文档内容
2025年菁优高考数学解密之双曲线
一.选择题(共10小题)
1.(2024•安徽二模)已知 , 是双曲线 的左、右焦点,若双曲线上存在点
满足 ,则双曲线离心率的最小值为
A. B. C. D.
2.(2024•昆明一模)双曲线 的渐近线方程是
A. B. C. D.
3.(2024•四川模拟)已知双曲线 的渐近线方程为 ,则
A. B.1 C. D.3
4.(2024•海淀区校级三模)在平面直角坐标系 中,已知双曲线 的左、右
焦点分别为 , , 为双曲线右支上一点,连接 交 轴于点 .若△ 为等边三角形,则双曲
线 的离心率为
A. B. C. D.
5.(2024•浙江模拟)双曲线 的左、右焦点为 , ,直线 过点 且平行于
的一条渐近线, 交 于点 ,若 ,则 的离心率为
A. B.2 C. D.3
16.(2024•江西一模)已知双曲线 的左、右焦点分别为 、 ,点 为 关
于渐近线的对称点.若 ,且△ 的面积为8,则 的方程为
A. B. C. D.
7.(2024•回忆版)已知双曲线的两个焦点分别为 , ,点 在该双曲线上,则该双
曲线的离心率为
A.4 B.3 C.2 D.
8.(2024•汉中一模)已知双曲线 的一条渐近线的斜率为2,则
A. B.4 C. D.
9.(2024•天津)双曲线 的左、右焦点分别为 、 . 是双曲线右支上一点,
且直线 的斜率为2,△ 是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为
A. B. C. D.
10.(2024•阜阳模拟)已知双曲线 的焦距为4,则该双曲线经过一、三象限的渐近线的斜率
为
A. B. C. D.
二.多选题(共5小题)
211.(2024•安徽模拟)已知双曲线 ,过原点的直线 , 分别交双曲线于 , 和 ,
四点 , , , 四点逆时针排列),且两直线斜率之积为 ,则下列结论正确的是
A.四边形 一定是平行四边形
B.四边形 可能为菱形
C. 的中点可能为
D. 的值可能为
12.(2024•长沙模拟)已知双曲线 的右焦点为 ,动点 , 在直线 上,且
,线段 , 分别交 于 , 两点,过 作 的垂线,垂足为 .设 的面积为
的面积为 ,则
A. B.
C. 恒为定值 D. 的最小值为
13.(2024•河北模拟)已知双曲线 的左顶点为 ,右焦点为 ,过点 且倾
斜角为 的直线 顺次交两条渐近线和 的右支于 、 、 ,且 ,则下列结论正确的是
A.离心率为 B. C. D.
14.(2024•乌鲁木齐模拟)已知双曲线 的右焦点为 ,过原点 作斜率为 的直线交双曲线
3于 , 两点,且 ,则 的可能取值是
A. B. C. D.
15.(2024•保定三模)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,过点 的直
线与 的左支相交于 , 两点,若 ,且 ,则
A. B.
C. 的离心率为 D.直线 的斜率为
三.填空题(共5小题)
16.(2024•回忆版)设双曲线 的左、右焦点分别为 , ,过 作平行于
轴的直线交 于 , 两点,若 , ,则 的离心率为 .
17.(2024•浙江模拟)已知双曲线 为双曲线的左右焦点,过 作斜率为正的直
线交双曲线左支于 , , , 两点,若 , ,则双曲线的离心
率是 .
18.(2024•吴忠模拟)若双曲线 的一条渐近线方程是 ,则 的离心率为
.
19.(2024•闵行区二模)双曲线 的左右焦点分别为 、 ,过坐标原点的直线与 相交
于 、 两点,若 ,则 .
420.(2024•辽宁模拟)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,过
点 作斜率为 的直线与 的右支交于点 ,且点 满足 ,且 ,则 的离
心率是 .
四.解答题(共5小题)
21.(2024•盐湖区一模)已知 、 是双曲线 的左、右焦点,直线 经过双曲线的左焦点 ,
与双曲线左、右两支分别相交于 、 两点.
(1)求直线 斜率的取值范围;
(2)若 ,求 的面积.
22.(2024•江西模拟)已知双曲线 的离心率为2,顶点到渐近线的距离为 .
(1)求 的方程;
(2)若直线 交 于 , 两点, 为坐标原点,且 的面积为 ,求 的值.
23.(2024•浦东新区三模)已知双曲线 ,点 、 分别为双曲线的左、右焦点, ,
、 , 为双曲线上的点.
(1)求右焦点 到双曲线的渐近线的距离;
(2)若 ,求直线 的方程;
(3)若 ,其中 、 两点均在 轴上方,且分别位于双曲线的左、右两支,求四边形
的面积的取值范围.
24.(2024•濮阳模拟)已知双曲线 分别是 的左、右焦点.若 的离心
率 ,且点 在 上.
5(1)求 的方程.
(2)若过点 的直线 与 的左、右两支分别交于 , 两点(不同于双曲线的顶点),问:
是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
25.(2024•青岛模拟)在平面内,若直线 将多边形分为两部分,多边形在 两侧的顶点到直线 的距离
之和相等,则称 为多边形的一条“等线”,已知 为坐标原点,双曲线 的左,
右焦点分别为 , , 的离心率为2.点 为 右支上一动点,直线 与曲线 相切于点 ,且与
的渐近线交于 , 两点.当 轴时,直线 为△ 的等线.
(1)求 的方程;
(2)若 是四边形 的等线,求四边形 的面积;
(3)设 ,点 的轨迹为曲线 ,证明: 在点 处的切线 为△ 的等线.
62025年菁优高考数学解密之双曲线
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.(2024•安徽二模)已知 , 是双曲线 的左、右焦点,若双曲线上存在点
满足 ,则双曲线离心率的最小值为
A. B. C. D.
【考点】 :双曲线的性质
【专题】35:转化思想;49:综合法; :圆锥曲线的定义、性质与方程;65:数学运算
【分析】设 的坐标,代入双曲线的方程,求出数量积 ,再
由椭圆可得 , 的关系,进而求出离心率的最小值.
【解答】解:设 ,则 ,所以 ,
由题意可得 , ,
所 以 , ,
,
所以 ,即 ,所以离心率 ,
故选: .
【点评】本题考查双曲线的性质及数量积的运算,属于中档题.
2.(2024•昆明一模)双曲线 的渐近线方程是
A. B. C. D.
【答案】
【考点】双曲线的几何特征
【专题】数学运算;综合法;转化思想;计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程
7【分析】直接利用双曲线方程求解渐近线方程即可.
【解答】解:双曲线 的渐近线方程是: .
故选: .
【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,渐近线方程的求法,是基础题.
3.(2024•四川模拟)已知双曲线 的渐近线方程为 ,则
A. B.1 C. D.3
【答案】
【考点】双曲线的几何特征
【专题】计算题;数学运算;综合法;转化思想;圆锥曲线的定义、性质与方程
【分析】根据双曲线方程确定渐近线方程为 ,结合已知条件得到方程 ,解出
即可.
【解答】解:该双曲线的渐近线方程为 且 ,
则 ,可解得 ,满足.
故选: .
【点评】本题主要考查双曲线的性质,考查运算求解能力,属于基础题.
4.(2024•海淀区校级三模)在平面直角坐标系 中,已知双曲线 的左、右
焦点分别为 , , 为双曲线右支上一点,连接 交 轴于点 .若△ 为等边三角形,则双曲
线 的离心率为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】双曲线的几何特征
【专题】转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解
8【分析】利用等边三角形的性质以及三角形全等,结合双曲线的几何性质,求出双曲线的离心率 .
【解答】解:由题意,因为△ 为等边三角形,
所以 , ,
因为△ △ ,
所以 , ,即 ,故点 ,
因为 ,
则 ,解得 .
故选: .
【点评】本题考查双曲线的几何性质的运用,双曲线离心率的求法,考查了逻辑推理能力与化简运算能
力,属于中档题.
5.(2024•浙江模拟)双曲线 的左、右焦点为 , ,直线 过点 且平行于
的一条渐近线, 交 于点 ,若 ,则 的离心率为
A. B.2 C. D.3
【答案】
【考点】双曲线与平面向量
【专题】整体思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;数学运算
9【分析】先求出直线 的方程,联立直线与曲线方程,结合向量数量积的性质即可求解.
【解答】解:由题意得, , ,直线 的方程为 ,
联立 与 可得, ,
若 ,则 ,
所以 ,
所以 ,
化简得, ,
所以 .
故选: .
【点评】本题主要考查了直线与双曲线的位置关系及双曲线性质的应用,属于中档题.
6.(2024•江西一模)已知双曲线 的左、右焦点分别为 、 ,点 为 关
于渐近线的对称点.若 ,且△ 的面积为8,则 的方程为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】双曲线的几何特征
【专题】转化思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;数学运算
【分析】根据双曲线的性质可知 , ,由条件得 ,根据三角形中位线,可得
,再结合 ,即可求解.
【解答】解:因为 关于 的一条渐近线的对称点为 ,
10令渐近线为 .即 , ,
则 到 的距离为 ,
所以 ,又 .
所以 ,
因为 ,所以 ,
又因为△ 的面积为8,
因为 ,且 ,
所以 ,
所以 ,即 ,又 ,
所以 , ,
所以双曲线方程为 .
故选: .
【点评】本题考查双曲线方程的应用,属于中档题.
7.(2024•回忆版)已知双曲线的两个焦点分别为 , ,点 在该双曲线上,则该双
11曲线的离心率为
A.4 B.3 C.2 D.
【答案】
【考点】求双曲线的离心率
【专题】整体思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;数学运算
【分析】由已知结合双曲线的定义及性质即可求解.
【解答】解:因为 , ,点 在该双曲线上,
所以 , , ,
所以 .
故选: .
【点评】本题主要考查了双曲线的定义及性质的应用,属于基础题.
8.(2024•汉中一模)已知双曲线 的一条渐近线的斜率为2,则
A. B.4 C. D.
【答案】
【考点】双曲线的几何特征
【专题】数学运算;转化思想;圆锥曲线的定义、性质与方程;综合法
【分析】利用双曲线的方程求解渐近线,求出 的值.
【解答】解:根据 ,得到 ,
则焦点在 轴,故渐近线为 ,
则 ,故 .
故选: .
【点评】本题主要考查双曲线的性质,考查计算能力,属于基础题.
9.(2024•天津)双曲线 的左、右焦点分别为 、 . 是双曲线右支上一点,
12且直线 的斜率为2,△ 是面积为8的直角三角形,则双曲线的方程为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】双曲线的几何特征
【专题】整体思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解
【分析】设 , ,则 ,由△ 是面积为 8 的直角三角形,可得
, ,由直线 的斜率为2,可得 ,即 ,从而求出 ,
的值,进而求出 , 的值,得到双曲线的方程.
【解答】解:根据题意,画出图形,如下图:
设 , ,
则 ,
因为△ 是面积为8的直角三角形,
所以 , ,
因为直线 的斜率为2,所以 ,
所以 ,
联立 ,解得 ,
13所以 ,即 ,
所以 ,即 ,
所以 ,
所以双曲线的方程为 .
故选: .
【点评】本题主要考查了双曲线的标准方程,考查了双曲线的性质,属于中档题.
10.(2024•阜阳模拟)已知双曲线 的焦距为4,则该双曲线经过一、三象限的渐近线的斜率
为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】双曲线的几何特征
【专题】方程思想;数学运算;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程
【分析】由双曲线的焦距可得 ,求得双曲线的方程和所求渐近线的斜率.
【解答】解:因为双曲线 的焦距为4,
所以 ,
解得 ,
可得双曲线的方程为 ,
所以该双曲线经过一、三象限的渐近线的斜率为 .
故选: .
【点评】本题考查双曲线的方程和性质,考查方程思想和运算能力,属于基础题.
二.多选题(共5小题)
1411.(2024•安徽模拟)已知双曲线 ,过原点的直线 , 分别交双曲线于 , 和 ,
四点 , , , 四点逆时针排列),且两直线斜率之积为 ,则下列结论正确的是
A.四边形 一定是平行四边形
B.四边形 可能为菱形
C. 的中点可能为
D. 的值可能为
【答案】
【考点】直线与双曲线的位置关系及公共点个数
【专题】数学运算;综合法;方程思想;圆锥曲线的定义、性质与方程
【分析】运用双曲线的方程和性质,结合直线的斜率公式、点差法和对勾函数的性质,对选项分析可得
结论.
【解答】解:由双曲线的中心对称性可知, , 分别关于原点与 , 对称,
故 , ,所以四边形 一定是平行四边形,
而直线 , 斜率之积为 ,则 与 不垂直,
所以四边形 不可能为菱形, 正确, 错;
设 , , , ,则 , ,
两式作差得 ,
将 , 代入,
求得 ,故 的方程为 ,将其与双曲线联立,
解得 ,此时 ,故 错误;
当点 位于第四象限,点 位于第一象限,
由直线的夹角公式和对勾函数的单调性,可得 的取值范围为 ,
15当点 位于第一象限,点 位于第二象限,设直线 的斜率为 ,则直线 的斜率为 ,
由 可得 ,
又因为 ,
可得 的取值范围为 ,
综上 的取值范围为 , 正确.
故选: .
【点评】本题考查双曲线的方程和性质,以及直线和双曲线的位置关系,考查方程思想和运算能力,属
于中档题.
12.(2024•长沙模拟)已知双曲线 的右焦点为 ,动点 , 在直线 上,且
,线段 , 分别交 于 , 两点,过 作 的垂线,垂足为 .设 的面积为
的面积为 ,则
A. B.
C. 恒为定值 D. 的最小值为
【答案】
【考点】双曲线的几何特征
【专题】综合法;数学运算;计算题;转化思想;圆锥曲线的定义、性质与方程
【分析】对 ,取 的中点 ,则 ,以 为底,高为 ,当 最小时 最小,对
,设 , ,求出 , 代入运算可得;对 ,由相似三角形结合 的结论可得;对 ,设
16,结合 选项的结论分别将 , , , 用 表示代入运算可得.
【解答】解:如图,取 的中点 ,过点 作直线 的垂线,垂足为 ,
对于 ,易得点 到 的距离为 , ,
因为 , 是 的中点,所以 ,
即 ,又 , .故 错误;
对于 ,设 , ,则 , ,
又 , ,
.故 正确;
对于 ,由题易得 ,则 ,
.故 正确;
对于 ,设 , ,则 ,
由选项 ,同理可得 ,
设 , ,可得 , ,
17又 ,
则 ,
,解得 ,同理可得 ,
,
令 , ,
则 , ,
,
令 ,则 ,则 ,
易知 在 上单调递增,
所以 .故 错误.
故选: .
【点评】本题主要考查直线与双曲线的综合,考查转化能力,考查运算求解能力,属于难题.
13.(2024•河北模拟)已知双曲线 的左顶点为 ,右焦点为 ,过点 且倾
斜角为 的直线 顺次交两条渐近线和 的右支于 、 、 ,且 ,则下列结论正确的是
A.离心率为 B. C. D.
【答案】
18【考点】双曲线的其他性质
【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程;方程思想;综合法;数学运算
【分析】对于 项,联立直线 方程与直线 方程、直线 方程可求得点 、点 坐标,由
,可知 为 中点,结合中点坐标公式可得 的值,进而可求得离心率,对于 项,计
算 的值即可,对于 项,联立直线 方程与双曲线方程可求得点 坐标,由点 、点 、点
纵坐标可知 、 为线段 的三等分点,结合三角形面积公式判断即可,对于 项,由
求解即可.
【解答】解:如图所示,
由题意知, ,直线 方程为 ,直线 方程为 ,
设直线 方程为 ,
,即 ,
,即 ,
对于 项,因为 ,所以 为 中点,
所以 ,整理得 ,
19所以离心率 ,故 项错误;
对于 项,由 项知,直线 方程为 ,即 ,
又因为 ,所以 ,
所以 ,故 项正确;
对于 项,过 作 垂足为 ,过 作 垂足为 ,过 作 垂足为 ,如图
所示,
由 项知, ,所以双曲线方程为 , , ,
联立双曲线的方程与直线方程 ,可得 , ,
所以 , , ,
所以 ,
所以 、 为线段 的三等分点,即 ,
设 到直线 距离为 ,则 , ,
所以 ,故 项正确;
对于 项,如图所示,
20由 项知, ,所以 ,故 项错误.
故选: .
【点评】本题考查双曲线的方程和性质,以及直线和双曲线的位置关系,考查方程思想和运算能力、推
理能力,属于中档题.
14.(2024•乌鲁木齐模拟)已知双曲线 的右焦点为 ,过原点 作斜率为 的直线交双曲线
于 , 两点,且 ,则 的可能取值是
A. B. C. D.
【答案】
【考点】双曲线与平面向量
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解
【分析】由题意,设出直线 的方程和 , 两点的坐标,将直线方程与双曲线方程联立,利用韦达定理
以及向量的坐标运算求出直线 斜率的取值范围,再对选项进行逐一分析即可求解.
【解答】解:不妨设直线 的方程为 , , , , ,
联立 ,消去 并整理得 ,
此时△ 恒成立,
由韦达定理得 , ,
因为 , 两点关于原点对称,
所以 ,
21解得 ,
又 ,
则双曲线的右焦点 ,
所以 , ,
则 ,
又 , ,
解得 ,
因为 ,
所以 的取值范围为 , , ,
因为该双曲线的渐近线方程为 ,故选项 错误;
易知 , , , , .
所以 , ,故选项 错误.
故选: .
【点评】本题考查了抛物线的方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了推理能力与计算能力,属于
基础题.
15.(2024•保定三模)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,过点 的直
线与 的左支相交于 , 两点,若 ,且 ,则
A. B.
22C. 的离心率为 D.直线 的斜率为
【答案】
【考点】双曲线的几何特征
【专题】计算题;整体思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;数学运算
【分析】设 , ,结合双曲线的定义与勾股定理可以求得 , 的值,即可判断出 ,
选项;再结合勾股定理可以求得 , 的关系,再求出离心率即可判断 选项;求直线的斜率,在直角三
角形中,用斜率的定义求正切值可以求得直线的斜率,即可判断 选项.
【解答】解:如图,由 ,可设 , ,
因为 ,所以 ,
设 , ,则 , , ,
解得 ,则 ,
所以 ,故 选项正确;
,故 选项错误;
在△ 中,由 ,得 ,则 ,
从而 的离心率为 ,故 选项正确;
又 ,所以直线 的斜率为 ,故 选项正确.
故选: .
23【点评】本题考查了双曲线的性质,属于中档题.
三.填空题(共5小题)
16.(2024•回忆版)设双曲线 的左、右焦点分别为 , ,过 作平行于
轴的直线交 于 , 两点,若 , ,则 的离心率为 .
【答案】 .
【考点】双曲线的几何特征
【专题】对应思想;定义法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解
【分析】由题意求出 , ,利用双曲线的定义求出 和 、 ,即可求出双曲线 的离心率.
【解答】解:由题意知, , ,
所以 ,解得 ;
又 时, ,即 ,
所以 ,
所以 ,所以 ,
所以双曲线 的离心率为 .
故答案为: .
24【点评】本题考查了双曲线的定义与应用问题,也考查了数学运算核心素养,是基础题.
17.(2024•浙江模拟)已知双曲线 为双曲线的左右焦点,过 作斜率为正的直
线交双曲线左支于 , , , 两点,若 , ,则双曲线的离心
率是 .
【答案】 .
【考点】双曲线的几何特征
【专题】方程思想;数学运算;圆锥曲线的定义、性质与方程;综合法
【分析】根据双曲线的几何性质及勾股定理即可求解.
【解答】解:设 , , ,
,又 ,
,又 ,
,
, , ,
, ,
25又 , ,
,
,
,
,又 ,
.
故答案为: .
【点评】本题考查双曲线的几何性质,方程思想,属中档题.
18.(2024•吴忠模拟)若双曲线 的一条渐近线方程是 ,则 的离心率为
.
【考点】双曲线的几何特征
【专题】计算题
【分析】先根据双曲线的标准方程求得渐近线方程,根据其中一条的方程求得 和 的关系,进而求得
和 的关系,则离心率可得.
【解答】解: 双曲线的渐近线方程为 ,一条渐近线的方程为 ,
,设 ,
则
离心率
故答案为:
【点评】本题主要考查了双曲线的简单性质.解题的关键是熟练掌握双曲线方程中的 , 和 基本关系.
19.(2024•闵行区二模)双曲线 的左右焦点分别为 、 ,过坐标原点的直线与 相交
26于 、 两点,若 ,则 4 .
【答案】4.
【考点】双曲线与平面向量
【专题】综合法;数学运算;圆锥曲线的定义、性质与方程;方程思想
【分析】推得四边形 是平行四边形,再由双曲线的定义和平行四边形的性质,推得平行四边形的
邻边的长,由余弦定理和向量数量积的定义,可得所求值.
【解答】解:双曲线 的 , , ,
设 在第一象限, 在第四象限,设 , ,
由题意可得 ,
由 , ,可得四边形 是平行四边形,
则 ,
由双曲线的定义,可得 ,即 ,即有 , ,
在△ 中,由余弦定理可得 ,
即有 ,
则 .
故答案为:4.
【点评】本题考查双曲线的定义、方程和性质,以及平行四边形的性质、余弦定理的运用和向量数量积
的定义,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
20.(2024•辽宁模拟)已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,过
点 作斜率为 的直线与 的右支交于点 ,且点 满足 ,且 ,则 的离
心率是 .
27【答案】 .
【考点】双曲线的定义;双曲线的离心率
【专题】数学运算;对应思想;定义法;圆锥曲线的定义、性质与方程
【分析】根据题意得到 是线段 的垂直平分线,从而得到 ,再利用 推得
,结合双曲线的定义得到关于 , , 的齐次方程,进而得解.
【解答】解:如图,直线 的斜率为 .
由 ,得点 为 的中点,
又 ,所以 是线段 的垂直平分线,所以 ,
过点 作 于点 ,由已知得 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,即 ,所以 ,
又 , 为 的中点,所以 ,所以 ,
由双曲线的定义可得 ,即 ,
所以 ,可得 ,整理得 ,
即 ,解得 或 (舍去),
又题中直线与 的右支有交点,所以 ,即 ,
所以 ,即 ,所以 ,即 ,
所以 的离心率为 .
28故答案为: .
【点评】本题考查双曲线离心率相关计算知识,属于中档题.
四.解答题(共5小题)
21.(2024•盐湖区一模)已知 、 是双曲线 的左、右焦点,直线 经过双曲线的左焦点 ,
与双曲线左、右两支分别相交于 、 两点.
(1)求直线 斜率的取值范围;
(2)若 ,求 的面积.
【答案】(1) ;
(2) .
【考点】双曲线与平面向量
【专题】数形结合;圆锥曲线中的最值与范围问题;数学运算;方程思想;综合法
【分析】(1)设直线 的方程为 ,将该直线方程与双曲线的方程联立,根据直线与双曲线的
位置关系可得出关于实数 的不等式组,即可解得 的取值范围;
(2)设直线 的方程为 ,设点 , 、 , ,由平面向量的坐标运算可得出 ,
将直线 的方程与双曲线的方程联立,结合韦达定理求出 的值,可得出 的值,然后利用三角形的面
积公式可求得 的面积.
【解答】解:(1)在双曲线 中, , ,则 ,
29该双曲线的左焦点为 ,若直线 的斜率不存在,则直线 与双曲线交于左支上的两点,不合乎题
意,
设直线 的方程为 ,设点 , 、 , ,
联立 可得 ,
因为直线 与双曲线左、右两支分别相交于 、 两点,
所以, ,解得 ,
因此,直线 的斜率的取值范围是 .
(2)因为 , ,
由 可得 ,则 ,
当直线 与 轴重合时,则点 、 , , ,
此时, ,不合乎题意,
设直线 的方程为 ,联立 可得 ,
由(1)可得 ,则 或 ,
由韦达定理可得 ,则 ,
30,即 ,解得 ,则 ,
所以, .
【点评】本题考查了双曲线的性质,考查了直线与双曲线的综合,考查了方程思想及数形结合思想,属
于中档题.
22.(2024•江西模拟)已知双曲线 的离心率为2,顶点到渐近线的距离为 .
(1)求 的方程;
(2)若直线 交 于 , 两点, 为坐标原点,且 的面积为 ,求 的值.
【答案】(1) ;
(2) 或 .
【考点】由双曲线的离心率求解方程或参数
【专题】逻辑推理;综合法;数学运算;对应思想;综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程
【分析】(1)由题意,根据题目所给信息列出等式求出 和 的值,进而可得 的方程;
(2)设出 , 两点的坐标,将直线方程与双曲线方程联立,推出 且 ,再根据韦
达定理、弦长公式、点到直线的距离公式以及三角形面积公式进行求解即可.
【解答】解:(1)记双曲线 的半焦距为 ,
因为双曲线 的离心率为2,
所以 ,①
不妨设 的顶点为 ,渐近线方程为 ,
因为双曲线 的顶点到渐近线的距离为 ,
所以 ,②
又 ,③
31联立①②③,
解得 , , ,
则 的方程为 ;
(2)设 , , , ,
联立 ,消去 并整理得 ,
此时 且△ ,
解得解得 且 ,
由韦达定理得 , ,
所以 ,
又点 到直线 的距离 ,
所以 的面积 ,
解得 或 ,
此时满足 且 .
故 或 .
【点评】本题考查双曲线的方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中
档题.
23.(2024•浦东新区三模)已知双曲线 ,点 、 分别为双曲线的左、右焦点, ,
、 , 为双曲线上的点.
(1)求右焦点 到双曲线的渐近线的距离;
32(2)若 ,求直线 的方程;
(3)若 ,其中 、 两点均在 轴上方,且分别位于双曲线的左、右两支,求四边形
的面积的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) ;
(3) , .
【考点】双曲线与平面向量
【专题】方程思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解
【分析】(1)由已知结合点到直线的距离公式即可直接求解;
(2)先设直线 的方程,联立直线与双曲线方程,结合方程的根与系数关系可求;
(3)由对称性得,四边形 为平行四边形,且面积为四边形 面积的2倍,先设 , ,
直线 程为 ,直线 方程 ,结合弦长公式求出 ,及平行线 与 之间的
距离 ,进而表示出四边形 的面积,再由函数的单调性即可求解.
【解答】解:(1)由题,右焦点 ,
渐近线方程为 ,
因此焦点 到渐近线的距离为 ;
(2)显然,直线 不与 轴重合,设直线 方程为 ,
由 ,得 ,
联立方程 ,得 ,
33其中,△ 恒成立, , ,
代入 ,消元得 , ,
即 ,解得 ,
所以,直线 的方程为 ;
(3)延长 交双曲线于点 ,延长 交双曲线于点 .则由对称性得,四边形 为平行四边形,
且面积为四边形 面积的2倍,
由题,设 , ,直线 程为 ,直线 方程 ,
由第(2)问,易得 ,
因为 ,得 ,即 ,因而 ,
平行线 与 之间的距离为 ,
因此, ,
令 ,则 ,
故 ,
得 在 上是严格增函数,
故 (等号当且仅当 时成立)
所以,四边形 面积的取值范围为 , .
【点评】本题主要考查了双曲线的性质及直线与双曲线位置关系的应用,属于中档题.
3424.(2024•濮阳模拟)已知双曲线 分别是 的左、右焦点.若 的离心
率 ,且点 在 上.
(1)求 的方程.
(2)若过点 的直线 与 的左、右两支分别交于 , 两点(不同于双曲线的顶点),问:
是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【考点】双曲线的定点及定值问题
【专题】综合题;对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑推理;数学运算
【分析】(1)由题意,根据题目所给信息、离心率公式以及 , , 之间的关系,列出等式求出 和
的值,进而可得 的方程;
(2)设出直线 的方程,将直线 的方程与双曲线方程联立,将 和 用坐标表示出来,利用韦
达定理将 表述出来,再进行化简求解即可.
【解答】解:(1)不妨设双曲线 的半焦距为 ,
因为双曲线 的离心率 ,且点 在 上,
所以 ,解得 ,
则 的方程为 ;
(2) 为定值,理由如下:
由(1)知 ,
35不妨设直线 的方程为 , , , , ,
联立 ,消去 并整理得 ,
此时 ,
因为 ,
所以 ,
同理得 ,
因为直线 过点 且与 的左、右两支分别交于 , 两点,
所以 , 两点在 轴同侧,
此时 ,
即 ,
解得 ,
则
.
36故 ,为定值.
【点评】本题考查双曲线的方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中
档题.
25.(2024•青岛模拟)在平面内,若直线 将多边形分为两部分,多边形在 两侧的顶点到直线 的距离
之和相等,则称 为多边形的一条“等线”,已知 为坐标原点,双曲线 的左,
右焦点分别为 , , 的离心率为2.点 为 右支上一动点,直线 与曲线 相切于点 ,且与
的渐近线交于 , 两点.当 轴时,直线 为△ 的等线.
(1)求 的方程;
(2)若 是四边形 的等线,求四边形 的面积;
(3)设 ,点 的轨迹为曲线 ,证明: 在点 处的切线 为△ 的等线.
【答案】(1) ;
(2)12;
(3)证明见解答.
【考点】双曲线相关动点轨迹
【专题】计算题;转化思想;圆锥曲线的定义、性质与方程;综合法;数学运算
【分析】(1)求出点 , , 的坐标,由直线 为△ 的等线及双曲线的性质可求出 , 的
值,从而可得 的方程;
(2)切线 ,代入 的方程,可得关于 的方程,由△ ,可得关于 的方程,表示
出 ,进一步可得 的方程为 ,求出点 , 的横纵坐标,结合面积公式求解即可;
(3)表示出切线 的方程,易知 与 在 的右侧, 在 的左侧,分别记 , , 到 的距离为
, , ,利用点到直线的距离公式推出 ,即可得证.
37【解答】解:(1)由题意知 , , ,显然点 在直线 的上方,
因为直线 为△ 的等线,所以 , , ,
解得 ,
所以 的方程为 ;
(2)设 , ,切线 ,代入 ,
得 ,
所以△ ,
该式可以看作关于 的一元二次方程 ,
所以 ,即 方程为 ,
当 斜率不存在时,也成立,
渐近线方程为 ,不妨设 在 上方,
联立得 , ,
故 ,
所以 是线段 的中点,
因为 , 到过 的直线距离相等,则过 点的等线必满足: , 到该等线距离相等且分居两侧,
所以该等线必过点 ,即 的方程为 ,
由 ,解得: ,
38所以 ,
所以 ,
所以 ,所以 ;
(3)证明:设 ,由 ,所以 , ,
故曲线 的方程为 ,
由 知切线 为 ,即 ,即 ,
易知 与 在 的右侧, 在 的左侧,分别记 , , 到 的距离为 , , ,
由(2)知 , ,
所以 ,
由 得 ,
,
因为 ,
所以直线 为△ 的等线.
【点评】本题主要考查双曲线的性质及标准方程,直线与双曲线的综合,考查运算求解能力,属于难题.
39考点卡片
1.双曲线的定义
【知识点的认识】
双曲线(Hyperbola)是指与平面上到两个定点的距离之差的绝对值为定值的点的轨迹,也可以定义为到
定点与定直线的距离之比是一个大于1的常数的点之轨迹.双曲线是圆锥曲线的一种,即圆锥面与平面
的交截线.双曲线在一定的仿射变换下,也可以看成反比例函数.两个定点F1,F2叫做双曲线的焦点
(focus),定直线是双曲线的准线,常数e是双曲线的离心率.
标准方程
① (a,b>0),表示焦点在x轴上的双曲线;
② (a,b>0),表示焦点在y轴上的双曲线.
性质
这里的性质以 (a,b>0)为例讲解:
①焦点为(±c,0),其中c2=a2+b2;②准线方程为:x=± ;③离心率e= >1;④渐近线:y=±
x;⑤焦半径公式:左焦半径:r=|ex+a|,右焦半径:r=|ex﹣a|.
【解题方法点拨】
例1:双曲线 ﹣ =1的渐近线方程为
解:由 ﹣ =0可得y=±2x,即双曲线 ﹣ =1的渐近线方程是y=±2x.
故答案为:y=±2x.
这个小题主要考察了对渐近线的理解,如果实在记不住,可以把那个等号后面的 1看成是0,然后因式
分解得到的两个式子就是它的渐近线.
例2:已知双曲线的一条渐近线方程是x﹣2y=0,且过点P(4,3),求双曲线的标准方程
40解:根据题意,双曲线的一条渐近线方程为x﹣2y=0,
设双曲线方程为 ﹣y2= ( ≠0),
λ λ
∵双曲线过点P(4,3),
∴ ﹣32= ,即 =﹣5.
λ λ
∴所求双曲线方程为 ﹣y2=﹣5,
即: ﹣ =1.
一般来说,这是解答题的第一问,常常是根据一些性质求出函数的表达式来,关键是找到 a、b、c三者
中的两者,最后还要判断它的焦点在x轴还是y轴,知道这些参数后用待定系数法就可以直接写出函数的
表达式了.
【命题方向】
这里面的两个例题是最基本的,必须要掌握,由于双曲线一般是在倒数第二个解答题出现,难度一般也
是相当大的,在这里可以有所取舍,对于基础一般的同学来说,尽量的把这些基础的分拿到才是最重要
的,对于还剩下的部分,尽量多写.
2.双曲线的几何特征
【知识点的认识】
双曲线的标准方程及几何性质
标准方程
(a>0,b>0) (a>0,b>0)
图形
焦点 F (﹣c,0),F ( c,0) F (0,﹣c),F (0,c)
1 2 1 2
焦距 |F F |=2c |F F |=2c
1 2 1 2
范围 |x|≥a,y R |y|≥a,x R
对称 ∈关于x轴,y轴和原点对称 ∈
41顶点 (﹣a,0).(a,0) (0,﹣a)(0,a)
性
轴 实轴长2a,虚轴长2b
离心率
e= (e>1)
准线
x=± y=±
渐近线
质
± =0 ± =0
3.双曲线的离心率
【知识点的认识】
双曲线的标准方程及几何性质
标准方程
(a>0,b>0) (a>0,b>0)
图形
焦点 F (﹣c,0),F ( c,0) F (0,﹣c),F (0,c)
1 2 1 2
焦距 |F F |=2c |F F |=2c
1 2 1 2
范围 |x|≥a,y R |y|≥a,x R
对称 ∈关于x轴,y轴和原点对称 ∈
顶点 (﹣a,0).(a,0) (0,﹣a)(0,a)
性
轴 实轴长2a,虚轴长2b
离心率
e= (e>1)
准线
x=± y=±
渐近线
质
± =0 ± =0
4.求双曲线的离心率
【知识点的认识】
双曲线的离心率e是 ,其中 是焦距的一半.
42【解题方法点拨】
1.计算离心率:利用公式 计算离心率.
2.求解参数:从双曲线方程中提取参数.
【命题方向】
﹣给定双曲线的参数,求离心率.
﹣根据离心率计算双曲线的标准方程.
5.由双曲线的离心率求解方程或参数
【知识点的认识】
已知离心率e,可以求解c和a,从而得到双曲线的标准方程.
【解题方法点拨】
1.计算a和b:由e和c计算参数.
2.代入方程:得到双曲线的标准方程.
【命题方向】
﹣给定离心率,求解双曲线的方程或参数.
﹣利用离心率计算标准方程.
6.双曲线的其他性质
【知识点的认识】
双曲线标准方程的两种形式:
(1) (a>0,b>0),焦点在x轴上,焦点坐标为F(±c,0),焦距|F F |=2c;
1 2
(2) (a>0,b>0),焦点在y轴上,焦点坐标为F(0,±c),焦距|F F |=2c.
1 2
两种形式相同点:形状、大小相同;都有a>0,b>0;c2=b2+a2
两种形式不同点:位置不同;焦点坐标不同.
标准方程
(a>0,b>0) (a>0,b>0)
中心在原点,焦点在x轴上 中心在原点,焦点在y轴上
顶点 (a,0)和(﹣a,0) (0,a)和(0,﹣a)
43对称轴 x轴、y轴,实轴长2a,虚轴长 x轴、y轴,实轴长2a,虚轴长2b
2b
焦点在实轴上
焦点在实轴上
焦点 F (﹣c,0),F (c,0) F (0,﹣c),F (0,c)
1 2 1 2
焦距 |F F |=2c(c>0) |F F |=2c(c>0)
1 2 1 2
c2=a2+b2 c2=a2+b2
离心率
e= (e>1) e= (e>1)
渐近线
即y=± x 即y=± x
准线
x=± y=±
7.双曲线相关动点轨迹
【知识点的认识】
动点轨迹是指在双曲线上的点的运动轨迹.可以通过方程描述动点的位置变化.
【解题方法点拨】
1.确定轨迹方程:根据动点的位置变化描述轨迹.
2.分析性质:分析动点轨迹的几何性质.
【命题方向】
﹣给定动点的条件,描述双曲线上的轨迹.
﹣分析轨迹方程及其性质.
8.直线与双曲线的位置关系及公共点个数
【知识点的认识】
直线与双曲线的交点数量取决于它们的方程.可以通过联立方程求解交点数量.
【解题方法点拨】
1.联立方程:将直线方程和双曲线方程联立.
2.求解交点:通过解方程得到交点的数量.
【命题方向】
44﹣给定直线方程和双曲线方程,求交点数量.
﹣分析直线与双曲线的交点情况.
9.双曲线与平面向量
【知识点的认识】
双曲线与平面向量的关系涉及到向量在双曲线方程中的应用,如切线和法线的计算.
【解题方法点拨】
1.向量计算:利用向量计算双曲线上的切线和法线.
2.应用方程:将向量应用到双曲线的方程中.
【命题方向】
﹣给定向量,计算双曲线上的相关向量性质.
﹣利用向量分析双曲线的性质.
10.双曲线的定点及定值问题
【知识点的认识】
定点问题指的是在双曲线上或双曲线的相关几何位置上找定点,定值问题指的是求双曲线上的定值.
【解题方法点拨】
1.找定点:确定双曲线上的定点.
2.计算定值:通过双曲线方程计算相关值.
【命题方向】
﹣给定双曲线条件,求定点或定值问题.
﹣分析定点和定值的几何意义及计算方法.
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/11/4 18:50:18;用户:组卷36;邮箱:zyb036@xyh.com;学号:41418999
45