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3.2.2 双曲线
【题组一 双曲线的离心率】
1.(2020·全国)已知双曲线 : 的左、右焦点分别为 , ,直线 : 与
交于 , 两点.若 ,则双曲线 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】联立 解得 ,
不妨设 , ,
而 ,则 ,
即 ,
即 ,
整理可得 ,
解得 .
故选:A.
2.(2020·四川青羊.树德中学)设 是双曲线C: 的右焦点,O为坐标原点,过
的直线交双曲线的右支于点P,N,直线PO交双曲线C于另一点M,若 ,且,则双曲线C的离心率为( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】D
【解析】设双曲线的左焦点为F,由双曲线的对称性可知四边形MF PF 为平行四边形.
1 2 1
∴ .
设 ,则 ,
∴ ,即 .
∵ ,
又 ,
在△MF F 中,由余弦定理可得: ,
1 2
即 ,
∴双曲线的离心率e .
故选D.
3.(2019·甘肃省会宁县第二中学高二期末)已知双曲线 与椭圆 的焦点相同,
则该双曲线的离心率为( )A. B. C. D.3
【答案】A
【解析】椭圆 的焦点坐标为 , ,
所以 ,解得 ,
所以双曲线方程为 ,离心率 ,故选:A.
4.(2020·赤峰二中)设双曲线 的左、右两焦点分别为 ,P是双曲线右支上一
点,且三角形 为正三角形(O为坐标原点),则双曲线的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意,三角形 为正三角形,则 ,连接
可得 ,又 ,即 ,所以
故选:B5.(2020·北京高二期中)已知双曲线 的一条渐近线方程为y=2x,那么该双曲线的离
心率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由于双曲线的渐近线为 ,所以 ,
所以 .
故选:D
6.(2020·广西兴宁)设F是双曲线 的右焦点.过点F作斜率为-3的直线l与双曲线
左、右支均相交.则双曲线离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为双曲线 的两条渐近线方程为 ,
当过点F且斜率为-3的直线l与渐近线 平行时.
直线l只与双曲线右支有一个交点,数形结合可知,
当渐近线 的斜率满足 ,即 时,
直线l与双曲线左、右支均相交,
所以 .
故选:C.8.(2020·东湖江西师大附中高三月考(理))斜率为 的直线与双曲线 恒有两个公共点,
则双曲线离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为斜率为 的直线与双曲线 恒有两个公共点,
所以 ,所以
所以双曲线离心率的取值范围是
故选:B
【题组二 直线与双曲线的位置关系】
1.(2019·安徽黄山)已知双曲线 的左焦点为 ,过 的直线 交双曲线左支于 、B两点,
则l斜率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】双曲线的渐近线为 ,当直线 与渐近线平行时,与双曲线只有一个交点.当直线 斜率大
于零时,要与双曲线左支交于两点,则需直线斜率 ;当直线 斜率小于零时,要与双曲线左支交于两点,则需斜率 .故选B.
2.(2018·河北张家口.高二月考(文))已知双曲线 的离心率等于 ,直线 与双
曲线的左右两支各有一个交点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 双曲线 的离心率等于 ,
,可得
,
双曲线 ,
直线 与双曲线联立可得 ,
直线 与双曲线的左右两支各有一个交点,
, ,
即 的取值范围是 ,故选B.
3.(2020·江西东湖.南昌十中高二月考)若直线 过点 与双曲线 只有一个公共点,则这样的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】C
【解析】当直线斜率存在时,设直线L:y=k(x-3),代入双曲线方程化简得(4-9k2)x2+54k2x-81k2-36=0
要使L与双曲线只有一个公共点,需上述方程只有一根或两实根相等,
∴4-9k2=0,或△=0(不成立),解得k=±
当直线斜率不存在时,直线为x=3,此时与双曲线也只有一个公共点,
故这样的直线有3条,
故选C
4.(2020·定远县民族学校高二月考(理))直线 与双曲线 交于不同的两点,则
斜率 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
由双曲线 与直线 联立可 ,因为直线 与双曲线
交于不同的两点,所以 可得 ,斜率 的取值范围是 ,故
选C.
【题组三 弦长】
1.(2019·会泽县第一中学校高二月考(理))已知双曲线 的实轴长为 ,
一个焦点的坐标为 .
(1)求双曲线的方程;
(2)若斜率为2的直线 交双曲线 交于 两点,且 ,求直线 的方程.【答案】(1) ;(2) 或 .
【解析】(1)根据待定系数法求双曲线方程,知道 , ;(2)设直线方程 ,
与双曲线方程联立,得到韦达定理,根据弦长公式 ,求出直线方程.
试题解析:(1)由 ,得 ,又 ,
∴ ,
∴双曲线 的方程为 .
(2)设直线 的方程为 , ,
由 ,得 ,
∴ ,得 ,
∴弦长 ,解得 ,
∴直线 的方程为 或 .
2.(2019·甘南藏族自治州合作第一中学高二期末(文))过双曲线 的右焦点F作倾斜角为
的直线 ,交双曲线于A、B两点,
(1)求双曲线的离心率和渐近线;
(2)求|AB|.
【答案】(1) , (2)|AB=8 |【解析】(1)因为双曲线方程为 ,所以 ,则 ,
所以 ,渐近线方程为
(2)由(1),右焦点为 ,则设直线 为 ,
代入双曲线 中,化简可得 ,
所以 , ,
所以
3.(2019·四川省绵阳南山中学高二期中(理))已知双曲线C: 的一条渐近线方程为
,点 是双曲线的一个顶点.
(1)求双曲线的方程;
(2)经过双曲线的右焦点 作倾斜角为30°的直线l,且与双曲线交于A,B两点求AB的长.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)因为双曲线C的一条渐近线方程为 ,所以 ,即 .
又点 是双曲线的一个顶点,∴ ,得 ,
∴双曲线的方程为
(2)由(1)知,双曲线 的右焦点为 ,∴经过双曲线的右焦点 且倾斜角为30°的直线l的方程为 ,
联立直线与双曲线方程 ,消y得 ,
设 , ,则 , ,
所以 .
4.(2020·盘县红果镇育才学校高三月考(文))已知双曲线C的离心率为 ,且过 点,过双曲
线C的右焦点 ,做倾斜角为 的直线交双曲线于A,B两点,O为坐标原点, 为左焦点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)求 的面积.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)过 点,所以 , ,所以 ,又 ,所以 ,
所以双曲线的方程为 .
(2)结合题意可得直线AB的方程为 ,
设 , ,联立方程 ,消去y,得 .
∴ , ,∴ ,直线AB的方程变形为 .
∴原点O到直线AB的距离为 ,∴ .
【题组四 点差法】
1.(2019·新疆生产建设兵团第五师高级中学高二月考(文))已知双曲线中心在原点且一个焦点为
,直线 与其相交于 , 两点, 中点横坐标为 ,则此双曲线的方程是
______.
【答案】
【解析】设点 、 ,
由题意可得 , , ,
直线 的斜率为 ,
则 ,两式相减得 ,
所以 ,
由于双曲线的一个焦点为 ,则 , , ,
因此,该双曲线的标准方程为 .
故答案为: .2.(2020·平罗中学高二月考(理))点 是曲线C: 的弦 的中点.则直线 的方
程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设 ,
点 是曲线 : 的弦 的中点,
.
把 的坐标代入曲线 的方程,可得
,两式相减得, ,
即 ,
,
即直线 的斜率为 ,
所以直线 的方程为 ,即 .
故选: .3.(2018·安徽定远二中高二月考(理))已知椭圆 ,倾斜角为 的直线l与椭圆分别相交于
A.B两点,点P为线段AB的中点,O为坐标原点,则直线OP的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设 ,
则 ,
整理得 ,
又因为 ,则 ,
所以 ,
又因为点P为线段AB的中点,
则 ,
所以 ,即 ,
所以 ,
即直线OP的斜率为 ,
故选:B.4.(2020·银川三沙源上游学校高三二模(理))已知直线 : 与双曲线 : (
, )交于 , 两点,点 是弦 的中点,则双曲线 的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【解析】设 ,因为 是弦 的中点,根据中点坐标公式得 .
直线 : 的斜率为 ,故 .
因为 两点在双曲线上,所以 ,
两式相减并化简得 ,
所以 ,所以 .
故选:D
5.(2020·萍乡市湘东中学高二期中(文))直线 恒过定点 ,若点 是双曲线
的一条弦的中点,则此弦所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】∵ ,得 ,所以定点 为 ,
设这条弦与双曲线的两交点分别为 ,
则有 ,
两式相减得 ,
得 ,
为弦的中点,所以弦的斜率存在,
弦所在直线斜率 ,
利用点斜式可得弦所在的直线方程为
在双曲线内部且斜率不等于 (渐近线斜率),
所求的直线与双曲线有两个交点.
故选:D.
6.(2020·甘肃兰州)过点 作一直线 与双曲线 相交于 、 两点,若 为
中点,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】易知直线AB不与y轴平行,设其方程为y﹣2=k(x﹣4)
代入双曲线C: ,整理得(1﹣2k2)x2+8k(2k﹣1)x﹣32k2+32k﹣10=0设此方程两实根为 , ,则
又P(4,2)为AB的中点,所以 8,解得k=1
当k=1时,直线与双曲线相交,即上述二次方程的△>0,
所求直线AB的方程为y﹣2=x﹣4化成一般式为x﹣y﹣2=0. =8, =10
|AB| | | • 4 .故选D.