?第3講 雙曲線
目錄
第一部分:知識強化
第二部分:重難點題型突破
突破一:雙曲線的定義及其應(yīng)用
突破二:求雙曲線的軌跡方程
突破三:雙曲線的漸近線
突破四:雙曲線的離心率
突破五:雙曲線中焦點三角形
突破六:雙曲線中中點弦問題
突破七:雙曲線弦長及面積
突破八:雙曲線中定點,定值問題
突破九:雙曲線中定直線問題
第三部分:沖刺重難點特訓(xùn)
第一部分:知識強化
1、雙曲線的定義
(1)定義:一般地,我們把平面內(nèi)與兩個定點,的距離的差的絕對值等于非零常數(shù)(小于)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.
(2)集合語言表達式
雙曲線就是下列點的集合:.
(3)說明
若將定義中差的絕對值中的絕對值符號去掉,則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.
2、雙曲線的簡單幾何性質(zhì)
標準方程
()
()
圖形


性質(zhì)
范圍


對稱性
對稱軸:坐標軸;對稱中心:原點
頂點坐標
,
,
漸近線


離心率
,,
a,b,c間的關(guān)系

3、等軸雙曲線
(,)當時稱雙曲線為等軸雙曲線
①; ②離心率; ③兩漸近線互相垂直,分別為;
④等軸雙曲線的方程,;
4、直線與雙曲線的位置關(guān)系
(1)代數(shù)法:設(shè)直線,雙曲線聯(lián)立解得:

①時,,直線與雙曲線交于兩點(左支一個點右支一個點);
,,或k不存在時,直線與雙曲線沒有交點;
②時,
存在時,若,,直線與雙曲線漸近線平行,直線與雙曲線相交于一點;
若,
時,,直線與雙曲線相交于兩點;
時,,直線與雙曲線相離,沒有交點;
時,直線與雙曲線有一個交點;相切
不存在,時,直線與雙曲線沒有交點;
直線與雙曲線相交于兩點;
5、弦長公式
(1)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
(2)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.
6、雙曲線與漸近線的關(guān)系
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)
7、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
第二部分:重難點題型突破
突破一:雙曲線的定義及其應(yīng)用
1.(2022·四川省瀘縣第二中學(xué)模擬預(yù)測(文))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
【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.
2.(2022·安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測(理))已知,點滿足方程,且有,則的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【詳解】由題意,點且滿足,
根據(jù)雙曲線的定義,可得點的軌跡表示以為焦點的雙曲線的右支,
其中,可得,則,
可得雙曲線的漸近線方程為,
又因為點滿足方程,即,
結(jié)合雙曲線的幾何性質(zhì),可得,即的取值范圍是.
故選:B.

3.(2022·安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測(文))設(shè)為橢圓和雙曲線的一個公共點,且在第一象限,是的左焦點,則(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【詳解】由橢圓方程知其焦點為;由雙曲線方程知其焦點為;
橢圓與雙曲線共焦點,設(shè)其右焦點為,
為橢圓與雙曲線在第一象限內(nèi)的交點,
由橢圓和雙曲線定義知:,解得:.
故選:A.
4.(2022·江西·模擬預(yù)測(理))已知雙曲線的左、右焦點分別為、,點在雙曲線的右支上,過點作漸近線的垂線,垂足為,若的最小值為,則雙曲線的離心率為(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【詳解】如下圖所示,點到直線的距離為,

連接,由雙曲線的定義可得,
所以,,
當且僅當、、三點共線時,等號成立,故,可得,
所以,,因此,該雙曲線的離心率為.
故選:B.
5.(2022·青海西寧·二模(文))設(shè)雙曲線的左焦點為,點為雙曲線右支上的一點,且與圓相切于點,為線段的中點,為坐標原點,則(????)
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【詳解】由題意可知:雙曲線焦點在x軸上,a=4,b=3,c=5,
設(shè)雙曲線的右焦點F2(5,0),左焦點F(﹣5,0),
由OM為△PFF1中位線,則丨OM丨=丨PF2丨,
由PF與圓x2+y2=16相切于點N,則△ONF為直角三角形,
∴丨NF丨2=丨OF丨2﹣丨ON丨2=25﹣16=9,
則丨NF丨=3,∴丨MN丨=丨MF丨﹣丨NF丨=丨MF丨﹣3,
由丨MF丨=丨PF丨,
∴|MN|﹣|MO|=丨PF丨﹣3﹣丨PF2丨=(丨PF丨﹣丨PF2丨)﹣3=×2a﹣3=1,
∴|MN|﹣|MO|=1,
故選:B.

6.(2022·全國·模擬預(yù)測(理))已知雙曲線的左、有焦點分別為,,實軸長為4,離心率,點Q為雙曲線右支上的一點,點.當取最小值時,的值為(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【詳解】由題意可得 ,又,故 ,
所以 ,則雙曲線方程為 ,

結(jié)合雙曲線定義可得,
如圖示,連接,交雙曲線右支于點M,即當三點共線,
即Q在M位置時,取最小值,
此時直線方程為 ,聯(lián)立,
解得點Q的坐標為,( Q為雙曲線右支上的一點),
故,
故選:B
7.(2022·四川·成都市錦江區(qū)嘉祥外國語高級中學(xué)有限責任公司模擬預(yù)測(理))已知雙曲線的離心率為,其左,右焦點分別為,過且與x軸垂直的直線l與雙曲線的兩條漸近線分別交于A,B兩點,若,P為雙曲線右支上一點,則的最小值為(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【詳解】把代入得,所以,又,,所以,
,,,
所以,當且僅當三點共線時等號成立,
,
所以的最小值為.
故選:C.

8.(2022·河南·南陽中學(xué)三模(文))已知雙曲線的一條漸近線方程為,左焦點為,點P在雙曲線右支上運動,點Q在圓上運動,則的最小值為___________.
【答案】8
【詳解】由雙曲線的一條漸近線方程為,
可得,解得.
所以,雙曲線的左焦點坐標,右焦點坐標為,
由雙曲線的定義,知,即,
由圓可得圓心,半徑為,

問題轉(zhuǎn)化為求點到圓上的最小值,
即,
所以.
所以的最小值為.
故答案為:.
9.(2022·河北邯鄲·一模)已知點在雙曲線的右支上,,動點滿足,是雙曲線的右焦點,則的最大值為___________.
【答案】##
【詳解】動點滿足,則點的軌跡是以為圓心,2為半徑的圓,
設(shè)雙曲線的左焦點為,由題知,
則,
當且僅當,,三點共線時,等號成立,

所以的最大值為,
故答案為:
突破二:求雙曲線的軌跡方程
1.(2022·湖南·長沙一中高二期中)已知圓:,為圓心,為圓上任意一點,定點,線段的垂直平分線與直線相交于點,則當點在圓上運動時,點的軌跡方程為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【詳解】因為線段的垂直平分線與直線相交于點,
所以有,
由,得,該圓的半徑為,
因為點在圓上運動時,
所以有,于是有,
所以點的軌跡是以為焦點的雙曲線,所以,
所以點的軌跡方程為,
故選:D
2.(2022·湖北省天門外國語學(xué)校高二階段練習(xí))直線和上各有一點(其中點的縱坐標分別為且滿足),的面積為4,則的中點的軌跡方程為(????)
A. B.
C. D.
【答案】B
【詳解】因為直線和互相垂直,
所以,
又,
所以點在一,四象限或者二,三象限,
設(shè),
因為為的中點,
所以,
所以
因為,
所以,
所以,
所以,
所以,即,
故選:B
3.(2022·云南省玉溪第一中學(xué)高三開學(xué)考試)方程-=12的化簡結(jié)果為(????)
A.-=1 B.-=1 C.-=1(x>0) D.-=1(x>0)
【答案】C
【詳解】解:設(shè)A(?10,0),B(10,0),,
由于動點P(x,y)的軌跡方程為-=12,
則|PA|?|PB|=12,故點P到定點A(?10,0)與到定點B(10,0)的距離差為12,
則動點P(x,y)的軌跡是以(±10,0)為焦點,以12為實軸長的雙曲線的右支,
由于2a=12,c=10,則,
故P的軌跡的標準方程為-=1(x>0).
所以原方程可以化簡為-=1(x>0).
故選:C
4.(2022·全國·高二課時練習(xí))動圓M與圓:和圓:均外切,則動圓圓心M的軌跡方程為(????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【詳解】設(shè)動圓M的半徑為r,圓的圓心為,半徑,圓的圓心為,半徑,因為動圓M與圓和圓均外切,所以,,所以,所以點M的軌跡是以點,為焦點的雙曲線的右支.,,,所以.所以動圓圓心M的軌跡方程為.
故選:A.
5.(2022·遼寧·本溪滿族自治縣高級中學(xué)高二階段練習(xí))已知橢圓的方程為,其左?右頂點分別為,一條垂直于軸的直線交橢圓于兩點,直線與直線相交于點,則點的軌跡方程為___________.
【答案】
【詳解】由題意知,
設(shè)直線為,,
由三點共線及三點共線,
得,
兩式相乘化簡,得,
又,
所以,即,
又,即,
所以點的軌跡方程為.
故答案為:
6.(2022·全國·高二課時練習(xí))已知橢圓,作垂直于x軸的直線l交橢圓于A,B兩點,作垂直于y軸的直線m交橢圓于C,D兩點,且,直線l與直線m交于P點,則點P的軌跡方程為______.
【答案】
【詳解】
設(shè)直線l的方程為,直線m的方程為,
所以,
不妨設(shè)點,,,,
所以,,
因為,
所以,
所以,
即.
故答案為:
7.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知,,,以為一個焦點作過,的橢圓,則橢圓的另一個焦點的軌跡方程是________.
【答案】
【詳解】根據(jù)橢圓定義知:,即,故,
故焦點的軌跡方程為雙曲線的下支,,,故,
故軌跡方程為:.
故答案為:.
突破三:雙曲線的漸近線
1.(2022·福建·莆田二中高二階段練習(xí))已知雙曲線的一個焦點為,則雙曲線C的一條漸近線方程為(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【詳解】由題意可知,,
則由得;
所以,漸近線方程為,即
故選:A.
2.(2022·山東省實驗中學(xué)高二階段練習(xí))與曲線共焦點,且與雙曲線共漸近線的雙曲線的方程為(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【詳解】因為曲線為橢圓,焦點在軸上,且,
又因為所求雙曲線與雙曲線共漸近線,
所以設(shè)所求雙曲線為,即,
則,解得,
所以所求雙曲線為.
故選:A.
3.(2022·貴州·高三階段練習(xí)(理))點到雙曲線的一條漸近線的距離為(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【詳解】由題意可知,雙曲線的漸近線方程為,即,由對稱性不妨考慮點到直線的距離:,
故選:B.
4.(2022·上海松江·一模)已知,是雙曲線:的左、右焦點,點是雙曲線上的任意一點(不是頂點),過作的角平分線的垂線,垂足為,線段的延長線交于點,是坐標原點,若,則雙曲線的漸近線方程為______
【答案】
【詳解】因為是的角平分線,,
所以是等腰三角形,,為的中點,
又為的中點,所以是的中位線,
所以,因為,
當點在雙曲線的右支上時,,
當點在雙曲線的左支上時,,
所以,即,
所以,
所以,
所以雙曲線的漸近線方程為.
故答案為:.
5.(2022·江蘇連云港·高二期中)已知雙曲線的左?右焦點分別為為原點,若以為直徑的圓與的漸近線的一個交點為,且,則的漸近線方程為__________.
【答案】
【詳解】由題意知,,,


故答案為:.
突破四:雙曲線的離心率
1.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線的上、下焦點分別是,,若雙曲線C上存在點P使得,,則其離心率的值是(????)
A. B.2 C. D.3
【答案】D
【詳解】設(shè),則①,
利用向量加法法則知,則
即,
故②,
設(shè),
則,
③,
由②③得,即,
又,所以,即,即
所以雙曲線離心率的值是3
故選:D
2.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線的上、下焦點分別是,若雙曲線C上存在點P使得,,則其離心率的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【詳解】設(shè),
利用向量加法法則知,則
即,
故①,
設(shè),
則,
②,
由①②得,即,
又,所以,即,即
所以雙曲線離心率的值大于3,
故選:D
3.(2022·江西·南昌二中高二階段練習(xí))已知,分別為雙曲線C:左、右焦點,過點的直線與雙曲線C的左、右兩支分別交于M,N兩點,且,,則雙曲線C的離心率是(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【詳解】由,結(jié)合正弦定理得,
因為,所以,.
又,即,
則,所以.
設(shè),則,
又,則,解得,
所以,,
所以是正三角形,從而.
在中,由,
得,得,所以.
故選:C.
4.(2022·上海寶山·一模)雙曲線C的左、右焦點分別為、,點A在y軸上.雙曲線C與線段交于點P,與線段交于點Q,直線平行于雙曲線C的漸近線,且,則雙曲線C的離心率為______.
【答案】
【詳解】
如圖,交軸于.根據(jù)雙曲線的對稱性,知與軸平行,且.
設(shè),則,,所以.
雙曲線漸近線方程為.,由已知直線斜率為,
則直線的方程為,則,.
因為,所以有,即,
整理可得,,則,則,
所以有,所以.
故答案為:.
5.(2022·重慶市育才中學(xué)高三階段練習(xí))已知直線與雙曲線相交于兩個不同的點,且雙曲線的一個焦點到它的一條漸近線的距離為,則該雙曲線的離心率的取值范圍是__________.
【答案】且
【詳解】雙曲線的漸近線為,取其中一條漸近線,取雙曲線的右焦點為,故雙曲線的一個焦點到它一條漸近線的距離為,
故,所以,雙曲線變?yōu)?,?lián)立直線方程得到,整理得,,則,得到,所以,
,故,又因為直線不與漸近線平行,,得到,解得,故雙曲線的離心率的取值范圍是且.
故答案為:且
突破五:雙曲線中焦點三角形
1.(2022·陜西·乾縣第二中學(xué)高二階段練習(xí))已知雙曲線的左?右焦點分別為,過的直線與的左?右兩支分別交于兩點,,則實數(shù)(????)
A. B. C.2 D.4
【答案】C
【詳解】如圖所示:設(shè),,即,

解得,,即,故.
,,,,,即.
故選:C
2.(2022·福建省永泰縣城關(guān)中學(xué)高二期中)設(shè),是雙曲線C:的兩個焦點,O為坐標原點,點P在C的漸近線上,且,則的面積為(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【詳解】雙曲線的漸近線為,由雙曲線的對稱性,不妨設(shè),由得,
又,∴的面積.
故選:A
3.(2022·遼寧沈陽·高二期中)是雙曲線的左、右焦點,過左焦點的直線與雙曲線的左、右兩支分別交于兩點,若,則雙曲線的離心率為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【詳解】
設(shè),則,,
,;
由雙曲線定義可知:,,
,,
,,
,,則.
故選:D.
4.(2022·全國·高三專題練習(xí))若雙曲線的左、右焦點分別為,點為圓與此雙曲線的一個公共點,則的面積(????)
A.有最大值4 B.有最小值2 C.為 D.為
【答案】D
【詳解】由雙曲線方程知,,
恰好為圓的直徑,所以,如圖所示:
由雙曲線定義知,,

∴,
所以
∴,
故選:D.
5.(2022·全國·高二單元測試)雙曲線的兩焦點為、,點P在雙曲線上,直線、傾斜角之差為,則面積為(????)
A. B. C.32 D.42
【答案】A
【詳解】根據(jù)、為雙曲線的兩焦點可得,
又直線、傾斜角之差為,所以,
根據(jù)余弦定理可得,
整理得①,
根據(jù)點P在雙曲線上可得,
則②,
①-②得,,
則面積為.
故選:A.
突破六:雙曲線中中點弦問題
1.(2022·浙江·高二階段練習(xí))已知雙曲線,過點的直線與該雙曲線相交于兩點,若是線段的中點,則直線的方程為(????)
A. B.
C. D.該直線不存在
【答案】D
【詳解】解:設(shè),且,代入雙曲線方程得,兩式相減得:

若是線段的中點,則,所以,即直線的斜率為,
所以直線方程為:,即;
但聯(lián)立,得,則,方程無解,所以直線不存在.
故選:D.
2.(2022·四川·射洪中學(xué)高二期中)直線l交雙曲線于A,B兩點,且為AB的中點,則l的斜率為(????)
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【詳解】設(shè)點,,因為AB的中點,則有,
又點A,B在雙曲線上,則,即,
則l的斜率,此時,直線l的方程:,
由消去y并整理得:,,即直線l與雙曲線交于兩點,
所以l的斜率為2.
故選:C
3.(2022·全國·高三專題練習(xí))過點作直線l與雙曲線交于P,Q兩點,且使得A是的中點,直線l方程為(????)
A. B.2x+y-3=0 C.x=1 D.不存在
【答案】D
【詳解】設(shè)點,因點是的中點,則,
從而有,兩式相減得:,
即,于是得直線l的斜率為,
直線l的方程為:,即,
由消去y并整理得:,此時,即方程組無解,
所以直線l不存在.
故選:D
4.(2022·全國·高三專題練習(xí))過雙曲線的左焦點的直線與雙曲線交兩點,且線段的中點坐標為,則雙曲線方程是_______________.
【答案】
【詳解】設(shè),,
則,,
兩式相減可得:,
所以,
因為點是線段的中點,所以,,
所以,
因為,
所以,即,
因為,所以,,
所以雙曲線方程是,
故答案為:.
5.(2022·全國·高二課時練習(xí))點平分雙曲線的一條弦,則這條弦所在直線的方程一般式為_________________.
【答案】
【詳解】設(shè)弦的兩個端點分別為,,則,,
兩式相減得,
因為線段的中點為,所以,,所以,
所以直線的方程為代入滿足,即直線方程為.
故答案為:.
6.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線中心在原點且一個焦點為,直線與其相交于,兩點,中點橫坐標為,則此雙曲線的方程是______.
【答案】
【詳解】設(shè)點、,
由題意可得,,,
直線的斜率為,
則,兩式相減得,
所以,
由于雙曲線的一個焦點為,則,,,
因此,該雙曲線的標準方程為.
故答案為:.
突破七:雙曲線弦長及面積
1.(2022·四川·簡陽市陽安中學(xué)高二階段練習(xí)(理))已知雙曲線:與雙曲線的漸近線相同,且經(jīng)過點.
(1)求雙曲線的方程;
(2)已知雙曲線的左?右焦點分別為,,直線經(jīng)過,傾斜角為,與雙曲線交于兩點,求的面積.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)依題意,設(shè)所求雙曲線方程為,
代入點得,即,
所以雙曲線方程為,即.
(2)由(1)得,則,,,
又直線傾斜角為,則,故直線的方程為,
設(shè),,
聯(lián)立,消去,得,
則,,,
由弦長公式得,
又點到直線的距離,
所以.
2.(2022·上海市閔行區(qū)教育學(xué)院附屬中學(xué)高二期末)已知雙曲線的漸近線為,左焦點為經(jīng)過點的直線交雙曲線于兩點.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)若直線在軸上截距為2,求;
(3)若的中點橫坐標為1,求直線的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【詳解】(1)由題意得,所以,
所以雙曲線的標準方程為;
(2)由題意得直線的方程為,由得,,設(shè),則,所以;
(3)當直線的斜率不存在時,中點橫坐標為,顯然不合題意,所以設(shè)直線的方程為,
由,得,
設(shè),則,解得,
此時所聯(lián)立方程可整理化簡得:,滿足,符合題意,
故直線的方程為.
3.(2022·四川·成都外國語學(xué)校高二期中(理))已知雙曲線C:的離心率為,實軸長為2.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)若直線被雙曲線C截得的弦長為,求m的值.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)雙曲線離心率為,實軸長為2,
,,
解得,,

所求雙曲線C的方程為;
(2)設(shè),,
聯(lián)立,,,
,.
,
,解得.
4.(2022·湖北·高二階段練習(xí))已知雙曲線的焦距長為8.
(1)求的方程;
(2)若,過點的直線交于兩點,若,求直線的方程.
【答案】(1)當時,的方程為;當時,的方程為
(2)或
【詳解】(1)根據(jù)已知條件表示雙曲線,
可知,解得或.
由雙曲線的焦距長為8可知,即.
當時,有,則,此時雙曲線的方程為;
當時,雙曲線的方程為,有,則,此時雙曲線的方程為.
綜上所述,當時,的方程為;當時,的方程為;
(2)由(1)可知,當時,雙曲線的方程為,其中,.
當直線的斜率為0時,直線為,代入得,則,不適合題意;
當直線的斜率不為0時,設(shè)直線,聯(lián)立,消去得.
則,
設(shè),,則,.
,解得或,則或.
故直線的方程為或.
5.(2022·四川省綿陽南山中學(xué)高二期中(文))已知雙曲線的漸近線方程為,且經(jīng)過點.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)直線與雙曲線C交于A,B兩點,O為坐標原點,求的面積.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)根據(jù)題意:解得,故雙曲線的方程為:.
(2)設(shè),則,消去得:,
,
又點O到直線的距離,

6.(2022·上海市延安中學(xué)高三階段練習(xí))已知雙曲線中,,虛軸長為.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)過點,傾斜角為的直線與雙曲線交于、兩點,為坐標原點,求的面積.
【答案】(1)
(2)
(1)
解:由已知條件可得,解得,
因此,雙曲線的標準方程為.
(2)
解:由題意可知,直線的方程為,設(shè)點、,
聯(lián)立,可得,解得,,
因此,.
7.(2022·福建省南安國光中學(xué)高三階段練習(xí))已知雙曲線的離心率為,左、右焦點分別為,,焦距為.點在第一象限的雙曲線上,過點作雙曲線切線與直線交于點.
(1)證明:;
(2)已知斜率為的直線與雙曲線左支交于 兩點,若直線,的斜率互為相反數(shù),求的面積.
【答案】(1)證明見解析;
(2)
【詳解】(1)解:因為雙曲線的離心率為,左、右焦點分別為,,焦距為,
所以,,解得,
所以,雙曲線的標準方程為,
因為過點作雙曲線切線與直線交于點,故切線的斜率存在,
所以,設(shè),在點的切線方程為,
聯(lián)立方程得
所以,,即①
因為,代入①式得,解得
所以,在點的切線方程為,
所以點的坐標為,即,
因為,
所以
所以,
(2)解:由題,設(shè)直線的方程為,
與雙曲線方程聯(lián)立得,
設(shè),
所以
因為直線,的斜率互為相反數(shù),所以,
所以,
整理得:②
將代入②整理得:③
結(jié)合可知時,③式恒成立,
所以,由(1)可知,,,
所以,
所以的面積.
突破八:雙曲線中定點,定值問題
1.(2022·上海市朱家角中學(xué)高一期末)已知雙曲線的一條漸近線方程,原點到過、點的直線的距離為.
(1)求雙曲線方程;
(2)過點能否作直線,使與已知雙曲線交于兩點、,且是線段的中點?若存在,請求出直線的方程;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由見解析
【詳解】(1)解:因為直線過、兩點,所以方程為,
因為原點到直線的距離為,所以,
因為雙曲線的一條漸近線方程,
所以,解得,,
所以雙曲線方程為;
(2)解:假設(shè)直線存在,設(shè)是線段的中點,且,,
則,,
因為、在雙曲線上,
則,兩式相減整理得,
所以,所以,
所以直線的方程為,即,
聯(lián)立,消得,
因為,
所以直線與雙曲線無交點,所以直線不存在.
2.(2022·廣東·廣州市第十七中學(xué)高三階段練習(xí))已知雙曲線,四點中恰有三點在C上.
(1)求C的方程;
(2)過點的直線l交C于P,Q兩點,過點P作直線的垂線,垂足為A.證明:直線AQ過定點.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【詳解】(1)由題意可知點,兩點關(guān)于原點對稱,所以,一定在雙曲線上,
而,因為,但,所以點不在雙曲線上,
所以點,,在雙曲線上,則,解得,,
所以雙曲線方程為;
(2)證明:設(shè)直線的方程為,代入雙曲線方程可得:,
設(shè),,,,則,則,,
所以直線的方程為:,即,
令,則,
由,,得,
所以,
綜上,直線過定點.
3.(2022·河南新鄉(xiāng)·一模(理))在平面直角坐標系xOy中,已知,,動點C滿足直線AC與直線BC的斜率乘積為3.
(1)求動點C的軌跡方程E.
(2)過點作直線l交曲線E于P,Q兩點(P,Q在y軸兩側(cè)),過原點O作直線的平行線交曲線E于M,N兩點(M,N在y軸兩側(cè)),試問是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請說明理由.
【答案】(1)
(2)為定值2
【詳解】(1)設(shè),因為直線AC與直線BC的斜率乘積為3,
所以,所以,
故動點C的軌跡方程為.
(2)易知直線的斜率存在且不為0.
設(shè)直線:,,,
聯(lián)立方程組得,
則,
因為P,Q在y軸兩側(cè),
所以,所以,
所以.
因為,所以的方程為.
設(shè),則,
聯(lián)立方程組,得.
所以,,
所以,
所以,即為定值2.
4.(2022·江西·贛州市第三中學(xué)高二期中)已知雙曲線(,)的左焦點坐標為,直線與雙曲線交于,兩點,線段中點為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)經(jīng)過點且與軸不重合的直線與雙曲線交于兩個不同點,,點,直線,與雙曲線分別交于另一點,,若直線與直線的斜率都存在,并分別設(shè)為,.是否存在實常數(shù),使得?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【詳解】(1)解:由題意知,直線的斜率為,設(shè),,
由題意,兩式相減得:,
整理得:,即,
又,所以,,即雙曲線,經(jīng)檢驗滿足題意.
(2)解:因為的斜率存在且,直線的方程為,設(shè),,
又,設(shè)直線,??
聯(lián)立,整理得,
由韋達定理得,
又∵,∴,
于是,
故,同理可得,??

∴,
∴為定值,所以的值.
5.(2022·河南商丘·高二期中(理))橢圓與雙曲線之間有許多優(yōu)美的對稱性質(zhì),已知橢圓和雙曲線
(1)設(shè)AB是雙曲線的不平行于對稱軸且不過原點的弦,M為弦AB的中點,O為坐標原點,則為定值.類比雙曲線的性質(zhì):若AB是橢圓的不平行于對稱軸且不過原點的弦,M為AB的中點,O為坐標原點,試猜想的值,并證明;
(2)設(shè)橢圓交x軸于A,B兩點,點P是橢圓上異于A,B的任意一點,直線PA,PB分別交y軸于點M,N,則為定值,類比橢圓的性質(zhì):若雙曲線交x軸于A,B兩點,點P是雙曲線上異于A,B的任意一點,直線PA,PB分別交y軸于點M,N,試猜想的值,并證明.
【答案】(1)猜想:,證明見解析
(2)猜想:,證明見解析
(1)
猜想:.
證明:設(shè),,,則有
,,
則.
將A,B的坐標代入橢圓方程中得:①,②,
①-②得:,,即.
(2)
猜想:
證明:由題意得,,設(shè),則,
所以直線PA方程為.
令,則,所以點M坐標為.
又,所以;同理可得:.
所以,又因為,
所以,得證.
突破九:雙曲線中定直線問題
1.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線:(,)實軸端點分別為,,右焦點為,離心率為2,過點且斜率1的直線與雙曲線交于另一點,已知的面積為.
(1)求雙曲線的方程;
(2)若過的直線與雙曲線交于,兩點,試探究直線與直線的交點是否在某條定直線上?若在,請求出該定直線方程;如不在,請說明理由.
【答案】(1)
(2)在定直線方程上
(1)
設(shè)直線的方程為,聯(lián)立,得,
又,,代入上式得,即,
∴,解得,∴,,∴雙曲線的方程為.
(2)
當直線點的斜率不存在時,,,直線的方程為,直線的方程為,聯(lián)立直線與直線的方程可得的,
當直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為,,,
聯(lián)立得,∴,,
∴直線的方程為,直線的方程為,
聯(lián)立直線與直線的方程可得:
,兩邊平方得,
又,滿足,

,
∴,∴,或,(舍去)
綜上,在定直線上,且定直線方程為.
2.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知,分別是雙曲線的左,右頂點,直線(不與坐標軸垂直)過點,且與雙曲線交于,兩點.
(1)若,求直線的方程;
(2)若直線與相交于點,求證:點在定直線上.
【答案】(1)或;(2)證明見解析.
【詳解】解:設(shè)直線的方程為,設(shè),,把直線與雙曲線
聯(lián)立方程組,,可得,
則,
(1),,由,可得,
即①,②,
把①式代入②式,可得,解得,,
即直線的方程為或.
(2)直線的方程為,直線的方程為,
直線與的交點為,故,即,
進而得到,又,
故,解得
故點在定直線上.
第三部分:沖刺重難點特訓(xùn)
一、單選題
1.(2022·云南民族大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測(理))已知雙曲線的一個頂點是,其漸近線方程為,則雙曲線的標準方程是(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【詳解】解:由題意得:
雙曲線的一個頂點是,
焦點在軸上,設(shè)雙曲線方程為,

漸近線方程為,
,,
該雙曲線的標準方程為?.
故選:C
2.(2022·河南洛陽·模擬預(yù)測(文))已知點F是雙曲線的右焦點,點P是雙曲線上在第一象限內(nèi)的一點,且PF與x軸垂直,點Q是雙曲線漸近線上的動點,則的最小值為(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【詳解】解:由雙曲線方程可得,點F坐標為,將代入雙曲線方程,得,
由于點P在第一象限,所以點P坐標為,
雙曲線的漸近線方程為,點P到雙曲線的漸近線的距離為.
Q是雙曲線漸近線上的動點,所以的最小值為.
故選:B.
3.(2022·河南安陽·模擬預(yù)測(文))若直線與雙曲線的一條漸近線垂直,則a的值為(????)
A. B.4 C. D.2
【答案】B
【詳解】由已知得:
雙曲線的方程為,其漸近方程為 ,
∵直線與雙曲線的漸近線垂直,∴雙曲線的漸近線的斜率為,
∴?? ,
∴ ,
故選:B
4.(2022·河北·模擬預(yù)測(理))已知雙曲線經(jīng)過點,且右焦點到其漸近線的距離為4,雙曲線的離心率為(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【詳解】設(shè)雙曲線右焦點,其中一條漸近線為,
由右焦點到其漸近線的距離為4,即,即;
又雙曲線經(jīng)過點,故,解得,
則,.
故選:.
5.(2022·湖南·寧鄉(xiāng)市教育研究中心模擬預(yù)測)已知是雙曲線的左右焦點,直線過與拋物線的焦點且與雙曲線的一條漸近線平行,則(????)
A. B. C.4 D.
【答案】C
【詳解】已知雙曲線的左焦點,雙曲線的漸近線方程為,
拋物線的焦點.
因為直線過與拋物線的焦點且與雙曲線的一條漸近線平行,
所以,又,解得:,所以.
故選:C
6.(2022·廣西廣西·模擬預(yù)測(理))雙曲線的左右頂點分別為,曲線上的一點關(guān)于軸的對稱點為,若直線的斜率為,直線的斜率為,則當取到最小值時,雙曲線離心率為(  )
A. B.2 C.3 D.6
【答案】B
【詳解】設(shè),
則,,所以,
將曲線方程代入得,
又由均值定理得,當且僅當,即時等號成立,
所以離心率,
故選:B
7.(2022·云南·昆明一中模擬預(yù)測(理))已知雙曲線的左右焦點分別為,P是雙曲線上位于第一象限內(nèi)的一點,且直線與y軸的正半軸交于A點,三角形的內(nèi)切圓在邊上的切點為Q,雙曲線的左焦點到雙曲線的一條漸近線的距離為,,則該雙曲線的離心率為(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【詳解】假設(shè)直線,與圓的切點分別為,,
由對稱性可知,容易得,,,
因為點在雙曲線的右支,由雙曲線的定義得,
所以,
又因為雙曲線的左焦點到雙曲線的一條漸近線的距離為,
設(shè)一條準線為:,則焦點到準線距離,
所以,
所以雙曲線的離心率為,
故選:A .

8.(2022·河南·開封市東信學(xué)校模擬預(yù)測(理))已知分別為雙曲線的左焦點和右焦點,過的直線l與雙曲線的右支交于A,B兩點,的內(nèi)切圓半徑為,的內(nèi)切圓半徑為,若,且直線l的傾斜角為,則的值為(????)
A.2 B.3 C. D.
【答案】B
【詳解】記的內(nèi)切圓圓心為C,邊上的切點分別為M,N,E,

則C,E橫坐標相等,則,
由,即,得,即,記C的橫坐標為,則,
于是,得,同理的內(nèi)心D的橫坐標也為a,
則有軸,由直線的傾斜角為,則,,
在中,,可得,
在中,,可得,
可得.
故選:B
二、多選題
9.(2022·湖南益陽·模擬預(yù)測)已知雙曲線經(jīng)過點,則(????)
A.的實軸長為 B.的焦距為
C.的離心率為 D.的漸近線方程是
【答案】BC
【詳解】由題意得,得即雙曲線方程為.
所以,雙曲線的實軸長是,焦距是,離心率為,漸近線方程是
故BC正確,AD錯誤,
故選:BC
10.(2022·重慶八中模擬預(yù)測)已知點,,若某直線上存在點P,使得,則稱該直線為“好直線”,下列直線是“好直線”的是(????)
A. B. C. D.
【答案】BD
【詳解】由題意, ,雙曲線的方程為,
“好直線”就是與雙曲線有交點的直線,
對于A,聯(lián)立方程 ,解得 無解,故A不是“好直線”;
對于B,聯(lián)立方程 ,解得 , ,故B是“好直線”;
對于C,聯(lián)立方程 ,解得 ,無解,故C不是“好直線”;
對于D,聯(lián)立方程 ,解得 ,??,即直線 與雙曲線有交點,
故D是“好直線”;
故選BD.
三、填空題
11.(2022·全國·大化瑤族自治縣高級中學(xué)模擬預(yù)測(文))若圓與雙曲線的漸近線相切,則雙曲線的離心率為___________.
【答案】##
【詳解】雙曲線的漸近線方程為
圓的圓心為,半徑為1,由直線和圓相切,
可得,解得,
則離心率.,
故答案為:
12.(2022·上海閔行·二模)已知雙曲線的實軸為,對于實軸上的任意點,在實軸上都存在點,使得,則雙曲線的兩條漸近線夾角的最大值為___________;
【答案】
【詳解】對于實軸上的任意點,在實軸上都存在點,使得,
當點位于原點時,則要,才能滿足要求,
所以,設(shè)漸近線與x軸的夾角為,則,
因為,則雙曲線的兩條漸近線夾角為,
故答案為:
13.(2022·寧夏·銀川一中模擬預(yù)測(文))已知雙曲線:的左、右焦點分別為,,一條漸近線方程為,若點在雙曲線上,且,則________.
【答案】9
【詳解】由雙曲線C的方程可得其漸近線方程為,
由已知可得,
所以,,所以,
由雙曲線定義可知,則或,
又因為,故,
故答案為:9.
四、解答題
14.(2022·陜西·咸陽市高新一中模擬預(yù)測(文))已知焦點在軸上的雙曲線經(jīng)過點.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)若直線與雙曲線交于兩點,求弦長.
【答案】(1)
(2)8
【詳解】(1)設(shè)雙曲線的方程為.將代入,
得,解得.
所以,雙曲線的方程為;
(2)由(1)得雙曲線的方程為,設(shè).
由,得,由韋達定理得.
所以,
故弦長為8.
15.(2022·河南新鄉(xiāng)·一模(理))在平面直角坐標系xOy中,已知,,動點C滿足直線AC與直線BC的斜率乘積為3.
(1)求動點C的軌跡方程E.
(2)過點作直線l交曲線E于P,Q兩點(P,Q在y軸兩側(cè)),過原點O作直線的平行線交曲線E于M,N兩點(M,N在y軸兩側(cè)),試問是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請說明理由.
【答案】(1)
(2)為定值2
【詳解】(1)設(shè),因為直線AC與直線BC的斜率乘積為3,
所以,所以,
故動點C的軌跡方程為.
(2)易知直線的斜率存在且不為0.
設(shè)直線:,,,
聯(lián)立方程組得,
則,
因為P,Q在y軸兩側(cè),
所以,所以,
所以.
因為,所以的方程為.
設(shè),則,
聯(lián)立方程組,得.
所以,,
所以,
所以,即為定值2.
16.(2022·福建漳州·三模)已知圓,圓,動圓P與圓,圓都外切.圓心P的軌跡為曲線C
(1)求C的方程;
(2)已知A,B是C上不同的兩點,AB中點的橫坐標為2,且AB的中垂線為直線l,是否存在半徑為1的定圓E,使得l被圓E截得的弦長為定值,若存在,求出圓E的方程;若不存在,請說明理由
【答案】(1)
(2)存在;定圓E:
(1)
圓的圓心為(-2,0),半徑為
圓的圓心為(2,0),半徑為
設(shè)動圓P的半徑為R,因為動圓P與圓,圓都外切
所以
所以
所以點P在以,為焦點,以2為實軸長的雙曲線的右支上,
設(shè)雙曲線的方程為
所以,所以
注意圓與圓外切于點(1,0),P不可能為(1,0),
所以C的方程為
(2)
設(shè),AB的中點為
因為A,B是C上不同的兩點,AB中點的橫坐標為2.
所以

當存在時,
因為AB的中垂線為直線l,所以,即
所以 過定點T(8,0),.
當不存在時,A,B關(guān)于x軸對稱,AB的中線l為x軸,此時l也過T(8,0),
所以存在定圓E:,使得l被圓E截得的弦長為定值2.













相關(guān)試卷

高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)核心專題講練:數(shù)列第3講 數(shù)列解答題(數(shù)列求和) (含解析):

這是一份高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)核心專題講練:數(shù)列第3講 數(shù)列解答題(數(shù)列求和) (含解析),共41頁。試卷主要包含了倒序相加法,分組求和法,裂項相消法,錯位相減法求和,奇偶項討論求和,特定通項數(shù)列求和,插入新數(shù)列混合求和等內(nèi)容,歡迎下載使用。

高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)核心專題講練:解析幾何第5講 圓錐曲線綜合問題(含解析):

這是一份高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)核心專題講練:解析幾何第5講 圓錐曲線綜合問題(含解析),共80頁。試卷主要包含了已知、,,函數(shù),雙曲線,已知,B是圓C等內(nèi)容,歡迎下載使用。

高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)核心專題講練:解析幾何第4講 拋物線(含解析):

這是一份高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)核心專題講練:解析幾何第4講 拋物線(含解析),共44頁。試卷主要包含了拋物線的定義,拋物線的簡單幾何性質(zhì),直線與拋物線的位置關(guān)系,直線和拋物線等內(nèi)容,歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)核心專題講練:解析幾何第1講 直線與圓綜合問題(含解析)

高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)核心專題講練:解析幾何第1講 直線與圓綜合問題(含解析)

新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)解析幾何專題講與練第20講雙曲線的離心率問題(教師版)

新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)解析幾何專題講與練第20講雙曲線的離心率問題(教師版)

新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)解析幾何專題講與練第5講向量與解析幾何(教師版)

新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)解析幾何專題講與練第5講向量與解析幾何(教師版)

新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)解析幾何專題講與練第2講雙曲線的定義及其應(yīng)用(教師版)

新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)解析幾何專題講與練第2講雙曲線的定義及其應(yīng)用(教師版)

資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán),請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員,我們盡可能的保護您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng),可獲得資源免費推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎勵,申請 精品資源制作, 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬教師選擇,專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼,快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送,5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符,數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部