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8.6雙曲線1.了解雙曲線的定義、幾何圖形和標(biāo)準(zhǔn)方程.2.掌握雙曲線的幾何性質(zhì)(范圍、對(duì)稱性、頂點(diǎn)、軸長(zhǎng)、漸近線、離心率).3.了解雙曲線的簡(jiǎn)單應(yīng)用.1.雙曲線的定義(1)定義:一般地,我們把平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離的差的絕對(duì)值等于非零常數(shù)(小于|F1F2|)的點(diǎn)的軌跡叫做雙曲線.這兩個(gè)定點(diǎn)叫做雙曲線的焦點(diǎn),兩焦點(diǎn)間的距離叫做雙曲線的焦距.(2)等軸雙曲線:實(shí)軸和虛軸等長(zhǎng)的雙曲線叫做等軸雙曲線,它的漸近線方程為y=±x,離心率為e=eq\r(2).2.雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程和簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)項(xiàng)目焦點(diǎn)在x軸上焦點(diǎn)在y軸上標(biāo)準(zhǔn)方程eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0)圖形焦點(diǎn)F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)F1(0,-c),F(xiàn)2(0,c)焦距|F1F2|=2ca,b,c的關(guān)系c2=a2+b2簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)范圍x≤-a或x≥a,y∈Ry≤-a或y≥a,x∈R對(duì)稱性對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸,對(duì)稱中心為原點(diǎn)頂點(diǎn)(-a,0),(a,0)(0,-a),(0,a)軸長(zhǎng)實(shí)軸長(zhǎng)|A1A2|=2a,虛軸長(zhǎng)|B1B2|=2b漸近線±eq\f(b,a)x±eq\f(a,b)x離心率e=eq\f(c,a),且e∈(1,+∞)教材拓展1.雙曲線的焦點(diǎn)到其漸近線的距離為b.2.若P是雙曲線右支上一點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),則|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.3.同支的焦點(diǎn)弦中最短的為通徑(過(guò)焦點(diǎn)且垂直于實(shí)軸的弦),其長(zhǎng)為eq\f(2b2,a).4.與雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)有共同漸近線的雙曲線系方程可表示為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=t(t≠0).1.判斷(正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“×”)(1)平面內(nèi)到點(diǎn)F1(0,4),F(xiàn)2(0,-4)的距離之差的絕對(duì)值等于8的點(diǎn)的軌跡是雙曲線.(×)(2)方程eq\f(x2,m)-eq\f(y2,n)=1(mn>0)表示焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線.(×)(3)雙曲線eq\f(x2,m2)-eq\f(y2,n2)=1(m>0,n>0)的漸近線方程是eq\f(x,m)±eq\f(y,n)=0.(√)(4)等軸雙曲線的漸近線互相垂直,離心率等于eq\r(2).(√)2.(人教A版選擇性必修第一冊(cè)P121T3改編)已知曲線C的方程為eq\f(x2,k+1)+eq\f(y2,5-k)=1(k∈R),若曲線C是焦點(diǎn)在y軸上的雙曲線,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是(C)A.-1<k<5 B.k>5C.k<-1 D.k≠-1且k≠5解析:若曲線C是焦點(diǎn)在y軸上的雙曲線,則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(k+1<0,,5-k>0,))解得k<-1.故選C.3.(人教A版選擇性必修第一冊(cè)P127習(xí)題T3改編)雙曲線9y2-16x2=144的漸近線方程是y=±eq\f(4,3)x.解析:依題意知,雙曲線9y2-16x2=144即eq\f(y2,16)-eq\f(x2,9)=1的焦點(diǎn)在y軸上,實(shí)半軸長(zhǎng)a=4,虛半軸長(zhǎng)b=3,所以雙曲線9y2-16x2=144的漸近線方程是y=±eq\f(4,3)x.4.(人教A版選擇性必修第一冊(cè)P127習(xí)題T1改編)設(shè)P是雙曲線eq\f(x2,16)-eq\f(y2,20)=1上一點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),若|PF1|=9,則|PF2|=17.解析:根據(jù)題意及雙曲線的定義得||PF1|-|PF2||=8,因?yàn)閨PF1|=9,所以|PF2|=1或|PF2|=17.又|PF2|≥c-a=2,故|PF2|=17.考點(diǎn)1雙曲線的定義【例1】(1)已知一個(gè)動(dòng)圓P與兩圓C1:(x+3)2+y2=1和C2:(x-3)2+y2=9都外切,則動(dòng)圓P圓心的軌跡方程為(A)A.x2-eq\f(y2,8)=1(x≤-1)B.x2-eq\f(y2,8)=1C.x2-eq\f(y2,8)=1(x≥1)D.x2-eq\f(y2,10)=1(x≥1)【解析】由題意易知兩圓圓心分別為C1(-3,0),C2(3,0),半徑分別為r1=1,r2=3,設(shè)動(dòng)圓P的圓心為P(x,y),半徑為r,根據(jù)題意有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(|PC1|=r+r1,,|PC2|=r+r2))?|PC2|-|PC1|=r2-r1=2<|C1C2|,根據(jù)雙曲線的定義知P的軌跡是以原點(diǎn)為中心,C1(-3,0),C2(3,0)分別為左、右焦點(diǎn),2為實(shí)軸長(zhǎng)的雙曲線的左支,故其軌跡方程為x2-eq\f(y2,8)=1(x≤-1).故選A.(2)F1,F(xiàn)2分別為雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,6)=1(a>0)的左、右焦點(diǎn),P是雙曲線C右支上的一點(diǎn),PF1與雙曲線C的左支交于點(diǎn)Q.已知△PQF2是等邊三角形,則雙曲線C的實(shí)軸長(zhǎng)為(C)A.1 B.eq\r(2)C.2 D.2eq\r(2)【解析】由雙曲線的對(duì)稱性,可設(shè)點(diǎn)P在第一象限,如圖.因?yàn)椤鱌QF2是等邊三角形,所以|PQ|=|PF2|=|QF2|,所以|PF1|-|PF2|=|QF1|=2a,|QF2|-|QF1|=2a,則|QF2|=4a.在△PF1F2中,由余弦定理可得cos∠F1PF2=eq\f(|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|2,2|PF1||PF2|)=eq\f(36a2+16a2-4c2,48a2)=eq\f(1,2),整理得c2=7a2,所以b2=c2-a2=6a2=6,解得a=1,所以實(shí)軸長(zhǎng)為2.故選C.雙曲線定義的應(yīng)用策略(1)利用雙曲線的定義可判斷平面內(nèi)動(dòng)點(diǎn)的軌跡是否為雙曲線.(2)在“焦點(diǎn)三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,結(jié)合||PF1|-|PF2||=2a,運(yùn)用平方的方法,建立所求與|PF1|·|PF2|的聯(lián)系.(3)利用雙曲線的定義解決問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意三點(diǎn):①距離之差要取絕對(duì)值;②2a<|F1F2|;③焦點(diǎn)所在的坐標(biāo)軸.【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】(1)設(shè)F1,F(xiàn)2是雙曲線C:eq\f(x2,4)-eq\f(y2,3)=1的左、右焦點(diǎn),過(guò)F2的直線與C的右支交于P,Q兩點(diǎn),則|F1P|+|F1Q|-|PQ|=(C)A.5 B.6C.8 D.12解析:雙曲線C:eq\f(x2,4)-eq\f(y2,3)=1,則a2=4,a=2,由雙曲線的定義知|F1P|-|PF2|=2a=4,|F1Q|-|QF2|=2a=4,|PQ|=|PF2|+|QF2|,所以|F1P|+|F1Q|-|PQ|=|F1P|+|F1Q|-(|PF2|+|QF2|)=|F1P|-|PF2|+|F1Q|-|QF2|=8.故選C.(2)(2024·遼寧沈陽(yáng)二模)已知雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左焦點(diǎn)為F,漸近線方程為y=±x,焦距為8,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(1,3),點(diǎn)P為C的右支上的一點(diǎn),則|PF|+|PA|的最小值為(C)A.4eq\r(2)+2eq\r(5) B.6eq\r(2)C.7eq\r(2) D.4eq\r(2)+eq\r(10)解析:如圖所示,由題意知eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(b,a)=1,,2c=8,,c2=a2+b2,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=2\r(2),,b=2\r(2),,c=4,))記C的右焦點(diǎn)為F1,即F1(4,0),由雙曲線的定義,得|PF|-|PF1|=2a=4eq\r(2),即|PF|=4eq\r(2)+|PF1|,所以|PF|+|PA|=4eq\r(2)+|PA|+|PF1|≥4eq\r(2)+|AF1|=4eq\r(2)+eq\r((1-4)2+(3-0)2)=7eq\r(2),當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)P在線段AF1上時(shí)等號(hào)成立,所以|PF|+|PA|的最小值為7eq\r(2).故選C.考點(diǎn)2雙曲線的方程【例2】(1)與雙曲線x2-eq\f(y2,9)=1有共同的漸近線,且經(jīng)過(guò)點(diǎn)(eq\r(2),6)的雙曲線方程為(D)A.eq\f(3x2,2)-eq\f(y2,6)=1 B.eq\f(y2,6)-eq\f(3x2,2)=1C.eq\f(x2,2)-eq\f(y2,18)=1 D.eq\f(y2,18)-eq\f(x2,2)=1【解析】由題意設(shè)所求雙曲線方程為x2-eq\f(y2,9)=k(k≠0),又該雙曲線過(guò)點(diǎn)(eq\r(2),6),∴2-eq\f(62,9)=k,解得k=-2,∴所求雙曲線方程為x2-eq\f(y2,9)=-2,即eq\f(y2,18)-eq\f(x2,2)=1.故選D.(2)(2024·天津卷)已知雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2.P是雙曲線右支上一點(diǎn),且直線PF2的斜率為2,△PF1F2是面積為8的直角三角形,則雙曲線的方程為(C)A.eq\f(x2,8)-eq\f(y2,2)=1 B.eq\f(x2,8)-eq\f(y2,4)=1C.eq\f(x2,2)-eq\f(y2,8)=1 D.eq\f(x2,4)-eq\f(y2,8)=1【解析】方法一根據(jù)題意,畫(huà)出圖形,如圖,設(shè)|PF1|=m,|PF2|=n,則m-n=2a,因?yàn)椤鱌F1F2是面積為8的直角三角形,所以m2+n2=(2c)2=4c2,eq\f(1,2)mn=8,因?yàn)橹本€PF2的斜率為2,所以tan∠F1F2P=eq\f(m,n)=2,所以m=2n,聯(lián)立eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m=2n,,\f(1,2)mn=8,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m=4\r(2),,n=2\r(2),))所以2a=m-n=2eq\r(2),即a=eq\r(2),所以4c2=m2+n2=40,即c2=10,所以b2=c2-a2=10-2=8,所以雙曲線的方程為eq\f(x2,2)-eq\f(y2,8)=1.故選C.方法二由題可知,點(diǎn)P必落在第四象限,∠F1PF2=90°,設(shè)|PF2|=t,∠PF2F1=θ1,∠PF1F2=θ2,由kPF2=tanθ1=2,求得sinθ1=eq\f(2\r(5),5),因?yàn)椤螰1PF2=90°,所以kPF1·kPF2=-1,求得kPF1=-eq\f(1,2),即tanθ2=eq\f(1,2),sinθ2=eq\f(\r(5),5),由正弦定理可得|PF1|∶|PF2|∶|F1F2|=sinθ1∶sinθ2∶sin90°=2∶1∶eq\r(5),則由|PF2|=t得|PF1|=2t,|F1F2|=2c=eq\r(5)t,由S△PF1F2=eq\f(1,2)|PF1|·|PF2|=eq\f(1,2)×2t×t=8得t=2eq\r(2),則|PF2|=2eq\r(2),|PF1|=4eq\r(2),|F1F2|=2c=2eq\r(10),c=eq\r(10),由雙曲線定義可得|PF1|-|PF2|=2a=2eq\r(2),a=eq\r(2),b=eq\r(c2-a2)=2eq\r(2),所以雙曲線的方程為eq\f(x2,2)-eq\f(y2,8)=1.故選C.求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程的方法(1)定義法:由題目條件判斷出動(dòng)點(diǎn)軌跡是雙曲線,確定2a,2b或2c,從而求出a2,b2.(2)待定系數(shù)法:“先定型,再定量”,如果焦點(diǎn)位置不好確定,可將雙曲線方程設(shè)為eq\f(x2,m2)-eq\f(y2,n2)=λ(λ≠0);與雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)有公共焦點(diǎn)的雙曲線方程可設(shè)為eq\f(x2,a2+λ)-eq\f(y2,b2-λ)=1(-a2<λ<b2);與雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1具有相同漸近線的雙曲線方程可設(shè)為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=λ(λ≠0).【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】(1)過(guò)點(diǎn)(2,3)且與橢圓5x2+9y2=45有相同焦點(diǎn)的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為(A)A.x2-eq\f(y2,3)=1 B.eq\f(x2,9)-y2=1C.eq\f(x2,2)-eq\f(y2,9)=1 D.eq\f(x2,9)-eq\f(y2,5)=1解析:橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為eq\f(x2,9)+eq\f(y2,5)=1,故c=eq\r(9-5)=2,可得焦點(diǎn)坐標(biāo)為(±2,0).設(shè)雙曲線的方程為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0),故eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(4,a2)-\f(9,b2)=1,,a2+b2=4,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a2=1,,b2=3,))故雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2-eq\f(y2,3)=1.故選A.(2)(2024·天津南開(kāi)區(qū)二模)已知雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過(guò)F2且斜率為eq\f(24,7)的直線與雙曲線在第一象限的交點(diǎn)為A,若|F1F2|=|AF2|,則此雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程可能為(C)A.eq\f(x2,3)-eq\f(y2,4)=1 B.eq\f(x2,4)-eq\f(y2,3)=1C.eq\f(x2,9)-eq\f(y2,16)=1 D.eq\f(x2,16)-eq\f(y2,9)=1解析:因?yàn)閨AF2|=|F1F2|=2c,由雙曲線的定義可知|AF1|-|AF2|=2a,可得|AF1|=2a+2c,由于過(guò)F2的直線斜率為eq\f(24,7),所以在等腰三角形AF1F2中,tan∠AF2F1=-eq\f(24,7),則cos∠AF2F1=-eq\f(7,25),由余弦定理得cos∠AF2F1=-eq\f(7,25)=eq\f(4c2+4c2-(2a+2c)2,2×2c×2c),化簡(jiǎn)得39c2-50ac-25a2=0,可得3c=5a,即a=eq\f(3,5)c,b=eq\f(4,5)c,可得a∶b=3∶4,a2∶b2=9∶16,所以此雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程可能為eq\f(x2,9)-eq\f(y2,16)=1.故選C.考點(diǎn)3雙曲線的幾何性質(zhì)命題角度1漸近線【例3】(1)(2024·河北廊坊模擬)已知雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的一條漸近線平行于直線l:x-2y-5=0,且雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)在直線l上,則該雙曲線的方程為eq\f(x2,20)-eq\f(y2,5)=1.【解析】因?yàn)殡p曲線的一個(gè)焦點(diǎn)在直線l:x-2y-5=0上,令y=0,則x=5,故雙曲線的右焦點(diǎn)為(5,0),所以c=5,所以c2=a2+b2=25①,又因?yàn)殡p曲線的一條漸近線平行于直線l:x-2y-5=0,所以eq\f(b,a)=eq\f(1,2)②,由①②解得b2=5,a2=20,所以雙曲線的方程為eq\f(x2,20)-eq\f(y2,5)=1.(2)已知雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過(guò)F2作漸近線的垂線交雙曲線的左支于點(diǎn)P,已知eq\f(|PF1|,|PF2|)=eq\f(1,2),則雙曲線的漸近線方程為y=±2x.【解析】如圖,依題意,eq\f(|PF1|,|PF2|)=eq\f(1,2),|PF2|-|PF1|=2a,則|PF2|=4a,|PF1|=2a,令雙曲線半焦距為c,雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1的漸近線方程為bx±ay=0,則點(diǎn)F2(c,0)到漸近線的距離d=eq\f(|bc|,\r(a2+b2))=b,有cos∠PF2F1=eq\f(b,c),在△PF1F2中,由余弦定理|F1F2|2+|PF2|2-2|F1F2||PF2|·cos∠PF2F1=|PF1|2,得(2c)2+(4a)2-2×2c×4a×eq\f(b,c)=(2a)2,整理得c2+3a2-4ab=0,即4a2-4ab+b2=0,解得b=2a,所以雙曲線的漸近線方程為y=±2x.1.求雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的漸近線方程的方法是令eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=0,即得兩漸近線方程為eq\f(x,a)±eq\f(y,b)=0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或y=±\f(b,a)x)).2.在雙曲線的幾何性質(zhì)中,重點(diǎn)是漸近線方程和離心率,在雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)中,離心率e與雙曲線的漸近線的斜率k=±eq\f(b,a)滿足關(guān)系式e2=1+k2.命題角度2離心率【例4】(1)(2024·新高考Ⅰ卷)設(shè)雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過(guò)F2作平行于y軸的直線交C于A,B兩點(diǎn),若|F1A|=13,|AB|=10,則C的離心率為eq\f(3,2).【解析】方法一由題意知,|F1A|=13,|F2A|=eq\f(1,2)|AB|=5,∴|F1A|-|F2A|=2a=8,解得a=4.又x=c時(shí),y=±eq\f(b2,a),即|F2A|=eq\f(b2,a)=5,∴b2=5a=20,∴c2=a2+b2=16+20=36,∴c=6,∴雙曲線C的離心率為e=eq\f(c,a)=eq\f(3,2).方法二仿方法一,不妨令A(yù)在x軸上方,則Aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c,\f(b2,a))),由|F1A|=13,|F2A|=eq\f(1,2)|AB|=5,F(xiàn)1(-c,0),得eq\f(b2,a)=5,且(2c)2+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b2,a)))2=132,又c2=a2+b2,解得a=4,c=6,∴雙曲線的離心率e=eq\f(c,a)=eq\f(3,2).方法三∵AB⊥x軸,|AB|=10,直線AB過(guò)F2,∴由雙曲線的對(duì)稱性得|AF2|=|BF2|=5,不妨設(shè)A(c,5),又F1(-c,0),|AF1|=13,∴(2c)2+52=132,解得c=6,從而A(6,5),代入雙曲線的方程得eq\f(36,a2)-eq\f(25,b2)=1,即eq\f(36,a2)-eq\f(25,36-a2)=1,解得a=4,∴雙曲線的離心率e=eq\f(c,a)=eq\f(3,2).方法四∵|AB|=10,∴eq\f(2b2,a)=eq\f(2(c2-a2),a)=10,由方法三可知c=6,∴a2+5a-36=0,解得a=4,∴雙曲線的離心率e=eq\f(c,a)=eq\f(3,2).(2)(2024·四川宜賓模擬)已知F1,F(xiàn)2為雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn),P為雙曲線右支上任意一點(diǎn),點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(0,eq\r(2)b).若|PF2|-|PQ|有最大值,則雙曲線C的離心率的取值范圍是(eq\r(2),+∞).【解析】如圖所示,由雙曲線的定義,P為雙曲線右支上任意一點(diǎn),可得|PF1|-|PF2|=2a,即|PF2|=|PF1|-2a,則|PF2|-|PQ|=|PF1|-|PQ|-2a≤|F1Q|-2a,當(dāng)三點(diǎn)P,Q,F(xiàn)1共線時(shí),取得最大值,由點(diǎn)P為雙曲線右支上任意一點(diǎn),可得eq\f(\r(2)b,c)<eq\f(b,a),所以e=eq\f(c,a)>eq\r(2),即雙曲線的離心率的取值范圍為(eq\r(2),+∞).求雙曲線的離心率時(shí),將提供的雙曲線的幾何關(guān)系轉(zhuǎn)化為關(guān)于雙曲線基本量a,b,c的方程(或不等式),利用c2=a2+b2和e=eq\f(c,a)轉(zhuǎn)化為關(guān)于e的方程(或不等式),通過(guò)解方程(或不等式)求得離心率的值(或范圍).【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】(1)(2024·四川雅安三模)設(shè)F1,F(xiàn)2分別為雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn),過(guò)點(diǎn)F2的直線交雙曲線右支于點(diǎn)M,交y軸于點(diǎn)N,且F2為線段MN的中點(diǎn),并滿足eq\o(F1M,\s\up6(→))⊥eq\o(F1N,\s\up6(→)),則雙曲線C的離心率為(A)A.eq\f(\r(3)+1,2) B.eq\r(3)+1C.2 D.eq\r(5)+1解析:由題意,F(xiàn)1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),設(shè)M(x,y),因?yàn)镕2為線段MN的中點(diǎn),所以N(0,-y),x=2c,即M(2c,y),則eq\o(F1M,\s\up6(→))=(3c,y),eq\o(F1N,\s\up6(→))=(c,-y),因?yàn)閑q\o(F1M,\s\up6(→))⊥eq\o(F1N,\s\up6(→)),所以eq\o(F1M,\s\up6(→))·eq\o(F1N,\s\up6(→))=3c2-y2=0,即y2=3c2,又M在雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)上,所以eq\f(4c2,a2)-eq\f(3c2,b2)=1,結(jié)合b2=c2-a2整理得4c4-8c2a2+a4=0,所以4e4-8e2+1=0,解得e2=1+eq\f(\r(3),2)或e2=1-eq\f(\r(3),2)(舍去),由e>1,解得e=eq\f(\r(3)+1,2).故選A.(2)(多選)(2024·江蘇南通二模)已知雙曲線C:eq\f(x2,4)-eq\f(y2,b2)=1(b>0)的右焦點(diǎn)為F,直線l:x+by=0是C的一條漸近線,P是l上一點(diǎn),則(AD)A.C的虛軸長(zhǎng)為2eq\r(2)B.C的離心率為eq\r(6)C.|PF|的最小值為2D.直線PF的斜率不可能等于-eq\f(\r(2),2)解析:雙曲線C:eq\f(x2,4)-eq\f(y2,b2)=1的漸近線方程為bx±2y=0,依題意,-eq\f(1,b)=-eq\f(b,2),解得b=eq\r(2),C的虛軸長(zhǎng)2b=2eq\r(2),A正確;C的離心率e=eq\f(\r(a2+b2),a)=eq\f(\r(6),2),B錯(cuò)誤;點(diǎn)F(eq\r(6),0)到直線l:x+eq\r(2)y=0的距離為eq\f(\r(6),\r(12+(\r(2))2))=eq\r(2),即|PF|的最小值為eq\r(2),C錯(cuò)誤;直線l:x+eq\r(2)y=0的斜率為-eq\f(\r(2),2),而點(diǎn)F不在l上,點(diǎn)P在l上,則直線PF的斜率不可能等于-eq\f(\r(2),2),D正確.故選AD.【例】(2024·廣東汕頭模擬)已知點(diǎn)M(x0,y0)為雙曲線eq\f(x2,2)-y2=1上的動(dòng)點(diǎn).(1)判斷直線eq\f(x0x,2)-y0y=1與雙曲線的公共點(diǎn)個(gè)數(shù),并說(shuō)明理由.(2)(ⅰ)如果把(1)的結(jié)論推廣到一般雙曲線,你能得到什么相應(yīng)的結(jié)論?請(qǐng)寫(xiě)出你的結(jié)論,不必證明.(ⅱ)將雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的兩條漸近線稱為“退化的雙曲線”,其方程為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=0,請(qǐng)利用該方程證明如下命題:若T(m,n)為雙曲線C上一點(diǎn),直線l:eq\f(mx,a2)-eq\f(ny,b2)=1與C的兩條漸近線分別交于點(diǎn)P,Q,則T為線段PQ的中點(diǎn).【解】(1)直線與雙曲線只有1個(gè)公共點(diǎn).理由:∵點(diǎn)M(x0,y0)在雙曲線eq\f(x2,2)-y2=1上,∴eq\f(xeq\o\al(2,0),2)-yeq\o\al(2,0)=1①,由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(x2,2)-y2=1,,\f(x0x,2)-y0y=1,))得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(yeq\o\al(2,0),2)-\f(xeq\o\al(2,0),4)))x2+x0x-(1+yeq\o\al(2,0))=0,將①式代入,整理得x2-2x0x+xeq\o\al(2,0)=0,∵Δ=4xeq\o\al(2,0)-4xeq\o\al(2,0)=0,∴該直線與雙曲線有且只有1個(gè)公共點(diǎn).(2)(ⅰ)過(guò)雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)上一點(diǎn)(x0,y0)的切線方程為eq\f(x0x,a2)-eq\f(y0y,b2)=1.(ⅱ)證明:當(dāng)n=0時(shí),直線l的斜率不存在,此時(shí)T為雙曲線與x軸的交點(diǎn),由對(duì)稱性知,點(diǎn)T為線段PQ的中點(diǎn),當(dāng)n≠0時(shí),設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),線段PQ的中點(diǎn)N(t,s),由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(x2,a2)-\f(y2,b2)=0,,\f(mx,a2)-\f(ny,b2)=1,))得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n2,b2)-\f(m2,a2)))x2+2mx-a2=0,由eq\f(m2,a2)-eq\f(n2,b2)=1將上式整理得x2-2mx+a2=0,∴t=eq\f(x1+x2,2)=m,又∵eq\f(mt,a2)-eq\f(ns,b2)=1(注意:點(diǎn)N(t,s)在直線l上),∴s=eq\f(b2,n)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m2,a2)-1))=n,則N(m,n),∴點(diǎn)T與點(diǎn)N重合,∴T為線段PQ的中點(diǎn).綜上,T為線段PQ的中點(diǎn).本題考法新穎,不同于以往解析幾何大題先求曲線方程的常規(guī)套路,而是要求證明一個(gè)二級(jí)結(jié)論,教學(xué)過(guò)程中師生都易關(guān)注常見(jiàn)結(jié)論,而忽視結(jié)論的由來(lái)和證明,導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)“知其然,不知其所以然”的現(xiàn)象,本題提示我們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中要注重?cái)?shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程的學(xué)習(xí).圓錐曲線的第三定義1.鏈接教材:(1)(人教A版選擇性必修第一冊(cè)P108例3)如圖,設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(-5,0),(5,0).直線AM,BM相交于點(diǎn)M,且它們的斜率之積是-eq\f(4,9),求點(diǎn)M的軌跡方程.(2)(人教A版選擇性必修第一冊(cè)P121探究)如圖,點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別是(-5,0),(5,0),直線AM,BM相交于點(diǎn)M,且它們的斜率之積是eq\f(4,9),試求點(diǎn)M的軌跡方程,并由點(diǎn)M的軌跡方程判斷軌跡的形狀,比較(1)和(2)的軌跡方程,你有什么發(fā)現(xiàn)?2.圓錐曲線的第三定義平面內(nèi)的動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)A1(-a,0),A2(a,0)的斜率之積等于常數(shù)e2-1的點(diǎn)的軌跡叫做橢圓或雙曲線,其中兩個(gè)定點(diǎn)為橢圓或雙曲線的兩個(gè)頂點(diǎn).其中如果常數(shù)e2-1∈(0,+∞),軌跡為雙曲線,如果常數(shù)e2-1∈(-1,0),軌跡為橢圓.3.圓錐曲線的第三定義的有關(guān)結(jié)論(1)橢圓方程中有關(guān)-eq\f(b2,a2)的經(jīng)典結(jié)論①AB是橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的不平行于對(duì)稱軸的弦,M(x0,y0)為AB的中點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則有kOM·kAB=-eq\f(b2,a2),即kAB=-eq\f(b2x0,a2y0).②橢圓的方程為eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0),A1,A2為橢圓的長(zhǎng)軸頂點(diǎn),點(diǎn)P是橢圓上異于長(zhǎng)軸頂點(diǎn)的任一點(diǎn),則有kPA1·kPA2=-eq\f(b2,a2).③橢圓的方程為eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0),B1,B2為橢圓的短軸頂點(diǎn),點(diǎn)P是橢圓上異于短軸頂點(diǎn)的任一點(diǎn),則有kPB1·kPB2=-eq\f(b2,a2).④橢圓的方程為eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0),過(guò)原點(diǎn)的直線交橢圓于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)P是橢圓上異于A,B兩點(diǎn)的任一點(diǎn),則有kPA·kPB=-eq\f(b2,a2).(2)雙曲線方程中有關(guān)eq\f(b2,a2)的經(jīng)典結(jié)論①AB是雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的不平行于對(duì)稱軸的弦,M(x0,y0)為AB的中點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則有kOM·kAB=eq\f(b2,a2),即kAB=eq\f(b2x0,a2y0).②雙曲線的方程為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0),A1,A2為雙曲線的實(shí)軸頂點(diǎn),點(diǎn)P是雙曲線上異于實(shí)軸頂點(diǎn)的任一點(diǎn),則有kPA1·kPA2=eq\f(b2,a2).③雙曲線的方程為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0),B1,B2為雙曲線的虛軸端點(diǎn),點(diǎn)P是雙曲線上異于虛軸端點(diǎn)的任一點(diǎn),則有kPB1·kPB2=eq\f(b2,a2).④雙曲線的方程為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0),過(guò)原點(diǎn)的直線交雙曲線于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)P是雙曲線上異于A,B兩點(diǎn)的任一點(diǎn),則有kPA·kPB=eq\f(b2,a2).【典例】(1)已知A,B分別是雙曲線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(D)A.eq\r(5) B.2C.eq\r(3) D.eq\r(2)【解析】設(shè)雙曲線E:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0),點(diǎn)M在雙曲線右支上,則∠ABM=120°,∠BAM=∠BMA=30°,如圖,過(guò)點(diǎn)M作MH⊥x軸于點(diǎn)H,則∠MBH=180°-∠ABM=60°,所以直線AM和直線BM的斜率分別為eq\f(\r(3),3)和eq\r(3),由雙曲線第三定義,得kMA·kMB=eq\f(\r(3),3)×eq\r(3)=1=e2-1,所以離心率e=eq\r(2).故選D.(2)橢圓C:eq\f(x2,4)+eq\f(y2,3)=1的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,點(diǎn)P在C上且直線PA2斜率的取值范圍是[-2,-1],那么直線PA1斜率的取值范圍是(B)A.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(3,4))) B.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3,8),\f(3,4)))C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1)) D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3,4),1))【解析】設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為(x0,y0),則eq\f(xeq\o\al(2,0),4)+eq\f(yeq\o\al(2,0),3)=1,kPA2=eq\f(y0,x0-2),kPA1=eq\f(y0,x0+2),于是kPA1·kPA2=eq\f(yeq\o\al(2,0),xeq\o\al(2,0)-22)=eq\f(3-\f(3,4)xeq\o\al(2,0),xeq\o\al(2,0)-4)=-eq\f(3,4),故kPA1=-eq\f(3,4)·eq\f(1,kPA2).因?yàn)閗PA2∈[-2,-1],所以kPA1∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3,8),\f(3,4))).故選B.課時(shí)作業(yè)581.(5分)已知雙曲線eq\f(x2,a+4)-eq\f(y2,a-4)=1(a>4)的實(shí)軸長(zhǎng)是虛軸長(zhǎng)的3倍,則實(shí)數(shù)a=(A)A.5 B.6C.8 D.9解析:由雙曲線eq\f(x2,a+4)-eq\f(y2,a-4)=1(a>4)的實(shí)軸長(zhǎng)是虛軸長(zhǎng)的3倍,可得eq\r(a+4)=3eq\r(a-4),可得a+4=9(a-4),解得a=5.故選A.2.(5分)若方程eq\f(x2,m)-eq\f(y2,m+1)=1表示雙曲線,則m的取值范圍是(A)A.m<-1或m>0 B.m>0C.m<-1 D.-1<m<0解析:若方程eq\f(x2,m)-eq\f(y2,m+1)=1表示雙曲線,則m(m+1)>0,解得m<-1或m>0.故選A.3.(5分)(2024·河北石家莊三模)已知雙曲線C:eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0)的實(shí)半軸長(zhǎng)為eq\r(3),其上焦點(diǎn)到雙曲線的一條漸近線的距離為3,則雙曲線C的漸近線方程為(B)A.y=±eq\r(3)x B.y=±eq\f(\r(3),3)xC.y=±eq\f(\r(3),2)x D.y=±eq\f(2\r(3),3)x解析:設(shè)雙曲線C:eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0)的上焦點(diǎn)為(0,c),雙曲線的漸近線方程為by±ax=0,由點(diǎn)到直線的距離公式可得eq\f(|b×c±a×0|,\r(a2+b2))=eq\f(|bc|,\r(c2))=b=3,又雙曲線C:eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0)的實(shí)半軸長(zhǎng)為eq\r(3),所以a=eq\r(3),所以雙曲線C的漸近線方程為3y±eq\r(3)x=0,即y=±eq\f(\r(3),3)x.故選B.4.(5分)(2024·福建莆田三模)已知圓C:(x-3)2+y2=16,A(-3,0),P是圓C上的動(dòng)點(diǎn),線段PA的垂直平分線與直線PC(點(diǎn)C是圓C的圓心)交于點(diǎn)M,則點(diǎn)M的軌跡是(C)A.圓 B.橢圓C.雙曲線 D.拋物線解析:由題意可得圓心C(3,0),半徑r=4.因?yàn)镸在線段PA的垂直平分線上,所以|MA|=|MP|,則||MA|-|MC||=||MP|-|MC||=|CP|=4.因?yàn)閨AC|=6>|CP|,所以點(diǎn)M的軌跡是以A,C為焦點(diǎn)的雙曲線.故選C.5.(5分)(2024·北京東城區(qū)二模)已知雙曲線eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)過(guò)點(diǎn)(3,eq\r(2)),且一條漸近線的傾斜角為30°,則雙曲線的方程為(A)A.eq\f(x2,3)-y2=1 B.x2-eq\f(y2,3)=1C.eq\f(x2,6)-eq\f(y2,2)=1 D.x2-4y2=1解析:由題意可知,雙曲線的一條漸近線方程為y=eq\f(\r(3),3)x,設(shè)雙曲線方程為eq\f(x2,3)-y2=λ≠0,將(3,eq\r(2))代入,可得λ=eq\f(32,3)-(eq\r(2))2=1,所以雙曲線的方程為eq\f(x2,3)-y2=1.故選A.6.(5分)已知F1,F(xiàn)2分別為雙曲線C的左、右焦點(diǎn),過(guò)F1的直線與雙曲線C的左支交于A,B兩點(diǎn),若|AF1|=2|F1B|,|AB|=|BF2|,則cos∠F1BF2=(B)A.eq\f(1,18) B.eq\f(1,9)C.eq\f(2,9) D.eq\f(2,3)解析:如圖,由于|AF1|=2|F1B|,|AB|=|BF2|,且|BF2|-|BF1|=2a,|AF2|-|AF1|=2a,設(shè)|BF1|=m,則|AF1|=2m,故|BF2|=3m,所以3m-m=2a,即m=a,則|BF1|=a,|AF1|=2a,|BF2|=3a,|AF2|=4a,在△BAF2中,由余弦定理得cos∠F1BF2=eq\f(9a2+9a2-16a2,2×3a×3a)=eq\f(1,9).故選B.7.(5分)(2024·全國(guó)甲卷)已知雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為(0,4),(0,-4),點(diǎn)(-6,4)在該雙曲線上,則該雙曲線的離心率為(C)A.4 B.3C.2 D.eq\r(2)解析:方法一設(shè)雙曲線的上、下兩焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,因?yàn)镕1(0,4),F(xiàn)2(0,-4),點(diǎn)P(-6,4)在該雙曲線上,所以|F1F2|=8,|PF1|=6,|PF2|=eq\r(62+(4+4)2)=10,所以e=eq\f(|F1F2|,|PF2|-|PF1|)=eq\f(c,a)=2.故選C.方法二由題意得焦點(diǎn)在y軸上,可設(shè)雙曲線方程為eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0),則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(16,a2)-\f(36,b2)=1,,a2+b2=16,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=2,,b=2\r(3),))從而e=eq\r(1+\f(b2,a2))=2.故選C.方法三設(shè)雙曲線的上、下兩焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,則F1(0,4),F(xiàn)2(0,-4),又P(-6,4),所以點(diǎn)P,F(xiàn)1縱坐標(biāo)相同,所以|PF1|是通徑的一半,即|PF1|=eq\f(b2,a)=6,因?yàn)閨F1F2|=8,所以c=4,則16-a2=6a,解得a=2,則雙曲線的離心率e=eq\f(c,a)=eq\f(4,2)=2.故選C.8.(5分)(2024·江西新余一模)已知雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)M為F1關(guān)于漸近線的對(duì)稱點(diǎn).若eq\f(|MF1|,|MF2|)=2,且△MF1F2的面積為8,則雙曲線C的方程為(C)A.x2-eq\f(y2,4)=1 B.eq\f(x2,4)-y2=1C.eq\f(x2,2)-eq\f(y2,8)=1 D.eq\f(x2,4)-eq\f(y2,16)=1解析:如圖,記F1M與漸近線bx+ay=0相交于點(diǎn)N,由題可知,ON為△MF1F2的中位線,且ON⊥F1M,所以F2M⊥F1M,因?yàn)榻裹c(diǎn)F1(-c,0)到漸近線bx+ay=0的距離|F1N|=eq\f(|-bc|,\r(b2+a2))=b,所以|F1M|=2b,|F2M|=2|ON|=2eq\r(|F1O|2-|F1N|2)=2a,則S△F1F2M=eq\f(1,2)|MF1||MF2|=2ab=8,又eq\f(|MF1|,|MF2|)=2,即b=2a,聯(lián)立eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2ab=8,,b=2a,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a2=2,,b2=8,))所以雙曲線C的方程為eq\f(x2,2)-eq\f(y2,8)=1.故選C.9.(7分)(多選)(2024·河北邯鄲三模)已知雙曲線C:eq\f(x2,λ+6)-eq\f(y2,3-λ)=1,則(AC)A.λ的取值范圍為(-6,3)B.C的焦點(diǎn)可在x軸上也可在y軸上C.C的焦距為6D.C的離心率e的取值范圍為(1,3)解析:∵eq\f(x2,λ+6)-eq\f(y2,3-λ)=1表示雙曲線,∴(λ+6)(3-λ)>0,解得-6<λ<3,故A正確;由A可得-6<λ<3,故λ+6>0,3-λ>0,∴C的焦點(diǎn)只能在x軸上,故B錯(cuò)誤;設(shè)C的半焦距為c,則c2=λ+6+3-λ=9,∴c=3,即焦距為2c=6,故C正確;離心率e=eq\f(3,\r(λ+6)),∵-6<λ<3,∴0<eq\r(λ+6)<3,∴e的取值范圍是(1,+∞),故D錯(cuò)誤.故選AC.10.(7分)(多選)(2024·河北保定三模)已知雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過(guò)點(diǎn)F1的直線與C的左支相交于P,Q兩點(diǎn),若PQ⊥PF2,且4|PQ|=3|PF2|,則(ACD)A.|PQ|=2aB.eq\o(PF1,\s\up6(→))=-2eq\o(QF1,\s\up6(→))C.C的離心率為eq\f(\r(17),3)D.直線PQ的斜率為±4解析:如圖,由4|PQ|=3|PF2|,可設(shè)|PQ|=3m,則|PF2|=4m.因?yàn)镻Q⊥PF2,所以|QF2|=5m.設(shè)|PF1|=x,|QF1|=y(tǒng),則4m-x=2a,5m-y=2a,x+y=3m,解得m=eq\f(2a,3),則x=eq\f(2a,3),y=eq\f(4a,3),所以|PQ|=2a,故A正確;eq\o(QF1,\s\up6(→))=2eq\o(F1P,\s\up6(→)),故B錯(cuò)誤;在△PF1F2中,由|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,得eq\f(4a2,9)+eq\f(64a2,9)=4c2,則eq\f(c2,a2)=eq\f(17,9),從而C的離心率為eq\f(\r(17),3),故C正確;又tan∠PF1F2=eq\f(|PF2|,|PF1|)=4,由對(duì)稱性,得直線PQ的斜率為±4,故D正確.故選ACD.11.(7分)(多選)(2024·山西呂梁三模)已知橢圓eq\f(x2,aeq\o\al(2,1))+eq\f(y2,beq\o\al(2,1))=1(a1>b1>0)的離心率為e1,雙曲線eq\f(x2,aeq\o\al(2,2))-eq\f(y2,beq\o\al(2,2))=1(a2>0,b2>0)的離心率為e2,兩曲線有公共焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2,P是橢圓與雙曲線的一個(gè)公共點(diǎn),∠F1PF2=60°,以下結(jié)論正確的是(BCD)A.a(chǎn)eq\o\al(2,1)-aeq\o\al(2,2)=beq\o\al(2,1)-beq\o\al(2,2)B.eq\f(1,4eeq\o\al(2,1))+eq\f(3,4eeq\o\al(2,2))=1C.beq\o\al(2,1)=3beq\o\al(2,2)D.若e2∈[eq\r(3),2],則e1∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2\r(13),13),\f(\r(3),3)))解析:如圖,根據(jù)題意,設(shè)F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),因?yàn)闄E圓與雙曲線有公共焦點(diǎn),可得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(aeq\o\al(2,1)-beq\o\al(2,1)=c2,,aeq\o\al(2,2)+beq\o\al(2,2)=c2,))所以aeq\o\al(2,1)-beq\o\al(2,1)=aeq\o\al(2,2)+beq\o\al(2,2),即aeq\o\al(2,1)-aeq\o\al(2,2)=beq\o\al(2,1)+beq\o\al(2,2),所以A錯(cuò)誤;不妨設(shè)點(diǎn)P在第一象限,由橢圓和雙曲線的定義,可得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(|PF1|-|PF2|=2a2,,|PF1|+|PF2|=2a1,))所以|PF1|=a1+a2,|PF2|=a1-a2,又由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos60°,可得4c2=2aeq\o\al(2,1)+2aeq\o\al(2,2)-(aeq\o\al(2,1)-aeq\o\al(2,2))=aeq\o\al(2,1)+3aeq\o\al(2,2),所以eq\f(1,4eeq\o\al(2,1))+eq\f(3,4eeq\o\al(2,2))=eq\f(aeq\o\al(2,1),4c2)+eq\f(3aeq\o\al(2,2),4c2)=eq\f(4c2,4c2)=1,所以B正確;由aeq\o\al(2,1)-c2=3c2-3aeq\o\al(2,2),可得beq\o\al(2,1)=3beq\o\al(2,2),所以C正確;因?yàn)閑2∈[eq\r(3),2],所以eq\f(1,eeq\o\al(2,2))∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(1,3))),由eq\f(1,4eeq\o\al(2,1))+eq\f(3,4eeq\o\al(2,2))=1可得eq\f(1,eeq\o\al(2,1))∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(3,\f(13,4))),所以e1∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2\r(13),13),\f(\r(3),3))),所以D正確.故選BCD.12.(5分)(2024·安徽馬鞍山三模)已知雙曲線Γ:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過(guò)點(diǎn)F2的直線與Γ的右支交于A,B兩點(diǎn),若|AF1|=8,|BF1|=5,∠AF1B=60°,則a=eq\f(3,2).解析:如圖,依題意過(guò)點(diǎn)F2的直線與Γ的右支交于A,B兩點(diǎn),且|AF1|=8,|BF1|=5,∠AF1B=60°,則|AF2|=8-2a>0,|BF2|=5-2a>0,所以0<a<eq\f(5,2),|AB|=|AF2|+|BF2|=13-4a,可得(13-4a)2=82+52-2×5×8×cos60°,解得a=eq\f(3,2)或a=5(舍去).13.(5分)(2024·湖南岳陽(yáng)三模)已知雙曲線C過(guò)點(diǎn)(1,eq\r(6)),且漸近線方程為y=±2x,則C的離心率為eq\f(\r(5),2).解析:當(dāng)雙曲線的焦點(diǎn)在x軸上時(shí),設(shè)其方程為eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0),依題有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(1,a2)-\f(6,b2)=1,,\f(b,a)=2,))方程組無(wú)解;當(dāng)雙曲線的焦點(diǎn)在y軸上時(shí),設(shè)其方程為eq\f(y2,a2)-eq\f(x2,b2)=1(a>0,b>0),依題有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(6,a2)-\f(1,b2)=1,,\f(a,b)=2,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a=\r(2),,b=\f(\r(2),2),))則e=eq\f(c,a)=eq\r(1+\f(b2,a2))=eq\f(\r(5),2).14.(5分)(2024·河南鄭州三模)已知雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的離心率為eq\r(2),A,B分別是它的兩條漸近線上的兩點(diǎn)(不與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合),點(diǎn)P在雙曲線C上,且eq\o(OA,\s\up6(→))+eq\o(OB,\s\up6(→))=2eq\o(OP,\s\up6(→)),△AOB的面積為6,則該雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng)為2eq\r(6).解析:如圖,由e=eq\r(2)=eq\f(c,a)=eq\r(1+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,a)))\s\up12(2)),可得a=b,故雙曲線C:eq\f(x2,a2)-eq\f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的漸近線方程為y=±x,不妨設(shè)A(x1,x1),B(x2,-x2),因?yàn)閑q\o(OA,\s\up6(→))+eq\o(OB,\s\up6(→))=2eq\o(OP,\s\up6(→)),則點(diǎn)P為AB的中點(diǎn),則Peq\f(x1+x2,2),eq\f(x1-x2,2),將其代入x2-y2=a2中,整理得x1x2=a2,又|OA|=eq\r(2)|x1|,|OB|=eq\r(2)|x2|,且OA⊥OB,則△AOB的面積為eq\f(1,2)×eq\r(2)|x1|×eq\r(2)|x2|=6,即a2=6,解得a=eq\r(6),故雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng)為2eq\r(6).15.(5分)(2024·山東日照一模)已知橢圓C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)A(-2,2)為橢圓C內(nèi)一點(diǎn),點(diǎn)Q(a,b)在雙曲線E:eq\f(x2,4)-eq\f(y2,4)=1上,若橢圓上存在一點(diǎn)P,使得|PA|+|PF2|=8,則a的取值范圍是(A)A.(eq\r(5)+1,5] B.[3,5]C.(eq\r(5)+1,2eq\r(5)] D.[eq\r(3),eq\r(5)]解析:點(diǎn)Q(a,b)在雙曲線E:eq\f(x2,4)-eq\f(y2,4)=1上,所以a2-b2=4,所以橢圓左焦點(diǎn)F1坐標(biāo)為(-2,0).因?yàn)閨PA|+|PF2|=8,所以|PA|+2a-|PF1|=8,所以||PA|-|PF1||=|8-2a|≤|AF1|=2,所以3≤a≤5.因?yàn)閍2-b2=4,所以b2=a2-4.點(diǎn)A(-2,2)為橢圓C內(nèi)一點(diǎn),所以eq\f(4,a2)+eq\f(4,b2)<1,所以eq\f(4,a2)+eq\f(4,a2-4)<1,所以a4-12a2+16>0,所以a>eq\r(5)+1或0<a<eq\r(5)-1.綜上,eq\r(5)+1<a≤5.故選A.16.(
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