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3.2.2 双曲线
思维导图常见考法
考点一 双曲线的离心率
【例1】(2020·云南省下关第一中学高二月考)若实数数列:1, ,81成等比数列,则圆锥曲线
的离心率是( )
A. 或 B. 或 C. D. 或10
【答案】A
【解析】由1, ,81成等比数列有: ,所以 ,
当 时,方程为 ,表示焦点在y轴的椭圆,
其中 , ,故离心率 ;
当 时,方程为 ,表示焦点在x轴的双曲线,
其中 , ,故离心率 ,故选择A.常见有两种方法:①求出 ,代入公式 ;②只需要根据一个条件得到关于 的齐次式,转
化为 的齐次式,然后转化为关于 的方程(不等式),解方程(不等式),即可得 ( 的取值范围).
【一隅三反】
1.(2020·江苏南京)在平面直角坐标系xOy中,若点P( ,0)到双曲线C: 的一条渐近
线的距离为6,则双曲线C的离心率为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】A
【解析】双曲线C: 的一条渐近线为 ,则 ,解得 ,
.故选:A.
2.(2020·贵州省思南中学高二期末(理))已知 、 为双曲线 : 的左、
右焦点,点 为双曲线 右支上一点, , ,则双曲线 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意作图如下:设 .
∵
∴
∵由双曲线焦半径公式知 ,
∴
∴ 故选C.
3.(2020·全国)已知 , 为双曲线 的焦点, 为 与双由线 的交点,
且有 ,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意知 ,
在 中, ,可设 ,则 ,由勾股定理得, ,
又由 得 ,所以 .
故选:C
4.(2020·沙坪坝.重庆八中高二月考)若双曲线 ( , )的一条渐近线经过点
,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 双曲线 的一条渐近线经过点 ,
点 在直线 上,
.
则该双曲线的离心率为 .
故选: .
考点二 直线与双曲线的位置关系
【例2】已知双曲线x2-=1,问当直线l的斜率k为何值时,过点P(1,1)的直线l与双曲线只有一个公共点.
【答案】见解析
【解析】①当直线l的斜率不存在时,直线l:x=1与双曲线相切,符合题意.
②当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-1)+1,
代入双曲线方程,得(4-k2)x2-(2k-2k2)x-k2+2k-5=0.
当4-k2=0,即k=±2时,直线l与双曲线的渐近线平行,直线l与双曲线只有一个公共点.当4-k2≠0时,
令Δ=0,得k=.
综上可知,当k=或k=±2或直线l的斜率不存在时,过点P的直线l与双曲线都只有一个公共点.【一隅三反】
1.(2018·福建高二期末(理))若直线 与双曲线 的右支交于不同的两点,则 的
取值范围是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】把y=kx+2代入x2-y2=6,得x2-(kx+2)2=6,
化简得(1-k2)x2-4kx-10=0,由题意知
即 解得 <k<-1.
答案:D.
2.(2020·天水市第一中学高二月考(理))直线 : 与双曲线 : 的右支交于不同的两点,则斜率 的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由 可得, ,因为直线 与双曲线
交于不同的两点,所以, 解得 ,所以斜率 的取值
范围是 ,故选C.
3.(2020·四川资阳)直线l:kx-y-2k=0与双曲线x2-y2=2仅有一个公共点,则实数k的值为
A.-1或1 B.-1
C.1 D.1,-1,0
【答案】A
【解析】因为直线l:kx-y-2k=0过定点(2,0),而直线l:kx-y-2k=0与双曲线x2-y2=2仅有一个公共点,
所以直线l:kx-y-2k=0与双曲线渐近线平行,即实数k的值为-1或1,选A.
4.(2020·宁波市北仑中学高一期中)过双曲线2x2-y2=2的右焦点作直线l交双曲线于A,B两点,若|
AB|=4,则这样的直线l的条数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】C
【解析】设 ,当直线 与 轴垂直时, ,满足题意
当直线 与 轴不垂直时,设直线 : ,
联立直线与双曲线方程得: ,整理得: ,
所以 , ,又
= ,解得: ,
综上:满足这样的直线l的条数为3条
考点三 弦长
【例3】(2019·全国高三课时练习)过双曲线 的右焦点F,倾斜角为30°的直线交双曲线于
2
A,B两点,O为坐标原点,F 为左焦点.
1
(1)求|AB|;
(2)求△AOB的面积.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)由双曲线的方程得 ,∴ ,F(-3,0),F(3,0).
1 2
直线AB的方程为 .
设A(x,y),B(x,y),由 消去y得5x2+6x-27=0.
1 1 2 2
∴ , .∴
(2)直线AB的方程变形为 .
∴原点O到直线AB的距离为 .
∴ .
【一隅三反】
1.(2020·全国)已知直线y=kx+1与双曲线 交于A,B两点,且|AB|=8 ,则实数k的值
为( )
A.± B.± 或±
C.± D.±
【答案】B
【解析】由直线与双曲线交于 两点,得 ,将 代入 得
,则 ,即 .
设 , ,则 , .
∴
∴ 或 .故选B.2.(2018·全国高二课时练习)求双曲线 被直线 截得的弦长 .
【答案】
【解析】由 ,得 ,即 . (*)
设方程(*)的解为 , ,则有 , ,
故 .
3.(2020·邢台市第八中学高二期末)已知双曲线C: 的离心率为 ,点 是
双曲线的一个顶点.
(1)求双曲线的方程;
(2)经过双曲线右焦点F 作倾斜角为30°的直线,直线与双曲线交于不同的两点A,B,求 .
2
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)因为双曲线C: 的离心率为 ,点 是双曲线的一个顶点,所以
解得 ,所以双曲线的方程为
(2)双曲线 的右焦点为所以经过双曲线右焦点F 且倾斜角为30°的直线的方程为 .
2
联立 得 .
设 ,则 .
所以 .
4.(2020·宾县第二中学高二期末(文))已知曲线 及直线 .
(1)若 与 左支交于两个不同的交点,求实数 的取值范围;
(2)若 与 交于 两点, 是坐标原点,且 的面积为 ,求实数 的值.
【答案】(1) ;(2) 或
【解析】(1)由 消去 ,得 .
∵ 与 左支交于两个不同的交点
∴ 且
∴ 的取值范围为
(2)设 ,由(1)得 .
又 过点 ,∴ .∴ ,即 .
∴ 或 .
考点四 点差法
【例4】(1)(2020·黑龙江南岗)已知双曲线 : ,斜率为2的直线与双曲线
相交于点 、 ,且弦 中点坐标为 ,则双曲线 的离心率为( )
A.2 B. C. D.3
(2)(2020·河南南阳.高二其他(文))直线 经过 且与双曲线 交于 , 两点,
如果点 是线段 的中点,那么直线 的方程为( )
A. B.
C. D.不存在
(3)(2019·黑龙江大庆四中高二月考(理))已知双曲线 与不过原点 且不平行于坐标轴的
直线 相交于 两点,线段 的中点为 ,设直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,则
A. B. C. D.
【答案】(1)B(2)A(3)A【解析】(1)设 、 ,则 , ,
所以 ,所以 ,
又弦 中点坐标为 ,所以 , ,又 ,
所以 ,即 ,所以双曲线的离心率 .
故选:B.
(2)当斜率不存在时,显然不符合题意;
当斜率存在时,设 , ,
因为点 是线段 的中点,所以 , ,
代入双曲线方程得 ,两式相减得 ,
则 ,又直线过点P,所以直线方程为 ,
联立 ,得到 ,经检验 ,方程有解,
所以直线 满足题意.故选:A
(3)设直线l的方程为 ,代入双曲线方程
得到 ,得到设 ,则
则 ,故 ,故选A.
【一隅三反】
1.(2020·青海西宁)已知倾斜角为 的直线与双曲线C: ( , )相交于A,B两
点, 是弦 的中点,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为倾斜角为 的直线与双曲线C: ( , )相交于A,B两点,
所以直线的斜率 ,
设 ,
则 ①
②由① ②得
则
因为 是弦 的中点,
因为直线的斜率为1
即
所以
,
则 ,
故选:D
2.(2020·湖北武汉)已知 分别为双曲线 实轴的左右两个端点,过双曲线 的左焦点
作直线 交双曲线于 两点(点 异于 ),则直线 的斜率之比
( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】由已知得双曲线 , , .
故 , , .
设直线 ,且 , , , .
由 消去 整理得 ,
,
两式相比得 ①,
②,
将①代入②得:上式 .
故 .
故选:B.
3.(2019·会泽县第一中学校高二月考(理))点 平分双曲线 的一条弦,则这条弦
所在直线的方程是__________.
【答案】
【解析】设弦的两端点分别为 的中点是
把 代入双曲线 得
,∴
∴这条弦所在的直线方程是
故答案为 .