文档内容
微专题:求双曲线的方程
【考点梳理】
双曲线的标准方程和简单几何性质
焦点在x轴上 焦点在y轴上
-=1 - = 1
标准方程
(a>0,b>0) (a>0,b>0)
图形
焦点 F ( - c , 0) , F ( c , 0) F(0,-c),F(0,c)
1 2 1 2
焦距 |FF|=2c
1 2
a,b,c
c 2 = a 2 + b 2
的关系
范围 x≥a或x≤-a y≤-a或y≥a
对称性 对称轴为坐标轴,对称中心为原点
简单几何 顶点 (-a,0),(a,0) (0 ,- a ) , (0 , a )
性质 轴长 实轴长|AA|=2a,虚轴长|BB|= 2 b
1 2 1 2
渐近线 y= ± x y= ± x
离心率 e=,且 e∈ (1 ,+∞ )
【题型归纳】
题型一: 判断方程是否表示双曲线
1.设 ,则“方程 表示双曲线”的必要不充分条件为( )
A. B.
C. D.
2.“ ”是“ 为双曲线”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.“ , ”是“方程 表示双曲线”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
题型二: 根据方程表示双曲线求参数的范围
4.若方程 表示双曲线,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.已知方程 ,则E表示的曲线形状是( )
A.若 ,则E表示椭圆
B.若E表示双曲线,则 或
C.若E表示双曲线,则焦距是定值
D.若E的离心率为 ,则
6.已知曲线C的方程为 ,若曲线C是焦点在y轴上的双曲线,则实数k的取值范围是
( ).
A. B. C. D. 或5
题型三: 求双曲线的标准方程
7. 、 是双曲线 的两个焦点,抛物线 的准线 过双曲线的焦点 ,准线与渐
近线交于点 , ,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
8.已知双曲线 满足 ,且与椭圆 有公共焦点,则双曲线 的方程为
( )
A. B.
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司C. D.
9.已知抛物线 分别是双曲线 的左、右焦点,抛物线的准线过双曲线的左焦点
,与双曲线的渐近线交于点A,若 ,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【双基达标】
10.已知双曲线C: ( , )的实轴长为8,一条渐近线的方程为 ,则双曲线的标准方
程为( )
A. B.
C. D.
11.若双曲线 离心率为 ,过点 ,则该双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
12.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0),O为坐标原点,直线x=a与双曲线C的两条渐近线交于A,B两点. 若
△OAB是边长为2的等边三角形,则双曲线C的方程为 ( )
A. -y2=1 B. x2-=1
C. -=1 D. -=1
13.已知双曲线 的一个焦点关于其中一条渐近线的对称点为 ,若点P恰在C上,
则C的方程为( )
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14.已知函数 ,下列条件,能使得(m,n)的轨迹存在实轴和虚轴相等的双曲线的是
( )
A. 成等差数列 B. 成等比数列
C. 成等差数列 D. 成等比数列
15.已知方程 的图像是双曲线,那么 的取值范围是( )
A. B. C. 或 D.
16.景德镇陶瓷世界闻名,其中青花瓷最受大家的喜爱,如图1这个精美的青花瓷花瓶,它的颈部(图2)外形上下
对称,基本可看作是离心率为 的双曲线的一部分绕其虚轴所在直线旋转所形的曲面,若该颈部中最细处直径
为16厘米,颈部高为20厘米,则瓶口直径为( )
A.20 B.30 C.40 D.50
17.已知 ,则“ ”是“方程 表示双曲线”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
18.为了更好地研究双曲线,某校高二年级的一位数学老师制作了一个如图所示的双曲线模型.已知该模型左、右两
侧的两段曲线(曲线 与曲线 )为某双曲线(离心率为2)的一部分,曲线 与曲线 中间最窄处间的距
离为 ,点 与点 ,点 与点 均关于该双曲线的对称中心对称,且 ,则 ( )
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19.若 ,则 是方程 表示双曲线的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
20.如图,某建筑物是数学与建筑的完美结合.该建筑物外形弧线的一段近似看成双曲线下支的一部分,且此双曲
线 的下焦点到渐近线的距离为3,离心率为2,则该双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
21.如图1,北京2022年冬奥会比赛场地之一首钢滑雪大跳台与电力厂的冷却塔交相辉映,实现了它与老工业遗
址的有效融合.如图2,冷却塔的外形是双曲线的一部分绕其虚轴旋转所成的曲面.它的最小半径为 ,上口半径
为 ,下口半径为 ,高为 .在冷却塔的轴截面所在平面建立如图3所示的平面直角坐标系,设
, , , ,则双曲线的方程近似为( )
第 5 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司(参考数据: , , )
A. B. C. D.
22.已知双曲线 的中心为原点, 是 的焦点,过 的直线 与 相交于 , 两点,且 的中点为
,则 的方程为( )
A. B.
C. D.
23.已知双曲线 的 与抛物线 的一个交点为M.若抛物线的焦点为F,且 ,则双
曲线的焦点到渐近线的距离为( )
A. B.2 C. D.
24.过双曲线 的右顶点作 轴的垂线与 的一条渐近线相交于点 ,若以 的右焦点为圆心,以 为
半径的圆经过 、 两点( 为坐标原点),则双曲线 的方程为( )
A. B.
C. D.
25.已知双曲线的下、上焦点分别为 , , 是双曲线上一点且 ,则双曲线的标准方
程为( )
第 6 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B.
C. D.
【高分突破】
一、单选题
26.已知方程 表示双曲线,则实数k的取值范围是( )
A.(﹣1,1) B.(0,+∞)
C.[0,+∞) D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
27.已知双曲线 的左顶点与抛物线 的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近
线与抛物线的准线的交点坐标为 ,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
28.已知双曲线 (m≠0)的一个焦点为F(3,0),则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
29.焦距为10,且 的双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D. 或
30.过点 且与椭圆 有相同焦点的双曲线方程为( )
A. B. C. D.
31.已知双曲线 的离心率为 ,且与椭圆 有公共焦点,则 的方程为
第 7 页
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32.若直线 : 经过双曲线 : 的一个焦点,且与双曲线 有且仅有一个公共点,则
双曲线 的方程为( )
A. B. C. D.
33.已知离心率为2的双曲线 与椭圆 有公共焦点,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
34.若方程 表示焦点在 轴上的双曲线,则角 所在象限是( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
35.已知 ,方程 不可能表示( )
A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.两条直线
36.已知双曲线 的虚轴长为 ,离心率为 ,则其方程是( )
A. B. C. D.
37.已知双曲线 以正方形ABCD的两个顶点为焦点,且经过该正方形的另两个顶点,若
正方形ABCD的边长为2,则E的实轴长为( )
A. B.
C. D.
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司二、多选题
38.以下关于圆锥曲线的说法,不正确的是( )
A.设 为两个定点, 为非零常数, ,则动点 的轨迹为双曲线
B.过定圆 上一定点 作圆的动弦 为坐标原点,若 ,则动点 的轨迹为椭圆
C.若曲线 为双曲线,则 或
D.过点 作直线,使它与抛物线 有且仅有一个公共点,这样的直线有2条
39.若双曲线 的实轴长为6,焦距为10,右焦点为 ,则下列结论正确的是( )
A. 的渐近线上的点到 距离的最小值为4B. 的离心率为
C. 上的点到 距离的最小值为2 D.过 的最短的弦长为
40.(多选)已知方程 表示曲线 ,则( )
A.当 时,曲线 一定是椭圆
B.当 或 时,曲线 一定是双曲线
C.若曲线 是焦点在 轴上的椭圆,则
D.若曲线 是焦点在 轴上的双曲线,则
41.在平面直角坐标系 中,已知双曲线 的焦点在圆 上,圆 与双曲
线 的渐近线在第一、二象限分别交于 、 两点,若点 满足 ( 为坐标原点),下列说法正确
的有( )
A.双曲线 的虚轴长为
B.双曲线的离心率为
C.双曲线 的一条渐近线方程为
D.三角形 的面积为
42.已知双曲线C: 的离心率为 ,且其右顶点为 ,左,右焦点分别为 , ,点
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司P在双曲线C上,则下列结论正确的是( )
A.双曲线C的方程为
B.点A到双曲线C的渐近线的距离为
C.若 ,则
D.若 ,则 的外接圆半径为
43.若方程 所表示的曲线为 ,则下面四个命题中错误的是
A.若 为椭圆,则 B.若 为双曲线,则 或
C.曲线 可能是圆 D.若 为椭圆,且长轴在 轴上,则
三、填空题
44.已知双曲线 的一条渐近线方程为 , 为该双曲线上一点, 为其左、右焦点,
且 , ,则该双曲线的方程为_____.
45.与双曲线 有公共焦点,且过点 的双曲线的标准方程为______.
46.若双曲线C的方程为 ,则k的取值范围是___________.
47.若双曲线经过点 ,其渐近线方程为 ,则双曲线的方程是___________.
48.已知焦点 、 ,双曲线上的一点P到 、 的距离差的绝对值等于6,双曲线的标准方程为
___________.
49.若方程 表示双曲线,则实数m的取值范围是___________.
四、解答题
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司50.若直线 过双曲线 的一个焦点,且与双曲线的一条渐近线平行.
(1)求双曲线的方程;
(2)若过点B(0,b)且与x轴不平行的直线和双曲线相交于不同的两点M,N,MN的垂直平分线为m,求直线m
与y轴上的截距的取值范围.
51.已知双曲线 的离心率为为2,且过点 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)设点 分别为双曲线 的右顶点、左焦点,点 为 上位于第二象限的动点,是否存在常数 ,使得
?如果存在,请求出 的值;如果不存在,请说明理由.
52.已知双曲线 的左焦点为 ,右顶点为 ,点 是其渐近线上的一点,且以
为直径的圆过点 , ,点 为坐标原点.
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)当点 在 轴上方时,过点 作 轴的垂线与 轴相交于点 ,设直线 与双曲线 相交于不
同的两点 、 ,若 ,求实数 的取值范围.
53.求适合下列条件的双曲线的标准方程.
(1)焦点在 轴上, ,经过点 ;
(2)经过 、 两点.
54. 年 月 日,四川汶川发生里氏 级地震,为了援救灾民,某部队在如图所示的 处空降了一批救灾药
品,要把这批药品沿道路 、 送到矩形灾民区 中去,若 , , ,
,试在灾民区中确定一条界线,使位于界线一侧的点沿道路 送药较近,而另一侧的点沿道路 送
药较近,请说明这一界线是一条什么曲线?并求出其方程.
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司55.已知双曲线 ,满足______(从下列条件中选择其中两个补充在横线上并作答).
①离心率为2;②渐近线为 ;③过点 .
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)在(1)的条件下,若直线l过点 ,且与双曲线右支交于A、B两点,求直线l的倾斜角的取值范围;
(3)在(2)的条件下,是否存在以AB为直径的圆经过坐标原点O?若存在,请求出此时的直线l,若不存在,请说
明理由.
第 12 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司参考答案
1.B
【分析】求出方程 表示双曲线的必要不充分条件 的范围可得答案.
【详解】由 ,方程 表示双曲线,
则 ,所以 ,
根据选项,“方程 表示双曲线”的必要不充分条件为B.
故选:B.
2.C
【分析】先求方程 表示双曲线的条件,再根据两者相等关系确定充要关系.
【详解】因为方程 表示双曲线,所以 ,
又当 时,方程 表示双曲线,
因此“ ”是“方程 表示双曲线”的充要条件.
故选:C
3.A
【分析】根据双曲线的方程以及充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【详解】由 , 可知方程 表示焦点在 轴上的双曲线;
反之,若 表示双曲线,则 ,即 , 或 , .
所以“ , ”是“方程 表示双曲线”的充分不必要条件.
故选:A.
4.A
【分析】根据双曲线的定义可知 与 同号,从而可求出m的取值范围
【详解】因为方程 表示双曲线,
所以 ,解得 ,
故选:A
5.B
【分析】根据曲线表示椭圆,求得m的范围,判断A; 根据曲线表示双曲线,求得m的范围,判断B;由B的分
析求双曲线的焦距,可判断C;根据E的离心率为 ,分类讨论求得m的值,判断D.
【详解】由题意得,当 时, ,
即 ,要表示椭圆,需满足 ,解得 且 ,
第 13 页故A错误;
若E表示双曲线,则 不能为0,
故 化为 ,
则 ,即 或 ,故B正确;
由B的分析知, 时, ,此时c不确定,
故焦距不是定值,C错误;
若E的离心率为 ,则此时曲线表示椭圆,由A的分析知, 且 ,
当 时, ,此时 ,
则 ,解得 ,
当 时, ,此时 ,
则 ,解得 ,故D错误,
故选:B
6.C
【分析】根据题意可得 ,解之即可得解.
【详解】解:若曲线C是焦点在y轴上的双曲线,
则 ,解得 .
故选:C.
7.C
【分析】由已知可得出 的值,求出点 的坐标,分析可得 ,由此可得出关于 、 、 的方程组,解
出 、 的值,即可得出双曲线的标准方程.
【详解】抛物线 的准线方程为 ,
则 ,则 、 ,
不妨设点 为第二象限内的点,联立 ,
可得 ,即点 ,
因为 且 ,则 为等腰直角三角形,
且 ,即 ,可得 ,又由 , ,
第 14 页解得 ,因此,双曲线的标准方程为 .
故选:C.
8.A
【分析】根据题意,结合椭圆与双曲线的几何性质,列出方程,求得 的值,即可求解.
【详解】由椭圆的标准方程为 ,可得 ,即 ,
因为双曲线 的焦点与椭圆 的焦点相同,所以双曲线 中,半焦距 ,
又因为双曲线 满足 ,即 ,
又由 ,即 ,解得 ,可得 ,
所以双曲线 的方程为 .
故选:A.
9.C
【分析】由已知可得出 的值,求出点 的坐标,分析可得 ,由此可得出关于 、 、 的方程组,解
出这三个量的值,即可得出双曲线的标准方程.
【详解】抛物线 的准线方程为 ,则 ,则 、 ,
不妨设点 为第二象限内的点,联立 ,可得 ,即点 ,
因为 且 ,则 为等腰直角三角形,
且 ,即 ,可得 ,
所以, ,解得 ,因此,双曲线的标准方程为 .
故选:C.
10.D
【分析】根据实轴长求得 ,再结合渐近线方程求得 ,即可求解
【详解】因为实轴长为8,所以 ,可得渐近线方程为 ,所以 ,
所以双曲线的标准方程为 ,
第 15 页故选:D.
11.B
【分析】分析可得 ,再将点 代入双曲线的方程,求出 的值,即可得出双曲线的标准方程.
【详解】 ,则 , ,则双曲线的方程为 ,
将点 的坐标代入双曲线的方程可得 ,解得 ,故 ,
因此,双曲线的方程为 .
故选:B
12.A
【解析】由图可知a=,且一条渐近线的倾斜角为30°,所以=,解得b=1,所以双曲线C的方程为-y2=1. 故
选A.
13.A
【分析】可根据已知条件,利用P, 关于渐近线对称,先求解出 的值,然后利用双曲线的定义分别根据 、
与 、 之间的关系,借助 ,从而求解出双曲线方程.
【详解】
如图,设双曲线C的两个焦点分别为 ,由已知P, 关于渐近线对称,
所以 ,故 .因为 ,所以 .
又 到渐近线距离为 ,所以 .故 ,由双曲线定义知: ,所以 .
又 ,所以 .所以双曲线的方程为 .
故选:A.
14.C
【分析】根据等差数列和等比数列的性质列出方程,根据函数解析式化简,再根据双曲线的方程特点判断.
第 16 页【详解】对A,若 成等差数列,则 ,即
,整理可得 ,则当 时, 的轨迹为圆, 时, 的轨
迹不存在,故A错误;
对B,若 成等比数列,则 ,即 ,整理可得
,方程不能表示双曲线,故B错误;
对C,若 成等差数列,则 ,即
,整理可得 ,当 且 时,方程化为
,此时表示实轴和虚轴相等的双曲线,故C正确;
对D,若 成等比数列,则 ,即
,整理可得 ,
当 ,且 时,由 得 ,此时是实轴和虚轴不相等的双曲线,故D错误.
故选:C.
15.C
【分析】根据双曲线标准方程的形式确定 ,求得 的取值范围
【详解】因为方程 的图像是双曲线,
所以 ,解得: 或 ,
故选:C
16.A
【分析】设双曲线方程为 ,根据已知条件可得 的值,由 可得双曲线的方程,再将
代入方程可得 的值,即可求解.
【详解】因为双曲线焦点在 轴上,设双曲线方程为
由双曲线的性质可知:该颈部中最细处直径为实轴长,所以 ,可得 ,
因为离心率为 ,即 ,可得 ,
所以 ,
所以双曲线的方程为: ,
第 17 页因为颈部高为20厘米,根据对称性可知颈部最右点纵坐标为 ,
将 代入双曲线可得 ,解得: ,
所以瓶口直径为 ,
故选:A
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是读懂题意,利用待定系数法求出双曲线的方程,再由 的值求得 的值,
瓶口直径为 .
17.B
【解析】求出 表示双曲线对应的 的范围,根据集合包含关系即可求出.
【详解】∵若 表示双曲线,
则 ,即 或 ,
或 ,
∴“ ”是“ 表示双曲线”的充分不必要条件.
故选:B.
18.D
【分析】依题意以双曲线的对称中心为坐标原点建系,设双曲线的方程为 ,根据已知求得 ,
点纵坐标代入计算即可求得横坐标得出结果.
【详解】以双曲线的对称中心为坐标原点,建立平面直角坐标系 ,
因为双曲线的离心率为2,所以可设双曲线的方程为 ,
依题意可得 ,则 ,即双曲线的方程为 .
因为 ,所以 的纵坐标为18.由 ,得 ,故 .
故选:D.
19.B
【分析】根据双曲线定义可知,要使方程表示双曲线 和 异号,进而求得 的范围即可判断是什么条件.
第 18 页【详解】解:因为方程 表示双曲线,所以 ,解得 ,
因为 ,
所以 是方程 表示双曲线的必要不充分条件,
故选:B
【点睛】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据双曲线的定义是解决本题的关键,属于基础题.
20.D
【分析】根据给定条件,利用点到直线距离公式及离心率公式求出a,b即可作答.
【详解】双曲线 的渐近线方程为: ,设双曲线下焦点为 ,
则有 ,依题意, ,离心率 ,解得 ,
所以该双曲线的标准方程为 .
故选:D
21.A
【分析】根据题意,设双曲线的标准方程为 ,进而结合题意得 ,设 ,则
,再待定系数,结合已知数据计算即可.
【详解】解:根据题意,设双曲线的标准方程为 ,
因为 , , , ,
所以 ,设 ,
则点 在双曲线 上,
所以 , ,
因为 , ,
所以 , ,
所以 ,解得 ,
所以 .
故双曲线的方程近似为 .
第 19 页故选:A
22.C
【分析】求出直线 的方程,并设出双曲线 的方程,再联立并借助中点坐标即可计算作答.
【详解】直线 的方程为: ,即 ,
设双曲线 的方程为: ,由 消去y并整理得: ,
,因弦 的中点为 ,
于是得 ,即 ,而 ,解得 ,满足 ,
所以双曲线 的方程为 ,即 .
故选:C
23.D
【分析】根据题意求出为M的坐标代入双曲线求出 ,利用点到直线距离公式可求双曲线的焦点到渐近线
的距离.
【详解】根据题意,设 ,因为 ,且 ,
所以 ,代入到抛物线 中,得 ,
所以 ,将 代入到双曲线 中,得 ,即 ,
设双曲线的焦点 ,渐近线为 ,即 ,
所以双曲线的焦点到渐近线的距离为 ,
故选:D.
24.B
【解析】 ,故 ,不妨设渐近线方程为 ,则 ,根据 ,计算得到答案.
【详解】连接 , ,故 ,不妨设渐近线方程为 ,则 .
故 ,解得 ,故双曲线方程为
故选:B
第 20 页25.C
【分析】先求出实半轴的长、虚半轴的长,再得到双曲线的标准方程.
【详解】因为双曲线的下、上焦点分别为 , ,
所以设双曲线的方程为 ,半焦距为 ;
又因为 是双曲线上一点且 ,
所以 ,即 ,则 ;
所以双曲线的标准方程为 .
故选:C.
26.A
【分析】根据双曲线的标准方程特点可得 ,即可得到答案.
【详解】∵方程 表示双曲线
∴
∴
故选:A.
27.C
【分析】根据题意,由 求解.
【详解】解:由题意得: ,
第 21 页解得 ,
所以曲线的方程为 ,
故选:C
28.A
【分析】根据双曲线的焦点求出 的值,进而可以求出结果.
【详解】由双曲线方程 可知 ,
且 , ,则 ,得 ,
所以双曲线的方程为 ,
则渐近线方程为 .
故选:A.
29.D
【分析】根据双曲线的性质即可求解.
【详解】由题意知2c=10,c=5,又 ,c2=b2+a2,
∴a2=9,b2=16,
∴所求双曲线的标准方程为 或 .
故选:D.
30.D
【分析】设双曲线的方程为 ,再代点解方程 即得解.
【详解】解:由 得 ,
所以椭圆的焦点为 .
设双曲线的方程为 ,
因为双曲线过点 ,
所以 .
所以双曲线的方程为 .
故选:D
31.B
第 22 页【解析】根据椭圆的标准方程求出 ,利用双曲线的离心率建立方程求出 , ,即可求出双曲线的渐近线方程.
【详解】解: 椭圆的标准方程为 ,
椭圆中的 , ,则 ,
双曲线的焦点与椭圆 的焦点相同,
双曲线中 ,
双曲线 的离心率为 ,
,则 .
在双曲线中 ,
则双曲线的方程为 ,
故选: .
【点睛】本题主要考查双曲线方程的求解,根据椭圆和双曲线的关系建立方程求出 , , 是解决本题的关键,
属于基础题.
32.D
【分析】根据直线 过双曲线的一个焦点,令 求出c,再根据直线与一条渐近线平行,得到 求解可得答
案.
【详解】令 得 ,所以直线 与 轴的交点为 ,
所以双曲线 的右焦点为 ,则 ,
即 ①,
直线 与双曲线 有且仅有一个公共点,直线 又过双曲线的焦点,
所以直线 与双曲线的一条渐近线 平行,
即 ②,
由①②得
解得 ,
所以双曲线的方程为
故选:D.
33.C
【分析】由双曲线与椭圆共焦点可得双曲线的 ,双曲线离心率 ,得 , ,即可求出双曲线
的方程.
第 23 页【详解】 双曲线 与椭圆 有公共焦点
由椭圆 可得
双曲线离心率 ,
双曲线的方程为:
故选:C
【点睛】本题主要考查椭圆与双曲线焦点以及双曲线离心率的表示方法,属于基础题.
34.D
【分析】根据题意得出 的符号,进而得到 的象限.
【详解】由题意, ,所以 在第四象限.
故选:D.
35.C
【解析】对 是否为0和正负情况进行分类讨论,判断方程表示的曲线,即得结果.
【详解】若 时,方程 为 ,不成立,无轨迹;
若 有且只有一个为0,则不妨设 时,方程 为 , 时表示两条直线, 时方程无
解,无轨迹;
若 均不为0,当 时,方程表示圆,当 时,方程表示椭圆,
当 时,方程表示双曲线.
综上可知,ABD正确,C错误.
故选:C.
36.C
【分析】根据题意,得到 ,结合 ,求得 的值,即可求解.
【详解】由题意,双曲线 的虚轴长为 ,离心率为 ,
可得 ,即 ,
因为 ,解得: .
所以曲线的方程为 .
故选:C.
37.A
【分析】由正方形边长可得c,将D点坐标代入双曲线方程,结合 求解可得.
第 24 页【详解】由图知, ,
易知 ,代入双曲线方程得 ,又 ,
联立求解得 或 (舍去)
所以
所以双曲线E的实轴长为 .
故选:A
38.ABD
【分析】根据双曲线的定义,可判定A不正确;根据圆的定义,可判定B不正确;根据双曲线的标准方程的形式,
可判定C正确;根据直线与抛物线的位置关系的判定,可判定D不正确.
【详解】对于A中,根据双曲线的定义,只有 ,动点 的轨迹才为双曲线,故A不正确;
对于B中,因为 ,所以点 为弦 的中点,故 ,则动点 的轨迹为以线段 为直
径的圆,故B不正确;
对于C中,若曲线 为双曲线,则 ,解得 或 ,显然C正确;
对于D中,过点 作直线,使它与抛物线 有且仅有一个公共点,这样的直线有3条,分别为直线
,故D不正确.
故选:ABD.
【点睛】本题主要考查了双曲线的定义及标准方程,以及直线与抛物线的位置关系的应用,其中解答中熟记双曲
线的定义和标准方程的形式,以及掌握直线与抛物线的位置关系的判定方法是解答的关键,属于基础题.
39.AC
【解析】根据题意,求出 ,结合 的关系式求出 ,利用双曲线的几何性质进行逐项分析,判断即可.
【详解】由题意知, ,即 ,因为 ,所以 ,解得 ,所以右焦
点为 为 ,双曲线 的渐近线方程为 ,
对于选项A:由点 向双曲线 的渐近线作垂线时,垂线段的长度即为 的渐近线上的点到 距离的最小值,由
第 25 页点到直线的距离公式可得, ,
故选项A正确;
对于选项B:因为 ,所以双曲线 的离心率为 ,故选项B错误;
对于选项C:当双曲线 上的点为其右顶点 时,此时双曲线 上的点到 的距离最小为 ,故选项C正确;
对于选项D:过点 且斜率为零的直线与双曲线的交点为 ,此时为过点 的最短弦为 ,故
选项D错误.
故选:AC
【点睛】本题考查双曲线的几何性质;考查运算求解能力;熟练掌握双曲线的几何性质是求解本题的关键;属于
中档题.
40.BD
【分析】根据题意,结合椭圆与双曲线的标准方程,一一判断即可.
【详解】对于A,当 时,曲线 是圆,故A错误;
对于B,当 时,曲线 是焦点在 轴上的双曲线,
当 时,曲线 是焦点在 轴上的双曲线,故B正确;
对于C,若曲线 是焦点在 轴上的椭圆,则 ,解得 ,故C错误;
对于D,若曲线 是焦点在 轴上的双曲线,则 ,解得 ,故D正确.
故选BD.
41.BD
【解析】根据题中条件,得到双曲线的半焦距为 ,由双曲线方程可得,其渐近线方程为 ,设
,则 ,根据 ,以及点 在圆 上,求出 的坐标,得出 ,
求出双曲线方程,再逐项判断,即可得出结果.
【详解】因为双曲线 的焦点在圆 上,
所以双曲线的半焦距为 ,
由 可得其渐近线方程为 ,
因为圆 与双曲线 的渐近线在第一、二象限分别交于 、 两点,不妨设 ,则
,
第 26 页又 , ,所以 ,即 ,
整理得 ,又点 在圆 上,所以 ,
由 解得 ,即 ,
又点 在渐近线 上,所以 ,
由 解得 ,因此双曲线 的方程为 ;
所以其虚轴长为 ,故A错;
离心率为 ,故B正确;
其渐近线方程为 ,故C错;
三角形 的面积为 ,故D正确.
故选:BD.
【点睛】关键点点睛:
解决本题的关键在于通过题中条件,求出双曲线的方程;根据渐近线与圆的交点,以及 ,求出交点坐标,
得出 之间关系,进而可求出双曲线方程,从而可得出结果.
42.ABD
【分析】由离心率为 ,右顶点为 求出双曲线方程,再利用点到直线的距离,双曲线的定义及性质依次判
断4个选项即可.
【详解】由离心率为 ,右顶点为 可得 , ,故双曲线C的方程为 ,A正确;
双曲线的渐近线为 ,故点A到双曲线C的渐近线的距离为 ,B正确;
由双曲线的定义 , ,则 或10,C错误;
,则 , 的外接圆半径为 ,D正确.
故选:ABD.
43.AD
【分析】就 的不同取值范围分类讨论可得曲线 表示的可能的类型.
【详解】若 ,则方程可变形为 ,它表示焦点在 轴上的双曲线;
第 27 页若 ,则方程可变形为 ,它表示焦点在 轴上的双曲线;
若 ,则 ,故方程 表示焦点在 轴上的椭圆;
若 ,则 ,故方程 表示焦点在 轴上的椭圆;
若 ,方程 即为 ,它表示圆,
综上,选AD.
【点睛】一般地,方程 为双曲线方程等价于 ,若 ,则焦点在 轴上,若 ,
则焦点在 轴上;方程 为椭圆方程等价于 且 ,若 ,焦点在 轴上,若 ,
则焦点在 轴上;若 ,则方程为圆的方程.
44.
【解析】根据渐近线方程得斜率可得 ,根据双曲线的定义以及勾股定理可得 ,可得 , ,从而
可得双曲线的方程.
【详解】设 ,则由渐近线方程为 , ,
又 ,
所以
两式相减,得 ,而 ,所以 ,
所以 ,所以 , ,故双曲线的方程为 .
故答案为:
【点睛】本题考查了双曲线的定义及性质,考查转化能力与运算能力,属中档题.
45.
【分析】由已知双曲线可得焦点坐标 ,设所求双曲线方程为 , ,根据 、
求得 和 的值即可求解.
【详解】由双曲线 可得焦点坐标为 ,
设所求双曲线的方程为 , ,
第 28 页由题意可得: ,解得 ,
所以双曲线的标准方程为: ,
故答案为: .
46.
【分析】由双曲线方程的特征列出不等式,求出k的取值范围.
【详解】由题意得: ,则有 或 ,解得: .
故答案为:
47.
【分析】分双曲线焦点在 轴或 上,分别设出双曲线方程,联立方程组求解即可.
【详解】由题意可知,①若双曲线的焦点在x轴上,则可设 ,则
且 ,联立解得 ,则双曲线的标准方程为 ;
②若双曲线的焦点在y轴上,则可设 ,则 ,且 ,此时无解,综上,双曲线
的方程为 .
故答案为:
48.
【分析】根据双曲线的定义,结合焦点坐标,即可求得 ,从而解得其标准方程.
【详解】因为双曲线的焦点为 、 ,故可设其方程为 ,且 ,
根据双曲线的定义,由题可得: ,即 ,故 ,
则所求所曲线方程为: .
故答案为: .
49.
【分析】利用双曲线方程的特点,可得 ,解不等式,即可求出实数 的取值范围.
【详解】因为方程 表示双曲线,
第 29 页所以 ,即 或 ,
解得 或 ,
所以实数 的取值范围是 .
故答案为: .
50.(1) ;(2) .
【分析】(1)求得直线 与 轴的交点,可得 ,再由两直线平行的条件:斜率相等,可得渐近线方程,解方
程可得 ,进而得到双曲线的方程;
(2)设直线 ,代入 ,设 ,运用韦达定理和判别式大于0,以及中点坐标公式
及两直线垂直的条件:斜率之积为 ,求得 的垂直平分线方程,令 ,可得直线在 轴上的截距,由不等
式的性质可得范围.
【详解】(1)直线 过x轴上一点 ,
由题意可得 ,即 ,
双曲线的渐近线方程为 ,
由两直线平行的条件可得 ,解得 ,
即有双曲线的方程为 .
(2)设直线 ,
代入 ,可得 ,
设 ,则 ,
中点为 ,
可得 的垂直平分线方程为 ,
令 ,可得 ,
由 ,解得 ,
又 ,解得 ,
综上可得, ,即有 的范围是 ,
第 30 页可得直线 与 轴上的截距的取值范围为 .
【点睛】本题主要考查双曲线的标准方程的求解、及直线与圆锥曲线的位置关系的综合应用,解答此类题目,通常
联立直线方程与双曲线方程,应用一元二次方程根与系数的关系进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能
力不足,导致错解,能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力、分析问题解决问题的能力等.
51.(1)
(2)存在,
【分析】(1)结合离心率 和双曲线关系式 ,再将点 代入双曲线方程可直接求解;
(2)设 ,先讨论直线 的斜率不存在时, 和 大小,求得 ,再由一般情
况结合斜率表示出 ,猜想 ,化简即可求证.
(1)
离心率 ,∴ , ,所以双曲线的方程 ,
把点 代入双曲线方程得 ,解得 ,
故双曲线 的方程为 ;
(2)
设 , ,其中 ,
由(1)知 ,
①当直线 的斜率不存在时, , ,
∴ ,此时 ;
②当直线 的斜率存在时,
由于双曲线渐近线方程为 ,所以 ,
由 得 ,
又 , ,
∴ ,
∴ ,
又 ,所以 ,
综上,存在常数 ,满足 .
第 31 页52.(1)
(2) 或
【分析】(1)求出点 的坐标,结合 可求得 的值,进一步可求得双曲线 的标准方程;
(2)设 、 ,将直线 的方程与双曲线 的方程联立,求出线段 的中点 的坐标,分析可知
,可得出 ,再结合 以及 可求得实数 的取值范围.
(1)解: , ,双曲线 的渐近线方程为 ,以 为直径的圆过点 ,所以, ,
不妨取点 在 上,设点 , , ,因为 ,则
,可得 ,则点 , ,则 , ,则 ,所以,双曲线
的标准方程为 .
(2)解:由题意可知 ,设 、 ,线段 中点 ,联立 得
,依题意 ,即 ①,由韦达定理可
得 , ,则 , , , ,
,所以, ②,又 ③,由①②③得: 或
.
53.(1) ;(2) .
【分析】(1)可设双曲线的方程为 ,将点 的坐标代入双曲线的方程,求得 的值,即可得出双曲线
的标准方程;
(2)设双曲线的方程为 ,将点 、 的坐标代入双曲线方程,求出 、 的值,即可求得双曲线的
标准方程.
【详解】(1)因为 ,且双曲线的焦点在 轴上,可设双曲线的标准方程为 ,
第 32 页将点 的坐标代入双曲线的方程得 ,解得 ,
因此,双曲线的标准方程为 ;
(2)设双曲线的方程为 ,
将点 、 的坐标代入双曲线方程可得 ,解得 ,
因此,双曲线的标准方程为 .
54.以 、 为焦点的双曲线的右支的一部分, ( , ).
【解析】可由双曲线的定义判断界线是双曲线的一部分,建立坐标系即可求出方程.
【详解】矩形灾民区 中的点可分为三类,第一类沿道路 送药较近,
第二类沿道路 送药较近,第三类沿道路 和 送药一样远近,
依题意,界线是第三类点的轨迹,
设 为界线上的任一点,则 , ,
∴界线是以 、 为焦点的双曲线的右支的一部分,
如图,以 所在直线为 轴,线段 的垂直平分线为 轴,建立平面直角坐标系,
设所求双曲线方程的标准形式为 ( , ),
∵ , ,∴ ,
,故双曲线的标准方程为 ,
注意到点 的坐标为 ,故 的最大值为 ,此时 ,
故界线的曲线方程为 ( , ).
【点睛】关键点睛:本题考查双曲线方程的求解,解题的关键是得出 ,能根据双曲线定义判断界线
是双曲线的一部分.
55.(1)选①③或②③, ;
第 33 页(2) ;
(3)不存在,理由见解析.
【分析】(1)根据所选条件求出双曲线参数a、b,即可得双曲线C的标准方程;
(2)令直线l为 ,联立双曲线,根据交点的个数及分布有 且 ,即可求k的范围.
(3)由题设,假设条件成立则 ,应用韦达定理及向量数量积的坐标表示列方程判断是否存在这样k使
以AB为直径的圆经过坐标原点O.
(1)
选①③: 且 ,可得 ,则双曲线为 ;
选②③: 且 ,可得 ,则双曲线为 ;
选①②:无法确定双曲线C的方程.
(2)
由题设,令直线l为 ,联立双曲线可得: ,
要使直线与双曲线右支交于两点,则 且 ,
所以 ,可得 .
(3)
由(2)知: ,且 ,
要使 为直径的圆过原点,则 ,
显然 不成立,故不存在以AB为直径的圆经过坐标原点O.
第 34 页第 35 页