双曲线相关知识
双曲线的焦半径公式:
1:定义:双曲线上任意一点P 与双曲线焦点的连线段,叫做双曲线的焦半径。 2.已知双曲线标准方程x^2/a^2-y^2/b^2=1 点P(x,y)在左支上
│PF1│=-(ex+a) ;│PF2│=-(ex-a) 点P(x,y)在右支上
│PF1│=ex+a ;│PF2│=ex-a 运用双曲线的定义
例1.若方程1cos sin 22=+ααy x 表示焦点在y 轴上的双曲线,则角α所在象限是( ) A 、第一象限 B 、第二象限 C 、第三象限 D 、第四象限
练习1.设双曲线
19
162
2=-y x 上的点P 到点)0,5(的距离为15,则P 点到)0,5(-的距离是( ) A .7 B.23 C.5或23 D.7或23
例2. 已知双曲线的两个焦点是椭圆10x 2
+32
y 52=1的两个顶点,双曲线的两条准线分别通过椭圆的两个焦
点,则此双曲线的方程是( )。
(A )6x 2-4y 2=1 (B )4x 2-6y 2=1 (C )5x 2-3y 2=1 (D )3x 2-5
y 2=1
练习2. 离心率e=2是双曲线的两条渐近线互相垂直的( )。
(A )充分条件 (B )必要条件 (C )充要条件 (D )不充分不必要条件
例3. 已知|θ|<
2π
,直线y=-tg θ(x -1)和双曲线y 2cos 2θ-x 2 =1有且仅有一个公共点,则θ等于( )。 (A )±6π (B )±4π (C )±3π (D )±12
5π
课堂练习
1、已知双曲线的渐近线方程是2x
y ±=,焦点在坐标轴上且焦距是10,则此双曲线的方程为
;
2、焦点为(0,6),且与双曲线12
22
=-y x 有相同的渐近线的双曲线方程是 ( )
A .124
122
2=-y x
B .
124
122
2=-x y C .
112
242
2=-x y D .
112242
2=-y x
3. 设e 1, e 2分别是双曲线1b y a x 2222=-和1a
y b x 22
22=-的离心率,则e 12+e 22与e 12·e 22的大小关系是
。
4.若点O 和点(2,0)F -分别是双曲线2
221(a>0)a
x y -=的中心和左焦点,点P 为双曲线右支上的任意一点,
则OP FP ?
的取值范围为 ( )
A .[3-23,)+∞
B .[323,)++∞
C .7[-,)4+∞
D .7
[,)4
+∞
5. 已知倾斜角为
4
π
的直线l 被双曲线x 2-4y 2=60截得的弦长|AB |=82,求直线l 的方程及以AB 为直径的圆的方程。
6. 已知P 是曲线xy=1上的任意一点,F(2,2)为一定点,l :x+y -2=0为一定直线,求证:|PF |与点P 到直线l 的距离d 之比等于2。
7、已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为()2,0,右顶点为(
)
3,0.
(Ⅰ)求双曲线C 的方程
(Ⅱ)若直线:2=+l y kx 与双曲线恒有两个不同的交点A 和B 且2?>
OA OB (其中O 为原点),求k
的取值范围
8、已知直线1+=ax y 与双曲线1322=-y x 交于A 、B 点。
(1)求a 的取值范围;
(2)若以A B 为直径的圆过坐标原点,求实数a 的值;
课后作业
1.双曲线36x 2
-49
y 2=1的渐近线方程是 ( )
(A )36x ±49y =0 (B )36y ±49x =0 (C )6x ±7y =0 (D )7x
±6
y =0
2.双曲线5x 2-4y 2=1与5
x 2-4y 2
=k 始终有相同的( )
(A )焦点 (B )准线 (C )渐近线 (D )离心率
3.直线y =x +3与曲线4
y 4x
x 2+-=1的交点的个数是( ) (A )0个 (B )1个 (C )2个 (D )3个
4.双曲线x 2-ay 2=1的焦点坐标是( )
(A )(a +1, 0) , (-a +1, 0) (B )(a -1, 0), (-a -1, 0) (C )(-
a a 1+, 0),(a a 1+, 0) (D )(-a a 1-, 0), (a
a 1
-, 0) 5.设双曲线1b
y a x 22
22=-(b>a>0)的半焦距为c ,直线l 过(a, 0)、(0, b)两点,已知原点到直线 L 的距离
是
4
3
c ,则双曲线的离心率是( ) (A )2 (B )3 (C )2 (D )
3
3
2 6.若双曲线x 2-y 2=1右支上一点P(a, b)到直线y=x 的距离是2,则a +b 的值为( )。 (A )-2
1
(B )2
1 (C )-2
1或2
1 (D )2或-2
7.已知方程k 3x 2
++k
2y 2-=1表示双曲线,则k 的取值范围是 。
8. 若双曲线222
2k
4y k 9x -=1与圆x 2+y 2
=1没有公共点,则实数k 的取值范围是
9. 求经过点)72,3(-P 和)7,26(--Q ,焦点在y 轴上的双曲线的标准方程
10 设函数f (x )=sin x cos x -3cos(x +π)cos x (x ∈R ). (1)求f (x )的最小正周期;
(2)若函数y =f (x )的图象按b =? ????
π4
,32平移后得到函数y =g (x )的图象,求y =g (x )在??????0,π4上的最
大值.
11、已知数列{}n a 满足*111,21().n n a a a n N +==+∈ (I )求数列{}n a 的通项公式;
(II )若数列{}n b 满足121114.4...4(1)()n n b b b b n a n N ---*=+∈,证明:{}n b 是等差数列;
课1、[解析]设双曲线方程为λ=-224y x , 当0>λ时,化为
14
2
2
=-
λ
λ
y x ,20104
52
=∴=∴λλ
, 当0<λ时,化为14
2
2
=---λλy y ,2010452-=∴=-
∴λλ, 综上,双曲线方程为
221205x y -=或12052
2=-x y
课2.[解析]从焦点位置和具有相同的渐近线的双曲线系两方面考虑,选B
3、解(1)设双曲线方程为22
221-=x y a b
由已知得3,2==a c ,再由222
2+=a b ,得2
1=b
故双曲线C 的方程为
2
213
-=x
y . (2)将2=+y kx 代入2
213
-=x
y 得22(13)6290---=k x kx 由直线l 与双曲线交与不同的两点得()
22
22
1306236(13)36(1)0
?-≠?
?
?=+-=->??
k k k
即213
≠
k 且2
1 629 ,1313-+== --A B A B x y x y k k ,由2?> OA OB 得2+>A B A B x x y y , 而2(2)(2)(1)2()2+=+++=++++A B A B A B A b A B A B x x y y x x kx kx k x x k x x 22 222 96237 (1)222131331 -+=+++=---k k k k k k k . 于是2237231+>-k k ,即22 39031-+>-k k 解此不等式得2 1 3.3< 113 < 故的取值范围为33(1,),133??-- ? ??? 4、解:(1)由?? ?=-+=1 31 2 2y x ax y 消去y ,得022)3(22=---ax x a (1) 依题意???>?≠-0 32a 即66<<-a 且3±≠a (2) (2)设),(11y x A ,),(22y x B ,则??? ???? --=-=+)4(32)3(32221221a x x a a x x ∵ 以AB 为直径的圆过原点 ∴ OB OA ⊥ ∴ 02121=+y y x x 但1)(2121221+++=x x a x x a y y 由(3)(4),22132a a x x -=+,2 2132 a x x --= ∴ 013232)1(2 2 2 =+-? +--? +a a a a a 解得1±=a 且满足(2) 9 设函数f (x )=sin x cos x -3cos(x +π)cos x (x ∈R ). (1)求f (x )的最小正周期; (2)若函数y =f (x )的图象按b =??? ?π4,3 2平移后得到函数y =g (x )的图象,求y =g (x )在????0,π4上的最大值.大纲文数18.C9[2011·重庆卷] 【解答】 (1)f (x )=12sin2x +3cos 2x =12sin2x +32(1+cos2x )=12sin2x +32cos2x +3 2 =sin ????2x +π3+32.故f (x )的最小正周期为T =2π2 =π. (2)依题意g (x )=f ????x -π4+32=sin ????2????x -π4+π3+32+3 2 =sin ????2x -π6+ 3. 当x ∈????0,π4时,2x -π 6∈??? ?-π6,π3,g (x )为增函数, 所以g (x )在????0,π4上的最大值为g ????π4=332. 22、已知数列 {}n a 满足*111,21().n n a a a n N +==+∈ (I )求数列 {}n a 的通项公式; (II )若数列 {}n b 满足1 2 1114.4...4(1)()n n b b b b n a n N ---*=+∈,证明:{}n b 是等差数列; 22(I ):* 121(),n n a a n N +=+∈ 112(1),n n a a +∴+=+ {}1n a ∴+是以112a +=为首项,2为公比的等比数列。 12.n n a ∴+= 即 2*21().n a n N =-∈ (II )证法一:1211144...4(1).n n b b b b n a ---=+ 12(...)42.n n b b b n nb +++-∴= 122[(...)],n n b b b n nb ∴+++-= ① 12112[(...)(1)](1).n n n b b b b n n b ++++++-+=+ ② ②-①,得112(1)(1),n n n b n b nb ++-=+- 即1(1)20,n n n b nb +--+= ③ 21(1)20.n n nb n b ++-++= ④ ④-③,得 2120,n n n nb nb nb ++-+= 即 2120, n n n b b b ++-+= *211(),n n n n b b b b n N +++∴-=-∈ {}n b ∴是等差数列。 练习题答案 1、[解析]设双曲线方程为 λ=-2 24y x , 当 0>λ时,化为 14 2 2 =- λ λ y x ,20104 52 =∴=∴λλ , 当0<λ时,化为14 2 2 =---λλy y ,2010452-=∴=- ∴λλ, 综上,双曲线方程为 221205x y -=或12052 2=-x y 2、[解析]从焦点位置和具有相同的渐近线的双曲线系两方面考虑,选B 7、解(1)设双曲线方程为 22 22 1-=x y a b 由已知得 3,2==a c ,再由2222+=a b ,得21=b 故双曲线C 的方程为2 213 -=x y . (2)将2=+y kx 代入2 213 -=x y 得22(13)6290---=k x kx 由直线l 与双曲线交与不同的两点得() 22 22 1306236(13)36(1)0 ?-≠? ? ?=+-=->?? k k k 即 213 ≠ k 且2 1 A x y B x y ,则 22 629 ,1313-+==--A B A B x y x y k k ,由2?> OA OB 得2+>A B A B x x y y , 而 2(2)(2)(1)2()2+=+++=++++A B A B A B A b A B A B x x y y x x kx kx k x x k x x 22 222 96237 (1)222131331-+=+++=---k k k k k k k . 于是2237231+>-k k ,即22 39 031 -+>-k k 解此不等式得 21 3.3< 21 13 < 8、解:(1)由 ???=-+=1 312 2y x ax y 消去y ,得022)3(2 2=---ax x a (1) 依题意 ?? ?>?≠-0 32 a 即66<<-a 且3±≠a (2) (2)设),(11y x A ,),(22y x B ,则??? ???? --=-=+)4(32)3(32221221a x x a a x x ∵ 以AB 为直径的圆过原点 ∴ OB OA ⊥ ∴ 02121=+y y x x 但 1)(21212 21+++=x x a x x a y y 由(3)(4),2 2132a a x x -= +,2 2132 a x x --= ∴ 013232)1(2 2 2 =+-? +--? +a a a a a 解得1±=a 且满足(2) 例2答案:A 提示:椭圆10x 2+32y 52=1的两个顶点是(10, 0), (-10, 0), 焦点是(-5103, 0), (5 10 3, 0), 在双曲线中,c=10, c a 2=5103, a 2=6, b 2 =4, ∴双曲线的方程是6x 2-4y 2=1 例3答案:B 提示:将y=-tg θ(x -1)代入到双曲线y 2cos 2θ-x 2 =1中,化简得cos 2θx 2+2xsin 2θ+cos 2θ=0, △=0,解得sin θ=±cos θ, ∴θ=±4 π 课练3.答案:e 12+e 22=e 12·e 22 提示:e 12+e 22= 2222b c a c +=22222b a )b a (c +=224 b a c = e 12·e 22 课练4【答案】B 【解析】因为(2,0)F -是已知双曲线的左焦点,所以2 14a +=,即2 3a =,所以双曲线方程为2 213 x y -=,设点P 00(,)x y ,则有220001(3)3x y x -=≥,解得22 0001(3)3x y x =-≥,因为00(2,)FP x y =+ ,00(,)OP x y = ,所以2 000(2)OP FP x x y ?=++ =00(2)x x ++ 2013x -=2004213 x x +-,此二次函数对应的抛物线的对称轴为034x =-,因为03x ≥,所以当03x =时,OP F P ? 取得最小值4 32313 ?+-=323+,故OP FP ? 的取值范围是 [323,)++∞,选B 。 课练5答案:y=x ±9, (x ±12)2+(y ±3)2=32 提示:设直线的方程是y=x +m, 与双曲线的方程x 2-4y 2=60联立,消去y 得3x 2+8mx +4m 2+60=0, |AB|=2|x 1- x 2|=2 9 720 m 162-=82,解得m=±9, ∴直线l 的方程是y=x ±9, 当m=9时, AB 的中点是(12, 3),∴圆的方程是(x - 12)2+(y -3)2=32,同样当m=-9时,AB 的中点是(-12, -3), 圆的方程是(x +12)2+(y +3)2=32 课练 6 提示:设P(x, y), |PF|2=(x - 2)2+(y -2)2, P 点到直线l 的距离d= 2 | 2y x |-+, ∴ 22 d |PF |=2 xy 2y 22x 222y x 2y 22y 2x 22x 2 222+--+++-++-=2, ∴|PF |与点P 到直线l 的距离d 之比等于2。 课后6答案:B 提示:a 2-b 2=1, 2 |b a |-=2, 且a 2>b 2, a>0, 解得a +b= 2 1 双曲线专题 一、学习目标: 1.理解双曲线的定义; 2.熟悉双曲线的简单几何性质; 3.能根据双曲线的定义和几何性质解决简单实际题目. 二、知识点梳理 定 义 1、到两个定点1F 与2F 的距离之差的绝对值等于定长(小于 2 1F F )的点的轨迹 2、到定点F 与到定直线l 的距离之比等于常数()1>e e e (>1)的点的轨迹 标准方程 -2 2a x 22 b y =1()0,0>>b a -22a y 22 b x =1()0,0>>b a 图 形 性质 范围 a x ≥或a x -≤,R y ∈ R x ∈,a y ≥或a y -≤ 对称性 对称轴: 坐标轴 ;对称中心: 原点 渐近线 x a b y ± = x b a y ± = 顶点 坐标 ()0,1a A -,()0,2a A ()b B -,01,()b B ,02 ()a A -,01,()a A ,02()0,1b B -,()0,2b B 焦点 ()0,1c F -,()0,2c F ()c F -,01,()c F ,02 轴 实轴21A A 的长为a 2 虚轴21B B 的长为b 2 离心率 1>= a c e ,其中22b a c += 准线 准线方程是c a x 2 ±= 准线方程是c a y 2 ±= 三、课堂练习 1.椭圆x 24+y 2a 2=1与双曲线x 2a -y 2 2=1有相同的焦点,则a 的值是( ) A.1 2 B .1或-2 C .1或1 2 D .1 2.已知F 是双曲线x 24-y 2 12=1的左焦点,点A (1,4),P 是双曲线右支上的动点,则|PF |+|P A |的最小值为________. 3.已知F 1,F 2分别为双曲线C :x 2-y 2=1的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则|PF 1||PF 2|=( ) A .2 B .4 C .6 D .8 4.已知双曲线的两个焦点F 1(-10,0),F 2(10,0),M 是此双曲线上的一点,且MF 1→·MF 2→=0,|MF 1→|·|MF 2→|=2,则该双曲线的方程是( ) A.x 29-y 2 =1 B .x 2-y 29=1 C.x 23-y 2 7=1 D.x 27-y 2 3=1 5.若F 1,F 2是双曲线8x 2-y 2=8的两焦点,点P 在该双曲线上,且△PF 1F 2是等腰三角形,则△PF 1F 2的周长为________. 6.已知双曲线x 26-y 2 3=1的焦点为F 1,F 2,点M 在双曲线上,且MF 1⊥x 轴,则F 1到直线F 2M 的距离为( ) A.365 B.566 C.65 D.56 双曲线及其标准方程习题 一、 单选题(每道小题 4分 共 56分 ) 1. 命题甲:动点P 到两定点A 、B 距离之差│|PA|?|PB|│=2a(a ?0);命题乙; P 点轨迹是双曲线,则命题甲是命题乙的 [ ] A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分也非必要条件 2. 3. 4. 5. 如果方程x 2 sin ??y 2cos ?=1表示焦点在y 轴上的双曲线,那么角?的终边在 [ ] A .第四象限 B .第三象限 C .第二象限 D .第一象限 6. 7. 若a ·b ?0,则ax 2 ?ay 2 =b 所表示的曲线是 [ ] A .双曲线且焦点在x 轴上 B .双曲线且焦点在y 轴上 C .双曲线且焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上 D .椭圆 8. 9. 10. 11. 12. 13. 已知ab ?0,方程y=?2x ?b 和bx 2 ?ay 2 =ab 表示的曲线只可能是图中的 [ ] 14. 二、 填空题(每道小题 4分 共 8分 ) 1. 2. 双曲线的标准方程及其简单的几何性质 1.平面内到两定点E 、F 的距离之差的绝对值等于|EF |的点的轨迹是( ) A .双曲线 B .一条直线 C .一条线段 D .两条射线 2.已知方程x 21+k -y 2 1-k =1表示双曲线,则k 的取值范围是( ) A .-1 x y o x y o x y o x y o 高二数学双曲线同步练习 一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.到两定点()0,31-F 、()0,32F 的距离之差的绝对值等于6的点M 的轨迹 ( ) A .椭圆 B .线段 C .双曲线 D .两条射线 2.方程1112 2=-++k y k x 表示双曲线,则k 的取值范围是 ( ) A .11<<-k B .0>k C .0≥k D .1>k 或1- 双曲线的标准方程及其简单的几何性质 一、选择题 1.平面内到两定点E 、F 的距离之差的绝对值等于|EF |的点的轨迹是( ) A .双曲线 B .一条直线 C .一条线段 D .两条射线 2.已知方程x 21+k -y 2 1-k =1表示双曲线,则k 的取值范围是( ) A .-1 练习题 高二一部数学组 刘苏文 2017年5月2日 一、选择题 1.平面内到两定点E 、F 的距离之差的绝对值等于|EF |的点的轨迹是( ) A .双曲线 B .一条直线 C .一条线段 D .两条射线 2.已知方程x 21+k -y 2 1-k =1表示双曲线,则k 的取值范围是( ) A .-1双曲线专题经典练习及答案详解
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