
雙曲線及其應(yīng)用是高考數(shù)學(xué)的重點與難點,在近幾年高考數(shù)學(xué)試卷中,雙曲線的相關(guān)題型幾乎年年都會考到,屬于熱點問題。題型比較豐富,選擇題、填空題、解答題都出現(xiàn)過,主要通過雙曲線的定義、方程及性質(zhì)考查數(shù)學(xué)運算能力及轉(zhuǎn)化思想,難度中等偏難。
【題型1 雙曲線的定義及概念辨析】
【例1】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知動點滿足,則動點的軌跡是( )
A.射線 B.直線 C.橢圓 D.雙曲線的一支
【答案】A
【解析】設(shè),由題意知動點M滿足|,
故動點M的軌跡是射線.故選:A.
【變式1-1】(2023·四川綿陽·高三南山中學(xué)??茧A段練習(xí))雙曲線C:(,)的一條漸近線過點,,是C的左右焦點,且,若雙曲線上一點M滿足,則( )
A.或 B. C. D.
【答案】B
【解析】因為,,所以,所以或(舍),
又因為雙曲線的漸近線過點,所以,所以,
所以,所以,所以,
若在左支上,,符合要求,所以,
若在右支上,,不符合要求,
所以,故選:B.
【變式1-2】(2023·河北·模擬預(yù)測)已知雙曲線的上、下焦點分別為,,的一條漸近線過點,點在上,且,則 .
【答案】11
【解析】由得雙曲線的標準方程為:,
所以,所以雙曲線的漸近線方程為:,
又的一條漸近線過點,所以,
因為點在上,,為雙曲線的上、下焦點,
所以,
由,所以,
所以或(舍去).
【變式1-3】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知圓,圓,圓與圓、圓外切,則圓心的軌跡方程為 .
【答案】
【解析】設(shè)圓的半徑為,
圓的圓心,半徑,
圓的圓心,半徑,
因為圓與圓、圓外切,
則,所以,
所以點的軌跡是以為焦點的雙曲線的右支,
又,則,
所以其軌跡方程為.
【變式1-4】(2023·河北·石家莊一中校聯(lián)考模擬預(yù)測)(多選)已知復(fù)數(shù),,則下列結(jié)論正確的是( )
A.方程表示的在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)點的軌跡是圓
B.方程表示的在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)點的軌跡是橢圓
C.方程表示的在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)點的軌跡是雙曲線的一支
D.方程表示的在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)點的軌跡是拋物線
【答案】AC
【解析】由復(fù)數(shù)模的幾何意義知,表示復(fù)平面內(nèi)點與點之間的距離為定值2,
則在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)點的軌跡是圓,故A正確;
由復(fù)數(shù)模的幾何意義知,表示復(fù)平面內(nèi)點到點和的距離之和為,
又,不滿足橢圓的定義,故B不正確;
由復(fù)數(shù)模的幾何意義知,表示復(fù)平面內(nèi)點到點和的距離之差為1,
又,滿足雙曲線的定義,故C正確;
對于D,可化為,
表示復(fù)平面內(nèi)點到點和的距離相等,軌跡是直線,故D不正確,故選:AC.
【題型2 利用定義求距離和差最值】
【例2】(2023·天津南開·統(tǒng)考一模)已知拋物線上一點到準線的距離為是雙曲線的左焦點,是雙曲線右支上的一動點,則的最小值為( )
A.12 B.11 C.10 D.9
【答案】D
【解析】拋物線的準線為,
則點到準線的距離為,
所以,則,故,
設(shè)是雙曲線的右焦點,
則,則,
故,
當且僅當三點共線時取等號,
所以的最小值為.故選:D.
【變式2-1】(2023·江西贛州·統(tǒng)考一模)已知點,雙曲線的左焦點為,點在雙曲線的右支上運動.當?shù)闹荛L最小時,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由雙曲線得到,,,左焦點,
設(shè)右焦點.當?shù)闹荛L最小時,取到最小值,
所以只需求出的最小值即可.
===.故選:C.
【變式2-2】(2023·四川南充·??寄M預(yù)測)已知是離心率為的雙曲線的右支上一點,則到直線的距離與到點的距離之和的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】已知雙曲線,可知,則,
所以,分別為的左、右焦點,
則,即,
設(shè)到直線的距離為,到直線的距離為,且,
則.故選:A.
【變式2-3】(2022·天津南開·高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知雙曲線,點F是C的右焦點,若點P為C左支上的動點,設(shè)點P到C的一條漸近線的距離為d,則的最小值為( )
A. B. C.8 D.10
【答案】A
【解析】由雙曲線,可得,,
設(shè)雙曲線左焦點為,不妨設(shè)一條漸近線為,即,
作,垂足為E,即,
作,垂足為H,則,
因為點P為C左支上的動點,
所以,可得,
故,
由圖可知,當三點共線時,即E和H點重合時,取得最小值,
最小值為,
即的最小值為,故選:A.
【變式2-4】(2023·山東泰安·統(tǒng)考二模)已知雙曲線,其一條漸近線方程為,右頂點為A,左,右焦點分別為,,點P在其右支上,點,三角形的面積為,則當取得最大值時點P的坐標為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】設(shè),
則由三角形的面積為可得,即,
又雙曲線一條漸近線方程為,故,即,
故,故,解得,
故,雙曲線.
又由雙曲線的定義可得,
當且僅當共線且在中間時取得等號.
此時直線的方程為,即,
聯(lián)立可得,解得,
由題意可得在中間可得,
代入可得,故.故選:B
【題型3 雙曲線標準方程的求解】
【例3】(2023·全國·高三對口高考)與有相同漸近線,焦距,則雙曲線標準方程為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】(1)若焦點在軸上,設(shè)所求雙曲線方程為,
因為與雙曲線有相同漸近線,
所以,設(shè)該雙曲線的焦距為,
又因為焦距,所以,所以,
聯(lián)立,解得,則雙曲線方程為;
(2)若焦點在軸上,設(shè)所求雙曲線方程為,
因為與雙曲線有相同漸近線,
所以,設(shè)該雙曲線的焦距為,
又因為焦距,所以,所以,
聯(lián)立,解得,
則雙曲線方程為,
所以雙曲線的標準方程為:或.
綜上,雙曲線標準方程為.故選:D
【變式3-1】(2023·湖北荊州·高三松滋市第一中學(xué)校考階段練習(xí))雙曲線的左、右焦點分別為.過作其中一條漸近線的垂線,垂足為.已知,直線的斜率為,則雙曲線的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】如圖,因為,不妨設(shè)漸近線方程為,即,
所以,所以.
設(shè),則,
所以,所以.
因為,所以,
所以,所以,所以,
因為,所以,
所以,解得,
所以雙曲線的方程為,故選:D
【變式3-2】(2023·天津?qū)幒印じ呷J臺第一中學(xué)??计谀┮阎p曲線的右焦點與拋物線的焦點重合,拋物線準線與一條漸近線交于點,則雙曲線的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由拋物線的焦點為,
因為雙曲線與拋物線的焦點重合,
可得雙曲線的右焦點為,即,可得,
又由雙曲線的一條漸近線方程為,拋物線的準線方程為,
因為拋物線準線與一條漸近線交于點,可得,
即交點為,代入漸近線方程,可得,可得,
將代入,可得,所以,
所以雙曲線的方程為.故選:D.
【變式3-3】(2023·甘肅定西·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知雙曲線C:的漸近線方程為,左、右焦點分別為,,過點且斜率為的直線l交雙曲線的右支于M,N兩點,若的周長為36,則雙曲線C的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因為雙曲線的漸近線方程為,所以,
則雙曲線方程為,,,
所以直線為,設(shè),
由,得,則,
所以,
因為,,
所以,
因為的周長為36,所以,
所以,得,
所以雙曲線方程為,故選:D
【變式3-4】(2023·四川樂山·統(tǒng)考三模)設(shè)為坐標原點,,是雙曲線:的左、右焦點.過作圓:的一條切線,切點為,線段交于點,若,的面積為,則的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由圓的方程知,,
又∵,
∴在直角中,,且.
在中,,
的面積,∴.
在中,,
由正弦定理,,
∴,
∴由雙曲線定義,,
又∵,,∴,
∴,即.
∵為直角,∴易知為鈍角,
∴由知,,
在中,由余弦定理,,
∴,
∴,
整理得,∴.
又∵,將代入,解得.
∴雙曲線的方程為:.故選:D.
【題型4 雙曲線的焦點三角形問題】
【例4】(2023·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知雙曲線的左?右焦點分別為,過的直線交雙曲線左支于兩點,且,若雙曲線的實軸長為8,那么的周長是( )
A.5 B.16 C.21 D.26
【答案】D
【解析】由題意可知:,即,
所以的周長.故選:D.
【變式4-1】(2023·重慶·高三重慶八中校考期中)設(shè)雙曲線的左?右焦點分別為,點在的右支上,且,則的面積為( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【解析】由題意得,
由雙曲線定義可得,,,
由余弦定理得,
即,解得,
又,解得,
故.故選:C
【變式4-2】(2023·四川成都·高三??计谥校┰O(shè)、分別是雙曲線:的左、右兩個焦點,為坐標原點,點在上且,則的面積為( )
A.5 B.10 C. D.20
【答案】A
【解析】由,
所以是以原點為圓心,為半徑的圓與雙曲線的交點,
又,即它們也在點所在的圓上,且為直徑,
所以為直角三角形,,
如上圖,,且,
所以,
則,故的面積為.故選:A.
【變式4-3】(2023·廣東湛江·高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知雙曲線的一條漸近線方程是分別為雙曲線的左、右焦點,過點且垂直于軸的垂線在軸上方交雙曲線于點,則( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由題意得:因為該雙曲線的一條漸近線方程是,則,
又由,可得,
由過點且垂直于軸的垂線在軸上方交雙曲線于點,可知M的橫坐標為,
代入橢圓方程即可得:,,
又有,可知,
所以.故選:D
【變式4-4】(2023·云南昆明·高三昆明一中校考階段練習(xí))已知雙曲線的左?右焦點分別為,過點的直線與雙曲線的左支交于,兩點,若,則的內(nèi)切圓周長為 .
【答案】
【解析】如圖所示:
設(shè)內(nèi)切圓半徑為,切點分別為,
由題意,則,所以,
由雙曲線定義有;
又因為,即,所以,
因此,
從而直角三角形的內(nèi)切圓半徑是
,
所以的內(nèi)切圓周長為.
【題型5 求雙曲線的離心率與范圍】
【例5】(2023·天津北辰·高三統(tǒng)考期中)雙曲線的左、右焦點分別為,以為圓心,為半徑的圓與的左支的一個公共點為,若原點到直線的距離等于實半軸的長,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如圖:∵原點到直線的距離等于實半軸的長,
∴直線的距離為,
又∵以為圓心,為半徑的圓與的左支的一個公共點為,
∴,
由雙曲線定義的,
∴直線的距離為,
故,即,
∴,解得(舍去)或.故選:A.
【變式5-1】(2023·全國·模擬預(yù)測)雙曲線的左、右焦點分別為,,點是其右支上一點.若,,,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由雙曲線的幾何性質(zhì),可知點是線段的中點,則,
即,
所以,解得:,
所以,故,
由,解得:,
所以,故B項正確.故選:B.
【變式5-2】(2023·江蘇蘇州·高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知雙曲線的左?右焦點分別為為坐標原點,圓交雙曲線的左支于點,直線交雙曲線的右支于點,若為的中點,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】設(shè),則,因為為的中點,
所以,則由雙曲線的定義可知,
因為圓交雙曲線的左支于點,所以,
所以,即,
則化簡可得,即,
則,所以,
所以,即,
則化簡可得,即,故選:D.
【變式5-3】(2023·全國·模擬預(yù)測)已知雙曲線C:的左、右焦點分別為,,P為雙曲線C的右支上一點,且,,則雙曲線C的離心率的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因為,,
∴,
又,∴.
設(shè),則,,
∴,
∴,則,
∴.
∴,則,
設(shè),則,
∴在上單調(diào)遞增,∴,∴,
∴,∴,
∴,故選:B.
【變式5-4】(2023·河南洛陽·高三洛陽市第八中學(xué)校考開學(xué)考試)已知雙曲線的上下焦點分別為,點在的下支上,過點作的一條漸近線的垂線,垂足為,若恒成立,則的離心率的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如圖,過點作漸近線的垂線,垂足為,
設(shè),則點到漸近線的距離.
由雙曲線的定義可得,故,
所以,
即的最小值為,
因為恒成立,
所以恒成立,即恒成立,
所以,,即,即,
所以,,即,解得.故選:A.
【題型6 雙曲線的中點弦問題】
【例6】(2023·陜西寶雞·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知雙曲線:的右焦點為,過點的直線交雙曲線E于A、B兩點.若的中點坐標為,則E的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】設(shè),
則,兩式相減得,
即,化簡得,
又,解得,
所以雙曲線的方程為: .故選:D.
【變式6-1】(2024·陜西寶雞·校考一模)設(shè),為雙曲線上兩點,下列四個點中,可為線段中點的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】設(shè),則的中點,設(shè)直線的斜率為,
可得,
因為在雙曲線上,則,兩式相減得,
所以.
對于選項A: 可得,則,
聯(lián)立方程,消去y得,
此時,
所以直線AB與雙曲線沒有交點,故A錯誤;
對于選項B:可得,則,
聯(lián)立方程,消去y得,
此時,
所以直線AB與雙曲線沒有交點,故B錯誤;
對于選項C:,則,
聯(lián)立方程,消去y得,
此時,故直線AB與雙曲線有交兩個交點,故C正確;
對于選項D:可得,則
由雙曲線方程可得,則為雙曲線的漸近線,
所以直線AB與雙曲線沒有交點,故D錯誤;故選:C.
【變式6-2】(2023·陜西渭南·統(tǒng)考二模)已知直線過雙曲線的左焦點,且與的左?右兩支分別交于兩點,設(shè)為坐標原點,為的中點,若是以為底邊的等腰三角形,則直線的斜率為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】設(shè),
由均在上,為的中點,
得,則,
∴,∴,
設(shè)直線的傾斜角為,則,不妨設(shè)為銳角,
∵是以為底邊的等腰三角形,
∴直線的傾斜角為,則.
∴,∴,解得,
∴由對稱性知直線的斜率為.故選:D
【變式6-3】(2023·上海·高三七寶中學(xué)??级#┎慌c軸重合的直線經(jīng)過點,雙曲線:上存在兩點A,B關(guān)于對稱,AB中點M的橫坐標為,若,則的值為 .
【答案】
【解析】設(shè),
則,兩式相減得,
即,
即 ,所以,
因為是AB垂直平分線,有,所以,
即,化簡得,故,則.
【變式6-4】(2023·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知雙曲線的右焦點為,虛軸的上端點為是上的兩點,是的中點,為坐標原點,直線的斜率為,若,則的兩條浙近線的斜率之積為 .
【答案】
【解析】設(shè),
因為是上的兩點,是的中點,為坐標原點,直線的斜率為,
所以①,②,③,④,
所以,②③得,整理得
所以,
因為雙曲線的右焦點為,虛軸的上端點為,所以,,
因為,
所以,即,整理得:,
所以,整理得,
所以,即,
所以,整理得,
因為的兩條浙近線分別為,
所以,的兩條浙近線的斜率之積為
【題型7 直線與雙曲線相交弦長】
【例7】(2023·山東臨沂·統(tǒng)考一模)已知雙曲線的左、右焦點分別為,過的直線與的左、右兩支分別交于點,且,則的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因為,
所以,
由雙曲線的定義得,解得,則,
設(shè),,,
聯(lián)立,消去x得,
由韋達定理得:,
由,得,解得,
所以,,
解得,則,故選:D
【變式7-1】(2023·湖南益陽·安化縣第二中學(xué)??既#┮阎p曲線:,若直線的傾斜角為60°,且與雙曲線C的右支交于M,N兩點,與x軸交于點P,若,則點P的坐標為 .
【答案】
【解析】雙曲線雙曲線:的漸近線方程為,
而直線的傾斜角為60°,則直線的斜率為,可設(shè)直線的方程為,
與雙曲線方程聯(lián)立,化簡可得,
由,得或.
設(shè),,則,,
則,所以,
,
解得:(舍去)或,
所以直線的方程為,令,可得.
故點P的坐標為.
【變式7-2】(2023·江蘇蘇州·校聯(lián)考三模)已知雙曲線,過其右焦點的直線與雙曲線交于、兩點,已知,若這樣的直線有條,則實數(shù)的取值范圍是 .
【答案】
【解析】記,若直線與軸重合,此時,;
若直線軸時,將代入雙曲線方程可得,此時,
當時,則,此時,;當,可得,則,
所以,雙曲線的實軸長和通徑長不可能同時為;
當直線與軸不重合時,記,則點,
設(shè)直線的方程為,其中,設(shè)點、,
聯(lián)立可得,
由題意可得,可得,
,
由韋達定理可得,,
所以,,
即,
所以,關(guān)于的方程由四個不等的實數(shù)解.
當時,即當時,可得,
可得,整理可得,因為,解得;
當時,即當,可得,
可得,整理可得,可得.
綜上所述,.
【變式7-3】(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知雙曲線的左、右焦點分別為,.過的直線l交C的右支于M,N兩點,且當l垂直于x軸時,l與C的兩條漸近線所圍成的三角形的面積為4.
(1)求C的方程;
(2)證明:,求.
【答案】(1);(2)證明見解析,
【解析】(1)根據(jù)題意有,C的漸近線方程為,
將代入兩個漸近線方程得到交點坐標為,,
l與C的兩條漸近線所圍成的三角形的面積為,
所以,C的方程為.
(2)設(shè),,其中,,
由(1)可知,,
當軸時,顯然MN與不垂直.
當l不垂直于x軸時,設(shè)l的方程為時,
代入C的方程有:,
故,,
,,
當時有:①,
由得到,代入,
整理有②,
由①,②可得.
所以.
【變式7-4】(2023·山東青島·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知為坐標原點,,,直線,的斜率之積為4,記動點的軌跡為.
(1)求的方程;
(2)直線經(jīng)過點,與交于,兩點,線段中點為第一象限,且縱坐標為,求的面積.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)設(shè)點的坐標為,
因為,,所以,化簡得:
所以的方程為:.
(2)當直線的斜率不存在時,顯然不符合題意;
設(shè),,直線方程為,
與聯(lián)立得:,
由且,解得且,
由韋達定理得,
因為線段中點在第一象限,且縱坐標為,
所以,解得或(舍去),
所以直線為,
所以,
所以,
點到直線的距離,
所以.
【題型8 直線與雙曲線綜合問題】
【例8】(2023·江蘇南通·高三江蘇省如皋中學(xué)校考階段練習(xí))如圖,雙曲線C:-=1的中心O為坐標原點,離心率,點 在雙曲線C上.
(1)求雙曲線C的標準方程;
(2)若直線l與雙曲線C交于P,Q兩點,且,求+的值.
【答案】(1)-=1;(2)
【解析】(1)因為,所以,從而,
所以雙曲線C的標準方程為-=1,即,
因為點在雙曲線C上,所以,解得,
所以雙曲線C的標準方程為-=1
(2)設(shè),
設(shè)直線OP的方程為,則直線OQ的方程為,
聯(lián)立與-=1,得,
所以,同理有,
所以.
【變式8-1】(2023·湖北·高三天門中學(xué)校聯(lián)考期中)已知雙曲線C:的右焦點為,過F且斜率為的直線交C于A,B兩點,且當時,A的橫坐標為3.
(1)求C的方程;
(2)設(shè)O為坐標原點,過A且平行于x軸的直線與直線交于點D,P為線段的中點,直線交于點Q,證明:.
【答案】(1);(2)證明見解析
【解析】(1)當時,:,把代入得,即,
將A代入C的方程有,①,
且由雙曲線的幾何性質(zhì)可知②,
由①,②得,,,
故C的方程為.
(2)設(shè),,且:,
由,得,
則,,①
所以,②
.③
直線的方程為,故,.
的方程為,
與方程聯(lián)立有:,
將①代入得,即.
方法1:所以,,
要證,只需證,即證,④
由②③知④成立,所以.
方法2:由題設(shè)可知A,B,F(xiàn),Q四點共線,
且,
故,即.
由可知,,
故,.
【變式8-2】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知雙曲線的左、右焦點分別為,,是的左頂點,的離心率為2.設(shè)過的直線交的右支于、兩點,其中在第一象限.
(1)求的標準方程;
(2)是否存在常數(shù),使得恒成立?若存在,求出的值;否則,說明理由.
【答案】(1);(2)存在,
【解析】(1)由題可得,故可得,則,
故的標準方程為.
(2)當直線斜率不存在時,
對曲線,令,解得,
故點的坐標為,此時,
在三角形中,,故可得,
則存在常數(shù),使得成立;
當直線斜率存在時,不妨設(shè)點的坐標為,,
直線的傾斜角為,直線的傾斜角為,則,,
假設(shè)存在常數(shù),使得成立,即,
則一定有:,也即;
又;;
又點的坐標滿足,則,
故;
故假設(shè)成立,存在實數(shù)常數(shù),使得成立;
綜上所述,存在常數(shù),使得恒成立.
【變式8-3】(2023·廣東廣州·高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知在平面直角坐標系中,動點到的距離與它到直線的距離之比為,的軌跡為曲線.
(1)求曲線的方程;
(2)過點作直線與曲線交于不同的兩點、(、在軸右側(cè)),在線段上取異于點、的點,且滿足,證明:點恒在一條直線上.
【答案】(1);(2)證明見解析
【解析】(1)由題意可得,整理可得.
所以,曲線的方程為.
(2)證明:如下圖所示:
因為,設(shè),則,
設(shè)點、、,
由可得,
即,所以,,
由可得,
即,所以,,
所以, ,,
所以,,即,
所以,點在定直線上.
【變式8-4】(2023·云南大理·統(tǒng)考一模)已知雙曲線:,其漸近線方程為,點在上.
(1)求雙曲線的方程;
(2)過點的兩條直線AP,AQ分別與雙曲線交于P,Q兩點(不與點A重合),且兩條直線的斜率之和為1,求證:直線PQ過定點.
【答案】(1);(2)證明見解析
【解析】(1)∵,,
依題意,解得:,,
所以雙曲線C的方程為
(2)依題意可知斜率存在,
設(shè)方程為,,,
則,即①,
所以
設(shè)直線AP,AQ的斜率分別為,,由題意知:,故有:
,
整理得
當,,過舍去,
當,,過點,
此時,將代入①得,得,滿足題意.
∴直線PQ過定點
(建議用時:60分鐘)
圓錐曲線練習(xí)
1.(2023·陜西漢中·統(tǒng)考一模)已知雙曲線的一條漸近線的斜率為2,則( )
A.-4 B.4 C. D.
【答案】A
【解析】根據(jù),得到,
則焦點在軸,故漸近線為,則,故.故選:A
2.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知雙曲線的離心率為,且雙曲線上的點到焦點的最近距離為2,則雙曲線的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由離心率,得,
由雙曲線上的點到焦點的最近距離為2,得,
根據(jù)這兩個方程解得,則,得,
所以雙曲線的方程為.故選:B.
3.(2023·河南·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線的左焦點為,過原點的直線與的右支交于點,若為等腰三角形,則點到軸的距離為( )
A. B. C.3 D.5
【答案】A
【解析】設(shè)雙曲線的右焦點為,連接,
由題意可得,則有,,
若為等腰三角形,則(線段與顯然不相等),
所以,
又為的中點,所以,
則有.
由雙曲線的定義得,
所以,
設(shè)點到軸的距離為,則.故選:A.
4.(2023·廣東佛山·統(tǒng)考一模)已知雙曲線C:的左,右焦點分別為,,O為坐標原點,點P是雙曲線C上的一點,,且的面積為4,則實數(shù)( )
A. B.2 C. D.4
【答案】C
【解析】因為的面積為4,所以的面積為8.
又,所以,
所以為直角三角形,且.
設(shè),,
所以,,
所以,
所以,
又,所以.故選:C.
5.(2023·山西臨汾·??寄M預(yù)測)已知雙曲線(,)的離心率為,圓與C的一條漸近線相交,且弦長不小于4,則a的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】設(shè)雙曲線的半焦距為,
則,解得,
且雙曲線的焦點在x軸上,所以雙曲線的漸近線為,
因為圓的圓心為,半徑,
可知圓關(guān)于x軸對稱,不妨取漸近線為,即,
則圓心到漸近線的距離,可得,
又因為圓與雙曲線C的一條漸近線相交弦長為,
由題意可得,解得,
所以a的取值范圍是.故選:D.
6.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知直線過雙曲線的右焦點,且與雙曲線右支交于,兩點.若,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】設(shè),,則,.
由,得.
直線l的方程為,即,
代入雙曲線的方程中,得,即,
∴,,
∴,,
∴,整理得.
又,∴.故選:B.
7.(2023·安徽滁州·校考一模)已知橢圓與雙曲線有共同的焦點,,離心率分別為,,點為橢圓與雙曲線在第一象限的公共點,且 .若,則的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由題意設(shè)焦距為,橢圓長軸長為,雙曲線實軸長為,
在雙曲線的右支上,由雙曲線的定義,由橢圓定義,
可得,,
又,由余弦定理得,
可得,
得,即,
可得,即,
又時,可得,即,
亦即,得.故選:B
8.(2023·安徽·高三懷遠第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))(多選)在平面直角坐標系xOy中,A、B兩點的坐標分別為、,則下列結(jié)論正確的是( )
A.若,則點P的軌跡為直 B.若,則點P的軌跡為圓
C.若,則點P的軌跡為橢圓 D.若,則點P的軌跡為雙曲線
【答案】AD
【解析】選項A:設(shè)點,,
化簡可得:,所以點P的軌跡為直線,故A正確;
選項B:當或不存在時,動點為,
當、存在時,設(shè)點,,
設(shè)直線的傾斜角為,直線的傾斜角為,
當時,由可得:,即,
所以,即,
化簡可得:,
同理當時,由可得:,即,
所以,即,
化簡可得:,
因此點P軌跡為圓上的一段弧()或上的一段弧(),故B錯誤;
選項C:由,可知點P軌跡為線段AB,故C錯誤;
選項D:由,根據(jù)雙曲線的定義可知,
點P軌跡為雙曲線,且,即,
所以點P軌跡方程為,故D正確.故選:AD.
9.(2023·廣東廣州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)(多選)已知雙曲線的左、右焦點別為,,過點的直線l與雙曲線的右支相交于兩點,則( )
A.若的兩條漸近線相互垂直,則 B.若的離心率為,則的實軸長為
C.若,則 D.當變化時,周長的最小值為
【答案】ACD
【解析】依題意,,
A選項,若雙曲線的兩條漸近線相互垂直,所以,故A正確;
B選項,若的離心率為,解得,
所以實軸長,故B錯誤;
C選項,若,則,
整理得,故C正確;
D選項,根據(jù)雙曲線的定義可知,,
兩式相加得,
所以周長為,
當時,取得最小值,所以,
當且僅當,即時,等號成立,
所以周長的最小值為,故D正確.故選:ACD
10.(2023·河南·高三南陽中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))(多選)雙曲線的一條漸近線方程為,半焦距為,則下列論述錯誤的是( )
A.雙曲線的離心率為3
B.頂點到漸近線的距離與焦點到漸近線的距離之比為
C.直線與雙曲線有兩個不同的交點
D.過點有兩條直線與雙曲線相切
【答案】ABD
【解析】由題易得,所以錯誤;
頂點到漸近線的距離為與焦點到漸近線的距離,距離之比為,B錯誤;
因為直線與漸近線平行,所以直線與雙曲線的左支僅有1個交點,
與右支沒有交點.又直線與直線都過點,
且直線的傾斜角比直線的傾斜角小,
直線與雙曲線有兩個不同的交點,正確;
因為,所以點位于雙曲線右支的右側(cè)位置,
顯然過點的直線不可能與雙曲線相切,D錯誤.故選:ABD.
11.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知方程表示中心在原點,焦點在坐標軸上的雙曲線,則的取值范圍是 .
【答案】
【解析】因為方程表示中心在原點,焦點在坐標軸上的雙曲線,
則,解得.
所以實數(shù)的取值范圍為.
12.(2023·全國·高三專題練習(xí))以為中點的雙曲線的弦所在直線的方程為 .
【答案】
【解析】設(shè)是雙曲線的弦的中點,且,
則,
因為在雙曲線上,所以,
兩式相減,得,
故,所以,
故以中點的雙曲線的弦所在的直線方程為,即,
聯(lián)立,消去,得,
因為,
所以以為中點的雙曲線的弦所在的直線方程為.
13.(2023·廣西·高三南寧三中校聯(lián)考階段練習(xí))已知雙曲線的右焦點為,過且與軸垂直的弦長為12.
(1)求雙曲線的標準方程;
(2)過作直線與雙曲線交于兩點,問在軸上是否存在點,使為定值,若存在,請求出點坐標,若不存在,請說明理由.
【答案】(1);(2)存在,
【解析】(1)由題意知:,,,
故,故,解得或,
,,則,
故雙曲線的標準方程為.
(2)假設(shè)存在點滿足條件,設(shè)其坐標為,設(shè),,
當斜率存在時,設(shè)方程為,
,
即,且,
,,
,,
,
當為定值時,,則,
此時,
當斜率不存在時,,,,,,
成立,
存在滿足條件的點,其坐標為,此時為0.
14.(2023·海南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知拋物線()的焦點F到雙曲線的漸近線的距離是.
(1)求p的值;
(2)已知過點F的直線與E交于A,B兩點,線段的中垂線與E的準線l交于點P,且線段的中點為M,設(shè),求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)E的焦點為,
雙曲線的漸近線方程為,不妨取,即.
由點到直線的距離公式得,得.
(2)由(1)知,,:.
設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立消去x并整理,得,
設(shè),,則,,
,
∴.
易得M點的坐標為,
∴的中垂線方程為,
令得,∴,
從而,
∴,
∴實數(shù)的取值范圍為.
15.(2023·河北保定·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知雙曲線:的離心率為2,其左、右焦點分別為,,點為的漸近線上一點,的最小值為.
(1)求的方程;
(2)過的左頂點且斜率為的直線交的右支于點,與直線交于點,過且平行于的直線交直線于點,證明:點在定圓上.
【答案】(1);(2)證明見解析
【解析】(1)設(shè)雙曲線的右焦點,一條漸近線的方程為,
因為的最小值為,
所以右焦點到漸近線的距離為,所以,
又因為離心率,所以,
所以的方程為:.
(2)由題得,的左頂點,右焦點,
所以直線為線段的垂直平分線,
所以的斜率分別為,
所以直線的直線方程為與聯(lián)立有,
,
設(shè),則有,即
所以,
當軸時,,則有
為等腰直角三角形,
所以,故直線的方程為:,故,
當不垂直于軸時,,
所以,,
所以,
所以,
因為,所以
所以為定值,
所以點在定圓上.滿分技巧
(1)在雙曲線定義中若去掉定義中的“絕對值”,常數(shù)滿足約束條件:
(),則動點軌跡僅表示雙曲線中靠焦點的一支;
若(),則動點軌跡僅表示雙曲線中靠焦點的一支;
(2)若常數(shù)滿足約束條件:,
則動點軌跡是以F1、F2為端點的兩條射線(包括端點);
(3)若常數(shù)滿足約束條件:,則動點軌跡不存在;
(4)若常數(shù),則動點軌跡為線段F1F2的垂直平分線。
滿分技巧
利用定義||PF1|-|PF2||=2a轉(zhuǎn)化或變形,借助三角形性質(zhì)及基本不等式求最值
滿分技巧
1、由雙曲線標準方程求參數(shù)范圍
(1)對于方程,當時表示雙曲線;
當時表示焦點在軸上的雙曲線; 當時表示焦點在軸上的雙曲線.
(2)對于方程,當時表示雙曲線;
當時表示焦點在軸上的雙曲線; 當時表示焦點在軸上的雙曲線.
(3)已知方程所代表的曲線,求參數(shù)的取值范圍時,應(yīng)先將方程轉(zhuǎn)化為所對應(yīng)曲線的標準方程的形式,再根據(jù)方程中參數(shù)取值范圍的要求,建立不等式(組)求解參數(shù)的取值范圍。
2、待定系數(shù)法求雙曲線方程的五種類型
(1)與雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1有公共漸近線的雙曲線方程可設(shè)為eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=λ(λ≠0);
(2)若已知雙曲線的一條漸近線方程為y=eq \f(b,a)x或y=-eq \f(b,a)x,則可設(shè)雙曲線方程為eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=λ(λ≠0);
(3)與雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1共焦點的雙曲線方程可設(shè)為eq \f(x2,a2-k)-eq \f(y2,b2+k)=1(-b2<k<a2);
(4)過兩個已知點的雙曲線的標準方程可設(shè)為eq \f(x2,m)-eq \f(y2,n)=1(mn>0)或者eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1(mn<0);
(5)與橢圓eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)有共同焦點的雙曲線方程可設(shè)為eq \f(x2,a2-λ)-eq \f(y2,λ-b2)=1(b2<λ<a2)
滿分技巧
求雙曲線中的焦點三角形面積的方法
(1) = 1 \* GB3 ①根據(jù)雙曲線的定義求出;
= 2 \* GB3 ②利用余弦定理表示出、、之間滿足的關(guān)系式;
= 3 \* GB3 ③通過配方,利用整體的思想求出的值;
= 4 \* GB3 ④利用公式求得面積。
(2)利用公式求得面積;
(3)若雙曲線中焦點三角形的頂角,則面積,結(jié)論適用于選擇或填空題。
滿分技巧
1、求雙曲線的離心率或其范圍的方法
(1)求a,b,c的值,由eq \f(c2,a2)=eq \f(a2+b2,a2)=1+eq \f(b2,a2)直接求e.
(2)列出含有a,b,c的齊次方程(或不等式),借助b2=c2-a2消去b,然后轉(zhuǎn)化成關(guān)于e的方程(或不等式)求解,注意e的取值范圍.
(3)因為離心率是比值,所以可以利用特殊值法.例如,令a=1,求出相應(yīng)c的值,進而求出離心率,能有效簡化計算.
(4)通過特殊位置求出離心率.
2、雙曲線eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的漸近線的斜率k與離心率e的關(guān)系:
當k>0時,k=eq \f(b,a)=eq \f(\r(c2-a2),a)= eq \r(\f(c2,a2)-1)=eq \r(e2-1);當k
這是一份重難點2-2 抽象函數(shù)及其應(yīng)用(8題型+滿分技巧+限時檢測)-2025年高考數(shù)學(xué)熱點重點難點專題練習(xí)(新高考專用),文件包含重難點2-2抽象函數(shù)及其應(yīng)用8題型+滿分技巧+限時檢測原卷版docx、重難點2-2抽象函數(shù)及其應(yīng)用8題型+滿分技巧+限時檢測解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共38頁, 歡迎下載使用。
這是一份熱點8-2 概率與統(tǒng)計綜合(10題型+滿分技巧+限時檢測)-2025年高考數(shù)學(xué)熱點重點難點專題練習(xí)(新高考專用),文件包含熱點8-2概率與統(tǒng)計綜合10題型+滿分技巧+限時檢測原卷版docx、熱點8-2概率與統(tǒng)計綜合10題型+滿分技巧+限時檢測解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共61頁, 歡迎下載使用。
這是一份熱點7-4 拋物線及其應(yīng)用(6題型+滿分技巧+限時檢測)-2025年高考數(shù)學(xué)熱點重點難點專題練習(xí)(新高考專用),文件包含熱點7-4拋物線及其應(yīng)用6題型+滿分技巧+限時檢測原卷版docx、熱點7-4拋物線及其應(yīng)用6題型+滿分技巧+限時檢測解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共37頁, 歡迎下載使用。
熱點7-2 橢圓及其應(yīng)用(8題型+滿分技巧+限時檢測)-2025年高考數(shù)學(xué)熱點重點難點專題練習(xí)(新高考專用)
熱點2-2 函數(shù)的最值(值域)及應(yīng)用(8題型+滿分技巧+限時檢測)-2025年高考數(shù)學(xué)熱點重點難點專題練習(xí)(新高考專用)
熱點7-3 雙曲線及其應(yīng)用(8題型+滿分技巧+限時檢測)-2024年高考數(shù)學(xué)【熱點·重點·難點】專練(新高考專用)
熱點7-2 橢圓及其應(yīng)用(8題型+滿分技巧+限時檢測)-2024年高考數(shù)學(xué)【熱點·重點·難點】專練(新高考專用)
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