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1、2022年高考總復(fù)習(xí)文數(shù)(北師大版)講義:第9章 第07節(jié) 雙曲線及其性質(zhì) Word版含答案
考點(diǎn)
高考試題
考查內(nèi)容
核心素養(yǎng)
雙曲線
的方程
xx·全國卷Ⅰ·T5·5分
由雙曲線方程求三角形面積
數(shù)形結(jié)合
xx·全國卷Ⅰ·T16·5分
由雙曲線方程求三角形面積
數(shù)形結(jié)合
xx·全國卷Ⅱ·T15·5分
求雙曲線方程
數(shù)學(xué)運(yùn)算
雙曲線
的性質(zhì)
xx·全國卷Ⅱ·T5·5分
求雙曲線的離心率
數(shù)學(xué)運(yùn)算
xx·全國卷Ⅲ·T14·5分
由雙曲線的漸近線求參數(shù)值
數(shù)學(xué)運(yùn)算
命題分析
雙曲線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何性質(zhì)一直是高考命題熱點(diǎn),其中離心率漸近線是高
2、考考查重點(diǎn),多以選擇題填空題形式出現(xiàn),一般不會(huì)出現(xiàn)在解答題中,在解題時(shí)要熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí),以及雙曲線方程的求法,靈活應(yīng)用雙曲線的幾何性質(zhì),2019年高考仍然會(huì)考查雙曲線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何性質(zhì),題型為選擇題填空題,分值5分.
標(biāo)準(zhǔn)
方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
圖形
性質(zhì)
范圍
x≤-a或x≥a,
y∈R
y≤-a或y≥a,x∈R
對(duì)稱性
對(duì)稱軸:__坐標(biāo)軸__,對(duì)稱中心:__原點(diǎn)__
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
3、
y=±x
y=±x
離心率
e=,e∈(1,+∞)
a,b,c
的關(guān)系
c2=__a2+b2__
實(shí)虛軸
線段A1A2叫作雙曲線的實(shí)軸,它的長(zhǎng)|A1A2|=__2a__;
線段B1B2叫作雙曲線的虛軸,它的長(zhǎng)|B1B2|=__2b__;
a叫作雙曲線的實(shí)半軸長(zhǎng),b叫作雙曲線的虛半軸長(zhǎng)
2.求雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程的兩種方法
(1)定義法
根據(jù)題目的條件,判斷是否滿足雙曲線的定義,若滿足,求出相應(yīng)的a,b,c,即可求得方程.
(2)待定系數(shù)法
①與雙曲線-=1共漸近線的可設(shè)為-=λ(λ≠0);
②若漸近線方程為y=±x,則可設(shè)為-=λ(λ≠0);
③若過兩個(gè)已知點(diǎn),
4、則可設(shè)為+=1(mn<0).
3.雙曲線幾何性質(zhì)的三個(gè)關(guān)注點(diǎn)
(1)“六點(diǎn)”:兩焦點(diǎn)、兩頂點(diǎn)、兩虛軸端點(diǎn);
(2)“四線”:兩對(duì)稱軸(實(shí)、虛軸)、兩漸近線;
(3)“兩形”:中心、頂點(diǎn)、虛軸端點(diǎn)構(gòu)成的三角形;雙曲線上的一點(diǎn)(不包括頂點(diǎn))與兩焦點(diǎn)構(gòu)成的三角形.
1.判斷下列結(jié)論的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)平面內(nèi)到點(diǎn)F1(0,4),F(xiàn)2(0,-4)距離之差等于6的點(diǎn)的軌跡是雙曲線.( )
(2)平面內(nèi)到點(diǎn)F1(0,4),F(xiàn)2(0,-4)距離之差的絕對(duì)值等于8的點(diǎn)的軌跡是雙曲線.( )
(3)方程-=1(mn>0)表示焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線.( )
(4
5、)雙曲線方程-=λ(m>0,n>0,λ≠0)的漸近線方程是 -=0,即±=0.( )
(5)等軸雙曲線的漸近線互相垂直,離心率等于.( )
(6)若雙曲線-=1(a>0,b>0)與-=1(a>0,b>0)的離心率分別是e1,e2,則+=1(此結(jié)論中兩條雙曲線為共軛雙曲線).( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
2.(教材習(xí)題改編)雙曲線y2-x2=4的漸近線方程是( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±2x
解析:選A 由題意知-=1,y=±x.
3.已知雙曲線-=1的離心率e∈(1,2),則m的取值
6、范圍為( )
A. B.(0,15)
C. D.(15,+∞)
解析:選B 由雙曲線方程-=1,知e==,所以1< <2,解得:0<m<15.
4.(xx·北京卷)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的一條漸近線為2x+y=0,一個(gè)焦點(diǎn)為(,0),則a=__________;b=__________.
解析:由2x+y=0得y=-2x,所以=2. 又c=,a2+b2=c2,解得a=1,b=2.
答案:1 2
雙曲線的定義及應(yīng)用
[明技法]
雙曲線定義的應(yīng)用規(guī)律
類型
解讀
求方程
由題目條件判斷出動(dòng)點(diǎn)軌跡是雙曲線,由雙曲線定義,確定2a,2b或2c的值,從
7、而求出a2,b2的值,寫出雙曲線方程
解焦點(diǎn)
三角形
利用雙曲線上點(diǎn)M與兩焦點(diǎn)的距離的差||MF1|-|MF2||=2a(其中2a<|F1F2|)與正弦定理、余弦定理,解決焦點(diǎn)三角形問題
注意:在應(yīng)用雙曲線定義時(shí),要注意定義中的條件,搞清所求軌跡是雙曲線,還是雙曲線的一支.若是雙曲線的一支,則需確定是哪一支.
[提能力]
【典例1】 (xx·全國卷Ⅰ)已知方程-=1表示雙曲線,且該雙曲線兩焦點(diǎn)間的距離為4,則n的取值范圍是( )
A.(-1,3) B.(-1,)
C.(0,3) D.(0,)
解析:選A ∵方程-=1表示雙曲線,∴(m2+n)·(3m2-
8、n)>0,解得-m2
9、1的直線方程為+=1.與x2-=1聯(lián)立,解得P點(diǎn)坐標(biāo)為(-2,2),此時(shí)S=S△AF1F-S△F1PF=12.
答案:12
[刷好題]
1.設(shè)雙曲線x2-=1的兩個(gè)焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,P是雙曲線上的一點(diǎn),且|PF1|∶|PF2|=3∶4,則△PF1F2的面積等于( )
A.10 B.8
C.8 D.16
解析:選C 依題意|F1F2|=6,|PF2|-|PF1|=2,
因?yàn)閨PF1|∶|PF2|=3∶4,所以|PF1|=6,|PF2|=8,
所以等腰三角形PF1F2的面積S=×8× =8.
2.(xx·孝感質(zhì)檢)△ABC的頂點(diǎn)A(-5,0),B(5,0),△ABC的內(nèi)切圓
10、圓心在直線x=3上,則頂點(diǎn)C的軌跡方程是__________.
解析:如圖,△ABC與內(nèi)切圓的切點(diǎn)分別為G,E,F(xiàn).
|AG|=|AE|=8,|BF|=|BG|=2,|CE|=|CF|,
所以|CA|-|CB|=8-2=6.
根據(jù)雙曲線定義,所求軌跡是以A,B為焦點(diǎn),實(shí)軸長(zhǎng)為6的雙曲線的右支,方程為-=1(x>3).
答案:-=1(x>3)
雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程
[明技法]
求雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程的一般方法
→
→
[提能力]
【典例】 (1)(xx·東北三校聯(lián)合模擬)與橢圓C:+=1共焦點(diǎn)且過點(diǎn)(1,)的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A.x2-=1 B.y2-=1
11、C.-=1 D.-x2=1
(2)(xx·天津卷)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的焦距為2,且雙曲線的一條漸近線與直線2x+y=0垂直,則雙曲線的方程為( )
A.-y2=1 B.x2-=1
C.-=1 D.-=1
解析:(1)橢圓+=1的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-2),(0,2),設(shè)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為-=1(m>0,n>0),
則解得m=n=2.
所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為-=1.
(2)由題意得c=,=,則a=2,b=1,
所以雙曲線的方程為-y2=1.
答案:(1)C (2)A
[刷好題]
1.(xx·安徽卷)下列雙曲線中,焦點(diǎn)在y軸上且漸近線方程為y=±2x的是(
12、 )
A.x2-=1 B.-y2=1
C.-x2=1 D.y2-=1
解析:選C 由雙曲線性質(zhì)知A、B項(xiàng)雙曲線焦點(diǎn)在x軸上,不合題意;C、D項(xiàng)雙曲線焦點(diǎn)均在y軸上,但D項(xiàng)漸近線為y=±x,只有C符合,故選C.
2.(xx·全國卷Ⅱ)已知雙曲線過點(diǎn)(4,),且漸近線方程為y=±x,則該雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為__________.
解析:方法一 ∵雙曲線的漸近線方程為y=±x,
∴可設(shè)雙曲線的方程為x2-4y2=λ(λ≠0).
∵雙曲線過點(diǎn)(4,),∴λ=16-4×()2=4,
∴雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為-y2=1.
方法二 ∵漸近線y=x過點(diǎn)(4,2),而<2,
∴點(diǎn)(
13、4,)在漸近線y=x的下方,在y=-x的上方(如圖).
∴雙曲線的焦點(diǎn)在x軸上,
故可設(shè)雙曲線方程為-=1(a>0,b>0).
由已知條件可得解得
∴雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為-y2=1.
答案:-y2=1
雙曲線的幾何性質(zhì)
[析考情]
雙曲線的幾何性質(zhì)及應(yīng)用,是高考命題的熱點(diǎn),多以選擇題或填空題的形式呈現(xiàn),試題多為容易題或中檔題.
高考對(duì)雙曲線的幾何性質(zhì)的考查主要有以下三個(gè)命題點(diǎn):
(1)求雙曲線的焦點(diǎn)(距)、實(shí)、虛軸長(zhǎng);
(2)求雙曲線的漸近線方程;
(3)求雙曲線的離心率(或范圍).
[提能力]
命題點(diǎn)1:求雙曲線的焦點(diǎn)(距)、實(shí)、虛軸長(zhǎng)
【典例1】 若實(shí)數(shù)
14、k滿足0<k<5,則曲線-=1與曲線-=1的( )
A.實(shí)半軸長(zhǎng)相等 B.虛半軸長(zhǎng)相等
C.離心率相等 D.焦距相等
解析:選D 由0<k<5,易知兩曲線均為雙曲線且焦點(diǎn)都在x軸上,由=,得兩雙曲線的焦距相等.
命題點(diǎn)2:求雙曲線的漸近線方程
【典例2】 已知a>b>0,橢圓C1的方程為+=1,雙曲線C2的方程為-=1,C1與C2的離心率之積為,則C2的漸近線方程為( )
A.x±y=0 B.x±y=0
C.x±2y=0 D.2x±y=0
解析:選A 橢圓C1的離心率為,
雙曲線C2的離心率為,
所以·=,
所以a4-b4=a4,即a4=4b4,所以a=b,
15、
所以雙曲線C2的漸近線方程是y=± x,
即x±y=0.
命題點(diǎn)3:求雙曲線的離心率(或范圍)
【典例3】 (xx·全國卷Ⅱ)已知A,B為雙曲線E的左,右頂點(diǎn),點(diǎn)M在E上,△ABM為等腰三角形,且頂角為120°,則E的離心率為( )
A. B.2
C. D.
解析:選D 不妨取點(diǎn)M在第一象限,如圖所示,
設(shè)雙曲線方程為-=1(a>0,b>0),則|BM|=|AB|=2a,∠MBx=180°-120°=60°,
∴M點(diǎn)的坐標(biāo)為.
∵M(jìn)點(diǎn)在雙曲線上,∴-=1,a=b,
∴c=a,e==.故選D.
[悟技法]
與雙曲線幾何性質(zhì)有關(guān)問題的解題策略
(
16、1)求雙曲線的離心率(或范圍).依據(jù)題設(shè)條件,將問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于a,c的等式(或不等式),解方程(或不等式)即可求得.
(2)求雙曲線的漸近線方程.依據(jù)題設(shè)條件,求雙曲線中a,b的值或a與b的比值,進(jìn)而得出雙曲線的漸近線方程.
(3)求雙曲線焦點(diǎn)(焦距)、實(shí)虛軸的長(zhǎng).依題設(shè)條件及a,b,c之間的關(guān)系求解.
[刷好題]
1.(xx·麻城一模)已知雙曲線的漸近線方程為y=±x,則雙曲線的離心率為( )
A. B.
C.或 D.
解析:選C 由雙曲線的漸近線方程為y=±x,
得=或=,
又離心率e=,所以e=或e=.
2.(xx·西安模擬)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,且F2為拋物線y2=24x的焦點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P為兩曲線的一個(gè)公共點(diǎn),若△PF1F2的面積為36,則雙曲線的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:選A 由題意,F(xiàn)2(6,0),設(shè)P(m,n),則
∵△PF1F2的面積為36,
∴×12×|n|=36,∴|n|=6,∴m=9,
取P(9,6),
則2a=-=6,
∴a=3,b=3,
∴雙曲線的方程為-=1,故選A.