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双曲线-题型归纳-含答案

三、典型例题选讲 (一)考查双曲线的概念

例1 设P是双曲线19222yax上一点,双曲线的一条渐近线方程为023yx,1F、2F分别是双曲线的左、右焦点.若3||1PF,则||2PF

( ) A.1或5 B.6 C.7 D.9 分析:根据标准方程写出渐近线方程,两个方程对比求出a的值,利用双曲线的定义求出2||PF的值.

解:双曲线19222yax渐近线方程为xa3,由已知渐近线为023yx, 122,||||||4aPFPF,||4||12PFPF.

12||3,||0PFPFQ,7||2PF. 故选C. 归纳小结:本题考查双曲线的定义及双曲线的渐近线方程的表示法. (二)基本量求解

例2(2009山东理)设双曲线12222byax的一条渐近线与抛物线21yx

只有一个公共点,则双曲线的离心率为( )

A.45 B.5 C.25 D.5 解析:双曲线12222byax的一条渐近线为xaby,由方程组21byxayx

,消去y,得210bxxa有唯一解,所以△=2()40ba,

所以2ba,2221()5cabbeaaa,故选D. 归纳小结:本题考查了双曲线的渐近线的方程和离心率的概念,以及直线与抛物线的位置关系,只有一个公共点,则解方程组有唯一解.本题较好地考查了基本概念、基本方法和基本技能.

例3(2009全国Ⅰ理)设双曲线22221xyab(a>0,b>0)的渐近线与抛物线2 +1相切,则该双曲线的离心率等于( ) A.3 B.2 C.5 D.6 解析:设切点00(,)Pxy,则切线的斜率为0'0|2xxyx.由题意有

00

0

2yxx.又有2001yx,联立两式解得:2201,2,1()5bbxeaa.

因此选C. 例4(2009江西)设1F和2F为双曲线22221xyab(0,0ab)的两个焦点,若12FF,,(0,2)Pb是正三角形的三个顶点,则双曲线的离心率为( ) A.32 B.2 C.52 D.3 解析:由3tan623cb有2222344()cbca,则2cea,故选B. 归纳小结:注意等边三角形及双曲线的几何特征,从而得出3tan623cb

,体现数形结合思想的应用.

(三)求曲线的方程 例5(2009,北京)已知双曲线2222:1(0,0)xyCabab的离心率

为3,右准线方程为33x. (1)求双曲线C的方程; (2)已知直线0xym与双曲线C交于不同的两点A,B,且线段的中点在圆225xy上,求m的值. 分析:(1)由已知条件列出,,abc的关系,求出双曲线C的方程;(2)将直线与双曲线方程联立,再由中点坐标公式及点在圆上求出m的值.

解:(1)由题意,得2333acca,解得1,3ac.

∴2222bca,∴所求双曲线C的方程为2212yx. (2)设A、B两点的坐标分别为1122,,,xyxy,线段的中点为00,Mxy,

由22120yxxym得22220xmxm(判别式0), ∴12000,22xxxmyxmm, ∵点00,Mxy在圆225xy上, ∴2225mm,∴1m. 另解:设A、B两点的坐标分别为1122,,,xyxy,线段的中点为00,Mxy,

由221122221212yxyx,两式相减得121212121()()()()02xxxxyyyy. 由直线的斜率为1,121200,22xxyyxy代入上式,得002yx. 又00(,)Myx在圆上,得22005yx,又00(,)Myx在直线上,可求得m的值. 归纳小结:本题主要考查双曲线的标准方程、圆的切线方程等基础知识,考查曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法,考查推理、运算能力.

例6 过(1,1)M的直线交双曲线22142xy于,AB两点,若M为弦AB的中点,求直线AB的方程. 分析:求过定点M的直线方程,只需要求出它的斜率.为此可设其斜率是k,利用M为弦AB的中点,即可求得k的值,由此写出直线AB的方程.也可设出弦的两端点坐标用“点差法”求解. 解法一:显然直线AB不垂直于x轴,设其斜率是k,则方程为1(1)ykx.

由221421(1)xyykx消去y得222(12)4(1)2460①kxkkxkk 设),(),(221,1yxByxA,由于M为弦AB的中点, 所以1222(1)1212xxkkk,所以12k. 显然,当12k时方程①的判别式大于零. 所以直线AB的方程为11(1)2yx,即210xy. 解法二:设),(),(221,1yxByxA,则 2211

2222

1②421③42xyxy





①-②得12121212()()2()()0xxxxyyyy.

又因为12122,2xxyy,所以12122()xxyy. 若12,xx则12yy,由12122,2xxyy得121xx,121yy. 则点AB、都不在双曲线上,与题设矛盾,所以12xx. 所以121212yykxx. 所以直线AB的方程为11(1)2yx,即210xy. 经检验直线210xy符合题意,故所求直线为210xy. 解法三:设A(xy,),由于AB、关于点M(1,1)对称,所以B

的坐标为(22xy,),则2221,42(2)1.2xyy2(2-x)4消去平方项,得210xy. ④ 即点A的坐标满足方程④,同理点B的坐标也满足方程④. 故直线AB的方程为210xy. 归纳总结:由于双曲线(抛物线)不是“封闭”的曲线,以定点为中点的弦不一定存在,所以在求双曲线(抛物线)中点弦方程时,必须判断满足条件的直线是否存在. (四)轨迹问题

例7 已知点100(,)Pxy为双曲线222218xybb(b为正常数)上任一点,2F为双曲线的右焦点,过1P作右准线的垂线,垂足为A,连接2FA

并延长交y轴于2P.求线段1P2P的中点P的轨迹E的方程. 分析:求轨迹问题有多种方法,如相关点法等,本题注意到点P

是线段1P2P的中点,可利用相关点法. 解:由已知得208(3,0),(,)3FbAby,则直线2FA的方程为:03(3)yyxbb.

令0x得09yy,即20(0,9)Py.

设Pxy(,),则0000 2952xxyyyy, 即0025xxyy代入22002218xybb得:222241825xybb, 即P的轨迹E的方程为22221225xybb.()xR 归纳小结:将几何特征转化为代数关系是解析几何常用方法. (五)突出几何性质的考查

例8(2006江西)P是双曲线221916xy的右支上一点,M,N分别是圆22(5)4xy和22(5)1xy上的点,则||||PMPN的最大值为( ) A.6 B.7 C.8 D.9 解析:双曲线的两个焦点1(5,0)F与2(5,0)F恰好是两圆的圆心,欲使||||PMPN的值最大,当且仅当||PM最大且||PN最小,由平面几何性质知,点M在线段1PF的延长线上,点N是线段2PF与圆的交点时所求的值最大.

此时12||||(2)(1)PMPNPFPF9321PFPF.因此选D. 例9(2009重庆)已知以原点O为中心的双曲线的一条准线方程为55x,离心率5e. (1)求该双曲线的方程; (2)如图,点A的坐标为(5,0),B是圆22(5)1xy上的点,点M在双曲线右支上,求MAMB的最小值,并求此时M点的坐标.

分析:(1)比较基础,利用所给条件可求得双曲线的方程;(2)利用双曲线的定义将MAMB、转化为其它线段,再利用不等式的性质求解. 解:(1)由题意可知,双曲线的焦点在x轴上,故可设双曲线

的方程为22221(0,0)xyabab,设22cab,由准线方程为55x得255a

c,

由5e得5ca. 解得1,5ac.从而2b,该双曲线的方程为2214yx. (2)设点D的坐标为(5,0),则点A、D为双曲线的焦点,

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