1、第六节 双曲线最新考纲展示 1了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道其简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线)2.了解双曲线的实际背景及双曲线的简单应用 3.理解数形结合的思想一、双曲线的定义二、双曲线的标准方程和几何性质1双曲线的定义中易忽视2a|F1F2|,则轨迹不存在2双曲线的标准方程中对a,b的要求只是a0,b0,易误认为与椭圆标准方程中a,b的要求相同若 ab0,则双曲线的离心率 e(1,2);若 ab0,则双曲线的离心率 e 2;若 0a 2.3注意区分双曲线与椭圆中的 a,b,c 的大小关系:在椭圆中 a2b2c2,而在双曲线中 c2a2b2.4易忽视渐近线的斜率
2、与双曲线的焦点位置关系当焦点在 x 轴上,渐近线斜率为ba,当焦点在 y 轴上,渐近线斜率为ab.一、双曲线的定义与方程1判断下列结论的正误(正确的打“”,错误的打“”)(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x2my2n1(mn0)表示焦点在 x 轴上的双曲线()答案:(1)(2)(3)答案:C2设 F1,F2 是双曲线 x2y2241 的两焦点,P 是双曲线上一点,且3|PF1|4|PF2|,则PF1F2 的面积等于()A4 2 B8 3C24 D4
3、8解析:由3|PF1|4|PF2|,|PF1|PF2|2.解得|PF1|8,|PF2|6.又|F1F2|10,PF1F2 为直角三角形S126824.3(2014 年高考北京卷)设双曲线 C 经过点(2,2),且与y24x21 具有相同渐近线,则 C 的方程为_;渐近线方程为_解析:根据题意,可设双曲线 C:y24x2,将(2,2)代入双曲线 C的方程得 3,C 的方程为x23y2121.渐近线方程为 y2x.答案:x23y2121 y2x答案:(1)(2)二、双曲线的几何性质4判断下列结论的正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)(教材习题改编)双曲线x216y2m1 的离心率为54,则 m
4、 等于 9.()(2)若直线与双曲线交于一点,则直线与双曲线相切()A实轴长相等B虚轴长相等C焦距相等D离心率相等5(2013 年高考湖北卷)已知 04,则双曲线 C1:x2cos2 y2sin21与 C2:y2sin2x2sin2 tan21 的()答案:D解析:0,4 时,0sin cos 1,0tan 1,故实轴长,虚轴长均不相等焦距分别为 2 和 2 sin21tan22 sin2cos22tan 2a.又A(5,0)在线段 PQ 上,P,Q 在双曲线的右支上,且 PQ 所在直线过双曲线的右焦点,由双曲线定义知|PF|PA|2a6,|QF|QA|2a6,|PF|QF|28.PQF 的周
5、长是|PF|QF|PQ|281644.规律方法(1)应用双曲线的定义需注意的问题:在双曲线的定义中要注意双曲线上的点(动点)具备的几何条件,即“到两定点(焦点)的距离之差的绝对值为一常数,且该常数必须小于两定点的距离”若定义中的“绝对值”去掉,点的轨迹是双曲线的一支同时注意定义的转化应用(2)求双曲线方程时一是标准形式判断;二是注意a,b,c的关系易错易混考情分析 从近三年来的高考分析,对双曲线的标准方程与几何性质的考查主要是:焦点、顶点、离心率渐近线方程、焦点三角形等知识,均以客观题形式出现,难度中等偏下归纳起来常见的命题角度有:(1)求渐近线方程(2)求离心率(3)求离心率的范围(4)与焦
6、点三角形有关的问题双曲线的几何性质(高频研析)角度一 求渐近线方程1(2014 年高考山东卷)已知 ab0,椭圆 C1 的方程为x2a2y2b21,双曲线 C2 的方程为x2a2y2b21,C1 与 C2 的离心率之积为 32,则 C2 的渐近线方程为()Ax 2y0 B.2xy0Cx2y0 D2xy0答案:A解析:由题意,知椭圆 C1 的离心率 e1 a2b2a,双曲线 C2 的离心率为 e2 a2b2a.因为 e1e2 32,所以 a2b2a2b2a2 32,即a2b2a2b2a434,整理可得 a 2b.又双曲线 C2 的渐近线方程为 bxay0,所以 bx 2by0,即 x 2y0.角
7、度二 求离心率2(2014 年高考重庆卷)设 F1,F2 分别为双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的左、右焦点,双曲线上存在一点 P 使得|PF1|PF2|3b,|PF1|PF2|94ab,则该双曲线的离心率为()A.43B.53C.94D3答案:B解 析:设|PF1|m,|PF2|n,依 题 意 不 妨 设 mn0,于 是 mn3b,mn2a,mn94ab.mn94mn3mn2m3nm13n舍去.an,b43nc53n,e53,选 B.角度三 求离心率的范围3(2013年高考重庆卷)设双曲线C的中心为点O,若有且只有一对相交于点O,所成的角为60的直线A1B1和A2B2,使|A1B1|A
8、2B2|,其中A1,B1和A2,B2分别是这对直线与双曲线C的交点,则该双曲线的离心率的取值范围是()A.2 33,2 B.2 33,2C.2 33,D.2 33,解析:如图,由双曲线的对称性知|OA1|OB1|,|OA2|OB2|,|A1B1|A2B2|,|OA1|OB1|OA2|OB2|,不妨设双曲线的焦点在 x 轴上有且只有一对相交于 O,所成角为 60的直线 A1B1 和 A2B2,33 ba 3.eca1b2a2,2 33 a,所以在PF1F2中,PF1F2为最小内角,角度四 与焦点三角形有关的问题4设 F1,F2 是双曲线 C:x2a2y2b21(a0,b0)的两个焦点,P 是 C
9、上一点若|PF1|PF2|6a,且PF1F2 的最小内角为 30,则 C 的离心率为_因此PF1F230,在PF1F2 中,由余弦定理可知,|PF2|2|PF1|2|F1F2|22|PF1|F1F2|cos 30,即 4a216a24c28 3ac.所以 c22 3ac3a20,两边同除以 a2 得,e22 3e30.解得 e 3.答案:3规律方法 在双曲线的几何性质中,涉及较多的为离心率和渐近线方程(1)求双曲线离心率或离心率范围的两种方法:一种是直接建立 e 的关系式求 e 或 e 的范围;另一种是建立 a,b,c 的齐次关系式,将 b 用 a,e 表示,令两边同除以 a 或 a2 化为
10、e 的关系式,进而求解(2)求曲线x2a2y2b21(a0,b0)的渐近线的方法是令x2a2y2b20,即得两渐近线方程xayb0.直线与双曲线的位置关系(师生共研)例 2 已知椭圆 C1 的方程为x24y21,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:ykx 2与双曲线 C2 恒有两个不同的交点 A 和 B,且OA OB 2(其中 O 为原点),求 k 的取值范围解析(1)设双曲线 C2 的方程为x2a2y2b21,(a0,b0),则 a2413,c24,再由 a2b2c2,得 b21
11、.故 C2 的方程为x23y21.(2)将 ykx 2代入x23y21,得(13k2)x26 2kx90.由直线 l 与双曲线 C2 交于不同的两点,得13k20.6 2k23613k2 361k20,k213且 k22,得 x1x2y1y22,3k273k212,即3k293k21 0,解得13k23,由得13k21.故 k 的取值范围为1,33 33,1.规律方法(1)解决此类问题的常用方法是设出直线方程或双曲线方程,然后把直线方程和双曲线方程组成方程组,消元后转化成关于x(或y)的一元二次方程利用根与系数的关系,整体代入(2)与中点有关的问题常用点差法注意:根据直线的斜率k与渐近线的斜率
12、的关系来判断直线与双曲线的位置关系 过双曲线x23y261 的右焦点 F2,倾斜角为 30的直线交双曲线于A,B 两点,O 为坐标原点,F1 为左焦点(1)求|AB|;(2)求AOB 的面积解析:(1)由双曲线的方程得 a 3,b 6,ca2b23,F1(3,0),F2(3,0)直线 AB 的方程为 y 33(x3)设 A(x1,y1),B(x2,y2),由 y 33 x3,x23y261,得 5x26x270.x1x265,x1x2275.|AB|1k2|x1x2|1332 x1x224x1x24336251085 16 35.(2)直线 AB 的方程变形为 3x3y3 30.原点 O 到直线 AB 的距离为d|3 3|323232,SAOB12|AB|d1216 353212 35.