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文档简介
专题11双曲线图像性质与离心率
目录
【题型一】求轨迹.........................................................................................2
【题型二】方程与图像.....................................................................................5
【题型三】求双曲线的方程.................................................................................8
【题型四】双曲线第一定义................................................................................10
【题型五】双曲线焦半径(第二定义)....................................................................12
【题型六】双曲线第三定义................................................................................15
【题型七】双曲线渐近线..................................................................................16
【题型八】焦点三角形....................................................................................19
【题型九】离心率1:焦点直角三角形型...................................................................20
【题型十】离心率2:双三角形余弦定理型.................................................................22
【题型十一】离心率3:共焦点椭圆与双曲线...............................................................25
【题型十二】离心率4:焦点弦定比分点...................................................................27
【题型十三】焦点三角形内心.............................................................................29
【题型十四】计算之小题大做:韦达定理...................................................................32
【题型十五】计算之小题大做:暴力计算...................................................................33
培优第一阶——基础过关练................................................................................35
培优第二阶——能力提升练................................................................................38
培优第三阶——培优拔尖练................................................................................41
综述
1.双曲线定义:动点P满足:IIPFlLlPF2∣∣=2α,|尸F2∣=2C且αVc(其中α,C为常数且a>0,c>0).
2.双曲线标准方程和几何性质
标准方程点一方=l(α>0,b>0)%一云=l(α>0,b>0)
>
2√
图形
________
范围_____或xW-m__________XWR,yW-〃或______
对称性一________________对称轴:坐标轴对称中心:原点________________
顶点_______A1(—4,0),/h(ɑ,θ)_____________Al(0,—4),A2(O,α)______
ba
渐近线
性质__________________________________ʃ__ɪv_________
离心率e=∖,e∈(l,+8),其中c=y∣a2+b2
实虚轴一实轴AA2|=葡;虚轴IB山2|=丝;•
〃、b、C的关系__________________c2=g2+♦(o∙>0,d>0)__________________
3.性质:
①动点P到同侧焦点Fi的距离最小值为:IPBl城小=也村=c-a;
②焦点到渐近线的距离为:IBMl=仇
4.渐近线求法结论:
可直接令方程捻一*=%α≠0)等号右边的常数为0,化简解得;
可巧设共渐近线双曲线:
与双曲线,一£=1有相同渐近线时,可设所求双曲线方程为摄一:=火屏0)∙
6.5.渐近线的一些二级结论:
(1)焦点到渐近线的距离为b
(2)定点到渐近线的距离为2
a
(3)准线与对称轴的交点到渐近线的距离为?
e
(4)双曲线的焦点在渐近线上的射影对十周两定点的张是直角
(5)双曲线的定点在渐近线上的射影对两准线与对称轴的交点张直角
χ22h2
(6)一直线交双曲线的渐近线于A.B两点。A,B的中点为M,则《MMAB=F.
aba
22
(7)过双曲线0-2=1上任意一点P做切线,分别角两渐近线于M,N两点,O为坐标原点则有如下结论:
矿b
①OM∙ON=a2+b2;②ON∙QΛ∕=a2+b∖③SA(WM=ab
7.离心率:
①定义法,通过已知条件列出方程组,求得。,c得值,根据离心率的定义求解离心率e;
②齐次式法,由已知条件得出关于",C的二元齐次方程,然后转化为关于e的一元二次方程求解;
③特殊值法:通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.
8.焦点三角形与正弦定理
f2
2
设双曲线二一T=I(a>O,b>O)的两个焦点为Fl、F2,P(异于长轴端点)为双曲线上任意一点,在aPF1F2中,记
ab
Sina
ZFPF=a,ZPFF=β,ZFFP^χ,则有
i2t2i2I(sin/-sinβ)∖
9.焦点三角形面积公式
X2y2
双曲线)—=F=I(a>0,b>o)的左右焦点分别为Fι,F2,点P为双曲线上任意一点NHP£=7,则双曲线的焦点
a^b^
角形的面积为SMPK=/cot∙∣.
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【题型一】求轨迹
【典例分析】
已知定点p(机,0),动点Q在圆。:√+r=I6±,PQ的垂直平分线交直线OQ于例点,若动点M的轨迹是双曲线,
则,”的值可以是()
A.2B.3C.4D.5
【答案】D
【分析】当P在圆内时,由几何性质可得I网+∣Mq=4>QH=M,此时M的轨迹是以O,尸为焦点的椭圆.当P在圆
上时,线段PQ的中垂线交线段3于圆心。.当尸在圆外时,|网-IMa=4<QH=网,此时M的轨迹是以。,尸为焦点
的双曲线的一支,从而可得答案.
【详解】当户在圆内时,设PQ与圆的另一交点为N,设点//为弦NQ的中点,
则LPa线段PQ的中点E在线段”。内,则线段尸。的中垂线交线段于点例,如图1.
连接MP,则IQMl=I网,所以I网+1Ma=IMa+1Ma=IOa=4
则+1Ma=4>∖θP∖=∖r^
此时M的轨迹是以P为焦点的椭圆.
当尸在圆上时,线段PQ的中垂线交线段侬于圆心0.
当P在圆外时,设PQ与圆的另一交点为N,设点H为弦NQ的中点,
则O"JL尸。,线段PQ的中点E在线段HP内,则线段PQ的中垂线交线段。0的延长线丁点M,如图2.
图2
连接MP.则IQMI=I网,所以I网-IMq=IMa-IMa=IO。=4
贝IJlMHTMa=4<|0尸]=帆
此时M的轨迹是以o,P为焦点的双曲线的一支.
同理当。在圆上运动时,还会得至“MaTMH=4<|0耳=M
所以动点M的轨迹是双曲线,则P在圆外,所以M>r=4
故选:D
【提分秘籍】
基本规律
求轨迹方程的常见方法有:
①直接法,设出动点的坐标(χ,y),根据题意列出关于%y的等式即可;
②定义法,根据题意动点符合已知曲线的定义,直接求出方程;
%=g(χ)
③参数法,把X,)'分别用第三个变量表示,消去参数即可;④逆代法,将<代入/(∙Wo)=O.
%=/?(力
【变式训练】
1.圆ο的半径为定长,A是圆°所在平面上与P不重合的一个定点,P是圆上任意一点,线段PA的垂直平分线/和直
线OP相交于点Q,当点P在圆上运动时,点2的轨迹是
①椭圆;②双曲线;③抛物线;④圆;⑤一个点
【答案】①②④⑤
【分析】由题设条件线段的垂直平分线的性质,结合圆锥曲线的定义,分类讨论,即可求解.
【详解】(1)因为A为圆c。内的一定点,P为「。上的一动点,
线段AP的垂直平分线交半径OP丁点M,
可得IMAI=IMPJ,|也可+|如=|函+∣MO∣=|四=厂,
即动点M到两定点O,A的距离之和为定值,
①当。,A不重合时,根据椭圆的定义,可知点用的轨迹是:以O,A为焦点的椭圆;
②当。,A重合时,点用的轨迹是圆;
(2)当A为圆O外的一定点,P为(O上的一动点,
线段AP的垂直平分线交半径OP于点M,
可得IM4∣=IMHjM4∣TMa=IMHTMa=IOH=r,
即动点M到两定点O,A的距离之差为定值,
根据双曲线的定义,可得点M的轨迹是:以O,A为焦点的双曲线;
(3)当A为圆。上的一定点,尸为(。上的一动点,此时点M的轨迹是圆心0.
综上可得:点M的轨迹可能是点、圆、椭圆和双曲线.
故答案为:①②④⑤
2.已知定点百(-2,0),E(2,0),N是圆0:V+y2=ι上任意一点,点可关于点N的对称点为M,线段耳"的中垂线
与直线KM相交于点P,则点尸的轨迹是
A.直线B.圆
C.椭圆D.双曲线
【答案】D
【分析】由N是圆O:Y+y2=i上任意—点,可得CW=1,结合已知,由垂直平分线的性质可得PM=P耳,从而可得
∖PF2-PF∖=∖PF2-PM=ME=2ON=2为定值,由双曲线的定义可得点P的轨迹是以耳,名为焦点的双曲线.
因为N为AM中点,O为4心中点,
所以IaWl=2∣C>M=2,
因为P在线段的中垂线上,所以IP耳=IPWI,
因此IIPKITPKlI=吗MI=2∣0v∣=2,即点P的轨迹是双曲线,故选D.
3.已知圆U(x+3f+y2=4及点A(3,0),。为圆周上一点,AQ的垂直平分线交直线C。于点“,则动点M的轨迹方程
为.
【答案】x2-^=l
8
【分析】根据线段的垂直平分线找到几何关系|砌=|随,再利用双曲线的定义可求解.
【详解】由AQ的垂直平分线交直线CQ于点M,得∣M4∣=∣MQ∣,圆的半径为2,
所以WqTM4∣∣=2<∣AC∣=6,故点M的轨迹是以C,A为焦点的双曲线,
所以由题意的2"=2,2C=6,所以a=l,c=3n62=c2-α2=8,
又因为焦点在X轴上,故所求方程为/-上=1.
8
故答案为:x2-^=l
8
【题型二】方程与图像
【典例分析】
(2021•黑龙江•哈尔滨三中高二阶段练习)已知实数X,y满足XW+m1=1,则∣J]χ+y-4∣的取值范围是()
A.[4-√6,2)B.[4-√6,4)C.2-乎,2D.2-乎,4)
【答案】B
【解析】将实数X,y满足Xkl+山=1通过讨论X,y得到其图像是椭圆、双曲线的一部分组成的图形,借助图像分
析可得∣6χ+y-4∣的取值就是图像上一点到直线岳+y-4=0距离范围的2倍,求出切线方程根据平行直线距离公式
算出最小值,和最大值的极限值即可得出答案.
【详解】解:因为实数X,>满足Xw+率=1,
所以当x≥0,y≥0时,Z+√=1其图像位于焦点在y轴上的椭圆第一象限,
3
当x>0,y<0时,炉-£=1其图像位于焦点在X轴上的双曲线第四象限,
3
2
当x<0,y>0时,匕-V=I其图像位于焦点在y轴上的双曲线第二象限,
3
当x<0,y<0时,-T-χ2=ι其图像不存在,
3
2
所以两+y-4∣=2d
结合图像可得+y-4∣的范围就是图像上一点到直线后+y-4=O距离范围的2倍,
双曲线χ2-$=ι,片-'2=1其中一条渐近线后+y=o与宜线后+y-4=0平行
33
通过图形可得当曲线上一点位于P时,2d取得最小值
当曲线上一点靠近双曲线的渐近线后+y=0时2d取得最大值,不能取等号
设Gx+y+c=0(c<0)与]+炉=1其图像在第一象限相切于点P
^3x+y+c=0
⅛∙/N6X2+2∖[3CX+C2-3=0
-+x2=1
3
因为A=QGC)X—4×6×(c2—=0^>c=-y∕6⅛Kc=>∕6(舍去)
所以直线氐+),-n=0与直线后+y-4=0的距离为Bly!1
2
此时∣6r+y_4∣=2d=4-n
直线6v+y=0与直线JGX+y-4=0的距离为上上9=2
此时用x+y-4∣=2d=4
所以IGr+y-4∣的取值范围是[4-指,4)
故选:B
【变式训练】
1.已知曲线C:a4+ylyl=i,点尸(九〃)为曲线C上任意一点,若点4-2,1),8(4,-2),则面积的最大
4
值为.
【答案】3√2
【分析】画出曲线C的图形,求出∣A8∣,过AB的直线方程为x+2y=0,判断直线x+2y=0为双曲线
V-==1和1一/=1的渐近线,设过点尸且与直线x+2y=0平行的直线方程为x+2y+f=0,当直线
x+2y+f=0Q<0)与曲线q+V=l(χβg),y0)相切时,联立直线与椭圆方程,求出f,然后求解平行线之间的
距离,即可求解三角形的面积.
【详解】曲线C是由t+y2=l(χN0,y20)∖ɪ--j2=l(x>O,γ<O)
44
以及y2-£=l(χ<0,y>0)三部分构成(如图所示),
4
∣A5∣=7(4+2)2+(-2-D2=√45=3√5,且过AB的直线方程为x+2y=0,
并且直线x+2y=0为双曲线/一£=1和E-V=ι的渐近线,
44
设过点P且与直线x+2y=0平行的直线方程为x+2y+r=0,
由图知,当直线x+2y+f=0Q<0)与曲线j+y2=i(χ≥o,y≥θ)相切时,
4
V2=1
切点到直线χ+2y=0距离最大,联立了+''
x+2γ÷r=0,
消去X得8丁+4)+〃-4=0,△=16/2-4x892-4)=0,
解得好-2夜(正根舍),
所以x+2y-2√5=0,所以点P到直线x+2)>=0的最大距离即为直线x+2y=0与直线χ+2y-20=O之间的
距离,所以最大距离d=堂=¥,
故答案为:3及
2.方程娄ɪ+*=T的曲线即为函数y=∕(χ)的图像,对于函数y=∕(χ),有如下结论:①/(X)在R上单调递减;
169
②函数尸(X)=4∕(χ)+3χ不存在零点;③函数y=/(X)的值域是K;④,(X)的图像不经过第一象限,其中正确结论的个
数是___________
【答案】4
【分析】先根据题意画出方程型+羽=T的曲线即为函数y=f(X)的图象,如图所示.轨迹是两段双曲线的一部分
169
加上一段的椭圆圆弧组成的图形.从图形中可以看出,关于函数y=f(X)的结论的正确性.
【详解】‘F,''®)hdK…X根据题意画出方程粤+当=T的曲线即为函数y=f(X)的图象,如图所
示.轨迹是两段双曲线的一部分加上一段的椭圆圆弧组成的图形.
从图形中可以看出,关于函数y=∕G)的有下列说法:
①/(χ)R上单调递减:正确.
3Y-3γ
②由于4∕(x)+3x=0即八χ)=-今,从而图形上看,函数/3的图象与直线y=-二没有交点,故函数F(X)=4C
(X)+3x不存在零点;正确.
③函数y=f(X)的值域是R;正确.
④八%)的图象不经过第一象限,正确.
其中正确的个数是4.
故选D.
3.若直线/:、=-;+〃?与曲线C:y=g√∣4-x2∣有且仅有三个交点,则机的取值范围是
A.(l,√2+l)B.(√2-I,l)C.(2,√2+l)D.(1,√2)
【答案】D
【分析】通过化简y=TJ二可分析出其是图象由椭圆的一上部分与双曲线的上部分构成,所以如果直线y=-5+m与
曲线y=g拒二司有且仅有三个交点等价于直线y=-5+wj过点(2,°)且与双曲线的渐近线平行和直线y=-1+zn与椭
圆的上部分相切,从而求出〃?的取值范围
【详解】由题意作图象如下,
y=∖j∣4-χ2∣的图象山椭圆的一上部分与双曲线的上部分构成,因为双曲线的渐近线为y=±]
故直线/:y=-→m与曲线C:y=J产司有且仅有三个交点的临界宜线是过点(2,0)且与双曲线的渐近线平行和
乙乙
V*Y
直线y=-;+m与椭圆的上部分相切,当y=-:+,”过点(2,0)时,即0=-1+〃?,故〃?=1;
1
y=——x+m
当直线y=-]+机与椭圆的上部分相切,,2
4y2+x2=4(y>O)
即X=√5,y=等时,此时WI=&所以m∈(l,√Σ)
故选:D
【题型三】求双曲线的方程
【典例分析】
在矩形WA中,A'A=8,AB=6,把边AB分成〃等份,在的延长线上,以BB的"分之一为单位长度连续取
点.过边AB上各分点和点A作直线,过百B延长线上的对应分点和点4作直线,这两条直线的交点为P,如图建立平面
r
Ξ+
B.^=I(X≥8,y≥0)
D.643£6
Λ
62=I(X≥8,y≥0)
--36
【答案】C64
【分析】设尸(与,九),结合题意找出不与治的关系式,即可求解.
【详解】设尸(不,九),则∙⅞≥4,yo≥0,根据题意,易得直线L:y=—¾(x+4),直线/〃:y=f^(χ-4).
由L:y=-⅛(χ+4),令x=4,得y=-⅛,因此边AB上各分点坐标为(4,Es7],
由加:y=-¾(x-4),令y=6,得X=6(」4)+4,因此*B延长线上的对应分点坐标为(如二5+4,61,
%-4%I⅞;
6(x0-4)8%
日一区=I
结合题意,可知KX+4,化简得
i,169
86
X*2J
因此点P满足的方程为:^-ɪ-=l(χ≥4,y>0).
故选:C.
【变式训练】
L若实轴长为2的双曲线C:=l(α>0力>0)上恰有4个不同的点Pi(i=1,2,3,4)满足比用=2出Al,其中A(-l,0),
ab
3(1,。),则双曲线C的虚轴长的取值范围为()
A.B.(0,孚)C.(^i,+∞)
【答案】C
【分析】设点P(χ,y),由IPBI=2∣M结合两点间的距离公式得出点尸的轨迹方程,将问题转化为双曲线C与点尸的轨
迹有4个公共点,并将双曲线C的方程与动点尸的轨迹方程联立,由Δ>0得出人的取值范围,可得出答案.
【详解】依题意可得α=l,设P(X,y),则由I阳=2∣∕¾∣,
得J(X-I)2+y2=2j(x+iy+/,整理得(χ+gj+y2=g.
fτffl+p^j∙r^+—x+2=0
依题意可知A=竽+解得匕2>々,
则双曲线的虚轴长
C2b>2得半
22
2.在平面直角坐标系XOy中,已知双曲r线4v=1(a>0,⅛>0)的右焦点为F,点A在双曲线的渐近线上,△()AF
a^b^
是边长为2的等边三角形,则双曲线的方程为()
r
2-
X一4
B.
I2£
D.X2
-3=1
【答案】D
【分析】由题意,根据双曲线方程,可得渐近线方程,根据等边三角形的性质,可得渐近线的斜率与C的值,联立方程,
可得答案.
fdb
【详解】由方程二-与=1,则双曲线的渐近线方程为y=±2χ,
a~h-a
不妨设A在直线y=2χ上,
a
山AOAF是边长为2的等边三角形,则可得c=2,直线y=2χ的倾斜角为60,即=6,
aa
联立[τ*2,可得上产,故双曲线方程为f-£=1.
a"+b-c=43
故选:C.
22
3.如图,双曲线C:⅛-4=l(«>0<⅛>0)的左、右焦点为6(-2,0),∕ς(2,0),过%B作圆。:/+y2=02的
a~b~
切线,四条切线围成的四边形月AgB的面积为这,则双曲线的方程为()
3
D2χ22/
=1c1
∙f-f=35
【答案】B
【分析】由四边形片A玛B的面积求出直角三角形AoK面积,利用三角形面积公式计算出|。4|、∣AΛ∣,再由
gαx∣A居I=竽可得。、h,从而得到答案.
【详解】如图,由题意c=√7寿=2,因为四边形耳A6B的面积为达,所以直角三角形4。居面积为亚,即
33
;|0段|。Al=孚,∣0A∣=苧,IAeI=JIo/ʧ+IQAF=半,g4∣A局=苧,a=l,⅛=√3,双曲线的方程为
【题型四】双曲线第一定义
【典例分析】
设6,5是双曲线χ2-y2=4的两个焦点,P是双曲线上任意一点,过耳作NKP6平分线的垂线,垂足为M,则点M到
直线x+y-2√i=0的距离的最大值是().
A.4B.5C.6D.3
【答案】A
【分析】根据双曲线的对称性,不妨设点P在双曲线的右支上,延长耳M交P6于M进而得到IwHRV结合双曲
线的定义可知|叫|=4,设材(%,儿),根据题意得到点N的坐标,于是得到点M的轨迹方程,最后求得答案.
【详解】双曲线的方程为:X-亡=1,可得C2=8=C∙=20,则川-2夜,OM(2&,0),设"(x°,y°),不妨设点尸
在双曲线的右支上,延长KM交PK于M则N(2x°+2夜,2%).
由题意,∣PK∣=∣PN∣,由双曲线的定义:IpEI-IPEI=2α=4,则INEl=4,于是,
J(2x0+20-2何+(2%_O)?=4nx:+y;=4,即点M在以原点为圆心,2为半径的圆上,而圆心(0,0)到直线
x+y-2夜=0的距离为:匕消=2,该直线与圆相切,则点M到该直线的距离的最大值为:2+2≈4.
√2
故选:A.
【提分秘籍】
基本规律
双曲线定义:动点P满足:∖∖PFt∖-∖PF2∖∖=2a,四尸2∣=2C且4<c(其中α,C为常数且a>0,c>0)
【变式训练】
1..已知双曲线C:4-⅞-=l(α>0,fc>0),耳迅分别是双曲线C的左、右焦点,P为右支上一点(“≠0),在线段P耳上
arbr
取“aPK玛的周长中点“M,满足IMH+俨段=IM用+憎可,同理可在线段PE上也取“△产/"的周长中点“N.若
-PMN的面积最大值为1,则匕=.
【答案】√2
【分析】根据题目中对周长中点的定义,可以列出图像中各线段之间的关系,将两式相加,相减,得到与双曲线定义,
焦距相关的式子,结合三角形的面积公式,即可求解
设双曲线的焦距为2c,根据题意可得:IMH+1PEl=IM用+14闾,①WH+IwI=W国+16用,②
①一②得:I函一|「用+|「用TNH=IMξ∣τzg∣,即INKITM制=IM用TN局
所以IMKl=W段,所以:IMHTNH=IP耳H"l=24°①+②得:I网+1网+|尸耳|一|峙l+l%H遇1=2忻闻
所以IMH+|八阳=I6周=2c,所以IMH=a+c,WH=c—a,所以当ZMPN=90°时,PMN的面积取最大值,
所以(SPMN)max=;∙∣MP∣∙∣NP∣=g•(/52)=;从=1,所以b=TL故答案为:√L
2..已知双曲线C:产-9=1的左焦点为K,顶点Q(0,2√J),户是双曲线C右支上的动点,则IPEl+户。的最小值等于
【答案】6
【分析】利用双曲线的性质,得到IPKl=IPKl+2,代入所求式子,结合两点距离直线最短原理,计算最小值,即可.
【详解】结合题意,绘制图像:
根据双曲线的性质可知IPHHP闯=2=2,得到IP4I=IP用+2,所以
IP周+1Po=IPKl+∣PQ+22∣Q周+2,而Q(O,2√J),G(2,O),所以
依用=^22+(2√3)2=4,所以最小值为6.
3.已知£,鸟分别为双曲线1的左右焦点,尸为双曲线右支上一点,入关于直线PK的对称点为M,R关于直线
尸鸟的对称点为N,则当IMNl最小时,sinNRPg的值为()
A.ɪ-B.@C.走D.-
2233
【答案】B
【分析】根据对称性得至"N-PM=M-尸乙=2。=4,根据余弦定理得到MV2=16+2P/「PK(1—COS3N6P/Q,得
到答案.
【详解】根据对称性知:PM=PF2,PN=PF,,故PN-PM=PF「PF?=2a=4.
根据余弦定理:MN2=PM2+PN2-IPM-PNCOSNMPN
=(Ps-PE)2+2P4∙Pg(l-cos(2τ-3N片Pg))=I6+2W6(1-COS3N£PK)故当I-CoS3N耳产月=0,即
N耳PVq时,IMyl有最小值,此时SinN耳P居=3.
故选:B.
【题型五】双曲线焦半径(第二定义)
【典例分析】
222
若点P为双曲线u2-w=ιg力>°)上任意一点,则P满足性质:点P到右焦点的距离与它到直线X=B的距离之
"2
比为离心率e,若C的右支上存在点。,使得。到左焦点的距离等于它到直线X=上的距离的6倍,则双曲线的离心
C
率的取值范围是.
【答案】(l,2]u[3,6)
/“十'>6
2
【分析】若。到X=幺的距离为d有6d-ed>0,由题设有a~,结合双曲线离心率的性质,即可求离心率的范
ca---
C
围.
【详解】由题意,ʃ^,即丝三=岂巴£6,整理有e2-5e+6≥0,
a---ac-ae-∖
c
所以e≥3或e≤2,
若。到X=幺的距离为d,则。到左、右焦点的距离分别为64、ed9又。在C的右支上,
c
所以6d-4>0,则ev6,又e>l,
综上,双曲线的离心率的取值范围是(l,2]u[3,6).
故答案为:(l,2]u[3,6)
【提分秘籍】
基本规律
第二定义与焦半径(了解):若点P为双曲线"Zr’上任意一点,则尸满足性质:点
a2
X=—
P到右焦点的距离与它到直线C的距离之比为离心率e,
22
双曲线二—匚=1(a>0,b>o)的焦半径公式:(K(-c,O),K(C,0)
a^b^
当M(AO,%)在右支上时,|叫\=exi)+a,\MF2∖^exa-a.
当M(x0,y0)在左支上时,IMFiI=-ex0+a,∖MF21=-ex0-a
【变式训练】
2222
1.己知双曲线C「一马=l(α>0,6>0)与椭圆上+汇=1的焦点重合,离心率互为倒数,设B、A分别为双曲线C
a2bl1612
的左、右焦点,P为右支上任意一点,则费的最小值为_______.
PF2
【答案】8
【解析】求出椭圆的离心率和焦点,从而得双曲线的离心率,双曲线的实半轴长“,可得P∕^≥I,由双曲线的定义得
PB=PF2+2,这样誓就可表示为P居的函数,于是可利用基本不等式求得最小值
PF2
【详解】设椭圆的长半轴长为α,,短半轴长为历,半焦距为c,
则C=Ja;-b:=J16-12=2,故椭圆的离心率e/=*=;,从而双曲线的离心率e=2=2=2,可得4=1,
Yq2aa
PF;(PF?+2)2-母+4∙E+44
PFPF
根据双曲线的定义有PB-PF2=2α,S∣JPF∣PF2+2,故"=2=尸玛=PF2+2+4,
χ
—∣PP2-
由双曲线的范围可得尸尸2次一q=1,根据基本不等式可得PB+PB+422、P耳+4=8,
当且仅当叨=熹,…2时取f所以舞的最小值为8.故答案为:8,
/V2若附「
2.已知P为双曲线与-七=l(a>0,b>0)左支上一点,F1,心为其左右焦点,的最小值为114,则双曲线的
a~b~
离心率为()
9-√339+用C9+√339
λdD.
2222
【答案】B
【分析】设闸=〃则翳=TI+〃+而4/
记J'5)=竺-+“+4”,求导分析单调性,从而求得最小值,因
n
为最小为IIa故可求得GC关系,即可求得离心率.
【详解】设IP闾=m,归用=〃,则由双曲线的定义得:m-n=2a,
耳(2"〃)、£〃+4〃n∈[c-6t,+∞).
阿nn
i己/(〃)=—^-+〃+4a,n∈[c-tz,+∞),/'(〃)=]——ʃ,令=1——^-=0,得〃=2Q.
nn
(1)当c-4≤勿时,n≡∖c-a,2a),∕,(∏)=l-^-<0,>=/(〃)单调递减;
n
∕t∈(2tz,+oo),r(〃)=i_q>o,y=/(〃)单调递增,
n~
8β
•••"〃LI=F(2)=,不合题意,舍去;
44
(2)当c-a>2α时,∕,(n)=l-----厂>0恒成立,
∙∙∙yS)min"(r)=c+3α+*,
・,.c+34+4"=1lα,∙'∙c2-9rzc÷12^2=0解得c=L或C=-~
'9-√33'9+√33a,离心率e="普
-T~。不满足c-1>2α,应舍去.Jc-2~
故选:B.
3.已知6,鸟为双曲线r:⅞-4=l(«>0,力>0)的左、右焦点,以工为圆心,2〃为半径的圆与「在第一象限的
a^b^
交点为A,直线A5与「交于另一点8.若.484的面积为3/,则『的离心率为()
3√3
B.√3
【答案】D
【解析】设直线AK与X轴正方向的夹角为凡利用双曲线的第二定义表示出「伍|,怛闾,根据,,ABf;的面积以及
c2=a2+b2即可求解.
【详解】设双曲线的右准线与X轴的交点为D,则怩Z)I=C-9=
设直线A%与X轴正方向的夹角为θ.
由双曲线的第二定义可得1-ecos®
∣∕∖D∣∙eI*II*I2e∙∣居Z)I2ex——
λβ=λ+β7=22
l+ecos(9'''∣∣
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