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解密21双曲线(解析版)_2.2025数学总复习_2023年新高考资料_二轮复习_考点2023年高考数学二轮复习讲义+训练(新高考专用)

  • 2026-03-27 18:24:21 2026-03-27 17:10:54

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解密21双曲线(解析版)_2.2025数学总复习_2023年新高考资料_二轮复习_考点2023年高考数学二轮复习讲义+训练(新高考专用)
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文档信息

文档格式
docx
文档大小
2.684 MB
文档页数
49 页
上传时间
2026-03-27 17:10:54

文档内容

解密21 双曲线 【考点解密】 1.双曲线的概念 平面内与两个定点F ,F 的距离的差的绝对值等于常数(小于|FF|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲 1 2 1 2 线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距. 集合P={M|||MF |-|MF ||=2a},|FF|=2c>2a,其中a,c为常数且a>0,c>0. 1 2 1 2 2.双曲线的标准方程和几何性质 -=1 -=1 标准方程 (a>0,b>0) (a>0,b>0) 图形 范围 x≥a或x≤-a,y∈R x∈R,y≤-a或y≥a 对称性 对称轴:坐标轴 对称中心:原点 顶点 A(-a,0),A(a,0) A(0,-a),A(0,a) 1 2 1 2 性 渐近线 y=±x y=±x 质 离心率 e=,e∈(1,+∞),其中c= 线段AA 叫做双曲线的实轴,它的长|AA|=2a,线段 1 2 1 2 实虚轴 BB 叫做双曲线的虚轴,它的长|BB|=2b;a叫做双曲 1 2 1 2 线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长 a,b,c c2=a2+b2 (c>a>0,c>b>0) 的关系 【方法技巧】 1. 离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况: ① 直接求出 ,从而求出 ; ② 构造 的齐次式,求出 ; ③ 采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④ 根据圆锥曲线的统一定义求解. 2.轨迹问题一般方法有三种:定义法,相关点法. 定义法:(1)判断动点的运动轨迹是否满足某种曲线的定义; (2)设标准方程,求方程中的基本量 (3)求轨迹方程 相关点法:(1)分析题目:与动点 相关的点 在已知曲线上; (2)寻求关系式, , ; (3)将 , 代入已知曲线方程; (4)整理关于 , 的关系式得到 M的轨迹方程 【核心题型】 题型一:待定系数法求双曲线方程 1.(2023春·贵州·高三校联考)已知双曲线 的焦点为 , ,过 的直线 与 的左支相交于 两点,过 的直线 与 的右支相交于 , 两点,若四边形 为平行四边形,以 为直径的圆过 , ,则 的方程为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设 ,连接 ,则有 , , , ,在直角三角形 中,由 可得 ,在直角三角形 中, 由 可得 ,再结合 ,即可求得答案. 【详解】解:设 ,则 ,由双曲线的对称性和平行四边形的对称性可知: , 连接 ,则有 , , 由于 在以 为直径的圆周上, ∴ , ∵ 为平行四边形, ∥ , ∴ , 在直角三角形 中, , 即 , 解得 , 所以 , ; 在直角三角形 中, , 即 ,得 , 又因为 , 所以 , , 所以双曲线的方程为 . 故选:D. 2.(2022秋·天津滨海新·高三天津市滨海新区塘沽第一中学校考期末)已知双曲线 ( , )的两条渐近线均和圆 : 相切,且双曲线的右焦点为圆 的圆心,则该双曲线的方程为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据条件转化为关于 的方程组,即可求解. 【详解】圆 ,整理为 ,圆心 ,半径 ,双曲线的渐近线方程 , 由题意可知, ,解得: , 所以双曲线的方程为 . 故选:C 3.(2022秋·贵州贵阳·高二校联考阶段练习)已知双曲线 ,以原点为圆心,双曲线的实半轴长 为半径的圆与双曲线的两条渐近线相交于A、B、C、D四点,四边形ABCD的面积为2b,则双曲线方程为 ( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】不妨设A在第一象限,由条件可设 , ,根据双曲线的对称性及条件可得 ,代入圆的方程 ,可求 ,由此确定双曲线方程.【详解】以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆的方程为 ,双曲线的两条渐近线方程为 , 不妨设A在第一象限,则 , ,∵四边形ABCD的面积为2b, ∴由对称性可得 ,又 , ∴ , 将 代入 ,可得 ,∴ , ∴双曲线的方程为 1, 故选:D. 题型二:相同渐进性求双曲线方程 4.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线C的渐近线方程为 ,且焦距为10,则双曲线C的标准方程 是( ) A. B. C. 或 D. 或 【答案】C 【分析】根据共渐近线 的双曲线的设法 ,结合题意分析求解. 【详解】渐近线方程为 的双曲线为 ,即 ,故 ,故 , 故选:C. 5.(2020·河南·高三校联考阶段练习)已知双曲线 与 的渐近线相同,则曲线 的 方程为( ) A. B. C. D. 【答案】A【解析】先求得 的渐近线,然后根据 的渐近线相同列方程,解方程求得 的值. 【详解】 的渐近线方程为 , 的渐近线方程为 ,所以 ,即 , ∴ . 故选:A 【点睛】本小题主要考查同双曲线渐近线有关计算,属于基础题. 6.(2018秋·安徽池州·高三统考期末)双曲线 上一点 关于一条渐近线 的对称 点恰为左焦点 ,则该双曲线的标准方程为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据双曲线的渐近线方程可设双曲线方程,代入点 ,即可求解. 【详解】因为双曲线 一条渐近线为 ,所以可设双曲线的方程为 ,因 为 在双曲线上,将 代入得 ,可得双曲线方程为 . 故选:C. 题型三:直接法求离心率 7.(2023·陕西榆林·统考二模)已知双曲线 : ( )的左、右焦点分别是 , , 是双曲线 上的一点,且 ,若 ,则双曲线 的离心率是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据双曲线定义联立方程组求出 , ,再根据勾股定理求出 ,进一步计算得出结果.【详解】不妨设 在双曲线 的右支上,由题意可得 , 根据双曲线定义 ,又 , 所以 , . 因为 ,所以 , 则 ,故双曲线 的离心率 . 故选:B. 8.(2023·河南·统考模拟预测)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , , 是双曲线 的一条渐近线上的点,且线段 的中点 在另一条渐近线上.若 ,则双曲线 的离心率为( ) A. B. C.2 D. 【答案】A 【分析】由中位线可知 ,即可得出一条渐近线的斜率,据此得出离心率. 【详解】因为 分别是 的中点, 所以 ,又 , 所以 ,即 , 所以 ,故 . 故选:A 9.(2023·新疆·统考一模)已知 为双曲线 的左焦点,过点 的直线与圆 交于 两点( 在 之间),与双曲线 在第一象限的交点为 为坐标原点,若 ,则双曲线 的离心率为( )A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据圆的几何性质,勾股定理,双曲线的几何性质,化归转化思想,画出图形分析即可求解. 【详解】依题意,可得如图所示: 设双曲线的右焦点为 , 因为圆 ,所以半径 , 过圆心 作弦 的垂线,垂足为 ,则 为 的中点, 又 ,所以 为 的中点,又 为 的中点, 所以 且 ,又 ,所以 , 因为 ,所以 ,所以 , 又因为 , , 所以 , 所以双曲线的离心率为: . 故选:D. 【点睛】本题考查了圆的几何性质垂径定理,勾股定理,双曲线定义的运用,双曲线离心率的求法,解题过程中 出现中点时可优先考虑中位线的性质,化归转化的过程中要充分考虑相关图形的性质. 题型四:构造齐次方程求离心率10.(2023·内蒙古呼和浩特·统考一模)过双曲线 ( , )的左焦点 作圆 的切线,切点为 ,直线 交双曲线右支于点 ,若 ,则双曲线的离心率为 ( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】先确定 为 的中点,所以 为△ 的中位线,进而得到 , , , 切圆 于 ,可得 ,由勾股定理得出关于 , 的关系式,最后即可求得离心率. 【详解】如图, , 为 的中点, 为 的中点, 为△ 的中位线, , , 切圆 于, , , 由勾股定理 , . 故选:A. 11.(2023·河南开封·开封高中校考模拟预测)设 分别是双曲线 的左、右焦点,过 作 的一条渐近线的垂线,垂足为 ,若 ,则 的离心率为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由双曲线的方程可得两焦点的坐标及渐近钱的方程,由题意求出 的方程,与渐近线联立求出P的坐 标,进而求出 的值,由点到直线的距离公式,求 的值,由由 求出a,c的关系,进而求出 离心率. 【详解】由双曲线的方程可得双曲线渐近线方程: ,右焦点 , 到渐近线的距离 , 由渐近线的对称性,设渐近线为 ,① 则直线 方程为∶ ②, 由①②可得 , 则 , 左焦点 ,所以 ,由 ,有 ,得 , 即 , ,则 的离心率为 故选∶C· 12.(2023·河南洛阳·洛阳市第三中学校联考一模)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , , A是双曲线C的左顶点,以 为直径的圆与双曲线C的一条渐近线交于P,Q两点,且 ,则双曲 线C的离心率为( ) A. B. C. D.2 【答案】C 【分析】方法一:根据已知条件分别表示出点A、P、Q的坐标,代入 可得b与a的关系式,再由 及离心率公式可求得结果. 方法二:运用极化恒等式及向量的加法、减法法则计算可得结果. 【详解】方法一:依题意,易得以 为直径的圆的方程为 . 又由双曲线 ,易得双曲线C的渐近线方程为 . 当 时,如图,设 ,则 . 联立 ,解得 或 ,所以 , . 又因为 ,所以 轴.所以 , .所以 ,所以 . 因为 ,所以 . 同理,当 时,亦可得 . 故双曲线C的离心率为 . 故选:C. 方法二(极化恒等式):易得坐标原点O为线段PQ的中点,且 , 所以 ,所以 ,所以 . 故选:C. 题型五:渐进性的综合问题 13.(2023·宁夏银川·六盘山高级中学校考一模)已知双曲线 ,直线 过双曲线 的右焦 点且斜率为 ,直线 与双曲线 的两条渐近线分别交于 两点( 点在 轴下方),且 ,则 的离 心率为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由斜率关系可以确定 与渐近线垂直,从而建立直角三角形,然后利用两渐近线与 轴的夹角相等,得出直角 三角形三边的长,从而找到 的齐次式,进而求离心率. 【详解】如图所示,因为 , , 所以 ,所以 ,垂足为 ; 易求得焦点到渐近线的距离为 所以 , 所以 ; 由角平分线定理可得 , 所以 ,所以 在 中, ; 所以 . 故选:D. 14.(2021·陕西榆林·陕西省神木中学校考模拟预测)已知双曲线 的左、右焦点分别为 、 ,点 在双曲线 的右支上,且 ,双曲线 的一条渐近线方程为 ,则 的最大值为 ( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据三角形两边之和大于第三边, 、 和 共线时取等号,列出 的不等式即可.【详解】 , , . 即 的最大值为 故选:A. 15.(2023春·四川成都·高三树德中学校考开学考试)已知双曲线 的右焦点为F,两条渐近 线分别为 ,过F且与 平行的直线与双曲线C及直线 依次交于点B,D,点B恰好平分线段 ,则双曲线C 的离心率为( ) A. B. C. D.2 【答案】B 【分析】数形结合,设 ,分别联立直线 与双曲线 ,直线 与直线 可分别 解得点 的纵坐标,再根据点 是 中点,由中点坐标公式即可解得 关系,从而可得双曲线C的离心率. 【详解】双曲线 的渐近线方程为 , 设 ,如图,直线 与双曲线 联立方程组 ,解得: ,即 , 点 的纵坐标为 , 直线 与直线 联立方程组 ,可得 , 点 的纵坐标为 , 由于点 是 中点,由中点坐标公式可得 , , , 即 . 故选:B. 题型六:利用自变量求离心率范围问题 16.(2023春·浙江温州·高三统考开学考试)直线l与双曲线 的左,右两支分别交于点A,B, 与双曲线的两条渐近线分别交于点C,D(A,C,D,B从左到右依次排列),若 ,且 , , 成等差数列,则双曲线的离心率的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】先设直线方程及四个点,联立后分别求出两根和和两根积,再应用 , , 成等差数列,列 式求解即可【详解】设 直线 , 联立 ,可得 ,则 ① 联立 ,可得 ,则 ② 因为 ,所以 ,所以 ③ 因为 ,所以 ,所以 ,即得 ④ 因为 ,所以 中点为 的中点,所以 , 因为 成等差数列,所以 ,又因为A,C,D,B从左到右依次排列,所以 , 所以 ,代入①②③有 , 因为 且 ,又因为 ,则 所以 ,所以 ,即 综上, 故选:D. 17.(2022·全国·高三专题练习)已知点 为双曲线 的右焦点,直线 , 与双曲线 交于 , 两点,若 ,则该双曲线的离心率的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】B【分析】不妨设 在第一象限,根据 ,可设 .把点 的坐标代入双曲线方程可得出 ,利用求根公式即可解出 .结合 ,可求出 ,从而可求出答案. 【详解】不妨设 在第一象限,因为 ,所以设 , 为锐角, 代入双曲线方程可得: ,即 , 化简可得 ,即 , 因为 ,所以解得 , 因为直线 , ,所以 ,即 , 所以 ,所以 ,所以 . 故选: . 18.(2020·全国·高三专题练习)双曲线 上一点A关于原点的对称点为B,F为其右焦点,若 AF⊥BF,设∠ABF=θ,且 ,则该双曲线的离心率的取值范围为( ) A.(1, +1] B. C. D.[ ,+∞) 【答案】A 【解析】记双曲线 的左焦点为 ,连接 , ,由双曲线的对称性、定义及已知可得 , 得到 ,再由 的范围得答案.【详解】记双曲线 的左焦点为 ,连接 , , 因为AF⊥BF,A关于原点的对称点为B,由双曲线的对称性可知, , ,,四边形 为矩形, 有 , ,又∠ABF=θ, 可得 , 则 . 由 ,得 , 所以得 , 可得 则 , 即 , 故选:A. 题型七:双曲线的综合问题 19.(2023·广东江门·统考一模)已知M是平面直角坐标系内的一个动点,直线 与直线 垂直,A为垂足且 位于第一象限,直线 与直线 垂直,B为垂足且位于第四象限,四边形 (O为原点)的面积为8, 动点M的轨迹为C. (1)求轨迹C的方程;(2)已知 是轨迹C上一点,直线l交轨迹C于P,Q两点,直线 , 的斜率之和为1, ,求 的面积. 【答案】(1) ( ) (2) 【分析】(1)设动点 ,由题意知 , ,由题意 ,化简可 得轨迹C的方程; (2)设直线 的倾斜角为 ,斜率为k,直线 倾斜角为 ,则 斜率为 , , ,由过 点T直线与曲线C有两个交点确定 的范围,由 ,解得 ,从而可得直线 、 的 方程,与曲线C的方程联立解得 的坐标,求出 及点Q到直线 的距离 ,即可求出 的面积. 【详解】(1)设动点 ,由题意知M只能在直线 与直线 所夹的范围内活动. , , 动点 在 右侧,有 ,同理有 , ∵四边形 的面积为8,∴ ,即 , 所以所求轨迹C方程为 ( ). (2)如图,设直线 的倾斜角为 ,斜率为k,直线 倾斜角为 ,则 斜率为 ,, , 在曲线C上,过点T直线与曲线C有两个交点, 则 或 ,同时 或 ,解得 或 . ,解得 或 (舍去). 时,直线 的方程为 , 联立 ,消y得: ,则 或 ,得 . 直线 的方程为 , 联立 ,消y得: ,则 或 ,得 , , 点Q到直线 的距离 , . 方法二: , , ,则 ,. 20.(2023·山西晋中·统考二模)已知双曲线C: 的离心率为 ,点 在双曲线上. (1)求双曲线C的方程; (2)若A,B为双曲线的左、右顶点, ,若MA与C的另一交点为P,MB与C的另一交点为Q(P与A,Q 与B均不重合)求证:直线PQ过定点,并求出定点坐标. 【答案】(1) (2)证明见解析,定点坐标为 【分析】(1)把点 代入双曲线的标准方程 ,结合其离心率 来联立方程求解 即可; (2)根据题意当 时,设出直线 方程为 ,并设交点 , ,联立直线与曲线的方程, 利用韦达定理可得 , ,从而由题意 推出直线PQ恒过定点 ,最后检验当 时,也 符合题意即可. 【详解】(1)由题意可知 ,解得 , 故双曲线C的方程为 . (2)证明:①A,B为双曲线 的左、右顶点, ,又 当 时,可得, , ,又点P在双曲线 上,∴ , ∴ . 设 , , : ,与双曲线C的方程联立得 , , , , , 解得 ,此时满足 , ∴直线PQ恒过点 . ②当 时,P与B重合,Q与A重合,此时直线PQ的方程为 . 综上,直线PQ恒过点 . 21.(2023·安徽安庆·校考一模)在直角坐标平面中, 的两个顶点的坐标分别为 ,两动点 满足 ,向量 与 共线. (1)求 的顶点 的轨迹方程; (2)若过点 的直线与(1)的轨迹相交于 两点,求 的取值范围. (3)若 为 点的轨迹在第一象限内的任意一点,则是否存在常数 ,使得恒成立?若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2) (3)存在 ;理由见解析 【分析】(1)设 ,由 知 ,由 且向量 与 共线,知 在边 的中垂线上,由此能求出 的顶点 的轨迹方程; (2)设 ,过点 的直线方程为 ,代入双曲线方程,得 , 再由根的判别式和韦达定理即可求出 的取值范围; (3)通过由特殊到一般的方法进行求解. 【详解】(1)设 ,由 知, 是 的重心, . 且向量 与 共线, 在边 的中垂线上, , 又 , 化简得 , 即所求的轨迹方程是 . (2)设 ,过点 的直线方程为 , 代入 得 ,, 且 ,解得 . ,则 或 , , 则 的取值范围是 . (3)设 ,则 ,即 . 当 轴时, , 即 ,故猜想 . 当 不垂直 轴时, , . 又 与 同在 内, . 故存在 ,使 恒成立. 【高考必刷】 一、单选题22.(2023·陕西商洛·统考一模)已知双曲线 的左顶点为A,右焦点为F,点M在双曲线C 上,且 , ,则双曲线C的离心率为( ) A.2 B.3 C. D. 【答案】B 【分析】由题设求得 , ,结合已知数量关系及双曲线参数关系得到齐次方程,即可求离心率. 【详解】因为 ,又 ,则 ,故 ,即 , 所以 ,又 ,且 , 所以 ,从而 ,解得 或 (舍). 故选:B 23.(2023·河南焦作·统考模拟预测)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,则直线 斜率的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据重心性质得出 中点 的坐标,根据直线 与 的右支交于 两点可知点 在右支内部, 将 的坐标代入双曲线中建立不等式,即可得离心率的范围,根据点差法可得直线 的斜率与 之间等式关系, 由 不共线建立不等式,解出离心率具体范围,根据离心率的范围及直线 的斜率与 之间等式关系, 即可得斜率的取值范围,解出即可. 【详解】设 为 的中点,根据重心性质可得 , 因为 ,则 , 因为直线 与 的右支交于 两点,所以点 在双曲线右支内部,故有 ,解得 , 当直线 斜率不存在时, 的中点 在 轴上, 故 三点不共线,不符合题意舍, 设直线 斜率为 ,设 , 所以 , , 因为 在双曲线上,所以 , 两式相减可得: , 即 , 即有 成立, 即有 ,因为 不共线, 即 ,即 ,即 , 所以 的离心率的取值范围为 , 因为 , 因为 ,即 , 所以 ,所以 . 故选:C 【点睛】思路点睛:该题考查直线与圆锥曲线的综合问题,属于难题,关于圆锥曲线中弦中点和直线斜率有关问 题的思路有: (1)设出点的坐标 ; (2)根据中点坐标建立等式: , ; (3)将两点代入圆锥曲线中,再对两式作差,用平方差公式对等式变形; (4)将 , 及 代入等式中即可得出关系. 24.(2023·山东威海·统考一模)已知双曲线 的左焦点为 ,M为C上一点,M关于原 点的对称点为N,若 ,且 ,则C的渐近线方程为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由对称性知四边形 为平行四边形,可求得 及 ,在 中,由余弦定理建 立 的关系,从而求得渐近线方程. 【详解】如图所示,不妨设 在左支, 设右焦点为 ,连接 ,由对称性知四边形 为平行四边形, 由 得 , 由双曲线定义知: , 所以 , 因为 ,所以 在 中,由余弦定理得 , 即 , 整理得 ,即 ,所以 , 则C的渐近线方程为 . 故选:D 【点睛】求双曲线的渐近线就是求 与 的关系,通过可通过几何关系或代数式建立关于 的一个齐次等式, 求解 均可得到渐近线方程.几何关系通过用到平面几何中的有关知识建立关系,甚至平面向量、正弦定理、余 弦定理都可以用来建立关系式. 25.(2023·重庆·统考二模) 是双曲线 的左 右焦点,点 为双曲线 右支上一点, 点 在 轴上,满足 ,若 ,则双曲线 的离心率为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据向量加法运算法则,结合平行四边形的性质可确定以 为邻边的平行四边形为菱形,得 到 ,结合双曲线定义可求得 ,利用余弦定理可构造 的齐次方程,从而求得离心率.【详解】 设 ,则 , 是以 为邻边的平行四边形的一条对角线, 又 , 为 的角平分线, 以 为邻边的平行四边形为菱形, , 由双曲线定义知: , , , 在 中,由余弦定理得: , 双曲线 的离心率 . 故选:D. 26.(2023·湖北·统考模拟预测)已知 , 分别是双曲线 的左、右焦点,过 的直线 分别交双曲线左、右两支于A,B两点,点C在x轴上, , 平分 ,则双曲线 的离心率为 ( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据 可知 ,再根据角平分线定理得到 的关系,再根据双曲线定义分别把图中 所有线段用 表示出来,根据边的关系利用余弦定理即可解出离心率.【详解】 因为 ,所以 ∽ , 设 ,则 ,设 ,则 , . 因为 平分 ,由角平分线定理可知, , 所以 ,所以 , 由双曲线定义知 ,即 , ,① 又由 得 , 所以 ,即 是等边三角形, 所以 . 在 中,由余弦定理知 , 即 ,化简得 , 把①代入上式得 ,所以离心率为 . 故选:A. 27.(2023·江西赣州·统考一模)已知点 ,双曲线 的左焦点为 ,点 在双曲线 的右支 上运动.当 的周长最小时, ( )A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用双曲线的定义可以得出 = ,当 三点共线时 最小. 【详解】由双曲线 得到 , , ,左焦点 , 设右焦点 .当 的周长最小时, 取到最小值,所以只需求出 的最小值即可. = = = . 故选:C. 28.(2023·陕西·西安市西光中学校联考一模)在xOy平面内,双曲线 ( , )的左、右焦点 分别为 , ,过左顶点A且斜率为 的直线与渐近线在第一象限的交点为M,若 ,则该双曲线 的离心率是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由 得出 ,进而由斜率公式结合离心率公式求解即可. 【详解】因为 且点M在渐近线上, 由 得 ,则 , ,于是 . 故选:B 29.(2023·河南·校联考模拟预测)设双曲线 的左、右焦点分别为 , ,B为双曲线E上在第一象限内的点,线段 与双曲线E相交于另一点A,AB的中点为M,且 ,若 , 则双曲线E的离心率为( ) A. B.2 C. D. 【答案】D 【分析】连结连接 、 .设 ,根据双曲线的定义可推得 ,即 .进而在直角三 角形中,根据勾股定理可得 .结合已知条件,即可得出 ,从而得出离心率. 【详解】 如图,连接 、 . 因为M为AB的中点, ,所以 . 设 , 因为 ,所以 . 又因为 ,所以 , 则 . 因为M为AB的中点,所以 ,则 . 设 ,在 中, , 在 中, , 则 ,整理可得 ,所以 .当 时, ,则 , 所以离心率为 . 故选:D. 二、多选题 30.(2023·湖南·模拟预测)已知O为坐标原点, , 分别是双曲线E: 的左、右焦点, P是双曲线E的右支上一点,若 ,双曲线E的离心率为 ,则下列结论正确的是( ) A.双曲线E的标准方程为 B.双曲线E的渐近线方程为 C.点P到两条渐近线的距离之积为 D.若直线 与双曲线E的另一支交于点M,点N为PM的中点,则 【答案】ACD 【分析】根据双曲线定义及离心率求出 得到双曲线的标准方程,即可求出渐近线方程判断AB,再由点到渐近 线的距离判断C,点差法可判断D. 【详解】根据双曲线的定义得, ,故 ,由 ,得 , 所以 ,所以双曲线E的标准方程为 ,渐近线方程为 ,即 ,所以A正确, B不正确; 设 ,则点P到两条渐近线的距离之积为 ,所以C正确; 设 , ,因为P,M在双曲线E上,所 ①, ②,①-②并整理得, ,即 ,所以 ,所以D正确. 故选:ACD. 31.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线 和圆 ,则( ) A.双曲线 的离心率为 B.双曲线 的渐近线方程为 C.当 时,双曲线 与圆 没有公共点 D.当 时,双曲线 与圆 恰有两个公共点 【答案】ACD 【分析】根据双曲线方程求出离心率与渐近线方程,即可判断A、B,求出圆心到渐近线的距离,即可判断C,设 双曲线 上的点 的坐标为 ,表示出 的距离,即可得到圆心 到双曲线 上的点的距离的最小值,从而 判断D. 【详解】解:由已知得 , ,则 ,所以双曲线 的离心率 ,故选项A正确; 双曲线 的渐近线方程为 ,即 ,故选项B错误; 因为圆心 到双曲线 的渐近线的距离 , 所以当 时,圆 与双曲线 的渐近线相切,此时双曲线 与圆 没有公共点,故选项C正确; 设双曲线 上的点 的坐标为 , ,则圆心 到点 的距离为 ,当且仅当 时取等号, 所以圆心 到双曲线 上的点的距离的最小值为 ,且双曲线 上只有两个点到圆心 的距离为 , 所以当 时,双曲线 与圆 恰有两个公共点,故选项D正确.故选:ACD 32.(2023·全国·高三专题练习)已知 , 分别为双曲线C: ( , )的左、右焦点, 的 一条渐近线 的方程为 ,且 到 的距离为 ,点 为 在第一象限上的点,点 的坐标为 , 为 的平分线 则下列正确的是( ) A.双曲线的方程为 B. C. D.点 到 轴的距离为 【答案】ACD 【分析】由 到 的距离为 以及渐近线方程为 可求得 ,即可得出方程,判断A;由 可求出判断B;结合双曲线定义可求得 ,求出 ,即可求出 ,判 断C;利用等面积法可求得点 到 轴的距离,判断D. 【详解】 到 的距离为 , ,解得 , 又渐近线方程为 ,则 ,结合 可解得 , , 则双曲线的方程为 ,故A正确; 为 的平分线, ,故B错误; 由双曲线定义可得 ,则可得 , , 则在 中, ,则 , 则 ,即 ,故C正确; 在 中, , 设点 到 轴的距离为d,则 , 即 ,解得 ,故D正确. 故选:ACD. 【点睛】关键点点睛:是根据已知求出双曲线方程,结合双曲线的定义求得焦点三角形的各边长. 33.(2023·山东菏泽·统考一模)已知双曲线 的左、右焦点分别为 、 ,过点 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.当点 为线段 的中点时,直线 的斜率为 B.若 ,则 C. D.若直线 的斜率为 ,且 ,则 【答案】BCD 【分析】对于A选项,设 ,代入双曲线,用点差法即可判断;对于B选项,设 ,表示出 和 ,得出 ,再结合 即可得 出结论;对于C选项,设 ,其中 ,由双曲线方程,得出 ,利用两点之间距离公式,分别表示出 和 ,通过做差即可得出结论;对于D选项,根据双曲线的定义,得出 ,再证出点 与点 关于直线 对称,则 ,即可得出结论. 【详解】选项A: 设 ,代入双曲线得, ,两式相减得, , ∵点 为线段 的中点, ∴ , , 即 , , ∴ , ,故A错误; 选项B: 设 , , , , , 又 ,,故B正确; 选项C: 设 ,其中 , 则 ,即 , , , , , , ,故C正确; 选项D: , , , , , ∵直线 的斜率为 即 ,且过点 , ∴直线 的方程为: , 又∵ , , , 即 ,又∵点 到直线 的距离: , 点 到直线 的距离: , 即 , ∴点 与点 关于直线 对称, , ,故D正确; 故选:BCD. 【点睛】结论点睛:本题涉及到双曲线中的有关结论: (1)若点 是双曲线 上一条弦 的中点,则直线 的斜率 ; (2)若双曲线上有两点 、 ,且位于不同两支,则 . 三、填空题 34.(2023·内蒙古呼和浩特·统考一模)抛物线 的焦点与双曲线 的右焦点的连线 交 于第一象限的点M,若 在点M处的切线平行于 的一条渐近线,则 __________. 【答案】 ##【分析】求出抛物线的焦点与双曲线的右焦点及渐近线方程,设 ,由导数求得点 处切线的斜率,得出 的关系,再根据三点共线的斜率性质构造方程即可得解. 【详解】抛物线 的焦点的坐标为 ,且 ; 双曲线 的右焦点的坐标为 ,渐近线方程为 , 由题意可知, 在点M处的切线平行的渐近线应为 , 设 ,则 ,得 , 又点 共线,即点 共线, 所以 ,解得 ,所以 . 故答案为: . 35.(2023·辽宁·校联考一模)过双曲线 焦点 的直线与 的两条渐近线的交点分分别 为M、N,当 时, .则 的离心率为______. 【答案】 【分析】依题意, 垂直于渐近线,结合图形在直角三角形利用三角函数构造 齐次式求 的离心率. 【详解】解法1:双曲线的焦点 到渐近线 的距离为 , 因为 ,所以 垂直于渐近线,如图所示,则 , , ,所以 的离心率 . 因为 ,所以, . 过作另一条渐近线的垂线,垂足为 ,则 ,在直角 中, . 因为 ,因为 ,所以 . 因此 的离心率为 . 解法2:因为 ,所以 垂直于渐近线,则 , , 因为 ,所以 , 在 中, ,在 中, , , ,可得 ,则有 ,即 , 所以C的离心率 . 故答案为: . 【点睛】思路点睛:由焦点到渐近线的距离为 ,可得 垂直于渐近线,这是本题的着手点,数形结合在直角三 角形中利用三角函数构造 齐次式可求 的离心率.36.(2023·山东泰安·统考一模)已知双曲线C: 的右顶点为A,以A为圆心,b为半径的 圆与双曲线C的一条渐近线交于M,N两点,若 ,则以 (e为双曲线C的离心率)为焦点的抛物 线的标准方程为___________. 【答案】 【分析】根据已知条件求得双曲线的离心率,也即求得 ,从而求得抛物线的标准方程. 【详解】依题意, ,双曲线的一条渐近线方程为 , 依题意,三角形 是边长为 的等边三角形, 所以 到 的距离是 , 即 , 所以对于抛物线 ,有 , 所以抛物线方程为 . 故答案为: 37.(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)已知双曲线 的左、右焦点为 , ,过 的直线分别 交两条渐近线于 , 两点,若 且 ,则 的离心率为______. 【答案】2 【分析】设直线 的方程为 ,通过联立方程组的方法求得 的坐标,进而求得 中点 的坐标.对 进行分类讨论,由 化简求得双曲线 的离心率.【详解】设直线 的方程为 ,由 得 , 同理可得 ,所以 的中点 因为 ,所以 (1)当 时, 轴,此时 , , 又由 得 ,即 所以 ,这与 矛盾,不合题意,所以 (2)当 时,则 ,即 , 则 ,即 , 又由 得 , 化简得 ,所以 ,所以 . 由(1)(2)可知,双曲线的离心率为2. 故答案为:2 【点睛】求解直线和直线、直线和圆锥曲线的交点的问题,可通过联立方程组来进行求解.求解双曲线的离心率问 题,有两个思路,一个是求得 ,从而求得双曲线的离心率;另一个是求得 或 的关系式,由此来求得双 曲线的离心率.四、解答题(共0分) 38.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线C: 的离心率为e,点 在C上, , 分 别为C的左、右顶点,C的右焦点F到渐近线的距离为 ,过点F的直线l与C交于A,B两点(异于顶点),直 线 , 分别与y轴交于点M,N. (1)求双曲线C的标准方程; (2)当 时,求以MN为直径的圆的方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)由条件列关于 的方程,解方程求 可得双曲线方程; (2)设设直线l的方程为 ,联立方程组结合设而不求法表示条件,求出点 的坐标,再求以MN为直径 的圆的方程. 【详解】(1)设双曲线的半焦距为 ,则右焦点 的坐标为 , ∵点 在双曲线C上, ∴ ①, 由已知右焦点 到渐近线的距离 ②. ③, 由①②③得 , , ∴双曲线C的标准方程为 .(2)由(1)知 , 过点 的斜率为0的直线为 , 与双曲线 的交点为 ,与已知矛盾, 故可设直线l: , 联立方程得 ,消去x并整理得 , 由已知 , 方程 的判别式 , 设 , , 则 , 因此 . 设 , , 易知直线 的方程为 , 令 ,得 , 直线 的方程为 , 令 ,得 ,则 , ∴ . ∵ ,∴ . 当 时, , 以MN为直径的圆的方程为 ,即 ; 当 时, , 以MN为直径的圆的方程为 ,即 . 故以MN为直径的圆的方程为 . 【点睛】解决直线与双曲线的综合问题,一般利用设而不求法解决,解决过程中需注意直线的斜率是否存在,是 否为0. 39.(2023·湖南邵阳·统考二模)已知双曲线 的右顶点为 ,左焦点 到其渐近 线 的距离为2,斜率为 的直线 交双曲线 于A,B两点,且 . (1)求双曲线 的方程; (2)过点 的直线 与双曲线 交于P,Q两点,直线 , 分别与直线 相交于 , 两点,试问: 以线段 为直径的圆是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由. 【答案】(1) (2)以线段 为直径的圆过定点 和 . 【分析】(1)根据点到直线的距离公式即可求解 ,进而联立直线与双曲线方程,根据弦长公式即可求解 ,(2)联立直线与曲线的方程得韦达定理,根据圆的对称性可判断若有定点则在 轴上,进而根据垂直关系得向量 的坐标运算,即可求解. 【详解】(1)∵双曲线 的左焦点 到双曲线 的一条渐近线 的距离为 ,而 ,∴ . ∴双曲线 的方程为 . 依题意直线 的方程为 . 由 消去y整理得: , 依题意: , ,点A,B的横坐标分别为 , 则 . ∵ ,∴ . ∴ ,∴ . 即 ,解得 或 (舍去),且 时, , ∴双曲线 的方程为 . (2)依题意直线 的斜率不等于0,设直线 的方程为 . 由 消去 整理得: , ∴ , . 设 , ,则 , .直线 的方程为 ,令 得: ,∴ . 同理可得 .由对称性可知,若以线段 为直径的圆过定点,则该定点一定在 轴上, 设该定点为 ,则 , , 故 . 解得 或 . 故以线段 为直径的圆过定点 和 .