
(1)求雙曲線的方程.
(2)設(shè)為雙曲線上一點(diǎn),點(diǎn),在雙曲線的漸近線上,且分別位于第一、四象限,若恰為線段的中點(diǎn),試判斷的面積是否為定值?若為定值,請(qǐng)求出這個(gè)定值;若不為定值,請(qǐng)說(shuō)明理由.
2.已知雙曲線的離心率為,點(diǎn)在上.
(1)求雙曲線的方程;
(2)設(shè)過(guò)點(diǎn)的直線l與曲線交于M,N兩點(diǎn),問(wèn)在x軸上是否存在定點(diǎn)Q,使得為常數(shù)?若存在,求出Q點(diǎn)坐標(biāo)及此常數(shù)的值,若不存在,說(shuō)明理由.
3.已知等軸雙曲線C:(a>0,b>0)經(jīng)過(guò)點(diǎn)(,).
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)已知點(diǎn)B(0,1).
①過(guò)原點(diǎn)且斜率為k的直線與雙曲線C交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),求∠EBF最小時(shí)k的值;
②點(diǎn)A是C上一定點(diǎn),過(guò)點(diǎn)B的動(dòng)直線與雙曲線C交于P,Q兩點(diǎn),為定值,求點(diǎn)A的坐標(biāo)及實(shí)數(shù)的值.
4.已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,離心率為,過(guò)點(diǎn)的直線與雙曲線的左、右兩支分別交于點(diǎn),.當(dāng)時(shí),的面積為5.
(1)求雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線與軸交于點(diǎn),且,,求證:為定值.
5.已知雙曲線的左、右頂點(diǎn)分別為A,B,過(guò)右焦點(diǎn)F的直線l與雙曲線C的右支交于P,Q兩點(diǎn)(點(diǎn)P在x軸上方).
(1)若,求直線l的方程;
(2)設(shè)直線的斜率分別為,證明:為定值.
6.已知雙曲線,過(guò)圓上任意一點(diǎn)作圓的切線,若交雙曲線于,兩點(diǎn),證明:的大小為定值.
7.已知點(diǎn)、為雙曲線的左、右焦點(diǎn),過(guò)作垂直于x軸的直線,在x軸上方交雙曲線C于點(diǎn)M,且,圓O的方程是.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)過(guò)雙曲線C上任意一點(diǎn)P作該雙曲線兩條漸近線的垂線,垂足分別為、,求證:為定值;
(3)若過(guò)圓O上點(diǎn)作圓O的切線l交雙曲線C于A、B兩點(diǎn),求證:.
8.已知雙曲線: 過(guò)點(diǎn),兩條漸近線的夾角為60°,直線交雙曲線于、兩點(diǎn).
(1)求雙曲線的方程;
(2)若過(guò)原點(diǎn),為雙曲線上異于、的一點(diǎn),且直線、的斜率,均存在,求證:為定值;
9.已知雙曲線過(guò)點(diǎn),且.
(1)求雙曲線的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)的直線交雙曲于點(diǎn),直線分別交直線于點(diǎn).試判斷是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
10.已知雙曲線的方程.
(1)求點(diǎn)到雙曲線上的點(diǎn)的距離的最小值;
(2)已知直線與圓相切
①求和的關(guān)系
②若與雙曲線交于、兩點(diǎn),那么是否為定值?如果是,求出定值;如果不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
11.已知雙曲線的漸近線傾斜角分別為和,為其左焦點(diǎn),為雙曲線右支上一個(gè)動(dòng)點(diǎn).
(1)求的取值范圍,并說(shuō)明理由;
(2)過(guò)點(diǎn)分別作兩漸近線的垂線,垂足分別為,求證:為定值.
12.已知雙曲線的焦距為,且過(guò)點(diǎn),直線與曲線右支相切(切點(diǎn)不為右頂點(diǎn)),且分別交雙曲線的兩條漸近線與、兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)求雙曲線的方程;
(2)求證:面積為定值,并求出該定值.
13.已知點(diǎn)P是圓上任意一點(diǎn),定點(diǎn),線段的垂直平分線l與半徑相交于M點(diǎn),P在圓周上運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)軌跡為.
(1)求點(diǎn)M的軌跡的方程;
(2)若點(diǎn)N在雙曲線(頂點(diǎn)除外)上運(yùn)動(dòng),過(guò)點(diǎn)N,R的直線與曲線相交于,過(guò)點(diǎn)的直線與曲線相交于,試探究是否為定值,若為定值請(qǐng)求出這個(gè)定值,若不為定值,請(qǐng)說(shuō)明理由.
14.已知雙曲線的左、右頂點(diǎn)分別為、,動(dòng)直線與圓相切,且與雙曲線左、右兩支的交點(diǎn)分別為.
(1)求的取值范圍,并求的最小值;
(2)記直線的斜率為,直線的斜率為,那么,是定值嗎?證明你的結(jié)論.
參考答案
1.(1);(2)是定值,2.
【分析】(1)由可得,求出即可得出方程;
(2)設(shè)出點(diǎn),的坐標(biāo),可得點(diǎn)的坐標(biāo),代入雙曲線的方程,可得,設(shè),利用漸近線方程的斜率得角的正切值,再利用三角函數(shù)的基本關(guān)系式及二倍角公式得,由,的坐標(biāo)得,,結(jié)合及三角形面積公式即可求出.
【解析】(1)由題意,易得,,
則由,可得,
,即.
又,解得(負(fù)值舍去),,
解得,
雙曲線的方程為.
(2)由(1)可知雙曲線C的漸近線方程為,
設(shè),,其中,.
為線段的中點(diǎn),,
將點(diǎn)的坐標(biāo)代入雙曲線的方程得,解得.
設(shè),則.
又,,,
,,
.
又,,
,
的面積為定值2.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題考查雙曲線中三角形面積的定值問(wèn)題,解題的關(guān)鍵是設(shè)出點(diǎn),的坐標(biāo),設(shè),得出和.
2.(1);(2)存在;;定點(diǎn).
【分析】(1)由已知得到a、b、c的方程組,解出a、b、c,即可求出雙曲線的方程;
(2)設(shè)直線的方程為,設(shè)定點(diǎn),聯(lián)立方程組,用“設(shè)而不求法”表示出為常數(shù),求出t,即可求出定點(diǎn)Q.
【解析】 (1)由題意,,解得,.
∴雙曲線方程為;
(2)設(shè)直線的方程為,設(shè)定點(diǎn),
聯(lián)立,得.
∴,且,解得且.
設(shè),,
∴,,
∴,
.
∴
為常數(shù),與無(wú)關(guān),
∴,即,此時(shí).
∴在軸上存在定點(diǎn),使得為常數(shù).
【點(diǎn)評(píng)】(1)待定系數(shù)法、代入法可以求二次曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)“設(shè)而不求”是一種在解析幾何中常見(jiàn)的解題方法,可以解決直線與二次曲線相交的問(wèn)題.
3.(1);(2)①;②或者.
【分析】(1)由題意,代入已知點(diǎn)建立方程,解之可得雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)①由對(duì)稱性可設(shè),且,運(yùn)用向量數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算表示,又由可得,由此可得最小時(shí),的值.
②設(shè)過(guò)點(diǎn)的動(dòng)直線為:設(shè)與雙曲線的方程聯(lián)立得,根據(jù)根的判別式和根與系數(shù)的關(guān)系可求得且,由直線的斜率公式得,再由恒等式的思想可求得點(diǎn)A的坐標(biāo)及實(shí)數(shù)的值.
【解析】 (1)由題意,且解得,
所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為
(2)①由對(duì)稱性可設(shè),且,則,
因?yàn)辄c(diǎn)在雙曲線上,所以,所以,所以,
當(dāng)時(shí),為直角,
當(dāng)吋,為鈍角.
因此,最小時(shí),.
②設(shè)過(guò)點(diǎn)的動(dòng)直線為:
設(shè)聯(lián)立得,
所以,由且,解得且,
,即即,
化簡(jiǎn)得,
所以,
化簡(jiǎn)得,
由于上式對(duì)無(wú)窮多個(gè)不同的實(shí)數(shù)都成立,
所以
如果那么此時(shí)不在雙曲線上,舍去.
因此從而代入解得.
此時(shí)在雙曲線上.
綜上,或者.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查直線與雙曲線位置關(guān)系之定值問(wèn)題,屬于較難題,關(guān)鍵在于將直線與雙曲線的方程聯(lián)立,得出根與系數(shù)的關(guān)系,繼而將目標(biāo)條件轉(zhuǎn)化到曲線上的點(diǎn)的坐標(biāo)上去.
4.(1);(2)證明見(jiàn)解析.
【分析】(1)當(dāng)時(shí),由勾股定理和三角形面積公式可得,再由雙曲線定義,即可得出結(jié)果.
(2)當(dāng)直線與軸垂直時(shí),點(diǎn)與原點(diǎn)重合,求出定值;
當(dāng)直線與軸不垂直時(shí),設(shè)直線的方程為,由漸近線可得,聯(lián)立直線與雙曲線方程,由韋達(dá)定理結(jié)合向量知識(shí),即可得出定值.
【解析】(1)當(dāng)時(shí),,,
可得.
由雙曲線的定義可知,,
兩邊同時(shí)平方可得,,
所以.①
又雙曲線的離心率為,所以.②
由①②可得,,,所以,
所以雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)當(dāng)直線與軸垂直時(shí),點(diǎn)與原點(diǎn)重合,
此時(shí),,,所以,,.
當(dāng)直線與軸不垂直時(shí),設(shè)直線的方程為,,,
由題意知且,
將直線的方程與雙曲線方程聯(lián)立,消去得,,
則,,.
易知點(diǎn)的坐標(biāo)為,
則由,可得,
所以,
同理可得.
所以.
綜上,為定值.
【點(diǎn)評(píng)】易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛:直線與雙曲線左、右分支各交于一點(diǎn),直線斜率的取值范圍容易忽略.本題考查了運(yùn)算求解能力和邏輯推理能力,屬于一般題目.
5.(1);(2)證明見(jiàn)解析.
【分析】(1)設(shè)直線方程為,,,根據(jù)條件得出,分別求出的縱坐標(biāo),由條件可得可得答案.
(2)由,所以 ,所以,要證為定值,只需證為定值,由,可得答案.
【解析】 (1)設(shè)直線方程為,,
由過(guò)右焦點(diǎn)F的直線l與雙曲線C的右支交于P,Q兩點(diǎn),則
,
由點(diǎn)P在x軸上方,則
∴直線l方程為
(2)由方程可得,設(shè),
則,
所以 ,所以
要證為定值,只需證為定值
由(1)可知,
∴為定值.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題考查直線與雙曲線的位置關(guān)系求直線方程和考查定值問(wèn)題,解答本題的關(guān)鍵是先得出,所以 ,所以,要證為定值,只需證為定值,屬于中檔題.
6.證明見(jiàn)解析.
【分析】過(guò)圓上一點(diǎn)作切線,找到切線方程是關(guān)鍵,分切線的斜率不存在時(shí)切線方程為,切線的斜率存在時(shí),設(shè)切線方程為,則分析,聯(lián)立化簡(jiǎn),求出即可.
【解析】當(dāng)切線的斜率不存在時(shí),切線方程為.
當(dāng)時(shí),代入雙曲線方程,得,即,,此時(shí),
同理,當(dāng)時(shí),.
當(dāng)切線的斜率存在時(shí),設(shè)切線方程為,則,即.
由直線方程和雙曲線方程消掉,得,
由直線與雙曲線交于,兩點(diǎn).故.設(shè),.
則,
+,
故,由于,
故,即,.
綜上可知,若交雙曲線于,兩點(diǎn),則的大小為定值.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,圓的切線方程,直線與雙曲線的位置關(guān)系,此類問(wèn)題可以先取特殊值探索,比如此題中,可以先分析切線斜率不存在的情況,然后有針對(duì)性的驗(yàn)證即可.
7.(1);(2)證明見(jiàn)解析;(3)證明見(jiàn)解析.
【分析】(1)設(shè),的坐標(biāo),利用點(diǎn)在雙曲線上,,可得,利用雙曲線的定義,可得雙曲線的方程;
(3)確定兩條漸近線方程,設(shè)雙曲線上的點(diǎn),,求出點(diǎn)到兩條漸近線的距離,利用,在雙曲線上,及向量的數(shù)量積公式,即可求得結(jié)論.
(3)設(shè),,,,切線的方程為:代入雙曲線中,利用韋達(dá)定理,結(jié)合向量的數(shù)量積,可得結(jié)論.
【解析】 (1)設(shè),的坐標(biāo)分別為
因?yàn)辄c(diǎn)在雙曲線上,所以,即,所以
在△中,,,所以
由雙曲線的定義可知:
故雙曲線的方程為:
(3) 由條件可知:兩條漸近線分別為,
設(shè)雙曲線上的點(diǎn),,則點(diǎn)到兩條漸近線的距離分別為,
所以
因?yàn)?,在雙曲線上,所以
故
設(shè)和的夾角為,則由,可得
所以
(3)設(shè),,,,切線的方程為:
①當(dāng)時(shí),切線的方程代入雙曲線中,化簡(jiǎn)得:
所以:
又
所以
②當(dāng)時(shí),易知上述結(jié)論也成立.
所以
所以
【點(diǎn)評(píng)】解決直線與雙曲線的綜合問(wèn)題時(shí),要注意:
(1)注意觀察應(yīng)用題設(shè)中的每一個(gè)條件,明確確定直線、雙曲線的條件;
(2)強(qiáng)化有關(guān)直線與雙曲線聯(lián)立得出一元二次方程后的運(yùn)算能力,重視根與系數(shù)之間的關(guān)系、弦長(zhǎng)、斜率、三角形的面積等問(wèn)題.
8.(1);(2)證明見(jiàn)解析.
【分析】(1)利用雙曲線過(guò)點(diǎn),兩條漸近線的夾角為60°,列出方程組解出即可;
(2)設(shè),由雙曲線的對(duì)稱性,可得的坐標(biāo),設(shè),結(jié)合題意,又由A、B在雙曲線上,可得,將其坐標(biāo)代入中,計(jì)算可得答案.
【解析】(1)由題意,雙曲線:過(guò)點(diǎn),兩條漸近線的夾角為60°,
可得,解得,,或,無(wú)解.
所以雙曲線的方程為.
(2)設(shè),由雙曲線的對(duì)稱性,可得,設(shè),
則,因?yàn)?,?br>所以,
即為定值3.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:(1)根據(jù)漸近線的夾角得到或者兩種情形;
(2)雙曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)滿足雙曲線的方程,利用整體代換.
9.(1);(2)
【分析】(1)將點(diǎn),代入,求出,進(jìn)一步得出,即求.
(2)設(shè)直線所在的直線方程,與雙曲線方程聯(lián)立,設(shè)出的坐標(biāo),寫(xiě)出所在的直線方程,求出的縱坐標(biāo),結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系可得,從讓他可得.
【解析】(1)將點(diǎn),代入,
可得,解得,則,
雙曲線的方程為.
(2)由題意可知,直線的斜率存在,
設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立,可得,
由,
解得,
設(shè),,
則,,
又點(diǎn),
的方程為,
令,得
,
同理可得,
,
,即,
,
為定值.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查了雙曲線方程的求法,考查了直線與雙曲線的位置關(guān)系,解題的關(guān)鍵是利用韋達(dá)定理得出,考查了運(yùn)算求解能力.
10.(1);(2)(i);(ii)為定值.
【分析】(1)設(shè)為雙曲線上的點(diǎn),代入雙曲線的方程,結(jié)合兩點(diǎn)的距離公式和二次函數(shù)的最值,可得最小值;
(2)設(shè)直線的方程為,由直線和圓相切可得,設(shè),,,,聯(lián)立雙曲線的方程,消去可得的二次方程,運(yùn)用韋達(dá)定理和向量的數(shù)量積的坐標(biāo)表示,計(jì)算可得為定值.
【解析】 (1)設(shè)為雙曲線上的點(diǎn),則,
則,
當(dāng)時(shí)最小,且為,
所以點(diǎn)到從曲線上點(diǎn)的距離的最小值為;
(2)①設(shè)直線線的方程為,
由直線與圓相切,可得,即,
②設(shè),聯(lián)立得,
則,
所以
,
所以,
所以為定值.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查雙曲線的方程和運(yùn)用,以及直線和雙曲線的位置關(guān)系,注意聯(lián)立直線方程和雙曲線的方程,運(yùn)用韋達(dá)定理和向量的坐標(biāo)運(yùn)算,考查方程思想和運(yùn)算能力、推理能力.
11.(1),理由見(jiàn)解析;(2)證明見(jiàn)解析.
【分析】(1)由漸近線求出雙曲線方程,得焦點(diǎn)坐標(biāo),利用兩點(diǎn)間的距離及二次函數(shù)求最值即可;
(2)由點(diǎn)到直線的距離求出,求積后由雙曲線方程化簡(jiǎn)即可.
【解析】(1)雙曲線漸近線方程為,又,所以,
雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
則,設(shè),
則
所以…
所以的取值范圍是
(2)因?yàn)?br>又,所以為定值.
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:,利用點(diǎn)到直線的距離求出后,根據(jù)點(diǎn)在雙曲線上,化簡(jiǎn)求值是解題關(guān)鍵.
12.(1);(2)證明見(jiàn)解析,面積為.
【分析】(1)根據(jù)題意可得關(guān)于、、的方程組,求出、的值,由此可得出雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線的方程,將直線的方程與雙曲線的方程聯(lián)立,由可得出、所滿足的等式,求出點(diǎn)、的坐標(biāo),利用三角形的面積公式可計(jì)算出的面積.
【解析】(1)設(shè)雙曲線的焦距為,
由題意可得:,則雙曲線的方程為;
(2)由于直線與雙曲線右支相切(切點(diǎn)不為右頂點(diǎn)),則直線的斜率存在,
設(shè)直線的方程為,
則消得,
,①
設(shè)與軸交于一點(diǎn),,
,
雙曲線兩條漸近線方程為:,
聯(lián)立,聯(lián)立,
則(定值).
【點(diǎn)評(píng)】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解答本題的關(guān)鍵就是利用直線與雙曲線得出,并求出點(diǎn)、的坐標(biāo),再結(jié)合三角形的面積計(jì)算出為定值.
13.(1);(2)存在,定值為:.
【分析】(1)根據(jù)橢圓定義即可求出結(jié)果;(2)設(shè)得直線的斜率乘積,利用點(diǎn)斜式方程設(shè)出直線NR,NQ的方程,與(1)的方程聯(lián)立,寫(xiě)出根與系數(shù)的關(guān)系,利用弦長(zhǎng)公式求出|AB|,|CD|的長(zhǎng)度,然后求和,通過(guò)計(jì)算可得出結(jié)果.
【解析】(1)依題意:,
且,
由橢圓定義知點(diǎn)M的軌跡為以R,Q為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)為,焦距為4的橢圓,
即:,
故.
(2)設(shè),則,
∴直線的斜率都存在,分別設(shè)為,
則,
將直線的方程代入得,
設(shè),則,
∴,
同理可得,
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了橢圓定義以及根與系數(shù)的關(guān)系,弦長(zhǎng)公式,考查了學(xué)生的運(yùn)算轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.
14.(1)的取值范圍為;取最小值;(2)是定值;證明見(jiàn)解析.
【分析】(1)根據(jù)直線與圓相切,可得,聯(lián)立直線與雙曲線,根據(jù)可得的范圍,根據(jù)韋達(dá)定理以及可得最小值;
(2)根據(jù)斜率公式以及韋達(dá)定理,將變形化簡(jiǎn)可得結(jié)果.
【解析】(1)與圓相切,,,
由,得,
,
,
故的取值范圍為.
由于,
,當(dāng)時(shí),即時(shí),取最小值.
(2)由已知可得的坐標(biāo)分別為,
,
,
又因?yàn)?,所以?br>為定值.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直線與圓相切,考查了直線與雙曲線相交,考查了斜率公式、韋達(dá)定理,考查了運(yùn)算求解能力,屬于中檔
這是一份2024年高考數(shù)學(xué)第二輪專題復(fù)習(xí)圓錐曲線 專題20:雙曲線的范圍問(wèn)題22頁(yè),共22頁(yè)。試卷主要包含了在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),已知雙曲線等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024年高考數(shù)學(xué)第二輪專題復(fù)習(xí)圓錐曲線 專題19:雙曲線的定直線問(wèn)題9頁(yè),共9頁(yè)。
這是一份專題13 雙曲線中的定點(diǎn)、定值、定直線問(wèn)題-備戰(zhàn)2024年新高考數(shù)學(xué)之圓錐曲線專項(xiàng)高分突破(新高考專用),文件包含專題13雙曲線中的定點(diǎn)定值定直線問(wèn)題原卷版docx、專題13雙曲線中的定點(diǎn)定值定直線問(wèn)題解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共23頁(yè), 歡迎下載使用。
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