文档内容
【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 44 讲 直线与双曲线(精讲)
题型目录一览
①直线与双曲线的位置关系
②双曲线的弦长问题
③双曲线的中点弦问题
一、知识点梳理
1.点与双曲线的位置关系
① ②
2.直线与双曲线的位置关系
将直线的方程 与双曲线的方程 联立成方程组,消元转化为关于x或y
的一元二次方程,其判别式 为
若 即 ,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;
若 即 ,
①Δ>0 直线和双曲线相交 直线和双曲线相交,有两个交点;
②Δ=0 直线和双曲线相切 直线和双曲线相切,有一个公共点;
③Δ<0 直线和双曲线相离 直线和双曲线相离,无公共点.
3.直线与双曲线的相交弦问题设直线 交双曲线 于点 两点,则
=
或
技巧:①解决此类问题时要注意是交在同一支,还是交在两支上.
②处理直线与圆锥曲线相交弦有关问题时,利用韦达定理、点差法的解题过程中,并没有条件确定直
线与圆锥曲线一定会相交,因此,最后要代回去检验.
4.双曲线的中点弦问题
“设而不求”法解决中点弦问题:
①过椭圆内一点作直线,与椭圆交于两点,使这点为弦的中点,这样的直线一定存在,但在双曲线的这类
问题中,则不能确定.要注意检验.
②在解决此类问题中,常用韦达定理及垂直直线的斜率关系.常用的解题技巧是如何应用直线方程将
转化为能用韦达定理直接代换的 .垂直关系有时用向量的数量关系来刻画,要注意转化.
注:①遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解.
②在双曲线 中,以 为中点的弦所在直线的斜率 ;
涉及弦长的中点问题,常用“点差法”设而不求,将弦所在直线的斜率、弦的中点坐标联系起来相互转化.
5.双曲线的第二定义
平面内,当动点M到一个定点的距离和它到一条定直线(点不在直线上)的距离之比是常数e= (e>1)时,这
个动点的轨迹就是双曲线,定点是双曲线的焦点,定直线是双曲线的准线,常数e是双曲线的离心率.
二、题型分类精讲
题型 一 直线与双曲线的位置关系
策略方法 直线与双曲线的位置关系
联立直线与双曲线的方程,得到判别式Δ①Δ>0 直线和双曲线相交 直线和双曲线相交,有两个交点;
②Δ=0 直线和双曲线相切 直线和双曲线相切,有一个公共点;
③Δ<0 直线和双曲线相离 直线和双曲线相离,无公共点.
【典例1】(单选题)若直线 与双曲线 相交,则 的取值范围是
A. B. C. D.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·上海·高二专题练习)过 且与双曲线 有且只有一个公共点的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
2.(2023·江苏·高二专题练习)已知双曲线 的方程为 ,点 , 分别在双曲线的左支和右支
上,则直线 的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(2023·广东深圳·统考模拟预测)已知两个点 , ,若直线上存在点 ,使得
,则称该直线为“ 直线” 给出下列直线:① ,② ,③ ,则这
三条直线中有几条“ 直线”( )
A. B. C. D.
4.(2023·高二课时练习)已知直线l的方程为 ,双曲线C的方程为 .若直线l与双曲线
C的右支相交于不同的两点,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.5.(2023秋·山东聊城·高二校考期末)直线 与双曲线 相交,有且只有1个
交点,则双曲线 的离心率为( )
A. B. C. D.
6.(2023·安徽合肥·合肥市第八中学校考模拟预测)直线 与双曲线 没有公共点,
则斜率k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.(2023·北京顺义·校考模拟预测)若双曲线 的一个顶点为A,过点A的直线
与双曲线只有一个公共点,则该双曲线的焦距为( )
A. B. C. D.
8.(2023秋·江西吉安·高二江西省安福中学校考期末)经过双曲线 的右焦点作倾斜角为45°的
直线 ,交双曲线于 , 两点,设 为坐标原点,则 等于( )
A. B.1 C.2 D.
9.(2023春·河南安阳·高三校联考阶段练习)已知直线 与双曲线 有
且仅有1个交点,则双曲线C的离心率为( )
A.5 B. C. D.
10.(2023秋·吉林·高二吉林市田家炳高级中学校考期末)已知双曲线 ( , )的右焦点
为 ,若过点 且倾斜角为60°的直线 与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线的离心率 的取值
范围是( )
A. B. C. D.11.(2023·四川·校联考一模)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. 或0 B.-2 C. 或0 D.3
12.(2023·江西·江西师大附中校考三模)已知 是双曲线C: 的左焦点, ,
直线 与双曲线 有且只有一个公共点,则双曲线 的离心率为( )
A. B. C.2 D.
13.(2023春·云南·高三云南师大附中校考阶段练习)已知F为双曲线C: 的左焦点,过F的一
条直线l与双曲线C交于A,B两点,与双曲线C的渐近线交于D,E两点,若 ,则直线l的斜
率为( )
A. B.
C. D.±2
14.(2023春·江西宜春·高二校联考阶段练习)已知点 ,若在直线
上存在点 ,使得 ,则( )
A. B.
C. D.
二、填空题
15.(2023·山西·校联考模拟预测)已知双曲线 的右焦点为F,点 ,若直线AF与C
只有一个交点,则 .16.(2023·全国·高二专题练习)直线 与双曲线 没有交点,则 的取值范围为 .
17.(2023·福建厦门·统考模拟预测)写出同时满足下列条件的一条直线 的方程 .
①直线 在 轴上的截距为1;②直线 与双曲线 只有一个公共点.
18.(2023·全国·高二专题练习)已知双曲线C: ,过右焦点F且与渐近线垂直的直线l交双曲
线于M,N两点,则M,N两点的纵坐标之和为 .
19.(2023·四川宜宾·统考三模)已知双曲线C: 的左,右焦点分别为 , ,离
心率为 ,过 作渐近线 的垂线交C于A,B两点,点A在第一象限,若 ,则
的周长为 .
20.(2023·全国·高三专题练习)过点 作双曲线 : 的两条切线,切点分别为 ,求
直线 的方程 .
21.(2023春·四川南充·高三四川省南充市高坪中学校考开学考试)已知双曲线 的一
条渐近线方程为 ,若直线 与 只有一个公共点,则实数 的值为
三、解答题
22.(2023·云南昆明·昆明一中校考模拟预测)已知双曲线C: 的焦距为4,且过点
.
(1)求双曲线方程;
(2)若直线 与双曲线C有且只有一个公共点,求实数 的值.
23.(2023春·河北承德·高三河北省隆化存瑞中学校考阶段练习)已知双曲线: : ( ,)与 有相同的渐近线,且经过点 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)已知直线 与双曲线 交于不同的两点 、 ,且线段 的中点在圆 上,求实
数 的值.
24.(2023·浙江·二模)已知 , 分别为双曲线 : 的左、右焦点, 是 上一点,线段
与 交于 点.
(1)证明: ;
(2)若 的面积为8,求直线 的斜率.
25.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线C: ,直线l在x轴上方与x轴平行,
交双曲线C于A,B两点,直线l交y轴于点D.当l经过C的焦点时,点A的坐标为 .
(1)求C的方程;
(2)设OD的中点为M,是否存在定直线l,使得经过M的直线与C交于P,Q,与线段AB交于点N,
, 均成立;若存在,求出l的方程;若不存在,请说明理由.
26.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,点
到一条渐近线的距离为1,点 ,且 .
(1)求双曲线 的方程;
(2)若直线 与双曲线 交于 两点(异于点 ),且直线 的斜率之和为 ,求直线 的
方程.27.(2023·全国·高三专题练习)已知O为坐标原点, , 为双曲线C:
的左右焦点,P为C的右支上一点,当 轴时, .
(1)求C的方程;
(2)若P异于C的右顶点A,点Q在直线 上, ,M为AP的中点,直线OM与直线 的交点
为N,求 的取值范围.
28.(2023秋·浙江·高三期末)已知点 是双曲线 上一点,B与A关于原
点对称,F是右焦点, .
(1)求双曲线的方程;
(2)已知圆心在y轴上的圆C经过点 ,与双曲线的右支交于点M,N,且直线 经过F,求圆C的
方程.
29.(2023·安徽六安·安徽省舒城中学校考一模)已知 是双曲线 上相异的三
个点,点 关于原点对称,直线 的斜率乘积为2.
(1)求双曲线 的离心率.
(2)若双曲线 过点 ,过圆 上一点 作圆 的切线 ,直线 交双曲线 于
两点, ,求直线 的方程.
题型二 双曲线的弦长问题
策略方法 双曲线的弦长问题①解决此类问题时要注意是交在同一支,还是交在两支上.
②处理直线与圆锥曲线相交弦有关问题时,利用韦达定理、点差法的解题过程中,并没有条
件确定直线与圆锥曲线一定会相交,因此,最后要代回去检验.
【典例1】(单选题)已知双曲线 ,过点 的直线l与双曲线C交于M、N两点,若P为
线段MN的中点,则弦长|MN|等于( )
A. B. C. D.
【题型训练】
一、单选题
1.已知双曲线 ,过点 的直线l与双曲线C交于M、N两点,若P为线段MN的中点,则
弦长|MN|等于( )
A. B. C. D.
2.过双曲线 的右焦点作直线 交双曲线于 , 两点,则满足 的直线 有( )条
A. B. C. D.
3.过点P(4,2)作一直线AB与双曲线C: -y2=1相交于A,B两点,若P为线段AB的中点,则|AB|=
( )
A.2 B.2
C.3 D.4
4.已知双曲线C: 的焦距为4,左右焦点分别为 、 ,过 的直线 与C的左右两
支分别交于于A、B两点,且与两渐近线分别交于C、D两点.若线段CD的中点坐标为(1,3),则
的面积为A. B. C.6 D.4
5.已知双曲线 , 为坐标原点, 为 的右焦点,过 的直线与 的两条渐近线的交点分别
为 , .若 ,且 在 , 之间,则 ( )
A. B. C. D.
6.已知双曲线H的两条渐近线互相垂直,过H右焦点F且斜率为3的直线与H交于A,B两点,与H的
渐近线交于C,D两点.若 ,则 ( )
A.2 B. C. D.3
7.在平面直角坐标系 中,点 在双曲线 上, 的一条渐近线的方程
为 ,左、右焦点分别为 , ,过点 作斜率为 的直线,分别交 的两条渐近线于 两
点,则下列结论正确的个数为( )
①双曲线的离心率为 ;
②直线 的方程为 ;
③直线 截双曲线所得弦长为3;
④ .
A.1 B.2 C.3 D.4
8.已知曲线 : ,过它的右焦点 作直线交曲线 于 、 两点,弦 的垂直平分线交
轴于点 ,可证明 是一个定值 ,则 ( )A. B. C. D.
二、多选题
9.已知直线 经过双曲线 ( , )的左焦点,且与C交于A,B两点,若存在两条
直线,使得 的最小值为4,则下列四个点中,C经过的点为( )
A. B.
C. D.
10.如图,已知双曲线: 的左右焦点分别为 , ,以 为直径的圆与双曲线在第一象限交
于点B,连接 , , 与双曲线左支交于点P,与渐近线分别交于点M,N,则( )
A.
B.
C.过 的双曲线的弦的长度的最小值为8
D.点B到两条渐近线的距离的积为
三、填空题
11.过双曲线 的右焦点作倾斜角为30°的直线l,直线l与双曲线交于不同的两点A,B,则AB
的长为 .12.已知双曲线C: 的左,右焦点分别为 , ,离心率为 ,过 作渐近线
的垂线交C于A,B两点,若 ,则 的周长为 .
13.已知双曲线C: 的左,右焦点分别为 , ,离心率为 ,过 作渐近线
的垂线交C于A,B两点,点A在第一象限,若 ,则 的周长为 .
14.已知双曲线 ,过其右焦点 的直线 与双曲线 交于 、 两点,已知 ,
若这样的直线 有 条,则实数 的取值范围是 .
四、解答题
15.设 、 分别为双曲线 的左右焦点,且 也为抛物线 的的焦点,若
点 , , 是等腰直角三角形的三个顶点.
(1)双曲线C的方程;
(2)若直线l: 与双曲线C相交于A、B两点,求 .
16.已知 为坐标原点, , ,直线 , 的斜率之积为4,记动点 的轨迹为 .
(1)求 的方程;
(2)直线 经过点 ,与 交于 , 两点,线段 中点 为第一象限,且纵坐䏡为 ,求 的
面积.
17.已知双曲线 的一条渐近线方程为 ,焦距为 .
(1)求双曲线C的标准方程;(2)若O为坐标原点,过 的直线l交双曲线C于A,B两点,且 的面积为 ,求直线l的方
程.
18.已知双曲线 过点 和点 .
(1)求双曲线的离心率;
(2)过 的直线与双曲线交于 , 两点,过双曲线的右焦点 且与 平行的直线交双曲线于 ,
两点,试问 是否为定值?若是定值,求该定值;若不是定值,请说明理由.
19.已知实数m,n满足 .令 , ,记动点 的轨迹为E.
(1)求E的方程,并说明E是什么曲线;
(2)过点 作相互垂直的两条直线 和 , 和 与E分别交于A、B和C、D,证明: .
20.已知双曲线 的实轴长为6,左右焦点分别为 , ,点 在双曲线 上,
轴,且 .
(1)求双曲线 及其渐近线的方程;
(2)如图,若过点 斜率为 的直线 与双曲线 及其两条渐近线从左至右依次交于 , , ,四点,且 ,求 .
21.已知双曲线 : ( , )的左、右焦点为 , ,过点 作双曲线
一条渐近线的垂线,垂足为 ,且 .
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)设双曲线 的左顶点为 ,过点 的直线 与双曲线 交于 , 两点,连接 , 分别交于
轴于点 , ,且 ,求直线 的方程及 的面积.
22.已知双曲线 与双曲线 有相同的渐近线,A,F分别为双曲线C的左顶
点和右焦点,过F且垂直于x轴的直线与双曲线交于第一象限的点B, 的面积为
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线 与双曲线的左、右两支分别交于M,N两点,与双曲线的两条渐近线分别交于P,Q两点,
,求实数 的取值范围.
23.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知等轴双曲线 的左顶点A,过右焦点F
且垂直于x轴的直线与E交于B,C两点,若 的面积为 .(1)求双曲线E的方程;
(2)若直线 与双曲线E的左,右两支分别交于M,N两点,与双曲线E的两条渐近线分别交于
P,Q两点,求 的取值范围.
24. 已知双曲线 的离心率为 ,过双曲线 的右焦点 且垂直于 轴的直线
与双曲线交于 两点,且 .
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)若直线 : 与双曲线 的左、右两支分别交于 两点,与双曲线的渐近线分别交于 两
点,求 的取值范围.
25.已知双曲线 ( , )的左、右焦点分别为 , ,点 在双曲线C上,TP垂直x轴于点P,且点P到双曲线C的渐近线的距离为2.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)已知过点 的直线l与双曲线C的右支交于A,B两点,且 的外接圆圆心Q在y轴上,求满足条件
的所有直线l的方程.
题型三 双曲线的中点弦问题
策略方法 双曲线的中点弦问题
“设而不求”法解决中点弦问题:
①过椭圆内一点作直线,与椭圆交于两点,使这点为弦的中点,这样的直线一定存在,但在
双曲线的这类问题中,则不能确定.要注意检验.
②在解决此类问题中,常用韦达定理及垂直直线的斜率关系.常用的解题技巧是如何应用直线
方程将 转化为能用韦达定理直接代换的 .垂直关系有时用向量的数量关系来刻
画,要注意转化.
【典例1】(单选题)设A,B为双曲线 右支上的两点,若线段AB的中点为 ,则直线
AB的方程是( )
A. B. C. D.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)双曲线 被斜率为 的直线截得的弦 的中点为
则双曲线 的离心率为( )
A. B. C.2 D.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知点 , 是双曲线 上的两点,线段 的中点是 ,
则直线 的斜率为( )A. B. C. D.
3.(2023·全国·高三专题练习)过点 的直线 与双曲线 相交于 两点,若 是线段
的中点,则直线 的方程是( )
A. B.
C. D.
4.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线 的左、右焦点分别为 过左焦点 作斜率为2的
直线与双曲线交于A,B两点,P是AB的中点,O为坐标原点,若直线OP的斜率为 ,则b的值是
( )
A.2 B. C. D.
5.(2023·全国·高三专题练习)过双曲线 : ( , )的焦点且斜率不为0的直线交
于A, 两点, 为 中点,若 ,则 的离心率为( )
A. B.2 C. D.
6.(2023·贵州·校联考模拟预测)已知直线 与双曲线 的两条渐
近线分别交于点 , (不重合), 的垂直平分线过点 ,则双曲线 的离心率为( )
A. B. C. D.
7.(2023·全国·高三专题练习)设双曲线 的右焦点为 , ,若直线 与的右支交于 两点,且 为 的重心,则 的离心率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线 的离心率为 ,直线 与 交于
两点, 为线段 的中点, 为坐标原点,则 与 的斜率的乘积为( )
A. B. C. D.
9.(2023·全国·高三专题练习)已知直线 过双曲线 的左焦点 ,且与 的左、右两支分别交
于 两点,设 为坐标原点, 为 的中点,若 是以 为底边的等腰三角形,则直线 的斜率
为( )
A. B. C. D.
10.(2023·全国·高三专题练习)设A,B为双曲线 上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的
是( )
A. B. C. D.
二、多选题
11.(2023·全国·高三专题练习)过M(1,1)作斜率为2的直线与双曲线 相交于A、
B两点,若M是AB的中点,则下列表述正确的是( )
A.ba
12.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线 的虚轴长为2,过C上点P的直线l与
C的渐近线分别交于点A,B,且点P为AB的中点,则下列正确的是( )A.若 且直线l的斜率存在,直线l的方程为
B.若 ,直线l的斜率为1
C.若离心率 ,
D.若直线l的斜率不存在,
13.(2023春·湖北武汉·高三武汉市黄陂区第一中学校考阶段练习)已知双曲线 的左、右焦点
分别为 ,过点 斜率为 的直线 与双曲线 的左、右两支分别交于 两点,下列命题正确的有
( )
A.
B.当点 为线段 的中点时,直线 的斜率为
C.若 ,则
D.
14.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线 : ,其上、下焦点分别为 , , 为
坐标原点.过双曲线上一点 作直线 ,分别与双曲线的渐近线交于 , 两点,且点 为 中
点,则下列说法正确的是( )
A.若 轴,则 .
B.若点 的坐标为 ,则直线 的斜率为
C.直线 的方程为 .
D.若双曲线的离心率为 ,则三角形 的面积为2.
三、填空题15.(2023·全国·高三专题练习)直线与双曲线 相交于 两点,若点 为线段 的中
点,则直线的方程是 .
16.(2023春·上海浦东新·高三上海市实验学校校考开学考试)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 .
17.(2023·上海闵行·上海市七宝中学校考二模)不与 轴重合的直线 经过点 ,双曲线
: 上存在两点A,B关于 对称,AB中点M的横坐标为 ,若 ,则 的值为
.
18.(2023·全国·模拟预测)已知双曲线 的实轴长为4,离心率为 ,直线 与
交于 两点, 是线段 的中点, 为坐标原点.若点 的横坐标为 ,则 的取值范围为
.
19.(2023春·江苏南京·高三南京师大附中校考开学考试)已知F,F 分别为双曲线C:
1 2
的左右焦点,过点F 且斜率存在的直线L与双曲线C的渐近线相交于AB两点,且
1
点AB在x轴的上方,AB两个点到x轴的距离之和为 ,若 ,则双曲线的离心率
20.(2023·全国·高三专题练习)若双曲线 上存在两个点关于直线 对称,则实
数 的取值范围为 .
四、解答题
21.(2023·全国·高三专题练习)已知 ,直线 相交于点M,且它们的斜率之积是
3.
(1)求点M的轨迹C的方程;
(2)过点 能否作一条直线m与轨迹C交于两点P,Q,且点N是线段 的中点?若能,求出直线m的方程;若不能,说明理由.
22.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线 的其中一个焦点为 ,一条渐近
线方程为
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)已知倾斜角为 的直线 与双曲线 交于 两点,且线段 的中点的纵坐标为4,求直线 的方
程.
23.(2023·全国·高三专题练习)动点 与定点 的距离和它到定直线 的距离的比是
,记动点M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)已知过点 的直线与曲线C相交于两点 , ,请问点P能否为线段 的中点,并说明理由.
24.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线 ,
(1)过点 的直线交双曲线于 两点,若 为弦 的中点,求直线 的方程;
(2)是否存在直线 ,使得 为 被该双曲线所截弦的中点,若存在,求出直线 的方程,若不存在,请
说明理由.
25.(2023·全国·高三专题练习)已知直线 恰好经过双曲线 的左焦
点 ,且与 交于 , 两点, 为 的中点,当 时,直线 的斜率为1.
(1)求双曲线 的方程;(2)若直线 经过 且与直线 垂直,与双曲线 交于 , 两点, 为 的中点,证明: 与
的面积之比为定值.
26.(2023·江苏盐城·校考模拟预测)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C: - =1(a、b为正
常数)的右顶点为A,直线l与双曲线C交于P、Q两点,且P、Q均不是双曲线的顶点,M为PQ的中点.
(1)设直线PQ与直线OM的斜率分别为k、k,求k·k 的值;
1 2 1 2
(2)若 = ,试探究直线l是否过定点?若过定点,求出该定点坐标;否则,说明理由.
27.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线 的两条渐近线方程为 ,直线l
交C于A,B两点.
(1)若线段AB的中点为 ,求l的方程;
(2)若以线段AB为直径的圆过坐标原点O,且O到l的距离为 ,求C的方程.
28.(2023·河南南阳·南阳中学校考三模)已知双曲线E: 与直线l: 相交于A、B两点,
M为线段AB的中点.
(1)当k变化时,求点M的轨迹方程;
(2)若l与双曲线E的两条渐近线分别相交于C、D两点,问:是否存在实数k,使得A、B是线段CD的两
个三等分点?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.