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易错点 17 双曲线
易错点1:焦点位置不确定导致漏解 要注意根据焦点的位置选择双曲线方程的标准形
式,知道 之间的大小关系和等量关系:
易错点2:双曲线的几何性质,渐近线、离心率、焦半经、通径;
易错点3:直线与双曲线的位置关系
(1)忽视直线斜率与渐近线平行的情况;
(2)在用椭圆与直线联立求解时,消元后得到的方程中要注意:二次项的系数是否
为零?判别式 的限制.(求交点,弦长,中点,斜率,对称,存在性问题都在
下进行).
题组一:定义与标准方程
1.(2015福建理)若双曲线 的左、右焦点分别为 ,点 在双曲线
上,且 ,则 等于( )
A.11 B.9 C.5 D.3
【答案】B
PF PF 2a6 3 PF 6 PF 9
【解析】由双曲线定义得 1 2 ,即 2 ,解得 2 ,故选
B.
2.(2019年新课标1卷)已知椭圆 的焦点为 , ,过 的直线与 交于
, 两点.若 , ,则 的方程为
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】∵ ,∴ ,
又 ,∴|BF|=3|BF|,
1 2
又|BF
1
|+|BF
2
|=2a,∴|BF
2
|= ,
∴|AF
2
|=a,|BF
1
|= ,
在Rt△AFO中,cos∠AFO= ,
2 2在△BFF中,由余弦定理可得cos∠BFF= ,
1 2 2 1
根据cos∠AF O+cos∠BF F =0,可得 ,解得a2=3,∴ .
2 2 1
b2=a2﹣c2=3﹣1=2.
所以椭圆C的方程为 故选:B.
3.(2017新课标Ⅲ理)已知双曲线 : 的一条渐近线方程为
,且与椭圆 有公共焦点,则 的方程为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可得: , ,又 ,解得 , ,
则 的方程为 ,故选B.
x2 y2
− =1
4.(2016年新课标1卷)已知方程m2 +n 3m2 −n 表示双曲线,且该双曲线两焦点间
的距离为4,则n的取值范围是( )
A.(-1,3) B.(-1,) C.(0,3) D.(0,)
【答案】A
】由题意知c=2,
【解析 ,
x2 y2
− =1
因为方程m2 +n 3m2 −n 表示双曲线,
所以
解得 故选A.
题组二:焦点三角形5.(2020·新课标Ⅰ文)设 是双曲线 的两个焦点, 为坐标原点,点
在 上且 ,则 的面积为( )
A. B.3 C. D.2
【答案】B
【解析】由已知,不妨设 ,
则 ,∵ ,∴点 在以 为直径的圆上,
即 是以P为直角顶点的直角三角形,故 ,
即 ,又 ,
∴ ,
解得 ,∴ ,故选B.
6.【2020年高考全国Ⅲ卷理数11】已知双曲线 的左、右焦
点 ,离心率为 √5 .P是 C 上的一点,且 F 1 P⊥F 2 P .若 ΔPF 1 F 2的面积为 ,则
a=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解法一: , ,根据双曲线的定义可得 ,
,即 ,
, , ,即
,解得 ,故选A.
b2
S =
PF F θ b2
1 2
tan
解法二:由题意知,双曲线的焦点三角形面积为
2
.∴
tan45°
=4,则
b=2
,
c
e= =√5
又∵
a
,∴
a=1
.解 法 三 : 设 PF 1 =m,PF 2 =n , 则 S PF 1 F 2 =mn=4 , m−n=2a ,
c
m2 +n2 =4c2,e= =√5
a
,求的
a=1
.
7.(2015全国1卷)已知 是双曲线 上的一点, 是 上的两
个焦点,若 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】法1:根据题意 的坐标分别为 ,
所以
所以
所以 .故选A.
秒杀法2: 当由等面积得:
因为 ,所以 为钝角,根据变化规律,可得
故选A.
8.(2016全国II理)已知 , 是双曲线 : 的左、右焦点,点 在 上,
与 轴垂直, ,则 的离心率为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【解析】设 ,将 代入双曲线方程,得 ,化简得 ,
因为 ,所以,所以 ,所以 ,故选A.
题组三:渐进线
x2 y2
C: 1
9.(2019全国3卷)双曲线 4 2 的右焦点为F ,点P在C的一条渐近线上,O
为坐标原点,若 |PO||PF| ,则PFO的面积为 ( )
3 2 3 2
A. 4 B. 2 C.2 2 D.3 2
【答案】A
x2 y2 2
【解析】双曲线C: 1的右焦点为 ,渐近线方程为: y x,不
4 2 F( 6,0) 2
2 6 3
妨设点 在第一象限,可得tanPOF ,P( , ),所以 的面积为:
P 2 2 2 △PFO
1 3 3 2
6 ,故选A.
2 2 4
10.(2018全国2卷)双曲线 的离心率为 ,则其渐近线方程为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解法一 由题意知, ,所以 ,所以 ,所
以 ,所以该双曲线的渐近线方程为 ,故选A .
解法二 由 ,得 ,所以该双曲线的渐近线方程为
.故选A.
11.(2017天津理)已知双曲线 的左焦点为 ,离心率为 .
若经过 和 两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为
A. B. C. D.
【答案】B【解析】设 ,双曲线的渐近线方程为 ,由 ,由题意有
,又 , ,得 , ,故选B.
1
y x
12.(2015新课标1文)已知双曲线过点 (4, 3) ,且渐近线方程为 2 ,则该双曲
线的标准方程为 .
【答案】
1
y x
【解析】∵双曲线的渐近线方程为 2 ,故可设双曲线的方程为
(4, 3)
,又双曲线过点 ,∴ ,∴ ,故双曲线的方程为 .
题组四:离心率
13.(2021年高考全国甲卷理科)已知 是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且
,则C的离心率为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 ,由双曲线的定义可得 ,
所以 , ;
因为 ,由余弦定理可得 ,
整理可得 ,所以 ,即 .
故选:A
14.(2021全国乙卷理科)设 是椭圆 的上顶点,若 上的任意
一点 都满足 ,则 的离心率的取值范围是( )
A B C D
A. B. C. D.
1 1 1 1
【答案】C【解析】设 ,由 ,因为 , ,所以
,
因为 ,当 ,即 时, ,即 ,符
合题意,由 可得 ,即 ;
当 ,即 时, ,即 ,化简得,
,显然该不等式不成立.
故选:C.
15.(2019全国1卷)已知双曲线 的左、右焦点分别为 ,
,过 的直线与 的两条渐近线分别交于 , 两点.若 , ,则
的离心率为 .
【答案】2
【解析】如图, , ,∴OA⊥F1B,
则F B: ①,渐近线OB为 ②
1
联立①②,解得B ,
则 ,
,
又 ,
所以
整理得: ,故 的离心率为
x2 y2
C: 1(a0,b0)
16.(2019全国2卷)设F 为双曲线 a2 b2 的右焦点,O为坐标原点,
以OF 为直径的圆与圆 x2 y2 a2 交于P, Q 两点,若 |PQ||OF| ,则C的离心率为(
).
A. B. C.2 D.
【答案】A
c c2
【解析】法1:由题意,把x 代入 ,得 PQ 2 a2 ,
2 x2 y2 a2 4
c2
再由 ,得2 a2 c,即 ,
PQ OF 4 2a2 c2
c2 c
所以 2,解得e 2.故选A.
a2 a
法2:如图所示,由 PQ OF 可知PQ为以OF 为
直径圆的另一条直径,
c c
所以P , ,代入 得 ,
2 2 x2 y2 a2 2a2 c2
c2 c
所以 2,解得e 2.故选A.
a2 a
法 3 : 由 PQ OF 可 知 PQ为 以 OF 为 直 径 圆 的 另 一 条 直 径 , 则
1 2 c
OP a 2 OF c,e 2.故选A.
2 2 a
题组五:距离
17.【2020 年高考北京卷 12】已知双曲线 ,则 的右焦点的坐标为
________; 的焦点到其渐近线的距离是__________.
【答案】 ,
【解析】∵双曲线 ,∴ , , ,∴
,∴右焦点坐标为 ,∵双曲线中焦点到渐近线距离为 ,∴ .18.【2018·全国Ⅲ文】已知双曲线 的离心率为 ,则点
到 的渐近线的距离为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 , ,∴双曲线 的渐近线方程为 ,
∴点 到渐近线的距离 ,故选D.
19.(2018全国1卷)已知双曲线C: - y2 =1,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线
与C的两条渐近线的交点分别为M、N.若ΔOMN为直角三角形,则|MN|=____.
【答案】3
【解析】因为双曲线 的渐近线方程为 ,所以 .不妨
设过点 的直线与直线 交于点 ,由 为直角三角形,不妨设
,则 ,又直线 过点 ,所以直线 的方程
为 ,
由 ,得 ,所以 ,
所以 ,所以 .
20.【2020 年高考浙江卷 8】已知点 .设点 满足
,且 为函数 图像上的点,则 ( )
A. B. C. D.
10
【答案】D
【解析】由条件可知点 在以 为焦点的双曲线的右支上,并且 ,∴
,方 程 为 且 点 为 函 数 上 的 点 , 联 立 方 程
,解得: , , ,故选
D.
y2 =16x
1.等轴双曲线 的中心在原点,焦点在 轴上, 与抛物线 的准线交于 两
点, ;则 的实轴长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
y2 =16x
【解析】设等轴双曲线C: , 的准线
y2 =16x
因为 与抛物线 的准线交于 两点, ,
所以 ,将A点代入双曲线方程得
,故选C.
1
y=± x
2
2.双曲线的渐进线方程为 ,且焦距为10,则双曲线方程为( )
x2 y2 x2 y2 x2 y2
− =1 − =1 − =1
20 5 5 20 20 5
A. B. 或
x2 y2 x2 y2
− =1 | − |=1
5 20 20 5
C. D.
【答案】D
1
y=± x
2
【解析】当焦点在x轴时,渐进线方程为 ,
所以 ,解得 ,
所以双曲线的方程为 .1
y=± x
2
焦点在y轴时,渐进线方程为 ,
所以 ,解得 ,
所以双曲线的方程为 .故选D.
3.已知双曲线 的中心为原点, 是 的焦点,过F的直线 与 相交于A,B两
点,且AB的中点为 ,则 的方程式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由双曲线 的中心为原点, 是 的焦点可设双曲线的方程为
,设 ,即
则 ,则 ,
故 的方程式为 .应选B.
4.已知双曲线 : 的离心率为 ,则 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意 ,
所以 的渐近线方程为 故选C.
5. 已知 是双曲线 : 的一个焦点,则点 到 的一条渐近线的
距离为( )
A. B.3 C. D.
【答案】A】由C: 得
【解析
即 ,
则点F到C得一条渐近线得距离 故选A.
x2 y2
1(a 0,b0)
a2 b2
6.P是双曲线 右支上的一点,F 、F 分别是左、右焦点,且焦距
1 2
PF F
为2c,则 1 2的内切圆的圆心的横坐标为 .
【答案】x=a
【解析】如图所示: ,设内切圆与x轴的切点是
点H,PF ,PF 与内切圆的切点分别为M、N,
1 2
由双曲线定义有|PF |-|PF |=2a,由圆的切线长定理知, |PM|=|
1 2
PN|,所以|MF |-|NF |=2a,即|HF |-|HF |=2a,设内切圆的圆心横坐标
1 2 1 2
为x,则点H的横坐标为x,所以(x+c)-(c-x)=2a,得x=a.
7.已知F、F为双曲线C: 的左、右焦点,点P在C上,∠FPF=60°,则P到
1 2 1 2
x轴的距离为________.
【答案】
【解析】法1:设 ,可知 ,
根据双曲线定义 ①,
在ΔPF F 中,根据余弦定理
1 2
②
联立①②得 ,设P到x轴得距离为h,
则
秒杀法2:由等面积得:
设P到x轴得距离为h,故答案为:
8.已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,∆ABM为等腰三角形,且顶角为
120°,则E的离心率为_____.
【答案】
【解析】根据题意,设双曲线 ,不妨设点M在第一象限,所以|
AB|=|BM|=2a,∠MBA=1200,作MH⊥x轴于点H,则∠MBH=600,故|BH|=a,
将点M代入 得a=b,所以
9.若双曲线 ( , )的一条渐近线被圆 所截得的
弦长为2,则 的离心率为___.
【答案】2
【解析】双曲线 的渐近线方程为 ,圆心 到渐近线的距离为
,圆心 到弦的距离也为 ,
所以 ,又 ,所以得 ,所以离心率
10.设F ,F 是双曲线C: -=1(a>0,b>0)的左,右焦点,O是坐标原点.过F 作C的
1 2 2
一条渐近线的垂线,垂足为P.若|PF|=|OP|,则C的离心率为_____.
1
【答案】
【解析】法1:不妨设一条渐近线的方程为 ,
则 到 的距离 ,
在 中, ,所以 ,
所以 ,又 ,所以在 与 中,
根据余弦定理得 ,
即 ,得 .所以 .
法2:选C 设P(t,- t),∵PF 与y=- x垂直,
2
∴=,解得t= 即P(,- )
∴|OP|==a,|PF|=,
1依题有(+c)2+(- )2=6a2,化简得c2=3a2,即