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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
第 43 练 双曲线及其性质(精练)
刷真题 明导向
一、单选题
1.(2023·天津·统考高考真题)双曲线 的左、右焦点分别为 .过 作其中一
条渐近线的垂线,垂足为 .已知 ,直线 的斜率为 ,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先由点到直线的距离公式求出 ,设 ,由 得到 , .再由
三角形的面积公式得到 ,从而得到 ,则可得到 ,解出 ,代入双曲线的方程即可得到答
案.
【详解】如图,
因为 ,不妨设渐近线方程为 ,即 ,所以 ,
所以 .
设 ,则 ,所以 ,所以 .
因为 ,所以 ,所以 ,所以 ,
所以 ,
因为 ,
所以 ,
所以 ,解得 ,
所以双曲线的方程为
故选:D
2.(2022·天津·统考高考真题)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.
【答案】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.
3.(2021·北京·统考高考真题)若双曲线 离心率为 ,过点 ,则该双曲线的方程为
( )
A. B. C. D.
【答案】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
4.(2021·全国·高考真题)点 到双曲线 的一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.【答案】A
【分析】首先确定渐近线方程,然后利用点到直线距离公式求得点到一条渐近线的距离即可.
【详解】由题意可知,双曲线的渐近线方程为: ,即 ,
结合对称性,不妨考虑点 到直线 的距离: .
故选:A.
5.(2021·全国·统考高考真题)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
【分析】根据双曲线的定义及条件,表示出 ,结合余弦定理可得答案.
【详解】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
【点睛】关键点睛:双曲线的定义是入手点,利用余弦定理建立 间的等量关系是求解的关键.
二、多选题
6.(2022·全国·统考高考真题)双曲线C的两个焦点为 ,以C的实轴为直径的圆记为D,过 作D
的切线与C交于M,N两点,且 ,则C的离心率为( )A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】依题意不妨设双曲线焦点在 轴,设过 作圆 的切线切点为 ,利用正弦定理结合三角变换、
双曲线的定义得到 或 ,即可得解,注意就 在双支上还是在单支上分类讨论.
【详解】[方法一]:几何法,双曲线定义的应用
情况一
M、N在双曲线的同一支,依题意不妨设双曲线焦点在 轴,设过 作圆 的切线切点为B,
所以 ,因为 ,所以 在双曲线的左支,
, , ,设 ,由即 ,则 ,
选A
情况二若M、N在双曲线的两支,因为 ,所以 在双曲线的右支,
所以 , , ,设 ,
由 ,即 ,则 ,
所以 ,即 ,
所以双曲线的离心率
选C
[方法二]:答案回代法
特值双曲线
,
过 且与圆相切的一条直线为 ,
两交点都在左支, ,,
则 ,
特值双曲线 ,
过 且与圆相切的一条直线为 ,
两交点在左右两支, 在右支, ,
,
则 ,
[方法三]:
依题意不妨设双曲线焦点在 轴,设过 作圆 的切线切点为 ,
若 分别在左右支,
因为 ,且 ,所以 在双曲线的右支,
又 , , ,
设 , ,
在 中,有 ,
故 即 ,
所以 ,
而 , , ,故 ,代入整理得到 ,即 ,
所以双曲线的离心率
若 均在左支上,
同理有 ,其中 为钝角,故 ,
故 即 ,
代入 , , ,整理得到: ,
故 ,故 ,
故选:AC.
三、填空题
7.(2023·北京·统考高考真题)已知双曲线C的焦点为 和 ,离心率为 ,则C的方程为.
【答案】
【分析】根据给定条件,求出双曲线 的实半轴、虚半轴长,再写出 的方程作答.
【详解】令双曲线 的实半轴、虚半轴长分别为 ,显然双曲线 的中心为原点,焦点在x轴上,其半
焦距 ,
由双曲线 的离心率为 ,得 ,解得 ,则 ,
所以双曲线 的方程为 .
故答案为:
8.(2023·全国·统考高考真题)已知双曲线 的左、右焦点分别为 .点 在
上,点 在 轴上, ,则 的离心率为 .
【答案】
【分析】方法一:利用双曲线的定义与向量数积的几何意义得到 关于 的表达式,
从而利用勾股定理求得 ,进而利用余弦定理得到 的齐次方程,从而得解.
方法二:依题意设出各点坐标,从而由向量坐标运算求得 , ,将点 代入双曲线
得到关于 的齐次方程,从而得解;
【详解】方法一:
依题意,设 ,则 ,
在 中, ,则 ,故 或 (舍去),
所以 , ,则 ,
故 ,所以在 中, ,整理得 ,
故 .
方法二:
依题意,得 ,令 ,
因为 ,所以 ,则 ,
又 ,所以 ,则 ,
又点 在 上,则 ,整理得 ,则 ,
所以 ,即 ,
整理得 ,则 ,解得 或 ,
又 ,所以 或 (舍去),故 .
故答案为: .
【点睛】关键点睛:双曲线过焦点的三角形的解决关键是充分利用双曲线的定义,结合勾股定理与余弦定
理得到关于 的齐次方程,从而得解.9.(2022·浙江·统考高考真题)已知双曲线 的左焦点为F,过F且斜率为 的直线交
双曲线于点 ,交双曲线的渐近线于点 且 .若 ,则双曲线的离心率
是 .
【答案】
【分析】联立直线 和渐近线 方程,可求出点 ,再根据 可求得点 ,最后根据
点 在双曲线上,即可解出离心率.
【详解】过 且斜率为 的直线 ,渐近线 ,
联立 ,得 ,由 ,得
而点 在双曲线上,于是 ,解得: ,所以离心率 .
故答案为: .
10.(2022·全国·统考高考真题)记双曲线 的离心率为e,写出满足条件“直线
与C无公共点”的e的一个值 .【答案】2(满足 皆可)
【分析】根据题干信息,只需双曲线渐近线 中 即可求得满足要求的e值.
【详解】解: ,所以C的渐近线方程为 ,
结合渐近线的特点,只需 ,即 ,
可满足条件“直线 与C无公共点”
所以 ,
又因为 ,所以 ,
故答案为:2(满足 皆可)
11.(2022·全国·统考高考真题)若双曲线 的渐近线与圆 相切,则
.
【答案】
【分析】首先求出双曲线的渐近线方程,再将圆的方程化为标准式,即可得到圆心坐标与半径,依题意圆
心到直线的距离等于圆的半径,即可得到方程,解得即可.
【详解】解:双曲线 的渐近线为 ,即 ,
不妨取 ,圆 ,即 ,所以圆心为 ,半径 ,
依题意圆心 到渐近线 的距离 ,
解得 或 (舍去).
故答案为: .12.(2022·北京·统考高考真题)已知双曲线 的渐近线方程为 ,则 .
【答案】
【分析】首先可得 ,即可得到双曲线的标准方程,从而得到 、 ,再跟渐近线方程得到方程,解得
即可;
【详解】解:对于双曲线 ,所以 ,即双曲线的标准方程为 ,
则 , ,又双曲线 的渐近线方程为 ,
所以 ,即 ,解得 ;
故答案为:
13.(2021·全国·统考高考真题)若双曲线 的离心率为2,则此双曲线的渐近线方程
.
【答案】
【分析】根据离心率得出 ,结合 得出 关系,即可求出双曲线的渐近线方程.
【详解】解:由题可知,离心率 ,即 ,
又 ,即 ,则 ,
故此双曲线的渐近线方程为 .
故答案为: .
14.(2021·全国·统考高考真题)已知双曲线 的一条渐近线为 ,则C的焦
距为 .
【答案】4
【分析】将渐近线方程化成斜截式,得出 的关系,再结合双曲线中 对应关系,联立求解 ,再由关系式求得 ,即可求解.
【详解】由渐近线方程 化简得 ,即 ,同时平方得 ,又双曲线中
,故 ,解得 (舍去), ,故焦距 .
故答案为:4.
【点睛】本题为基础题,考查由渐近线求解双曲线中参数,焦距,正确计算并联立关系式求解是关键.
15.(2021·全国·统考高考真题)双曲线 的右焦点到直线 的距离为 .
【答案】
【分析】先求出右焦点坐标,再利用点到直线的距离公式求解.
【详解】由已知, ,所以双曲线的右焦点为 ,
所以右焦点 到直线 的距离为 .
故答案为:
【A组 在基础中考查功底】
一、单选题
1.设 是双曲线 左支上的动点, 分别为左右焦点,则 ( )
A. B. C.4 D.
【答案】A
【分析】利用双曲线的方程的特点和双曲线的定义即可求解.
【详解】由 ,得 解得 .
因为 是双曲线 左支上的动点,
所以 .由双曲线的定义可知 .
故选:A.
2.已知双曲线 的离心率为 ,则渐近线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由离心率求得 即得渐近线方程.
【详解】 , , ,
故选:B
3.双曲线 的实轴长是虚轴长的3倍,则m的值为( )
A.9 B.-9 C. D.
【答案】C
【分析】根据双曲线的方程,求得 ,结合题意,列出方程,即可求解.
【详解】由双曲线 ,可得 ,且 ,
因为双曲线的实轴长是虚轴长的3倍,可得 ,即 ,解得 .
故选:C.
4.若双曲线 的焦点与椭圆 的长轴端点重合,则 的值为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆以及双曲线的几何性质即可求解.
【详解】椭圆 的长轴端点为 ,
所以双曲线的焦点为 ,故 ,
故选:A5.已知动点 满足 ,则动点 的轨迹是( )
A.射线 B.直线
C.椭圆 D.双曲线的一支
【答案】A
【分析】利用两点间的距离公式分析条件的几何意义可得.
【详解】设 ,由题意知动点M满足 |,故动点M的轨迹是射线.
故选:A.
6.双曲线 的渐近线方程为 ,则该双曲线的离心率为( )
A.5 B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据渐近线方程得到 ,再利用 的关系和离心率公式即可得到答案.
【详解】由双曲线的渐近线方程为 ,可知 ,即 .
又 ,所以 ,即 .
故选:D.
7.双曲线 : 的右顶点为A,点A到直线 距离为 ,则 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据已知可得出 , .然后根据 的关系解出 的值,即可得出答案.
【详解】由已知可得, ,且 ,所以 .
又 ,所以 , ,
所以, .
故选:C.
8.双曲线 的两条渐近线的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意求得双曲线的渐近线方程,进而求得其夹角.
【详解】由双曲线 ,可得 ,
所以双曲线的渐近线的方程为 ,
所以两渐近线 的夹角为 .
故选:C.
9.已知双曲线 的离心率为2.则 ( )
A. B.1 C. D.3
【答案】A
【分析】利用离心率求出 ,再由 即求.
【详解】由 ,则 ,因为 , ,解得 ,
故选:A.
10.定义:既是中心对称,也是轴对称的曲线称为“尚美曲线”,下是方程所表示的曲线中不是“尚美曲
线”的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用圆、椭圆、双曲线、抛物线的性质,根据条件,对各个选项逐一分析判断即可得出结果.
【详解】选项A, 表示圆心在原点,半径为2的圆,由圆的性质知, 的对称中心为
,对称轴为 轴, 轴,即 既是中心对称,也是轴对称,所以选项A错误;
选项B,由椭圆的性质知, 的对称中心为 ,对称轴为 轴, 轴,即 既是中心对
称,也是轴对称,所以选项B错误;
选项C,由双曲线的性质知, 的对称中心为 ,对称轴为 轴, 轴,即 既是中心
对称,也是轴对称,所以选项C错误;
选项D,由 ,得到 ,由抛物线性质知, 关于 轴对称,无对称中心,所以选项D正
确.
故选:D.
11.“ ”是“双曲线 的离心率大于2”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
【答案】C
【分析】根据离心率求出参数的取值范围,即可判断.
【详解】若双曲线 的离心率大于 ,则 ,解得 ,所以“ ”是“双曲线 的离心率大于 ”的充要条件;
故选:C
12.若双曲线 的焦点到渐近线的距离等于实轴长,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】利用点到直线距离公式求得焦点到渐近线的距离为 ,由 计算可得离心率为 .
【详解】根据题意不妨取焦点 ,渐近线方程为 ,如下图所示:
可得焦点到渐近线的距离为 ,即 ;
则离心率 .
故选:A
13.直线 与双曲线 的交点个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】方法一:列方程组求解,方法二:求出双曲线的渐近线进行判断
【详解】方法一:联立直线 与双曲线 的方程,,得 ,方程组无解,说明直线与双曲线没有交点.
方法二:由 ,得 ,所以双曲线的渐近线方程为 ,
因为直线 是双曲线 的一条渐近线,因此交点个数为0.
故选:A
14.已知双曲线C: 的一条渐近线方程为 ,且与椭圆 有公共焦
点,则C的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得 ,结合渐近线方程列式求 ,进而可得结果.
【详解】设双曲线C的半焦距为 ,由椭圆 可得 ,
由题意可得 ,解得 ,
所以双曲线C: ,即 .
故选:D.
15.已知直线 是双曲线 的一条渐近线,且点 在双曲线 上,则双
曲线 的方程为( )
A. B.C. D.
【答案】C
【分析】根据双曲线的方程表示出渐近线方程,结合题意,建立方程,代入点,可得答案.
【详解】由双曲线 ,则其渐近线方程为 ,
由题意可得: ,整理可得 ,
将 代入双曲线方程可得: ,解得 , ,
所以双曲线 .
故选:C.
16.已知双曲线 : ( , ), 、 分别为左、右焦点,点 在双曲线上,
, 到左焦点 的距离是 到右焦点 的距离的3倍,则双曲线的离心率是( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【分析】根据题意结合双曲线的定义和离心率运算求解即可.
【详解】设双曲线 的半焦距为 ,
由题意可知: ,则 ,
可得 ,
因为 ,则 ,即 ,整理得 ,
所以双曲线的离心率是 .
故选:B.
17.已知双曲线 的两条渐近线的夹角为 ,则此双曲线的离心率 为( )A.2或 B. C. D. 或2
【答案】A
【分析】由双曲线的性质求解.
【详解】由题意得双曲线的渐近线为 ,
而两条渐近线的夹角为 ,故 的倾斜角为 或 ,故 或 ,
或2,
故选:A
18.设双曲线 , 的离心率分别为 , ,若 ,则 ( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】A
【分析】分别求得双曲线 的离心率,结合 ,列出方程,即可求解.
【详解】由双曲线 ,可得其离心率为 ,
又由双曲线 ,可得其离心率为 ,
因为 ,可得 ,解得 .
故选:A.
19.设椭圆 的离心率为 ,焦点在 轴上且长轴长为26,若曲线 上的点到椭圆 的两个焦点的距离
的差的绝对值等于8,则曲线 的标准方程为( )
A. B.
C. D.【答案】A
【分析】根据椭圆和双曲线中 的关系,结合双曲线定义可解.
【详解】在椭圆 中,由题知 ,解得 ,
所以椭圆 的焦点为 , ,
因为曲线 上的点到 , 的距离的差的绝对值等于8,且 ,
所以曲线 是以 , 为焦点,实轴长为8的双曲线,
所以曲线 的虚半轴长为 ,
故 的标准方程为: .
故选:A.
20.已知双曲线 : 的左顶点为 ,右焦点为 ,焦距为6,点 在双曲线 上,
且 , ,则双曲线 的实轴长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】A
【分析】运用代入法,结合已知等式进行求解即可.
【详解】把 代入 中,得 ,即 ,
因为 , ,
所以 ,
又 ,所以 ,解得 , 舍去,则 .
故选:A
21.已知双曲线 的两条渐近线与抛物线 的准线分别交于A,B两点.O为坐标原点,若 的面积为 ,则双曲线的离心率为( ).
A. B.2 C. D.3
【答案】B
【分析】根据题意,分别求得双曲线的渐近线和抛物线的准线方程,结合 的面积为 ,求得 ,
结合离心率的定义,即可求解.
【详解】由抛物线 ,可得其准线方程为 ,
因为双曲线 的两条渐近线的方程为 ,
因为双曲线的渐近线与抛物线的准线交于 两点,且 的面积为 ,
可得 ,即 ,
所以双曲线的离心率为 .
故选:B.
22.已知 为双曲线 的右焦点, 为双曲线的一条渐近线, 到直线 的距离为 ,
过 且垂直于 轴的直线交双曲线 于 两点,若 长为10,则 的离心率为( )
A.2 B. C.4 D.6
【答案】B
【分析】根据已知条件求得 ,由此求得双曲线的离心率.
【详解】双曲线的一条渐近线方程为 ,
所以焦点 到渐近线 的距离为 .
由 令 得 ,
所以 ,所以 ,所以 ,
所以离心率 .
故选:B
23.已知双曲线 的两个焦点为 ,点 在 上,且 , ,
则双曲线 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求得 点坐标,根据 列方程,化简求得双曲线 的离心率.
【详解】由于 ,所以 ,
则 ,解得 ,
由于 ,所以 ,
整理得 ,
两边除以 得 ,
由于 ,故解得 .
故选:B
二、多选题24.已知双曲线C: ,则下列说法正确的是( )
A.双曲线C的实轴长为2
B.若双曲线C的两条渐近线相互垂直,则
C.若 是双曲线C的一个焦点,则
D.若 ,则双曲线C上的点到焦点距离最小值为2
【答案】BC
【分析】由双曲线方程、几何性质和参数关系判断A、C、D;写出渐近线方程,结合垂直关系求参数m
判断B.
【详解】由双曲线C: 且 ,则实轴长为 ,A错;
由渐近线为 ,若相互垂直,则 ,B对;
由 为焦点,则 ,则 ,C对;
若 ,则双曲线C: ,故双曲线C上的点到焦点距离最小值为 ,D错.
故选:BC
25.已知双曲线 的渐近线方程为 ,则该双曲线的方程可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】分别根据各项双曲线的方程,求出渐近线方程,即可得出答案.
【详解】对于A项, 的渐近线方程为 ,故A项错误;
对于B项, 的渐近线方程为 ,故B项正确;
对于C项, 的渐近线方程为 ,故C项正确;对于D项, 的渐近线方程为 ,故D项错误.
故选:BC.
26.下列命题中正确的是( )
A.双曲线 与直线 有且只有一个公共点
B.平面内满足 的动点P的轨迹为双曲线
C.若方程 表示焦点在y轴上的双曲线,则
D.已知双曲线的焦点在y轴上,焦距为4,且一条渐近线方程为 ,则双曲线的标准方程为
【答案】AC
【分析】A选项,联立求出双曲线 与直线 只有一个交点,A正确;B选项,举出反例;
C选项,根据焦点在 轴上,得到不等式组,求出 ;D选项,由双曲线焦距和渐近线方程,得到 ,
,得到双曲线方程.
【详解】对于A,解方程组 得唯一解 ,
所以双曲线 与直线 有且只有一个公共点,所以A对;
对于B,当 时,满足 的动点P的轨迹为两条射线,不是双曲线,所以B错;
对于C,若方程 表示焦点在y轴上的双曲线,
则 且 ,解得 ,所以C对;
对于D,设双曲线标准方程为 ,由 ,则 ,
渐近线方程为 ,即 ,由 ,解得 , ,双曲线的标准方程为 ,所以D错.
故选:AC
27.已知 ,则方程 表示的曲线的形状可以是( )
A.两条直线 B.圆
C.焦点在 轴上的椭圆 D.焦点在 轴上的双曲线
【答案】ABD
【分析】分类讨论 , , 与 四种情况,结合直线、圆、椭圆与双曲线方程的
特点即可判断.
【详解】对于方程 ,
当 时, ,方程为 表示圆心在原点,半径为1的圆;
当 时, ,则 ,
此时方程 ,即 表示焦点在 轴的椭圆;
当 时, ,此时方程 ,即 ,表示两条直线;
当 时, ,则 ,
此时方程 ,即 表示焦点在 轴的双曲线.
综上可得符合依题意的有ABD.
故选:ABD.
28.双曲线 的离心率为 ,双曲线 的离心率为 ,则 的值不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】CD【分析】根据双曲线的离心率表示 ,利用基本不等式即可得出范围,
求得所求范围.
【详解】
,
当且仅当 即 时取等号,
所以 .
故选:CD.
29.已知双曲线 的右焦点为 ,过 且垂直于 轴的直线与双曲线交于 两点.若
以 为直径的圆恰好经过双曲线的左顶点,则( )
A.双曲线的渐近线方程为 B.双曲线的渐近线方程为
C.双曲线的离心率为 D.双曲线的离心率为2
【答案】BD
【分析】根据题意,由 为等腰直角三角形,列出方程求得 及 ,结合双曲线的几何性
质,即可求解.
【详解】如图所示,设双曲线的左顶点为 ,
因为以 为直径的圆恰好经过双曲线的左顶点,可得 为等腰直角三角形,
又因为过 且垂直于 轴的直线与双曲线交于 两点,可得 ,所以 ,因为 ,所以 ,解得 ,
所以双曲线的离心率为 ,所以D正确;
由 ,可得双曲线的渐近线方程为 ,所以B正确.
故选:BD.
三、填空题
30.双曲线 的渐近线方程为 ,则 .
【答案】3
【分析】根据双曲线的渐近线方程即可求解.
【详解】 的渐近线方程为 ,所以 ,
故答案为:3
31.写出一个同时满足下列条件①②的双曲线的标准方程 .
①焦点在x轴上;②渐近线方程为 .
【答案】 (答案不唯一)
【分析】根据双曲线焦点所在坐标轴以及渐近线方程写出双曲线的标准方程.
【详解】双曲线的焦点在 轴上,所以双曲线的标准方程为 ,
由于双曲线的渐近线方程为 ,所以 , .
所以可取 ,此时双曲线的一个标准方程为 .
故答案为: (答案不唯一)32.已知直线 是双曲线 ( )的一条渐近线,则 的离心率为 .
【答案】
【分析】根据渐近线方程得到 ,然后代入离心率公式求解.
【详解】因为直线 是双曲线 的一条渐近线,
所以 ,所以C的离心率为 .
故答案为:
33.若双曲线 的实轴长等于虚轴长的一半,则 .
【答案】4
【分析】直接利用双曲线的方程求出实轴长和虚轴长,列出方程即可求解.
【详解】由已知条件得
双曲线 ( )的标准方程为 ( ),
则 , ,
所以实轴长为 ,虚轴长为 ,
由题意得 ,解得 .
故答案为: .
34.双曲线 经过两点 , ,则双曲线 的标准方程是 .
【答案】【分析】设双曲线的方程为 ,根据题意列式求解 即可.
【详解】设双曲线的方程为 ,
由题意可得: ,解得 ,
所以双曲线 的标准方程是 .
故答案为: .
35.若双曲线C与双曲线 有相同的渐近线,且经过点 ,则双曲线C的标准方程是
.
【答案】
【分析】设双曲线C的方程为 ,根据双曲线 经过的点求得 ,从而求得双曲线 的标准方程.
【详解】由双曲线C与双曲线 有相同的渐近线,
可设双曲线C的方程为 ,又C过点 ,
所以 , ,
整理得双曲线C的标准方程是 .
故答案为:
36.已知 ,双曲线 的两个焦点为 , ,若椭圆 的两个焦点是线段
的三等分点,则该双曲线的渐近线方程为 .
【答案】
【分析】由已知条件求出 与 的关系,即可得双曲线的渐近线方程.
【详解】由题意可知,双曲线的焦距是椭圆焦距的3倍,则有 ,化简得 ,则有 ,
所以该双曲线的渐近线方程为 .
故答案为:
37.已知动圆 与圆 ,圆 中的一个外切、一个内切,求动圆圆心 的
轨迹方程为
【答案】
【分析】设动圆圆心 的坐标为 ,半径为 ,根据圆与圆的位置关系,得到 ,结合双
曲线的定义,即可求解.
【详解】设动圆圆心 的坐标为 ,半径为 ,
由圆 ,可得圆心 ,半径 ,
圆 ,可得圆心 ,半径 .
根据题意,可得 或 ,
所以 或 ,可得
又因为 ,可得 ,
根据双曲线的定义,可得点 的轨迹为以 为焦点的双曲线,
且 ,所以 ,则 ,
所以所求曲线的轨迹方程为 .
故答案为: .38.设点P在双曲线 上, , 为双曲线的两个焦点,且 ,则 的周长等
于 .
【答案】22
【分析】根据双曲线方程可求得 ,结合双曲线定义以及 可求得 ,即可得答
案.
【详解】由题意知 , ,
又 ,
∴ , ,
故 的周长为 ,
故答案为:22
39.椭圆 的两顶点为 ,左焦点为F,在 中, ,则椭圆的
离心率为 .
【答案】
【分析】先求出F的坐标,求出直线AB和BF的斜率,两直线垂直可知两斜率相乘得 ,进而求得a和c
的关系式,进而求得e.
【详解】依题意可知点 ,又
直线AB斜率为: ,直线BF的斜率为: ,
∵ ,
∴ ,即 .
整理得 ,
即 ,
解得 或 ,
∵ ,∴ .
故答案为: .
40.已知斜率为 的直线 经过双曲线 的上焦点 ,且与双曲线的上、下两支都相交,则双曲线
的离心率 的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据已知直线的斜率,求出渐近线的斜率范围,推出 , 的关系,然后求出离心率的范围.
【详解】由题意可得双曲线的渐近线方程为 ,
过双曲线上焦点 且平行于渐近线 的方程为 ,此直线只与双曲线的上支有一个交点,要
使斜率为 的直线 经过双曲线的上焦点 的直线 与与双曲线的上、下两支相交,则 ,所
以 ,因此 ,
故答案为:
41.设 是双曲线 的左、右焦点, 是坐标原点.过 作双曲线 的一条渐近
线的垂线,垂足为 .若 ,则双曲线 的离心率为 .【答案】
【分析】由 与 互补,得到两角的余弦值互为相反数,两次利用余弦定理得到关于 的方程
进行求解.
【详解】如图所示:
设双曲线的一条渐近线方程为 ,因为焦点 到渐近线的距离为 ,所以 ,
则 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
解得: .
故答案为: .
42.设双曲线 的左、右焦点分别为 , , 为双曲线右支上一点,且 ,则
的大小为 .
【答案】
【分析】根据双曲线方程求出 、 、 ,再由双曲线的定义求出 、 ,最后由余弦定理计算可得.
【详解】因为双曲线 ,则 , ,所以 ,
因为 为双曲线右支上一点,所以 ,又 ,所以 , , ,
由余弦定理 ,
即 ,解得 ,又 ,
所以 .
故答案为:
43.已知双曲线方程为 ,左焦点 关于一条渐近线的对称点在另一条渐近线上,则
该双曲线的离心率为 .
【答案】2
【分析】根据对称性求出渐近线的倾斜角,再根据渐近线的斜率得 ,再根据离心率公式可求出结果.
【详解】如图:设 关于渐近线 对称的点 在渐近线 上,
的中点 在渐近线 上,
则 ,又 ,
所以 ,
所以 ,所以 .
故答案为: .44.已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,双曲线上一点A关于原点O对称的
点为B,且满足 , ,则该双曲线的渐近线方程为 .
【答案】
【分析】根据垂直关系以及双曲线的对称性可得四边形 为矩形,即可结合双曲线的定义求解
,进而可求.
【详解】由 可得 ,
由于 关于原点 对称, , 关于原点 对称,
所以四边形 为矩形,故 ,
由于 又 ,
所以 ,因此 ,
故 ,进而可得 ,
所以渐近线方程为:
故答案为:
45.已知双曲线的右焦点为 ,点P,Q为双曲线上关于原点O对称的两点,若 ,且的面积为4,则双曲线的离心率 .
【答案】
【分析】根据 的面积可得 ,由垂直关系得 ,结合双曲线的对称性以及
定义即可求解 .
【详解】∵双曲线的右焦点 , ,设其左焦点为 , ,P,Q关于原点O对称,
,由 的面积为4, ,得 ,又
,
故 .
又由双曲线的对称性可得 , , ,故离心率 .
故答案为:
【B组 在综合中考查能力】
一、单选题
1.已知双曲线 的离心率为 ,若点 与点 都在双曲线上,则该双曲线的渐
近线方程为( )
A. B.
C. D.【答案】B
【分析】根据给定条件,列出方程组,结合离心率的意义求出 作答.
【详解】由点 在双曲线 上,得 ,
则 ,即 ,整理得 ,解得 或 ,
当 时, ,此时方程 无解,
当 时, ,而 ,解得 ,
所以该双曲线的渐近线方程为 .
故选:B
2.已知 , 是双曲线 的左、右焦点,若双曲线上存在点P满足 ,
则双曲线离心率的最小值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
【分析】设P的坐标,代入双曲线的方程,利用数量积的坐标表示,结合双曲线离心率的计算公式求解即
得.
【详解】设 ,双曲线的半焦距为c,则有 , , ,
于是 ,
因此 ,
当且仅当 时取等号,则 ,即 ,离心率 ,
所以双曲线离心率的最小值为 .
故选:D3.若椭圆 与双曲线 有相同的焦点 , ,P是两曲线的一个
交点,则 的面积是( )
A. B.t C.2t D.4t
【答案】B
【分析】设 , ,再根据椭圆与双曲线的定义列式,化简可得 ,可得
是直角三角形,再根据 可得面积.
【详解】设 , ,不妨设交点P在第一象限, 分别为左右焦点,
则 ①, ②, ,
可得① ②2: ,
∴ 是直角三角形,
① ② : , .
故选:B
4.设 、 分别为双曲线 的左右焦点, 为坐标原点,过左焦点 作直线 与圆
切于点 ,与双曲线右支交于点 ,且 ,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为直线 与圆 切于点 ,则 ,
又 ,所以 ,所以 为 的中点,而 为 中点,于是 ,有 ,
且 ,则 ,令双曲线焦距为 ,由 ,
得 ,即 ,所以 ,
所以双曲线的离心率 .
故选:A
5.双曲线 的离心率为2,则此双曲线的渐近线倾斜角可以是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由双曲线的渐近线的斜率与双曲线的离心率的关系,以及直线斜率与倾斜角的关系即可求解.
【详解】由于双曲线 的渐近线为 ,
且注意到双曲线的离心率为 ,
又在双曲线中有平方关系: ,
所以离心率为 ,
又由题意 ,
所以有 ,解得 ,
即双曲线的渐近线的斜率为 ,由直线斜率和倾斜角的关系可知此双曲线的渐近线的倾斜角可以是 或 .
故选:B.
6.过双曲线 的左焦点F作C的其中一条渐近线的垂线l,垂足为M,l与C的另
一条渐近线交于点N,且 ,则C的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意及图形可求出渐进线的倾斜角,即可得答案.
【详解】如图,设双曲线右焦点为 ,OM,ON为双曲线的两条渐进线.
由题意可知, ,又 ,则M为FN中点,则 为等腰三角形,
则 ,又 ,则 .
所以双曲线的渐进线方程为: .
故选:B
7.已知 、 分别是双曲线 的左、右焦点, 为双曲线 上的动点, ,
,点 到双曲线 一条渐近线的距离为 ,则下列选项不正确的有( )
A.B.双曲线 的离心率为
C. 的最小值为2
D.双曲线 的实轴长为3
【答案】D
【分析】先根据题意求得双曲线 的方程,从而可直接判断BD;再利用点到直线的距离公式判断A选项;
利用两点距离公式与配方法判断C选项.
【详解】因为 ,则 ,
又由双曲线的定义可得 ,可得 ,
所以 ,则双曲线 的方程为 ,
对于D选项:双曲线 的实轴长为 ,D不正确;
对于B选项:双曲线 的离心率为 ,B正确;
对于A选项:双曲线 的渐近线方程为 ,即 ,
所以,双曲线 的焦点 到渐近线 的距离为 ,A正确.
对于C选项:因为 ,故点 在双曲线 的右支上,
设点 ,则 ,易知点 ,且 ,可得 ,
所以,
,当且仅当 时,等号成立,C正确.
故选: D.
8.双曲线C: 的离心率为 ,直线 与C的两条渐近线分别交于点A,B,若点 满足 ,则 ( )
A. B.-1 C.1 D.3
【答案】C
【分析】由离心率求出 ,即可得渐近线方程,求两直线交点得 的坐标,设AB的中点为P,根据
即可求解.
【详解】由离心率为 ,有 ,故双曲线的渐近线方程为 .
由 解出 ;由 解出 .
设AB的中点为P,则点P的坐标为 ,且 ,
于是 ,解出 .
故选:C.
9.双曲线C: 的右顶点为 ,点 均在C上,且关于y轴对称.若直线AM,AN
的斜率之积为 ,则 的离心率为( )
A. B. C. D.【答案】A
【分析】根据已知条件列方程,化简求得 ,进而求得双曲线的离心率.
【详解】依题意 ,设 ,则 ,
且 ,
而 ,
, ,
所以 .
故选:A
10.设 是双曲线 的左、右焦点,过点 作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为
.若 ,则双曲线 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,先求得焦点 到渐近线的距离为 ,在直角 中,求得 ,再在
中,利用余弦定理求得 ,结合 和离心率的定义,即可求解.
【详解】由双曲线 ,可得 ,渐近线方程为 ,
如图所示,则焦点 到渐近线 的距离为 ,
在直角 中,可得 ,在 中,由余弦定理得 ,
即 ,所以 ,
又由 ,所以 ,可得 ,
所以双曲线的离心率为 .
故选:A.
11.设 、 分别是双曲线 : 的左、右两个焦点, 为坐标原点,点 在 上且
,则 的面积为( )
A.4 B. C.3 D.2
【答案】D
【分析】由题设可得 ,进而确定 的位置,易知 为直角三角形,最后利用双曲线
定义求直角边,即可求面积.
【详解】由 ,
所以 是以原点为圆心, 为半径的圆与双曲线 的交点,
又 ,即它们也在 点所在的圆上,且 为直径,
所以 为直角三角形, ,如上图, ,且 ,
所以 ,
则 ,故 的面积为 .
故选:D
12.过原点的直线l与双曲线E: 交于A,B两点(点A在第一象限), 交x
轴于C点,直线BC交双曲线于点D,且 ,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题可设, , ,分别表示出 ,逐步转化,即可求
得本题答案.
【详解】因为 直线过原点,所以 关于原点对称,设 ,
因为 与 轴垂直,所以 ,
设 ,
则 ,
而所以, ,
所以,
所以渐近线方程为 .
故选:D
13.已知双曲线C: 的左、右焦点分别为 , ,O为坐标原点,过 作C的一条
渐近线的垂线,垂足为M,且 ,则C的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】根据点到直线距离公式、余弦定理,双曲线的离心率公式进行求解即可.
【详解】双曲线C的左焦点 ,渐近线 的方程为 ,
由点到直线的距离公式可得 ,
由勾股定理得 ,
在 中, ,所以 ,
在 中, , , ,
,由余弦定理得 ,
化简得 ,即 ,因此,双曲线C的离心率为 ,
故选:C
【点睛】关键点睛:本题的关键是利用互补两角的余弦值为零,进而运用余弦定理.
14.设 , 分别是双曲线 的左、右焦点, 为坐标原点,过左焦点 作直线
与圆 切于点E,与双曲线右支交于点P,且满足 ,则双曲线的离心率为
( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
【分析】由题意 ,再结合平面向量的性质与双曲线的定义可得 , ,再根据勾股
定理列式求解决即可.
【详解】∵ 为圆 上的点, ,
,∴ 是 的中点,
又 是 的中点, ,且 ,
又 , ,
是圆的切线, ,又 , ,
故 ,离心率 .
故选:D
15.已知双曲线 的上焦点为 ,点P在双曲线的下支上,若 ,且 的
最小值为7,则双曲线E的离心率为( )
A.2或 B.3或 C.2 D.3
【答案】D
【分析】根据双曲线定义将 转化为 ,数形结合即可求解.
【详解】设双曲线 的下焦点为 ,可知 ,
则 ,即 ,
则 ,
当且仅当 三点共线时,等号成立,
由题意可得 ,且 ,
因为 在 上单调递增,且 ,
所以方程 ,且 ,解得 ,
则 ,所以双曲线E的离心率为 .故选:D.
16.设 , 是双曲线 的左、右焦点,过 的直线 交双曲线的左支于 , 两点,若直
线 为双曲线的一条渐近线, ,则 的值为( )
A.11 B.12 C.14 D.16
【答案】C
【分析】根据双曲线的标准方程可得 ,再由双曲线的定义可得 ,
得到 ,再根据 得到答案.
【详解】根据双曲线的标准方程 ,
得 ,由直线 为双曲线的一条渐近线,
得 ,解得 ,得 .
由双曲线的定义可得 ①,
②,
① ②可得 ,
因为过双曲线的左焦点 的直线 交双曲线的左支于 , 两点,所以 ,得 .
故选:C.
二、多选题
17.已知双曲线 的焦点分别为 ,则下列结论正确的是( )
A.渐近线方程为
B.双曲线 与椭圆 的离心率互为倒数
C.若双曲线 上一点 满足 ,则 的周长为28
D.若从双曲线 的左、右支上任取一点,则这两点的最短距离为6
【答案】CD
【分析】根据椭圆和双曲线的定义及性质一一判定即可.
【详解】由题意可得 ,令 ,故A错误;
易知双曲线和椭圆的离心率分别为 ,
显然它们不互为倒数,故B错误;
由双曲线的定义可知 ,
若 ,则 ,
又 ,故 的周长为 ,故C正确;
由双曲线的图象可知左右两支上距离最近的两点为左右顶点,故D正确.故选:CD
18.已知方程 表示的曲线为C,则下列四个结论中正确的是( )
A.当 时,曲线C是椭圆
B.当 或 时,曲线C是双曲线
C.若曲线C是焦点在x轴上的椭圆,则
D.若曲线C是焦点在y轴上的椭圆,则
【答案】BC
【分析】根据给定条件,利用椭圆、双曲线方程的特征逐项判断作答.
【详解】对于A,当 时, ,则曲线 是圆,A错误;
对于B,当 或 时, ,曲线 是双曲线,B正确;
对于C,若曲线 是焦点在 轴上的椭圆,则 ,解得 ,C正确;
对于D,若曲线 是焦点在 轴上的椭圆,则 ,解得 ,D错误.
故选:BC.
19.(多选)已知点 , 是双曲线 : 的左、右焦点, 是双曲线 位于第一象限内
一点,若 , ,则下列结论正确的是( )
A. 的面积为
B.双曲线 的离心率为
C.双曲线 的渐近线方程为
D.若双曲线 的焦距为 ,则双曲线 的方程为
【答案】BD
【分析】由题意 并结合双曲线定义 可知 , ,结合 ,即 ,又 ,具体分析逐个选项即可.
【详解】对于选项A:由定义可得 ,因为 ,所以 , ,
由已知 ,所以 的面积为 ,故A错误;
对于选项B:由勾股定理得 ,即 ,
所以 ,故B正确;
对于选项C:因为 ,所以 ,即 ,
所以双曲线的渐近线方程为: ,故C错误;
对于选项D:由双曲线 的焦距为 得 ,从而 , ,
所以双曲线 的方程为 ,故D正确.
故选:BD.
20.已知双曲线 的左、右焦点分别为 ,过点 的直线 与圆 相切,
且与 交于 两点,若 ,则 的离心率可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】讨论 同时在双曲线 的左支上和点 在双曲线的两支上两种情况,求出 之间的关系,
结合离心率的计算公式,即可得答案.
【详解】当点 同时在双曲线 的左支上时,设切点为 ,则 ,
.
作 交 于点 ,则 ,而O为 的中点,则P为 的中点,故 ,
因为 , 为锐角,故
所以 ,
,
所以 ,则 ,
故双曲线 的离心率 .
当点 在双曲线的两支上时,仍有 ,
因为 , 为锐角,故
所以 ,,
所以 ,则 ,
故双曲线 的离心率 ,
故选:AD
21.已知双曲线 的左、右焦点分别是 , 为双曲线 右支上的动点, ,则
下列说法正确的是( )
A.双曲线 的离心率
B.双曲线 与双曲线 共渐近线
C.若点 的横坐标为3,则直线 的斜率与直线 的斜率之积为
D.若 ,则 的内切圆半径为
【答案】AC
【分析】根据题意,求得双曲线的方程为 ,其中 ,结合双曲线的定义和几
何性质,逐项判定,即可求解.
【详解】由题意,可得 ,所以 ,则 ,
所以双曲线 ,其中 ,
对于A中,由双曲线 的离心率 ,所以A正确;
对于B中,由双曲线 的渐近线方程为 ,
又由双曲线 的渐近线方程为 ,故B错误;对于 中,由点 的横坐标为 ,不妨记 在第一象限,则 ,
因为 ,可得 ,所以C正确;
对于D中,设 ,则 ,
在 中,由余弦定理得 ,
即 ,解得 或 (舍去),
所以 的周长为 ,
又由 的面积为 ,
所以 的内切圆半径为 ,所以D错误.
故选:AC.
三、填空题
22.已知双曲线 的一条渐近线方程为 ,则该双曲线的离心率e= .
【答案】 或
【分析】根据焦点在 轴和 轴分类讨论得出 的值,然后再计算离心率.
【详解】设双曲线的实半轴,虚半轴长为 ,
当双曲线的焦点在x轴上时,
因为渐近线方程为 ,所以 ,所以离心率 ;
当双曲线的焦点在y轴上时,因为渐近线方程为 ,所以 ,这时 ,同理得离心率,
故答案为: 或 .
23.已知圆 ,圆 ,圆 与圆 、圆 外切,则圆心 的轨迹方程为
.
【答案】
【分析】设圆 的半径为 ,根据题意可得 ,两式相减,再结合双曲线的定义即可得
解.
【详解】设圆 的半径为 ,
圆 的圆心 ,半径 ,
圆 的圆心 ,半径 ,
因为圆 与圆 、圆 外切,
则 ,
所以 ,
所以点 的轨迹是以 为焦点的双曲线的右支,
又 ,则 ,
所以其轨迹方程为 .
故答案为: .
24.已知双曲线 的离心率为 ,其中一条渐近线与圆 交于 两
点,则 .【答案】
【分析】利用双曲线的离心率,求解渐近线方程,然后求解圆的圆心到直线的距离,转化求解 即可.
【详解】双曲线 的离心率为 ,
可得 ,所以 ,
所以双曲线的渐近线方程为: ,
一条渐近线与圆 交于 , 两点,圆的圆心 ,半径为1,
圆的圆心到直线 的距离为: ,
所以 .
故答案为: .
25.已知点 是双曲线 上一点, 分别是双曲线 的左、右焦点, 的周长为
,则 的面积为 .
【答案】
【分析】利用双曲线的定义以及 的周长可求出 ,再利用余弦定理可求出 ,再
利用同角三角函数基本关系求出 ,进而求出结果.
【详解】根据对称性,不妨设 在双曲线 的右支上,则 .
因为 的周长为 ,所以 ,
所以 .在 中, ,则 ,
所以 的面积为 .
故答案为: .
26.已知 是双曲线 的左焦点, 是双曲线右支上的动点,则 的最小值为
.
【答案】
【分析】利用双曲线定义将 转化,用 到右焦点的距离表示,由点 与右焦点位于双曲线右支异侧,
利用两点之间线段最短可得最小值.
【详解】由题意知, .
设双曲线的右焦点为 ,
由 是双曲线右支上的点,则 ,
则 ,
当且仅当 三点共线时,等号成立.
又 ,则 .
所以, 的最小值为 .故答案为: .
27.已知双曲线 和椭圆 有相同的焦点,则 的最小值为 .
【答案】9
【分析】先运用椭圆与双曲线的基本量的关系,依据椭圆与双曲线的焦点相同得到 ,最后利用基
本不等式中“1”的妙用,将 化为积定的形式,运用基本不等式求出最小值.
【详解】先根据椭圆的基本量关系式得到椭圆 的焦点分别为点 与点 ,
于是点 与点 也是双曲线 的两个焦点,
因此 ,最后使用基本不等式中“1”的代换,
于是就有 (当且仅当 时取等号),
因此 的最小值为9.
故答案为:9
28.已知双曲线 : 的右焦点为 ,过 分别作 的两条渐近线的平行线与 交于 ,
两点,若 ,则 的离心率为
【答案】
【分析】设直线方程为 与双曲线方程 联立,根据 求解.
【详解】解:如图所示:设直线方程为 与双曲线方程 联立,
解得 ,
因为 ,
所以 ,
即 ,即 ,
解得 ,
故答案为:
29.已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,离心率为 , 为双曲线右支上一点,
且满足 ,则 的周长为 .
【答案】
【分析】由离心率求出 、 ,再由双曲线定义结合已知可得 ,从而求出 的周长.
【详解】由题意可得 , ,
,
, ,为双曲线右支上一点,
,
又 ,
,
则 的周长为 .
故答案为: .
30.椭圆 与渐近线为 的双曲线有相同的焦点 ,P为它们的一个公共
点,且 ,则椭圆的离心率为 .
【答案】
【分析】根据椭圆与双曲线共用一对焦点,设双曲线方程,根据椭圆与双曲线的定义可得
, ,再根据 可得勾股定理,结合
化简求解即可.
【详解】设 ,在双曲线 中,渐近线为 ,
即 ,故 , , ,不妨设P在第一象限,则由椭圆定义可得:
,由双曲线定义可得: ,
因为 ,∴ ,
而 ,
代入可得: ,∴ .
故答案为:
31.已知双曲线 的焦点为F,O为坐标原点,P为C上一点,且 为正三角
形,则双曲线的离心率为 .
【答案】
【分析】依题意画出图形,根据余弦定理与双曲线的定义建立 等量关系求解离心率.
【详解】由对称性,不妨设F为右焦点,则 在右支上,设双曲线左焦点为 ,
依题意,三角形 为正三角形,
则 ,连接 ,
在 中, ,
由余弦定理得,
,
可得 ,又 ,即 ,
所以 .故答案为: .
32.已知双曲线 的一个焦点为 ,点 到双曲线 的一条渐近线 的距离为1,则双曲线 的标
准方程是 .
【答案】 或
【分析】分焦点在 轴和 轴上时,分别列方程求解计算即可.
【详解】点 到双曲线 的一条渐近线的距离为
当焦点在 轴上时,设双曲线方程为 ,则其渐近线方程为 ,
点 到双曲线 的一条渐近线 的距离为1,即 ,则 ,
所以此时双曲线 的标准方程为 ;
当焦点在 轴上时,设双曲线方程为 ,则其渐近线方程为 ,
点 到双曲线 的一条渐近线 的距离为1,即 ,则 ,
所以此时双曲线 的标准方程为 .综上,双曲线 的标准方程为 或 .
故答案为: 或
33.已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,过点 的直线与双曲线的右支相
交于A,B两点, ,且 的周长为10,则双曲线C的焦距为 .
【答案】
【分析】根据双曲线的定义,解得 ,然后根据 的周长为10,解得各边长,最后根据余弦
定理求解即可;
【详解】
设 , , ,
根据双曲线的定义可知: ,
可得 ,
有 ,解得 ,
在 和 中,由余弦定理有
,
解得 ,可得双曲线的焦距为 .
故答案为: .
【C组 在创新中考查思维】
一、单选题
1.已知双曲线 : 的右焦点为 ,关于原点对称的两点A、B分别在双曲线的左、
右两支上, , ,且点C在双曲线上,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由 ,令 且 , ,则 ,根据题设有 、 、
,进而有 ,将它们整理为关于 的齐次方程求离心率即可.
【详解】由题设 ,令 且 , ,则 ,且 ①,
由 ,即 ②,
由 ,即 ,
又C在双曲线上,则 ③,由①得: ,代入③并整理得: ,
由①②及 得: ,
所以 ,即 ,
显然 ,则 .
故选:B
【点睛】关键点点睛:设 且 , ,结合已知得到关于 的齐次方程为关键.
2.已知点 , 分别是双曲线 : 的左、右焦点,过 作斜率为 的直线 与双曲线
的左、右两支分别交于 , 两点,且 ,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】取MN中点A,连AF2,令 ,由双曲线定义及所给条件可得
,再借助直线斜率为 即可求解作答.
【详解】取MN中点A,连 ,令 ,则 ,如图,
因点M,N为双曲线左右两支上的点,由双曲线定义得 ,,
则 ,令双曲线半焦距为c,
中, , 中, ,
则有 ,即 ,
因直线 的斜率为 ,即 ,而 ,即 ,
于是有 ,解得 ,因此 ,
所以双曲线 的离心率为 .
故选:B
【点睛】求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见方法:①求出a,c,代入公式 ;
②根据给定条件得到关于a,b,c的齐次式,结合 转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两
边分别除以a或 转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).
3.已知 , 分别为双曲线C: 的左右焦点,且 到渐近线的距离为1,过 的直线
与C的左、右两支曲线分别交于 两点,且 ,则下列说法正确的为( )
A. 的面积为2 B.双曲线C的离心率为
C. D.
【答案】D
【分析】利用已知条件求出b的值,对于A:利用勾股定理结合双曲线的定义求出 的面积,对于
B:利用双曲线的离心率公式运算求解;对于C:先求 ,再利用平面向量数量积的运算性质运算求解;对于D:根据双曲线的定义结合勾股定理求出 ,代值计算即可.
【详解】设双曲线C的半焦距为 ,
因为双曲线C的焦点在x轴上,且 ,
则其中一条渐近线方程为 ,即 ,且 ,
则 到渐近线的距离 ,可得 .
对于选项A:因为 ,且 ,
可得 ,解得 ,
所以 的面积为 ,故A错误;
对于选项B:双曲线C的离心率为 ,故B错误;
对于选项C:因为 ,可得 ,
所以 ,故C错误;
对于选项D:设 ,则 ,
因为 ,即 ,解得 ,
所以 ,故D正确;
故选:D.
【点睛】方法点睛:1.双曲线离心率(离心率范围)的求法
求双曲线的离心率或离心率的范围,关键是根据已知条件确定a,b,c的等量关系或不等关系,然后把b
用a,c代换,求e的值.
2.焦点三角形的作用
在焦点三角形中,可以将圆锥曲线的定义,三角形中边角关系,如正余弦定理、勾股定理结合起来.4.已知双曲线 ( )的左焦点为F,过F的直线交E的左支于点P,交E的渐近线
于点M,N,且P,M恰为线段FN的三等分点,则双曲线E的离心率为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意可得 为线段 的中点, 为线段 的中点,设 ,从而可得出 的
坐标,再根据点 在渐近线 上,求出 ,再根据点 在双曲线 ,得出 的齐次式
即可得解.
【详解】由题意,点 在渐近线 上,点 在渐近线 上,
设 ,
因为P,M恰为线段FN的三等分点,
所以 为线段 的中点, 为线段 的中点,
则 ,则 ,即 ,
又点 在渐近线 上,
所以 ,所以 ,
故 ,
因为点 在双曲线 ,
所以 ,所以 ,
所以 .
故选:D.【点睛】关键点点睛:设 ,由 为线段 的中点, 为线段 的中点,得出 的坐标,
再根据点 在渐近线 上,求出 ,是解决本题的关键.
5.已知双曲线 的右焦点为F,过点F的直线与两条渐近线的交点分别为P,Q
两点,且 ,又过点F作 于E(点O为坐标原点),且 ,则双曲线C的渐近
线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设 , ,有已知可推出 .进而得到 ,从而有 ,
即可得出 ,进而得出答案.
【详解】双曲线 的渐近线方程为 .
不妨设 , , ,
则 , .
由 ,得 ,解得 .
又点F到直线 的距离 , ,
所以 ,则 .
又 ,所以 ,
所以 ,即 , ,
所以双曲线C的渐近线方程为 .
故选:A.
【点睛】思路点睛:设出点 的坐标,根据 可得出点 的坐标.进而根据 ,即可
得出 之间的关系.
6.线段 是圆 的一条直径,离心率为 的双曲线 以A,B为焦点,若P是圆
与双曲线 的一个公共点,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】首先通过计算得到圆的半径为 ,则由题意得到 ,通过离心率计算出 值,再利用双
曲线定义得到与直径所对圆周角为直角得到 ,则有 ,
,最终得到和值.
【详解】∵圆 的半径 ,
线段 是圆 的一条直径,
离心率为 的双曲线 以A,B为焦点,
∴双曲线 的焦距 ,
∵P是圆 与双曲线 的一个公共点,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .故选:D.
【点睛】本题难点在于所考查的是非标准双曲线,但是实际上并没有超纲,我们通过双曲线的定义得到
,再结合点在圆上得到 ,然后利用完全平方式之间的转化得到
,最终 ,求出其之和为 ,所以其本质上
还是双曲线定义的灵活运用.
二、多选题
7.已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,左、右顶点分别为M,N,O为坐标原点.直线
交双曲线C的右支于P,Q两点(不同于右顶点),且与双曲线C的两条渐近线分别交于A,B两点,则
( )
A. 为定值
B.
C.点P到两条渐近线的距离之和的最小值为
D.存在直线 使
【答案】BC
【分析】对于A,根据 ,取垂直于x轴的直线,结合条件可判断A;对于
B,设直线 的方程为 ,利用韦达定理可得 ,联立直线与渐近线方程,可分别解得
, ,结合弦长公式可判断B;对于C,设 ,可得P到两渐近线距离可判断C;由题可得
恒成立可判断D.
【详解】双曲线 的渐近线为 ,对于A:因为 ,
作直线 , ,且 ,分别交 轴上方渐近线于 , ,交 轴下方渐近线于 , ,
有对称性可知: ,
此时 ,
又因为 为定值,所以
即 不是定值,故A错误;
对于B,由题意可知:直线 不与y轴垂直,设直线 的方程为 ,
联立得 得, ,所以 ,
联立 ,得 ,联立 ,得 ,
所以 ,则 ,
结合弦长公式可得 ,
即 ,故B正确;
对于C,设 ,则 ,渐近线为 ,
所以P到两渐近线距离为:
,故C正确;对于D,设 ,则 ,可得 ,
由图可得 ,即 恒成立,
故不存在直线 使 ,故D错误.
故选:BC.
8.已知双曲线 : ,点 为双曲线右支上的一个动点,过点 分别作两条渐近线的垂线,垂
足分别为 , 两点,则下列说法正确的是( )
A.双曲线的离心率为
B.存在点 ,使得四边形 为正方形
C.直线 , 的斜率之积为2
D.存在点 ,使得
【答案】AB
【分析】根据双股曲线方程求出离心率判断A;取特殊点判断B;设 ,求出 的坐标,进而求
出直线 , 的斜率之积,判断C;利用两点间距离公式表示出 ,令其等于 ,结合双曲
线方程可判断D.
【详解】对于A,由双曲线 : ,得 ,
故 ,A正确;
对于B,双曲线 : 的渐近线为 ,
则四边形 为矩形,又双曲线右顶点为 , 到直线 的距离均为 ,
故矩形 为正方形,
即存在点 ,即M为双曲线右顶点时,使得四边形 为正方形,B正确;
对于C,设 ,不妨设A在第一象限,B在第四象限,
由于 ,故可得 的方程为 ,
联立 ,可得 ,则 ,
同理 ,可得 的方程为 ,
联立 ,可得 ,则 ,
故 ,而 ,
故 ,C错误;
对于D,由以上分析可知 ,
同理 ,
故 ,根据双曲线的对称性,不妨假设M在第一象限,则 ,
故 ,令 ,
将 代入 ,即有 ,显然不可能,
即双曲线上不存在点 ,使得 ,D错误,
故选:AB
【点睛】难点点睛:本题综合考查了双曲线性质的应用,解答的难点在于选项D的判断,解答时要注意根
据点的坐标表示出 的表达式,进而结合方程推出矛盾,判断该选项错误.
9.已知双曲线 的左、右焦点分别为 、 ,左、右顶点分别为 、 , 为双
曲线右支上的一点,且直线 与 的斜率之积等于 ,则下列说法正确的是( )
A.双曲线 的渐近线方程为
B.若 ,且 ,则
C.分别以线段 、 为直径的两个圆内切
D.
【答案】ACD
【分析】通过 求得 ,从而求得双曲线的渐近线方程,由此判断A选项的正确性;结合三角
形 的面积以及双曲线的定义求得 ,由此判断B选项的正确性;通过圆心距和两个圆半径间的关系
判断C选项的正确性;结合二倍角的正切公式来判断D选项的正确性.
【详解】对于A选项,设点 ,则 ,因为 、 ,所以 ,
由 ,得 ,故双曲线 的渐近线方程为 ,A对;
对于B选项,因为 ,所以 ,
根据双曲线的定义可得 ,
又因为 ,所以 ,整理得 .
由 ,可得 ,
即 ,解得 ,B错;
对于C,设 的中点为 , 为原点.因为 、 分别为 、 的中点,
所以 ,
则可知以线段 、 为直径的两个圆内切,C对;
对于D,当点 在第一象限时,设点 ,则 , .
因为渐近线方程为 ,所以 , .
当 时,即当 轴时,则 ,
所以, ,可得 ,所以, ,
此时, 为等腰直角三角形,则 ,满足 ;
当 时, , ,
所以
,
因为 ,所以 ;
当点 在第四象限时,同理可得 ,
综上可知,D对.
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
三、填空题
10.已知 、 分别为双曲线 的左、右焦点,若点 到该双曲线的渐近线的距离为2,
点 在双曲线上,且 ,则三角形 的面积为 .【答案】
【分析】由点 到该双曲线的渐近线的距离为2,可得 的值,再依据双曲线定义和 ,可得
的值,由三角形面积公式可得三角形 的面积.
【详解】双曲线 的渐近线的方程为 ,右焦点
由点 到该双曲线的渐近线的距离为2可得, ,则
由 ,可得
则三角形 的面积为
故答案为:
11.已知双曲线 : 的左右焦点分别为 , ,点 在 上,满足 为直角三
角形,作 于点 (其中 为坐标原点),且有 ,则 的离心率为 .
【答案】
【分析】根据题意分析可得 ,根据双曲线的定义结合通径以及三角形相似列式求解即可.
【详解】由题意可知:显然 ,
若 ,则 // ,
因为 为 的中点,则点 为 的中点,这与 相矛盾,不合题意;
所以 ,可得 ,因为 ,则 ,即 ,
整理得 ,解得 或 (舍去),
所以 的离心率为 .
故答案为: .
【点睛】方法点睛:双曲线离心率(离心率范围)的求法
求双曲线的离心率或离心率的范围,关键是根据已知条件确定a,b,c的等量关系或不等关系,然后把b
用a,c代换,求e的值.
12.在直角平面坐标系 中, 分别是双曲线 的左、右焦点,过点 作圆
的切线,与双曲线左、右两支分别交于点 ,若 ,则 的值是 .
【答案】
【分析】根据双曲线的定义可得 ,在△ 中应用余弦定理可得 ,注意其符
号判断c的范围,再根据直线与圆相切可得 ,构造方程求参数c,进而求b.
【详解】由题设, ,又 ,则 ,在△ 中 ,则 ,即 ,
又直线 与 相切,则 ,
综上, ,解得 ,而 ,则 ,
所以 ,可得 .
故答案为: .
【点睛】关键点点睛:注意应用余弦定理求 关于椭圆参数的表达式,再由直线与圆的相切关系
得到另一个 关于椭圆参数的表达式,联立求参数.
13.设直线 与双曲线 两条渐近线分别交于点 , ,若点
满足 ,则该双曲线的渐近线方程是 .
【答案】
【分析】如图,取 的中点 ,利用 得到直线 是
直线 的垂直平分线,又由于 , 两点在
渐近线上,可以运用点差法求出直线 的斜率表达式,再分别运用点 在直线 上以及
直线 与直线 的斜率乘积为 ,
得出 的值,进而求得渐近线方程.
【详解】
如图,由双曲线 得到渐近线的方程为 ;
即双曲线的两条渐近线合并为 ;
设 , 的中点为 ,
则 , ;
两式相减可得 ,即 ;
…………… ①
又点 在直线 上,则 ……… ②
由 ,则 ,则 …………… ③
联立②,③可得 , ;
将 代入①可得 ;
所以渐近线的方程为 ;
故答案为: .14.已知 , 分别是双曲线 , 的左、右焦点,双曲线上有一点 ,满足
,且 ,则该双曲线离心率的取值范围是
【答案】 .
【分析】根据题意,通过双曲线的定义和余弦定理求出 的关系,进而根据离心率的定义求得答案.
【详解】如示意图,
设 ,由双曲线的定义可得: ,而 ,由余弦定理:
,于是
.
记 ,而 ,由对勾函数的性质可知,
函数 在 上单调递减,则函数 在 上单调递增,所以, ,即 .
故答案为: .
15.已知 分别为双曲线 的两个焦点, 上的点 到原点的距离为 ,且
,则双曲线 的渐近线方程为 .
【答案】
【分析】作出图像结合图像分析,由 及正弦定理,双曲线定义可得
,根据图形得 ,将余弦值表示出来化简即可得出得 ,进而
得双曲线 的渐近线方程.
【详解】解:由 及正弦定理可得
根据双曲线定义可得
又 ,所以
在 中由余弦定理可得
化简得 ,所以 ,所以双曲线 的渐近线方程为
故答案为:【点睛】求解双曲线离心率、渐近线、标准方程问题策略:
(1)求双曲线的离心率时,将提供的双曲线的几何关系转化为关于双曲线基本量 的方程或不等式,
利用 和 转化为关于 的方程(或不等式),通过解方程(或不等式)求得离心率的值(或范围);
(2)求渐近线时,利用 转化为关于 的方程.双曲线渐近线的斜率与离心率的关系:
;
(3)求双曲线的方程时,将已知条件中的双曲线的几何性质和几何关系转化为关于 的关系式,结合
,列出未知参数的方程,解方程后即可求出双曲线方程.