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專題2-7雙曲線離心率取值范圍專題十六大題型匯總題型1根據(jù)a,b,c的不等關(guān)系求離心率的取值范圍 1題型2焦半徑范圍的應(yīng)用 4題型3根據(jù)直線與雙曲線的關(guān)系求取值范圍 9◆類型1利用漸近線的斜率 10◆類型2聯(lián)立法 15題型4雙曲線的有界性 18題型5和差最值相關(guān) 23題型6點(diǎn)差法的運(yùn)用 28題型7焦點(diǎn)三角形的運(yùn)用 33題型8雙曲線對(duì)稱性的運(yùn)用 38題型9通徑相關(guān) 42題型10由題目條件確定離心率取值范圍 48題型11聯(lián)立求點(diǎn)坐標(biāo)型 54題型12向量相關(guān) 60題型13雙曲線與圓相關(guān) 65題型14雙曲線與內(nèi)切圓相關(guān) 72題型15雙曲線與角平分線相關(guān) 77題型16橢圓與雙曲線結(jié)合 85知識(shí)點(diǎn).求解雙曲線離心率的方法如下:(1)定義法:通過已知條件列出方程組或不等式組,求得a、c的值或不等式,根據(jù)離心率的定義求解離心率e的值或取值范圍;(2)齊次式法:由已知條件得出關(guān)于a、c的齊次方程或不等式,然后轉(zhuǎn)化為關(guān)于e的方程或不等式求解;(3)特殊值法:通過取特殊位置或特殊值構(gòu)建方程或不等式,求得離心率的值或取值范圍.題型1根據(jù)a,b,c的不等關(guān)系求離心率的取值范圍【例題1】(22·23·順義·期末)若雙曲線C:x2a2?y2bA.(1,2) B.(2,+∞) C.【答案】C【分析】根據(jù)雙曲線離心率的知識(shí)求得正確答案.【詳解】e=c由于a>b>0,所以0<ba所以e=1+故選:C【變式1-1】1.(22·23下·三模)已知雙曲線C:x2m?y2m+1A.1,2 B.2,+∞ C.1,2【答案】A【分析】先將雙曲線方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,再根據(jù)離心率的定義,用m表示出離心率,進(jìn)而可得其取值范圍.【詳解】由雙曲線C:x2m得y2則雙曲線C離心率e=?λ因?yàn)閙>0,所以m+1>1,則0<1所以1<2?1所以1<e<2,即雙曲線C離心率的取值范圍為1,故選:A.【變式1-1】2.(17·18·單元測(cè)試)已知二次曲線x24+【答案】5【分析】當(dāng)m∈[?2,?1]時(shí),曲線為雙曲線,得到a,b,c,再根據(jù)離心率公式可求出結(jié)果.【詳解】當(dāng)m∈[?2,?1]時(shí),∴曲線方程化為x2所以a2=4,b2所以e=ca=4?m2故答案為:52【變式1-1】3.(22·23·柳州·模擬預(yù)測(cè))雙曲線y2m2【答案】22【分析】由已知求得a2=m2,c2=2m【詳解】由題意可知,a2=m所以c2所以e2=c因?yàn)閙≥4,所以0<1所以118≤e故答案為:224【變式1-1】4.已知雙曲線C:x2m2A.1,2 B.1,3C.1,43 【答案】A【分析】由題知m2【詳解】解:因?yàn)殡p曲線C:x2m2?9+因?yàn)閑2=c故選:A題型2焦半徑范圍的應(yīng)用【方法總結(jié)】利用PF1或F為雙曲線x2a2【例題2】(19·20下·撫順·一模)設(shè)雙曲線C:x2a2?y2b2=1a>0,b>0的左、右兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1A.1,32 B.1,53 C.【答案】B【分析】由雙曲線的定義可得PF1?PF【詳解】解:由雙曲線的定義可得PF又PF∴PF1=∵點(diǎn)P在雙曲線的右支上,∴PF2≥c?a∴離心率e=c又雙曲線的離心率e>1,∴1<e≤5故選:B.【點(diǎn)睛】本題主要考查雙曲線的定義及離心率的應(yīng)用,考查數(shù)形結(jié)合思想,屬于中檔題.【變式2-1】1.(23·24上·課時(shí)練習(xí))雙曲線x2a2?y2b2=1a>0,b>0【答案】1<e≤3【分析】首先結(jié)合雙曲線的性質(zhì)求得PF【詳解】由題意知在雙曲線上存在一點(diǎn)P,使得PF
又∵P∴即在雙曲線右支上恒存在點(diǎn)P使得PF即AF∴OF2又∵c>a,∴a<c≤3a,∴1<ca≤3所以雙曲線離心率的取值范圍為1<e≤3.【變式2-1】2.(23·24上·期中)已知雙曲線x2a2?y2b2=1【答案】1,【分析】根據(jù)|PF1|=2|OM|=25【詳解】因?yàn)镺,M分別為F1F2又雙曲線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的最小距離為c?a,所以25c≥c?a>0,解得因此雙曲線的離心率e的取值范圍是1,5故答案為:1,5【變式2-1】3.(22·23上·南昌·期末)已知雙曲線x2a2?y2b【答案】1,【分析】在△PF1F2中,由正弦定理可得PF1sin∠PF【詳解】由題意可得點(diǎn)P不是雙曲線的頂點(diǎn),否則asin在△PF1F因?yàn)閍sin∠PF1F因?yàn)辄c(diǎn)P在雙曲線右支上,所以PF所以caPF由雙曲線的性質(zhì)可得PF所以2a2c?a所以e2?2e?1<0,解得因?yàn)閑>1,所以1<e<2即雙曲線離心率的取值范圍為1,2故答案為:1,2【變式2-1】4.(22·23上·惠州·期末)已知F1,F2分別是雙曲線【答案】1<e<2【分析】在△PF1F【詳解】在△PF1F2中,PF1=3所以PF1=3a,PF得3a+a>2c,即2a>c,所以e=ca<2,又e>1故答案為:1<e<2【變式2-1】5.(22·23上·深圳·期末)設(shè)F1,F(xiàn)2是雙曲線x2A.2,+∞ B.3,+∞ C.【答案】A【分析】由題意,設(shè)PF1=m,PF2=n,∠F1PF2=θ,先由雙曲線的定義m?n=2a,再利用余弦定理【詳解】由題,取點(diǎn)P為右支上的點(diǎn),設(shè)PF根據(jù)雙曲線的定義知:m?n=2a,在三角形F1PF中,由余弦定理可得:又因?yàn)镻F1?PF2又因?yàn)閙≥a+c,n≥c?a,所以(c+a)2即e2≥2,故選:A.【變式2-1】6.(21·22·專題練習(xí))已知雙曲線C:y2a2?x2b2=1a>0,b>0的上、下焦點(diǎn)分別是FA.1,2 B.1,5 C.2,+∞ 【答案】D【分析】設(shè)|PF1|=【詳解】設(shè)|PF因?yàn)镻F所以r1所以由余弦定理得r1所以r1因?yàn)橛呻p曲線定義得|r所以r1因?yàn)閞1+r所以由②③得r1代入①得4c2?8所以e≥5故選:D題型3根據(jù)直線與雙曲線的關(guān)系求取值范圍【方法總結(jié)】方法:與漸近線的斜率比較,則(1)當(dāng)直線與雙曲線只有一個(gè)交點(diǎn)時(shí),該直線的斜率為(2)當(dāng)直線與雙曲線的左右兩支都有交點(diǎn)時(shí),該直線的斜率滿足(3)當(dāng)直線與雙曲線的單支有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),該直線的斜率滿足k?(?∞,?b◆類型1利用漸近線的斜率【例題3-1】(23·24上·南京·階段練習(xí))已知雙曲線E:y2a2?x2b2=1【答案】1,【分析】確定雙曲線的漸近線方程,由題意可得關(guān)于a,b的不等關(guān)系,即可求得離心率范圍.【詳解】因?yàn)殡p曲線E:y2a2?x因?yàn)椋怪本€y=±2x與E無公共點(diǎn),則ab所以,0<ba所以滿足條件的離心率的范圍是1,5故答案為:1,【變式3-1】1.(22·23·昆明·模擬預(yù)測(cè))經(jīng)過原點(diǎn)且斜率為2的直線l與雙曲線C:y2【答案】(【分析】直線l與雙曲線C:y2a2【詳解】雙曲線C:y2a2漸近線方程是y=±a結(jié)合該雙曲線的圖象,由直線l與雙曲線C恒有兩個(gè)公共點(diǎn),可得出:2>ab所以離心率e=c即離心率e的取值范圍是(6故答案為:(6【變式3-1】2.(21·22·專題練習(xí))已知圓x?12+y2=34A.1,3 B.4,+∞ C.3,+【答案】D【分析】由圓心到直線距離等于半徑可構(gòu)造方程求得切線斜率k,由此可得切線方程;根據(jù)直線與雙曲線交點(diǎn)個(gè)數(shù)可得ba>3【詳解】錯(cuò)解:選B,圓心1,0到切線的距離d=k1+k∴切線方程為y=±3∵y=±3x與雙曲線C有兩個(gè)交點(diǎn),∴b錯(cuò)因:求離心率時(shí)忘記開方,注意雙曲線中e=1+正解:由圓的方程知:圓心1,0,半徑r=3則圓心1,0到切線的距離d=k1+k∴切線方程為y=±3∵y=±3x與雙曲線C有兩個(gè)交點(diǎn),∴b即雙曲線C的離心率的取值范圍為2,+∞故選:D.【變式3-1】3.(22·23上·蘭州·期中)過雙曲線x2【答案】(【分析】由雙曲線的性質(zhì)求解,【詳解】雙曲線的漸近線為y=±bax則e=c故答案為:(【變式3-1】4.(22·23·攀枝花·三模)已知雙曲線C:x2aA.2,3 B.2,+∞ C.【答案】B【分析】先根據(jù)題意求得直線l的斜率,再根據(jù)直線l與C存在公共點(diǎn),只需直線l的斜率大于漸近線的斜率?b【詳解】依題意,可得A?a,0,B0,b又因?yàn)橹本€l垂直平分線段AB,所以kl因?yàn)橹本€l與C存在公共點(diǎn),所以?ab>?則a2<c2?所以雙曲線C的離心率的取值范圍是2,+故選:B【變式3-1】5.(22·23上·階段練習(xí))若雙曲線x2a2?y2b2=1的右支上存在兩點(diǎn)A【答案】1,【分析】根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)以及雙曲線圖像的對(duì)稱性,可得33【詳解】由題意,雙曲線的漸近線方程為y=±ba要使該雙曲線右支上存在兩點(diǎn)A,B,使△ABM為正三角形,則需過右頂點(diǎn)M,且斜率為33也只需其斜率大于漸近線y=b∴33>b即b2∴c2即c<233所以1<e<2故答案為:1,2【變式3-1】6.(22·23下·黔東南·階段練習(xí))已知雙曲線x2a2【答案】(1,【分析】根據(jù)題意可知雙曲線的漸近線方程y=bax的斜率需小于直線的斜率,得b<【詳解】由題意知,雙曲線的漸近線方程為y=±b要使直線與雙曲線的右支有兩個(gè)交點(diǎn),需使雙曲線的漸近線方程y=b即ba<tan30°得c2?a2<因?yàn)殡p曲線中e>1,所以雙曲線的離心率的范圍是(1,2故答案為:(1,2【變式3-1】7.(21·22·專題練習(xí))已知雙曲線x2a2【答案】(2,+∞)【分析】由一三象限的漸近線的斜率大于3可得離心率的范圍.【詳解】依題意,斜率為3的直線l過雙曲線x2的右焦點(diǎn)為F且與雙曲線的左右兩支分別相交,雙曲線的一條漸近線的斜率ba必大于3即ba>3故答案為:(2,+∞).【變式3-1】8.(2019下·臨汾·期末)已知點(diǎn)O為雙曲線C的對(duì)稱中心,過點(diǎn)O的兩條直線l1與l2的夾角為60°,直線l1與雙曲線C相交于點(diǎn)A1,B1,直線l2與雙曲線C相交于點(diǎn)A2A.233,2 B.233,2【答案】A【分析】根據(jù)雙曲線漸近線以及夾角關(guān)系列不等式,解得結(jié)果【詳解】不妨設(shè)雙曲線方程為x2a因?yàn)槭笰1B1=A所以k=從而離心率e=c【點(diǎn)睛】本題考查求雙曲線離心率取值范圍,考查綜合分析求解能力,屬較難題.◆類型2聯(lián)立法【方法總結(jié)】方法:聯(lián)立法:(1)當(dāng)直線與雙曲線只有一個(gè)交點(diǎn)時(shí),有k=±ba(2)當(dāng)直線與雙曲線有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),有Δ(3)當(dāng)直線與雙曲線的左右兩支都有交點(diǎn)時(shí),有x(4)當(dāng)直線與雙曲線的左支有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),有(5)當(dāng)直線與雙曲線的右支有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),有【例題3-2】(22·23下·安慶·階段練習(xí))已知雙曲線C:x2aA.62,2C.62,+∞【答案】D【分析】根據(jù)題意,聯(lián)立直線與雙曲線方程,即可得到a2【詳解】由x2a2?y即1?a2≠0Δ=4則1+1a2故選:D【變式3-2】1.(23·24上·南通·階段練習(xí))過點(diǎn)2,2能作雙曲線x2?y【答案】1,【分析】分析可知,切線的斜率存在,設(shè)切線方程為y?2=kx?2,將切線方程與雙曲線的方程聯(lián)立,由Δ=0可得出關(guān)于k的方程,可知方程有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根,求出【詳解】當(dāng)過點(diǎn)2,2的直線的斜率不存在時(shí),直線的方程為x=2,由x=2x2?y2a2當(dāng)過點(diǎn)2,2的直線的斜率存在時(shí),設(shè)直線方程為y?2=kx?2,即y=kx+聯(lián)立y=kx+2?2kax因?yàn)檫^點(diǎn)2,2能作雙曲線x2則k2?a由題意可知,關(guān)于k的二次方程3k所以,Δ'=64?124+又因?yàn)閗2≠a2,即k≠±a,因此,關(guān)于k的方程所以,4a2?8a+4≠0且4a2當(dāng)0<a2<1當(dāng)1<a2<綜上所述,該雙曲線的離心率的取值范圍是1,2故答案為:1,2【變式3-2】2.(21·22上·貴陽·階段練習(xí))設(shè)雙曲線C:x24A.(2,+∞) B.62,2∪(【答案】B【分析】聯(lián)立直線與雙曲線的方程消元,利用Δ>0求出a2【詳解】x24a所以1?4a2?e=1+故選:B【變式3-2】3.(22·23上·九龍坡·階段練習(xí))已知直線2x?y+1=0與雙曲線x2a2【答案】{e∣e>2且e≠【分析】利用焦點(diǎn)到漸近線距離求出b,聯(lián)立直線與雙曲線,利用判別式得到離心率的范圍,注意直線不可與漸近線平行,據(jù)此計(jì)算,可得答案.【詳解】雙曲線x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)故b=3,所以,雙曲線變?yōu)閤2a2?y23=1e2=c2a2=1+b2a2=1+3a2故答案為:{e∣e>2且e≠題型4雙曲線的有界性【方法總結(jié)】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|=2c范圍x≤-a或x≥a,y∈eq\a\vs4\al(R)y≤-a或y≥a,x∈eq\a\vs4\al(R)【例題4】(23·24上·課時(shí)練習(xí))如果雙曲線x2【答案】(2,+【分析】根據(jù)雙曲線的對(duì)稱性即可得xA【詳解】如圖,因?yàn)镺A=AF,F(xiàn)點(diǎn)坐標(biāo)為所以xA所以c2>a,所以故答案為:(2,+【變式4-1】1.(22·23下·河南·階段練習(xí))已知F1?c,0,F(xiàn)2c,0分別為雙曲線C:x2a2?y2b2A.1,1+32C.1,1+52【答案】D【分析】根據(jù)F1F2=QP確定P【詳解】設(shè)P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x0,∵F1F2由題可知2c?c2+a2故選:D.【變式4-1】2.(22·23下·合肥·一模)已知雙曲線E:x2a2?y2b2=1a>0,b>0的左右焦點(diǎn)分別為【答案】2【分析】根據(jù)題意設(shè)點(diǎn)Px1,y1并解出Q點(diǎn)坐標(biāo)為Q0,cy1【詳解】如下圖所示,根據(jù)題意可得F1設(shè)Px1,y1所以直線PF1與y軸的交點(diǎn)由AQ//PF2可得整理得a+cx1=又因?yàn)镻為雙曲線右支上一點(diǎn),所以x1當(dāng)x1=a時(shí),AQ,PF可得x1=c2?ac解得e>2+1即雙曲線E的離心率的取值范圍為e>故答案為:2【變式4-1】3.(21·22上·駐馬店·階段練習(xí))已知F1,F(xiàn)2分別是雙曲線E:x2a2?y2b【答案】5【分析】根據(jù)雙曲線中PO≥AO,從而可得【詳解】如圖所示,PF1+PF2又因?yàn)镻O≥AO=a,即b所以離心率e=c所以雙曲線的離心率的取值范圍為5,+故答案為:5,+【變式4-1】4.(20·21下·全國(guó)·階段練習(xí))Fc,0是雙曲線x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn),直線x=c交該雙曲線于點(diǎn)M,N(M在第一象限),點(diǎn)A.2,+∞ B.1,2 C.1,3【答案】A【分析】求得M,N坐標(biāo),設(shè)C(x0,0),利用AN⊥CM求得x0,根據(jù)【詳解】設(shè)由條件知Mc,b2a,Nc,?∴x0=c?b4a2c?a,∵x0<?a,∴c?因此雙曲線離心率的取值范圍為2,+∞故選:A.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查求雙曲線的離心率的范圍,解題關(guān)鍵是找到關(guān)于a,b,c的不等關(guān)系,題中有一個(gè)不等關(guān)系是C是AB延長(zhǎng)線上的點(diǎn),因此設(shè)C(x0,0),有x0<?a【變式4-1】5.(20·21下·全國(guó)·階段練習(xí))已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的左焦點(diǎn)為F,【答案】[2,+∞)【分析】設(shè)雙曲線C的右焦點(diǎn)為F1,由雙曲線的定義結(jié)合|PF|?|PO|=2a,得到PO=PF1,從而得到P【詳解】設(shè)雙曲線C的右焦點(diǎn)為F1由雙曲線的定義可知PF?又|PF|?|PO|=2a,所以PO=設(shè)c2=a2+因?yàn)辄c(diǎn)P在雙曲線上,顯然有c2≥a,即所以離心率e的取值范圍是[2,+∞).故答案為:[2,+∞)題型5和差最值相關(guān)【例題5】(22·23下·洛陽·開學(xué)考試)已知雙曲線C:y2a2?x2b2=1(a>0,b>0)的上下焦點(diǎn)分別為F1,F2,點(diǎn)A.1,53 B.53,2 C.【答案】A【分析】過點(diǎn)F2作漸近線的垂線,垂足為E,則EF2=b,再根據(jù)雙曲線的定義得【詳解】如圖,過點(diǎn)F2作漸近線的垂線,垂足為E設(shè)|F1F2|=2c,則點(diǎn)F由雙曲線的定義可得MF1?所以MD+MF1=|MD|+因?yàn)镸D>所以|MD|+MF1所以,b>2c?2a,即b2>4c所以,3c2+5a2故選:A.
【變式5-1】1.(22·23下·開學(xué)考試)雙曲線x2?y2b2=1的左焦點(diǎn)為F,AA.1,3 B.1,5 C.3,+【答案】B【分析】雙曲線的右焦點(diǎn)F1,F(xiàn)M+AM=5等價(jià)于F1【詳解】取雙曲線的右焦點(diǎn)F1,由雙曲線定義FM故存在點(diǎn)M使得FM+AM=5等價(jià)為存在點(diǎn)M使得F1M則b2+c2≤3,由b2=故選:B【變式5-1】2.(21·22下·沙坪壩·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線C:x2a2?y2=1a>0的右焦點(diǎn)為F,點(diǎn)AA.1,52 B.1,3 C.5【答案】C【分析】根據(jù)雙曲線定義可得,PF=PF1+2a,即PA+P【詳解】設(shè)雙曲線左焦點(diǎn)為F1,因?yàn)辄c(diǎn)P在雙曲線左支上,所以有PF即PF=由已知得,存在點(diǎn)P,使得PA+PF=7,即PA+P又PA+PF1≥所以a2+c所以2a2+1≤7?2a,整理可得,a2所以0<a≤2,則0<a2≤4,則1所以e=c故選:C.【變式5-1】3.(21·22·專題練習(xí))若雙曲線E:x2a2?y2b2【答案】1,【分析】不妨設(shè)點(diǎn)P在第一象限,則PF1>PF2,設(shè)線段PF【詳解】不妨設(shè)點(diǎn)P在第一象限,則PF1>PF2,設(shè)線段
則2b=P即0<b故e=c故答案為:1,2【變式5-1】4.(22·23下·襄陽·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為F2【答案】1,【分析】△APF的周長(zhǎng)不小于18,可得PA+PF的最小值不小于13,設(shè)F2為雙曲線的左焦點(diǎn),則PA+PF2+2a的最小值不小于13,分析可得【詳解】由右焦點(diǎn)為F26,0,點(diǎn)A坐標(biāo)為0,1因?yàn)椤鰽PF的周長(zhǎng)不小于18,所以PA+設(shè)F2為雙曲線的左焦點(diǎn),可得PF故PA+當(dāng)A,P,F2三點(diǎn)共線時(shí),PA+PF所以5+2a≥13,即a≥4.因?yàn)閏=26,所以e=又e>1,所以e∈1,故答案為:1,6【變式5-1】5.(22·23下·商丘·期中)已知雙曲線Γ:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,直線y=kx+【答案】1,【分析】利用定義化簡(jiǎn)條件可得AM+AF【詳解】設(shè)雙曲線的半焦距為c,對(duì)于直線y=kx+a2,令y=0,解得x=?∵A為Γ右支上的一點(diǎn),則AF1?則AM+2AF注意到AM+AF2≥由雙曲線可知e>1,所以Γ的離心率的取值范圍為1,3故答案為:1,3【變式5-1】6.(22·23下·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線Γ:x2a2?y2b2=1a>0,b>0的左、右焦點(diǎn)分別為【答案】1,【分析】利用定義化簡(jiǎn)條件,根據(jù)兩點(diǎn)距離公式建立不等式,化簡(jiǎn)可得a,c關(guān)系,由此可求離心率范圍.【詳解】因?yàn)镻A+2P所以PA+因?yàn)橹本€y=kx+b與y軸交于點(diǎn)A,所以A0,b,連接A易知PA+PF所以2a≥b2+所以e=ca≤所以Γ的離心率的取值范圍為1,10故答案為:1,10題型6點(diǎn)差法的運(yùn)用【方法總結(jié)】雙曲線中點(diǎn)弦的斜率公式:設(shè)為雙曲線弦(不平行軸)的中點(diǎn),則有證明:設(shè),,則有,兩式相減得:整理得:,即,因?yàn)槭窍业闹悬c(diǎn),所以:,所以=e2?1【例題6】(22·23下·安康·二模)已知雙曲線C:x2a2?y2b【答案】5【分析】利用點(diǎn)差法求得kPA?k【詳解】設(shè)Px0,y0∴kPA=y0?又因?yàn)辄c(diǎn)P,A都在雙曲線上,所以x02a兩式相減得:x0∴y0∴kPA∴c2?a∴52故答案為:5【變式6-1】1.(22·23上·亳州·期末)如圖為陜西博物館收藏的國(guó)寶——唐·金筐寶鈿團(tuán)化紋金杯,杯身曲線內(nèi)收,玲瓏嬌美,巧奪天工,是唐朝金銀細(xì)作的典范之作.該杯的主體部分可以近似看作是雙曲線C:x2a2【答案】1,【分析】A?a,0,Ba,0,設(shè)Px0,【詳解】A?a,0,Ba,0,設(shè)kPAkPA+kPB=83kPA≠kPB,故等號(hào)不成立,故ba故答案為:1,5【變式6-1】2.(21·22·福州·模擬預(yù)測(cè))已知C為焦點(diǎn)在y軸上的雙曲線,其離心率為52,P為C上一動(dòng)點(diǎn)(除頂點(diǎn)),過點(diǎn)P的直線l1,l2分別經(jīng)過雙曲線的兩個(gè)頂點(diǎn),已知直線l1的斜率k1A.56,54 B.815,【答案】C【分析】由離心率可得14=b2a2,【詳解】設(shè)雙曲線的方程為y2a2?x2b2=1a>0,b>0,Px直線l1為直線PA,直線l則k1k2=4k1,又k故選:C【變式6-1】3.(21·22上·全國(guó)·階段練習(xí))已知雙曲線C:x2a2?A.1,233 B.52,2【答案】B【分析】由題意知點(diǎn)(2a,a)必在雙曲線外部;若存在(2a,a)為中點(diǎn)的弦,根據(jù)點(diǎn)差法可得弦的斜率為2b2a2,要使弦不存在,則弦與雙曲線無交點(diǎn),則弦的斜率大于漸近線斜率【詳解】由題意知點(diǎn)(2a,a)必在雙曲線外部,則2a2a2假設(shè)以(2a,a)為中點(diǎn)存在弦,設(shè)弦與雙曲線交于Ax則x12即kAB∵不存在該中點(diǎn)弦,∴直線AB與雙曲線無交點(diǎn),則2b2a綜上,可得14又∵離心率e=ca=1+b2a2,故選:B【變式6-1】4.(22·23·黔東南·一模)設(shè)雙曲線E:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為F,M0,3b,若直線lA.133,3C.1,133 【答案】A【分析】設(shè)點(diǎn)D(x0,y0)為AB的中點(diǎn),根據(jù)F為△MAB的重心,求得D(3c2,?3b2),由直線l與E的右支交于【詳解】由題意,雙曲線E:x2a2?設(shè)點(diǎn)D(x0,y0)為AB的中點(diǎn),因?yàn)榧?c,?3b)=2(x0?c,y0因?yàn)橹本€l與E的右支交于A,B兩點(diǎn),則滿足(3c整理得c2a2>13當(dāng)離心率為e=3時(shí),即a=33c設(shè)A(x1,又由x12a即直線l的斜率為kl又因?yàn)閗MF=0?3bc?0=?綜上可得,雙曲線E的離心率的取值范圍為133故選:A.【點(diǎn)睛】知識(shí)方法:求解圓錐曲線的離心率的常見方法:1、定義法:通過已知條件列出方程組,求得a,c得值,根據(jù)離心率的定義求解離心率e;2、齊次式法:由已知條件得出關(guān)于a,c的二元齊次方程或不等式,然后轉(zhuǎn)化為關(guān)于e的一元二次方程或不等式,結(jié)合離心率的定義求解;3、特殊值法:根據(jù)特殊點(diǎn)與圓錐曲線的位置關(guān)系,利用取特殊值或特殊位置,求出離心率問題.題型7焦點(diǎn)三角形的運(yùn)用【例題7】(24·25上·成都·一模)雙曲線H:x2a2?y2b2=1(a,b>0)其左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,傾斜角為π3的直線PF【答案】5【分析】設(shè)PF2=m,則PF1=2a+m,然后在【詳解】設(shè)PF2=m因?yàn)橹本€PF2的傾斜角為π3在△PF1F(2a+m)24得m=2因?yàn)镻F2得c+a2a?c≥3,所以(4c?5a)(2a?c)≥02a?c≠0所以(4e?5)(2?e)≥02?e≠0解得54即雙曲線H的離心率的取值范圍為5故答案為:5【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:此題考查求雙曲線的離心率的范圍,考查直線與雙曲線的位置關(guān)系,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意在△PF1F【變式7-1】1.(22·23上·錦州·期中)已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1a>0,b>0的左右焦點(diǎn)分別為F1?c,0,F(xiàn)2c,0,點(diǎn)P在雙曲線【答案】13【分析】由PF1?【詳解】因?yàn)镻F1?由雙曲線定義可得PF由勾股定理知:PF整理得,PF又PF1>2PF故PF2+a<3a解得ca直線l:2x+3y?2c=0與雙曲線C的左、右兩支各交于一點(diǎn),則直線l的斜率?2所以e=c所以133故答案為:133【變式7-1】2.(22·23下·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1?(a>0,?b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)A.(1,3] B.(2,3] C.(5,3] 【答案】C【分析】由雙曲線的定義可得QF1=2a【詳解】由題意易得:PF1設(shè)∠F1PF2=θ,則c設(shè)點(diǎn)Px0,即m=e所以8a3c故選:C【變式7-1】3.(20·21下·南寧·開學(xué)考試)已知點(diǎn)F1?F2是雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的左?右焦點(diǎn),A.52,+∞ B.102,+∞ C.【答案】C【分析】由題意可知PF1⊥PF2,根據(jù)雙曲線的定義及PF1【詳解】若點(diǎn)P在雙曲線C的右支上,且滿足F1F2=2|OP|,則又因?yàn)镻F1≥3PF所以PF得2c2≤5a2所以雙曲線C離心率的取值范圍是1<e≤10故選:C.【點(diǎn)睛】求解雙曲線的離心率及離心率的取值范圍時(shí),先要根據(jù)題目條件找出等量關(guān)系,構(gòu)造出關(guān)于a,c的齊次式,然后求解ca【變式7-1】4.(20·21·全國(guó)·專題練習(xí))已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,過FA.1,3 B.1,5 C.1,3 【答案】B【分析】根據(jù)雙曲線的定義和MN=MF1,得到NF2=2a,進(jìn)而得到N【詳解】由雙曲線的定義得:MF因?yàn)镸N=所以MN?所以NF2=2a所以NF在△NF1F2中,因?yàn)镸N=MF由余弦定理得:2c2即e2所以1<e解得1<e<5故選:B【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵是由MN=MF題型8雙曲線對(duì)稱性的運(yùn)用【例題8】(22·23下·宜昌·階段練習(xí))已知F1,F(xiàn)2是雙曲線x2a2?y2b2=1a>0,b>0的左,右焦點(diǎn),經(jīng)過點(diǎn)F1且與x【答案】5【分析】由題意,根據(jù)雙曲線的對(duì)稱性得到點(diǎn)B也在雙曲線的漸近線上,且B在第一象限,從而得到Bc,bca,再α為直線BF1的傾斜角,且α∈【詳解】解:因?yàn)榻?jīng)過點(diǎn)F1且與x軸垂直的直線與雙曲線的一條漸近線相交于點(diǎn)A,且A在第三象限,四邊形F所以由雙曲線的對(duì)稱性可知點(diǎn)B也在雙曲線的漸近線上,且B在第一象限,因?yàn)锳F1⊥x,所以B因?yàn)棣翞橹本€BF1的傾斜角,且所以在Rt△BF1F2則1<b2a<3,即即5<e2<13所以該雙曲線離心率的取值范圍是5,故答案為:5【變式8-1】1.(22·23·合肥·模擬預(yù)測(cè))設(shè)點(diǎn)F為雙曲線C:x2m+1?y【答案】3【分析】先根據(jù)雙曲線的對(duì)稱性得四邊形AFBF2為平行四邊形,再結(jié)合OP⊥OQ得△BFF2為直角三角形,設(shè)直線AB傾斜角為【詳解】設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為F2,根據(jù)雙曲線方程知,c2=(m+1)+(3?m)=4因?yàn)橹本€過原點(diǎn),由對(duì)稱性,原點(diǎn)O平分線段AB,又原點(diǎn)O平分線段F2,所以四邊形AFB在△ABF和△ABF2中,分別有中位線,OP∥BF,因?yàn)镺P⊥OQ,所以AF⊥BF,所以四邊形AFBF2為矩形,不妨設(shè)B在第一象限,設(shè)直線AB傾斜角為2θ,則2θ∈π3,在Rt△BFF2中可得:所以e=c因?yàn)?θ∈π3,又fθ=1所以e=1故答案為:3
【變式8-1】2.(22·23下·通化·一模)已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0【答案】(【分析】PF1與y軸交點(diǎn)Q,連接QF2,由雙曲線的定義和對(duì)稱性,結(jié)合已知條件得QF【詳解】設(shè)PF1與y軸交點(diǎn)Q,連接QF又∵∠PF2F1=3∠P又∵PF1?在Rt△QOF1中,QF1由∠PF2F1=3∠P∴cos∠PF1F綜上,e∈(2故答案為:(2【變式8-1】3.(22·23上·期末)已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1a>0,b>0的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F2A.1,102 C.1,5 D.【答案】B【分析】方法一:設(shè)PF1=m,PF2=n,易知四邊形PF1Q方法二:易知四邊形PF1QF2為矩形,結(jié)合已知不等式可求得2≤PF1PF2≤3,設(shè)∠PF2F1=θ【詳解】方法一:設(shè)PF1=m由題意知:OP=OQ=OF2=由2QF1≤PF1由雙曲線定義知:m?n=2a…①;由勾股定理可得:m2①式平方與②式相減得:?2mn=4a2?4由②③得:4c22令x=mn∈∵y=x+1x在2,3上單調(diào)遞增,∴y∈5解得:52≤e2≤5即雙曲線C離心率的取值范圍為102方法二:如圖所示,由對(duì)稱性可知:四邊形PF∵OP=OF2=1∵QF1=PF2∴2≤P設(shè)∠PF2F∵PF1∴PF1∵2≤tanθ≤3,∴π∴y=2sinθ?π4∴當(dāng)tanθ=2時(shí),sinθ=255當(dāng)tanθ=3時(shí),sinθ=31010∴雙曲線C的離心率的取值范圍為102故選:B.題型9通徑相關(guān)【方法總結(jié)】雙曲線的通徑為2【例題9】(23·24上·咸陽·階段練習(xí))過雙曲線x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)A.1,2 B.2,2+2 C.【答案】D【分析】根據(jù)雙曲線的性質(zhì)求出A,B,D的坐標(biāo),寫出向量DA,DB,根據(jù)【詳解】設(shè)雙曲線x2a2令x=?c,得y=±b可設(shè)A由對(duì)稱性,不妨設(shè)D(0,b),可得DA=?c,b由題意知A,D,B三點(diǎn)不共線,所以∠ADB為鈍角?DA即為c2將b2=c由e=ca,可得又e>1,解得e2>2+2綜上,離心率的取值范圍為(2+故選:D.【變式9-1】1.(22·23上·期末)雙曲線C:x2a2?y2b2=1a>0,b>0的左右焦點(diǎn)分別為FA.1,2 B.1,2+1 C.2【答案】B【分析】當(dāng)PF2⊥F1F2時(shí),PF2=b【詳解】當(dāng)PF2⊥因?yàn)椤鱌F1F2為鈍角等腰三角形,則PF即2ac>b2=c2?a故選:B.【變式9-1】2.(21·22上·恩施·開學(xué)考試)雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的左頂點(diǎn)為A,右焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)A的直線交雙曲線A.1<e<2 B.1<e<32 C.32【答案】B【分析】設(shè)雙曲線半焦距c,再根據(jù)給定條件求出|BF|長(zhǎng),列出不等式即可得解.【詳解】設(shè)雙曲線半焦距為c,因BF⊥AF,則由x=cx2a2?于是得a+c>2?b2a,即a+c>2?c2?a所以雙曲線離心率e的取值范圍是1<e<3故選:B【變式9-1】3.(22·23上·張掖·階段練習(xí))過雙曲線x2a2【答案】1,【分析】根據(jù)直線與雙曲線相交的情形,分兩種情況討論:直線l與雙曲線兩支或者左支交于A,B兩點(diǎn),分別分析弦長(zhǎng)與2a和通徑的大小關(guān)系,列出不等式,再將b2代為c【詳解】解:由題知過F1做x軸垂線交雙曲線于G,H將x=?c代入x2G?c,∴GH由圖可知GH是直線與雙曲線左支相交時(shí)最短的弦長(zhǎng),當(dāng)過左焦點(diǎn)的直線繞左焦點(diǎn)旋轉(zhuǎn)至與雙曲線兩支交于A,B兩點(diǎn)時(shí),如圖所示若滿足直線有且僅有兩條,只需AB小于GH,且AB大于2a即可,即AB=4b>2a即2b>a2a<b兩邊同時(shí)平方,將c2?a即可得e>5故e>5將過左焦點(diǎn)的直線繼續(xù)繞左焦點(diǎn)旋轉(zhuǎn)至與雙曲線左支交于A,B兩點(diǎn)時(shí)如圖所示,此時(shí)只需AB大于GH,且AB小于2a即可,即AB=4b<2a即2b<a2a>b兩邊同時(shí)平方,將c2?a即可得e<5∵e>1,故1<e<5綜上,1<e<52或故答案為:1,【變式9-1】4.(22·23上·鎮(zhèn)江·期末)過雙曲線x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的左焦點(diǎn)F【答案】(1,【分析】求出直線l垂直于x軸時(shí)線段AB長(zhǎng),再根據(jù)這樣的直線有且僅有兩條列出不等式,求出ba【詳解】令雙曲線半焦距為c,則F(?c,0),由x=?cx2a2?y2由于過左焦點(diǎn)F作直線l與雙曲線交A,B兩點(diǎn),使得AB=3b則當(dāng)直線l與雙曲線兩支相交時(shí),3b>2a2b2a>3b當(dāng)直線l與雙曲線左支相交于兩點(diǎn)時(shí),3b>2b2a2a>3b所以離心率e的取值范圍是(1,13故答案為:(1,【點(diǎn)睛】雙曲線的離心率是雙曲線最重要的幾何性質(zhì),求雙曲線的離心率(或離心率的取值范圍),常見有兩種方法:求出a,c,代入公式e=c②只需要根據(jù)一個(gè)條件得到關(guān)于a,b,c的齊次式,結(jié)合c2題型10由題目條件確定離心率取值范圍【例題10】(22·23·合肥·模擬預(yù)測(cè))雙曲線x2a2?y2b2=1(a>2,b>0)的焦距為2cc>0,已知點(diǎn)Aa,0,B0,b,點(diǎn)2,0到直線A.22,2 B.52,5【答案】B【分析】首先表示出直線AB的方程,利用距離公式表示出d1,d2,依題意可得2abc≥45c,再根據(jù)a【詳解】依題意直線AB:xa+yb=1所以d1=2b?ab所以d1+d即25c2?a2又e>1,所以e∈5故選:B【變式10-1】1.(22·23下·溫州·模擬預(yù)測(cè))設(shè)過原點(diǎn)且傾斜角為60°的直線與雙曲線C:x2a2?y2bA.(1,7) B.(2,7) C.(2,7)【答案】D【分析】首先得出直線AB的方程,與雙曲線方程聯(lián)立得出點(diǎn)A和B的坐標(biāo),并得出不等式關(guān)系b2>3a2,再表示出S△ABF【詳解】不妨設(shè)F是雙曲線C的左焦點(diǎn),由題可知,直線AB的方程為y=3由y=3xx2a所以yA=?3因?yàn)镾△ABF=12×所以3abc所以bb2?3又因?yàn)閎2>3a所以2<c故選:D.【變式10-1】2.(22·23下·開封·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的實(shí)軸為A1A2A.1,5 B.52,+∞ C.【答案】C【分析】根據(jù)題意得到a,b的關(guān)系式,然后由雙曲線離心率的公式以及范圍即可得到結(jié)果.【詳解】依題意,A1當(dāng)P在y軸左側(cè),則在A1A2上任一點(diǎn)Q當(dāng)P在y軸右側(cè),則在A1A2上任一點(diǎn)Q當(dāng)P在y軸上,則在A1A2上任一點(diǎn)Q因?yàn)閷?duì)A1A2上任意一點(diǎn)P,在A所以12A1A2所以1<e=c即e∈1,故選;C.【變式10-1】3.(22·23下·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0),點(diǎn)B的坐標(biāo)為A.1,5+12 B.5+12,+【答案】A【分析】根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式,結(jié)合一元二次不等式的性質(zhì)、雙曲線離心率公式進(jìn)行求解即可.【詳解】設(shè)Px,y,PB由x2a2化簡(jiǎn),得c2則有Δ=4解得1?52≤e≤1+故選:A【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:一般求雙曲線的離心率的方法是:根據(jù)已知的等式或不等式,構(gòu)造關(guān)于a,b,c中任意兩個(gè)量的雙齊次方程或不等式,再結(jié)合雙曲線的離心率大于1進(jìn)行求解即可.【變式10-1】4.(22·23上·濟(jì)南·階段練習(xí))已知雙曲線E:x2a2?y2b2=1a>0,b>0的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過F2作圓O:xA.2,+∞ C.2,6 【答案】D【分析】連接OT,PF1,推出TF2=b,cos∠OF2T=bc,P【詳解】解:連接OT,PF設(shè)F2c,0(c為雙曲線在直角三角形TOF2中,OT=a則TF2=OF所以PF在△PF1F所以PF所以PF所以b>a,又PF所以b2所以a<b<3a,所以a2所以a2所以2<c故選:D.【變式10-1】5.(22·23上·南京·階段練習(xí))已知F為雙曲線x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的左焦點(diǎn),直線lA.1,2 B.1,2 C.1,2 D.【答案】D【分析】分別討論經(jīng)過焦點(diǎn)F的直線與雙曲線的交點(diǎn)在同一支上和直線與雙曲線的交點(diǎn)在兩支上這兩種情況,列出不等式,計(jì)算即可得到范圍.【詳解】①當(dāng)經(jīng)過焦點(diǎn)F的直線與雙曲線的交點(diǎn)在同一支上,可得雙曲線的通徑最小,設(shè)雙曲線x2a2?y2b當(dāng)直線AB斜率不存在時(shí),直線AB的方程為x=?c,可得y=±bcAB=當(dāng)直線AB斜率存在時(shí),設(shè)直線AB的方程為y=k聯(lián)立y=kx+cx2a2x1由Δ=2a2c所以AB=2a所以當(dāng)直線AB與x軸垂直時(shí),AB的長(zhǎng)最小,即最小值為2②當(dāng)直線與雙曲線的交點(diǎn)在兩支上,可得當(dāng)直線的斜率為0時(shí),AB最小為2a由①②及題意可得2a≥2b2a,即為a2故選:D.【變式10-1】6.(22·23下·閔行·階段練習(xí))已知雙曲線C:x2a2?【答案】1,【分析】設(shè)P(x,y),根據(jù)兩點(diǎn)距離公式結(jié)合x2a2?y2b2=1【詳解】設(shè)P(x,y),|PB|≥b?x由x2整理得c2b2y2則Δ=4解得1?52≤e≤1+5則C的離心率取值范圍是1,5故答案為:1,5題型11聯(lián)立求點(diǎn)坐標(biāo)型【例題11】(22·23上·揚(yáng)州·期中)過雙曲線Γ:x2a2?y2b2=1a>0,b>0的左焦點(diǎn)F1的動(dòng)直線l與Γ【答案】5【分析】由題可設(shè)l為x=my?c,Ax1,y1,Bx2,y2,聯(lián)立l與雙曲線的方程可得y1y2【詳解】依題意知直線l的斜率不為0,設(shè)l的方程為x=my?c,聯(lián)立x=my?cx2a2?設(shè)Ax1,y1,Bx2由AF2⊥B故x1?cx整理得m2將y1y2、y則m2+1b4=4∴c4+a4?6a2又∵e>1,∴1<e2≤又A、B在左支且l過F1,∴y1y2<0∴m2+1=4即4a2<b2=c綜上:5<e≤1+2,即故答案為:5,1+【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵在于根據(jù)直線l方程x=my?c里面m的范圍,得到關(guān)于a、b、c的不等式,從而求得離心率的范圍.【變式11-1】1.(22·23上·舟山·期末)已知曲線C1方程:x2+ky2=1(2≤k≤3),曲線C2方程:tx【答案】2【分析】根據(jù)題意分析可得C1與C2的交點(diǎn)均在y=±t?1k?1x【詳解】聯(lián)立C1,C2的方程∵2≤k≤3,3≤t≤4,則k?1∈1,2∴y=±t?1k?1x又∵曲線C3為焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線,設(shè)雙曲線的漸近線為y=±bax故雙曲線的離心率e=c∵k?1∈1,2,t?1∈2,3,則1∴e=1+故答案為:2,2【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:雙曲線離心率(離心率范圍)的求法:雙曲線的離心率或離心率的范圍,關(guān)鍵是根據(jù)已知條件確定a,b,c的等量關(guān)系或不等關(guān)系,然后把b用a,c代換,求ca【變式11-1】2.(20·21下·玉林·模擬預(yù)測(cè))過雙曲線C:x2A.(2,+∞) B.(3,+∞) C.(2,+∞) D.(3,+∞)【答案】A【分析】依題意求出雙曲線的漸近線方程與右焦點(diǎn)坐標(biāo),不妨設(shè)過右焦點(diǎn)F(c,0)與雙曲線的一條漸近線垂直的直線方程為y=?ab(x?c),與另一焦點(diǎn)聯(lián)立求交點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)交點(diǎn)在第二象限,即可得到a【詳解】解:由題意雙曲線C:x2a2?y不妨設(shè)過右焦點(diǎn)F(c,0)與雙曲線的一條漸近線垂直的直線方程為y=?與y=?bax聯(lián)立得?bax=?ab(x?c),所以x=a2ca2?b2,y=?abca2?b2,所以交點(diǎn)坐標(biāo)為故選:A【變式11-1】3.(20·21下·吳忠·模擬預(yù)測(cè))已知l1,l2是雙曲線T:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的兩條漸近線,直線l經(jīng)過T的右焦點(diǎn)F,且l//l1,lA.[2,3] B.[2,3] C.【答案】B【分析】首先根據(jù)直線平行,可設(shè)直線l的方程,通過聯(lián)立得點(diǎn)M,Q的橫坐標(biāo),求出|FM||FQ|的表達(dá)式,從而可解不等式組得到e【詳解】由題意可知,F(xiàn)(c,0),不妨記l1:y=b由l//l1且l經(jīng)過T的右焦點(diǎn)F可得l與l2的方程聯(lián)立可解得x與T:x2a所以|FM||FQ|解得e2∈[2,3],故選:B.【點(diǎn)睛】雙曲線的離心率是雙曲線最重要的幾何性質(zhì),求雙曲線的離心率(或離心率的取值范圍),常見有兩種方法:①求出a,c,代入公式e=c②只需要根據(jù)一個(gè)條件得到關(guān)于a,b,c的齊次式,結(jié)合b2=c2-a2轉(zhuǎn)化為a,c的齊次式,然后等式(不等式)兩邊分別除以a或a2轉(zhuǎn)化為關(guān)于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范圍).【變式11-1】4.(22·23上·成都·期中)如圖,已知梯形ABCD中,AB=2|CD|,點(diǎn)E在線段AC上且AE=λEC,雙曲線過C,D,E三點(diǎn),且以A,B為焦點(diǎn).當(dāng)2【答案】[【分析】建立平面直角坐標(biāo)系,寫出對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)點(diǎn)C,E滿足雙曲線方程,建立雙曲線離心率與參數(shù)λ之間的函數(shù)關(guān)系,進(jìn)而求其值域即可.【詳解】以AB所在直線為x軸、線段AB的中點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系,如下所示:設(shè)過點(diǎn)C,D,E三點(diǎn)的雙曲線方程為:x2根據(jù)題意可得:A?c,0,Bc,0,設(shè)C,E則AE=由AE=λEC可得:m+c=λc因?yàn)辄c(diǎn)C,E的坐標(biāo)都滿足雙曲線方程,故可得:c24a2?整理化簡(jiǎn)可得:λ?22c2整理得:e2=2λ+1故可得e2∈[7,10故答案為:[7【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題考查雙曲線離心率的求解,解決問題的關(guān)鍵是根據(jù)題意,建立離心率與參數(shù)λ之間的關(guān)系,同時(shí)要注意計(jì)算的準(zhǔn)確度,屬中檔題.【變式11-1】5.(20·21下·蘇州·階段練習(xí))已知雙曲線C:x24?y2b2=1(b>0),若在直線l:x+y+2=0【答案】(1,6【分析】由題意,設(shè)切線方程,然后與雙曲線方程聯(lián)立,得關(guān)于x的一元二次方程,根據(jù)Δ=0,化簡(jiǎn)得關(guān)于k的一元二次方程,由韋達(dá)定理得k1k2=?1,化簡(jiǎn)以后得關(guān)于m的方程,利用【詳解】設(shè)過點(diǎn)P(m,n)且與雙曲線相切的直線方程為y=k(x?m)+n,n=?m?2,由y=k(x?m)+nb2x即為(bΔ=64(化簡(jiǎn)可得(b即(m2?4)k2即為(m+2)2+b2=4?m2,即為m2+4m+4+所以雙曲線的離心率e=1+b2故答案為:(1,6【點(diǎn)睛】雙曲線的離心率是雙曲線最重要的幾何性質(zhì),求雙曲線的離心率(或離心率的取值范圍),常見有兩種方法:①求出a,c,代入公式e=c②只需要根據(jù)一個(gè)條件得到關(guān)于a,b,c的齊次式,結(jié)合b2=c2?a2轉(zhuǎn)化為a,c的齊次式,然后等式(不等式)兩邊分別除以a或a題型12向量相關(guān)【例題12】(22·23上·階段練習(xí))已知F是雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn),直線【答案】3【分析】先聯(lián)立方程根據(jù)交點(diǎn)個(gè)數(shù)可得e>324【詳解】聯(lián)立方程x2a所以8b2?a2設(shè)AxA,取雙曲線的左焦點(diǎn)為F',連結(jié)AF'由F'?c,0,F∵∠AFB≥90°,則∴F'A即9a2c2?綜上可得:32故雙曲線C的離心率的取值范圍是32故答案為:32【變式12-1】1.(22·23上·湖州·期中)過雙曲線x2a2?y2b【答案】(1,【分析】設(shè)點(diǎn)P(x0,【詳解】因?yàn)殡p曲線x2a2即y=±bax,設(shè)點(diǎn)P(聯(lián)立方程組y?y0=?同理可得:N(b所以O(shè)M·因?yàn)閤02a所以O(shè)M·ON=所以b2a2≤1所以雙曲線離心率的取值范圍為(1,6故答案為:(1,6【變式12-1】2.(18·19·二模)已知雙曲線E:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的右頂點(diǎn)為A,拋物線C:yA.1,2 B.1,233 C.2,+【答案】B【分析】求出雙曲線的右頂點(diǎn)和漸近線方程,拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo),可設(shè)Pm,bam,根據(jù)向量的數(shù)量積為【詳解】雙曲線E:x2a2?拋物線C:y2=12ax設(shè)Pm,bam,則由PA?PF=0整理可得:1+b∴Δ∴a∴3c則:e=c由e>1可得:e∈1,故選:B.【變式12-1】3.(22·23下·階段練習(xí))已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0),F為雙曲線的右焦點(diǎn),過點(diǎn)F作漸近線的垂線A.3,+∞ C.2,3 【答案】C【分析】設(shè)∠MOF=θ,根據(jù)NM=λMFλ≥2列式,根據(jù)λ【詳解】依題意可知M在第一象限,N在第二象限,F(xiàn)c,0到漸近線bx?ay=0的距離為bc即MF=b,設(shè)∠MOF=θ,則tanθ=b由NM=λMFλ≥2故2abb2?∴1<b故選:C【變式12-1】4.(21·22·專題練習(xí))已知雙曲線C:y2a2?x2b2A.1,3 B.1,3 C.3,+∞【答案】B【分析】根據(jù)平面向量加法的幾何意義,結(jié)合平面向量數(shù)量積的運(yùn)算性質(zhì)、雙曲線的離心率公式進(jìn)行求解即可.【詳解】設(shè)Px利用向量加法法則知PF1即4PO故4x設(shè)F1則PFx0由①②得4c2?4又b2=c2?a2而雙曲線離心率的值大于1,故選:B【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:利用平面向量加法的幾何意義是解題的關(guān)鍵【變式12-1】5.(22·23上·涼山·期末)已知橢圓C1和雙曲線C2有相同的焦點(diǎn)F1和F2,設(shè)C1和C2的離心率分別為e1,e2,P為兩曲線的一個(gè)公共點(diǎn),且【答案】(【分析】根據(jù)向量的減法運(yùn)算得出PO=c,從而得出∠F1PF2=90°,利用橢圓、雙曲線的定義以及離心率的公式,求得e【詳解】設(shè)橢圓C1:x2a12F1(?c,0),F(xiàn)2(c,0)為C1與C由PF1?PF2=2所以O(shè)F1=P為兩曲線的一個(gè)公共點(diǎn),設(shè)|PF1|=m則m2+n2=4②2+③2得,2m2+2所以2c2=又因?yàn)閑1=ca1,e所以④化為1e12因?yàn)閑2∈2,5又因?yàn)?e所以15<2?1所以59<e12<2故答案為:(題型13雙曲線與圓相關(guān)【例題13】(23·24上·太原·期末)已知雙曲線E:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F2,過F2【答案】(【分析】由題知OT=a,OF2=c,TF2=b,cos∠OF【詳解】解:如圖,因?yàn)檫^F2作圓O:x2所以O(shè)T⊥TF2,所以,在Rt△OTF2中,OT=a,OF因?yàn)椋娱L(zhǎng)F2T交雙曲線E的左支于點(diǎn)所以PF2?所以,在△PF1F2中,所以b>a,即ba>1因?yàn)镻F2>32T所以e=1+綜上,雙曲線E離心率的取值范圍是(故答案為:(【變式13-1】1.(22·23上·成都·階段練習(xí))已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為F,以F為圓心,a為半徑作圓F,圓F與雙曲線【答案】1,【分析】畫出圖象,根據(jù)180°>∠MFN≥60°列不等式,化簡(jiǎn)后求得離心率的取值范圍.【詳解】設(shè)D是線段MN的中點(diǎn),則FD⊥MN,右焦點(diǎn)Fc,0到漸近線bx?ay=0的距離是FDFM=FN=a,由于180°>∠MFN≥60°所以0<cos∠MFD≤32所以e=c故答案為:1,【變式13-1】2.(23·24上·沙坪壩·階段練習(xí))已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1a>0,b>0,A.1,2 B.1,2 C.2,+∞ 【答案】A【分析】由題意可得雙曲線的一條漸近線與直線bx?ay+4a=0,利用平行線間的距離公式求出它們之間的距離d,則由題意可得d≥22【詳解】雙曲線C:x2a2?則直線bx?ay+4a=0與直線bx?ay=0的距離為d=4a因?yàn)辄c(diǎn)M(x0,且圓(x?x0)所以d≥22,即4ac≥2因?yàn)閑>1,所以雙曲線的離心率的取值范圍為(1,2故選:A.【變式13-1】3.(22·23·福州·模擬預(yù)測(cè))已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1(a>0,b>0),F為左焦點(diǎn),A1,A2分別為左?左頂點(diǎn),A.1,3 B.3,+∞ C.5【答案】D【分析】由題意可推出∠FPF1=90°,設(shè)|OB|=t,由勾股定理可得2t2+2at+a【詳解】設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為F1,則OP則∠FPF
P為C右支上的點(diǎn),取PF的中點(diǎn)為B,連接OB,則OB⊥PF,設(shè)|OB|=t,則|PF1|=2t在Rt△FPF1即2t又直線PF與以線段A1A2設(shè)f(t)=2t2+2at+則需使f(a)=2a2+2即雙曲線離心率的范圍為1<e<5即C的離心率的取值范圍為1,5故選:D【變式13-1】4.(22·23·模擬預(yù)測(cè))已知P為雙曲線C:y2a2?x2A.(1,2] B.(1,3] C.【答案】A【分析】由題可得0<∠AOB≤π2,進(jìn)而可得【詳解】雙曲線C的兩條漸近線方程為y=±abx則A,B兩點(diǎn)始終位于x軸同側(cè),則0<∠AOB≤π2,故ab≥1,即a≥b,即a2所以雙曲線離心率的取值范圍為(1,2故選:A.【變式13-1】5.(22·23·黔東南·三模)已知F1,F(xiàn)2分別是雙曲線C:x2aA.1,2 B.1,2 C.2,+∞【答案】A【分析】求得F2到bx?ay=0的距離為d=b及OP=a,根據(jù)cos∠PO【詳解】由題意,雙曲線C:x2a則其中一條漸近線方程為y=ba可得F2到漸近線bx?ay=0的距離為d=bcb2+設(shè)PF1=tPF因?yàn)閏os∠POF1整理得3a2+解得:?2又因?yàn)閑>1,所以雙曲線C的離心率的取值范圍是1,2故選:A.【變式13-1】6.(22·23上·周口·階段練習(xí))已知F1,F2分別是雙曲線C:x2aA.[2,+∞) B.(2,+【答案】C【分析】根據(jù)已知條件求得關(guān)于a,c的不等關(guān)系式,由此求得雙曲線離心率的取值范圍.【詳解】根據(jù)對(duì)稱性,不妨設(shè)直線l的方程為y=b則F2(c,0)到直線l的距高設(shè)F2F2'與直線l交于點(diǎn)M,則M是線段又O是線段F1F2的中點(diǎn),所以F因?yàn)橐訤1F2'為直徑的圓與直線l有公共點(diǎn),故a2≥c2?故選:C【變式13-1】7.(23·24上·階段練習(xí))已知雙曲線C:x2a2?yA.?74,2 B.2,4 C.7【答案】B【分析】由OB?OD=?2結(jié)合圓的相交弦定理得ac=2【詳解】設(shè)雙曲線C的半焦距為c,∵OB?OD=?2由圓的相交弦定理知,ac=OA又圓M的半徑r=a+c2,∴∴94≤a2+2ac+∴5ac≤a2+c2故選:B.題型14雙曲線與內(nèi)切圓相關(guān)【例題14】(22·23上·楊浦·期末)已知F1、F2分別為雙曲線x2a2?y2b2=1a>0,b>0的左、右焦點(diǎn),過F2的直線與雙曲線的右支交于A、B兩點(diǎn),記△AF1【答案】1,【分析】設(shè)圓O1切AF1、AF2、F1F2分別于點(diǎn)M、N、G,推導(dǎo)出【詳解】設(shè)△AF1F2、△BF設(shè)圓O1切AF1、AF2、F1F過F2的直線與雙曲線的右支交于A、B由切線長(zhǎng)定理可得AM=AN,F(xiàn)1所以,A=F2N+F2G故點(diǎn)O1的橫坐標(biāo)也為a,同理可知點(diǎn)O2的橫坐標(biāo)為a,故故圓O1和圓O2均與x軸相切于Ga,0,圓O在△O1O2F∴∠GO1F2=∠所以,O1GO所以F2即c?a2=r1?r2,所以,c?a因此,e=c故答案為:1,3【變式14-1】1.(22·23上·溫州·期中)已知P是雙曲線x2a2?y2b2=1(a,b>0)【答案】(【分析】由雙曲線的性質(zhì)得內(nèi)切圓圓心坐標(biāo),再列式求解,【詳解】設(shè)P在第一象限,作圖如下,切點(diǎn)M(x由題意得PF即2a=(c+x0)?(c?x0),所以x0由于kOI<k漸近線,即c2故答案為:(【變式14-1】2.(22·23上·云南·期末)已知點(diǎn)P為雙曲線x2a2?y2bA.1,3 B.C.1,23 D.【答案】D【分析】根據(jù)條件和面積公式得出a,c的關(guān)系,從而得出離心率的范圍.【詳解】設(shè)△PF則S△IP因?yàn)镾△IP所以PF由雙曲線的定義可知PF所以2a≥33?2c,即a≥所以雙曲線的離心率的取值范圍是1,3故選:D【變式14-1】3.(24·25上·成都·階段練習(xí))雙曲線H:x2a2?y2b2=1(a,b>0)其左、右焦點(diǎn)分別為【答案】5【分析】設(shè)△F1PF2內(nèi)切圓C與△F1PF【詳解】設(shè)△F1PF2內(nèi)切圓C與△且F1所以Rt△CMF2?Rt所以∠CF2M=60°因?yàn)镕1M由雙曲線的定義可知,PF1?即2c?r3?過點(diǎn)P作PH⊥x軸于點(diǎn)H,設(shè)Px則xP由雙曲線的焦半徑公式可得:PF則PF2=c2則e+11?e2≥6則雙曲線H的離心率的取值范圍為54故答案為:54【變式14-1】4.(21·22下·浙江·開學(xué)考試)已知F1、F2分別為雙曲線x2a2?y2b2=1a>0,b>0的左、右焦點(diǎn),過F2的直線與雙曲線的右支交于A【答案】1,3【分析】設(shè)圓O1切AF1、AF2、F1F2分別于點(diǎn)M、N、G,推導(dǎo)出【詳解】設(shè)△AF1F2、△BF設(shè)圓O1切AF1、AF2、F1F過F2的直線與雙曲線的右支交于A、B由切線長(zhǎng)定理可得AM=AN,F(xiàn)1所以,A=F2N+F2G故點(diǎn)O1的橫坐標(biāo)也為a,同理可知點(diǎn)O2的橫坐標(biāo)為a,故故圓O1和圓O2均與x軸相切于Ga,0,圓O在△O1O2F∴∠GO1F2=∠所以,O1GO所以F2即c?a2=r1?r2,所以,c?a因此,e=c故答案為:1,3.題型15雙曲線與角平分線相關(guān)【例題15】(19·20下·安徽·期末)已知雙曲線x2a2?y2bA.(1,2] B.2,2 C.2【答案】B【分析】根據(jù)題目條件得:π4≤θ【詳解】∵π2∴,1≤tan∴1≤ba≤3,∴1≤e∴2≤e≤2故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查雙曲線離心率的知識(shí)點(diǎn),屬于常見的基礎(chǔ)題型.【變式15-1】1.(22·23下·張家界·期中)已知雙曲線C:x2a2?y2b2=1a>0,b>0的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,離心率為5,點(diǎn)A是雙曲線上的任意一點(diǎn),滿足A【答案】35或【分析】由題可得c=5a,對(duì)點(diǎn)A的位置進(jìn)行分類討論,利用勾股定理以及雙曲線的定義可求得AF1,利用角平分線的性質(zhì)可求得【詳解】如下圖所示:因?yàn)殡p曲線C的離心率為e=ca=5,則c=5a若點(diǎn)A在右支上,且AF1⊥AF2因?yàn)椤螦F1F2的平分線與AF2相交于點(diǎn)B,由角平分線的性質(zhì)可知,點(diǎn)此時(shí),S△B若點(diǎn)A在左支上,同理可求得AF1=6a綜上所述,S△BF1故答案為:35或4【變式15-1】2.(20·21上·武漢·期末)已知F1,F(xiàn)2分別是雙曲線x2a2?y2b2=1A.1,2 B.2,32 【答案】B【分析】延長(zhǎng)F2A交PF1于點(diǎn)Q,根據(jù)
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