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復(fù)習(xí)專題04 雙曲線15種常見考法歸類-【寒假自學(xué)課】2024年高二數(shù)學(xué)寒假提升學(xué)與練(蘇教版2019)(原卷版+解析版)

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復(fù)習(xí)專題04 雙曲線15種常見考法歸類-【寒假自學(xué)課】2024年高二數(shù)學(xué)寒假提升學(xué)與練(蘇教版2019)(原卷版+解析版)

資源簡介

專題04 雙曲線15種常見考法歸類
思維導(dǎo)圖
核心考點聚焦
考點一、求雙曲線的標準方程
考點二、雙曲線的焦點三角形
考點三、雙曲線定義的應(yīng)用
考點四、雙曲線的對稱性
考點五、與雙曲線有關(guān)的軌跡方程
考點六、雙曲線的離心率
(一)求雙曲線的離心率
(二)求雙曲線離心率的取值范圍
(三)由雙曲線的離心率求參數(shù)的取值范圍
考點七、與雙曲線的漸近線有關(guān)的問題
考點八、直線與雙曲線的位置關(guān)系
考點九、直線與雙曲線的弦長問題
考點十、直線與雙曲線的中點弦問題
考點十一、雙曲線中的向量問題
考點十二、雙曲線中參數(shù)范圍及最值問題
考點十三、雙曲線的定點、定值問題
考點十四、雙曲線的實際應(yīng)用
考點十五、雙曲線中的存在性(探索性)問題
知識點1 雙曲線的定義
把平面內(nèi)與兩個定點F1,F(xiàn)2的距離的差的絕對值等于非零常數(shù)(小于|F1F2|)的點的軌跡叫做雙曲線.這兩個定點叫做雙曲線的焦點,兩焦點間的距離叫做雙曲線的焦距.
注:1、集合語言表達式
雙曲線就是下列點的集合:.常數(shù)要小于兩個定點的距離.
2、對雙曲線定義中限制條件的理解
(1)當(dāng)||MF1|-|MF2||=2a>|F1F2|時,M的軌跡不存在.
(2)當(dāng)||MF1|-|MF2||=2a=|F1F2|時,M的軌跡是分別以F1,F(xiàn)2為端點的兩條射線.
(3)當(dāng)||MF1|-|MF2||=0,即|MF1|=|MF2|時,M的軌跡是線段F1F2的垂直平分線.
(4)若將定義中的絕對值去掉,其余條件不變,則動點的軌跡為雙曲線的一支.具體是哪一支,取決于與的大小.
①若,則,點的軌跡是靠近定點的那一支;
②若,則,點的軌跡是靠近定點的那一支.
知識點2 雙曲線的方程及簡單幾何性質(zhì)
標準方程 -=1 (a>0,b>0) -=1 (a>0,b>0)
性質(zhì) 圖形
焦點 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∈ y≤-a或 y≥a,x∈
對稱性 對稱軸:坐標軸;對稱中心:原點
頂點 A1(-a,0),A2(a,0) A1(0,-a),A2(0,a)
軸 實軸:線段A1A2,長:; 虛軸:線段B1B2,長:; 半實軸長:,半虛軸長:
離心率 e=∈(1,+∞)
漸近線 y=±x y=±x
知識點3 雙曲線的焦點三角形
雙曲線上的一點與兩焦點所構(gòu)成的三角形稱為焦點三角形.解決焦點三角形問題常利用雙曲線的定義和正弦定理、余弦定理.
以雙曲線上一點P(x0,y0)(y0≠0)和焦點F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)為頂點的△PF1F2中,若∠F1PF2=θ,則
(1)雙曲線的定義:
(2)余弦定理:=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cos θ.
(3)面積公式:S△PF1F2=|PF1||PF2|·sin θ,
重要結(jié)論:S△PF1F2=
推導(dǎo)過程:由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cos θ得
由三角形的面積公式可得
S△PF1F2=
=
知識點4 直線與雙曲線的位置關(guān)系
1、把直線與雙曲線的方程聯(lián)立成方程組,通過消元后化為ax2+bx+c=0的形式,在a≠0的情況下考察方程的判別式.
(1)Δ>0時,直線與雙曲線有兩個不同的公共點.
(2)Δ=0時,直線與雙曲線只有一個公共點.
(3)Δ<0時,直線與雙曲線沒有公共點.
當(dāng)a=0時,此時直線與雙曲線的漸近線平行,直線與雙曲線有一個公共點.
注:直線與雙曲線的關(guān)系中:一解不一定相切,相交不一定兩解,兩解不一定同支.
弦長公式
直線被雙曲線截得的弦長公式,設(shè)直線與橢圓交于,兩點,則
(為直線斜率)
3、通徑的定義:過焦點且垂直于實軸的直線與雙曲線相交于、兩點,則弦長.
1、雙曲線方程的辨識方法
將雙曲線的方程化為標準方程的形式,假如雙曲線的方程為+=1,則當(dāng)mn<0時,方程表示雙曲線.若則方程表示焦點在x軸上的雙曲線;若則方程表示焦點在y軸上的雙曲線.  
2、求雙曲線標準方程的步驟
(1)定位:是指確定與坐標系的相對位置,在標準方程的前提下,確定焦點位于哪條坐標軸上,以確定方程的形式.
(2)定量:是指確定a2,b2的數(shù)值,常由條件列方程組求解.
3、雙曲線標準方程的兩種求法
(1)定義法:根據(jù)雙曲線的定義得到相應(yīng)的a,b,c,再寫出雙曲線的標準方程.
(2)待定系數(shù)法:先設(shè)出雙曲線的標準方程-=1或-=1(a,b均為正數(shù)),然后根據(jù)條件求出待定的系數(shù)代入方程即可.
注:若焦點的位置不明確,應(yīng)注意分類討論,也可以設(shè)雙曲線方程為mx2+ny2=1的形式,注意標明條件mn<0.    
4、雙曲線漸近線的求法和設(shè)法
(1)若雙曲線方程為漸近線方程:
(2)若雙曲線方程為(,)漸近線方程:
(3)若漸近線方程為,則雙曲線方程可設(shè)為,
(4)若雙曲線與有公共漸近線,則雙曲線的方程可設(shè)為(,焦點在軸上,,焦點在軸上)
5、求雙曲線離心率的兩種方法
(1)直接法:若已知a,c可直接利用e=求解,若已知a,b,可利用e= 求解.
(2)方程法:若無法求出a,b,c的具體值,但根據(jù)條件可確定a,b,c之間的關(guān)系,可通過b2=c2-a2,將關(guān)系式轉(zhuǎn)化為關(guān)于a,c的齊次方程,借助于e=,轉(zhuǎn)化為關(guān)于e的n次方程求解.如若得到的是關(guān)于a,c的齊次方程pc2+q·ac+r·a2=0(p,q,r為常數(shù),且p≠0),則轉(zhuǎn)化為關(guān)于e的方程pe2+q·e+r=0求解.
6、直線和雙曲線的一些重要結(jié)論
(1)判斷直線與雙曲線的位置關(guān)系時,通常是將直線方程與雙曲線方程聯(lián)立方程組,方程組解的個數(shù)就是直線與雙曲線交點的個數(shù),聯(lián)立方程消去x或y中的一個后,得到的形如二次方程的式子中,要注意x2項或y2項系數(shù)是否為零的情況,否則容易漏解.
(2)直線y=kx+b與雙曲線相交所得的弦長d=·|x1-x2|= |y1-y2|.  
(3)雙曲線中點弦的斜率公式
設(shè)為雙曲線弦(不平行軸)的中點,則有
證明:設(shè),,則有, 兩式相減得:
整理得:,即,因為是弦的中點,
所以: , 所以
7、雙曲線的實際應(yīng)用
(1)雙曲線在實際生活中有著廣泛的應(yīng)用,解答該類問題的關(guān)鍵是從實際問題中挖掘出所有相關(guān)條件,將實際問題轉(zhuǎn)化為求雙曲線的標準方程的問題.
(2)利用雙曲線解決實際問題的基本步驟如下:
①建立適當(dāng)?shù)淖鴺讼担?br/>②求出雙曲線的標準方程.
③根據(jù)雙曲線的方程及定義解決實際應(yīng)用問題(注意實際意義).
考點剖析
考點一、求雙曲線的標準方程
1.雙曲線過點,且離心率為2,則該雙曲線的標準方程為( )
A. B. C. D.
2.已知雙曲線的右焦點為,一條漸近線方程為,則C的方程為( )
A. B.
C. D.
3.已知雙曲線過點,且與橢圓有公共焦點,則雙曲線的標準方程是( )
A. B.
C. D.
4.與雙曲線有相同漸近線,且與橢圓有共同焦點的雙曲線方程是( )
A. B. C. D.
5.已知雙曲線的左、右焦點分別為,,,P為C上一點,的中點為Q,為等邊三角形,則雙曲線C的方程為( ).
A. B.
C. D.
6.已知點分別是等軸雙曲線的左、右焦點,為坐標原點,點在雙曲線上,,的面積為8,則雙曲線的方程為( )
A. B. C. D.
考點二、雙曲線的焦點三角形
7.雙曲線上一點P到它的一個焦點的距離等于6,那么點P到另一個焦點的距離為( )
A.2 B.10 C.14 D.2或10
8.設(shè),是雙曲線C:的左、右焦點,過的直線與C的右支交于P,Q兩點,則( )
A.5 B.6 C.8 D.12
9.設(shè),分別是雙曲線的左、右焦點.若點P在雙曲線上,且,則_________,_________;
10.設(shè)雙曲線的左、右焦點分別為,,為雙曲線右支上一點,且,則的大小為__________.
11.若是雙曲線的左、右焦點,點在該雙曲線上,且是等腰三角形,則的周長是________.
12.已知點F1,F(xiàn)2分別是雙曲線=1的左、右焦點,若點P是雙曲線左支上的點,且,則△的面積為____.
13.已知分別是雙曲線的左、右焦點,P是C上位于第一象限的一點,且,則的面積為( )
A.2 B.4 C. D.
14.設(shè)雙曲線的左、右焦點分別為,離心率為.是上一點,且.若的面積為,則( )
A.1 B.2 C.4 D.8
15.【多選】已知,分別是雙曲線C:的左、右焦點,P是C上一點,且位于第一象限,,則( )
A.P的縱坐標為 B.
C.的周長為 D.的面積為4
考點三、雙曲線定義的應(yīng)用
16.“,”是“方程表示雙曲線”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
17.“”是“為雙曲線”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
18.已知曲線C:,則下列說法不正確的是( )
A.若,則C是橢圓,其焦點在y軸上
B.若,則C是雙曲線,其漸近線方程為
C.若,則C是圓,其半徑是
D.若,則C是兩條直線
19.若曲線表示雙曲線,那么實數(shù)k的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
20.若,則“”是“方程表示雙曲線”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
21.已知表示焦點在軸上的雙曲線有個,表示焦點在軸上的橢圓有個,則的值為( )
A.10 B.14 C.18 D.22
22.已知F是雙曲線C:的右焦點,P是C的左支上一點,,則的最小值為( )
A.5 B.6 C.7 D.8
23.已知,雙曲線的左、右焦點分別為,,點是雙曲線左支上一點,則的最小值為(  )
A.5 B.7 C.9 D.11
24.已知雙曲線的下焦點為,,是雙曲線上支上的動點,則的最小值是( )
A. B. C. D.
考點四、雙曲線的對稱性
25.已知拋物線的焦點與雙曲線的焦點重合,的漸近線恰為矩形的邊,所在直線(為坐標原點),則雙曲線的方程是( )
A. B.
C. D.
26.已知雙曲線的離心率為,右焦點為,直線均過點且互相垂直,與雙曲線的右支交于兩點,與雙曲線的左支交于點,為坐標原點,當(dāng)三點共線時,( )
A.2 B.3 C.4 D.5
27.已知雙曲線M:的離心率為,A,B分別是它的兩條漸近線上的兩點(不與原點O重合),的外心為P,面積為12,若雙曲線M經(jīng)過點P,則該雙曲線的實軸長為( )
A. B. C. D.
考點五、與雙曲線有關(guān)的軌跡方程
28.一動圓過定點,且與已知圓:相切,則動圓圓心的軌跡方程是( )
A. B.
C. D.
29.已知是圓上的一動點,點,線段的垂直平分線交直線于點,則點的軌跡方程為( )
A. B.
C. D.
30.設(shè)點,,為動點,已知直線與直線的斜率之積為定值,點的軌跡是( )
A. B.
C. D.
31.已知的兩個頂點A,B的坐標分別是、,且,所在直線的斜率之積等于2,則頂點C的軌跡方程是( )
A.() B.
C. D.()
考點六、雙曲線的離心率
求雙曲線的離心率
32.已知雙曲線的焦點在軸上,漸近線方程為,則的離心率為( )
A. B. C. D.
33.已知雙曲線C的中心在坐標原點,其中一個焦點為,過F的直線l與雙曲線C交于A、B兩點,且AB的中點為,則C的離心率為( )
A. B. C. D.
34.已知分別為雙曲線的左 右焦點,過的直線與雙曲線交左支交于兩點,且,以為圓心,為半徑的圓經(jīng)過點,則的離心率為( )
A. B. C. D.
35.設(shè)分別是雙曲線的左 右焦點,過作的一條漸近線的垂線,垂足為,若,則的離心率為( )
A. B. C. D.
36.已知橢圓和雙曲線有共同的焦點,,P是它們的一個交點,且,記橢圓和雙曲線的離心率分別為,,則的最小值為( )
A. B. C.1 D.
37.已知雙曲線,(,)的左、右焦點分別為,,過點作一條斜率為的直線與雙曲線在第一象限交于點M,且,則雙曲線C的離心率為 .
求雙曲線離心率的取值范圍
38.已知雙曲線(a>0,b>0)與直線y=2x有交點,則雙曲線離心率的取值范圍為( )
A.(1,) B.(1,] C.(,+∞) D.[ ,+∞)
39.已知點F為雙曲線(,)的右焦點,若雙曲線左支上存在一點P,使直線與圓相切,則雙曲線離心率的取值范圍是( )
A. B. C. D.
40.已知雙曲線E:的左右焦點分別為,,A為其右頂點,P為雙曲線右支上一點,直線與軸交于Q點.若,則雙曲線E的離心率的取值范圍為 .
41.已知過點可作雙曲線的兩條切線,若兩個切點分別在雙曲線的左、右兩支上,則該雙曲線的離心率的取值范圍為( )
A. B. C. D.
由雙曲線的離心率求參數(shù)的取值范圍
42.設(shè)k為實數(shù),已知雙曲線的離心率,則k的取值范圍是( )
A. B. C. D.
43.已知雙曲線的離心率大于,則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
44.已知雙曲線的左 右焦點分別為,直線在第一象限交雙曲線C右支于點A.若雙曲線的離心率滿足,且,則k的取值范圍是 .
考點七、與雙曲線的漸近線有關(guān)的問題
45.已知雙曲線,則雙曲線的漸近線方程為( )
A. B. C. D.
46.若雙曲線經(jīng)過點,則該雙曲線的漸近線方程為 .
47.雙曲線的右焦點到其漸近線的距離為( )
A. B. C. D.
48.雙曲線的離心率為,則的一條漸近線方程為( )
A. B.
C. D.
49.已知F為雙曲線的左焦點,點,若直線與雙曲線僅有一個公共點,則( )
A. B.2 C. D.
50.設(shè)F1,F(xiàn)2是雙曲線的左、右焦點,P為雙曲線右支上一點,若,,,則雙曲線的兩條漸近線的夾角為( )
A.90° B.45° C.60° D.30°
考點八、直線與雙曲線的位置關(guān)系
51.已知直線與雙曲線沒有公共點,則的取值范圍是( )
A.B.C. D.
52.過點作直線,使與雙曲線有且僅有一個公共點,這樣的直線共有( )
A.1條 B.2條 C.3條 D.4條
53.直線與雙曲線的左、右兩支各有一個交點,則的取值范圍為( )
A.或 B.
C. D.
54.已知直線l: 和雙曲線C:,若l與C的上支交于不同的兩點,則t的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
55.已知直線與曲線僅有三個交點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
56.已知直線,曲線,則“l(fā)與C相切”是“”的( )
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
考點九、直線與雙曲線的弦長問題
57.已知雙曲線,過點的直線l與雙曲線C交于M N兩點,若P為線段MN的中點,則弦長|MN|等于( )
A. B. C. D.
58.已知雙曲線C:的一條漸近線方程是,過其左焦點作斜率為2的直線l交雙曲線C于A,B兩點,則截得的弦長( )
A.7 B.8 C.9 D.10
59.已知雙曲線:的左、右頂點分別為,,左、右焦點分別為,.以線段為直徑的圓與雙曲線的一條漸近線交于點,且點在第一象限,與另一條漸近線平行.若,則的面積是( )
A. B. C. D.
考點十、直線與雙曲線的中點弦問題
60.過點作直線l與雙曲線交于點A,B,若P恰為AB的中點,則直線l的條數(shù)為( )
A.0 B.1 C.2 D.不能確定
61.已知雙曲線過點作一直線交雙曲線于A、B兩點,并使P為AB的中點,則直線AB的斜率為(  )
A.3 B.4
C.5 D.6
62.已知雙曲線的離心率為2,過點的直線與雙曲線C交于A,B兩點,且點P恰好是弦的中點,則直線的方程為( )
A. B. C. D.
63.已知點A,B在雙曲線上,線段AB的中點為,則( )
A. B. C. D.
64.已知雙曲線與直線相交于A、B兩點,弦AB的中點M的橫坐標為,則雙曲線C的漸近線方程為( )
A. B. C. D.
考點十一、雙曲線中的向量問題
65.已知,點P滿足,動點M,N滿足,,則的最小值是____________.
66.雙曲線:,已知是雙曲線上一點,分別是雙曲線的左右頂點,直線,的斜率之積為.
(1)求雙曲線的離心率;
(2)若雙曲線的焦距為,直線過點且與雙曲線交于、兩點,若,求直線的方程.
67.已知雙曲線(,)中,離心率,實軸長為4
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)已知直線:與雙曲線交于,兩點,且在雙曲線存在點,使得,求的值.
68.已知雙曲線C:的漸近線方程為,且過點.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)若F是雙曲線的右焦點,Q是雙曲線上的一點,過點F,Q的直線l與y軸交于點M,且,求直線l的斜率.
考點十二、雙曲線中參數(shù)范圍及最值問題
69.已知為焦點在軸上的雙曲線,其離心率為,為上一動點(除頂點),過點的直線,分別經(jīng)過雙曲線的兩個頂點,已知直線的斜率,則直線的斜率的取值范圍為( )
A. B. C. D.
70.【多選】已知實數(shù)滿足,則下列正確的選項有( )
A.的最小值為
B.的取值范圍為
C.的最大值為
D.的最小值為
71.點是雙曲線上一動點,過做圓的兩條切線,切點為,,則的最小值為 .
72.已知雙曲線:(,)的離心率為,點到其左右焦點,的距離的差為2.
(1)求雙曲線的方程;
(2)在直線上存在一點,過作兩條相互垂直的直線均與雙曲線相切,求的取值范圍.
考點十三、雙曲線的定點、定值問題
73.已知雙曲線的左 右焦點分別為,離心率為,直線交于兩點,且.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)若點,直線與軸分別相交于兩點,且為坐標原點,證明:直線過定點.
74.已知雙曲線C與橢圓有相同的焦點,是C上一點.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)記C的右頂點為M,與x軸平行的直線l與C交于A,B兩點,求證:以AB為直徑的圓過點M.
75.已知雙曲線:的離心率為,且右焦點到其漸近線的距離為.
(1)求雙曲線方程;
(2)設(shè)為雙曲線右支上的動點.在軸負半軸上是否存在定點,使得?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.
76.已知雙曲線的中心在原點,焦點在坐標軸上,離心率為且過點
(1)求雙曲線方程;
(2)若過斜率的直線與該雙曲線相交于M,N兩點,且雙曲線與對應(yīng)的頂點為T.試探討直線MT與直線NT的斜率之積是否為定值.若是定值,請求出該值;若不是定值,請說明理由.
77.已知雙曲線的左、右頂點分別為,右焦點為,點P為C上一動點(異于兩點),直線和直線與直線分別交于M,N兩點,當(dāng)垂直于x軸時,的面積為2.
(1)求C的方程;
(2)求證:為定值,并求出該定值.
78.已知雙曲線:與雙曲線有相同的焦點;且的一條漸近線與直線平行.
(1)求雙曲線的方程;
(2)若直線與雙曲線右支相切(切點不為右頂點),且分別交雙曲線的兩條漸近線于兩點,為坐標原點,試判斷的面積是否為定值,若是,請求出;若不是,請說明理由.
79.已知雙曲線:(,)的漸近線方程為,焦距為10,,為其左右頂點.
(1)求的方程;
(2)設(shè)點是直線:上的任意一點,直線、分別交雙曲線于點、,,垂足為,求證:存在定點,使得是定值.
考點十四、雙曲線的實際應(yīng)用
80.單葉雙曲面是最受設(shè)計師青睞的結(jié)構(gòu)之一,它可以用直的鋼梁建造,既能減少風(fēng)的阻力,又能用最少的材料來維持結(jié)構(gòu)的完整.如圖1,俗稱小蠻腰的廣州塔位于中國廣州市,它的外形就是單葉雙曲面,可看成是雙曲線的一部分繞其虛軸旋轉(zhuǎn)所形成的曲面.某市計劃建造類似于廣州塔的地標建筑,此地標建筑的平面圖形是雙曲線,如圖2,最細處的直徑為 ,樓底的直徑為,樓頂直徑為,最細處距樓底 ,則該地標建筑的高為( )
A. B. C. D.
81.如圖,某野生保護區(qū)監(jiān)測中心設(shè)置在點O處,正西、正東、正北處有3個監(jiān)測點A,B,C,且|OA|=|OB|=|OC|=30km,一名野生動物觀察員在保護區(qū)遇險,發(fā)出求救信號,3個監(jiān)測點均收到求救信號,A點接收到信號的時間比B點接收到信號的時間早(注:信號每秒傳播)
(1)求觀察員所有可能出現(xiàn)的位置的軌跡方程;
(2)若C點信號失靈,現(xiàn)立即以C為圓心進行“圓形”紅外掃描,為保證有救援希望,掃描半徑r至少是多少千米?
82.某市為改善市民出行,大力發(fā)展軌道交通建設(shè),規(guī)劃中的軌道交通s號線線路示意圖如圖所示,已知M、N是東西方向主干道邊兩個景點,P、Q是南北方向主干道邊兩個景點,四個景點距離城市中心O均為,線路AB段上的任意一點N到景點M的距離比到景點的距離都多6km,線路BC段上任意一點到O的距離都相等,線路CD段上的任意一點到景點Q的距離比到景點P的距離都多6km,以O(shè)為原點建立平面直角坐標系xOy.
(1)求軌道交通s號線線路示意圖所在曲線的方程;
(2)規(guī)劃中的線路AB段上需建一站點G到景點Q的距離最近,問如何設(shè)置站點G位置?
考點十五、雙曲線中的存在性(探索性)問題
83.已知雙曲線的右焦點為,且點在雙曲線C上.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)過點F的直線與雙曲線C的右支交于A,B兩點,在x軸上是否存在不與F重合的點P,使得點F到直線PA,PB的距離始終相等?若存在,求出點P的坐標;若不存在,請說明理由.
84.已知兩點、,動點M滿足直線MA與直線MB的斜率之積為3.,動點M的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)過點作直線交曲線C于P、Q兩點,且兩點均在y軸的右側(cè),直線AP、BQ的斜率分別為、.
①證明:為定值;
②若點Q關(guān)于x軸的對稱點成點H,探究:是否存在直線l,使得的面積為,若存在,求出直線l的方程,若不存在,請說明理由.
過關(guān)檢測
一、單選題
1.(2023·四川甘孜·統(tǒng)考一模)已知圓與中心在原點 焦點在坐標軸上的雙曲線的一條漸近線相切,則雙曲線的離心率為( )
A. B.3 C.或 D.或
2.(2023上·安徽·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知等軸雙曲線的對稱軸為坐標軸,且經(jīng)過點,則雙曲線的標準方程為( )
A. B. C. D.
3.(2023上·安徽蕪湖·高二校考期末)已知雙曲線的左、右焦點分別為,點是雙曲線上一點,若的面積為,則( )
A. B. C. D.
4.(2023上·河北承德·高二承德縣第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))雙曲線的離心率為,則其漸近線方程為( )
A. B.
C. D.
5.(2023上·重慶·高二重慶市育才中學(xué)校考期中)已知,為雙曲線的兩個焦點,為雙曲線上一點,且.則此雙曲線離心率的取值范圍為( )
A. B. C. D.
6.(2023上·湖北孝感·高二校考期末)已知雙曲線,過點且被平分的弦所在的直線斜率為( )
A. B. C. D.
7.(2023上·江西宜春·高二校考期末)設(shè)雙曲線的左、右焦點分別為,離心率為.是上一點,且.若的面積為4,則( )
A.81 B.42 C.2 D.1
8.(2023上·云南楚雄·高三統(tǒng)考期中)雙曲線C:的左、右頂點分別為,,左、右焦點分別為,,過作直線與雙曲線C的左、右兩支分別交于A,B兩點.若,且,則直線與的斜率之積為( )
A. B. C. D.
9.(2023·四川南充·四川省南充高級中學(xué)校考一模)雙曲線,點A,B均在E上,若四邊形為平行四邊形,且直線OC,AB的斜率之積為3,則雙曲線E的漸近線的傾斜角為( )
A. B.或
C. D.或
二、多選題
10.(2023上·河南駐馬店·高二校聯(lián)考期末)已知曲線,則下列說法正確的是( )
A.若,則為橢圓
B.若,則為雙曲線
C.若為橢圓,則其長軸長一定大于2
D.曲線不能表示圓
11.(2023上·湖北孝感·高二校考期末)已知點為雙曲線的左、右焦點,則下列說法正確的是( )
A.雙曲線的漸近線方程為
B.雙曲線的離心率為
C.以線段為直徑的圓的方程為
D.到其中一條漸近線的距離為
12.(2023上·江西上饒·高二上饒市第一中學(xué)校考階段練習(xí))已知點P在雙曲線C:上,分別是雙曲線C的左、右焦點,若的面積為20,則( )
A. B.
C.點P到x軸的距離為4 D.
13.(2023下·湖南·高二校聯(lián)考期末)已知雙曲線:的右焦點到漸近線的距離為,為上一點,下列說法正確的是( )
A.的離心率為
B.的最小值為
C.若,為的左、右頂點,與,不重合,則直線,的斜率之積為
D.設(shè)的左焦點為,若的面積為,則
三、填空題
14.(2023上·甘肅白銀·高二甘肅省靖遠縣第一中學(xué)校考期末)已知點分別為雙曲線的左 右焦點,若雙曲線上一點滿足,,則 ,雙曲線的標準方程為 .
15.(2023上·河北張家口·高二河北省尚義縣第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知圓與圓和圓均外切,則點的軌跡方程為 .
16.(2023上·陜西西安·高三統(tǒng)考階段練習(xí))若點是雙曲線右支上的一點,點是圓上的一點,點是圓上的一點,則的最小值為 .
17.(2023上·云南昆明·高三云南民族大學(xué)附屬中學(xué)校考階段練習(xí))已知雙曲線的左 右焦點分別為,點在的左支上,,,延長交的右支于點,點為雙曲線上任意一點(異于兩點),則直線與的斜率之積 .
18.(2023上·安徽滁州·高二校考期末)已知雙曲線的左、右焦點分別為,,離心率為,為雙曲線右支上一點,且滿足,則的周長為 .
四、解答題
19.(2023上·山東濰坊·高二統(tǒng)考階段練習(xí))已知雙曲線:的一個焦點為,一條漸近線方程為,為坐標原點.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)已知傾斜角為的直線與雙曲線交于兩點,且線段的中點的縱坐標為4,求弦長.
20.(2023上·黑龍江哈爾濱·高二哈師大附中校考期末)已知平面內(nèi)兩個定點,,過動點作直線的垂線,垂足為,且.
(1)求點的軌跡E的方程;
(2)若直線與曲線交于兩點,且,,求實數(shù)的值.
21.(2023上·寧夏銀川·高二校考期末)橢圓:的焦點,是等軸雙曲線:的頂點,若橢圓與雙曲線的一個交點是,到橢圓兩個焦點的距離之和為4
(1)求橢圓的標準方程;
(2)點M是雙曲線上任意不同于其頂點的動點,設(shè)直線、的斜率分別為,,求證,的乘積為定值;
22.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知雙曲線C:的右焦點為,且C的一條漸近線恰好與直線垂直.
(1)求C的方程;
(2)直線l:與C的右支交于A,B兩點,點D在C上,且軸.求證:直線BD過點F.
23.(2023上·河南駐馬店·高二統(tǒng)考期末)已知圓,,動圓與圓,均外切,記圓心的軌跡為曲線.
(1)求曲線的方程;
(2)直線過點,且與曲線交于兩點,滿足,求直線的方程.專題04 雙曲線15種常見考法歸類
思維導(dǎo)圖
核心考點聚焦
考點一、求雙曲線的標準方程
考點二、雙曲線的焦點三角形
考點三、雙曲線定義的應(yīng)用
考點四、雙曲線的對稱性
考點五、與雙曲線有關(guān)的軌跡方程
考點六、雙曲線的離心率
(一)求雙曲線的離心率
(二)求雙曲線離心率的取值范圍
(三)由雙曲線的離心率求參數(shù)的取值范圍
考點七、與雙曲線的漸近線有關(guān)的問題
考點八、直線與雙曲線的位置關(guān)系
考點九、直線與雙曲線的弦長問題
考點十、直線與雙曲線的中點弦問題
考點十一、雙曲線中的向量問題
考點十二、雙曲線中參數(shù)范圍及最值問題
考點十三、雙曲線的定點、定值問題
考點十四、雙曲線的實際應(yīng)用
考點十五、雙曲線中的存在性(探索性)問題
知識點1 雙曲線的定義
把平面內(nèi)與兩個定點F1,F(xiàn)2的距離的差的絕對值等于非零常數(shù)(小于|F1F2|)的點的軌跡叫做雙曲線.這兩個定點叫做雙曲線的焦點,兩焦點間的距離叫做雙曲線的焦距.
注:1、集合語言表達式
雙曲線就是下列點的集合:.常數(shù)要小于兩個定點的距離.
2、對雙曲線定義中限制條件的理解
(1)當(dāng)||MF1|-|MF2||=2a>|F1F2|時,M的軌跡不存在.
(2)當(dāng)||MF1|-|MF2||=2a=|F1F2|時,M的軌跡是分別以F1,F(xiàn)2為端點的兩條射線.
(3)當(dāng)||MF1|-|MF2||=0,即|MF1|=|MF2|時,M的軌跡是線段F1F2的垂直平分線.
(4)若將定義中的絕對值去掉,其余條件不變,則動點的軌跡為雙曲線的一支.具體是哪一支,取決于與的大小.
①若,則,點的軌跡是靠近定點的那一支;
②若,則,點的軌跡是靠近定點的那一支.
知識點2 雙曲線的方程及簡單幾何性質(zhì)
標準方程 -=1 (a>0,b>0) -=1 (a>0,b>0)
性質(zhì) 圖形
焦點 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∈ y≤-a或 y≥a,x∈
對稱性 對稱軸:坐標軸;對稱中心:原點
頂點 A1(-a,0),A2(a,0) A1(0,-a),A2(0,a)
軸 實軸:線段A1A2,長:; 虛軸:線段B1B2,長:; 半實軸長:,半虛軸長:
離心率 e=∈(1,+∞)
漸近線 y=±x y=±x
知識點3 雙曲線的焦點三角形
雙曲線上的一點與兩焦點所構(gòu)成的三角形稱為焦點三角形.解決焦點三角形問題常利用雙曲線的定義和正弦定理、余弦定理.
以雙曲線上一點P(x0,y0)(y0≠0)和焦點F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)為頂點的△PF1F2中,若∠F1PF2=θ,則
(1)雙曲線的定義:
(2)余弦定理:=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cos θ.
(3)面積公式:S△PF1F2=|PF1||PF2|·sin θ,
重要結(jié)論:S△PF1F2=
推導(dǎo)過程:由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cos θ得
由三角形的面積公式可得
S△PF1F2=
=
知識點4 直線與雙曲線的位置關(guān)系
1、把直線與雙曲線的方程聯(lián)立成方程組,通過消元后化為ax2+bx+c=0的形式,在a≠0的情況下考察方程的判別式.
(1)Δ>0時,直線與雙曲線有兩個不同的公共點.
(2)Δ=0時,直線與雙曲線只有一個公共點.
(3)Δ<0時,直線與雙曲線沒有公共點.
當(dāng)a=0時,此時直線與雙曲線的漸近線平行,直線與雙曲線有一個公共點.
注:直線與雙曲線的關(guān)系中:一解不一定相切,相交不一定兩解,兩解不一定同支.
弦長公式
直線被雙曲線截得的弦長公式,設(shè)直線與橢圓交于,兩點,則
(為直線斜率)
3、通徑的定義:過焦點且垂直于實軸的直線與雙曲線相交于、兩點,則弦長.
1、雙曲線方程的辨識方法
將雙曲線的方程化為標準方程的形式,假如雙曲線的方程為+=1,則當(dāng)mn<0時,方程表示雙曲線.若則方程表示焦點在x軸上的雙曲線;若則方程表示焦點在y軸上的雙曲線.  
2、求雙曲線標準方程的步驟
(1)定位:是指確定與坐標系的相對位置,在標準方程的前提下,確定焦點位于哪條坐標軸上,以確定方程的形式.
(2)定量:是指確定a2,b2的數(shù)值,常由條件列方程組求解.
3、雙曲線標準方程的兩種求法
(1)定義法:根據(jù)雙曲線的定義得到相應(yīng)的a,b,c,再寫出雙曲線的標準方程.
(2)待定系數(shù)法:先設(shè)出雙曲線的標準方程-=1或-=1(a,b均為正數(shù)),然后根據(jù)條件求出待定的系數(shù)代入方程即可.
注:若焦點的位置不明確,應(yīng)注意分類討論,也可以設(shè)雙曲線方程為mx2+ny2=1的形式,注意標明條件mn<0.    
4、雙曲線漸近線的求法和設(shè)法
(1)若雙曲線方程為漸近線方程:
(2)若雙曲線方程為(,)漸近線方程:
(3)若漸近線方程為,則雙曲線方程可設(shè)為,
(4)若雙曲線與有公共漸近線,則雙曲線的方程可設(shè)為(,焦點在軸上,,焦點在軸上)
5、求雙曲線離心率的兩種方法
(1)直接法:若已知a,c可直接利用e=求解,若已知a,b,可利用e= 求解.
(2)方程法:若無法求出a,b,c的具體值,但根據(jù)條件可確定a,b,c之間的關(guān)系,可通過b2=c2-a2,將關(guān)系式轉(zhuǎn)化為關(guān)于a,c的齊次方程,借助于e=,轉(zhuǎn)化為關(guān)于e的n次方程求解.如若得到的是關(guān)于a,c的齊次方程pc2+q·ac+r·a2=0(p,q,r為常數(shù),且p≠0),則轉(zhuǎn)化為關(guān)于e的方程pe2+q·e+r=0求解.
6、直線和雙曲線的一些重要結(jié)論
(1)判斷直線與雙曲線的位置關(guān)系時,通常是將直線方程與雙曲線方程聯(lián)立方程組,方程組解的個數(shù)就是直線與雙曲線交點的個數(shù),聯(lián)立方程消去x或y中的一個后,得到的形如二次方程的式子中,要注意x2項或y2項系數(shù)是否為零的情況,否則容易漏解.
(2)直線y=kx+b與雙曲線相交所得的弦長d=·|x1-x2|= |y1-y2|.  
(3)雙曲線中點弦的斜率公式
設(shè)為雙曲線弦(不平行軸)的中點,則有
證明:設(shè),,則有, 兩式相減得:
整理得:,即,因為是弦的中點,
所以: , 所以
7、雙曲線的實際應(yīng)用
(1)雙曲線在實際生活中有著廣泛的應(yīng)用,解答該類問題的關(guān)鍵是從實際問題中挖掘出所有相關(guān)條件,將實際問題轉(zhuǎn)化為求雙曲線的標準方程的問題.
(2)利用雙曲線解決實際問題的基本步驟如下:
①建立適當(dāng)?shù)淖鴺讼担?br/>②求出雙曲線的標準方程.
③根據(jù)雙曲線的方程及定義解決實際應(yīng)用問題(注意實際意義).
考點剖析
考點一、求雙曲線的標準方程
1.雙曲線過點,且離心率為2,則該雙曲線的標準方程為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【詳解】根據(jù)離心率可得,再由可得曲線方程為,然后將點代入即可求解.
【解答】解:雙曲線離心率,故,
將點代入雙曲線方程可得,,
故,雙曲線的方程為,
故選:A.
2.已知雙曲線的右焦點為,一條漸近線方程為,則C的方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)焦點坐標與漸近線方程,列出方程組,求出,得到C的方程.
【詳解】由題意得:,解得:,
故C的方程為:.
故選:D
3.已知雙曲線過點,且與橢圓有公共焦點,則雙曲線的標準方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)題意求得,,得到,進而求得雙曲線的標準方程.
【詳解】由橢圓,可化為標準方程,可得,
因為雙曲線與橢圓有公共的焦點,所以,
又因為雙曲線過點,可得,則,
所以雙曲線的標準方程為.
故選:B.
4.與雙曲線有相同漸近線,且與橢圓有共同焦點的雙曲線方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)橢圓與雙曲線的性質(zhì)即可求解.
【詳解】因為橢圓的焦點在軸上,
所以設(shè)所求雙曲線方程為且,
雙曲線的漸近線方程為,所以,即
聯(lián)立,解得.
所以雙曲線方程為.
故選:B.
5.已知雙曲線的左、右焦點分別為,,,P為C上一點,的中點為Q,為等邊三角形,則雙曲線C的方程為( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】求出,利用題干條件得到,,由雙曲線定義得到方程,求出,進而得到,,求出雙曲線方程.
【詳解】設(shè)雙曲線C的半焦距為.由題可知,即.
因為的中點為Q,為等邊三角形,
所以,所以,,
故,所以,,
所以,所以,所以,.
所以雙曲線C的方程為.
故選:A
6.已知點分別是等軸雙曲線的左、右焦點,為坐標原點,點在雙曲線上,,的面積為8,則雙曲線的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由得,然后由三角形面積、雙曲線的定義、勾股定理聯(lián)立可求得得雙曲線方程.
【詳解】,是的中點,所以,
,則,
,解得,
所以雙曲線方程為.
故選:D.
考點二、雙曲線的焦點三角形
7.雙曲線上一點P到它的一個焦點的距離等于6,那么點P到另一個焦點的距離為( )
A.2 B.10 C.14 D.2或10
【答案】D
【分析】根據(jù)雙曲線的定義即可求出答案.
【詳解】因為雙曲線,
所以,則,
因為點P到它的一個焦點的距離等于6,
設(shè)點P到另一個焦點的距離為,
所以,解得或
故選:D.
8.設(shè),是雙曲線C:的左、右焦點,過的直線與C的右支交于P,Q兩點,則( )
A.5 B.6 C.8 D.12
【答案】C
【分析】由雙曲線的定義知,,則,即可得出答案.
【詳解】雙曲線C:,則,,
由雙曲線的定義知:,,

所以
.
故選:C.
9.設(shè),分別是雙曲線的左、右焦點.若點P在雙曲線上,且,則_________,_________;
【答案】
【分析】由得為直角三角形,由可求出;根據(jù)雙曲線的定義以及勾股定理可求出.
【詳解】因為,所以,則為直角三角形,
所以(為原點),
又,,所以,,
所以.
不妨設(shè)點在雙曲線的右支上,則,①
又,②
聯(lián)立①②解得,,
所以.
故答案為:;.
10.設(shè)雙曲線的左、右焦點分別為,,為雙曲線右支上一點,且,則的大小為__________.
【答案】/
【分析】根據(jù)雙曲線方程求出、、,再由雙曲線的定義求出、,最后由余弦定理計算可得.
【詳解】因為雙曲線,則,,所以,
因為為雙曲線右支上一點,所以,又,
所以,,,
由余弦定理,
即,解得,又,
所以.
故答案為:
11.若是雙曲線的左、右焦點,點在該雙曲線上,且是等腰三角形,則的周長是________.
【答案】16
【分析】根據(jù)條件首先可得,然后可得,即可求出周長.
【詳解】雙曲線的標準方程為,所以,
因為是等腰三角形,不設(shè)在雙曲線的右支上,則,
所以,所以的周長為6+6+10=16
故答案為:.
12.已知點F1,F(xiàn)2分別是雙曲線=1的左、右焦點,若點P是雙曲線左支上的點,且,則△的面積為____.
【答案】16
【分析】由雙曲線的定義可知,,再在△中利用由余弦定理可求出,從而求出△的面積.
【詳解】雙曲線,所以,,所以,,

是雙曲線左支上的點,,,
在△中,由余弦定理得,

△的面積為.
故答案為:.
13.已知分別是雙曲線的左、右焦點,P是C上位于第一象限的一點,且,則的面積為( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】B
【分析】利用勾股定理、雙曲線定義求出,再利用三角形的面積公式計算可得答案.
【詳解】因為,所以,
由雙曲線的定義可得,
所以,解得,
故的面積為.
故選:B.
14.設(shè)雙曲線的左、右焦點分別為,離心率為.是上一點,且.若的面積為,則( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】A
【分析】根據(jù)雙曲線的定義,余弦定理以及三角形的面積公式列出方程組,即可解出.
【詳解】設(shè),,由,的面積為,
可得,∴①
由離心率為,可得,代入①式,可得.
故選:A.
15.【多選】已知,分別是雙曲線C:的左、右焦點,P是C上一點,且位于第一象限,,則( )
A.P的縱坐標為 B.
C.的周長為 D.的面積為4
【答案】ABD
【分析】結(jié)合、雙曲線的定義、三角形的面積和周長等知識進行分析,從而確定正確答案.
【詳解】依題意,
因為,所以.
由雙曲線的定義可得①,兩邊平方得,
即,解得,
故的面積為,D正確.
設(shè)P的縱坐標為h,的面積,解得,A正確.
,解得②,
的周長為,C錯誤.
①+②可得,B正確.
故選:ABD
考點三、雙曲線定義的應(yīng)用
16.“,”是“方程表示雙曲線”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【答案】A
【分析】根據(jù)雙曲線的方程以及充分條件和必要條件的定義進行判斷即可.
【詳解】由,可知方程表示焦點在軸上的雙曲線;
反之,若表示雙曲線,則,即,或,.
所以“,”是“方程表示雙曲線”的充分不必要條件.
故選:A.
17.“”是“為雙曲線”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【答案】C
【分析】先求方程表示雙曲線的條件,再根據(jù)兩者相等關(guān)系確定充要關(guān)系.
【詳解】因為方程表示雙曲線,所以,
又當(dāng)時,方程表示雙曲線,
因此“”是“方程表示雙曲線”的充要條件.
故選:C
18.已知曲線C:,則下列說法不正確的是( )
A.若,則C是橢圓,其焦點在y軸上
B.若,則C是雙曲線,其漸近線方程為
C.若,則C是圓,其半徑是
D.若,則C是兩條直線
【答案】C
【分析】把化成橢圓的標準方程并求其焦點所在軸,判斷選項A的正誤;
把化成雙曲線的標準方程并求其漸近線,判斷選項B的正誤;
把化成圓的標準方程并求其半徑,判斷選項C的正誤;
把化成直線的方程,判斷選項D的正誤.
【詳解】選項A: 時,可化為,
此時,C是橢圓,其焦點在y軸上,判斷正確;
選項B: 時分為兩種情況:
① 時,可化為
此時,C是雙曲線,其漸近線方程為,判斷正確;
② 時,可化為
此時,C是雙曲線,其漸近線方程為,判斷正確;
選項C: 時,可化為
此時C是圓,其半徑是,不是,判斷錯誤;
選項D: 時,可化為
即或,此時C是兩條直線,判斷正確.
故選:C
19.若曲線表示雙曲線,那么實數(shù)k的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由方程表示雙曲線求解實數(shù)k的取值范圍即可.
【詳解】曲線表示雙曲線,所以即可.
解得或,
所以實數(shù)k的取值范圍是:.
故選:B.
20.若,則“”是“方程表示雙曲線”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【答案】A
【分析】利用方程為表示雙曲線的條件,求得的取值范圍,再根據(jù)充分條件和必要條件的定義判斷條件和結(jié)論的關(guān)系.
【詳解】因為方程表示雙曲線,
所以,
解得或,
因為由可推出或,但是由或不能推出,
所以“”是“方程表示雙曲線”的充分不必要條件,
故選:A
21.已知表示焦點在軸上的雙曲線有個,表示焦點在軸上的橢圓有個,則的值為( )
A.10 B.14 C.18 D.22
【答案】D
【分析】根據(jù)方程表示雙曲線或橢圓的類型,確定參數(shù)的取值,確定m和n的值,即可得答案.
【詳解】由題意表示焦點在軸上的雙曲線,則,
故b的取值可取,a可取,故,
表示焦點在軸上的橢圓,則,
則可取,
即,故,
故選:D
22.已知F是雙曲線C:的右焦點,P是C的左支上一點,,則的最小值為( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】根據(jù)雙曲線的定義得,利用平面幾何的知識,兩點間線段最短,即可求出最值.
【詳解】由雙曲線方程可知,,,故右焦點,左焦點,
當(dāng)點在雙曲線左支上運動時,由雙曲線定義知,所以,
從而,又為定值,
所以,此時點在線段與雙曲線的交點處(三點共線距離最短),
故選:B.
23.已知,雙曲線的左、右焦點分別為,,點是雙曲線左支上一點,則的最小值為(  )
A.5 B.7 C.9 D.11
【答案】C
【分析】根據(jù)雙曲線的方程,求得焦點坐標,由雙曲線的性質(zhì),整理,利用三角形三邊關(guān)系,可得答案.
【詳解】由雙曲線,則,即,且,
由題意,

當(dāng)且僅當(dāng)共線時,等號成立.
故選:C.
24.已知雙曲線的下焦點為,,是雙曲線上支上的動點,則的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)雙曲線定義得,則利用三角形任意兩邊之差小于第三邊求出的最小值即為.
【詳解】由題意得雙曲線焦點在軸上,,,,
所以下焦點,設(shè)上焦點為,則,
根據(jù)雙曲線定義:,在上支,
,,
在中兩邊之差小于第三邊,,
,
.
故選:D.
考點四、雙曲線的對稱性
25.已知拋物線的焦點與雙曲線的焦點重合,的漸近線恰為矩形的邊,所在直線(為坐標原點),則雙曲線的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)四邊形為矩形以及雙曲線的漸近線關(guān)于軸對稱,可得,利用拋物線方程求出,再根據(jù)可求得,從而可得結(jié)果.
【詳解】因為四邊形為矩形,所以,即雙曲線的兩條漸近線垂直,
根據(jù)雙曲線的漸近線關(guān)于軸對稱,可得,
所以,即,
又拋物線的焦點,所以雙曲線中,
所以由可得,所以,
所以雙曲線的方程為.
故選:D
26.已知雙曲線的離心率為,右焦點為,直線均過點且互相垂直,與雙曲線的右支交于兩點,與雙曲線的左支交于點,為坐標原點,當(dāng)三點共線時,( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】根據(jù)題意作出圖形,由雙曲線的對稱性及雙曲線的定義,利用勾股定理建立方程求解可得.
【詳解】設(shè)雙曲線另一焦點為,連接,如圖,
因為三點共線,,
所以由雙曲線的對稱性知,四邊形為矩形,
設(shè),則,,
在中,,即,
又,解得或(舍去),
在中,,即,
解得,即.
故選:B
27.已知雙曲線M:的離心率為,A,B分別是它的兩條漸近線上的兩點(不與原點O重合),的外心為P,面積為12,若雙曲線M經(jīng)過點P,則該雙曲線的實軸長為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根據(jù)雙曲線的離心率可得雙曲線的兩條漸近線是互相垂直的,然后利用雙曲線經(jīng)過的外心,同時結(jié)合雙曲線的對稱性和直角三角形的外心特點,通過的面積建立方程,然后解出方程即可
【詳解】離心率為,則有:
又有:可得:,此時兩條漸近線垂直,即,且直線和直線均與軸的夾角均為
則的外心為在線段的中點
若雙曲線M經(jīng)過點,根據(jù)雙曲線的對稱性可知:當(dāng)且僅當(dāng)軸時,且點為雙曲線的頂點
此時有:,
的面積為12,則有:
解得:
故雙曲線的實軸長為:
故選:C
考點五、與雙曲線有關(guān)的軌跡方程
28.一動圓過定點,且與已知圓:相切,則動圓圓心的軌跡方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由兩圓相切分析可知,符合雙曲線的定義,可得,,根據(jù)雙曲線中a,b,c的關(guān)系,即可求出動圓圓心的軌跡方程.
【詳解】解:已知圓:圓心,半徑為4,
動圓圓心為,半徑為,
當(dāng)兩圓外切時:,所以;
當(dāng)兩圓內(nèi)切時:,所以;
即,表示動點P到兩定點的距離之差為常數(shù)4,符合雙曲線的定義,
所以P在以M、N為焦點的雙曲線上,且,,

所以動圓圓心的軌跡方程為:,
故選:C.
29.已知是圓上的一動點,點,線段的垂直平分線交直線于點,則點的軌跡方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由題意有,從而有,根據(jù)雙曲線的定義得點的軌跡為是以F1、F2為焦點的雙曲線.再寫出其方程即可.
【詳解】如圖所示:
∵是圓上一動點,點的坐標為,線段的垂直平分線交直線于點,
∴,,
∵是圓上一動點,∴,∴,
∴,,,
∴點的軌跡為以F1、F2為焦點的雙曲線,且,,得,
∴點的軌跡方程為.
故選:C.
30.設(shè)點,,為動點,已知直線與直線的斜率之積為定值,點的軌跡是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】設(shè)動點,根據(jù)已知條件,結(jié)合斜率公式,即可求解.
【詳解】解:設(shè)動點,則,
則,,,
直線與直線的斜率之積為定值,
,化簡可得,,
故點的軌跡方程為.
故選:C.
31.已知的兩個頂點A,B的坐標分別是、,且,所在直線的斜率之積等于2,則頂點C的軌跡方程是( )
A.() B.
C. D.()
【答案】A
【分析】首先設(shè)點,根據(jù)條件列式,再化簡求解.
【詳解】設(shè),,
所以,整理為:,,
故選:A
考點六、雙曲線的離心率
求雙曲線的離心率
32.已知雙曲線的焦點在軸上,漸近線方程為,則的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根據(jù)已知條件求得,從而求得雙曲線的離心率.
【詳解】由題意,雙曲線的焦點在軸上,
由于雙曲線的漸近線方程為,
所以,即,
所以.
故選:A
33.已知雙曲線C的中心在坐標原點,其中一個焦點為,過F的直線l與雙曲線C交于A、B兩點,且AB的中點為,則C的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用點差法即可.
【詳解】由F、N兩點的坐標得直線l的斜率.
∵雙曲線一個焦點為(-2,0),∴c=2.
設(shè)雙曲線C的方程為,則.
設(shè),,則,,.
由,得,
即,∴,易得,,,
∴雙曲線C的離心率.
故選:B.
34.已知分別為雙曲線的左 右焦點,過的直線與雙曲線交左支交于兩點,且,以為圓心,為半徑的圓經(jīng)過點,則的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由為圓心,為半徑為徑的圓經(jīng)過點,得,結(jié)合雙曲線的定義及勾股定理可得解.
【詳解】解:由題意得,
設(shè),則,,,,
在中,
由勾股定理得,解得,
則,,
在中,
由勾股定理得,化簡得,
所以的離心率,
故選:B
35.設(shè)分別是雙曲線的左 右焦點,過作的一條漸近線的垂線,垂足為,若,則的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由雙曲線的方程可得兩焦點的坐標及漸近錢的方程,由題意求出 的方程,與漸近線聯(lián)立求出P的坐標,進而求出的值,由點到直線的距離公式,求的值,由由求出a,c的關(guān)系,進而求出離心率.
【詳解】由雙曲線的方程可得雙曲線漸近線方程:,右焦點,
到漸近線的距離,
由漸近線的對稱性,設(shè)漸近線為,①
則直線方程為∶ ②,
由①②可得, 則,
左焦點,所以 ,
由,有,得,
即 , ,則的離心率為
故選∶C·
36.已知橢圓和雙曲線有共同的焦點,,P是它們的一個交點,且,記橢圓和雙曲線的離心率分別為,,則的最小值為( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【分析】利用橢圓和雙曲線的定義及可以列出關(guān)于,的方程,再利用均值定理即可得到的最小值
【詳解】設(shè)橢圓長軸長為,雙曲線實軸長為,
,,() ,
則,解之得


則,則
則,則
(當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立)
則的最小值為
故選:B
37.已知雙曲線,(,)的左、右焦點分別為,,過點作一條斜率為的直線與雙曲線在第一象限交于點M,且,則雙曲線C的離心率為 .
【答案】/
【分析】由雙曲線的焦半徑公式結(jié)合幾何圖形的性質(zhì)計算即可.
【詳解】
如圖所示,設(shè),則,
所以,
又M在第一象限,即,故,
因為,過M作軸于D,,
故,
即,故,
解之得(負值舍去).
故答案為:
求雙曲線離心率的取值范圍
38.已知雙曲線(a>0,b>0)與直線y=2x有交點,則雙曲線離心率的取值范圍為( )
A.(1,) B.(1,] C.(,+∞) D.[ ,+∞)
【答案】C
【分析】根據(jù)漸近線的斜率的范圍可求離心率的范圍.
【詳解】因為雙曲線的一條漸近線方程為,由題意得,
所以雙曲線的離心率.
故選:C.
39.已知點F為雙曲線(,)的右焦點,若雙曲線左支上存在一點P,使直線與圓相切,則雙曲線離心率的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由題意求出直線的斜率為,然后列出不等式,轉(zhuǎn)化為求解雙曲線的離心率的范圍即可
【詳解】設(shè)直線為,
因為直線與圓相切,
所以,所以
解得,
因為點在雙曲線的右支上,
所以,
所以,所以,
所以,
所以,
故選:B
40.已知雙曲線E:的左右焦點分別為,,A為其右頂點,P為雙曲線右支上一點,直線與軸交于Q點.若,則雙曲線E的離心率的取值范圍為 .
【答案】
【分析】根據(jù)題意設(shè)點并解出Q點坐標為,再根據(jù)可得,即可解得,由P為雙曲線右支上一點可得,解不等式即可求得離心率的取值范圍.
【詳解】如下圖所示,根據(jù)題意可得,
設(shè),則直線的方程為,
所以直線與軸的交點,
由可得,即,
整理得,即;
又因為P為雙曲線右支上一點,所以,
當(dāng)時,共線與題意不符,即;
可得,整理得,即,
解得或(舍);
即雙曲線E的離心率的取值范圍為.
故答案為:
41.已知過點可作雙曲線的兩條切線,若兩個切點分別在雙曲線的左、右兩支上,則該雙曲線的離心率的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】要滿足題意,點必須在漸近線與軸圍成的區(qū)域,且不能在漸近線及軸上,即可得到,即可得到離心率的取值范圍.
【詳解】要滿足題意,點必須在漸近線與軸圍成的區(qū)域,且不能在漸近線及軸上.
所以必須滿足,得,,,,
又,.
故選:B
由雙曲線的離心率求參數(shù)的取值范圍
42.設(shè)k為實數(shù),已知雙曲線的離心率,則k的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由題意確定,根據(jù)雙曲線離心率的范圍可得不等式,即可求得答案.
【詳解】由題意雙曲線方程為,可得,
故實半軸,則,
由得,則,
即k的取值范圍為,
故選:A.
43.已知雙曲線的離心率大于,則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根據(jù)雙曲線方程,討論實軸位置,求出離心率,由已知離心率范圍列出不等式可解得的范圍.
【詳解】當(dāng)雙曲線實軸在軸上時,,解得,
此時,所以,
解得,所以,
當(dāng)雙曲線實軸在軸上時,,解得,不符合題意.
綜上,解得.
故選:A.
44.已知雙曲線的左 右焦點分別為,直線在第一象限交雙曲線C右支于點A.若雙曲線的離心率滿足,且,則k的取值范圍是 .
【答案】
【分析】由雙曲線的定義結(jié)合勾股定理得出,再由等面積法得出,,再由結(jié)合離心率公式以及范圍得出k的取值范圍.
【詳解】設(shè),由題可知,∴.
∴,∴,∴.
又由,可知,∴,解得.
∵,,∴.
∴,依題意,,∴.
故答案為:
考點七、與雙曲線的漸近線有關(guān)的問題
45.已知雙曲線,則雙曲線的漸近線方程為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根據(jù)雙曲線幾何性質(zhì)解決即可.
【詳解】由題知,雙曲線中,,焦點在軸上,漸近線方程為,
所以雙曲線的漸近線方程為,
故選:A
46.若雙曲線經(jīng)過點,則該雙曲線的漸近線方程為 .
【答案】
【分析】將點的坐標代入方程,求出,即可求出漸近線方程.
【詳解】雙曲線經(jīng)過點,
,,解得,所以雙曲線方程為,
又,則該雙曲線的漸近線方程為.
故答案為:.
47.雙曲線的右焦點到其漸近線的距離為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由已知可得焦點坐標及漸近線方程,運用點到直線的距離公式,計算即可.
【詳解】雙曲線,可得,,,
則右焦點到它的漸近線的距離為.
故選:.
48.雙曲線的離心率為,則的一條漸近線方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)離心率計算公式,即可容易求得結(jié)果.
【詳解】因為的離心率為,所以,
所以漸近線方程為.
故選:B.
49.已知F為雙曲線的左焦點,點,若直線與雙曲線僅有一個公共點,則( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】根據(jù)題意分析可得直線與漸近線平行,結(jié)合平行關(guān)系運算求解.
【詳解】由雙曲線可得,
則雙曲線的左焦點,漸近線為,
由題意可得:直線與漸近線平行,則,解得.
故選:C.
50.設(shè)F1,F(xiàn)2是雙曲線的左、右焦點,P為雙曲線右支上一點,若,,,則雙曲線的兩條漸近線的夾角為( )
A.90° B.45° C.60° D.30°
【答案】C
【分析】根據(jù)題目條件求出雙曲線方程,得到漸近線方程,可得兩條漸近線的夾角.
【詳解】設(shè),,由雙曲線的定義可知,
又,,,可得,,
即,解得,,
可得雙曲線的漸近線方程為,兩條漸近線的夾角為.
故選:C
考點八、直線與雙曲線的位置關(guān)系
51.已知直線與雙曲線沒有公共點,則的取值范圍是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【分析】將直線方程與雙曲線方程聯(lián)立,消去,利用判別式研究即可.
【詳解】聯(lián)立,消去得,
當(dāng)時,方程有解,即直線與雙曲線有公共點;
當(dāng)時,,解得或.
故選:C.
52.過點作直線,使與雙曲線有且僅有一個公共點,這樣的直線共有( )
A.1條 B.2條 C.3條 D.4條
【答案】D
【分析】利用直線與雙曲線聯(lián)立組成的方程組僅有一組解,即可求得滿足條件的直線共有4條.
【詳解】當(dāng)過點的直線斜率不存在時,其方程為,
直線與雙曲線有且僅有一個公共點,滿足要求;
當(dāng)過點的直線斜率存在時,其方程可設(shè)為,
由,整理得
當(dāng)時,方程可化為,方程僅有一根,
直線與雙曲線有且僅有一個公共點,符合題意;
當(dāng)時,方程可化為,方程僅有一根,
直線與雙曲線有且僅有一個公共點,符合題意;
當(dāng)時,若方程僅有一組解,
則,解之得
此時方程為,整理得,則
此時直線與雙曲線有且僅有一個公共點,符合題意
綜上,滿足條件的直線共有4條
故選:D
53.直線與雙曲線的左、右兩支各有一個交點,則的取值范圍為( )
A.或 B.
C. D.
【答案】D
【分析】已知直線與雙曲線的左、右兩支各有一個交點,將直線與雙曲線兩個方程聯(lián)立,得到的一元二次方程有一正一負根,即可得出結(jié)論.
【詳解】聯(lián)立,消y得,.
因為直線與雙曲線的左、右兩支各有一個交點,
所以方程有一正一負根,
所以,整理得,解得.
所以的取值范圍為.
故選:D.
54.已知直線l: 和雙曲線C:,若l與C的上支交于不同的兩點,則t的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)l與C的上支交于不同的兩點,聯(lián)立兩個方程,根據(jù)判別式和韋達定理列不等式,即可求出t的取值范圍
【詳解】解:由題意
在直線l:和雙曲線C:中,
若l與C的上支交于不同的兩點
∴即
∴解得:
∴t的取值范圍為
故選:D.
55.已知直線與曲線僅有三個交點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】將曲線的表達式整理變形可知,其圖象是由上半橢圓和上半雙曲線組成的,再根據(jù)直線與雙曲線的漸近線平行,利用數(shù)形結(jié)合討論臨界位置結(jié)合交點個數(shù)即可求得實數(shù)的取值范圍.
【詳解】由題意得曲線,即,可得;
當(dāng)時得到即;
當(dāng)時得到;
由以上可得曲線的如圖中所示,
易知直線與雙曲線的一條漸近線平行;
把直線向上平移到點時,即與曲線有兩個交點,此時;
繼續(xù)向上平移至與半橢圓相切前有3個交點.
當(dāng)直線與橢圓的上半部分相切時,
聯(lián)立直線與橢圓的方程代入整理得
即或(舍),由圖示可得;
綜上可知.
故選:C
56.已知直線,曲線,則“l(fā)與C相切”是“”的( )
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
【答案】D
【分析】將曲線的方程兩邊平方,即可得到曲線表示雙曲線在軸及軸上方部分,求出雙曲線的漸近線,再結(jié)合圖象判斷即可.
【詳解】解:對于曲線,則,
所以,即,表示雙曲線在軸及軸上方部分,
雙曲線的漸近線為,
又直線與漸近線平行(重合),
由圖可知,當(dāng)時直線與曲線相切,
所以“與相切”是“”的既不充分也不必要條件;
故選:D
考點九、直線與雙曲線的弦長問題
57.已知雙曲線,過點的直線l與雙曲線C交于M N兩點,若P為線段MN的中點,則弦長|MN|等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】設(shè)直線MN為,聯(lián)立雙曲線方程,應(yīng)用韋達定理及中點坐標公式求k值,利用弦長公式求解即可.
【詳解】由題設(shè),直線l的斜率必存在,設(shè)過的直線MN為,聯(lián)立雙曲線:
設(shè),則,所以,解得,
則,.
弦長|MN|.
故選:D.
58.已知雙曲線C:的一條漸近線方程是,過其左焦點作斜率為2的直線l交雙曲線C于A,B兩點,則截得的弦長( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】D
【分析】根據(jù)漸近線方程和焦點坐標可解得,再將直線方程代入雙曲線方程消元,由韋達定理和弦長公式可得.
【詳解】雙曲線C:的一條漸近線方程是,,即左焦點,,,,,雙曲線C的方程為易知直線l的方程為,設(shè),,由,消去y可得,,
故選:D
59.已知雙曲線:的左、右頂點分別為,,左、右焦點分別為,.以線段為直徑的圓與雙曲線的一條漸近線交于點,且點在第一象限,與另一條漸近線平行.若,則的面積是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根據(jù)與漸近線平行,得到是等邊三角形,,從而求出各邊長,由勾股定理求出,結(jié)合漸近線斜率求出,從而求出,,從而求出的面積.
【詳解】過點M作MB⊥x軸于點B,
OM與ON是雙曲線的兩條漸近線,故,
因為與漸近線ON平行,所以,
故,
因為,所以,
所以是等邊三角形,,
故,,,
因為,
由勾股定理得:,即,
又因為,所以,
由得:,
從而,解得:,
所以,
則,,
故.
故選:A
考點十、直線與雙曲線的中點弦問題
60.過點作直線l與雙曲線交于點A,B,若P恰為AB的中點,則直線l的條數(shù)為( )
A.0 B.1 C.2 D.不能確定
【答案】A
【分析】根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,結(jié)合一元二次方程根的判別式進行判斷即可.
【詳解】設(shè)直線l:,由,
得,(※)
設(shè),,則,由,即,得,此時,(※)式為,由于,所以直線l與雙曲線無公共點,這樣的直線不存在.
故選:A
61.已知雙曲線過點作一直線交雙曲線于A、B兩點,并使P為AB的中點,則直線AB的斜率為(  )
A.3 B.4
C.5 D.6
【答案】D
【分析】設(shè)出,,利用“點差法”即可求出結(jié)果.
【詳解】設(shè),,則有與,兩式相減得:,即,
又因為為AB的中點,所以,得到,
即直線AB的斜率為6.
故選:D.
62.已知雙曲線的離心率為2,過點的直線與雙曲線C交于A,B兩點,且點P恰好是弦的中點,則直線的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】運用點差法即可求解
【詳解】由已知得,又,,可得.
則雙曲線C的方程為.設(shè),,
則兩式相減得,
即.
又因為點P恰好是弦的中點,所以,,
所以直線的斜率為,
所以直線的方程為,即.
經(jīng)檢驗滿足題意
故選:C
63.已知點A,B在雙曲線上,線段AB的中點為,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先結(jié)合已知條件,利用點差法求出直線的斜率,進而得到直線的方程,然后聯(lián)立雙曲線方程,結(jié)合韋達定理和弦長公式求解即可.
【詳解】不妨設(shè),,
從而,,
由兩式相減可得,,
又因為線段AB的中點為,從而,,
故,即直線AB的斜率為,
直線AB的方程為:,即,
將代入可得,,
從而,,
故.
故選:C.
64.已知雙曲線與直線相交于A、B兩點,弦AB的中點M的橫坐標為,則雙曲線C的漸近線方程為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】設(shè),,利用點差法結(jié)合中點坐標可得,從而可求雙曲線C的漸近線方程.
【詳解】設(shè),,則,由點差法得.
∵,∴,,∴,又,
∴,∴漸近線方程為.
故選:A.
考點十一、雙曲線中的向量問題
65.已知,點P滿足,動點M,N滿足,,則的最小值是____________.
【答案】3
【分析】以的中點O為坐標原點,的中垂線為y軸,建立如圖所示的直角坐標系,由雙曲線定義得點P的軌跡是以,為焦點,實軸長為6的雙曲線的左支,然后根據(jù)雙曲線的性質(zhì),數(shù)量積的運算律求解.
【詳解】以的中點O為坐標原點,的中垂線為y軸,建立如圖所示的直角坐標系,則,由雙曲線定義可知,點P的軌跡是以,為焦點,實軸長為6的雙曲線的左支,即點P的軌跡方程為.,由,
可得.
因為的最小值為,所以的最小值是3.
故答案為:3.
66.雙曲線:,已知是雙曲線上一點,分別是雙曲線的左右頂點,直線,的斜率之積為.
(1)求雙曲線的離心率;
(2)若雙曲線的焦距為,直線過點且與雙曲線交于、兩點,若,求直線的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先由點在雙曲線上得到,再由,的斜率之積為得到,從而得到,由此可求得雙曲線的離心率;
(2)先由條件求得雙線曲方程,再聯(lián)立直線與雙曲線得到,又由得到,從而求得值,由此可得直線的方程.
【詳解】(1)因為是雙曲線E上一點,
可得,即為,
由題意可得,,
可得,即有.
(2)由題意可得,,則雙曲線的方程為,
易知直線斜率存在,設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立直線與雙曲線的方程,可得,
設(shè),則,,①
又,可得,②
由①②可得, ,
代入①可得,解得,
則直線l的方程為.
67.已知雙曲線(,)中,離心率,實軸長為4
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)已知直線:與雙曲線交于,兩點,且在雙曲線存在點,使得,求的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根據(jù)離心率以及實軸長即可求解的值,進而可求雙曲線方程,
(2)聯(lián)立直線與曲線的方程,得韋達定理,進而結(jié)合向量滿足的關(guān)系即可代入求值.
【詳解】(1)因為雙曲線的離心率,實軸長為4,
,解得,
因為
所以雙曲線的標準方程為
(2)將直線與曲線聯(lián)立 得,
設(shè),,則,,
設(shè),由得,
即 ,又因為,解得,
所以或.
68.已知雙曲線C:的漸近線方程為,且過點.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)若F是雙曲線的右焦點,Q是雙曲線上的一點,過點F,Q的直線l與y軸交于點M,且,求直線l的斜率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)雙曲線的漸近線方程為和雙曲線過點,聯(lián)立求解;
(2)由題意設(shè)直線方程為,令,得到M的坐標,設(shè),根據(jù),用k表示點Q的坐標,再根據(jù)點Q在雙曲線上,代入雙曲線方程求解.
【詳解】(1)解:因為雙曲線C:的漸近線方程為,
所以,
又因為雙曲線C:過點,
所以,解得,
所以雙曲線的方程為;
(2)由(1)知:,則,
由題意設(shè)直線方程為,令,得,則,
設(shè),則,
因為,
所以,則,
解得,因為點Q在雙曲線上,
所以,解得,
所以直線l的斜率為.
考點十二、雙曲線中參數(shù)范圍及最值問題
69.已知為焦點在軸上的雙曲線,其離心率為,為上一動點(除頂點),過點的直線,分別經(jīng)過雙曲線的兩個頂點,已知直線的斜率,則直線的斜率的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由離心率可得由題意可得,由斜率,即可得斜率的取值范圍.
【詳解】設(shè)雙曲線的方程為為上一動點,上頂點下頂點離心率為,即可得
直線為直線PA, 直線為直線PB,
則,
,又,,可得,
故選:C
70.【多選】已知實數(shù)滿足,則下列正確的選項有( )
A.的最小值為
B.的取值范圍為
C.的最大值為
D.的最小值為
【答案】ABD
【分析】對A,將雙曲線方程代入可得,再結(jié)合或求解最小值即可;對B,設(shè),根據(jù)題意可得與有交點,再數(shù)形結(jié)合分析的范圍即可;對C,根據(jù)展開,結(jié)合基本不等式取等號的條件判斷即可;對D,注意到所求式為二次時,故可根據(jù)“1”的妙用,可得,再根據(jù)雙曲線性質(zhì)可得,再換元根據(jù)基本不等式求解即可.
【詳解】對A,因為,故,故,又由雙曲線性質(zhì)可得或,故當(dāng)時原式取最小值,故A正確;
對B,設(shè),則與有交點,此時分析相切時的臨界條件.
聯(lián)立,即,故,解得,數(shù)形結(jié)合可得或,故B正確;
對C,,當(dāng)且僅當(dāng),即時取等號,但代入可得無解,故的最大值不能取到,故C錯誤;
對D,由題,,由雙曲線的漸近線可得,,故可設(shè),則,當(dāng)且僅當(dāng),即時取等號,此時,故的最小值為,故D正確.
故選:ABD
71.點是雙曲線上一動點,過做圓的兩條切線,切點為,,則的最小值為 .
【答案】
【分析】由于是直角三角形,且,所以當(dāng)取得最小值時,取得最小值,設(shè)出,,表達出,配方后求出最小值,從而得到答案.
【詳解】由題知:設(shè),,則,
由于是直角三角形,且,所以當(dāng)取得最小值時,取得最小值,


,當(dāng)時,等號成立,
故,
故答案為:.
72.已知雙曲線:(,)的離心率為,點到其左右焦點,的距離的差為2.
(1)求雙曲線的方程;
(2)在直線上存在一點,過作兩條相互垂直的直線均與雙曲線相切,求的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)雙曲線離心率以及點到左、右焦點的距離之差為2,可求得a,b,c,進而求得雙曲線的標準方程;(2)根據(jù)過點作兩條相互垂直的直線與雙曲線相切,討論斜率不存在和斜率存在兩種情況,①若其中一條切線的斜率不存在,則另一條切線的斜率為0,則不滿足條件;②若切線的斜率存在,則設(shè)其斜率為,,從而得到切線方程,再根據(jù)切線與雙曲線相切,聯(lián)立方程組,得,進而可得關(guān)于的一元二次方程,再根據(jù)兩切線互相垂直有,即可得到,再結(jié)合在直線上,推出,求解即可得到的取值范圍.
【詳解】(1)依題意有雙曲線的左、右焦點為,,
則,得,
則,
所以雙曲線的方程為;
(2)①若其中一條切線的斜率不存在,則另一條切線的斜率為0,則不滿足條件;
②若切線的斜率存在,則設(shè)其斜率為,,則切線方程為,
聯(lián)立,消并整理得,
則,
化簡得,即,
化成關(guān)于的一元二次方程,
設(shè)該方程的兩根為,,即為兩切線的斜率,所以,即,
又點在直線上,所以直線與圓有交點,
所以,即,即,
故的取值范圍為.
考點十三、雙曲線的定點、定值問題
73.已知雙曲線的左 右焦點分別為,離心率為,直線交于兩點,且.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)若點,直線與軸分別相交于兩點,且為坐標原點,證明:直線過定點.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)雙曲線的定義,結(jié)合離心率得,,進而得答案;
(2)設(shè),則,進而求出直線,的方程,并與橢圓聯(lián)立方方程解得,進而得直線的方程為,并整理得即可證明結(jié)論.
【詳解】(1)解:因為,
所以,解得,
設(shè)雙曲線的半焦距為,因為離心率為,
所以,解得,
則,
所以雙曲線的標準方程為.
(2)證明:設(shè),則,,
直線的方程為,
直線的方程為.
聯(lián)立方程消去并整理得
顯然,即
所以,,
聯(lián)立方程消去并整理得,
顯然,即,

即當(dāng)時,直線的方程為,
將上面求得的的解析式代入得,
整理得,
所以直線過定點.
74.已知雙曲線C與橢圓有相同的焦點,是C上一點.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)記C的右頂點為M,與x軸平行的直線l與C交于A,B兩點,求證:以AB為直徑的圓過點M.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)設(shè)出雙曲線標準方程,由共焦點得a2+b2=6,再將點代入標準方程聯(lián)立即可求解;
(2)要證以AB為直徑的圓過點M,即證AM⊥BM,設(shè)直線l為y=m(m≠0),結(jié)合雙曲線方程求出,證明即可.
(1)
由已知設(shè)雙曲線C的方程為,
由已知得a2+b2=12-6=6,且,
解得a2=b2=3,∴雙曲線C的方程為;
(2)
證明:設(shè)直線l的方程為y=m(m≠0),
與x2-y2=3聯(lián)立解得或,
不妨設(shè),
由(1)知點,
∴AM,BM的斜率分別為,

所以AM⊥BM,
故以AB為直徑的圓過點M.
75.已知雙曲線:的離心率為,且右焦點到其漸近線的距離為.
(1)求雙曲線方程;
(2)設(shè)為雙曲線右支上的動點.在軸負半軸上是否存在定點,使得?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【分析】(1)由雙曲線的性質(zhì)以及距離公式得出方程;
(2)由三角函數(shù)得出,,再由結(jié)合倍角公式得出.
【詳解】(1)由題意可知,,解得
即雙曲線方程為;
(2)設(shè),,,
則,.
因為,所以
即,即,得.
所以,存在點滿足題意.
76.已知雙曲線的中心在原點,焦點在坐標軸上,離心率為且過點
(1)求雙曲線方程;
(2)若過斜率的直線與該雙曲線相交于M,N兩點,且雙曲線與對應(yīng)的頂點為T.試探討直線MT與直線NT的斜率之積是否為定值.若是定值,請求出該值;若不是定值,請說明理由.
【答案】(1);
(2)是定值,定值為.
【分析】(1)由題可設(shè)雙曲線方程為,進而即得;
(2)利用直線方程與雙曲線方程聯(lián)立,利用韋達定理法表示出直線MT和直線NT的斜率乘積,結(jié)合條件即得.
【詳解】(1)由題意,可設(shè)雙曲線方程為,
又雙曲線過點,
所以,即,
故雙曲線方程為;
(2)由題知,設(shè)直線MN的方程為,且,
則由,得 ,
故 ,
故直線MT和直線NT的斜率乘積即可表示為:

即,
故直線MT和直線NT的斜率乘積為定值且該定值為.
77.已知雙曲線的左、右頂點分別為,右焦點為,點P為C上一動點(異于兩點),直線和直線與直線分別交于M,N兩點,當(dāng)垂直于x軸時,的面積為2.
(1)求C的方程;
(2)求證:為定值,并求出該定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析,90°
【分析】(1)由題意可得的方程組,從而得到結(jié)果;
(2)設(shè),得到直線和直線的方程,解出M,N兩點坐標,可知,從而得到定值.
【詳解】(1)由題意知,則.當(dāng)軸時,,
故的面積,解得,
故C的方程為.
(2)由(1)得,設(shè),
則直線,令,得;
直線,令得.
故,
因為,故,
又,則.
因此,
故,即.
78.已知雙曲線:與雙曲線有相同的焦點;且的一條漸近線與直線平行.
(1)求雙曲線的方程;
(2)若直線與雙曲線右支相切(切點不為右頂點),且分別交雙曲線的兩條漸近線于兩點,為坐標原點,試判斷的面積是否為定值,若是,請求出;若不是,請說明理由.
【答案】(1)
(2)是,2
【分析】(1)根據(jù)題意列式求解,即可得方程;(2)設(shè)直線,聯(lián)立方程由可得,根據(jù)題意求的坐標,即可求的面積,化簡整理即可.
【詳解】(1)設(shè)雙曲線的焦距為,
由題意可得:,則,
則雙曲線的方程為.
(2)由于直線與雙曲線右支相切(切點不為右頂點),則直線的斜率存在,
設(shè)直線的方程為,
則,消得:,
則,可得:①
設(shè)與軸交點為,
則,
∵雙曲線兩條漸近線方程為:,
聯(lián)立,解得,即,
同理可得:,
則(定值).
79.已知雙曲線:(,)的漸近線方程為,焦距為10,,為其左右頂點.
(1)求的方程;
(2)設(shè)點是直線:上的任意一點,直線、分別交雙曲線于點、,,垂足為,求證:存在定點,使得是定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)由雙曲線的漸近線方程及焦距求解雙曲線的方程即可;
(2)設(shè)出直線的方程與雙曲線的方程聯(lián)立得到韋達定理,與直線,,聯(lián)立最終得到點的軌跡方程,即可求解.
【詳解】(1)依題意:.
(2)證明:如圖:

設(shè)、,,
直線:,即:.
(記,)代入中得:
.
所以,.
又因為直線:、直線:聯(lián)立得:
.
.
.
.
即或(舍).
所以.
所以,點軌跡為,以為圓心,2為半徑的圓上,所以,.
考點十四、雙曲線的實際應(yīng)用
80.單葉雙曲面是最受設(shè)計師青睞的結(jié)構(gòu)之一,它可以用直的鋼梁建造,既能減少風(fēng)的阻力,又能用最少的材料來維持結(jié)構(gòu)的完整.如圖1,俗稱小蠻腰的廣州塔位于中國廣州市,它的外形就是單葉雙曲面,可看成是雙曲線的一部分繞其虛軸旋轉(zhuǎn)所形成的曲面.某市計劃建造類似于廣州塔的地標建筑,此地標建筑的平面圖形是雙曲線,如圖2,最細處的直徑為 ,樓底的直徑為,樓頂直徑為,最細處距樓底 ,則該地標建筑的高為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根據(jù)題意建立平面直角坐標系,設(shè)雙曲線的方程是,
由已知可得 ,將點坐標代入解得 的值,從而得到雙曲線的方程,最后利用雙曲線的方程
解得 的坐標即可求得地標建筑的高.
【詳解】解:以地標建筑的最細處所在直線為 軸,雙曲線的虛軸為 軸,建立平面直角坐標系如圖所示.
由題意可得:,,
設(shè),雙曲線的方程是,
則,解得 ,
所以雙曲線的方程是:,
將點代入得,
解得,
所以該地標建筑的高為: .
故選: .
81.如圖,某野生保護區(qū)監(jiān)測中心設(shè)置在點O處,正西、正東、正北處有3個監(jiān)測點A,B,C,且|OA|=|OB|=|OC|=30km,一名野生動物觀察員在保護區(qū)遇險,發(fā)出求救信號,3個監(jiān)測點均收到求救信號,A點接收到信號的時間比B點接收到信號的時間早(注:信號每秒傳播)
(1)求觀察員所有可能出現(xiàn)的位置的軌跡方程;
(2)若C點信號失靈,現(xiàn)立即以C為圓心進行“圓形”紅外掃描,為保證有救援希望,掃描半徑r至少是多少千米?
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)設(shè)觀察員可能出現(xiàn)的位置為點,由題意可知,即可判斷出觀察員所有可能出現(xiàn)的位置為雙曲線的左支.結(jié)合,,即可求出其軌跡;
(2)設(shè)軌跡上一點為,利用兩點的距離公式則可表示出,再結(jié)合點在軌跡上,消元后利用二次函數(shù)的單調(diào)性,即可得出的最小值.即可寫出答案.
【詳解】(1)設(shè)觀察員可能出現(xiàn)的位置為點,
由題意,得,
故點的軌跡為雙曲線的左支,
設(shè)雙曲線方程為,又,,
所以,
故點的軌跡方程為;
(2)設(shè)軌跡上一點為,則,
又,所以,
所以|,
當(dāng)且僅當(dāng)時,取得最小值,
故掃描半徑r至少是.
82.某市為改善市民出行,大力發(fā)展軌道交通建設(shè),規(guī)劃中的軌道交通s號線線路示意圖如圖所示,已知M、N是東西方向主干道邊兩個景點,P、Q是南北方向主干道邊兩個景點,四個景點距離城市中心O均為,線路AB段上的任意一點N到景點M的距離比到景點的距離都多6km,線路BC段上任意一點到O的距離都相等,線路CD段上的任意一點到景點Q的距離比到景點P的距離都多6km,以O(shè)為原點建立平面直角坐標系xOy.
(1)求軌道交通s號線線路示意圖所在曲線的方程;
(2)規(guī)劃中的線路AB段上需建一站點G到景點Q的距離最近,問如何設(shè)置站點G位置?
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由題意結(jié)合雙曲線即圓的定義可得軌道交通s號線線路示意圖所在曲線的方程;
(2),由,寫出兩點間的距離,化為關(guān)于的函數(shù),利用配方法求最值.
【詳解】解:(1)∵線路段上的任意一點到N景點的距離比到景點M的距離都多6,
∴線路段所在的的曲線是以定點M,N為左右焦點的雙曲線的左支,
則其方程為;
∵線路段上任意一點到O的距離都相等,
∴線路段所在的曲線是以O(shè)為圓心,以為半徑的圓,
則其方程為;
∵線路段上的任意一點到景點Q的距離比到景點P的距離都多6,
∴線路段所在的曲線是以定點Q,P為上下焦點的雙曲線的下支,
則其方程為.
故軌道交通s號線線路示意圖所在曲線的方程為;
(2)設(shè),由,則,
由(1)得,,即.
則.
∴當(dāng)時,.
則站點為時,站點G到景點Q的距離最近.
考點十五、雙曲線中的存在性(探索性)問題
83.已知雙曲線的右焦點為,且點在雙曲線C上.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)過點F的直線與雙曲線C的右支交于A,B兩點,在x軸上是否存在不與F重合的點P,使得點F到直線PA,PB的距離始終相等?若存在,求出點P的坐標;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)存在,,理由見解析
【分析】(1)首先得,再將點的坐標代入雙曲線方程,聯(lián)立方程求解,即可求雙曲線方程;
(2)假設(shè)存在點,據(jù)題意設(shè),聯(lián)立方程得到,,再由點到直線的距離相等可得,由此代入式子即可求得點坐標,再考慮斜率不存在的情況即可
【詳解】(1)由題意得,,
所以,所以,,
所以雙曲線C的標準方程為;
(2)假設(shè)存在,設(shè),,
由題意知,直線斜率不為0,設(shè)直線,
聯(lián)立,消去,得,
則,,
且,,
因為使得點F到直線PA,PB的距離相等,所以PF是的角平分線,
則,即,則,
整理得,故,
即,因為,所以,此時;
當(dāng)直線的斜率不存在時,根據(jù)拋物線的對稱性,易得也能讓點F到直線PA,PB的距離相等;
綜上所述,故存在滿足題意
84.已知兩點、,動點M滿足直線MA與直線MB的斜率之積為3.,動點M的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程;
(2)過點作直線交曲線C于P、Q兩點,且兩點均在y軸的右側(cè),直線AP、BQ的斜率分別為、.
①證明:為定值;
②若點Q關(guān)于x軸的對稱點成點H,探究:是否存在直線l,使得的面積為,若存在,求出直線l的方程,若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)① 證明見解析;②存在;或
【分析】(1)根據(jù)條件列出方程化簡即可求出曲線方程;
(2) 設(shè)直線,,,聯(lián)立方程組,利用韋達定理得出的和、積. ①利用兩點的坐標直接表述出,將的和、積代入化簡即可求證為定值;②根據(jù)題意求出的直線方程,通過整理化簡得出直線過定點,根據(jù)三角形的面積求出的值,進而求解即可.
【詳解】(1)令,根據(jù)題意可知:,
化簡,可得:,
所以曲線C的方程為:.
(2)設(shè),,可設(shè)直線,聯(lián)立方程
可得:,
則,
故且


②∵軸,∴,由兩點式方程可得的直線方程為:

∴,將,代入可得:

將代入上式,得到:

所以直線過定點,

∴或(舍)
所以存在直線l,使得的面積為,
直線l的方程為:或.
過關(guān)檢測
一、單選題
1.(2023·四川甘孜·統(tǒng)考一模)已知圓與中心在原點 焦點在坐標軸上的雙曲線的一條漸近線相切,則雙曲線的離心率為( )
A. B.3 C.或 D.或
【答案】D
【分析】分雙曲線的焦點在x軸上和y軸上,由圓心到漸近線的距離等于半徑列式求解即可.
【詳解】因為可化為,
則圓的圓心為,半徑為2,
當(dāng)雙曲線的焦點在x軸上時,設(shè)雙曲線方程為,則其漸近線方程為,
由題意得,即,所以,
所以,
當(dāng)雙曲線的焦點在y軸上時,設(shè)雙曲線方程為,則其漸近線方程為,
由題意得,即,所以,
則,
故選:D.
2.(2023上·安徽·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知等軸雙曲線的對稱軸為坐標軸,且經(jīng)過點,則雙曲線的標準方程為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】設(shè)出等軸雙曲線的標準方程,將代入即可求解.
【詳解】設(shè)等軸雙曲線的方程為,
將點代入得,解得.
所以雙曲線的標準方程為.
故選:C.
3.(2023上·安徽蕪湖·高二校考期末)已知雙曲線的左、右焦點分別為,點是雙曲線上一點,若的面積為,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】不妨設(shè)在右支上,則,利用余弦定理及面積公式得到,從而得解.
【詳解】雙曲線,則、,所以,不妨設(shè)在右支上,
則,,
由余弦定理,
即,
又,

所以,即,
所以,又,所以,
則.
故選:C
4.(2023上·河北承德·高二承德縣第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))雙曲線的離心率為,則其漸近線方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)雙曲線的離心率可求得的值,由此可得出雙曲線的漸近線方程.
【詳解】,,,
漸近線方程為,漸近線方程為.
故選:B.
5.(2023上·重慶·高二重慶市育才中學(xué)校考期中)已知,為雙曲線的兩個焦點,為雙曲線上一點,且.則此雙曲線離心率的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由題意,可得夾角的取值范圍,整理相關(guān)等式,進而可得離心率的函數(shù)表達式,利用不等式定義,可得答案.
【詳解】設(shè),,,由,則,
顯然,則整理可得,由,
則,
解得,由雙曲線的定義可知:,
則,整理可得,
化簡可得,由,且,
則,可得或,
解得或,所以,解得.
故選:C.
6.(2023上·湖北孝感·高二校考期末)已知雙曲線,過點且被平分的弦所在的直線斜率為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用點差法求出斜率即可.
【詳解】設(shè),因為點在雙曲線上,
所以,
兩式相減得到,
因為過點且被平分,
所以,代入上式可得,
故選:C
7.(2023上·江西宜春·高二校考期末)設(shè)雙曲線的左、右焦點分別為,離心率為.是上一點,且.若的面積為4,則( )
A.81 B.42 C.2 D.1
【答案】D
【分析】由題得出,然后結(jié)合面積公式、雙曲線的定義和勾股定理得出答案.
【詳解】
因為,所以,
又P在雙曲線上,所以
又的面積為4,所以,
結(jié)合,解得,
又,所以,又,所以,
故選:D.
8.(2023上·云南楚雄·高三統(tǒng)考期中)雙曲線C:的左、右頂點分別為,,左、右焦點分別為,,過作直線與雙曲線C的左、右兩支分別交于A,B兩點.若,且,則直線與的斜率之積為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】設(shè),利用雙曲線定義推出相關(guān)線段的長,進而在和中利用余弦定理,求出以及,繼而求得,再結(jié)合雙曲線方程推出,即可求得答案.
【詳解】由題意結(jié)合雙曲線定義可知,且,
不妨設(shè),則,,,
.
在中,,由余弦定理得,
即,即,
解得.
在中,由余弦定理得,
即,即,結(jié)合,
即得,故得,即.
又可設(shè),則,
而,故,
故選:A
【點睛】關(guān)鍵點睛:解答本題的關(guān)鍵在于根據(jù)所給,分別在和中利用余弦定理,求出,繼而求得,再結(jié)合雙曲線方程推出,即可求解.
9.(2023·四川南充·四川省南充高級中學(xué)校考一模)雙曲線,點A,B均在E上,若四邊形為平行四邊形,且直線OC,AB的斜率之積為3,則雙曲線E的漸近線的傾斜角為( )
A. B.或
C. D.或
【答案】B
【分析】利用點差法,結(jié)合雙曲線漸近線方程、平行四邊形的性質(zhì)、中點坐標公式進行求解即可.
【詳解】設(shè),顯然線段的中點坐標為,
因為四邊形為平行四邊形,
所以線段的中點坐標和線段的中點坐標相同,即為,
因此點坐標為,
因為直線OC,AB的斜率之積為3,
所以,
因為點A,B均在E上,
所以,
兩式相減得:,
所以兩條漸近線方程的傾斜角為或,
故選:B

【點睛】關(guān)鍵點睛:本題的關(guān)鍵是應(yīng)用點差法和平行四邊形的性質(zhì).
二、多選題
10.(2023上·河南駐馬店·高二校聯(lián)考期末)已知曲線,則下列說法正確的是( )
A.若,則為橢圓
B.若,則為雙曲線
C.若為橢圓,則其長軸長一定大于2
D.曲線不能表示圓
【答案】BC
【分析】A,B項,求出的范圍,即可判斷曲線的形狀;C項,求出為橢圓時的范圍,分類討論即可得出其長軸長的范圍;D項,通過A選項即可得出結(jié)論.
【詳解】由題意,
在曲線中,
A項,當(dāng)時,,
但當(dāng)即時,曲線為圓,故A錯誤;
B項,當(dāng)時,,為雙曲線,B正確;
C項,若為橢圓,由A選項知,,
當(dāng)時,,
∴長軸為,
當(dāng)時,
∴長軸為,故C正確;
D項,由A知當(dāng)時,曲線為圓,D錯誤.
故選:BC.
11.(2023上·湖北孝感·高二校考期末)已知點為雙曲線的左、右焦點,則下列說法正確的是( )
A.雙曲線的漸近線方程為
B.雙曲線的離心率為
C.以線段為直徑的圓的方程為
D.到其中一條漸近線的距離為
【答案】AB
【分析】根據(jù)雙曲線方程可得,根據(jù)雙曲線的幾何性質(zhì)逐項判斷AB即可,根據(jù)圓心和半徑求解圓的方程判斷C,根據(jù)點到直線的距離公式即可求解D.
【詳解】由雙曲線可得:,所以,
故漸近線方程為,故A正確;
離心率為,故B正確;
因為的中點為,且,
所以以線段為直徑的圓的方程為,故C錯誤;
由題意左焦點為,到一條漸近線的距離為,故D錯誤.
故選:AB
12.(2023上·江西上饒·高二上饒市第一中學(xué)校考階段練習(xí))已知點P在雙曲線C:上,分別是雙曲線C的左、右焦點,若的面積為20,則( )
A. B.
C.點P到x軸的距離為4 D.
【答案】BC
【分析】利用雙曲線的定義可判斷選項,取點P的坐標為即可判斷選項,利用三角形面積公式即可判斷選項,利用余弦定理即可判斷選項.
【詳解】由已知得雙曲線的實半軸長為,虛半軸長為,
則右焦點的橫坐標為,
由雙曲線的定義可知,,故錯誤;
設(shè)點,則,
所以,故C正確;
由雙曲線的對稱性,不妨取點P的坐標為,
得,
由雙曲線的定義,得,
所以,故B正確;
由余弦定理,得 ,
所以,故D錯誤.
故選:BC.
13.(2023下·湖南·高二校聯(lián)考期末)已知雙曲線:的右焦點到漸近線的距離為,為上一點,下列說法正確的是( )
A.的離心率為
B.的最小值為
C.若,為的左、右頂點,與,不重合,則直線,的斜率之積為
D.設(shè)的左焦點為,若的面積為,則
【答案】ACD
【分析】根據(jù)題意列關(guān)于的等式,從而可得雙曲線的方程,計算離心率,的最小值,結(jié)合動點滿足的方程,列式計算,在焦點三角形中,由雙曲線的定義,余弦定理以及三角形面積公式列式即可計算出.
【詳解】由已知可得,,所以,
則的方程為,離心率為,A正確;
因為的最小值為,所以B錯誤;
設(shè),則,,
,所以C正確;
設(shè),由
可得,得,
則,所以D正確.
故選:ACD
三、填空題
14.(2023上·甘肅白銀·高二甘肅省靖遠縣第一中學(xué)校考期末)已知點分別為雙曲線的左 右焦點,若雙曲線上一點滿足,,則 ,雙曲線的標準方程為 .
【答案】
【分析】由題意可得,即有;由雙曲線定義可得,結(jié)合余弦定理即可解得,又即可得.
【詳解】因為,,所以,
即,則,所以;
則,
設(shè),所以,
由余弦定理知,解得,
因為,所以,即雙曲線的方程為.
故答案為:;.
15.(2023上·河北張家口·高二河北省尚義縣第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知圓與圓和圓均外切,則點的軌跡方程為 .
【答案】
【分析】根據(jù)兩圓外切時半徑與圓心的關(guān)系得出,即可得出,根據(jù)雙曲線的定義得出點的軌跡為雙曲線的上支,設(shè)出其方程為,根據(jù)雙曲線的定義列式解出與,即可得出答案.
【詳解】當(dāng)圓與圓均外切時,,
所以,
則點的軌跡為雙曲線的上支,設(shè)軌跡方程為,
則,
則,
所以軌跡方程為.
故答案為:.
16.(2023上·陜西西安·高三統(tǒng)考階段練習(xí))若點是雙曲線右支上的一點,點是圓上的一點,點是圓上的一點,則的最小值為 .
【答案】/
【分析】根據(jù)雙曲線方程求出、、,設(shè)右焦點為,再由雙曲線的定義計算可得.
【詳解】雙曲線,則,,所以,設(shè)右焦點為,
圓,圓心為,半徑,
圓,圓心為,半徑,
且恰為雙曲線的左焦點,,
又點是雙曲線右支上的一點,則,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)、、三點共線(在之間)時取等號.
故答案為:
17.(2023上·云南昆明·高三云南民族大學(xué)附屬中學(xué)校考階段練習(xí))已知雙曲線的左 右焦點分別為,點在的左支上,,,延長交的右支于點,點為雙曲線上任意一點(異于兩點),則直線與的斜率之積 .
【答案】2
【分析】先利用平面向量加法的法則和雙曲線的性質(zhì)求出和的邊長,再分別利用余弦定理聯(lián)立可得,最后根據(jù)斜率公式求解即可.
【詳解】依題意,設(shè)雙曲線的半焦距為,則,
因為是的中點,所以,故由得,
又因為,所以,
在中,,
在中,,
所以,解得,所以,
所以雙曲線方程為,則,
設(shè),,,
所以,

故答案為:2
18.(2023上·安徽滁州·高二校考期末)已知雙曲線的左、右焦點分別為,,離心率為,為雙曲線右支上一點,且滿足,則的周長為 .
【答案】/
【分析】由離心率求出、,再由雙曲線定義結(jié)合已知可得,從而求出的周長.
【詳解】由題意可得,,

,,
為雙曲線右支上一點,

又 ,

則的周長為.
故答案為:.

四、解答題
19.(2023上·山東濰坊·高二統(tǒng)考階段練習(xí))已知雙曲線:的一個焦點為,一條漸近線方程為,為坐標原點.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)已知傾斜角為的直線與雙曲線交于兩點,且線段的中點的縱坐標為4,求弦長.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)雙曲線的幾何性質(zhì)即可求解,
(2)根據(jù)點差法,結(jié)合中點弦可得直線方程,即可根據(jù)弦長公式求解.
【詳解】(1)由焦點可知,
又一條漸近線方程為,所以,
由可得,解得,
故雙曲線的標準方程為.
(2)設(shè)中點的坐標為,

兩式子相減得:,
化簡得,
即,又,所以,
所以中點的坐標為,
所以直線的方程為,即.
將代入得,,
則,
,
20.(2023上·黑龍江哈爾濱·高二哈師大附中校考期末)已知平面內(nèi)兩個定點,,過動點作直線的垂線,垂足為,且.
(1)求點的軌跡E的方程;
(2)若直線與曲線交于兩點,且,,求實數(shù)的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)設(shè)點坐標為,結(jié)合,列出方程,即可求解;
(2)聯(lián)立方程組,根據(jù)直線與雙曲線交于兩點,求得且,設(shè),,結(jié)合,得出,即可求解.
【詳解】(1)解:設(shè)點坐標為,則,
可得,,,
因為,可得,即,
所以點的軌跡方程為.
(2)解:聯(lián)立方程組,整理得,
因為直線與雙曲線交于兩點,可得,解得且,
設(shè),,則,,
由,
又由,可得,
因為所以
所以,
所以,
化簡得即,解得或,
由且,所以.
21.(2023上·寧夏銀川·高二校考期末)橢圓:的焦點,是等軸雙曲線:的頂點,若橢圓與雙曲線的一個交點是,到橢圓兩個焦點的距離之和為4
(1)求橢圓的標準方程;
(2)點M是雙曲線上任意不同于其頂點的動點,設(shè)直線、的斜率分別為,,求證,的乘積為定值;
【答案】(1)
(2),證明見解析
【分析】(1)根據(jù)雙曲線的方程確定的坐標,從而得出橢圓的焦距,再根據(jù)橢圓的定義可得橢圓的長軸為4,進而確定橢圓的方程.
(2)設(shè)點M的坐標,用點M,三點的坐標表示,再根據(jù)點M滿足雙曲線的方程,求解出的值.
【詳解】(1)解:根據(jù)題意,點的坐標分別為
從而橢圓的焦距,得
又橢圓上一點P到橢圓兩個焦點的距離之和為4,所以橢圓的長軸,即
從而得
故橢圓的方程為:
(2)設(shè)點,則
因為點M在雙曲線上,所以,代入上式得
故的乘積為定值1.
22.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知雙曲線C:的右焦點為,且C的一條漸近線恰好與直線垂直.
(1)求C的方程;
(2)直線l:與C的右支交于A,B兩點,點D在C上,且軸.求證:直線BD過點F.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)焦點坐標及漸近線的斜率列式求解即可;
(2)設(shè)點的坐標,聯(lián)立直線與雙曲線方程,韋達定理,根據(jù)向量共線坐標運算得三點共線,即證.
【詳解】(1)由焦點坐標為得,所以,
又雙曲線C:的一條漸近線恰好與直線垂直,
得即,所以,
所以雙曲線C的方程為,即.
(2)由題意可知直線l的斜率存在且不為0,所以,
設(shè),,則,由(1)可知,雙曲線C的漸近線為,
又直線l與雙曲線C的右支交于A,B兩點,則,即.
聯(lián)立,消去x得,
則,得,
,,則,
又,所以,,
所以,
所以,又,有公共點F,所以B,F(xiàn),D三點共線,
所以直線BD過點F.

23.(2023上·河南駐馬店·高二統(tǒng)考期末)已知圓,,動圓與圓,均外切,記圓心的軌跡為曲線.
(1)求曲線的方程;
(2)直線過點,且與曲線交于兩點,滿足,求直線的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)兩圓的位置關(guān)系結(jié)合雙曲線的定義分析求解;
(2)不妨設(shè),,,由可得,結(jié)合韋達定理運算求解.
【詳解】(1)由題意可知:圓的圓心,半徑,圓的圓心,半徑,
由條件可得,即,
則根據(jù)雙曲線的定義可知,點是以,為焦點,以2為實軸長的雙曲線的右支,
則,可得,
所以曲線的方程為.
(2)由(1)可知:雙曲線的漸近線方程為,即,
由于且直線的斜率不等于0,
不妨設(shè),,,
則,,
由可得,
聯(lián)立方程,消去x得
則,由韋達定理可得,
由,解得,
代入可得,
解得,即,
因此直線,即.

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