双曲线高考知识点及题型总结(共28页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上双曲线高考知识点及题型总结(最新最全)目 录知识点二:双曲线标准方程问题知识点三:双曲线在实际中的应用-13专心-专注-专业双曲线知识点1 双曲线定义:到两个定点F1与F2的距离之差的绝对值等于定长(|F1F2|)的点的轨迹(为常数)这两个定点叫双曲线的焦点要注意两点:(1)距离之差的绝对值.(2)2a|F1F2|,这两点与椭圆的定义有本质的不同.当|MF1|MF2|=2a时,曲线仅表示焦点F2所对应的一支;当|MF1|MF2|=2a时,曲线仅表示焦点F1所对应的一支;当2a=|F1F2|时,轨迹是一直线上以F1、F2为端点向外的两条射线;当2a|F1F2|时,动点轨
2、迹不存在.动点到一定点F的距离与它到一条定直线l的距离之比是常数e(e1)时,这个动点的轨迹是双曲线这定点叫做双曲线的焦点,定直线l叫做双曲线的准线2.双曲线的标准方程:和(a0,b0).这里,其中|=2c.要注意这里的a、b、c及它们之间的关系与椭圆中的异同.3.双曲线的标准方程判别方法是:如果项的系数是正数,则焦点在x轴上;如果项的系数是正数,则焦点在y轴上.对于双曲线,a不一定大于b,因此不能像椭圆那样,通过比较分母的大小来判断焦点在哪一条坐标轴上.4.求双曲线的标准方程,应注意两个问题: 正确判断焦点的位置; 设出标准方程后,运用待定系数法求解.5.曲线的简单几何性质=1(a0,b0)
3、范围:|x|a,yR对称性:关于x、y轴均对称,关于原点中心对称顶点:轴端点A1(a,0),A2(a,0)渐近线:若双曲线方程为渐近线方程若渐近线方程为双曲线可设为若双曲线与有公共渐近线,可设为(,焦点在x轴上,焦点在y轴上)特别地当离心率两渐近线互相垂直,分别为y=,此时双曲线为等轴双曲线,可设为;y=x,y=x准线:l1:x=,l2:x=,两准线之距为焦半径:,(点P在双曲线的右支上);,(点P在双曲线的右支上);当焦点在y轴上时,标准方程及相应性质(略)与双曲线共渐近线的双曲线系方程是与双曲线共焦点的双曲线系方程是6曲线的内外部(1)点在双曲线的内部.(2)点在双曲线的外部.7曲线的方程
4、与渐近线方程的关系(1)若双曲线方程为渐近线方程:.(2)若渐近线方程为双曲线可设为.(3)若双曲线与有公共渐近线,可设为(,焦点在x轴上,焦点在y轴上).8双曲线的切线方程(1)双曲线上一点处的切线方程是.(2)过双曲线外一点所引两条切线的切点弦方程是.(3)双曲线与直线相切的条件是.9线与椭圆相交的弦长公式 若斜率为k的直线被圆锥曲线所截得的弦为AB, A、B两点分别为A(x1,y1)、B(x2,y2),则弦长 ,这里体现了解析几何“设而不求”的解题思想;双曲线高考知识点题型一双曲线定义的应用已知定点A(0,7),B(0,7),C(12,2),以C为一个焦点作过A,B的椭圆,求另一焦点的轨
5、迹方程解设F(x,y)为轨迹上任意一点,A、B两点在以C,F为焦点的椭圆上|FA|CA|FB|CB|,|FA|FB|CB|CA|2F的轨迹方程为:y21 (y1)知识点二求双曲线的标准方程设双曲线与椭圆1有相同的焦点,且与椭圆相交,一个交点A的纵坐标为4,求此双曲线的标准方程解方法一设双曲线的标准方程为1(a>0,b>0),由题意知c236279,c3.又点A的纵坐标为4,则横坐标为±,于是有解得所以双曲线的标准方程为1.方法二将点A的纵坐标代入椭圆方程得A(±,4),又两焦点分别为F1(0,3),F2(0,3)所以2a|4,即a2,b2c2a2945,所以双曲
6、线的标准方程为1.方法三若考虑到双曲线与椭圆有相同的焦点,则可设双曲线为1(27<<36),再将点A(±,4)代入求,进而求方程,不过这种解题方法有一定的技巧性知识点三双曲线在实际中的应用A、B、C是我方三个炮兵阵地,A在B正东6 km,C在B的北偏西30°相距4 km,P为敌炮阵地,某时刻A处发现敌炮阵地的某种信号,由于B、C两地比A距P地远,因此4 s后,B、C才同时发现这一信号,此信号的传播速度为1 km/s,A若炮击P地,求炮击的方位角解以直线BA为x轴,线段BA的中垂线为y轴建立平面直角坐标系,则B(3,0),A(3,0),C(5,2)|PB|PC|,
7、点P在线段BC的垂直平分线上kBC,BC中点D(4,)直线PD:y(x4)又|PB|PA|4,P在以A、B为焦点的双曲线右支上设P(x,y)则双曲线方程为1(x0)联立、式得x8,y5,P(8,5),因此kPA.故炮击的方位角为北偏东30°.知识点四双曲线几何性质的简单应用已知双曲线渐近线的方程为2x±3y0.(1)若双曲线经过P(,2),求双曲线方程;(2)若双曲线的焦距是2,求双曲线方程;(3)若双曲线顶点间的距离是6,求双曲线方程解(1)设双曲线的方程为4x29y2(0),双曲线过点P(,2),4×69×4,即12双曲线的方程为:y21.(2)设双
8、曲线方程为1,或1(a>0,b>0)c2a2b2,13a2b2.由渐近线斜率得,或,故由或解得或所求双曲线方程为1,或1.(3)由(2)所设方程可得:或解得或故所求双曲线方程为1,或1.知识点五求双曲线的离心率 (1)已知双曲线的渐近线方程为y±x,则双曲线的离心率为_;(2)设双曲线1(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的距离为c,则双曲线的离心率为_解析(1)当焦点在x轴上时,其渐近线方程为y±x,依题意,e21,e;当焦点在y轴上时,其渐近线方程为y±x,依题意,e21,e.(2)直线l的方程
9、为1,即bxayab0.于是有c,即abc2.两边平方得16a2b23c4,16a2(c2a2)3c4.即3c416a2c216a40,3e416e2160.解得e24,或e2,b>a>0,>1,e21>2,故e24,e2.答案(1)或(2)2知识点六直线与双曲线直线l在双曲线1上截得的弦长为4,其斜率为2,求直线l在y轴上的截距m.解设直线l的方程为y2xm,由得10x212mx3(m22)0.设直线l与双曲线交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,由韦达定理,得x1x2m,x1x2(m22)又y12x1m,y22x2m,y1y22(x1x2),|AB|2(x1x
10、2)2(y1y2)25(x1x2)25(x1x2)24x1x25m24×(m22)|AB|4,m26(m22)16.3m270,m±.直线l在y轴上的截距为±.考题赏析1(全国高考)设a>1,则双曲线1的离心率e的取值范围是()A(,2) B(,)C(2,5) D(2,)解析双曲线方程为1,c.e.又a>1,0<<1.1<1<2.1<2<4.<e<.答案B2(重庆高考)已知双曲线1 (a>0,b>0)的一条渐近线为ykx (k>0),离心率ek,则双曲线方程为()A.1 B.1C.1 D
11、.1解析双曲线的渐近线方程可表示为y±x,由已知可得k.又离心率ek,所以k.即,故a2b.答案C3(湖北高考)如图所示,在以点O圆心,|AB|=4为直径的半圆ADB中,ODAB,P是半圆弧上一点,POB=30°.曲线C是满足|MA| |MB|为定值的动点M的轨迹,且曲线C过点P.(1)建立适当的平面直角坐标系,求曲线C的方程;(2)设过点D的直线l与曲线C相交于不同的两点E、F.若OEF的面积不小于2,求直线l斜率的取值范围解(1)方法一以O为原点,AB、OD所在直线分别为x轴、y轴,建立平面直角坐标系,则A(-2,0),B(2,0),P(,1),依题意得|MA|-|MB
12、|=|PA |PB| = <|AB|=4.曲线C是以原点为中心,A、B为焦点的双曲线设实半轴长为a,虚半轴长为b,半焦距为c,则c=2,2a=2,a2=2,b2 = c2 a2=2.曲线C的方程为.方法二同方法一建立平面直角坐标系,则依题意可得|MA|MB|=|PA|PB|<|AB|=4.曲线C是以原点为中心,A、B为焦点的双曲线设双曲线的方程为 (a>0,b>0),则由解得a2 = b2 = 2,曲线C的方程为(2)方法一依题意,可设直线l的方程为y=kx+2,代入双曲线C的方程并整理得(1k2)x2-4kx6=0.直线l与双曲线C相交于不同的两点E、F,k(,1)(
13、1,1)(1,)设E(x1,y1),F(x2,y2),则由式得x1x2,x1x2,于是|EF|··.而原点O到直线l的距离d,SOEFd·|EF|···.若OEF的面积不小于2,即SOEF2,则有2k4k220,解得k.综合、知,直线l的斜率的取值范围为,1)(1,1)(1,方法二依题意,可设直线l的方程为ykx2,代入双曲线C的方程并整理,得(1k2)x24kx60.直线l与双曲线C相交于不同的两点E、F,k(,1)(1,1)(1,)设E(x1,y1),F(x2,y2),则由式得|x1x2|,当E,F在同一支上时(如图(1)所示),
14、SOEF|SODFSODE|OD|·(|x1|x2|)|OD|·|x1x2|;当E,F在不同支上时(如图(2)所示),SOEFSODFSODE|OD|·(|x1|x2|)|OD|·|x1x2|.综上得SOEF|OD|·|x1x2|.于是由|OD|2及式,得SOEF.若OEF面积不小于2,即SOEF2,则有2k4k220,解得k.综合、知,直线l的斜率的取值范围为,1)(1,1)(1,.1实轴长为4且过点A(2,5)的双曲线的标准方程是()A.1 B.1C.1 D.1答案B解析由题意知2a4,a220,若双曲线焦点在x轴上,则可设方程为1,代入点
15、A(2,5),得:1,即,矛盾因此设双曲线的方程为1.代入A(2,5),得:1,b216.故选B.2如果双曲线1的两条渐近线互相垂直,则双曲线的离心率为()A. B2 C. D2答案A解析因两条渐近线互相垂直所以两渐近直线的倾斜角为、.渐近线的方程为y±x,1,即ab,ca,e.3双曲线与椭圆1有相同的焦点,它的一条渐近线为yx,则双曲线方程为()Ax2y296 By2x2160Cx2y280 Dy2x224答案D解析由题意知双曲线的焦点为(0,±4),即c248,又因一条渐近线方程为yx.所以1.即ab,482a2,a2b224.故选D.4F1、F2为双曲线y21的两个焦
16、点,点P在双曲线上,且F1PF290°,则F1PF2的面积是()A2 B4 C8 D16答案B解析方程变形为y21,由题意由式两边平方得:202|PF1|PF2|4,|PF1|PF2|8,SF1PF2|PF1|·|PF2|×84.5若方程1表示双曲线,则实数k的取值范围是()Ak<2,或2<k<5 B2<k<5Ck<2,或k>5 D2<k<2,或k>5答案D 解析由题意知:(|k|2)(5k)<0,即或解得:k>5,或2<k<2.故选D.6已知双曲线1(a>0,b>0)
17、的两条渐近线方程为y±x,若顶点到渐近线的距离为1,则双曲线方程为_答案y21解析双曲线顶点为(a,0),渐近线为xy0,1,a2.又,b,双曲线方程为y21.7已知圆C:x2y26x4y80.以圆C与坐标轴的交点分别作为双曲线的一个焦点和顶点,则适合上述条件的双曲线的标准方程为_答案1解析由题意知双曲线仅与x轴有交点,即x26x80,x2或x4,即c4,a2.1.8如图,已知定圆F1:x2y210x240,定圆F2:x2y210x90,动圆M与定圆F1、F2都外切,求动圆圆心M的轨迹方程解圆F1:(x5)2y21,圆心F1(5,0),半径r11.圆F2:(x5)2y242.设动圆M
18、的半径为R,则有|MF1|R1,|MF2|R4,|MF2|MF1|3.M点的轨迹是以F1、F2为焦点的双曲线(左支),且a,c5.则有b2.动圆圆心M的轨迹方程为x2y21(x)9椭圆y21(m>1)与双曲线y21(n>0)有公共焦点F1、F2,P是它们的一个交点,求F1PF2的面积解根据椭圆与双曲线焦点都在x轴上,不妨设P在第一象限,F1是左焦点,F2是右焦点,则由椭圆与双曲线定义有可解得|PF1|mn,|PF2|mn,即|PF1|2|PF2|22(m2n2)又两者有公共焦点,设半焦距为c.则m21c2,n21c2,m2n22c2.|F1F2|24c22(m2n2),|F1F2|
19、2|PF1|2|PF2|2,F1PF290°.又m21n21c2,m2n22.SF1PF2|PF1|PF2|(|PF1|PF2|)2(|PF1|PF2|)2(m2n2)1.所以F1PF2的面积为1.10已知双曲线x2y2a2及其上一点P,求证:(1)离心率e,渐近线方程y±x;(2)P到它两个焦点的距离的积等于P到双曲线中心距离的平方;(3)过P作两渐近线的垂线,构成的矩形面积为定值证明(1)由已知得ca,e,渐近线方程y±x.(2)设P(x0,y0),则xya2,又F1(a,0)、F2(a,0),|PF1|PF2|··|x0a|x0a|2xa
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