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文檔簡介
專題12雙曲線及其應(yīng)用內(nèi)容導(dǎo)航熱點(diǎn)聚焦方法精講能力突破熱點(diǎn)聚焦·析考情鎖定熱點(diǎn),靶向攻克:聚焦高考高頻熱點(diǎn)題型,明確命題趨勢下的核心考查方向。題型引領(lǐng)·講方法系統(tǒng)歸納,精講精練:歸納對應(yīng)高頻熱點(diǎn)題型的解題策略與實(shí)戰(zhàn)方法技巧。能力突破·限時(shí)練實(shí)戰(zhàn)淬煉,高效提分:精選熱點(diǎn)經(jīng)典題目,限時(shí)訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)解題速度與準(zhǔn)確率雙重躍升。近三年:雙曲線在天津卷近三年均為單選9題左右(5分),核心考方程、離心率、漸近線、焦點(diǎn)三角形,常與拋物線綜合;2026大概率保持5分單選、中檔難度,重點(diǎn)仍在a,b,c關(guān)系與幾何性質(zhì),與拋物線/直線綜合是主流,解答題命題概率極低。近三年考情共性:穩(wěn)定5分單選,不考解答題;核心圍繞a,b,c關(guān)系、離心率e=c/a、漸近線y=±(b/a)x;常與焦點(diǎn)、漸近線、焦點(diǎn)三角形結(jié)合,近年多與拋物線綜合,難度中檔偏基礎(chǔ)。預(yù)測2026年:結(jié)合天津高考數(shù)學(xué)的命題穩(wěn)定性及2025年試卷評析的風(fēng)格導(dǎo)向,2026年天津高考數(shù)學(xué)中題型與分值:單選8-9題(5分)為主,解答題命題概率極低;分值穩(wěn)定5分,是圓錐曲線小題重要組成部分。核心考查方向:1.
基礎(chǔ):雙曲線定義、標(biāo)準(zhǔn)方程,a,b,c與離心率e的計(jì)算(必考)。2.
高頻:漸近線相關(guān)(焦點(diǎn)到漸近線距離=b、漸近線斜率與a/b關(guān)系),焦點(diǎn)三角形(面積、角度、邊長)。3.
綜合:與拋物線綜合(焦點(diǎn)、定義關(guān)聯(lián)),或與直線、圓簡單結(jié)合,考查位置關(guān)系與距離計(jì)算。4.
創(chuàng)新:可能考離心率范圍、雙曲線上點(diǎn)到焦點(diǎn)/直線距離最值,強(qiáng)化幾何直觀與定義應(yīng)用。難度與備考:難度中檔偏易,側(cè)重概念與運(yùn)算;重點(diǎn)練a,b,c關(guān)系、離心率、漸近線、焦點(diǎn)三角形,熟練定義與公式,提升與拋物線綜合題的轉(zhuǎn)化能力;小題抓快速運(yùn)算與結(jié)論應(yīng)用(如焦點(diǎn)到漸近線距離=b)。題型01雙曲線的定義及概念辨析解|題|策|略(1)在雙曲線定義中若去掉定義中的“絕對值”,常數(shù)滿足約束條件:(),則動點(diǎn)軌跡僅表示雙曲線中靠焦點(diǎn)的一支;若(),則動點(diǎn)軌跡僅表示雙曲線中靠焦點(diǎn)的一支;(2)若常數(shù)滿足約束條件:,則動點(diǎn)軌跡是以F1、F2為端點(diǎn)的兩條射線(包括端點(diǎn));(3)若常數(shù)滿足約束條件:,則動點(diǎn)軌跡不存在;(4)若常數(shù),則動點(diǎn)軌跡為線段F1F2的垂直平分線。例1(2025·天津·模擬預(yù)測)已知雙曲線的左右焦點(diǎn)分別為,過點(diǎn)的直線與雙曲線的左右兩支分別交于點(diǎn)A,B,且,則該雙曲線的方程為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)給定條件,求出焦點(diǎn)坐標(biāo)及直線的傾斜角,再結(jié)合雙曲線定義及勾股定理求出即可.【詳解】依題意,,直線的傾斜角為,即,取的中點(diǎn),連接,由,得,,,,則,,在中,,解得,所以該雙曲線的方程為.故選:A例2(2025·天津河西·二模)已知雙曲線:的左、右焦點(diǎn)分別為,,過作直線分別交雙曲線的左、右兩支于,兩點(diǎn),滿足,且,,則雙曲線的漸近線方程為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】利用垂直關(guān)系的向量表示得,且為等邊三角形,結(jié)合雙曲線定義以及余弦定理計(jì)算得,進(jìn)而求出漸近線方程.【詳解】由,得,即,又,得為的中點(diǎn),則,又,于是為等邊三角形,設(shè)的邊長為,由雙曲線定義知,,,則,,又,則,解得,在中,由余弦定理得,即,得,,,所以雙曲線的漸近線方程為.故選:A【變式1】(2025·天津南開·二模)已知雙曲線(,)的左、右焦點(diǎn)分別為,,過且斜率為的直線與雙曲線在第一象限的交點(diǎn)為A,若,則此雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程可能為(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】,由雙曲線的定義可得,再由余弦定理,可得,,即可判斷出所求雙曲線的可能方程.【詳解】因?yàn)?,由雙曲線的定義可知,所以,由于過的直線斜率為,所以在等腰三角形中,,則,由余弦定理得:,化簡得,可得,即,,可得,,所以此雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程可能為:.故選:C【變式2】(2025·天津河西·三模)已知,是橢圓和雙曲線的公共焦點(diǎn),P是它們的一個(gè)公共點(diǎn),且,若橢圓的離心率為,雙曲線的離心率為,則的最小值為(
)A. B. C. D.4【答案】C【分析】設(shè)橢圓和雙曲線的方程分別為:,,易得,設(shè),利用橢圓和雙曲線的定義得到,然后在中,利用余弦定理得到,然后利用基本不等式求解.【詳解】解:如圖所示:設(shè)橢圓和雙曲線的方程分別為:,,由題意得,設(shè),則,解得,在中,由余弦定理得:,即,化簡得,則,所以,,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號成立;故選:C題型02利用定義求距離和差最值解|題|策|略利用定義||PF1|-|PF2||=2a轉(zhuǎn)化或變形,借助三角形性質(zhì)及基本不等式求最值例1(2025·天津·調(diào)研)已知雙曲線的離心率為2,右焦點(diǎn)為,動點(diǎn)在雙曲線右支上,點(diǎn),則最大值為(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】由雙曲線的離心率得到,左焦點(diǎn),根據(jù)雙曲線的定義得到,然后根據(jù)幾何知識得到當(dāng),,三點(diǎn)共線時(shí)最大,最后求最大值即可.【詳解】因?yàn)殡p曲線的離心率為2,所以,解得,,,則左焦點(diǎn),由雙曲線的定義得,因?yàn)?,即?dāng),,三點(diǎn)共線時(shí)最大,所以,最大值為.故選:D.例2(2025·天津南開·一模)已知拋物線上一點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為是雙曲線的左焦點(diǎn),是雙曲線右支上的一動點(diǎn),則的最小值為(
)A.12 B.11 C.10 D.9【答案】D【分析】先根據(jù)題意求出點(diǎn)的坐標(biāo),設(shè)是雙曲線的右焦點(diǎn),根據(jù)雙曲線的定義可得,從而可得出答案.【詳解】拋物線的準(zhǔn)線為,則點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為,所以,則,故,設(shè)是雙曲線的右焦點(diǎn),則,則,故,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取等號,所以的最小值為.故選:D.【變式1】(2026·天津南開·月考)已知雙曲線,點(diǎn)F是C的右焦點(diǎn),若點(diǎn)P為C左支上的動點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P到C的一條漸近線的距離為d,則的最小值為(
)A. B. C.8 D.10【答案】A【分析】設(shè)雙曲線左焦點(diǎn)為,求出其到漸近線的距離,利用雙曲線定義將轉(zhuǎn)化為,利用當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),取得最小值,即可求得答案.【詳解】由雙曲線,可得,,設(shè)雙曲線左焦點(diǎn)為,不妨設(shè)一條漸近線為,即,作,垂足為E,即,作,垂足為H,則,因?yàn)辄c(diǎn)P為C左支上的動點(diǎn),所以,可得,故,由圖可知,當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),即E和H點(diǎn)重合時(shí),取得最小值,最小值為,即的最小值為,故選:A.【變式2】(2026·天津?yàn)I海新·調(diào)研)設(shè)點(diǎn)P是曲線上一動點(diǎn),點(diǎn)Q是圓上一動點(diǎn),點(diǎn),則的最小值是【答案】【分析】通過雙曲線的定義得,再利用數(shù)形結(jié)合即可求解.【詳解】解:設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為,圓的圓心為,如圖所示:由雙曲線的定義得,所以,所以,當(dāng)且僅當(dāng)P,Q分別為線段FM與雙曲線的右支,圓的交點(diǎn)時(shí)取等號.故的最小值為故答案為:題型03雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程的求解解|題|策|略1、由雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程求參數(shù)范圍(1)對于方程,當(dāng)時(shí)表示雙曲線;當(dāng)時(shí)表示焦點(diǎn)在軸上的雙曲線;當(dāng)時(shí)表示焦點(diǎn)在軸上的雙曲線.(2)對于方程,當(dāng)時(shí)表示雙曲線;當(dāng)時(shí)表示焦點(diǎn)在軸上的雙曲線;當(dāng)時(shí)表示焦點(diǎn)在軸上的雙曲線.(3)已知方程所代表的曲線,求參數(shù)的取值范圍時(shí),應(yīng)先將方程轉(zhuǎn)化為所對應(yīng)曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程的形式,再根據(jù)方程中參數(shù)取值范圍的要求,建立不等式(組)求解參數(shù)的取值范圍。2、待定系數(shù)法求雙曲線方程的五種類型(1)與雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1有公共漸近線的雙曲線方程可設(shè)為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=λ(λ≠0);(2)若已知雙曲線的一條漸近線方程為y=eq\f(b,a)x或y=-eq\f(b,a)x,則可設(shè)雙曲線方程為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=λ(λ≠0);(3)與雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1共焦點(diǎn)的雙曲線方程可設(shè)為eq\f(x2,a2-k)-eq\f(y2,b2+k)=1(-b2<k<a2);(4)過兩個(gè)已知點(diǎn)的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程可設(shè)為eq\f(x2,m)-eq\f(y2,n)=1(mn>0)或者eq\f(x2,m)+eq\f(y2,n)=1(mn<0);(5)與橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)有共同焦點(diǎn)的雙曲線方程可設(shè)為eq\f(x2,a2-λ)-eq\f(y2,λ-b2)=1(b2<λ<a2)例1(2025·天津和平·三模)已知雙曲線的上,下焦點(diǎn)分別為點(diǎn),,若的實(shí)軸長為1,且上點(diǎn)滿足,,則的方程為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)雙曲線的定義以及勾股定理,聯(lián)立方程即可求解.【詳解】由題意設(shè)雙曲線方程為,由題意可知,由于,,故,解得,故,故雙曲線方程為,故選:D例2(2025·天津·一模)已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,點(diǎn)為雙曲線右支上一點(diǎn),以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心,以為半徑的圓與雙曲線的漸近線在第一象限內(nèi)交于點(diǎn)P,同時(shí)點(diǎn)P在線段中垂線上,則該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為()A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題意可知是等邊三角形,進(jìn)而可知雙曲線浙近線的傾斜角為,進(jìn)而得到的關(guān)系,再將點(diǎn)代入雙曲線方程求解即可.【詳解】如圖,根據(jù)圓的性質(zhì)可知.又點(diǎn)在線段中垂線上,則,則是等邊三角形,故雙曲線浙近線的傾斜角為.所以,即,則雙曲線方程為.將點(diǎn)代入雙曲線方程,得,解得,則雙曲線方程為,故選:C.【變式1】(2025·天津河?xùn)|·二模)已知雙曲線的右焦點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)重合,過的直線與雙曲線的一條漸近線垂直且交于點(diǎn),的延長線與拋物線的準(zhǔn)線交于點(diǎn)B,,的面積為,O為原點(diǎn),雙曲線的方程為(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】先求點(diǎn)到漸近線的距離,再根據(jù)可求得、,即可根據(jù)三角形面積列出關(guān)系式,再根據(jù)得出關(guān)系式,即可解方程組求出.【詳解】設(shè)雙曲線的半焦距為,設(shè)軸與準(zhǔn)線交于點(diǎn),則,①,準(zhǔn)線方程為,不妨設(shè)直線與漸近線垂直,則點(diǎn)到直線的距離,則,因,則,,則②,因,即,則③,聯(lián)立①②③得,,則雙曲線的方程為.故選:B【變式2】(2025·天津河西·一模)已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為、,為雙曲線的漸近線上的點(diǎn),滿足,且,的面積為,則雙曲線的方程為(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)給定條件可得,利用三角形面積求出半焦距,再利用直角三角形性質(zhì),結(jié)合二倍角的正切求出即可得解.【詳解】由,得,而,的面積為,則,,令雙曲線的半焦距為,則,即,直線方程為,,而,則,聯(lián)立解得,所以雙曲線的方程為.故選:A題型04雙曲線的焦點(diǎn)三角形問題解|題|策|略求雙曲線中的焦點(diǎn)三角形面積的方法(1)=1\*GB3①根據(jù)雙曲線的定義求出;=2\*GB3②利用余弦定理表示出、、之間滿足的關(guān)系式;=3\*GB3③通過配方,利用整體的思想求出的值;=4\*GB3④利用公式求得面積。(2)利用公式求得面積;(3)若雙曲線中焦點(diǎn)三角形的頂角,則面積,結(jié)論適用于選擇或填空題。例1(2025·天津北辰·三模)已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,過且垂直于軸的直線與該雙曲線的左支交于A,B兩點(diǎn).若是虛軸長的倍,則該雙曲線的一條漸近線為;若,分別交軸于,兩點(diǎn),且的周長為8,則的最大值為.【答案】(或)【分析】由題意可知:.若是虛軸長的倍,列式整理可得,即可得漸近線方程;若的周長為8,分析可知,結(jié)合定義整理可得,代入結(jié)合基本不等式運(yùn)算求解.【詳解】由題意可知:,且該雙曲線的焦點(diǎn)在x軸上,若是虛軸長的倍,則,即,所以該雙曲線的一條漸近線為(或);由題意可知:∥,且為線段的中點(diǎn),可知分別為,的中點(diǎn),則,可得,結(jié)合對稱性可知,又因?yàn)辄c(diǎn)A在雙曲線上,則,即,可得,整理可得,解得,則,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號成立,所以的最大值為.故答案為:(或);.例2(2025·天津南開·一模)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),雙曲線C:的左、右焦點(diǎn)分別是,離心率為,點(diǎn)P是C的右支上異于頂點(diǎn)的一點(diǎn),過作的平分線的垂線,垂足是M,,則點(diǎn)P到C的兩條漸近線距離之積為(
)A. B. C.2 D.4【答案】B【分析】延長,交于點(diǎn),由已知是的平分線,且,所以得到等腰三角形,所以,且點(diǎn)是中點(diǎn),結(jié)合原點(diǎn)是中點(diǎn),由中位線結(jié)合雙曲線定義得到,進(jìn)而求出;最后距離之積利用點(diǎn)到直線距離公式計(jì)算即可.【詳解】如圖,延長,交于點(diǎn),由已知是的平分線,且,所以,且點(diǎn)是中點(diǎn).由原點(diǎn)是中點(diǎn),可得,又,所以,又離心率為,,.設(shè)點(diǎn),所以,即,所以點(diǎn)P到兩條漸近線距離之積為:.故選:B.
【變式1】(2025·天津和平·一模)設(shè)雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為點(diǎn),過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線與C交于A,B兩點(diǎn),,的面積為,且,若雙曲線C的實(shí)軸長為4,則雙曲線C的方程為(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)雙曲線的定義及對稱性求出,,由余弦定理解三角形可得,即可得解.【詳解】如圖,
由及雙曲線、直線的對稱性可知,,則由雙曲線定義可知,所以,,所以,解得,因?yàn)?,所以,所以,由余弦定理可知,所以,,所以雙曲線方程為:故選:C【變式2】(2025·天津和平·二模)設(shè)、分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),拋物線的準(zhǔn)線過點(diǎn),若在雙曲線右支上存在點(diǎn),滿足,且點(diǎn)到直線的距離等于雙曲線的實(shí)軸長,則點(diǎn)到該雙曲線的漸近線的距離為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】取的中點(diǎn),連接,分析可得,,利用雙曲線的定義結(jié)合已知條件可得出三邊邊長,利用勾股定理可求得的值,進(jìn)而可求得的值,最后利用點(diǎn)到直線的距離公式可求得結(jié)果.【詳解】取的中點(diǎn),連接,如下圖所示:易知拋物線的準(zhǔn)線方程為,則、,因?yàn)殡p曲線的右支上存在點(diǎn),使得,又因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),所以,,由雙曲線的定義可得,則,由題意可知,,由勾股定理可得,即,所以,,故,可得,所以,,雙曲線的右焦點(diǎn)到漸近線的距離為.故選:B.題型05求雙曲線的離心率與范圍解|題|策|略1、求雙曲線的離心率或其范圍的方法(1)求a,b,c的值,由eq\f(c2,a2)=eq\f(a2+b2,a2)=1+eq\f(b2,a2)直接求e.(2)列出含有a,b,c的齊次方程(或不等式),借助b2=c2-a2消去b,然后轉(zhuǎn)化成關(guān)于e的方程(或不等式)求解,注意e的取值范圍.(3)因?yàn)殡x心率是比值,所以可以利用特殊值法.例如,令a=1,求出相應(yīng)c的值,進(jìn)而求出離心率,能有效簡化計(jì)算.(4)通過特殊位置求出離心率.2、雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的漸近線的斜率k與離心率e的關(guān)系:當(dāng)k>0時(shí),k=eq\f(b,a)=eq\f(\r(c2-a2),a)=eq\r(\f(c2,a2)-1)=eq\r(e2-1);當(dāng)k<0時(shí),k=-eq\f(b,a)=-eq\r(e2-1).例1(2025·天津·二模)雙曲線的左右焦點(diǎn)分別為,過且斜率為的直線與雙曲線的左、右兩支分別交于M,N兩點(diǎn),若,則雙曲線的離心率是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】過點(diǎn)作,垂足為,則,設(shè),則,由直線的斜率為,得出,在中由余弦定理即可求解.【詳解】過點(diǎn)作,垂足為,則,如圖所示,設(shè),則,所以,所以,則,因?yàn)橹本€的斜率為,所以,則,在中,,在中,,由余弦定理得,,整理得,,故選:D.
例2(2025·天津·一模)已知為坐標(biāo)原點(diǎn),雙曲線的左右焦點(diǎn)分別為,,雙曲線上一點(diǎn)滿足,且,則的離心率為(
)A. B. C.2 D.【答案】D【分析】分情況設(shè)出焦半徑,由向量數(shù)量積為零,可得垂直,利用勾股定理,建立齊次方程,可得答案.【詳解】①當(dāng)時(shí),由,則,由,則,所以,即,由,,則,化簡可得,由,則;②當(dāng)時(shí),由,則,由,則,所以,即,由,,則,由,則方程不成立.故選:D.【變式1】(2025·天津南開·一模)設(shè)雙曲線的左、右頂點(diǎn)分別是,點(diǎn)是的一條漸近線上一點(diǎn),若,則的離心率為(
)A. B. C. D.4【答案】C【分析】根據(jù)題意畫出圖形,設(shè)點(diǎn)在第一象限,根據(jù)已知條件得到點(diǎn)在以原點(diǎn)為圓心,為半徑的圓上,聯(lián)立,解得,從而得到,利用正切值得到,再轉(zhuǎn)化為的齊次方程求解即可.【詳解】如圖所示,設(shè)點(diǎn)在第一象限,,因?yàn)?,所以點(diǎn)在以原點(diǎn)為圓心,為半徑的圓上.,解得.又因?yàn)?,所?在中,,,,所以,即.所以,,,即,所以.故選:C【變式2】(2024·天津河西·二模)已知雙曲線C:的左、右焦點(diǎn)為、,O為坐標(biāo)原點(diǎn),過作C的一條漸近線的垂線,垂足為M,且,則雙曲線C的離心率為(
)A. B. C. D.3【答案】B【分析】利用余弦定理構(gòu)建齊次方程,求解離心率即可.【詳解】由題意得,設(shè)一條漸近線的方程為,所以,由勾股定理得,因?yàn)榇怪庇跐u近線,所以,因?yàn)?,所以,而,在中,由余弦定理得,因?yàn)?,所以,化簡得,所以,故,則B正確.故選:B題型06雙曲線的中點(diǎn)弦問題解|題|策|略解決中點(diǎn)弦問題的兩種方法:1、根與系數(shù)關(guān)系法:聯(lián)立方程,消元,利用根與系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行舍而不求,從而簡化運(yùn)算;2、點(diǎn)差法:利用交點(diǎn)在曲線上,坐標(biāo)滿足方程,將交點(diǎn)坐標(biāo)分別代入雙曲線方程,然后作差,構(gòu)造出中點(diǎn)坐標(biāo)和斜率的關(guān)系,具體如下:直線(不平行于軸)過雙曲線上兩點(diǎn)、,其中中點(diǎn)為,則有.證明:設(shè)、,則有,上式減下式得,∴,∴,∴.例1(2026·天津和平·調(diào)研)直線l與雙曲線交于A,B兩點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為點(diǎn),則直線l的斜率為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】設(shè),,代入雙曲線方程,兩式相減可得,由題目條件經(jīng)整理后可得答案.【詳解】設(shè),,則直線l的斜率為代入,得,兩式相減得:.又線段AB的中點(diǎn)為點(diǎn),則.則.經(jīng)檢驗(yàn)滿足題意.故選:D例2(2025·天津紅橋·調(diào)研)已知雙曲線與橢圓有公共的焦點(diǎn),它們的離心率之和為.(1)求雙曲線的方程;(2)過點(diǎn)的直線l與雙曲線交于線段恰被該點(diǎn)平分,求直線l的方程.【答案】(1)(2)【分析】(1)先根據(jù)橢圓方程求出橢圓的離心率,再根據(jù)橢圓和雙曲線離心率之和為求出雙曲線的離心率,依據(jù)橢圓和雙曲線有公共焦點(diǎn),以及雙曲線基本量的關(guān)系就可以得到雙曲的方程.(2)先考慮直線l斜率不存在時(shí),點(diǎn)不為的中點(diǎn),所以設(shè)直線l的方程為,將直線和雙曲線聯(lián)立得到關(guān)于x的一元二次方程,利用根與系數(shù)關(guān)系結(jié)合的中點(diǎn)為列方程,解方程得到k的值就可以得到直線l的方程.【詳解】(1)設(shè)橢圓和雙曲線的離心率分別是和,橢圓的方程為,雙曲線方程為;橢圓中,即,,,由已知,所以;又因?yàn)殡p曲線與橢圓有公共的焦點(diǎn),所以;因此,雙曲線中,所以即,又,故雙曲線方程為.(2)若直線l的斜率不存在,則直線l的方程為,根據(jù)橢圓的對稱性可知此時(shí)的中點(diǎn)為而不是點(diǎn),故直線l的斜率一定存在;因此,設(shè)直線l的方程為即,,,將直線和雙曲線的方程聯(lián)立,整理得,得,又因?yàn)闉橹悬c(diǎn),所以,即,所以,解得,將代入方程即,此時(shí)判別式,方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,所以直線l的方程為,即.【變式1】(2025·天津西青·月考)已知雙曲線的中心為原點(diǎn),是的焦點(diǎn),過的直線與相交于,兩點(diǎn),且的中點(diǎn)為,則的方程為(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】求出直線的方程,并設(shè)出雙曲線的方程,再聯(lián)立并借助中點(diǎn)坐標(biāo)即可計(jì)算作答.【詳解】直線的方程為:,即,設(shè)雙曲線的方程為:,由消去y并整理得:,,因弦的中點(diǎn)為,于是得,即,而,解得,滿足,所以雙曲線的方程為,即.故選:C題型07直線與雙曲線相交弦長解|題|策|略求弦長的兩種方法:(1)交點(diǎn)法:將直線的方程與雙曲線的方程聯(lián)立,求出兩交點(diǎn)的坐標(biāo),然后運(yùn)用兩點(diǎn)間的距離公式來求.(2)根與系數(shù)的關(guān)系法:如果直線的斜率為k,被雙曲線截得弦AB兩端點(diǎn)坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),則弦長公式為:[例1(2025·天津武清·模擬預(yù)測)已知為坐標(biāo)原點(diǎn),雙曲線的右焦點(diǎn)為,以為直徑的圓與的兩條漸近線分別交于與原點(diǎn)不重合的兩點(diǎn),,若,則四邊形的面積為(
)A.6 B. C. D.4【答案】B【分析】結(jié)合雙曲線圖像對稱性,可得軸,根據(jù)圓的性質(zhì)和雙曲線,,的關(guān)系可計(jì)算出,,,的長度,進(jìn)而求出四邊形的面積.【詳解】設(shè)與軸交于點(diǎn),由雙曲線的對稱性可知軸,,,又因?yàn)?,所以,即,所以,因?yàn)辄c(diǎn)在以為直徑的圓上,所以,所在的漸近線方程為,點(diǎn)到漸近線距離為,所以,所以,,則,所以,故選:B例2(2025·天津河?xùn)|·一模)已知雙曲線的焦點(diǎn)為、,拋物線的準(zhǔn)線與交于、兩點(diǎn),且三角形為正三角形,則雙曲線的離心率為()A. B. C. D.【答案】A【分析】求得,,由可得出關(guān)于、的齊次等式,結(jié)合可求得的值,即可得解.【詳解】拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,該拋物線的準(zhǔn)線方程為,聯(lián)立可得,所以,,因?yàn)闉榈冗吶切?,且為的中點(diǎn),則且,所以,,即,即,所以,,因?yàn)?,解?故選:A.【變式1】(2025·天津和平·二模)已知雙曲線的右焦點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)重合,則該拋物線的準(zhǔn)線被雙曲線所截得的線段長度為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】由于雙曲線的右焦點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)重合,所以該拋物線的準(zhǔn)線被雙曲線所截得的線段長度就等于雙曲線的通徑,由此可得答案.【詳解】解:由得,所以,因?yàn)殡p曲線的右焦點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)重合,所以該拋物線的準(zhǔn)線被雙曲線所截得的線段長度就等于雙曲線的通徑,故選:B【變式2】(2025·天津?yàn)I海新·模擬預(yù)測)已知雙曲線的右焦點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)重合,過作與一條漸近線平行的直線,交另一條漸近線于點(diǎn),交拋物線的準(zhǔn)線于點(diǎn),若三角形(為原點(diǎn))的面積,則雙曲線的方程為()A. B. C. D.【答案】D【分析】由拋物線方程得出焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程,聯(lián)立直線與漸近線方程得出的坐標(biāo),聯(lián)立直線與準(zhǔn)線方程得出的坐標(biāo),根據(jù)三角形的面積得出,再結(jié)合,,可解得結(jié)果.【詳解】由得,所以,所以直線,拋物線的準(zhǔn)線為:,聯(lián)立可得,所以,聯(lián)立可得,所以,所以,所以,所以,即,又,,所以,所以,所以,所以雙曲線的方程為.故選:D.題型08直線與雙曲線綜合問題解|題|策|略1.
先判位置關(guān)系,減少無效計(jì)算聯(lián)立直線y=kx+m與雙曲線方程,消去y得到關(guān)于x的方程:若二次項(xiàng)系數(shù)為0,直線與雙曲線漸近線平行,此時(shí)只有一個(gè)交點(diǎn)(非相切);若二次項(xiàng)系數(shù)不為0,用判別式判斷:判別式>0有兩個(gè)交點(diǎn),判別式=0相切,判別式<0無交點(diǎn)。2.
活用韋達(dá)定理,規(guī)避復(fù)雜求根設(shè)交點(diǎn)為A(x1,y1)、B(x2,y2),聯(lián)立后得到一元二次方程Ax2+Bx+C=0,優(yōu)先用x1+x2=-B/A、x1x2=C/A處理弦長、中點(diǎn)、面積等問題,無需解出具體交點(diǎn)坐標(biāo)。3.
聚焦核心題型,掌握對應(yīng)技巧弦長問題:弦長公式,注意直線斜率不存在時(shí)單獨(dú)討論;中點(diǎn)弦問題:用點(diǎn)差法簡化運(yùn)算(設(shè)中點(diǎn)M(x0,y0),將A,B代入雙曲線作差,得斜率同時(shí)需檢驗(yàn)中點(diǎn)是否在雙曲線內(nèi)部;定點(diǎn)/定值問題:設(shè)直線參數(shù)(如過定點(diǎn)(x0,y0)),聯(lián)立后將目標(biāo)表達(dá)式用韋達(dá)定理轉(zhuǎn)化,消去參數(shù)得到定值,或整理成關(guān)于參數(shù)的恒等式求定點(diǎn)。4.
關(guān)注特殊性質(zhì),簡化解題步驟利用雙曲線漸近線特性,判斷直線與漸近線的位置關(guān)系;涉及焦點(diǎn)時(shí),結(jié)合雙曲線定義(||PF1|-|PF2||=2a)轉(zhuǎn)化線段長度,降低計(jì)算復(fù)雜度。5.
規(guī)范檢驗(yàn)步驟,避免遺漏情況解題后需檢驗(yàn):①聯(lián)立方程的二次項(xiàng)系數(shù)是否為0(直線與漸近線平行的情況);②判別式是否滿足條件(交點(diǎn)存在性);③中點(diǎn)是否在雙曲線對應(yīng)區(qū)域內(nèi)(點(diǎn)差法必驗(yàn))。例1(2026·天津北辰·月考)已知拋物線與雙曲線的兩條漸近線分別交于,兩點(diǎn),拋物線的準(zhǔn)線與坐標(biāo)軸交于點(diǎn),若為直角三角形,則雙曲線的漸近線斜率絕對值為(
)A.0.5 B. C. D.2【答案】D【分析】聯(lián)立漸近線與拋物線方程,求出點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)直角三角形斜邊的中線等于斜邊的一半列出等式,化簡即可求出結(jié)果.【詳解】雙曲線的兩條漸近線方程為.因?yàn)閽佄锞€與雙曲線的兩條漸近線分別交于,兩點(diǎn),聯(lián)立漸近線與拋物線方程得,化簡得,解得或,所以得到.拋物線的準(zhǔn)線為,所以.因?yàn)闉橹苯侨切?,關(guān)于軸對稱,所以.所以,化簡得,故,即,解得,所以雙曲線的漸近線斜率絕對值為.故選:D.例2(2026·天津河?xùn)|·月考)已知直線與雙曲線的左支交于點(diǎn)A,右支交于點(diǎn)B.(1)求斜率k的取值范圍;(2)若的面積為(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),求直線的方程.【答案】(1)(2)【分析】(1)聯(lián)立直線與雙曲線的方程,結(jié)合題意列式計(jì)算即可;(2)設(shè)直線與軸交于點(diǎn),進(jìn)而根據(jù)韋達(dá)定理及的面積為列方程計(jì)算即可.【詳解】(1)設(shè),,聯(lián)立,得,因?yàn)橹本€與雙曲線左右兩支各交于一點(diǎn),則,解得,則求斜率k的取值范圍為.(2)由(1)知,,,設(shè)直線與軸交于點(diǎn),則,解得或(舍去),則直線的方程為.【變式1】(2025·天津武清·模擬預(yù)測)雙曲線的左頂點(diǎn)為A,右焦點(diǎn)為,過點(diǎn)A且傾斜角為的直線順次交兩條漸近線和的右支于,且,下列結(jié)論不正確的是(
)A.離心率為2 B.C. D.【答案】D【分析】對于A:根據(jù)垂直關(guān)系可得的值,進(jìn)而可求得離心率,對于B:分析可知為線段的中垂線,即可得結(jié)果;對于C:聯(lián)立直線方程與雙曲線方程可求得點(diǎn)坐標(biāo),由點(diǎn)、點(diǎn)、點(diǎn)縱坐標(biāo)可知、為線段的三等分點(diǎn),結(jié)合三角形面積公式判斷即可;對于D:由求解即可.【詳解】如圖所示,由題意知,,直線方程為,對于選項(xiàng)A:因?yàn)椋瑒t,整理得,所以離心率,故A正確;對于選項(xiàng)B:由選項(xiàng)A可知:直線的斜率分別為,可知,即為線段的中垂線,所以,故B正確;對于選項(xiàng)C:過作垂足為,過作垂足為,過作垂足為,如圖所示,由選項(xiàng)A可知:直線方程為,直線方程為,聯(lián)立方程,解得,即,聯(lián)立方程,解得,即,聯(lián)立方程,解得(負(fù)值舍去),即,所以,,,可知,即、為線段的三等分點(diǎn),所以,設(shè)到直線距離為,則,,所以,故C正確;對于選項(xiàng)D:如圖所示,由選項(xiàng)A可知:,所以,故D不正確;故選:D.【變式2】(2025·天津·開學(xué)考試)已知分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),焦距為4,若過點(diǎn)且傾斜角為的直線與雙曲線的左、右支分別交于兩點(diǎn),,則該雙曲線的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】首先直線方程與橢圓方程聯(lián)立,再根據(jù)條件,以及韋達(dá)定理,建立等量關(guān)系,即可求離心率.【詳解】由條件可知,,過點(diǎn)且傾斜角為的直線方程為,設(shè),因?yàn)?,所以,得,即?lián)立,得,所以,,①,②由①②可得,又因?yàn)榈?,且,得,,所以雙曲線的離心率.故選:B(建議用時(shí):40分鐘)1.(2025·天津武清·模擬預(yù)測)雙曲線的右焦點(diǎn)為,設(shè)A、B為雙曲線上關(guān)于原點(diǎn)對稱的兩點(diǎn),AF的中點(diǎn)為M,BF的中點(diǎn)為N,若原點(diǎn)O在以線段MN為直徑的圓上,直線AB的斜率為,則雙曲線的離心率為(
)A. B.2 C. D.【答案】B【分析】設(shè),運(yùn)用中點(diǎn)坐標(biāo)公式表示點(diǎn),由,以及斜率公式解方程組可得,將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入雙曲線的方程,結(jié)合的關(guān)系,求得,即可得離心率.【詳解】由題意,,設(shè),則,,因?yàn)樵c(diǎn)O在以線段為直徑的圓上,可得,所以,即①,又直線的斜率,可得②,聯(lián)立①②可得,即,又點(diǎn)在雙曲線上,可得,又,解得,所以.故選:B.2.(2025·天津北辰·三模)已知雙曲線的右焦點(diǎn)?左頂點(diǎn)分別為,過點(diǎn)且傾斜角為的直線交的兩條漸近線分別于點(diǎn).若為等邊三角形,則雙曲線的離心率為(
)A.2 B. C. D.【答案】A【分析】利用直線與漸近線求交點(diǎn),再利用等邊三角形找到一個(gè)垂直關(guān)系,然后通過斜率來進(jìn)行坐標(biāo)運(yùn)算,即可求出離心率.【詳解】設(shè)過點(diǎn)且傾斜角為的直線為,與雙曲線的漸近線聯(lián)立可得:,,同理與雙曲線的漸近線聯(lián)立可得:,,由為等邊三角形,則的中點(diǎn)坐標(biāo)為,由題意可得:,即,,,,,所以解得,故選:A.3.(2025·天津·模擬預(yù)測)已知集合,,如果有且只有兩個(gè)元素,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為.【答案】【分析】先分析出曲線表示的是雙曲線在軸上及上方的所有點(diǎn),再分情況討論當(dāng)取不同值時(shí),表示的不同曲線,及與曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)情況即可得到結(jié)果.【詳解】因?yàn)橛星抑挥袃蓚€(gè)元素,所以曲線與有且只有兩個(gè)交點(diǎn).對于曲線變形可得,表示的是雙曲線在軸上及上方的所有點(diǎn),對于曲線,(1)當(dāng)時(shí),如圖所示,表示的是一條直線,與交于,兩點(diǎn),符合題意;(2)當(dāng)時(shí),,與至多有一個(gè)交點(diǎn),不符合題意;(3)當(dāng)時(shí),表示的是兩條射線,,當(dāng)時(shí),表示的是和兩條射線,與僅有一個(gè)交點(diǎn),如下圖所示,所以不符合題意;當(dāng)時(shí),與軸的交點(diǎn)為,,且的斜率,的斜率,而雙曲線的兩條漸近線為,斜率分別為和,所以與的左右兩支各有一個(gè)交點(diǎn),如下圖所示,所以符合題意;當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),的斜率,當(dāng)時(shí),的斜率,聯(lián)立,解得,此時(shí)與左支僅有一個(gè)交點(diǎn),如下圖所示:當(dāng)時(shí),與軸的交點(diǎn)為,,且的斜率,的斜率,而雙曲線的兩條漸近線為,斜率分別為和,所以與的右支沒有交點(diǎn),與左支有兩個(gè)交點(diǎn),如下圖所示,所以符合題意;當(dāng)時(shí),與軸的交點(diǎn)為,,且的斜率,的斜率,而雙曲線的兩條漸近線為,斜率分別為和,所以與的右支沒有交點(diǎn),與左支有兩個(gè)交點(diǎn),如下圖所示:符合題意;當(dāng)時(shí),與軸的交點(diǎn)為,且的斜率,的斜率,而雙曲線的兩條漸近線為,斜率分別為和,所以與的右支沒有交點(diǎn),與左支有兩個(gè)交點(diǎn),如下圖所示:符合題意;當(dāng)時(shí),與軸的交點(diǎn)為,,且的斜率,的斜率,而雙曲線的兩條漸近線為,斜率分別為和,所以與的右支沒有交點(diǎn),與左支有兩個(gè)交點(diǎn),如下圖所示:符合題意;綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍為.故答案為:4.(2025·天津·二模)已知圓,過點(diǎn)作圓O的切線l,直線l與雙曲線的一條漸近線平行,若雙曲線上一點(diǎn)M到雙曲線左、右焦點(diǎn)的距離之差的絕對值為,則點(diǎn)M到雙曲線兩條漸近線的距離之積為.【答案】/0.75【分析】判斷出在圓上,得到切線方程,從而,結(jié)合雙曲線定義得到,求出雙曲線方程為,設(shè),則,由點(diǎn)到直線距離公式進(jìn)行求解,得到答案.【詳解】由于,故在圓上,其中,由垂直關(guān)系可得切線l的斜率為,由漸近線方程的斜率為得,由雙曲線定義可知,解得,故,雙曲線方程為,兩漸近線方程為,設(shè),則,點(diǎn)M到雙曲線兩條漸近線的距離之積為.故答案為:5.(2025·天津·一模)已知雙曲線:的左、右焦點(diǎn)分別為,,上一點(diǎn)關(guān)于一條漸近線的對稱點(diǎn)恰為右焦點(diǎn).若是上的一個(gè)動點(diǎn),滿足,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】依題意可得,則,從而得到點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓的內(nèi)部,即可求出的取值范圍.【詳解】設(shè)與漸近線的交點(diǎn)為,則為的中點(diǎn),且,又為的中點(diǎn),所以,即,所以,要使,則點(diǎn)在以為圓心,為半徑的圓的內(nèi)部,根據(jù)對稱性可知,即的取值范圍是.故選:B6.(2026·天津南開·月考)雙曲線的左、右頂點(diǎn)分別為,點(diǎn)在雙曲線上(異于),設(shè)直線的斜率為,直線的斜率為,且,則該雙曲線的離心率的取值范圍為(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)兩點(diǎn)斜率公式可得,即可由離心率公式求解.【詳解】設(shè),則,,故,故,則.故選:B7.(2026·天津薊州·月考)雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,為線段上一點(diǎn),為雙曲線上第一象限內(nèi)一點(diǎn),,與的周長之和為,且它們的內(nèi)切圓面積相等,則雙曲線的離心率為.【答案】【分析】根據(jù)“與的周長之和”、“與的內(nèi)切圓面積相等”、“”等列方程,化簡求得雙曲線的離心率.【詳解】記與的周長分別為與,設(shè)與的內(nèi)切圓半徑為,則,根據(jù),則,則,又與的周長之和為,所以.因?yàn)?,又,所以可得.又,所以.由,即,化簡得,所以離心率.故答案為:28.(2026·天津薊州·月考)雙曲線的左右焦點(diǎn)分別為,過的直線與雙曲線的左、右兩支分別交于兩點(diǎn),且直線傾斜角為若,則雙曲線的離心率是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】過點(diǎn)作,垂足為,則,設(shè),則,由直線的傾斜角為,得出,根據(jù)三角函數(shù)定義得出,在中由余弦定理即可求解.【詳解】過點(diǎn)作,垂足為,如圖所示:則
因?yàn)椋?,設(shè),根據(jù)雙曲線的定義得:則,,所以,所以,則,因?yàn)橹本€的傾斜角為,所以,所以,在中,,在中,,由余弦定理得:,整理得,,故選:A.9.(2026·天津薊州·月考)已知雙曲線的右焦點(diǎn)到其中一條漸近線的距離等于,拋物線的焦點(diǎn)與雙曲線的右焦點(diǎn)重合,則拋物線上的動點(diǎn)到直線和的距離之和的最小值為.【答案】3【分析】根據(jù)雙曲線的頂點(diǎn)到漸近線的距離求雙曲線方程,根據(jù)拋物線的定義結(jié)合幾何關(guān)系轉(zhuǎn)化,利用拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離與到準(zhǔn)線的距離相等,進(jìn)行轉(zhuǎn)化求解.【詳解】雙曲線的漸近線方程,右焦點(diǎn),到其一條漸近線的距離,解得,所以雙曲線的焦點(diǎn)坐標(biāo),所以拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo),準(zhǔn)線方程為,即拋物線方
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