詳解】記雙曲線(xiàn)的右焦點(diǎn)為,所以,當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)為線(xiàn)段與雙曲線(xiàn)的交點(diǎn)時(shí),取到最小值.故選:C.變式7.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知,分別是雙曲線(xiàn)的左右焦點(diǎn),且C上存在點(diǎn)P使得,則a的取值范圍是________.【答案】【分析】根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義結(jié)合條件可得,,進(jìn)而可得,即得.【詳解】因?yàn)?,雙曲線(xiàn),又,所以,,又,解得,即a的取值范圍是.故答案為:.變式8.(2023·青海西寧·統(tǒng)考二模)設(shè)雙曲線(xiàn)的左焦點(diǎn)為,點(diǎn)為雙曲線(xiàn)右支上的一點(diǎn),且與圓相切于點(diǎn),為線(xiàn)段的中點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則(

)A.- B.-1 C.- D.-2【答案】B【分析】依題意作出曲線(xiàn)圖形,點(diǎn)P在雙曲線(xiàn)右支上,由雙曲線(xiàn)定義,即可得解.【詳解】由題意可知:雙曲線(xiàn)焦點(diǎn)在x軸上,a=3,b=4,c=5,設(shè)雙曲線(xiàn)的右焦點(diǎn)F2(5,0),左焦點(diǎn)F(﹣5,0),由OM為△PFF1中位線(xiàn),則丨OM丨=丨PF2丨,由PF與圓x2+y2=9相切于點(diǎn)N,則△ONF為直角三角形,∴丨NF丨2=丨OF丨2﹣丨ON丨2=25﹣9=16,則丨NF丨=4,∴丨MN丨=丨MF丨﹣丨NF丨=丨MF丨﹣4,由丨MF丨=丨PF丨,∴|MN|﹣|MO|=丨PF丨﹣4﹣丨PF2丨=(丨PF丨﹣丨PF2丨)﹣4=×2a﹣4=-1,∴|MN|﹣|MO|=-1,故選:B.考點(diǎn)六:雙曲線(xiàn)的軌跡方程例6.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))求下列動(dòng)圓的圓心的軌跡方程:(1)與圓和圓都內(nèi)切;(2)與圓內(nèi)切,且與圓外切;(3)在中,,,直線(xiàn),的斜率之積為,求頂點(diǎn)的軌跡方程.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)依題意可得,根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義可知圓心的軌跡是以點(diǎn)、分別為上、下焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)的下支,即可求出其軌跡方程;(2)依題意可得,根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義可知圓心的軌跡是以點(diǎn)、分別為左、右焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)的左支,即可求出其軌跡方程;(3)設(shè)根據(jù)斜率公式得到方程,整理可得.【詳解】(1)圓的圓心為,半徑為,圓的圓心為,半徑為,因?yàn)?,則圓與圓外離,設(shè)圓的半徑為,由題意可得,所以,所以圓心的軌跡是以點(diǎn)、分別為上、下焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)的下支,設(shè)圓心的軌跡方程為,由題意可得,則,,因此圓心的軌跡方程為.

(2)圓的圓心為,半徑為,圓的圓心為,半徑為,因?yàn)?,則圓與圓外離,設(shè)圓的半徑為,由題意可得,所以,所以圓心的軌跡是以點(diǎn)、分別為左、右焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)的左支,設(shè)圓心的軌跡方程為,由題意可得,則,,因此圓心的軌跡方程為.

(3)設(shè),則,,根據(jù)題意有,化簡(jiǎn)得∴頂點(diǎn)的軌跡方程為.

變式1.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知圓M:上動(dòng)點(diǎn)Q,若,線(xiàn)段QN的中垂線(xiàn)與直線(xiàn)QM交點(diǎn)為P.求交點(diǎn)P的軌跡C的方程;【答案】【分析】數(shù)形結(jié)合,由雙曲線(xiàn)定義可得.【詳解】由題知,所以由雙曲線(xiàn)定義可知點(diǎn)P的軌跡為雙曲線(xiàn),其中,得曲線(xiàn)C的方程變式2.(2023秋·湖北·高二赤壁一中校聯(lián)考期末)已知圓,為圓心,為圓上任意一點(diǎn),定點(diǎn),線(xiàn)段的垂直平分線(xiàn)與直線(xiàn)相交于點(diǎn),則當(dāng)點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng)時(shí),點(diǎn)的軌跡方程為(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】利用圓的性質(zhì),線(xiàn)段垂直平分線(xiàn)的性質(zhì),結(jié)合雙曲線(xiàn)的定義進(jìn)行求解即可.【詳解】解:因?yàn)榫€(xiàn)段的垂直平分線(xiàn)與直線(xiàn)相交于點(diǎn),所以有,由圓,得,該圓的半徑,因?yàn)辄c(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng)時(shí),所以有,于是有,所以點(diǎn)的軌跡是以,為焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn),所以,,可得,所以,所以點(diǎn)的軌跡方程為.故選:B.變式3.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)已知?jiǎng)訄AP過(guò)點(diǎn),且與圓外切,則動(dòng)圓P圓心的軌跡方程為_(kāi)_____.【答案】,【分析】設(shè)動(dòng)圓的半徑為,則有,再由兩圓外切得到,進(jìn)而得到,再利用雙曲線(xiàn)的定義求解.【詳解】定圓的圓心為,與關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),設(shè)動(dòng)圓的半徑為,則有,因?yàn)榕c圓外切,所以,即,所以點(diǎn)的軌跡是以M,N為焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)的左支,則,,,所以軌跡方程為,,即,.故答案為:,變式4.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知圓:,圓:,圓與圓、圓外切,求圓心的軌跡方程【答案】【分析】根據(jù)圓C與圓A、圓B外切,得到,再利用雙曲線(xiàn)的定義求解.【詳解】因?yàn)閳AC與圓A、圓B外切,設(shè)C點(diǎn)坐標(biāo),圓C半徑為,則,,所以,所以點(diǎn)的軌跡是雙曲線(xiàn)的一支,又,,,所以其軌跡方程為.變式5.(2023秋·天津北辰·高二天津市第四十七中學(xué)校考階段練習(xí))已知的兩個(gè)頂點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別是、,且,所在直線(xiàn)的斜率之積等于2,則頂點(diǎn)C的軌跡方程是(

)A.() B.C. D.()【答案】A【分析】首先設(shè)點(diǎn),根據(jù)條件列式,再化簡(jiǎn)求解.【詳解】設(shè),,所以,整理為:,,故選:A變式6.(2023·重慶沙坪壩·重慶南開(kāi)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知雙曲線(xiàn)與直線(xiàn)有唯一的公共點(diǎn),過(guò)點(diǎn)且與垂直的直線(xiàn)分別交軸、軸于兩點(diǎn).當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),點(diǎn)的軌跡方程是(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】根據(jù)直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)相切,推出,,再求出,消去可得結(jié)果.【詳解】因?yàn)殡p曲線(xiàn)與直線(xiàn)有唯一的公共點(diǎn),所以直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)相切,聯(lián)立,消去并整理得,所以,即,將代入,得,得,因?yàn)?,,所以,所以,,即,由可知,所以過(guò)點(diǎn)且與垂直的直線(xiàn)為,令,得,令,得,則,,由,得,,代入,得,即,故選:D考點(diǎn)七:雙曲線(xiàn)的實(shí)際應(yīng)用例7.(2023·北京海淀·高三101中學(xué)??茧A段練習(xí))地震預(yù)警是指在破壞性地震發(fā)生以后,在某些區(qū)域可以利用“電磁波”搶在“地震波”之前發(fā)出避險(xiǎn)警報(bào)信息,以減小相關(guān)預(yù)警區(qū)域的災(zāi)害損失.根據(jù)Rydelek和Pujol提出的雙臺(tái)子臺(tái)陣方法,在一次地震發(fā)生后,通過(guò)兩個(gè)地震臺(tái)站的位置和其接收到的信息,可以把震中的位置限制在雙曲線(xiàn)的一支上,這兩個(gè)地震臺(tái)站的位置就是該雙曲線(xiàn)的兩個(gè)焦點(diǎn).在一次地震預(yù)警中,兩地震臺(tái)站和站相距.根據(jù)它們收到的信息,可知震中到站與震中到站的距離之差為.據(jù)此可以判斷,震中到地震臺(tái)站的距離至少為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè)震中為,根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義以及可求出結(jié)果.【詳解】設(shè)震中為,依題意有,所以點(diǎn)的軌跡是以為焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)靠近的一支,因?yàn)椋?dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí),取等號(hào),所以,所以,所以震中到地震臺(tái)站的距離至少為.故選:A變式1.(2023春·江蘇鹽城·高二江蘇省響水中學(xué)??计谥校﹩稳~雙曲面是最受設(shè)計(jì)師青睞的結(jié)構(gòu)之一,它可以用直的鋼梁建造,既能減少風(fēng)的阻力,又能用最少的材料來(lái)維持結(jié)構(gòu)的完整.如圖1,俗稱(chēng)小蠻腰的廣州塔位于中國(guó)廣州市,它的外形就是單葉雙曲面,可看成是雙曲線(xiàn)的一部分繞其虛軸旋轉(zhuǎn)所形成的曲面.某市計(jì)劃建造類(lèi)似于廣州塔的地標(biāo)建筑,此地標(biāo)建筑的平面圖形是雙曲線(xiàn),如圖2,最細(xì)處的直徑為,樓底的直徑為,樓頂直徑為,最細(xì)處距樓底,則該地標(biāo)建筑的高為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題意建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)雙曲線(xiàn)的方程是,由已知可得,將點(diǎn)坐標(biāo)代入解得的值,從而得到雙曲線(xiàn)的方程,最后利用雙曲線(xiàn)的方程解得的坐標(biāo)即可求得地標(biāo)建筑的高.【詳解】解:以地標(biāo)建筑的最細(xì)處所在直線(xiàn)為軸,雙曲線(xiàn)的虛軸為軸,建立平面直角坐標(biāo)系如圖所示.由題意可得:,,設(shè),雙曲線(xiàn)的方程是,則,解得,所以雙曲線(xiàn)的方程是:,將點(diǎn)代入得,解得,所以該地標(biāo)建筑的高為:.故選:.變式2.(2023·福建泉州·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))費(fèi)馬定理是幾何光學(xué)中的一條重要原理,在數(shù)學(xué)中可以推導(dǎo)出圓錐曲線(xiàn)的一些光學(xué)性質(zhì).例如,點(diǎn)P為雙曲線(xiàn)(,為焦點(diǎn))上一點(diǎn),點(diǎn)P處的切線(xiàn)平分.已知雙曲線(xiàn)C:,O為坐標(biāo)原點(diǎn),l是點(diǎn)處的切線(xiàn),過(guò)左焦點(diǎn)作l的垂線(xiàn),垂足為M,則______.【答案】2【分析】延長(zhǎng)交延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn),結(jié)合題意得點(diǎn)為的中點(diǎn),,從而得到,再結(jié)合雙曲線(xiàn)的定義即可求解.【詳解】如圖,延長(zhǎng)交延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn),因?yàn)辄c(diǎn)是的角平分線(xiàn)上的一點(diǎn),且,所以點(diǎn)為的中點(diǎn),所以,又點(diǎn)為的中點(diǎn),且,所以.故答案為:2.1.已知方程表示雙曲線(xiàn),求m的取值范圍.【答案】【分析】根據(jù)方程表示雙曲線(xiàn)即可得到,解得即可;【詳解】解:因?yàn)榉匠瘫硎倦p曲線(xiàn),所以,解得或,即2.已知雙曲線(xiàn)滿(mǎn)足,且與橢圓有公共焦點(diǎn),則雙曲線(xiàn)的方程為()A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)題意,結(jié)合橢圓與雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì),列出方程,求得的值,即可求解.【詳解】由橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,可得,即,因?yàn)殡p曲線(xiàn)的焦點(diǎn)與橢圓的焦點(diǎn)相同,所以雙曲線(xiàn)中,半焦距,又因?yàn)殡p曲線(xiàn)滿(mǎn)足,即,又由,即,解得,可得,所以雙曲線(xiàn)的方程為.故選:A.3.已知雙曲線(xiàn)的兩個(gè)焦點(diǎn),,是雙曲線(xiàn)上一點(diǎn),且,,則雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程是(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】根據(jù)條件設(shè),,由條件求得,即可求得雙曲線(xiàn)方程.【詳解】設(shè),則由已知得,,又,,又,,雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為.故選:D4.設(shè),為雙曲線(xiàn)的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)P在雙曲線(xiàn)上,且滿(mǎn)足,則的面積為(

)A. B.2 C. D.1【答案】D【解析】設(shè),由雙曲線(xiàn)的性質(zhì)可得的值,再由,根據(jù)勾股定理可得的值,進(jìn)而求得,即得.【詳解】設(shè),,為雙曲線(xiàn)的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)P在雙曲線(xiàn)上,,,,,,的面積為.故選:D【點(diǎn)睛】本題考查雙曲線(xiàn)的性質(zhì),難度不大.5.設(shè)P為雙曲線(xiàn)上一動(dòng)點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),M為線(xiàn)段的中點(diǎn),則點(diǎn)M的軌跡方程為_(kāi)____________.【答案】【分析】設(shè),,用的坐標(biāo)表示的坐標(biāo),再代入雙曲線(xiàn)方程即可得答案.【詳解】設(shè),,則,即,又,則,整理得,即點(diǎn)M的軌跡方程為.故答案為:一、單選題1.(2023春·四川資陽(yáng)·高二統(tǒng)考期末)已知雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn)分別為,,直線(xiàn)經(jīng)過(guò)且與的右支相交于A,B兩點(diǎn),若,則的周長(zhǎng)為(

)A.6 B.8 C.10 D.12【答案】B【分析】結(jié)合雙曲線(xiàn)的定義來(lái)解決即可.【詳解】雙曲線(xiàn)的實(shí)半軸長(zhǎng),由雙曲線(xiàn)的定義,可得所以,則三角形的周長(zhǎng)為.故選:B2.(2023春·上海崇明·高二統(tǒng)考期末)已知A,B為平面內(nèi)兩定點(diǎn),過(guò)該平面內(nèi)動(dòng)點(diǎn)M作直線(xiàn)AB的垂線(xiàn),垂足為N.若,則動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是(

)A.圓 B.橢圓 C.拋物線(xiàn) D.雙曲線(xiàn)【答案】D【分析】建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,設(shè)A,B的坐標(biāo),設(shè)M的坐標(biāo),由題意可得N的坐標(biāo),求出3個(gè)向量,由向量的關(guān)系求出M的軌跡方程.【詳解】解:建立以所在的直線(xiàn)為x軸,以線(xiàn)段的中垂線(xiàn)為y軸的直角坐標(biāo)系,設(shè),,,設(shè)M的坐標(biāo)為,由題意可得,則,,,所以,,由,可得,整理可得:,所以,,故動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是雙曲線(xiàn).

故選:D.3.(2023秋·山西晉中·高二統(tǒng)考期末)與兩圓及都外切的圓的圓心的軌跡為(

)A.橢圓 B.雙曲線(xiàn)的一支 C.拋物線(xiàn) D.圓【答案】B【分析】設(shè)所求動(dòng)圓圓心為,圓的半徑為,根據(jù)圓與圓的位置關(guān)系結(jié)合雙曲線(xiàn)的定義可得出結(jié)論.【詳解】圓的圓心為,半徑為;圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,圓心為,半徑為,設(shè)所求動(dòng)圓圓心為,圓的半徑為,

由于動(dòng)圓與圓、圓均外切,則,所以,,因此動(dòng)圓的圓心的軌跡為雙曲線(xiàn)的一支.故選:B.4.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)已知兩點(diǎn)及直線(xiàn)l:①;②;③;④,在直線(xiàn)l上存在點(diǎn)P滿(mǎn)足的所有直線(xiàn)方程是(

)A.①② B.①③ C.②③ D.②④【答案】C【分析】即,則將題意轉(zhuǎn)化為雙曲線(xiàn)右支與直線(xiàn)存在交點(diǎn)的問(wèn)題即可.【詳解】即,故點(diǎn)P滿(mǎn)足的方程為以為焦點(diǎn),的雙曲線(xiàn)的右支,則,,即.其漸近線(xiàn)為,故①不滿(mǎn)足,③滿(mǎn)足;②過(guò),在焦點(diǎn)右側(cè),故滿(mǎn)足;④過(guò),且斜率為,故不滿(mǎn)足.綜上有②③直線(xiàn)與相交,即直線(xiàn)上存在點(diǎn)P滿(mǎn)足.故選:C5.(2023·全國(guó)·高三對(duì)口高考)若雙曲線(xiàn)的一個(gè)焦點(diǎn)是,則k的值為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】將雙曲線(xiàn)的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,由焦點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算即可.【詳解】雙曲線(xiàn),化為標(biāo)準(zhǔn)方程為:,一個(gè)焦點(diǎn)是,所以焦點(diǎn)在軸上,.所以,,所以,所以,所以.故選:A.6.(2023春·湖南岳陽(yáng)·高三湖南省岳陽(yáng)縣第一中學(xué)??奸_(kāi)學(xué)考試)已知,則“”是“方程表示雙曲線(xiàn)”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】B【分析】根據(jù)方程表示雙曲線(xiàn)求出的取值范圍,再根據(jù)充分條件、必要條件的定義判斷即可.【詳解】若方程表示雙曲線(xiàn),則,即,由能推出,必要性成立,由不能推出,充分性不成立,故“”是“方程表示雙曲線(xiàn)”的必要不充分條件.故選:B.7.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))已知雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn)分別為為雙曲線(xiàn)右支上一點(diǎn),為的內(nèi)切圓上一點(diǎn),則取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)內(nèi)切圓的性質(zhì)以及雙曲線(xiàn)的定義可得,進(jìn)而根據(jù)斜率關(guān)系以及二倍角公式可得,進(jìn)而得內(nèi)切圓的半徑的變化范圍,由數(shù)量積的幾何意義即可求解.【詳解】設(shè)的內(nèi)切圓與相切于,圓心為,由切線(xiàn)長(zhǎng)的性質(zhì)以及雙曲線(xiàn)定義可得,又,因此,所以,設(shè)角,且為銳角,由于,所以,為內(nèi)切圓的半徑,不妨設(shè),故在中,,,當(dāng)共線(xiàn)時(shí),此時(shí),當(dāng)方向相同時(shí),,當(dāng)方向相反時(shí),,因此,故選:C【點(diǎn)睛】解析幾何簡(jiǎn)化運(yùn)算的常見(jiàn)方法:(1)正確畫(huà)出圖形,利用平面幾何知識(shí)簡(jiǎn)化運(yùn)算;(2)坐標(biāo)化,把幾何關(guān)系轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)運(yùn)算;(3)巧用定義,簡(jiǎn)化運(yùn)算.8.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))2023年3月27日,貴州省首屆“美麗鄉(xiāng)村”籃球聯(lián)賽總決賽火爆開(kāi)賽,被網(wǎng)友稱(chēng)為“村BA”.從某個(gè)角度觀察籃球(如圖1),可以得到一個(gè)對(duì)稱(chēng)的平面圖形,如圖2所示,籃球的外輪形狀為圓O,將籃球表面的粘合線(xiàn)看成坐標(biāo)軸和雙曲線(xiàn)的一部分,若坐標(biāo)軸和雙曲線(xiàn)與圓O的交點(diǎn)將圓O的周長(zhǎng)八等分,,視AD所在直線(xiàn)為x軸,則雙曲線(xiàn)的方程為(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè)雙曲線(xiàn)方程為,由,可得,再代入點(diǎn),求解即可.【詳解】解:依題意,設(shè)雙曲線(xiàn)方程為,因?yàn)?,則,顯然圓O的半徑為3,又因?yàn)樽鴺?biāo)軸和雙曲線(xiàn)與圓O的交點(diǎn)將圓O的周長(zhǎng)八等分,雙曲線(xiàn)與圓O交于第一象限內(nèi)的點(diǎn)為,于是,解得,所以雙曲線(xiàn)的方程為.故選:A二、多選題9.(2023春·廣西河池·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知,則方程所表示的曲線(xiàn)為,則以下命題中正確的是(

)A.當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓B.當(dāng)曲線(xiàn)表示雙曲線(xiàn)時(shí),的取值范圍是C.當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)表示兩條直線(xiàn)D.存在,使得曲線(xiàn)為等軸雙曲線(xiàn)【答案】AC【分析】根據(jù)二元二次方程表示橢圓、雙曲線(xiàn)的基本要求依次判斷ABD選項(xiàng)即可;由時(shí),曲線(xiàn)的方程可知C正確.【詳解】對(duì)于A,當(dāng)時(shí),,表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓,即曲線(xiàn)表示焦點(diǎn)在軸上的橢圓,故選項(xiàng)正確;對(duì)于,若曲線(xiàn)表示雙曲線(xiàn),則,解得或,即實(shí)數(shù)的取值范圍為,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;對(duì)于,當(dāng)時(shí),曲線(xiàn),即,即曲線(xiàn)表示兩條直線(xiàn),故選項(xiàng)C正確;對(duì)于,若曲線(xiàn)為等軸雙曲線(xiàn),則,解集為,不存在,使得曲線(xiàn)為等軸雙曲線(xiàn),故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.故選:AC.10.(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))雙曲線(xiàn)的左,右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)P在C上.若是直角三角形,則的面積為(

)A. B. C.4 D.2【答案】AC【分析】根據(jù)雙曲線(xiàn)方程求出,再根據(jù)對(duì)稱(chēng)性只需考慮或.當(dāng)時(shí),將代入雙曲線(xiàn)方程,求出,即可求出三角形面積,當(dāng)時(shí),由雙曲線(xiàn)的定義可知,再由勾股定理求出,即可得解;【詳解】解:由雙曲線(xiàn)可得.根據(jù)雙曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性只需考慮或.當(dāng)時(shí),將代入可得,所以的面積為.當(dāng)時(shí),由雙曲線(xiàn)的定義可知,,由勾股定理可得.因?yàn)椋?,此時(shí)的面積為綜上所述,的面積為4或.故選:.11.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知雙曲線(xiàn)的左、右兩個(gè)頂點(diǎn)分別是,左、右兩個(gè)焦點(diǎn)分別是,是雙曲線(xiàn)上異于的任意一點(diǎn),給出下列結(jié)論,其中正確的是(

)A.B.直線(xiàn),的斜率之積等于定值C.使得為等腰三角形的點(diǎn)P有且僅有四個(gè)D.若,則【答案】BD【分析】由雙曲線(xiàn)的定義,可判定A錯(cuò)誤;由,結(jié)合雙曲線(xiàn)的方程,得到,所以B正確;結(jié)合雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì),可判定C錯(cuò)誤;結(jié)合,得到,可判定D正確.【詳解】由題意,點(diǎn)是雙曲線(xiàn)上異于的任意一點(diǎn),設(shè),對(duì)于A中,由雙曲線(xiàn)的定義知,,所以A錯(cuò)誤;對(duì)于B中,由,,可得,又由,所以,可得,所以B正確;對(duì)于C中,若P在第一象限,則當(dāng)時(shí),,為等腰三角形;當(dāng)時(shí),,也為等腰三角形,故點(diǎn)P在第一象限且使得為等腰三角形的點(diǎn)P有兩個(gè).同理可得,在第二、三、四象限且使得為等腰三角形的點(diǎn)P也各有兩個(gè),因此使得為等腰三角形的點(diǎn)P共有八個(gè),所以C錯(cuò)誤.對(duì)于D中,由,得,從而,所以D正確.故選:BD.三、填空題12.(2023春·河南·高二校聯(lián)考期末)已知,分別為雙曲線(xiàn)C:的左、右焦點(diǎn),.以線(xiàn)段為直徑的圓與雙曲線(xiàn)在第一象限交于點(diǎn)A,雙曲線(xiàn)C的一條漸近線(xiàn)的傾斜角為,則直線(xiàn)的斜率為_(kāi)_____.【答案】【分析】根據(jù)條件求出雙曲線(xiàn)方程再結(jié)合圓的方程,聯(lián)立可解出點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)一步計(jì)算即可.【詳解】,,又一條漸近線(xiàn)的傾斜角為,所以,結(jié)合,可解的所以雙曲線(xiàn)的方程為①,又線(xiàn)段為直徑的圓的方程為②,聯(lián)立①②,結(jié)合點(diǎn)在第一象限,可得,又,則故答案為:.13.(2023春·上海嘉定·高二統(tǒng)考期末)已知圓錐曲線(xiàn)的方程:.當(dāng)為正整數(shù),且時(shí),存在兩條曲線(xiàn)、,其交點(diǎn)與點(diǎn)滿(mǎn)足,則滿(mǎn)足題意的有序?qū)崝?shù)對(duì)共有__________對(duì).【答案】3【分析】本題主要考查圓錐曲線(xiàn)的定義,易得到,,是橢圓,,,,是雙曲線(xiàn),從而根據(jù)題意可得,.再結(jié)合橢圓與雙曲線(xiàn)的定義與即可得,從而得到答案.【詳解】由題意得,,是橢圓

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