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考点巩固卷 21 双曲线方程及其性质(十一大考点)
考点01双曲线的定义及标准方程
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,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 .
由双曲线的定义可知 .
故选:A.
2.如果双曲线 上一点 到它的右焦点的距离是 ,那么点 到它的左焦点的距离是( )
A. B. C. 或 D.不确定
【答案】C
【分析】根据双曲线的定义即可求得答案.
【详解】设双曲线 的左、右焦点为 ,则 ;
则 ,
由双曲线定义可得 ,即 ,
所以 或 ,由于 ,
故点 到它的左焦点的距离是 或 ,
故选:C
3.已知点 ,动点 满足 ,则动点 的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由双曲线的定义可知,动点 的轨迹是以 为焦点的双曲线的右支,利用待定系数法求轨迹方
程.
【详解】 , ,又动点 满足 ,
动点 的轨迹是以 为焦点的双曲线的右支,
设双曲线方程为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】则有 ,
动点 的轨迹方程为 .
故选:A.
4.已知 ,动点P满足 ,求动点P的轨迹方程.
【答案】
【分析】根据双曲线的定义求得正确答案.
【详解】因为 ,所以根据双曲线的定义可知,
一定在 1, 2且焦点在x轴上的双曲线的右支上,则 ,
这就是说,点P的坐标 一定满足 .
另一方面,由 可知 ,因此P的横坐标要大于零,
从而可知P的轨迹方程为 .
5.已知点 , ,动点P满足 ,当点P的纵坐标是 时,求点P到坐标原
点的距离.
【答案】
【分析】首先求动点 的轨迹方程,再求点 的坐标,即可求 的值.
【详解】由题意可知,点 的轨迹是以 为焦点的双曲线的左支,其中 , ,
,
则动点 的轨迹方程是 ,当 ,得 ,
即 ,所以 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以点 到原点的距离为 .
6.求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1) ;
(2)焦点为 ,经过点 .
【答案】(1) 或 ;
(2) .
【分析】(1)根据给定的量,求出 ,再按焦点位置写出双曲线方程作答.
(2)利用双曲线定义求出实轴长,再求出方程作答.
【详解】(1)由 ,得 ,
所以双曲线的标准方程为 或 .
(2)依题意,双曲线半焦距 ,而双曲线过点 ,
因此双曲线实轴长 ,
即 ,虚半轴长 有 ,
所以所求双曲线的标准方程是 .
考点02根据方程表示圆、椭圆、双曲线求参数
7.已知方程 表示的焦点在y轴的双曲线,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先化为双曲线的标准方程,再建立不等式求解即可.
【详解】方程 可化为: ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】由方程表示的焦点在y轴的双曲线,得 ,
解得 .
故选:C.
8.“ ”是“ 表示双曲线”的( ).
A.充要条件 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
【答案】B
【分析】根据方程表示双曲线以及充分、必要条件等知识确定正确答案.
【详解】当 ,即 或 时, 表示双曲线,
所以“ ”是“ 表示双曲线”的充分不必要条件.
故选:B
9.(多选)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轴上的双曲线,则
【答案】BCD
【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 轴上的双曲线,则 ,解得 ,D正确.
故选:BCD
10.(多选)已知 , 为两个不相等非零实数,则方程 ,与 所表示的曲线不
可能是( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】先变形得到 ,对四个选项一一分析,得到答案.
【详解】 变形得到 ,
A选项,双曲线交点在 轴上,故 ,
此时 应该经过第一,二,四象限,A不可能;
B选项,椭圆焦点在 轴上,故 ,
此时 经过第一,二,三象限,B不可能;
C选项,双曲线交点在 轴上,故 ,
此时 应该经过第一,三,四象限,C可能;
D选项,椭圆焦点在 轴上,故 ,
此时 经过第一,二,三象限,D不可能;
故选:ABD
11.(多选)若方程 所表示的曲线为 ,则下面四个说法中正确的是( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.若 ,则 为椭圆
B.若 为椭圆,且焦点在 轴上,则
C.曲线 可能是圆
D.若 为双曲线,则
【答案】BC
【分析】根据椭圆,圆,双曲线方程的特征,列不等式求解,即可判断选项.
【详解】方程 所表示的曲线为 .
A.当 ,取 时,方程为 ,表示圆, 错误;
B.若 为椭圆,且焦点在y轴上,则 ,即 ,所以B正确;
C. 时,方程为 ,表示圆,所以C正确;
.若 为双曲线,可得 ,解得 或 ,所以D错误.
故选:BC
12.若方程 表示双曲线,则实数m的取值范围是 ;若表示椭圆,则m的取值范围是
.
【答案】
【分析】根据已知方程,由双曲线、椭圆方程的性质列不等式求参数范围即可.
【详解】若方程表示双曲线,则 ,即 ,故 ;
若方程表示椭圆,则 ,解得 且 ,故 .
故答案为: ,
考点03双曲线的焦点三角形问题
13.已知双曲线 的左焦点为 为坐标原点,右焦点为 ,点 为双曲线
右支上的一点,且 的周长为 为线段 的 中点,则 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【分析】根据右焦点为 ,得到 ,进而得到 ,再根据 的周长为 得到
,然后利用三角形中位线求解.
【详解】解:因为右焦点为 ,
所以 ,
又因为 ,
则 ,
又因为 ,
则 ,
所以 为坐标原点,且 为线段 的中点,
所以 ,
故选:B
14.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 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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.
15.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;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【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: .
16.如图,双曲线 的左、右焦点分别为 , ,P为C的右支上一点,且 ,求
的面积.
【答案】48
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【分析】过点 作 边上的高 ,根据所给条件结合双曲线的定义可求出三角形的高,即可求出三角
形的面积.
【详解】如图,
由 可得, ,
,
,
,
过点 作 边上的高 ,则 ,
,
所以 的面积为 .
17.若 , 是双曲线 的左、右焦点,点P在此双曲线上,且 ,求 的大
小.
【答案】
【分析】在焦点三角形中,利用余弦定理求解即可.
【详解】如图,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】由 可得 ,
设 ,
则 ,又 ,
所以 ,
在 中,
又因为 ,
.
18.双曲线 的左、右两焦点分别为 ,点 在双曲线上,且 ,求
的面积.
【答案】
【分析】根据给定条件,利用双曲线的定义结合余弦定理求出 的余弦,再利用三角形面积公式求解
作答.
【详解】双曲线方程 化为 ,即 ,所以 ,
解得 ,于是 ,设 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】由双曲线的定义知 ,又 ,
在 中,由余弦定理得
,
而 ,则 ,
所以 的面积 .
考点04双曲线的简单几何性质
19.已知双曲线 与 ,下列说法正确的是( )
A.两个双曲线有公共顶点
B.两个双曲线有公共焦点
C.两个双曲线有公共渐近线
D.两个双曲线的离心率相等
【答案】C
【分析】根据双曲线方程可得答案.
【详解】双曲线 的焦点和顶点都在x轴上,
而双曲线 的焦点和顶点都在y轴上,故A、B错误;
双曲线 的渐近线方程为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】双曲线 的渐近线方程为 ,故C正确;
双曲线 的离心率 ,
而双曲线 的离心率 ,故D错误.
故选:C.
20.已知离心率为 的双曲线C: 的左、右焦点分别为 ,M是双曲线C的一
条渐近线上的点,且 ,O为坐标原点,若 ,则双曲线的实轴长是( )
A.32 B.16
C.84 D.4
【答案】B
【分析】根据 ,求出 , ,再根据 以及 求出 即可得解.
【详解】由题意知 ,不妨令点 在渐近线 上,
由题意可知 ,所以 ,
由 ,可得 ,即 ,
又 , ,所以 ,
所以双曲线C的实轴长为16.
故选:B.
21.已知双曲线 与双曲线 ,则两双曲线的( )
A.实轴长相等 B.虚轴长相等 C.离心率相等 D.焦距相等
【答案】D
【分析】通过 的范围,结合曲线,求解焦距,实半轴长,虚半轴长,判断选项即可.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【详解】 的实半轴的长为5,虚半轴的长为3,
实数 满足 ,曲线 是双曲线,
实半轴的长为 ,虚半轴的长为 ,
显然两条曲线的实轴的长与虚轴的长不相等,所以A、B均不正确;
焦距为: ,焦距相等,所以D正确;
离心率为: 和 ,不相等,所以C不正确.
故选:D.
22.已知双曲线 的离心率为 ,虚轴长为4,则 的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】曲线方程化为标准方程为 ,再根据已知列出方程组求出 即得解.
【详解】曲线方程化为标准方程为 ,
则依题意可得
解得 . 所以 的方程为 .
故选:D.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】23.(多选)双曲线C经过 , 两点,则下列说法正确的是( )
A.双曲线C的标准方程是
B.双曲线C的渐近线程为
C.双曲线C的焦点坐标是 ,
D.双曲线C的离心率为2
【答案】BCD
【分析】根据已知条件待定系数法求出双曲线方程,根据方程写出焦点坐标、离心率、及渐近线判断各个
选项即可.
【详解】依题意,设双曲线 ,
双曲线C经过 , 两点,则 ,解得 ,
所以双曲线C的标准方程为 ,A错误,
实半轴长 ,虚半轴长 ,半焦距 ,
双曲线 的渐近线方程为: ,B正确;
双曲线C的焦点坐标是 , ,C正确;
双曲线 的离心率 , D正确.
故选:BCD
24.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】
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【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: .
考点05求双曲线离心率
25.( 2023·甘肃酒泉·统考三模)已知双曲线 的右焦点为 ,过点 的直线 与
双曲线 的右支交于 , 两点,且 ,点 关于原点 的对称点为点 ,若 ,则双
曲线 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由双曲线的性质可得四边形 为矩形,然后结合双曲线的定义及 的勾股定理可得
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】, ,再由 的勾股定理即可求得结果.
【详解】设双曲线的左焦点为 ,连接 , , ,如图所示,
又因为 ,所以 ,
所以四边形 为矩形,
设 ,则 ,
由双曲线的定义可得: , ,
又因为 为直角三角形,
所以 ,即 ,解得 ,
所以 , ,
又因为 为直角三角形, ,
所以 ,即: ,
所以 ,即 .
故选:D.
26.学业质量联合检测数学试题)已知双曲线 ( , ),直线 的斜率为 ,且过
点 ,直线 与 轴交于点 ,点 在 的右支上,且满足 ,则 的离心率为( )
A. B.2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】C. D.
【答案】D
【分析】首先写出直线 点斜式方程并求出点 ,由向量线性运算的坐标表示可以求出
,将其代入双曲线方程即可求解.
【详解】由题意知直线 的方程为 ,令 ,得 ,所以 .
又因为 ,不妨设 ,所以有 ,
解得 ,所以 ,将其代入双曲线方程 ,
化简得 ,解得 或 (舍去),
所以 的离心率 .
故选:D.
27.设 , 是双曲线C: 的左、右焦点,过 的直线与C的左、右两支分别交于
A,B两点,点M在x轴上, , 平分 ,则C的离心率为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题意,结合双曲线的定义以及角平分线定理可得, , , , ,
,在 , 中,由余弦定理结合 ,计算可得答案.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【详解】
可知, ,得
设 ,则 ,由双曲线的定义可知: .
因为 平分 ,所以 ,故 ,
又 ,
即有 , , , , ,
在 , 中,由余弦定理可得,
, ,
由 ,
可得 .
故选:C.
28.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
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【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
29.(多选)已知双曲线 的上焦点为 ,过焦点 作 的一条渐近线的垂线,垂
足为 ,并与另一条渐近线交于点 ,若 ,则 的离心率可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】当 时,不符合题意舍去;再分 、 求得渐近线的斜率,再根据离心率定义即可求解.
【详解】当 时,两渐近线的斜率为 ,此时直线 与另一渐近线平行,不满足题意.
当 时,如图1所示,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】.
,又 ,解得 ,
, ,
,即渐近线 的斜率为 ,
当 时,如图2所示,设 与 轴交于点P,
, ,
又 ,解得
,即渐近线 的斜率为 ,
综上,双曲线 的离心率为 或 .
故选:AC.
30.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 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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:
考点06求双曲线离心率的取值范围
31.已知点F是双曲线 ( )的左焦点,点E是该双曲线的右顶点,过F且垂直于x轴
的直线与双曲线交于A,B两点,若 是锐角三角形,则该双曲线的离心率e的取值范围是( )
A. B.
C. D.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】B
【分析】根据双曲线的对称性结合题意可得 为等腰三角形,由此可得 ,进而得到关于
的齐次式,即可求解离心率.
【详解】由题意可知 即 为等腰三角形,
故 是锐角三角形,只需 ,
将 代入 可得 ,
故在 中, , ,
则 ,化简整理,得 ,
∴ ,∴ ,
又 ,∴ ,
故选:B.
32.已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,若在 上存在点 不是顶点 ,
使得 ,则 的离心率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题意判断P点在双曲线右支上,推出 ,可得 ,从而利用在
中 求出 ,再结合三角形内角和推出 ,继而推出 ,由此可得答案.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【详解】设 与y轴交于Q点,连接 ,则 ,
因为 ,故P点在双曲线右支上,且 ,
故 ,而 ,
故 ,
在 中, ,即 ,
故 ,
由 ,且三角形内角和为 ,
故 ,则 ,
即 ,即 ,
所以 的离心率的取值范围为 ,
故选:A
33.已知双曲线 为左焦点, 分别为左、左顶点, 为 右支上的点,且
( 为坐标原点).若直线 与以线段 为直径的圆相交,则 的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【分析】由题意可推出 ,设 ,由勾股定理可得 ,结合直线 与以
线段 为直径的圆相交可得 ,由此结合 的根的分布,列不等式即可求得
答案.
【详解】设双曲线的右焦点为 ,则 ,
则 ,
为 右支上的点,取 的中点为B,连接 ,则 ,
设 ,则 ,则 ,
在 中, ,
即 ,
又直线 与以线段 为直径的圆相交,故 ,
设 ,则 ,
则需使 ,解得 ,
即双曲线离心率的范围为 ,
即 的离心率的取值范围为 ,
故选:D
34.已知双曲线 与直线 相交于两个不同的点,则双曲线C的离心率的取值范
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,联立直线与双曲线方程,即可得到 的范围,再由双曲线的离心率的公式,代入计算,
即可得到结果.
【详解】由 可得, ,则 ,
即 ,解得 ,故 ,
则 ,故 .
故选:D
35.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 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故答案为:
36.双曲线 的两个焦点为 , ,若双曲线上存在点 ,使 ,求双曲
线离心率的取值范围.
【答案】
【分析】首先结合双曲线的性质求得 ,再根据双曲线右支上的点到焦点的距离的范围,即可求解.
【详解】由题意知在双曲线上存在一点 ,
使得 ,如图所示.
又 ,
即在双曲线右支上恒存在点 使得 ,
即 ,
, .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】又 , , ,即 ,
所以双曲线离心率的取值范围为 .
考点07双曲线的渐近线
37.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】B
【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:B
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】38.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.
39.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 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以两渐近线 的夹角为 .
故选:C.
40.( 2023·贵州遵义·统考三模)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
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】41.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 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据共线向量的性质、角平分线的性质,结合双曲线的定义、余弦定理、双曲线的渐近线方程进
行求解即可.
【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 ,解得 .
又由 ,得 ,
所以 ,即 是等腰三角形.
由余弦定理知 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】即 ,化简得 ,所以 ,
则双曲线 的渐近线方程为 .
故选:D
【点睛】关键点睛:解决本题的关键是利用角平分线性质和共线向量的性质.
42.设 , 分别为双曲线 的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P,满足
,且 到直线 的距离等于双曲线的实轴长,求该双曲线的渐近线方程.
【答案】 .
【分析】根据题意,由双曲线的定义结合其渐近线方程,代入计算,即可得到结果.
【详解】
设 的中点为M,连接 .由 ,故 ,即 .
在 中, ,故 .
根据双曲线的定义有 ,即 ,即 ,即 ,即 ,故双
曲线的渐近线方程是 ,即 .
考点08直线与双曲线的位置关系
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】43.双曲线 与直线 的公共点的个数为( )
A.0 B.1 C.0或1 D.0或1或2
【答案】C
【分析】根据已知直线和双曲线的渐近线的位置关系判断即可.
【详解】因为双曲线 的渐近线方程为 ,
所以,当 时,直线 与渐近线重合,此时直线 与双曲线无交点;
当 时,直线 与渐近线平行,此时直线 与双曲线有一个交点.
故选:C
44.直线 与双曲线 有且只有一个公共点,则实数 .
【答案】 或
【分析】由 消去y,对二次系数是否为0分类讨论可得.
【详解】由 消去y,整理得 ,
当 时,由 得 ;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】又注意到直线 恒过点 ,且渐近线的斜率为 时,直线与渐近线平行时也成立.
故答案为: 或
45.关于曲线 有如下四个命题:
①曲线C经过第一、二、四象限;
②曲线C与坐标轴围成的面积为 ;
③直线 与曲线C最多有两个公共点;
④直线 与曲线C有且仅有一个公共点.
其中所有真命题的序号是 (填上所有正确命题的序号).
【答案】①③④
【分析】分 , , , 四种情况讨论,去绝对值符号,作出曲线的
图象,根据图象逐一分析即可.
【详解】当 ,可得曲线方程为 ,为圆的一部分;
当 ,可得曲线方程为 ,为双曲线的一部分;
当 ,可得曲线方程为 ,为双曲线的一部分;
当 ,曲线方程为 ,不存在这样的曲线;
作出曲线得图象,如图所示,
由图可知,曲线C经过第一、二、四象限,故①正确;
②中,围成的面积S= ,故②不正确;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】③中,因为直线 的斜率与双曲线的渐近线的斜率相等,
圆心O到直线的距离 , ,
则 时,直线与曲线相切,只有一个交点,
当 时,直线与曲线有两个交点,
当 或 时,直线与曲线无交点,
所以直线 与曲线C最多有两个公共点,故③正确;
④由图象知直线 与曲线C有且仅有一个公共点,故④正确.
故答案为:①③④.
【点睛】关键点点睛:去绝对值符号,作出曲线的图象,是解决本题的关键.
46.设直线 与双曲线 的方程分别为 和 ,当实数 取何值时,直线与双曲线分别有两个
公共点?一个公共点?没有公共点.
【答案】答案见解析
【分析】联立直线与双曲线的方程,分二次项系数为0和不为0两种情况讨论,即可得出答案.
【详解】将直线方程 代入双曲线方程 ,得 .①
当 ,即 时,方程①有两个不同的实根 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】直线 与双曲线 有两个不同的公共点;
当 ,即 时,方程①无解,直线 与双曲线 没有公共点;
直线 与双曲线 只有一个公共点的情况不存在.
综上: 时,直线与双曲线分别有两个公共点;
时,直线 与双曲线 没有公共点;
直线 与双曲线 只有一个公共点的情况不存在.
47.已知双曲线 ,直线 ,试确定实数k的取值范围,使:
(1)直线l与双曲线有两个公共点;
(2)直线l与双曲线有且只有一个公共点;
(3)直线l与双曲线没有公共点.
【答案】(1) 或 或 ;
(2) 或
(3) 或
【分析】(1)联立直线方程和双曲线方程,根据直线与双曲线有两交点,则 ,注意二次项系数不等
于0;
(2)根据直线与双曲线仅有一交点,分二次项系数等于0和不等于0两种情况讨论.当二次项系数不等于0
时,由 即可得出答案;
(3)根据直线与双曲线没有交点,得 ,注意二次项系数不等于0.
【详解】(1)联立 ,
消 整理得 ,(*)
因为直线l与双曲线C有两个公共点,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 ,整理得
解得: 或 或 .
(2)当 即 时,直线l与双曲线的渐近线平行,
方程(*)化为 ,故方程(*)有唯一实数解,
即直线与双曲线相交,有且只有一个公共点,满足题意.
当 时, 因为直线l与双曲线C仅有一个公共点,
则 ,解得 ;
综上, 或 .
(3)因为直线l与双曲线C没有公共点,
所以 ,
解得: 或 .
48.已知双曲线E的两个焦点分别为 ,并且E经过点 .
(1)求双曲线E的方程;
(2)过点 的直线l与双曲线E有且仅有一个公共点,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2) 或
【分析】(1)根据双曲线的焦距及过点列出方程求解方程即可;
(2)分直线斜率存在,不存在讨论,当斜率存在时,利用直线与双曲线方程组有且只有一解求斜率即可.
【详解】(1)由已知可设双曲线E的方程为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】则 ,解得 ,
所以双曲线E的方程为 .
(2)当直线l的斜率不存在时,显然不合题意,
所以可设直线l的方程为 ,如图,
联立 ,得 (*),
①当 ,即 或 时,方程(*)只有一解,
所以直线l与双曲线E有且仅有一个公共点,
此时,直线l的方程为 ;
②当 ,即 时,要使直线l与双曲线E有且仅有一个公共点,
则 ,解得 ,
此时,直线l的方程为 .
综上所述,直线l的方程为 或 .
考点09双曲线的弦长问题
49.已知双曲线C: 的渐近线方程为 ,左、右焦点分别为 , ,过点
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】且斜率为 的直线l交双曲线的右支于M,N两点,若 的周长为36,则双曲线C的方程为
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得 ,则直线 为 ,代入双曲线方程中,利用弦长公式求出 ,
再由双曲线的定义和 的周长为36,可求出 ,从而可求出双曲线的方程.
【详解】因为双曲线 的渐近线方程为 ,
所以 ,则双曲线方程为 , , ,
所以直线 为 ,设 ,
由 ,得 ,
则 ,
所以 ,
因为 , ,
所以 ,
因为 的周长为36,所以 ,
所以 ,得 ,所以双曲线方程为 ,
故选:D
50.( 2023·河北唐山·迁西县第一中学校考二模)(多选)已知直线 经过双曲线 ( ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】)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.
【答案】ACD
【分析】根据最短弦长确定双曲线方程,再把点代入验证得出结果.
【详解】若直线 与C的两支交于顶点A、B,则 ,
若直线 与C的一支交于A,B两点,则通径最短, ,
由题意得 ,解得 ,
则C的方程为 ,
把选项ABCD分别代入方程,则B选项表示的点不在双曲线上,ACD选项表示的点在双曲线上.
故选:ACD.
51.过双曲线 的右焦点F作倾斜角为30°的直线,交双曲线于A,B两点,则弦长 .
【答案】8
【分析】写出直线方程,联立双曲线方程,利用弦长公式求解即可.(也可以直接使用双曲线焦点弦长公式
代值求解)
【详解】由双曲线 ,得 , ,
焦点为 ,倾斜角 ,
法一:直线斜率 ,直线方程为 ,
联立 消 得, ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】由韦达定理知 ,
代入弦长公式 ,
得 .
法二: .
故答案为:8.
52.已知双曲线 : ,若直线 的倾斜角为60°,且与双曲线C的右支交于M,N两点,与x轴
交于点P,若 ,则点P的坐标为 .
【答案】
【分析】设直线 的方程为 ,与双曲线方程 联立,利用根与系数的关系及弦长公式列
式求解 的值,即可求出直线 的方程,令 即可得出答案.
【详解】双曲线双曲线 : 的渐近线方程为 ,
而直线 的倾斜角为60°,则直线 的斜率为 ,可设直线 的方程为 ,
与双曲线方程 联立,化简可得 ,
由 ,得 或 .
设 , ,则 , ,
则 ,所以 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】,解得: (舍去)或 ,
所以直线 的方程为 ,令 ,可得 .
故点P的坐标为 .
故答案为: .
53.设动点 与点 之间的距离和点 到直线 的距离的比值为 ,记点 的轨迹
为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)若 为坐标原点,直线 交曲线 于 两点,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,结合距离公式列出方程,整理即可得到曲线的方程;
(2)联立方程组,设 ,利用弦长公式和点到直线的距离公式,结合三角形的面积公式,
即可求解.
【详解】(1)解:由动点 与点 之间的距离和到直线 : 的距离的比值为 ,
可得 ,整理得 ,
即曲线 的方程为 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)解:联立方程组 ,整理得 ,
设 , ,可得 , ,
所以 ,
又由点 到直线 的距离 ,
所以 的面积 .
54.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.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设点 的坐标为 ,根据题意结合斜率公式求解即可;
(2)显然直线 的斜率不存在时,不符合题意,设直线 方程为 ,与双曲线方程联立,利用
韦达定理求出 的值,再求出 和 到直线 的距离 即可求解.
【详解】(1)设点 的坐标为 ,
因为 , ,所以 ,
化简得:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 的方程为: .
(2)当直线 的斜率不存在时,显然不符合题意;
设 , ,直线 方程为 ,
与 联立得: ,
由 且 ,解得 且 ,
由韦达定理得 ,
因为线段 中点 在第一象限,且纵坐标为 ,
所以 ,
解得 或 (舍去),
所以直线 为 ,
所以 ,
所以 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】点到直线 的距离 ,
所以 .
【点睛】解决直线与圆锥曲线相交(过定点、定值)问题的常用步骤:
(1)得出直线方程,设交点为 , ;
(2)联立直线与曲线方程,得到关于 或 的一元二次方程;
(3)写出韦达定理;
(4)将所求问题或题中关系转化为 , 形式;
(5)代入韦达定理求解.
考点10双曲线的中点弦问题
55.已知双曲线C: ,若双曲线C的一条弦的中点为 ,则这条弦所在直线的斜率为
( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【分析】运用点差法,结合一元二次方程根与系数的关系进行求解判断即可.
【详解】设该弦为 , 设 ,
则有 ,两式相减,得 ,
因为双曲线C的一条弦的中点为 ,
所以 ,
因此由 ,
即这条弦所在直线的斜率为 ,方程为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】代入双曲线方程中,得 ,
因为 ,
所以该弦存在,
故选:D
56.已知双曲线的中心在原点,且它的一个焦点为 ,直线 与其相交于 、 两点,线段
中点的横坐标为 ,求此双曲线的方程.
【答案】
【分析】设双曲线的方程为 ,利用点差法求出 的关系,再结合 ,求出
,即可得解.
【详解】设双曲线的方程为 ,由题意可得 ,
设 , ,
由直线 与其相交于 、 两点,线段 中点的横坐标为 ,
得 的中点为 ,则 ,
由 且 ,
两式相减得 ,
则 ,即 ,
所以 ,联立 ,解得 , ,
故所求双曲线的方程为 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】57.过点 作直线与双曲线 相交于B,C两点,且A为线段BC的中点,求这条直线的方
程.
【答案】
【分析】首先讨论斜率不存在的情况是否满足题意,再设直线斜率存在时直线方程 ,并与双
曲线方程联立,利用韦达定理,结合中点坐标公式,即可求解.
【详解】若过点 的直线的斜率不存在时,若点 为 的中点,则点 必在 轴上,这与 矛盾,
当过点 的直线的斜率存在时,设该直线方程为 , , ,
联立方程 ,消去 可得,
,
当 时, ,
整理为 恒成立,
有 , ,
因为点 是 的中点,所以 ,得 ,成立,
所以所求直线方程为 ,即 .
58.如图1、2,已知圆 方程为 ,点 .M是圆 上动点,线段 的垂直平分线交
直线 于点 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)求点 的轨迹方程;
(2)记点 的轨迹为曲线 ,过点 是否存在一条直线 ,使得直线 与曲线 交于两点 ,且
是线段 中点.
【答案】(1)
(2)不存在这样的直线
【分析】(1)根据双曲线的定义求得点 的轨迹方程.
(2)利用点差法求得直线 的方程,联立直线 的方程和点 的轨迹方程联立,根据方程组无解求得
正确答案.
【详解】(1)由中垂线性质知,
所以
所以点 的轨迹是以 为焦点,实轴长为 的双曲线
设此双曲线方程为 ,则
所以点 的轨迹方程为 .
(2)设 可得
两式相减得
由题意 ,所以
直线 方程为 ,
由 ,得
∵ .∴不存在这样的直线 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】59.已知焦点在 轴上的双曲线实轴长为 ,其一条渐近线斜率为 .
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过点 能否作直线 ,使直线 与所给双曲线交于 、 两点,且点 是弦 的中点?如果直线 存
在,求出它的方程;如果不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
【分析】(1)设曲线的标准方程为 ,根据已知条件求出 、 的值,即可得出该双
曲线的标准方程;
(2)设以 为中点的弦的两端点为 、 ,利用点差法求出直线 的斜率,进而可得
出直线 的方程,判断直线 与双曲线 的位置关系,可得出结论.
【详解】(1)解:因为双曲线的焦点在 轴上,设该双曲线的标准方程为 ,
因为该双曲线的实轴长为 ,一条渐近线斜率为 ,则 ,解得 ,
因此,该双曲线的标准方程为 .
(2)解:假定直线 存在,设以 为中点的弦的两端点为 、 ,
则有 , .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】根据双曲线的对称性知 .由点 、 在双曲线上,
得 , ,
两式相减得 ,
所以 ,所以 ,
即以 为中点的弦所在直线的斜率 ,
故直线 的方程为 ,即 .
联立 ,消去 得 ,
,
因此直线 与双曲线无交点,故满足条件的直线 不存在.
60.过 双曲线 的弦 ,且 为弦 的中点,求直线 的方程.
【答案】
【分析】设 , ,代入曲线方程,两式相减,根据中点坐标可知 和 的值,进而
求得直线 的斜率,再根据点斜式求方程.
【详解】设 , ,因为 为弦 的中点,所以 , ,
因为直线 与双曲线 的相交于 , 两点,
所以 ,两式相减得 ,
即
所以 ,
故直线的 方程为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】即 .
经验证该直线与双曲线相交.
考点11直线与双曲线的综合问题
61.已知双曲线 的渐近线倾斜角分别为 和 , 为其左焦点, 为双曲线右支上一个动点.
(1)求双曲线方程.
(2)过点 分别作两渐近线的垂线,垂足分别为 ,求证: 为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由渐近线方程求解 ,即可得双曲线方程;
(2)设点 ,由点线距离公式用 点坐标表达 ,再利用 可证.
【详解】(1)双曲线渐近线方程为 ,又 ,所以 ,
双曲线的标准方程为 .
(2)设 ,两渐近线方程为 ,
则
又 ,即 ,所以 为定值.
62.已知点 , ,动点 满足直线 与 的斜率之积为 ,记动点 的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)过点 的直线与曲线 交于 两点,直线 与 相交于 .求证:点 在定直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)利用 可整理得到轨迹方程;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)设 , ,表示出直线 的方程,联立后可整理得到
,联立 与双曲线方程可得韦达定理的结论,利用 可整理
得到所求定直线.
【详解】(1) , , ,整理可得: ,
又 , 曲线 的方程为: .
(2)
由题意知:直线 斜率不为 ,则可设 ,
设 ,
则直线 ,直线 ,
由 得: ,
由 得: ,则 ,即 ,
, , ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】,解得: ,
即 点在定直线 上.
【点睛】思路点睛:本题考查直线与双曲线综合应用中的定直线问题的求解,求解此类问题的基本思路如
下:
①假设直线方程,与双曲线方程联立,整理为关于 或 的一元二次方程的形式;
②利用 求得变量的取值范围,得到韦达定理的形式;
③利用韦达定理表示出已知中的等量关系,代入韦达定理可整理得到变量间的关系,消掉变量后可得定直
线方程.
63.在平面直角坐标系 中,已知双曲线C的中心为坐标原点,对称轴是坐标轴,右支与x轴的交点为
,其中一条渐近线的倾斜角为 .
(1)求C的标准方程;
(2)过点 作直线l与双曲线C的左右两支分别交于A,B两点,在线段 上取一点E满足
,证明:点E在一条定直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据题意可得双曲线焦点在 轴上,且 , ,即可求得双曲线方程;
(2)根据双曲线对称性以及交点特征,设出直线方程并与双曲线联立,利用韦达定理根据题目中的表达
式代入整理可知点E在定直线 上.
【详解】(1)根据题意,设双曲线的方程为 ,
由题知 , ,可得 ;
所以双曲线方程为 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)易知 为双曲线的右焦点,如下图所示:
由题知直线l斜率存在,
根据对称性,不妨设斜率为 ,故直线的方程为 ,
代入双曲线方程得 ,
设 , ,
由韦达定理有 , ,
且 , ,
设 ,点E在线段 上,所以
由 可得
化简得 ,
代入 和 并化简可得 ,
即存在点E满足条件,并且在定直线 上.
64.如图,已知点 和点 在双曲线 上,双曲线 的左顶点为
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】,过点 且不与 轴重合的直线 与双曲线 交于 , 两点,直线 , 与圆
分别交于 , 两点.
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)设直线 , 的斜率分别为 , ,求 的值;
(3)证明:直线 过定点.
【答案】(1)
(2)
(3)直线 过定点 ,证明见解析.
【分析】(1)根据双曲线上的点求标准方程;
(2)利用韦达定理运算求解即可;
(3)利用联立方程组,结合韦达定理求得 的坐标,猜想 过定点 ,并用三点共线与斜率的关
系证明求解.
【详解】(1)因为点 和点 在双曲线上,
所以 ,解得 ,所以双曲线 的标准方程为 .
(2)由题可知,直线 的斜率不等于零,故可设直线 的方程为 ,
设 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】联立 ,整理得 ,
若 ,即 ,直线 的斜率为 ,与渐近线 平行,
此时直线 与双曲线有且仅有一个交点,不满足题意,所以 ,
所以
,
,
因为 ,所以
,所以 .
(3)(i)当 轴时, 且 ,
所以 ,则 ,
联立 ,整理得 ,
即 ,解得 或 ,
当 时, ,所以 ,
由于对称性, ,此时直线 过定点 ;
(ii)当 不垂直于 轴时,以下证明直线 仍过定点设为 ,
因为 ,所以联立 ,
即 ,所以 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】解得 或 ,
当 时, ,
所以 ,
同理,将上述过程中 替换为 可得 ,
所以 , ,
因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 三点共线,即此时直线 恒过定点 ,
综上直线 过定点 .
65.已知双曲线 : 的离心率为2,其左、右焦点分别为 , ,点 为 的渐近
线上一点, 的最小值为 .
(1)求 的方程;
(2)过 的左顶点 且斜率为 的直线 交 的右支于点 ,与直线 交于点 ,过 且平行于
的直线交直线 于点 ,证明:点 在定圆上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【分析】(1)利用双曲线的渐近线方程和点到直线距离公式求解;
(2)根据题意做出几何图形,求出点 的坐标,利用斜率公式求出 ,进而可得
,从而有 ,即可证明求解.
【详解】(1)设双曲线的右焦点 ,一条渐近线的方程为 ,
因为 的最小值为 ,
所以右焦点 到渐近线 的距离为 ,
所以 ,
又因为离心率 ,所以 ,
所以 的方程为: .
(2)由题得, 的左顶点 ,右焦点 ,
所以直线 为线段 的垂直平分线,
所以 的斜率分别为 ,
所以直线 的直线方程为 与 联立有,
,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】设 ,则有 ,即
所以 ,
当 轴时, ,则有
为等腰直角三角形,
所以 ,
当 不垂直于 轴时, ,
所以 , ,
所以 ,
所以 ,
因为 ,
所以
所以 为定值,
所以点 在定圆 上.
66.已知双曲线 的左、右顶点分别为 、 , 为双曲线上异于 、 的任意一点,
直线 、 的斜率乘积为 .双曲线 的焦点到渐近线的距离为1.
(1)求双曲线 的方程;
(2)设不同于顶点的两点 、 在双曲线 的右支上,直线 、 在 轴上的截距之比为 .试问直
线 是否过定点?若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】(1)
(2)过定点,定点坐标为
【分析】(1)根据所给条件,列出方程组,求出 即可得解;
(2)设出直线方程及M,N点的坐标,求出截距建立方程,再由 解方程得 或 ,
即可得解.
【详解】(1)设 ,
由 可得 ,又 ,
,
又焦点到其一条渐近线 的距离为 ,解得: .
所以双曲线 的方程: .
(2)设直线 的方程为 ,如图,
由 得 ,
,
,直线 ,则直线 在 轴上的截距为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】直线 ,则直线 在 轴上的截距为 ,
由题得: ,又 ,
所以 .
所以 ,则 ,
,
,
,化简得: 或 .
若 ,直线 过顶点,舍去. .
则直线 的方程为 ,
所以直线 过定点 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】