文档文本内容
10.2 双曲线
考点清单
学生用书P84 知识结构化 考点清单化
考点一 双曲线的定义和标准方程
1.双曲线的定义
双曲线的定义用符号表示为 MF MF a 其中 a
| | 1|-| 2| | =2 ꎬ 2
F F .
<| 1 2|
当 MF MF a a F F 时 轨迹为焦点F 所在一
| 1|-| 2|=2 (2 <| 1 2|) ꎬ 2
侧的双曲线的一支
ꎻ
当 MF MF a a F F 时 轨迹为焦点F 所在一
| 1|-| 2|=-2 (2 <| 1 2|) ꎬ 1
侧的双曲线的一支
ꎻ
当 a F F 时 轨迹是分别以F F 为端点的两条射线
2 =| 1 2| ꎬ 1、 2 ꎻ
当 a F F 时 动点轨迹不存在.
2 >| 1 2| ꎬ
2.双曲线的标准方程
x2 y2
焦点在x轴上 a b
(1) :a2 -b2 =1( >0ꎬ >0)ꎻ
y2 x2
焦点在y轴上 a b .
(2) :a2 -b2 =1( >0ꎬ >0)
3.双曲线的一般方程 mx2 ny2 mn .
: + =1( <0)
考点二 双曲线的几何性质
焦点
x轴 y轴
位置
图形
范围 x aꎬy R y aꎬx R
| |≥ ∈ | |≥ ∈
焦点 F( cꎬ )ꎬF(cꎬ ) F( ꎬ c)ꎬF( ꎬc)
1 - 0 2 0 1 0 - 2 0
顶点 A( aꎬ )ꎬA(aꎬ ) A( ꎬ a)ꎬA( ꎬa)
1 - 0 2 0 1 0 - 2 0
对称性 关于x轴、y轴对称ꎬ关于原点对称
线段A A 叫做双曲线的实轴ꎬ它的长 AA aꎻ线段B B
实、虚 1 2 | 1 2|=2 1 2 叫做双曲线的虚轴ꎬ它的长 B B b(a叫做双曲线的
轴长 | 1 2|=2
实半轴长ꎬb叫做双曲线的虚半轴长)
年
焦距 焦距 F F 为 cꎬc是半焦距
高 | 1 2| 2
考
离心率 e
c b2
(e )
年 = a = 1+a2 >1
模
拟 渐近线 b a
y x y x
方程 =± a =± b
︵
教
师
用
书
︶
1 94
拓展 .通径:过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长
1
b2
为2 .
a
.焦点三角形的面积:P为双曲线上的点ꎬF ꎬF 为双曲线的两
2 1 2
b2
个焦点ꎬ且 F PF θꎬ则 F PF 的面积为 .
∠ 1 2= △ 1 2 θ
tan
2
.焦点到渐近线的距离为b.
3
.等轴双曲线
4
( )概念:实轴长和虚轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.
1
( )性质:双曲线的离心率e 两条渐近线互相垂直.
2 = 2⇔
( )一般方程:x2 y2 λ(λ ).
3 - = ≠0
.设PꎬAꎬB是双曲线上的三个不同的点ꎬ其中AꎬB关于原点
5
b2
对称ꎬ则直线PA与PB的斜率之积为 (适用于焦点在x轴
a2
上的双曲线).
.若P是双曲线右支上一点ꎬF 、F 分别为双曲线的左、右焦
6 1 2
点ꎬ则 PF a cꎬ PF c a.
| 1|min= + | 2|min= -
.同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于实轴的
7
b2
弦)ꎬ其长为2 ꎬ异支的弦中最短的为实轴ꎬ其长为 a.
a 2
x2 y2
.P是双曲线 (a ꎬb )右支上不同于实轴端点
8 a2 -b2 =1 >0 >0
的任意一点ꎬF 、F 分别为双曲线的左、右焦点ꎬI 为
1 2
PF F 内切圆的圆心ꎬ则圆心I的横坐标恒为定值a.
△ 1 2
.共轭双曲线的概念与性质:
9
( )它们有共同的渐近线ꎻ
1
( )它们的四个焦点共圆ꎻ
2
( )它们的离心率的倒数的平方和等于 .
3 1
题型方法
学生用书P85 题型经典 方法实用
一、有关双曲线定义和标准方程问题的解题策略 二、求双曲线的离心率的值(或取值范围)的方法
1.应用双曲线定义解题的主要方向 一是判断平面内与两定点 c2 a2 b2 b2
: 1.求a及b 或c 的值 由e2 + 求e.
有关的动点的轨迹是不是双曲线 二是利用定义讨论焦点三角 ( ) ꎬ =a2 = a2 =1+a2
ꎻ
形的周长 面积或双曲线的弦长 离心率等问题. 2.列出含有a b c的齐次方程 或不等式 借助b2 c2 a2 消
、 、 ꎬ ꎬ ( )ꎬ = -
2.求双曲线方程的方法 定义法 根据已知条件 若所求轨 去b 然后转化成关于e的方程 或不等式 求解.
:(1) : ꎬ ꎬ ( )
迹满足双曲线的定义 则利用双曲线的定义求出参数a b的 x2 y2
ꎬ ꎬ 例2 (2019课标 理ꎬ11ꎬ5分)设F为双曲线C
值 从而得到所求的轨迹方程 待定系数法 根据题目条件 (1) Ⅱ :a2 -b2 =
ꎬ ꎻ(2) :
确定焦点的位置 从而设出所求双曲线的标准方程 利用题目 a b 的右焦点 O为坐标原点 以OF为直径的圆与圆
ꎬ ꎬ 1( >0ꎬ >0) ꎬ ꎬ
条件构造关于a b的方程 组 解得a b的值 即可求得方程. x2 y2 a2 交于P Q两点.若 PQ OF 则C的离心率为
ꎬ ( )ꎬ ꎬ ꎬ + = ꎬ | |=| |ꎬ
例1 (2021湖南永州二模ꎬ15)已知 O 为坐标原点 双曲
(1) ꎬ ( )
线C
x2 y2
a b 的离心率为3 5 从双曲线C的右 A. 2 B. 3 C.2 D. 5
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >0)
5
ꎬ
已知双曲线C
x2 y2
a b 点P x y 是直线
焦点F引渐近线的垂线 垂足为A 若 AFO的面积为 则双
(2) :a2 -b2 =1( >0ꎬ >0)ꎬ ( 0ꎬ 0)
ꎬ ꎬ △ 5ꎬ
曲线C的方程为 . bx - ay +4 a =0 上任意一点 ꎬ 若圆 ( x - x 0) 2 +( y - y 0) 2 =1 与双曲线
C的右支没有公共点 则双曲线离心率的取值范围是
已知圆C x 2 y2 和圆C x 2 y2 动圆M ꎬ ( )
(2) 1:( +3) + =1 2:( -3) + =9ꎬ
同时与圆 C 及圆 C 相外切 则动圆圆心 M 的轨迹方程为 A.(1ꎬ2] B.(1ꎬ4]
1 2 ꎬ
. C.[2ꎬ+∞) D.[4ꎬ+∞)
解析 如图 连接 OP. PQ OF c PQ 过点
解析 (1) 因为双曲线C :a x2 2 - y b 2 2 =1( a >0ꎬ b >0) 的离心率为 ( c ) . ( P 1) ( c c ꎬ ) . ∵ | | = | | = ꎬ∴
ꎬ0 ∴ ꎬ
3 5 所以e2
b2
9 即 b a.又AF与渐近线y
b
x垂
2 2 2
( c ) 2 ( c ) 2 c2
ꎬ =1+a2 = ꎬ 5 =2 = a 又 OP a a2
5 5 ∵ | |= ꎬ∴ = + = ꎬ
bc 2 2 2
直 则 AF b 所以 AO c2 b2 a 因为 AFO ( c ) 2 c
ꎬ | | = = ꎬ | | = - = ꎬ △ e .故选 .
a2 + b2 ∴ a =2ꎬ∴ = a = 2 A
的面积为 所以 1 ab 解得a b 所以双曲线C
5ꎬ = 5ꎬ = 5ꎬ =2ꎬ
2
x2 y2
的方程为 .
- =1
5 4
定义法 设动圆M与圆C 及圆C 分别外切于点A和点
(2)( ) 1 2
B 根据两圆外切的充要条件 得 MC AC MA MC
ꎬ ꎬ | 1|-| 1|=| |ꎬ| 2|-
b
| BC 2|=| MB | . ∵ | MA |=| MB |ꎬ∴ | MC 1|-| AC 1|=| MC 2|-| BC 2|ꎬ (2) 由题意 ꎬ 双曲线C的一条渐近线方程为y = a x ꎬ 即bx - ay =
即 MC MC BC AC C C
| 2|-| 1|=| 2|-| 1|=3-1=2<6=| 1 2|ꎬ a
点M的轨迹是以点C C 为焦点 且实轴长 a 的双曲线 则直线bx ay a 与直线bx ay 的距离d 4
∴ 的左支 点M到C 的距 1 离 ꎬ 大 2 于点M ꎬ 到C 的距 2 离 =2 . 0ꎬ - +4 =0 - =0 = a2 b2 =
( 2 1 ) +
∴
y2
a =1ꎬ c =3 . ∴ b2 = c2 - a2 =8ꎬ∴ 动圆圆心M的轨迹方程为x2 - 4 c a ꎬ∵ 圆 ( x - x 0) 2 +( y - y 0) 2 =1 与双曲线C的右支没有公共点 ꎬ
=1( x ≤-1) . 则d 4 a 即e c 又e 故e的取值范围为
8 ≥1ꎬ∴ c ≥1ꎬ = a ≤4ꎬ >1ꎬ (1ꎬ
x2 y2 y2
答案 x2 x 故选
(1) - =1 (2) - =1( ≤-1) 4]ꎬ B.
5 4 8
答案 A B
(1) (2)
第
十
章
圆
锥
曲
线
1 95
五年 考点式编排 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
高考 题组式训练 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
2018—2022 —
2012 2017
考点一 双曲线的定义和标准方程 答案 D
学生用书P248
1.(2020 浙江ꎬ8ꎬ4 分ꎬ综合性)已知点 O
(0ꎬ0)ꎬ
A
(-2ꎬ0)ꎬ
2.(2020天津ꎬ7ꎬ5分ꎬ综合性)设双曲线C的方程为
a
x2
2 -
y
b
2
2 =1
B .设点P满足 PA PB 且P为函数y x2
(2ꎬ0) | |-| |=2ꎬ =3 4- a b 过抛物线y2 x的焦点和点 b 的直线为l.若
图象上的点 则 OP ( >0ꎬ >0)ꎬ =4 (0ꎬ )
ꎬ | |= ( ) C的一条渐近线与l平行 另一条渐近线与l垂直 则双曲线C
ꎬ ꎬ
22 4 10 的方程为
A. B. ( )
2 5 x2 y2 y2
x2
A. - =1 B. - =1
C. 7 D. 10 4 4 4
x2
y2 x2 y2
C. - =1 D. - =1
4
答案 D
x2
3.(2019课标 文ꎬ10ꎬ5分ꎬ综合性)已知F是双曲线C
Ⅲ : -
4
y2
的一个焦点 点 P 在 C 上 O 为坐标原点.若 OP
=1 ꎬ ꎬ | | =
5
OF 则 OPF的面积为
| |ꎬ △ ( )
3 5 7 9
A. B. C. D.
2 2 2 2
4.(
答
20
案
15 天
B
津 ꎬ6ꎬ5分ꎬ综合性)已知双曲线
x2 y2
a b
则x
1+
x
2=
k2 1
k
-
2
2 k 1 m ꎬx
1
x
2=
4 1 k2 1+
k
m
2
2 - k 1 m +16 ꎬ
a2 -b2 =1( >0ꎬ > 1-16
( )
1-16
( )
0) 的一条渐近线过点 (2ꎬ 3)ꎬ 且双曲线的一个焦点在抛物线
则
|
TA
|= 1+
k2
1
x
1- 2
1 ꎬ
|
TB
|= 1+
k2
1
x
2- 2
1 ꎬ
y2 x的准线上 则双曲线的方程为 所以 TA TB
=4 7 ꎬ ( ) | | | |=
x2 y2 x2 y2 ( )( ) (m2 )( k2)
A. 21 - 28 =1 B. 28 - 21 =1
(
1+
k2
1
) x
1- 2
1 x
2- 2
1
=
+
k
1
2 1
2
-16
1+ 1 .
x2 y2 x2 y2 ( )
C. 3 - 4 =1 D. 4 - 3 =1 设直线PQ的方程为y - m = k 2 x - 2 1 ꎬ
答案 D
5 y . 2 (202 的 0 课 两 标 个 Ⅰ 焦 文 点 ꎬ1 O 1ꎬ 为 5 坐 分 标 ꎬ综 原 合 点 性 点 )设 P F 在 1ꎬ C F 2 上 是 且 双曲 OP 线C : x 则 2 - 同 因 理 为 得 TA | TP | TB | TQ |= TP
(m
2
+ k 1 T 2 2 2 Q -
)
1
(
ꎬ 6 1+
k2
2
)
ꎬ
=1 ꎬ ꎬ | |=2ꎬ | | | |=| | | |
3 (m2 )( k2) (m2 )( k2)
PF F 的面积为 所以 +12 1+ 1 +12 1+ 2 ꎬ
△ 1 2 ( ) k2 = k2
1-16 2-16
7 5 k2 k2
A. 答 2 案 B B.3 C. 2 D.2 所
即
以
直线
k 1 2 1 + -
A
1
B
1 6 =
的
k 1
斜
2 2 + -
率
1 2 6
与
ꎬ即
直
k
线
2 1=
P
k
Q
2 2 ꎬ
的
由
斜
题
率
意
之
知
和
k 1
为
≠ k 2
.
ꎬ所以k 1+ k 2=0 ꎬ
6.(2021新高考 ꎬ21ꎬ12分ꎬ综合性)在平面直角坐标系xOy
0
Ⅰ
考点二 双曲线的几何性质
中 已知点 F F 点 M 满足 MF 学生用书P249
M ꎬ F .记 1 M (- 的轨 1 迹 7ꎬ 为 0) C ꎬ . 2( 17ꎬ0)ꎬ | 1 |- 1.(2015安徽ꎬ4ꎬ5分ꎬ基础性)下列双曲线中 焦点在y轴上且
|
求
2|=
C
2
的方程 渐近线方程为y x的是
ꎬ
(1) ꎻ =±2 ( )
y2 x2
设点T在直线x 1 上 过T的两条直线分别交C于A B x2 y2
(2) = ꎬ ꎬ A. - =1 B. - =1
2 4 4
两点和P Q两点 且 TA TB TP TQ 求直线AB的 y2 x2
ꎬ ꎬ | || |=| || |ꎬ x2 y2
斜率与直线PQ的斜率之和. C. - =1 D. - =1
4 4
答案 C
解析 ( )由题意知 F F ꎬ因为 MF MF
1 | 1 2|=2 17 | 1|-| 2|=2 x2 y2
F F ꎬ所以结合双曲线定义知ꎬ点M的轨迹C是以 2.(2020课标 理ꎬ11ꎬ5分ꎬ综合性)设双曲线C a
<| 1 2|=2 17 Ⅲ :a2 -b2 =1(
F 、F 为焦点的双曲线的右支.
1 2 b 的左 右焦点分别为F F 离心率为 .P是C上一
设其方程为 a x2 2 - y b 2 2 =1 (a >0 ꎬb >0 ꎬx ≥ a)ꎬ 点 >0 ꎬ ꎬ 且 >0 F ) 1 P ⊥ F 、 2 P.若 △ PF 1 F 2 的面 1ꎬ 积 2 为 ꎬ 4ꎬ 则a = 5 ( )
则 a ꎬ c ꎬ解得a ꎬc ꎬ A.1 B.2 C.4 D.8
2 =2 2 =2 17 =1 = 17 答案 A
则b2 = c2 - a2 = ( 17 )2 -1 2 =16 ꎬ 3.(2020 课标 ꎬ文9ꎬ理8ꎬ5分ꎬ综合性)设O为坐标原点 直
y2 Ⅱ ꎬ
所以M的轨迹C的方程为x2 (x ). x2 y2
- =1 ≥1 线x a与双曲线C a b 的两条渐近线分别
年 16 = :a2 -b2 =1( >0ꎬ >0)
( ) ( )
高
( )如图ꎬ设T 1 ꎬm ꎬ直线AB的方程为y m k x 1 ꎬ 交于D E两点.若 ODE的面积为 则C的焦距的最小值为
考 2 - = 1 - ꎬ △ 8ꎬ
2 2
年 ì ïy k ( x 1 ) mꎬ ( )
模 ï = 1 - + A.4 B.8 C.16 D.32
拟 由í ï y2 2 得( 16- k2 1 )x2 + (k2 1-2 k 1 m)x - 1 k2 1+ k 1 m - 答案 B
î
ïx2
-
16
=1
(x
≥1
)ꎬ 4
4.(2019课标
Ⅲ
理ꎬ10ꎬ5分ꎬ综合性)双曲线C
:
x2
-
y2
=1
的右
m2 ꎬ设A(x ꎬy )ꎬB(x ꎬy )ꎬ 4 2
-16=0 1 1 2 2 焦点为F 点P在C的一条渐近线上 O为坐标原点.若 PO
︵ ꎬ ꎬ | |=
教 PF 则 PFO的面积为
| |ꎬ △ ( )
师
用 3 2 3 2
书 A. B. C.2 2 D.3 2
4 2
︶ 答案 A
1 96
x2 FA 则双曲线的离心率是 .
5.(2013浙江ꎬ9ꎬ5分ꎬ综合性)如图 F F 是椭圆C y2 =3| |ꎬ
ꎬ 1ꎬ 2 1: + =
4 答案 3 6
与双曲线C 的公共焦点 A B分别是C C 在第二 四象限
1 2 ꎬ ꎬ 1ꎬ 2 、 4
的公共点.若四边形AF
1
BF
2
为矩形
ꎬ
则C
2
的离心率是
( ) 8.(2021新高考 ꎬ13ꎬ5分ꎬ基础性)已知双曲线C
x2 y2
Ⅱ :a2 -b2 =1
a b 离心率 e 则双曲线 C 的渐近线方
( > 0ꎬ > 0)ꎬ = 2ꎬ
程为 .
答案 y x
=± 3
x2
9.(2021全国乙理ꎬ13ꎬ5分ꎬ基础性)已知双曲线C y2
:m- =1
m 的一条渐近线为 x my 则C的焦距为 .
( >0) 3 + =0ꎬ
答案
4
3 6 x2
A. 2 B. 3 C. D. 10.(2020课标 理ꎬ15ꎬ5分ꎬ综合性)已知F为双曲线C
2 2 Ⅰ :a2 -
答案 D
y2
6.(2022全国甲文ꎬ15ꎬ5分ꎬ创新性)记双曲线C
x2 y2
a b2 =1(
a
>0ꎬ
b
>0)
的右焦点
ꎬ
A为C的右顶点
ꎬ
B为C上的点
ꎬ
:a2 -b2 =1(
且BF 垂直于 x 轴.若 AB 的斜率为 则 C 的离心率
b 的离心率为e 写出满足条件 直线y x与C无公共 3ꎬ
>0ꎬ >0) ꎬ “ =2 为 .
点 的e的一个值 .
” 答案
2
答案 (答案不唯一ꎬ在( ꎬ ]范围内取值均可)
2 1 5 11.(2020北京ꎬ12ꎬ5分ꎬ综合性)已知双曲线C x2 y2 则
x2 y2 : - =1ꎬ
7.(2022浙江ꎬ16ꎬ4分ꎬ综合性)已知双曲线 a b 6 3
a2 -b2 =1( >0ꎬ C的右焦点的坐标为 C 的焦点到其渐近线的距离
ꎻ
b 是 .
的左焦点为 F 过 F 且斜率为 的直线交双曲线于点 A
>0) ꎬ a
4 答案 ( ꎬ )ꎻ
x y 交双曲线的渐近线于点B x y 且x x .若 FB 3 0 3
( 1ꎬ 1)ꎬ ( 2ꎬ 2) 1<0< 2 | |
第
十
章
圆
锥
曲
线
1 97
三年 考点基础练 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
模拟 综合提升练 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
2020—2022
A组 考点基础题组 学生用书P250
考点一 双曲线的定义和标准方程 x2 y2 x2 y2
x x
C. - =1( <0) D. - =1( >0)
1.(2022长沙雅礼中学第七次月考ꎬ7)右图上半部分为一个油 3 5 3 5
答案 A
桃园 每年油桃成熟时 园主都需要雇佣人工采摘 并沿两条路
ꎬ ꎬ ꎬ 3.(2022百师联盟二轮复习联考一(新高考河北卷)ꎬ14)焦点
径将采摘好的油桃迅速地运送到水果集散地C处销售.路径
x2 y2
先集中到A处 再沿公路AC运送 路径 先集中到B处 再 在x轴上的双曲线C与双曲线 有共同的渐近线 且
1: ꎬ ꎻ 2: ꎬ - =1 ꎬ
沿公路BC运送.园主在果园中画定了一条界线 使得从该界线 4 9
ꎬ C的焦点到一条渐近线的距离为 则双曲线 C 的方程
上的点出发 按这两种路径运送油桃至C处所走路程一样远. 3 2ꎬ
ꎬ 为 .
已知AC BC 若这条界线是曲线E的一部分 则
曲线E为
=3 kmꎬ =4 kmꎬ ꎬ
答案
x2 y2
( ) - =1
8 18
考点二 双曲线的几何性质
y2 x2
1.(2022山东临沂二模ꎬ4)已知双曲线C a b
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >
的焦距为 实轴长为 则C的渐近线方程为
0) 4 5ꎬ 4ꎬ ( )
y x y x
A. =±2 B. =± 5
y 1 x y 5x
圆 椭圆 双曲线 抛物线 C. =± D. =±
A. B. C. D. 2 5
答案 C 答案 C
2.(2020山东百师联盟测试五ꎬ5)已知圆C 1:( x -4) 2 + y2 =25ꎬ 2.(2022湖南三湘名校联盟联考ꎬ6)已知 F 1ꎬ F 2 是双曲线 C :
圆C x 2 y2 动圆M与C C 都外切 则动圆圆心M
x2 y2
a b 的两个焦点 C的离心率为 点P x
的轨
2
迹
:(
方
+
程
4)
为
+ =1ꎬ 1ꎬ 2 ꎬ a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) ꎬ 5ꎬ ( 0ꎬ
( )
x2 y2 x x2 y2 x y 0) 在C上 ꎬ P→F 1 P→F 2<0ꎬ 则x 0 的取值范围是 ( )
A. - =1( ≤-2) B. - =1( ≥2) a a
4 12 4 12 A.(-3 ꎬ3 )
a a a a
B.(-3 ꎬ- ]∪( ꎬ3 ) F MF 1 MF MF 则此双曲线的渐近线方
( ) cos∠ 1 2= ꎬ| 1| =2| 2|ꎬ
7 a 7 a 4
C. - ꎬ 程为
5 5 ( )
( ] [ )
7 a a a 7 a y x y 3x
D. - ꎬ- ∪ ꎬ A. =± 3 B. =±
5 5 3
答案 D y x y x
C. =± D. =±2
3.(2022江苏苏州常熟抽测二ꎬ7)已知圆x2 y2 r2 r 过双 答案 A
+ = ( >0)
曲线
x2 y2
a b 的右焦点F 且圆与双曲线的渐近 5.(2021河北二轮复习联考(一)ꎬ6)已知双曲线C
x2 y2
a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) ꎬ : -b2 =1
2
线在第一 四象限的交点分别为A B 若四边形OAFB为菱形
、 、 ꎬ ꎬ b 的离心率为e 若e 则C的焦点到一条渐
则双曲线的离心率为 ( >0) ꎬ ∈( 5ꎬ 10)ꎬ
( ) 近线的距离的取值范围为
( )
A. 2 B.2 C.2 2 D.4
答案 B A.(1ꎬ3 2) B.( 2ꎬ+∞)
x2 y2 C.(2 2ꎬ3 2) D.( 2ꎬ3 2)
4.(2020湖南长沙明德中学月考ꎬ10)已知双曲线 a 答案 C
a2 -b2 =1(
b 的左 右焦点分别为F F M 为双曲线上一点 若
>0ꎬ >0) ꎬ 1ꎬ 2ꎬ ꎬ
年
高
考
年
模
拟
︵
教
师
用
书
︶
1 98
B组 综合应用题组 学生用书P251
50分钟 60分
一、单项选择题(每小题5分ꎬ共20分) 答案 C
1.(2022华大新高考联盟3月教学质量测评ꎬ8)已知双曲线C 二、多项选择题(每小题5分ꎬ共10分)
:
x2 y2 5.(2022 福建龙岩一模ꎬ11)下图为陕西博物馆收藏的国
a b 的左 右焦点分别为F F 点M N均在
a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) 、 1ꎬ 2ꎬ ꎬ 宝 唐金筐宝钿团花纹金杯 杯身曲线内收 巧夺天工 是唐
——— ꎬ ꎬ ꎬ
双曲线C的右支上 其中点M在第一象限 M N F 三点共线 代金银细作的典范.该杯的主体部分可以近似看作是双曲线
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ 2 ꎬ
x2 y2
且 MF F 1 若 MF N MNF 则双曲线 C 的渐 C a b 的右支与直线x y y 围成
cos∠ 2 1=- ꎬ ∠ 1 =∠ 1ꎬ :a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) =0ꎬ =4ꎬ =-2
4
近线方程为 的曲边四边形ABMN绕y轴旋转一周得到的几何体 若该金杯
( ) ꎬ
y x y x
A. =± 5 B. =± 主体部分的上口外直径为10 3 下底外直径为2 39 双曲线
ꎬ ꎬ
C. y =± 3 x D. y =± 2 x 3 3
答案 C C与坐标轴交于D ꎬ E ꎬ 则 ( )
2.(2022 重庆巴蜀中学 3 月适应性月考(八)ꎬ8)已知点
( x y )( x y )
A B 若曲线 a b
(- 3ꎬ0)ꎬ ( 3ꎬ0)ꎬ a + b a - b =0( >0ꎬ >
上存在点P满足 PA PB 则下列选项一定正确的是
0) | |-| |=2ꎬ
( )
b a b a
A. < +1 B. > 2
b a b a
C. > +1 D. < 2
答案 D
3.(2022湖南衡阳八中开学考ꎬ7)已知F
1(-
c
ꎬ0)、
F
2(
c
ꎬ0)
是
双曲线C的方程为
x2 y2
x2 y2 A. - =1
双曲线C a b 的左 右焦点 F 关于双曲线 3 9
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) 、 ꎬ 1 y2
双曲线 x2 与双曲线C共渐近线
的一条渐近线的对称点为P
ꎬ
且点P在抛物线y2
=4
cx上
ꎬ
则双 B.
3
- =1
曲线的离心率为 存在一点 使过该点的任意直线与双曲线C有两个交点
( ) C. ꎬ
存在无数个点 使它与D E两点的连线的斜率之积为
D. ꎬ ꎬ 3
A. 2+1 B.2 答案 ABD
5+1 x2 y2
C. 5 D. 6.(2022山东烟台、德州一模ꎬ12)已知双曲线 C
2 : - =1ꎬ
答案 D 4 5
F F 为C的左 右焦点 则
x2 y2 1ꎬ 2 、 ꎬ ( )
4.(2021百校大联考(六)ꎬ8)若双曲线
a2 -b2 =1
的离心率等
双曲线
x2 y2
m 和C的离心率相等
A. m- m=1( >0)
4+ 5+
于 10 ꎬ 则该双曲线的渐近线方程为 ( ) B. 若P为C上一点 ꎬ 且 ∠ F 1 PF 2=90 ° ꎬ 则 △ F 1 PF 2 的周长为 6+
3
2 14
y x y 1 x
A. =±3 B. =± 若直线y tx 与C没有公共点 则t 6或t 6
2 C. = -1 ꎬ <- >
2 2
y 1 x y x
C. =± D. =±2 在C的左 右两支上分别存在点M N 使得 F→M F→N
3 D. 、 ꎬ ꎬ 4 1 = 1
答案 BC t2 kt
k2x x k(t )(x x ) (t )2 k2 -4 k(t )-2
三、填空题(共5分) = 1 2+ +2 1+ 2 + +2 = k2 + +2 k2 +
-1 -1
x2 y2 (t )2
7.(2022广东汕头一模ꎬ15)已知双曲线C l l 为 - +2
:a2 -b2 =1ꎬ 1ꎬ 2 (t )2 - (t +2 )2 ꎬ所以 t +2 (y 1+2 )(y 2+2 ) k2 -1
C的两条渐近线 过C的右焦点F作l 的垂线 垂足为A 且该 +2 = k2 t = x x = t2 =
ꎬ 1 ꎬ ꎬ -1 1 2 -4
垂线交 l 于点 B 若→BA →AF 则双曲线 C 的离心率 e
k2
-1
2
.
ꎬ = 3 ꎬ
-
(t
+2
)2
-
(t
+2
)
(t )ꎬ故t tꎬ即t ꎬ所以点P的坐
= t2
-4
= t
-2
+2≠0 =2- =1
答案 2 6 标为( ꎬ ).
0 1
3 x2 y2
四、解答题(共25分) 9.(2022八省八校联考二ꎬ21)已知双曲线Γ a
:a2 -b2 =1( >0ꎬ
8.(2022济南一模ꎬ21)在平面直角坐标系 xOy 中 双曲线 C
ꎬ : b 过点P 且Γ的渐近线方程为y x.
y2 x2 >0) ( 3ꎬ 6)ꎬ =± 3
a2 -b2 =1(
a
>0ꎬ
b
>0)
的离心率为
2ꎬ
实轴长为
4
.
(1)
求Γ的方程
ꎻ
如图 过原点O作互相垂直的直线l l 分别交双曲线于
(1) 求C的方程 ꎻ ( A 2 B ) 两点 ꎬ 和C D两点 A D在x轴同侧 请 1ꎬ 从 2 两个问题中
如图 点A为双曲线的下顶点 直线l过点P t 且垂直 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ①②
(2) ꎬ ꎬ (0ꎬ ) 任选一个作答.如果多选 则按所选的第一个计分.
于y轴 P位于原点与上顶点之间 过P的直线交C于G H ꎬ
( )ꎬ ꎬ 求四边形ACBD面积的取值范围
两点 直线AG AH分别与l交于M N两点 若O A N M四点 ① ꎻ
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ 设直线AD与两渐近线分别交于M N两点 是否存在直线
共圆 求点P的坐标. ② ꎬ ꎬ
ꎬ AD 使M N为线段AD的三等分点 若存在 求出直线AD的
ꎬ ꎬ ? ꎬ
方程 若不存在 请说明理由.
ꎻ ꎬ
解析 ( )因为实轴长为 ꎬ所以 a ꎬa ꎬ又 c ꎬ所 解析 ( )由题意有 b ꎬb a ꎬ
1 4 2 =4 =2 a = 2 1 a = 3 = 3 ①
以c
=2 2
ꎬ则b2
=
c2
-
a2
=4
ꎬ故C的方程为 y2
-
x2
=1
. 将点P(
3
ꎬ
6
)代入双曲线方程得
a
3
2 -b
6
2 =1②
ꎬ
4 4
(
2
)由OꎬAꎬNꎬM四点共圆可知ꎬ
∠
ANM
+∠
AOM
=π
ꎬ
联立 解得
{a2
=1
ꎬ
故Γ的方程为x2
y2
.
又 MOP AOM ꎬ所以 ANM MOPꎬ ①② b2 ꎬ - =1
∠ +∠ =π ∠ =∠ =3 3
( )选 :易知直线l ꎬl 的斜率均存在且不为 ꎬ
故 ANM MOP 1 ꎬ 2 ① 1 2 0
tan∠ =tan∠ = OMP 设A(x ꎬy )ꎬB(x ꎬy )ꎬC(x ꎬy )ꎬD(x ꎬy )ꎬ直线l 的斜率为
tan∠ 1 1 2 2 3 3 4 4 1
即 k 1 ꎬ所以k k . kꎬ直线 l 的斜率为 1 ꎬl 的方程为 y kxꎬl 的方程为 y
- AN= k AN OM=1 2 - k 1 = 2
- OM
设G(x ꎬy )ꎬH(x ꎬy )ꎬM(x ꎬy ).
1 1 2 2 M M y =- 1 k x.
由题意可知 A( 0 ꎬ -2 )ꎬ则直线 AG:y = 1 x +2x -2 ꎬ直线 AH:y = {y kxꎬ
=
y
2 x +2x -2 .
1 由
x2 -
y2
=1 ꎬ
消去y整理得(
3-
k2)x2
-3=0
.直线l
1
与双曲线
3
因为 2 M在直线l上ꎬ所以y
M=
tꎬ代入直线AG的方程ꎬ可知x
M=
Γ交于两点ꎬ所以
3-
k2
≠0
且Δ
1=12
(
3-
k2)
>0
ꎬk2
<3
ꎬ
(t )x æ(t )x ö t(y )
y +2 1ꎬ故点 M 的坐标为 è ç y +2 1ꎬt ø ÷ꎬ所以 k OM=(t 1+ ) 2 x ꎬ x 1= 3 k2 ꎬx 2 =- 3 k2 ꎬ则 | AB | = 1+ k2 | x 1- x 2 | =
1+2 1+2 +2 1 3- 3-
又k k
y
2+2ꎬk k ꎬ 3
(
1+
k2)
.
AN= AH= x AN OM=1 2 k2
2 3-
则 y 2 x +2 t ( ( t y 1+ ) 2 x ) =1 ꎬ整理可得 t + t 2 = (y 1+2 x )( x y 2+2 ) ꎬ ì ï ï y =- 1 k xꎬ
2 +2 1 1 2 由í 消去y整理得( k2 )x2 k2 .
当直线GH的斜率不存在时ꎬ显然不符合题意ꎬ ï y2 3 -1 -3 =0
故直线GH的斜率存在ꎬ设直线GH:y = kx + tꎬ代入双曲线方程 î
ïx2
- 3 =1
ꎬ
第
y2 x2
ꎬ可得(k2 )x2 ktx t2 ꎬ
直线l
2
与双曲线Γ交于两点ꎬ所以
3
k2
-1≠0
且Δ
2=12
k2(
3
k2 十
章
- =1 -1 +2 + -4=0
4 4 ) ꎬk2 1 ꎬ
所以x 1+ x 2=k - 2 2 -
k
1
t
ꎬx 1 x 2=k
t2
2 - - 4 1 ꎬ x
-1 >0
3 k
>
2 3 ꎬx 3 k2 ꎬ则 CD ( 1 ) 2 x x
圆
锥 曲
又(y
1+2
)(y
2+2
)
=
(kx
1+
t
+2
)(kx
2+
t
+2
) 3=
3
k2
-1
4=-
3
k2
-1
| |= 1+ - k | 3- 4| 线
1 99
( k2) AD k2 (x x )2 x x k2
=2 3 1+ . | | = 1+ 1+ 2 -4 1 2 = 1+
3
k2
-1 4 k2m2 4 ( - m2 -3 ) ( 1+ k2)( 12 m2 -12 k2 +36 ) .
根据对称性可知四边形ACBD为菱形ꎬ其面积 ( k2)2 - k2 = ( k2)2
3- 3- 3-
S 四边形ACBD= 2 1 | AB | | CD | {y kx mꎬ ì ï ï x = m k ꎬ
联立 = + 解得í 3-
3
(
1+
k2)
3
(
1+
k2) (
1+
k2)2
y xꎬ ï m
=2
3-
k2
3
k2
-1
=6 (
3-
k2)(
3
k2
-1
) = 3
î
ïy
=
3
k
ꎬ
3-
(
1+
k2)2
1 . æ m mö
=6
16
k2
-3
(
1+
k2)2 =6
16
k2
∴
M 点的坐标为
è
ç
k
ꎬ 3
kø
÷ꎬ同理可得 N 点的坐标
( k2)2 -3 3- 3-
[ 1+ ) k2 为 æ ç - m ꎬ 3 mö ÷ꎬ
∵ 1 3 < k2 <3 ꎬk2 +2+k 1 2∈ 4 ꎬ1 3 6 ꎬ ( 1 1 + 6 k2)2 = k2 16 1 ∈ ( 3 ꎬ 4 ]ꎬ è 3+ k 3+ kø
则 ( 1 1 + 6 k k 2 2 )2 -3∈ ( 0 ꎬ 1 ]ꎬ ∴ S 四边形ACBD∈ [ 6 ꎬ +∞ ).
+2+k2
因 | M 为 N | M = ꎬN æ è ç 为 3 线 m - 段 k- A 3 - D m + k 的 ö ø ÷ 三 2 + 等 æ è ç 3 分 3 - m 点 k- ꎬ所 3 3 + m 以 k ö ø ÷ 2 AD = 12 ( ( M 3 1 N - + k k 2 ꎬ 2 ) ) 2 m2 .
选 :假设满足题意的直线AD存在. | |=3| |
易
②
知直线AD的斜率存在ꎬ设直线AD的方程为y kx mꎬA(x ꎬ 即
(
1+
k2)(
12
m2
-12
k2
+36
)
12
(
1+
k2)m2
ꎬ
{y kx mꎬ = + 1 ( 3- k2)2 =3 ( 3- k2)2
y
1
)ꎬD(x
2
ꎬy
2
)ꎬ联立
x2
=
-
y2 +
=1 ꎬ
消去y整理得(
3-
k2)x2
-2
kmx 整理
AB
得
C
k2
D
+
ꎬ
8 m
A
2
→
-
O
3=
D→
0
O
. ①
ꎬ即A→OD→O ꎬx x y y .
3 ∵ ⊥ ∴ ⊥ =0 1 2+ 1 2=0
-
m2
-3=0
ꎬ由题意知
3-
k2
≠0
且Δ
=4
k2m2
+4
(m2
+3
)(
3-
k2)
>
x
1
x
2+
y
1
y
2=
x
1
x
2+
(kx
1+
m)(kx
2+
m)
=
(
1+
k2)x
1
x
2+
km(x
1+
x
2
)
+
ꎬ解得k2 且k2 m2 . m2 km
0 ≠3 < +3 m2 ( k2)- -3 km 2 m2 ꎬ整理得 k2 m2 .
ì
ïx x 2
km
ꎬ
= 1+
3-
k2 +
3-
k2 + =0 -3 +2 -3=0 ②
ï 1+ 2= k2
由根与系数的关系得í 3- 联立 解得k2 9 ꎬ无解ꎬ故没有满足条件的直线AD.
ï ïx x - m2 -3ꎬ ①② =- 13
î 1 2= k2
3-
年
高
考
年
模
拟
︵
教
师
用
书
︶
2 00
一年 甄选情境素养 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
创新 专家独家命制 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
学生用书P254
1.(2022 53原创题)已知双曲线C
y2 x2
a b 的 x2 a2 ax ꎬ
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) = 2 0+ +2 2 0
一个焦点关于其中一条渐近线的对称点为 P (4ꎬ-3)ꎬ 若点 P | PF 2|= (x 0- 2 a)2 + y2 0 = 2 x2 0+ a2 -2 2 ax 0 ꎬ
恰在C上 则C的渐近线方程为 C的方程 故 PF PF ( x2 a2)2 a2x2 ( x2 a2)2 x2 a2ꎬ
ꎬ ꎬ | 1|| 2|= 2 0+ -8 0 = 2 0- =2 0-
为 . 又 PO 2 x2 y2 x2 a2ꎬ
| | = 0+ 0=2 0-
答案 y
=±
2
1 xꎻ y
5
2
-
2
x
0
2
=1
3
所
.(
以
20
|
2
P
2
O
5
|
2 =
3
|
原
PF
创
1|
题
)
|
已
PF
知
2|
双
.
曲线C
x2 y2
a b 的
2.(2022 53原创题)已知双曲线C
x2 y2
a b 的
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >0)
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >0)
两条渐近线分别为l l C上一点A 到l l 的距离之
顶点为A B P为C上一点且直线PA PB的斜率之积为 . 1ꎬ 2ꎬ (4ꎬ 3) 1ꎬ 2
ꎬ ꎬ ꎬ 1
求证 C为等轴双曲线 积为 4 .
(1) : ꎻ
5
(2) 设F 1ꎬ F 2 分别为C的左 、 右焦点 ꎬ 求证 :| PO | 2 =| PF 1|| PF 2| (1) 求双曲线C的方程 ꎻ
O为坐标原点 .
( ) 若P为C的右支上任意一点 M m m 求 PM 的
(2) ꎬ ( ꎬ0)( >0)ꎬ | |
证明 ( )设P(x ꎬy )ꎬ由已知得x aꎬy2
b2
(x2 a2) 最小值.
1 0 0 0≠± 0=a2 0- 解析 ( )由已知可知l ꎬl 的方程为bx ay ꎬbx ay ꎬ
ꎬ不妨令A( aꎬ )ꎬB(aꎬ )ꎬ则直线PAꎬPB的斜率分别为k 1 1 2 - =0 + =0
① - 0 0 1 b a
y y 因为 A( ꎬ )到 l ꎬl 的距离之积为 4 ꎬ所以|4 - 3 |
=x 0 a ꎬk 2=x 0 a ꎬ 4 3 1 2 5 a2 + b2
0+ 0-
y y y2 |4
b
+ 3
a
| 4 ꎬ即|16
b2
-3
a2
| 4 .
又k 1 k 2=1 ꎬ即 x 0+ 0 a x 0- 0 a=1 ꎬ故 x2 0- 0 a2 =1② ꎬ a2 + b2 = 5 a2 + b2 = 5 ∗
由 ①② 得a = bꎬ所以C为等轴双曲线. 又1 a 6 2 -b 3 2 =1 ꎬ所以 16 b2 -3 a2 = a2b2ꎬ代入 ∗ 式得 5 a2b2 =4 a2 +
( )由( )知a bꎬy2 x2 a2ꎬ且x2 a2ꎬ由c2 a2 b2 得c aꎬ
2 1 = 0= 0- 0> = + = 2 b2
则F 1 ( - 2 aꎬ 0 )ꎬF 2 ( 2 aꎬ 0 )ꎬ所以 | PF 1| = (x 0+ 2 a)2 + y2 0 4
b2
①
ꎬ由1
a
6
2 -b
3
2 =1
得a2
=b
1
2
6
+3 ②
ꎬ由
①②
解得b2
=1
ꎬa2
=4
ꎬ所
x2
以双曲线C的方程为 y2 .
- =1
4
x2
( )设P(xꎬy)ꎬx ꎬ则y2 ꎬ
2 ≥2 = -1
4
( )
2
PM 2 (x m)2 y2 5 x2 mx m2 5 x 4 m 1 m2
| | = - + = -2 + -1= - +
4 4 5 5
ꎬ
-1
当 m 5 时ꎬ4 m ꎬ故x 时ꎬ PM m ꎻ
0< ≤ ≤2 =2 | |min=| -2|
2 5
m2
当m 5 时ꎬ4 m ꎬ故x 4 m时ꎬ PM 5 -25.
> >2 = | |min=
2 5 5 5
综上ꎬ当 m 5 时ꎬ PM m ꎻ当 m 5 时ꎬ PM
0< ≤ | |min=| -2| > | |min
2 2
m2
5 -25.
=
5
第
十
章
圆
锥
曲
线
2 01