题型一 双曲线的渐近线问题
例1 (2013·课标全国Ⅰ)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为________.
破题切入点 根据双曲线的离心率求出a和b的比例关系,进而求出渐近线.
答案 y=±x
解析 由e==知,a=2k,c=k,k∈(0,+∞),
由b2=c2-a2=k2,知b=k.所以=.
即渐近线方程为y=±x.
题型二 双曲线的离心率问题
例2 已知O为坐标原点,双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,以OF为直径作圆与双曲线的渐近线交于异于原点的两点A,B,若(+)·=0,则双曲线的离心率e为________.
破题切入点 数形结合,画出合适图形,找出a,b间的关系.
答案
解析 如图,设OF的中点为T,由(+)·=0可知AT⊥OF,
又A在以OF为直径的圆上,∴A,
又A在直线y=x上,∴a=b,∴e=.
题型三 双曲线的渐近线与离心率综合问题
例3 已知A(1,2),B(-1,2),动点P满足⊥.若双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线与动点P的轨迹没有公共点,则双曲线离心率的取值范围是________.
破题切入点 先由直接法确定点P的轨迹(为一个圆),再由渐近线与该轨迹无公共点得到不等关系,进一步列出关于离心率e的不等式进行求解.
答案 (1,2)
解析 设P(x,y),由题设条件,
得动点P的轨迹为(x-1)(x+1)+(y-2)·(y-2)=0,
即x2+(y-2)2=1,它是以(0,2)为圆心,1为半径的圆.
又双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,即bx±ay=0,
由题意,可得>1,即>1,
所以e=<2,
又e>1,故11的条件,常用到数形结合.
(2)在求双曲线的渐近线方程时要掌握其简易求法.由y=±x±=0-=0,所以可以把标准方程-=1(a>0,b>0)中的“1”用“0”替换即可得出渐近线方程.双曲线的离心率是描述双曲线“张口”大小的一个数据,由于==,当e逐渐增大时,的值就逐渐增大,双曲线的“张口”就逐渐增大.
1.已知双曲线-=1(a>0,b>0)以及双曲线-=1的渐近线将第一象限三等分,则双曲线-=1的离心率为________.
答案 2或
解析 由题意,可知双曲线-=1的渐近线的倾斜角为30°或60°,则=或.
则e===
= =或2.
2.已知双曲线C:-=1 (a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,过F2作双曲线C的一条渐近线的垂线,垂足为H,若F2H的中点M在双曲线C上,则双曲线C的离心率为________.
答案
解析 取双曲线的渐近线y=x,则过F2与渐近线垂直的直线方程为y=-(x-c),可解得点H的坐标为,则F2H的中点M的坐标为,代入双曲线方程-=1可得-=1,整理得c2=2a2,即可得e==.
3.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线均和圆C:x2+y2-6x+5=0相切,且双曲线的右焦点为圆C的圆心,则该双曲线的方程为________.
答案 -=1
解析 ∵双曲线-=1的渐近线方程为y=±x,
圆C的标准方程为(x-3)2+y2=4,
∴圆心为C(3,0).
又渐近线方程与圆C相切,
即直线bx-ay=0与圆C相切,
∴=2,∴5b2=4a2.①
又∵-=1的右焦点F2(,0)为圆心C(3,0),
∴a2+b2=9.②
由①②得a2=5,b2=4.
∴双曲线的标准方程为-=1.
4.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),若双曲线上存在点P使=,则该双曲线的离心率的取值范围是________.
答案 (1,+1)
解析 根据正弦定理得=,
由=,
可得=,即==e,
所以PF1=ePF2.
因为e>1,
所以PF1>PF2,点P在双曲线的右支上.
又PF1-PF2=ePF2-PF2=PF2(e-1)=2a,
解得PF2=.
因为PF2>c-a(不等式两边不能取等号,否则题中的分式中的分母为0,无意义),
所以>c-a,即>e-1,
即(e-1)2<2,解得e<+1.
又e>1,所以e∈(1,+1).
5.(2014·湖北)已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且∠F1PF2=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为________.
答案
解析 设PF1=r1,PF2=r2(r1>r2),
F1F2=2c,椭圆长半轴长为a1,双曲线实半轴长为a2,椭圆、双曲线的离心率分别为e1,e2,
由(2c)2=r+r-2r1r2cos ,
得4c2=r+r-r1r2.
由得
所以+==.
令m===
=,
当=时,mmax=,
所以()max=,
即+的最大值为.
6.(2014·山东改编)已知a>b>0,椭圆C1的方程为+=1,双曲线C2的方程为-=1,C1与C2的离心率之积为,则C2的渐近线方程为________.
答案 x±y=0
解析 由题意知e1=,e2=,
∴e1·e2=·==.
又∵a2=b2+c,c=a2+b2,
∴c=a2-b2,
∴==1-()4,
即1-()4=,
解得=±,∴=.
令-=0,解得bx±ay=0,
∴x±y=0.