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9.3 双曲线及其性质
基础篇
考点 一 双曲线的定义及标准方程 为函数 y x2 图象上的点 则 OP
=3 4- ꎬ | | =
1.( 湖北十堰月考ꎬ )方程
x2 y2
( )
2021 3 m- m=1
2+ 1-
22 4 10
表示的曲线是双曲线 则 m 的取值范围是 A. B. C. 7 D. 10
ꎬ 2 5
答案 D 由双曲线定义可知 点 P 在以 A
( ) ꎬ ꎬ
m m B 为焦点 实轴长为 的双曲线的右支上 设
A.-2< <1 B. >1 ꎬ 2 ꎬ
m m y2
C. <-2 D.-1< <2 P x y 则 x2 x 将 y x2
( ꎬ )ꎬ - =1( ≥1)ꎬ =3 4-
x2 y2 3
答案 A 因为方程 表示的曲
m- m=1
2+ 1- 代入可得x2 13 y2 x2 27 OP
= ꎬ∴ =3( -1)= ꎬ∴ |
线是双曲线 所以 m m 即 m
4 4
ꎬ (2+ )(1- )>0ꎬ ( +
m 解得 m . x2 y2 故选 .
2)( -1)<0ꎬ -2< <1 | = + = 10ꎬ D
2.( 河北衡水中学联考二ꎬ )已知双曲线 x2
2021 6 4.( 课标 理ꎬ ꎬ 分)已知双曲线 C
2017 Ⅲ 5 5 :a2 -
x2 y2
a b 的焦点 F c 到渐近
a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) ( ꎬ0) y2
a b 的一条渐近线方程为 y
b2 =1( >0ꎬ >0) =
线的距离为 3c 且点 在双曲线上 则
ꎬ (2ꎬ 3) ꎬ x2 y2
2 5x 且与椭圆 有公共焦点 则 C 的
ꎬ + =1 ꎬ
双曲线的方程为
2 12 3
( )
方程为
x2 y2 x2 y2 ( )
A. - =1 B. - =1 x2 y2 x2 y2
9 3 12 3
A. - =1 B. - =1
x2 y2 x2 y2 8 10 4 5
C. - =1 D. - =1 x2 y2 x2 y2
3 12 3 9
C. - =1 D. - =1
x2 y2 5 4 4 3
答案 D 双曲线 的焦点 F c
a2 -b2 =1 ( ꎬ0) 答案 B 由双曲线的渐近线方程可设双曲
x2 y2 x2 y2
bc 线方程为 k k 即
到渐近线 bx ay 的距离为 3c - = ( >0)ꎬ k- k=1ꎬ
± =0 a2 b2 =
2
ꎬ 4 5 4 5
+ x2 y2
双曲线与椭圆 有公共焦点
∵ + =1 ꎬ
解得 b 3c 所以 b2 3c2 又 c2 a2 b2 所 12 3
= ꎬ = ꎬ = + ꎬ
2 4 k k 解得 k
∴ 4 +5 =12-3ꎬ =1ꎬ
以 b2
=3
a2
ꎬ
因为点
(2ꎬ 3)
在双曲线上
ꎬ
所以
故双曲线 C 的方程为
x2 y2
.故选 .
- =1 B
4 3 联立解得 a2 b2 所以双曲线 4 5
a2 -b2 =1ꎬ =3ꎬ =9ꎬ 5.( 届海南琼海嘉积中学月考ꎬ )双曲线
专
2023 13
题
的方程为
x2 y2
.故选 .
x2
-
my2
=1
的渐近线方程为 y
=±2
x
ꎬ
则 m
=
九
- =1 D 平
3 9 . 面
3.( 浙江ꎬ ꎬ 分)已知点 O A 解
2020 8 4 (0ꎬ0)ꎬ (-2ꎬ 析
答案 1 几
B .设点P 满足 PA PB 且P 何
0)ꎬ (2ꎬ0) | |-| | =2ꎬ 4
367
y2
解析 由题意可知 m x2 3 2 3 2
>0ꎬ - =1ꎬ A. B. C.2 2 D.3 2
1 4 2
m
x2 y2
答案 A 由双曲线的方程为 知 a
- =1ꎬ
所以 a2 b2 1 所以 a b 1 所以 4 2
=1ꎬ = mꎬ =1ꎬ = mꎬ
b 故 c a2 b2 渐近线的方
=2ꎬ = 2ꎬ = + = 6ꎬ
1 所以 m 1.
m =2ꎬ = 程为 y 2x.不妨设点
4 =±
2
P 在第一象限 作 PQ
考点 二 双曲线的几何性质
ꎬ ⊥
OF 于 Q 如图
1.( 全国甲文ꎬ ꎬ 分)点 到双曲线 ꎬ ꎬ
2021 5 5 (3ꎬ0) PO PF Q 为
∵ | | = | |ꎬ∴
x2 y2
的一条渐近线的距离为
- =1 ( )
OF 的中点 OQ 6.令 POF θ
16 9 ꎬ∴ | | = ∠ = ꎬ
2
9 8 6 4
A. B. C. D.
5 5 5 5 由 θ 2得 PQ OQ θ 6 2
tan = | | = | |tan = ×
x2 y2
2 2 2
答案 A 双曲线 的渐近线方程为
- =1
16 9 3.
=
y 3x 根据对称性 不妨取 y 3x 即 x 2
=± ꎬ ꎬ = ꎬ 3 -
4 4 PFO 的面积 S 1 OF PQ 1
y 点 到直线 x y 的距离 d ∴ △ = | || | = × 6
4 =0ꎬ (3ꎬ0) 3 -4 =0 = 2 2
|3×3-4×0| 9 故选 . 3 3 2.故选 .
= ꎬ A × = A
2 2 5
3 +(-4) 2 4
x2 4.( 课标 ꎬ文 ꎬ理 ꎬ 分)设 O 为坐标
2.( 届长春六中月考ꎬ )若双曲线 C 2020 Ⅱ 9 8 5
2023 8 :a2 -
x2 y2
原点 直线 x a 与双曲线 C a
y2
a b 的离心率为 则其渐近线
ꎬ = :a2 -b2 =1( >0ꎬ
b2 =1( >0ꎬ >0) 5ꎬ
b 的两条渐近线分别交于 D E 两点.若
>0) ꎬ
方程为
( ) ODE 的面积为 则 C 的焦距的最小值为
△ 8ꎬ
y x y 1x
A. =±2 B. =± ( )
2
A.4 B.8 C.16 D.32
y x y x
C. =± 3 D. =± 5 答案 B 直线 x a 与双曲线 C 的两条渐
=
c a2 b2
b
答案 A 由 可 得 +
近线 y x 分别交于 D E 两点 则 DE
a = 5ꎬ a = =±a 、 ꎬ | | =
æ b ö2 b
5 ç ÷ 解得 故双曲线的渐近 y y b 所以 S 1 a b ab 即
年 1+èaø = 5ꎬ a =2ꎬ | D- E| =2 ꎬ △ ODE= 2 = ꎬ
高 2
考 线方程为 y x.故选 ab .所以 c2 a2 b2 ab 当且仅当 a
3 =±2 A. =8 = + ≥2 =16(
年
模 拟 3.( 2019 课标 Ⅲ 理ꎬ 10 ꎬ 5 分)双曲线 C :
x2
-
y2
= =
b 时取等号
)ꎬ
即 c
min =4ꎬ
所以双曲线的焦
4 2 距 c 的最小值为 故选 .
A 2 8ꎬ B
的右焦点为 F 点 P 在 C 的一条渐近线上
版 1 ꎬ ꎬ 5.(多选)( 届河北邯郸摸底ꎬ )已知双
2023 10
高 O 为坐标原点.若 PO PF 则 PFO 的
考 | | = | |ꎬ △ x2 y2
数 面积为 曲线 C a 的左 右焦点分别为
学 ( )
:a2 - =1( >0) 、
3
368
F F 离心率为 P 为 C 上一点 则 b
1ꎬ 2ꎬ 2ꎬ ꎬ ( ) x 则 不正确
=±a ꎬ B ꎻ
双曲线 C 的实轴长为
A. 2
x2 y2
双曲线 C 的一条渐近线方程为 y x 对于 设 a2 b2 c2 则双曲线 a
B. = 3 Cꎬ + = ꎬ a2 -b2 =1( >
PF PF
C.| 1|-| 2| =2 c y2 x2
双曲线 C 的焦距为 b 的离心率为 e 双曲线
D. 4 0ꎬ >0) 1 = aꎬ b2 -a2 =1
答案 ABD 由双曲线方程知 b 又由
= 3ꎬ c c2
a b 的离心率为 e 则 e e
c a2 ( >0ꎬ >0) 2 = bꎬ 1 2 =ab=
离心率为 e +3 解得 a 故 C
= a = a =2ꎬ =1ꎬ :
b2 a2 b a b a
+ 当且仅当 a b
y2 ab = a+b≥2 ab =2ꎬ =
x2
- =1ꎬ
时 等号成立 因此 正确
3
ꎬ ꎬ C ꎻ
实半轴长为
1ꎬ
实轴长为
2
a
=2ꎬA
正确
ꎻ 对于 设 a2 b2 c2 则双曲线
x2 y2
的
可求得双曲线的渐近线方程为 y x 故 Dꎬ + = ꎬ a2 -b2 =1
=± 3 ꎬ
y2 x2
一条渐近线方程为 y x 正确 焦点坐标为 c 双曲线 的焦点
= 3 ꎬB ꎻ (± ꎬ0)ꎬ b2 -a2 =1
由于P 可能在C 的不同支上 则有 PF
ꎬ | | 1|-| 坐标为 c 这四个焦点都在圆 x2 y2 c2
(0ꎬ± )ꎬ + =
PF 错误 焦距为 c a2 b2
2| | =2ꎬC ꎻ 2 =2 + =4ꎬ 上 因此 正确.故选
ꎬ D CD.
正确.故选
D ABD. 7.(多选)( 广东揭阳 月联考ꎬ )已知一
2021 4 9
6.(多选)( 届重庆八中入学考ꎬ )定义
2023 11 : 组直线 x y 则以该组直线为渐近线的
±2 =0ꎬ
以双曲线的实轴为虚轴 虚轴为实轴的双曲
ꎬ 双曲线的方程可能是
( )
线与原双曲线互为共轭双曲线.以下关于共
x2 y2 y2 x2
A. -4 =1 B.4 - =1
轭双曲线的结论正确的是
( ) y2 x2
x2 y2
x2 y2 y2 C. - =1 D. - =1
与 a b 共轭的双曲线是 4 4
A. a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) a2
答案 ABD 双曲线 x2 y2 的渐近线方
-4 =1
x2
a b
-b2 =1( >0ꎬ >0) 程为 y
=±
1x
ꎬ
即 x
±2
y
=0ꎬ
故
A
符合题意
ꎻ
双
2
互为共轭的双曲线的渐近线不相同
B.
曲线 y2 x2 的渐近线方程为 y 1x 即
互为共轭的双曲线的离心率为 e e 则 4 - =1 =± ꎬ
C. 1、 2ꎬ 2
e e y2
1 2≥2 x y 故 符合题意 双曲线 x2 的
互为共轭的双曲线的 个焦点在同一圆上 ±2 =0ꎬ B ꎻ - =1
4
D. 4
答案 CD 对于 由共轭双曲线的定义可 渐近线方程为 y x 即 x y 故 不符
Aꎬ =±2 ꎬ 2 ± =0ꎬ C
知
x2 y2
a b 的共轭双曲线是
y2
合题意 双曲线
x2
y2 的渐近线方程为y
ꎬa2 -b2 =1( >0ꎬ >0) b2 - ꎻ
4
- =1 =
x2
1x 即 x y 故 符合题意 故选 .
a b 则 不正确
± ꎬ ±2 =0ꎬ D ꎬ ABD
a2 =1( >0ꎬ >0)ꎬ A ꎻ
2
专
题
8.( 河北邯郸一中开学考ꎬ )已知双曲线 九
x2 y2
2022 8
对于 双曲线 a b 与双曲
Bꎬ a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) x2 y2 平
面
a b 的离心率为 5 O 为坐
y2 x2
a2 -b2 =1( >0ꎬ >0)
4
ꎬ 解
析
线 a b 的渐近线方程均为 y 几
b2 -a2 = 1( >0ꎬ >0) 标原点 右焦点为F 过点F 作一条渐近线的 何
ꎬ ꎬ
369
垂线 垂足为 P 若 OPF 的周长为 则双 选项中 若 mn 则此曲线应为双曲线
ꎬ ꎬ △ 12ꎬ C ꎬ <0ꎬ ꎬ
曲线的实轴长为
( ) mx2 ny2 可化为 y2
mx2
即 y
m
+ =0 =- n ꎬ =± -n
A.8 B.4 C.2 2 D.2
x2 y2 m
答案 A 双曲线 a b 的渐 x 即双曲线的渐近线方程为 y x 所
a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) ꎬ =± -n ꎬ
以 正确.
b
C
近线方程为y x 右焦点为F c 不妨
=±a ꎬ ( ꎬ0)ꎬ 选项中 若 m n 则方程 mx2 ny2
D ꎬ =0ꎬ >0ꎬ + =1
设点 P 位于第一象限 则 PF 的长度为点 F
ꎬ 可化为 y2 1 x R 即 y 1 表示两条
b
= n( ∈ )ꎬ =±
n
ꎬ
c 到直线 y x 的距离
( ꎬ0) = a ꎬ 直线 所以 正确.
ꎬ D
bc 故选 .
即 PF | -0| b 所 以 OP ACD
| | = = ꎬ | | =
a2 b2 10.( 届安徽十校联考ꎬ )已知双曲线 E
+
2023 14 :
OF 2 PF 2 a 又 OPF 的周长为 x2 y2
| | -| | = ꎬ △ 12ꎬ a 的渐近线方程为 y x
c
a2 - =1( >0) =± 3 ꎬ
9
所以 a b c 由 5 得 9a b
+ + =12ꎬ a = ꎬ + =12①ꎬ 则双曲线 E 的焦距等于 .
4 4
答案
又 c2 a2 b2 所以 b2 9 a2 即 b 3a 代入 4 3
= + ꎬ = ꎬ = ꎬ
16 4 x2 y2
解析 由双曲线 E a 得其渐
①
解得 a
=4ꎬ
故双曲线的实轴长为
8
.故选
A
. :a2 -
9
=1( >0)
9.(多选)( 新高考 ꎬ ꎬ 分)已知曲线
2020 Ⅰ 9 5 近线方程为 y 3x.因为双曲线的渐近线方
=±a
C mx2 ny2 .
: + =1 ( )
若 m n 则 C 是椭圆 其焦点在 y 轴上
A. > >0ꎬ ꎬ
程为y x 所以3 得a 所以c2
=± 3 ꎬ a = 3ꎬ = 3ꎬ
若 m n 则 C 是圆 其半径为 n
B. = >0ꎬ ꎬ
a2 b2 得 c
若 mn 则 C 是双曲线 其渐近线方程为 = + =3+9=12ꎬ =2 3ꎬ
C. <0ꎬ ꎬ
所以双曲线的焦距为 .
m 4 3
y x
=± -n x2
11.( 新高考 ꎬ ꎬ 分)已知双曲线 C
2021 Ⅱ 13 5 :a2
若 m n 则 C 是两条直线
D. =0ꎬ >0ꎬ
y2
答案 ACD 选项中 若 m n 则方程 a b 离心率 e 则双曲线
A ꎬ > >0ꎬ -b2 =1( >0ꎬ >0)ꎬ =2ꎬ
x2 y2
mx2 ny2 可变形为 因为 m n C 的渐近线方程为 .
+ =1 + =1ꎬ > >
1 1
m n 答案 y x
=± 3
5 ì ï c
年
高 0ꎬ
所以
0<m
1
<n
1
ꎬ
所以此曲线表示椭圆
ꎬ
且焦
解析 由题意得í
ïe
= a =2ꎬ 所以
b2
考 ï a2 =3ꎬ
3 点在 y 轴上 所以 正确. î ï c2 a2 b2
年 ꎬ A = + ꎬ
模 选项中 若 m n 则方程 mx2 ny2 可 b
拟 B ꎬ = >0ꎬ + =1 所以双曲线的渐近线方程为 y x x.
=±a =± 3
A
变形为 x2 y2 1 所以此曲线表示圆 半径
版 + = nꎬ ꎬ x2
12.( 全国乙理ꎬ ꎬ 分)已知双曲线 C
高 2021 13 5 :m
考
为1 所以 不正确.
数
学 n ꎬ B y2 m 的一条渐近线为 x my
- =1( >0) 3 + =0ꎬ
370
则 C 的焦距为 . 解析 由题意知双曲线的焦点在 y 轴上 且
ꎬ
答案
4 m 所以渐近线方程为 y 1 x 所以
x2 <0ꎬ =± -m ꎬ -
解析 由双曲线 C y2 m 得渐近
:m- =1( >0)ꎬ
1 1 所以 m .
m= ꎬ =-3
m
线方程为 y x 结合题设得 3 3
= ± m ꎬ - m = -
考点 三 直线与双曲线的位置关系
m x2
m 双曲线 C 的方程为 y2
m ꎬ∴ =3ꎬ∴ - = 1.( 河北沧州一中月考ꎬ )已知 F F 分
3 2022 8 1ꎬ 2
C 的焦距为 . x2
1ꎬ∴ 2 3+1 =4 别是双曲线 C y2 的左 右焦点 点 M
: - =1 ꎬ ꎬ
13.( 北京ꎬ ꎬ 分)已知双曲线 C
x2 y2
3
2020 12 5 : - 在直线 x y 上 则 MF MF 的最
6 3 - +3=0 ꎬ | 1 |+| 2 |
则 C 的右焦点的坐标为 C 的 小值为
=1ꎬ ꎻ ( )
焦点到其渐近线的距离是 .
A.2 13 B.6 C. 26 D.5
答案 x2
(3ꎬ0) 3 答案 C 由双曲线C y2 可得a2
解析 由双曲线的方程
x2 y2
得 a2
:
3
- =1 =3ꎬ
- =1ꎬ =6ꎬ b2 所以 c2 a2 b2 可得 c 所以 F
6 3 =1ꎬ = + =4ꎬ =2ꎬ
1
b2 故 c2 C 的右焦点的坐标为 F .
=3ꎬ =9ꎬ∴ (3ꎬ (-2ꎬ0)ꎬ 2(2ꎬ0)
设点 F 关于直线 x y 对称的点
.易知渐近线方程为 y 2x 双曲线的 2(2ꎬ0) - +3=0
0) =± ꎬ∴ 为 P m n
2
( ꎬ )ꎬ
ìm n
ï
右焦点 到一条渐近线 2x y 的距 +2
(3ꎬ0) - =0 ï ï - +3=0ꎬ {m
2 由í 2 2 可得 =-3ꎬ所以 P
ï n n (-3ꎬ
3 2 ï ï =5ꎬ
îm =-1
离 d 2 . -2
= = 3
1 5)ꎬ
+1 所以 MF MF MF MP PF
2 | 1|+| 2| = | 1|+| |≥| 1|ꎬ
x2 y2 当且仅当 P M F 三点共线时等号成立
14.( 全国乙文ꎬ ꎬ 分)双曲线
2021 14 5 - =1 ꎬ ꎬ 1 ꎬ|
4 5 PF 2 2 所以
的右焦点到直线 x y 的距离为 . 1| = [-3-(-2)] +(5-0) = 26ꎬ |
+2 -8=0
MF MF 的最小值为 .故选 .
答案 1|+| 2| 26 C
5 2.( 湘豫名校 月联考ꎬ )已知双曲线
x2 y2 2021 4 10
解析 由 得右焦点的坐标为
- = 1 (3ꎬ x2 y2
C 的右焦点为 F 过原点 O 的直线
4 5
: - =1 ꎬ
则由点到直线的距离公式得所求距离 d 16 9
0)ꎬ
与双曲线 C 交于 A B 两点 且 AFB °
ꎬ ꎬ ∠ =60 ꎬ
|3-8| .
= = 5 则 OBF 的面积为
2 2 △ ( )
1 +2
15.(
2022
北京ꎬ
12
ꎬ
5
分)已知双曲线y2
+
x
m
2
=1 A.
9
B.
9 3
C.
3
D.
3 3 专 题
九
2 2 2 2
答案 D 如图 设双曲线的左焦点为 F 平
的渐近线方程为 y 3x 则 m .
ꎬ 1ꎬ 面
=± ꎬ = 连接 AF BF . 解
3 1ꎬ 1 析
几
答案 依题意可知 四边形 AFBF 为平行四边形 何
-3 ꎬ 1 ꎬ
371
由 AFB ° 可 得 以 c a b a F a .渐近线方程不
∠ = 60 = 5 ꎬ =2 ꎬ ( 5 ꎬ0)
F BF °. F F
b
∠ 1 = 120 | 1 | = 妨取 y x 即 x y 设 F 关于渐近线 x
c 在 = a ꎬ 2 - =0ꎬ 2
2 = 2 16+9 = 10ꎬ
BF F 中 由余弦定理 y 的 对 称 点 为 m n 则
△ 1 ꎬ - = 0 ( ꎬ )ꎬ
可 = | 得 F 1 | F BF | 2 1 ꎬ | 即 2 + | | B B F F 1 | | 2 2 - + 2 | | B B F F 1 | 2 | + | B | F B | F c 1 o | s∠ | B F F 1 | B = F ì í ï ï ïm - n 5 a ×2=-1ꎬ 解得 ì í ï ï ï m = -3 5 a ꎬ 代入 C 的
. ï m a n ï a
100 ① î ï ï 2× + 5 - =0ꎬ î ï ï n = 4 ꎬ
又因为点 B 在双曲线上 所以 BF BF 2 2 5
ꎬ | | 1|-| |
| =2
a
=8ꎬ
æ çç -3 aö ÷÷ 2 æ çç 4 aö ÷÷ 2
è ø è ø
两边平方得 BF 2 BF 2 BF BF 方程 得 5 5 9 4 所以点 F
| 1 | +| | -2| 1 | | | = ꎬ a2 - a2 = - =1ꎬ
. 4 5 5
64 ②
关于双曲线 C 的渐近线的对称点在双曲线
得 BF BF 即 BF BF
①-② 3| 1 | | | = 36ꎬ | 1 | | | C 上 故 正确
ꎬ B ꎻ
=12ꎬ
对于 过双曲线 C 的右焦点 F 的直线与双
Cꎬ
所以 S 1 BF BF F BF 1
△ F 1 BF= | 1| | |sin∠ 1 = ×12 曲线的右支交于 M ꎬ N 两点 ꎬ 当直线 MN 与 x
2 2
轴垂直时 线段 MN 的长度最短 故 正确
ꎬ ꎬ C ꎻ
3 因为 O 为 F F 的中点 所以
× = 3 3ꎬ 1 ꎬ 对于 双曲线 C 为等轴双曲线 即 C x2 y2
2 Dꎬ ꎬ : -
a2 a 设 P x y y 则 x2 y2
S 1S 3 3 故选 . = ( >0)ꎬ ( 0ꎬ 0)( 0≠0)ꎬ 0 - 0 =
△ OBF= △ F 1 BF= ꎬ D a2 又 A A PA 则 x a 2 y2 a2
2 2 ①ꎬ | 1 2 | = | 2 |ꎬ ( 0 - ) + 0 =4
3.(多选)( 届湖北摸底联考ꎬ )已知双
联立 解得 x a y a 易得
2023 12
②ꎬ ①② 0 = 2 ꎬ 0 = ± 3 ꎬ
x2 y2
曲线 C a b 的右焦点为 F
PA A π 故 正确.故选
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) ꎬ
∠ 1 2 = ꎬ D BCD.
6
左 右顶点分别为 A A 则
4.( 届浙江嘉兴一中期中ꎬ )已知双曲线
、 1ꎬ 2ꎬ ( )
2023 21
过点 A 与 C 只有一个公共点的直线有
A. 2 x2 y2
a b O 为坐标原点 离心率
2
条 a2 -b2 =1( >0ꎬ >0)ꎬ ꎬ
若 C 的离心率为 则点 F 关于 C 的渐近
e 点 M 在双曲线上.
B. 5ꎬ
=2ꎬ ( 5ꎬ 3)
线的对称点在 C 上
求双曲线的方程
(1) ꎻ
过 F 的直线与 C 的右支交于 M N 两点
C. ꎬ ꎬ 如图 若直线 l 与双曲线的左 右两支分
(2) ꎬ 、
则线段 MN 的长度有最小值
别交于点 Q P 且O→P O→Q 求 OP 2
若 C 为等轴双曲线 点 P 是 C 上异于顶点 ꎬ ꎬ = 0ꎬ | | +
D. ꎬ OQ 2 的最小值.
5 | |
年 的一点 且 A A PA 则 PA A π
高 ꎬ | 1 2| = | 2|ꎬ ∠ 1 2 =
6
考
3 答案 BCD 对于 过 A 与 C 只有一个
年 Aꎬ 2
模 公共点的直线 与渐近线平行的直线有
拟 ꎬ 2
条 与 x 轴垂直的直线有 条 共 条
A
ꎬ 1 ꎬ 3 ꎬA
版
错误
ꎻ
高
解析 由离心率 e 点 M 在
考 数 对于 e2 c2 c2 a2 a2 b2 b2 a2 所 (1) =2ꎬ ( 5ꎬ 3)
学 Bꎬ =a2 =5ꎬ =5 = + ꎬ =4 ꎬ 双曲线上
ꎬ
372
c MF MF F F 所以结合
可得 a =2ꎬa 5
2
-b 3
2
=1ꎬ 结合 a2 + b2 = c2 ꎬ
双曲
1|
线
-
定
|
义
2
知
| =
点
2<
M
|
的
1
轨
2 |
迹
=2
C 是
17
以
ꎬ
F F 为
ꎬ 1、 2
解得 a b c 焦点的双曲线的右支.
=2ꎬ =2 3ꎬ =4ꎬ
x2 y2 x2 y2
则双曲线的方程为 . 设其方程为 a b x a
4
-
12
=1 a2 -b2 =1( >0ꎬ >0ꎬ ≥ )ꎬ
由O→P O→Q 可得 OP OQ 则 a c 解得 a c
(2) =0ꎬ ⊥ ꎬ 2 =2ꎬ2 =2 17ꎬ =1ꎬ = 17ꎬ
设 OP 的方程为 y = kx ꎬ 则 OQ 的方程为 y =- 则 b2 = c2 - a2 =( 17) 2 -1 2 =16ꎬ
1
k
x
ꎬ
所以 M 的轨迹 C 的方程为 x2
-
y2
=1(
x
≥1)
.
16
由
{y
=
kx
ꎬ 解得 x2 12 y2 12
k2
如图 设 T
æ
ç1 m
ö
÷ 直线 AB 的方程为 y
3
x2
-
y2
=12
=
3-
k2 ꎬ =
3-
k2 ꎬ (2) ꎬ è
2
ꎬ øꎬ -
ì æ ö
则 | OP | 2 = 12(
3
1
-
+ k2
k2
) ꎬ
m k
æ
çx 1
ö
÷ 由í
ï
ï ï y = k 1è çx -
2
1 ø ÷ + m ꎬ
得
将 k 换为 - 1 kꎬ 可得 | OQ | 2 = 12( k 1 2 + k2 ) ꎬ 1 < k2 = 1è - 2 øꎬ î ï ï ï x2 - 1 y 6 2 =1( x ≥1)ꎬ (16-
3 -1 3
<3ꎬ
k2
1)
x2
+(
k2
1 -2
k
1
m
)
x
-
1k2
1 +
k
1
m
-
m2
-16=0ꎬ
k2 2 4
所以 OP 2 OQ 2 24(1+ )
| | +| | = k2 k2 ꎬ
(3- )(3 -1)
æ ö
令 k2 tç4 t ÷ 则 k2 t
1+ = è < <4øꎬ = -1ꎬ
3
t2
所以 OP 2 OQ 2 24
| | + | | = t t =
(4- )(3 -4)
t2
24 24 24
-3 t2 +16 t -16 = 16 16 = æ ç1 1 ö ÷ 2 ꎬ 设 A x y B x y
-3+ t -t2 -16è t - ø +1 ( 1ꎬ 1)ꎬ ( 2ꎬ 2)ꎬ
2
当 t
=2ꎬ
即 k2
=1
时
ꎬ|
OP
|
2
+|
OQ
|
2 取得最小
则 x x
k2
1 -2
k
1
m
x x 4
1k2
1
+
m2
-
k
1
m
+16
值 . 1 + 2 = k2 ꎬ 1 2 = k2 ꎬ
24
1
-16
1
-16
5.( 新高考 ꎬ ꎬ 分)在平面直角坐标 æ ö
2021 Ⅰ 21 12 则 TA k2 çx 1÷ TB
| | = 1+ 1 è 1 - øꎬ | | =
系 xOy 中 已知点 F F 2
ꎬ 1(- 17ꎬ0)ꎬ 2( 17ꎬ
æ ö
点 M 满足 MF MF .记 M 的轨迹 k2 çx 1÷
0)ꎬ | 1|-| 2| =2 1+ 1 è 2 - øꎬ
2
为 C.
所 以 TA TB k2
求 C 的方程 | | | | = ( 1 + 1 )
(1) ꎻ æ öæ ö m2 k2
çx 1÷çx 1÷ ( +12)(1+ 1).
设点 T 在直线 x 1上 过 T 的两条直线 è 1 - øè 2 - ø = k2
(2) = ꎬ 2 2 1 -16
2 æ ö 专
分别交 C 于 A B 两点和 P Q 两点 且 TA 设直线 PQ 的方程为 y m k çx 1÷ 题
ꎬ ꎬ ꎬ | | - = 2è - øꎬ 九
2
TB TP TQ 求直线 AB 的斜率与 平
| | = | || |ꎬ m2 k2
同理得 TP TQ ( +12)(1+ 2) 面
直线 PQ 的斜率之和. | || | = k2 ꎬ 解
析
2
-16
几
解析 由题意知 F F 因为 因为 TA TB TP TQ 何
(1) | 1 2 | =2 17ꎬ | | || | = | || |ꎬ
373
m2 k2 m2 k2 æ ö
所以( +12)(1+ 1) ( +12)(1+ 2) 不妨设直线 PA 的倾斜角为 αçπ α ÷ 直
k2
1
-16
= k2
2
-16
ꎬ è
2
< <πøꎬ
æ ö
所以 1+
k2
1 1+
k2
2 即 k2 k2 由题意知 k 线 QA 的倾斜角为 β è ç 0< β < π ø ÷ ꎬ 则 ∠ PAQ = α
k2 =k2 ꎬ 1 = 2ꎬ 1≠ 2
1
-16
2
-16
β
k 所以 k k 即直线 AB 的斜率与直线 - ꎬ
2ꎬ 1 + 2 =0ꎬ k k
PQ 的斜率之和为 . α β 即 PA- QA
0 ∴ tan( - )= 2 2ꎬ k k =2 2ꎬ
6.( 新高考 ꎬ ꎬ 分)已知点 A 1+ PA QA
2022 Ⅰ 21 12 (2ꎬ1)
由题意知 k k 解得 k 或 k
x2 y2 QA =- PAꎬ PA =- 2 PA =
在双曲线 C a 上 直线 l 交
:a2 -a2
-1
=1( >1) ꎬ
2 舍去 .
( )
C 于P Q 两点 直线AP AQ 的斜率之和为 . 2
ꎬ ꎬ ꎬ 0
直线 PA 的方程为 y x
求 l 的斜率
∴ =- 2( -2)+1ꎬ
(1) ꎻ
ì ïy x
若 PAQ 求 PAQ 的面积.
(2) tan∠ =2 2ꎬ △ ï =- 2( -2)+1ꎬ
联立í 得 x 10+4 2
解析 点 A 在双曲线上 4 1 ï ï
x2
y2 1 = 3 ꎬ
(1)∵ ꎬ∴ a2 -a2 î
2
- =1ꎬ
-1
=1ꎬ 同理 x 10-4 2
ꎬ 2 = ꎬ
x2 3
解得 a2 . C 的方程为 y2 .
=2 ∴ - =1 ①
2 PA k2 x 4 3( 2+1)
设直线 l y kx m. ∴ | | = 1+ PA | 1 -2| = ꎬ
: = + ② 3
联立 消去 y 得 k2 x2 kmx m2
①②ꎬ (1-2 ) -4 -2( QA k2 x 4 3( 2-1)
. | | = 1+ QA | 2 -2| = ꎬ
3
+1)= 0
设 P x y Q x y
( 1ꎬ 1)ꎬ ( 2ꎬ 2)ꎬ 由 PAQ 得 PAQ 2 2
tan∠ =2 2 sin∠ = ꎬ
km m2 3
则 x x 4 x x 2 +2
1 + 2 =
1-2
k2 ꎬ 1 2 =-
1-2
k2 ꎬ
∴
S
△ PAQ=
1
|
PA
| |
QA
|sin∠
PAQ
y y 2
k 1 -1 k 2 -1
PA=x ꎬ QA=x ꎬ
1
-2
2
-2
=
1
×
4 3( 2+1)
×
4 3( 2-1)
×
2 2
=
16 2.
y y 2 3 3 3 9
由 k k 得 1 -1 2 -1
PA+ QA=0ꎬ x +x =0ꎬ 7.( 新高考 ꎬ ꎬ 分)已知双曲线 C x2
1
-2
2
-2
2022 Ⅱ 21 12 :a2
化简得 kx x m k x x m
2 1 2 +( -2 -1)( 1 + 2)-4( -1) y2
a b 的右焦点为 F 渐近
= 0ꎬ -b2 =1( >0ꎬ >0) (2ꎬ0)ꎬ
æ m2 ö km
即 k çç 2 +2÷÷ m k 4 m
线方程为 y x.
2 è - k2 ø+( -2 -1) k2 -4( =± 3
5 1-2 1-2
求 C 的方程
年
(1) ꎻ
高 -1)= 0ꎬ
考 过 F 的直线与 C 的两条渐近线分别交于
3 化简得 (2 k + m -1)( k +1)= 0ꎬ (2)
年 A B 两点 点P x y Q x y 在 C 上 且
模
∴ 2
k
+
m
-1=0
或 k
+1=0
. ꎬ ꎬ ( 1ꎬ 1)ꎬ ( 2ꎬ 2) ꎬ
拟
若 k m 则 l y k x x x y .过 P 且斜率为 的直线与
A 2 + -1=0ꎬ : = ( -2)+1ꎬ 1> 2>0ꎬ 1>0 - 3
版 这时直线 l 过点 A 不合题意 过 Q 且斜率为 的直线交于点 M.从下面
ꎬ ꎬ 3 ①
高
k k . 中选取两个作为条件 证明另外一个
考
∴ +1=0ꎬ∴ =-1 ②③ ꎬ
数
学 由 知 k 从而 l y x m 成立.
(2) (1) =-1ꎬ : =- + ꎬ
374
M 在 AB 上 PQ AB MA MB .
① ꎻ② ∥ ꎻ③| | = | | 故点 M 的轨迹方程为 y 3x 其中 k 为直线
= k ꎬ
注 若选择不同的组合分别解答 则按第一
: ꎬ
PQ 的斜率.
个解答计分.
若选择 作为条件 作为结论
ìc
ï ①② ꎬ③ ꎬ
=2ꎬ
ï 设直线 AB 的方程为 y k x A x y
解 析 由 题 意 知 í ïb 解 = ( -2)ꎬ ( Aꎬ A)ꎬ
( 1 ) ïa = 3ꎬ
B x y 不妨设点 A 在渐近线 y x 上
ï ( Bꎬ B)ꎬ = 3 ꎬ
ï
îc2 a2 b2
ì k
= + ꎬ ï
x 2
{a {y k x ï = k ꎬ
得 =1ꎬ 则由 = ( -2)ꎬ得í ï - 3
b y x ï k
= 3ꎬ = 3 ꎬ ïy 2 3
y2 î ï = k ꎬ
C 的方程为 x2 . - 3
∴ - =1
3 æ k kö æ k kö
Aç 2 2 3 ÷ 同理 Bç 2 2 3 ÷
易知直线 PQ 的斜率存在 设其方程为 y ç ÷ ç ÷
(2) ꎬ ∴ èk ꎬk ø ꎬ èk ꎬ- k ø ꎬ
{y kx b - 3 - 3 + 3 + 3
kx b k 由 = + ꎬ 消 y 得 ì ï k2
= + ( > 3)ꎬ 3 x2 - y2 -3=0 (3- ì ï ï y = k ( x -2)ꎬ ï ï x =k 2 2 ꎬ
又 由 í 得 í -3
k2 x2 kbx b2 由Δ 得b2 k2 ïy 3x ï k ∴
) -2 - -3=0ꎬ >0ꎬ +3- >0ꎬ ï
î = k ꎬ ïy 6
kb î ï =k2 ꎬ
由根与系数的关系得 x x 2 x x -3
1 + 2 =
3-
k2 ꎬ 1 2 æ k2 k ö
Mçç 2 6 ÷÷
b2 èk2 ꎬk2 øꎬ
- -3 -3 -3
=
3-
k2 ꎬ
x
x
A+
x
B
y
y
A+
y
B
即 M 为 AB 的中点
x x x x 2 x x ∴ M= ꎬ M= ꎬ ꎬ
∴ 1 - 2 = ( 1 + 2) -4 1 2 2 2
MA MB .
b2 k2 ∴ | | = | |
2 3( +3- )
=
3-
k2 ꎬ 若选择
①③
作为条件
ꎬ②
作为结论
ꎬ
设点M 的坐标为 x y 则直线PM QM 的
当直线AB 的斜率不存在时 点M 即为F
ꎬ (2ꎬ
( 0ꎬ 0)ꎬ 、
方程分别为y y x x y y x 此时M 不在直线y 3x 上 不符合题意
- 0 =- 3( - 0)ꎬ - 0 = 3( - 0)ꎬ = k ꎬ ꎬ
x
0)ꎬ 舍去
ì ïï y y x x ꎻ
故í 1 - 0 =- 3( 1 - 0)ꎬ(∗) 当直线 AB 的斜率存在时 设直线 AB 的方程
ꎬ
ïï
îy y x x
2 - 0 = 3( 2 - 0)ꎬ(∗∗) 为 y = m ( x -2)ꎬ m ≠0ꎬ± 3 .不妨设点 A 在渐
得 y y x x x
(∗)-(∗∗) 1 - 2 =- 3( 1 + 2 -2 0)ꎬ 近线 y = 3 x 上 ꎬ 且A ( x Aꎬ y A)ꎬ B ( x Bꎬ y B) .
即 k x x x x x
ì m
( 1 - 2)= - 3( 1 + 2 -2 0)ꎬ ï x 2
k b2 k2 kb {y m x ï ï = m ꎬ
解得 x +3- + 由 = ( -2)ꎬ得í - 3
0 = k2 ꎬ y x ï m
3-
= 3 ꎬ ïy 2 3
又 得 y y y x x î ï = m ꎬ
(∗)+(∗∗) 1 + 2 -2 0 = 3( 2 - 1)ꎬ - 3 专
而 y 1 + y 2 = k ( x 1 + x 2)+2 b ꎬ∴ k ( x 1 + x 2)+2 b -2 y 0 A æ ç 2 m 2 3 mö ÷ 题 九
ç ÷
x x ∴ èm ꎬm ø ꎬ 平
= 3( 2 - 1)ꎬ - 3 - 3 面
解得 y 3 b2 +3- k2 +3 b 3x . 同理 B æ ç ç 2 m 2 3 mö ÷ ÷ 解 析 几
0 = k2 = k 0 èm ꎬ- m ø ꎬ 何
3- + 3 + 3
375
此时 x
x
A+
x
B 2
m2
y
y
A+
y
B 6
m 设线段 AB 的中点为 C
(
x
Cꎬ
y
C)ꎬ
M=
2
=m2
-3
ꎬ M=
2
=m2
-3
ꎬ
则 x
x
A+
x
B 2
k2
y
y
A+
y
B 6
k
C= =k2 ꎬ C= =k2 ꎬ
点 M 在直线 y 3x 上 2 -3 2 -3
∵ = k ꎬ
由于 MA MB 故点M 在线段AB 的中垂
| | = | |ꎬ
m m2
线上
6 3 2 解得 k m 故 PQ AB.
ꎬ
∴ m2 = km2 ꎬ = ꎬ ∥
-3 -3
即点 M 在直线 y y 1 x x 上
若选择 作为条件 作为结论 - C=-k( - C) ꎬ
②③ꎬ ꎬ① ꎬ
设直线 AB 的方程为 y
=
k
(
x
-2)ꎬ
A
(
x
Aꎬ
y
A)ꎬ 将该直线方程与 y 3x 联立 得 x 2
k2
B x y 不妨设点 A 在渐近线 y x 上
= k ꎬ M=k2 =
( Bꎬ B)ꎬ = 3 ꎬ -3
{ y k x k
A= ( A-2)ꎬ k k x y 6 y 即点 M 恰为线段 AB 的
则
y x
解得 x
A= k
2
ꎬ
y
A= k
2 3
ꎬ
Cꎬ M = k2
-3
= Cꎬ
A= 3 Aꎬ - 3 - 3 中点
ꎬ
k k
同理 得 x 2 y 2 3 故点 M 在直线 AB 上.
ꎬ B= ꎬ B=- ꎬ
k k
+ 3 + 3
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考
数
学
376
综合篇
考法 一 求双曲线的标准方程 曲线方程为
( )
1.( 天津河西期末ꎬ )已知双曲线的一个 x2
y2 x2 y2
2022 4 A. - =1 B. - =1
焦点与抛物线x2 y 的焦点重合 且双曲线 4 6 24
=20 ꎬ x2 y2 x2 y2
上的一点 P 到双曲线的两个焦点的距离之
C. - =1 D. - =1
8 48 4 16
差的绝对值等于 则双曲线的标准方程为
6ꎬ c2
答案 D 由双曲线的离心率为 得
( ) 5ꎬ a2 =
x2 y2 x2 y2
a2 b2
A. - =1 B. - =1 所以 + 所以 b2 a2 所以双曲线
9 16 16 9 5ꎬ a2 =5ꎬ =4 ꎬ
y2 x2 y2 x2
C. - =1 D. - =1 方程为
x2 y2
将 A 代入
x2 y2
9 16 16 9 a2 - a2 =1ꎬ (4ꎬ4 3) a2 - a2
答案 C 由x2 y 得 p 则 p . 4 4
=20 ꎬ 2 =20ꎬ =10 ∴
抛物线x2
=20
y 的焦点坐标为
(0ꎬ5)ꎬ
则双曲
=1
得1
a
6
2 -
4
a
8
2 =1ꎬ
所以 a2
=4
.所以双曲线的
线的焦点在 y 轴上 半焦距 c .设其方程为 4
ꎬ =5
x2 y2
y2 x2 方程为 .故选
a b . - =1 D.
a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) 4 16
x2
双曲线上的一点 P 到双曲线的两个焦点 3.( 天津ꎬ ꎬ 分)设双曲线 C 的方程为
∵ 2020 7 5 a2
的距离之差的绝对值等于 a 即 a
6ꎬ∴ 2 =6ꎬ =
y2
. b2 c2 a2 . a b 过抛物线 y2 x 的焦点
3 ∴ = - =16 -b2 =1( >0ꎬ >0)ꎬ =4
y2 x2
双曲线的标准方程为 .故选
和点 b 的直线为 l.若 C 的一条渐近线与
∴ - =1 C.
(0ꎬ )
9 16
l 平行 另一条渐近线与 l 垂直 则双曲线 C
2.( 海南琼海嘉积三中月考ꎬ )双曲线
x2
ꎬ ꎬ
2022 5 a2 - 的方程为
( )
y2 x2 y2 y2
的离心率为 且过 A 则双 x2
b2 =1 5ꎬ (4ꎬ4 3)ꎬ A. - =1 B. - =1
4 4 4
C.
x
4
2
-
y2
=1 D.
x2
-
y2
=1
的离心率为3
5
5
ꎬ
所以 e2
=1+a
b2
2
=
5
9
ꎬ
即
5
b
=
答案 D 由题意知双曲线的两条渐近线互
b
a.又 AF 与渐近线 y x 垂直 则 AF
相垂直 双曲线 C 为等轴双曲线 渐近线 2 = a ꎬ | | =
ꎬ∴ ꎬ
的斜率分别为 和 直线 l 与一条渐近 bc
1 -1ꎬ∵ b 所以 AO c2 b2 a 因为
线平行
ꎬ
抛物线 y2
= 4
x 的焦点为
(1ꎬ0)ꎬ
a2
+
b2
= ꎬ | | = - = ꎬ
b
∴
-0
=-1ꎬ
即b
=1
.
∴
双曲线C 的方程为x2
-
y2
AFO 的面积为 所以1ab 解得 a
0-1 △ 5ꎬ = 5ꎬ =
2
.故选 .
=1 D x2 y2
b 所以双曲线 C 的方程为 .
4.( 天津和平模考ꎬ )在平面直角坐标系 5ꎬ =2ꎬ - =1
2022 4 5 4
中 双曲线 C 过点 P 且其两条渐近线 6.( 广州二模ꎬ )写出一个同时满足下列
ꎬ (1ꎬ1)ꎬ 2022 13
的方程分别为 x y 和 x y 则双曲线
2 + =0 2 - =0ꎬ 性质 的双曲线方程 .
①②③ :
C 的方程为
中心在原点 焦点在y 轴上 一条渐近线
( )
① ꎬ ꎻ②
x2
4
y2
方程为 y x 焦距大于 .
A. - =1 =2 ꎻ③ 10
3 3 y2 x2
x2 y2 答案 答案不唯一
4 - =1( )
B. - =1 24 6
3 3
y2 x2
x2 y2 x2 y2 解析 由性质 设双曲线方程为 a
4 或 4 ① a2 -b2 =1(
C. - =1 - =1
3 3 3 3
b .由性质 渐近线方程为 y x 可
y2 x2 >0ꎬ >0) ② =2 ꎬ
4
D. - =1 令 a k b k k 则 c k 由性质 焦
3 3 =2 ꎬ = ( >0)ꎬ = 5 ꎬ ③
答案 B 由双曲线的两条渐近线的方程分
距大于 知 k 如取 k 则 a
10ꎬ > 5ꎬ = 6ꎬ =2 6ꎬ
别为 x y 和 x y 设双曲线 C 的方
2 + =0 2 - =0ꎬ y2 x2
b 可得双曲线的方程为 .
y2 = 6ꎬ - =1
程为x2 λ λ 把 P 代入 得 24 6
- = ꎬ ≠0ꎬ (1ꎬ1) ꎬ 1-
4 7.( 届湖北起点考试ꎬ )已知双曲线 C
x2 2023 21
1 λ 解得λ 3 双曲线C 的方程为4
= ꎬ = ꎬ∴ - 与双曲线
x2 y2
有相同的渐近线 且过点
4 4 3 - =1 ꎬ
y2 12 3
.故选
=1 B. A .
3 (2 2ꎬ-1)
5.( 湖南永州二模ꎬ )已知 O 为坐标原 求双曲线 C 的标准方程
2021 15 (1) ꎻ
x2 y2 已知 D E F 是双曲线 C 上不同于
点 双曲线 C a b 的离心率 (2) (2ꎬ0)ꎬ ꎬ
ꎬ :a2 -b2 =1( >0ꎬ >0)
D 的两点 且D→E D→F DG EF 于 G 证
ꎬ =0ꎬ ⊥ ꎬ
为3 5 从双曲线 C 的右焦点 F 引渐近线的 明 存在定点 H 使得 GH 为定值.
ꎬ : ꎬ | |
5 x2 y2
解析 因为双曲线 C 与双曲线
垂线 垂足为 A 若 AFO 的面积为 则双 (1) - =1
ꎬ ꎬ △ 5ꎬ
12 3
专
曲线 C 的方程为 .
有相同的渐近线 所以设双曲线 C 的方程为 题
ꎬ 九
答案
x2 y2
x2 y2 λ λ .
- =1 -4 = ( ≠0) 平
面
5 4
因为双曲线 C 过点 A 所以 解
x2 y2 (2 2ꎬ-1)ꎬ (2 析
解析 因为双曲线 C a b 几
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) 2 2 λ 解得 λ 何
2) -4×(-1) = ꎬ =4ꎬ
377
x2 æ ö
所以双曲线 C 的标准方程为 y2 . EF 也过点 Mç10 ÷.
- =1 è ꎬ0ø
4 3
证明 当直线 EF 的斜率存在时 设 æ ö
(2) :(i) ꎬ 综上 直线 EF 过定点 Mç10 ÷.
EF y kx m E x y F x y 联立 ꎬ è ꎬ0ø
3
: = + ꎬ ( 1ꎬ 1)ꎬ ( 2ꎬ 2)ꎬ
因为 DG EF 所以点 G 在以 DM 为直径的
ì ï y kx m ⊥ ꎬ
ï = + ꎬ
圆上 H 为该圆圆心 GH 为该圆半径 所以
î
í
ï
ï
x2
-
y2
=1ꎬ
消 y 整理得
(4
k2
-1)
x2
+8
kmx
+4
ꎬ
æ ö
ꎬ| | ꎬ
4 存在定点 Hç8 ÷ 使得 GH 为定值2.
è ꎬ0øꎬ | |
m2 3 3
( +1)= 0ꎬ
考法 二 求双曲线的离心率(或范围)
由 Δ km 2 m2 k2 得 k2
=(8 ) -4(4 +4)(4 -1)>0ꎬ 4
-
m2
-1<0ꎬ 1.( 广州调研ꎬ )双曲线 C
x2 y2
a
2022 5 :a2 -b2 =1( >
ì km
ï
x x 8
由根与系数的关系得í ï ï 1 + 2 =- 4 k2 -1 ꎬ 0ꎬ b >0) 的一条渐近线方程为 x +2 y =0ꎬ 则 C
的离心率为
ï m2
( )
ïx x 4 +4
î ï 1 2 = k2 ꎬ
4 -1 5
因为 y
1
y
2 =(
kx
1 +
m
)(
kx
2 +
m
)=
k2x
1
x
2 +
km
(
x
1
A.
2
B. 3 C.2 D. 5
b
+
x
2)+
m2
ꎬ
答案 A 由题意得1
= aꎬ
即 a
=2
b
ꎬ
又
∵
b2
2
D→E D→F x x y y
=( 1 -2)( 2 -2)+ 1 2 =0ꎬ c
所以 k2 x x km x x m2 =
c2
-
a2
ꎬ∴ 5
a2
=4
c2
ꎬ∴
e
= a =
5
ꎬ
故选
A
.
( +1) 1 2 +( -2)( 1 + 2)+ + 2
4=0ꎬ 2.( 课标 文ꎬ ꎬ 分)双曲线 C
x2 y2
m2 km 2019 Ⅰ 10 5 :a2 -b2 =
所以 k2 4 +4 km -8 m2
( +1) k2 +( -2) k2 + + a b 的一条渐近线的倾斜角为
4 -1 4 -1 1( >0ꎬ >0)
° 则 C 的离心率为
4=0ꎬ 130 ꎬ ( )
化简 得 m2 km k2 即 m k ° °
ꎬ 3 +16 +20 =0ꎬ (3 +10 ) A.2sin 40 B.2cos 40
m k
( +2 )= 0ꎬ 1 1
C. ° D. °
所以 m k m 10k 均满足 k2 m2 sin 50 cos 50
1 =-2 ꎬ 2 =- ꎬ 4 - -1 答案 D 由题意得双曲线的一条渐近线的
3
b
<0ꎬ 斜率 k ° ° 所以
= tan 130 = -tan 50 = - aꎬ
当 m k 时 直线 l 的方程为 y k x
=-2 ꎬ = ( -2)ꎬ
直线过定点 与已知矛盾
b2 c2 a2
(2ꎬ0)ꎬ ꎬ 2 ° - e2 即 e2 2 °
tan 50 =a2 = a2 = -1ꎬ =1+tan 50 =
æ ö
当m 10k 时 直线l 的方程为y kçx 10÷
5 =- ꎬ = è - øꎬ 1 所以 e 1 故选 .
3 3
年 2 °ꎬ = °ꎬ D
高 æ ö cos 50 cos 50
考 3 过定点 Mç è 1 3 0 ꎬ0ø ÷. 3.( 2021 全国甲理ꎬ 5 ꎬ 5 分)已知 F 1ꎬ F 2 是双曲
年
模 当直线 EF 的斜率不存在时 由对称性 线 C 的两个焦点 P 为 C 上一点 且 F PF
拟 (ii) ꎬ ꎬ ꎬ ∠ 1 2
不妨设直线 DE y x ° PF PF 则 C 的离心率为
A : = -2ꎬ =60 ꎬ| 1| =3| 2|ꎬ
版
ìy x
ï
高 ï
= -2ꎬ ( )
考 数
学
联立
î
í ï
ï
x2
-
y2
=1ꎬ
解得 x E = x F = 1
3
0 ꎬ 此时直线
A.
7
B.
13
C. 7 D. 13
4 2 2
378
x2 y2 æ ö
答案 A 设双曲线 C 的标准方程为 çç 39 ÷÷ M N 都 在 双 曲 线 上
a2 -b2 è ꎬ-2øꎬ ∵ ꎬ ꎬ ∴
3
a b ì
=1( >0ꎬ >0)ꎬ ï 25 16
由题意知 PF PF a 又 PF ï ï a2 -b2 =1ꎬ { a
| 1 | -| 2 | =2 ꎬ | 1 | =3| í3 解得 = 3ꎬ则 c a2 b2
PF ï b = + =
所以
2|
解
ꎬ
得 PF a PF a î
ï
ï
1
a
3
2 -b
4
2 =1ꎬ
=3ꎬ
3
| 1| =3 ꎬ| 2| = ꎬ
c
又 F F c 所以在 PF F 中 由余弦定
e 故选 .
| 1 2| =2 ꎬ △ 1 2 ꎬ 2 3ꎬ∴ = a =2ꎬ A
理得 F F 2 PF 2 PF 2 PF
| 1 2| = | 1 | +| 2 | -2| 1 || 5.( 江苏海门开学考ꎬ )从某个角度观察
PF F PF 2022 7
2|cos∠ 1 2ꎬ 篮球 如图 可以得到一个对称的平面图
c ( 1)ꎬ
即
4
c2
= 9
a2
+
a2
-2×3
a
a
cos 60
°
ꎬ
可得
a 形 如图 所示 篮球的外轮廓为圆 O 将篮
ꎬ 2 ꎬ ꎬ
球表面的线看成坐标轴和双曲线 若坐标轴
ꎬ
7
= ꎬ 和双曲线与圆 O 的交点将圆 O 的周长八等
2
分 AB BC CD 则该双曲线的离心率为
c ꎬ = = ꎬ
所以双曲线 C 的离心率 e 7.故选 .
= a = A
2 ( )
4.( 江苏百校大联考ꎬ )图 所示的为陕
2022 4 1
西历史博物馆收藏的国宝 金筐宝钿团
———
花纹金杯 杯身曲线内收 玲珑娇美 巧夺天
ꎬ ꎬ ꎬ
工 是唐代金银细作的典范之作.如图 该
ꎬ 2ꎬ
杯的主体部分可以近似看作是由双曲线 C
:
x2 y2 6 3 5 4 7
a b 的右支 y 轴及平行于 x A. 2 B. C. D.
a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) 、 2 5 7
答案 D 以AC 所在直线为y 轴 过点O 且
轴的两条直线围成的曲边四边形 ABMN 绕 y ꎬ
与 AC 垂直的直线为 x 轴建立平面直角坐标
轴旋转一周得到的几何体.若该金杯主体部
y2 x2
系 如图 .设双曲线的方程为 a
分的上杯口外直径为10 3 下底座外直径为 ( ) a2 -b2 =1( >
ꎬ
3 b 则 OC a 因为
0ꎬ >0)ꎬ = ꎬ
2 39 杯高为 且杯身最细之处到上杯口 AB BC CD 所以 CD
ꎬ 6ꎬ = = ꎬ =
3
OC 所以 OD OC
的距离是到下底座距离的 倍 则双曲线 C 2 ꎬ = 3 =
2 ꎬ a 即圆O 的半径为 a.
的离心率为 3 ꎬ 3
( ) 因为坐标轴和双曲线与
圆 O 的交点将圆 O 的周长八等分 所以点
ꎬ
æ ö y2 x2
Pçç 3a 3a÷÷在双曲线上 代入 可得
è ꎬ ø ꎬ a2 -b2 =1
2 2
专
a2 b2 题
9 9 解得 9 所以双曲线的离心率
九
- b2 =1ꎬ a2 = ꎬ
2 2 7
平
面
A.2 B. 2 C.3 D.4
e
c b2
9 4 7.故选 . 解
答 案 A 由 题 意 知 M
æ
çç5 3
ö
÷÷ N
= a = 1+a2 = 1+
7
=
7
D 析
几
è ꎬ4øꎬ 何
3
379
6.( 江苏ꎬ ꎬ 分)在平面直角坐标系 xOy 与圆 O 切于点 B 并与双曲线的右支交于点
2020 6 5 ꎬ
中 若双曲线
x2 y2
a 的一条渐近线
C
ꎬ
若
|
BC
| = |
CF
2 |ꎬ
则双曲线的离心率为
ꎬ a2 - =1( >0) .
5
答案
方程为 y 5 x 则该双曲线的离心率是 5
= ꎬ
解析 因为 BC CF CF CF
2
| | = | 2 |ꎬ| 1 | - | 2 |
.
a
=2 ꎬ
答案 3 所以 BF a 连接 OB 则 OB BF 因为
| 1| =2 ꎬ ꎬ ⊥ 1ꎬ
2 OB a OF c 所以 c2 a2 a2 a2 即
x2 y2 | | = ꎬ| 1| = ꎬ = +4 =5 ꎬ
解析 双曲线 a 的渐近线方 c
∵ a2 - =1( >0) e .
5 = a = 5
程为y 5x 5 5 a 则离心率e 9.( 届广西北海一模ꎬ )如图 已知双曲
=± a ꎬ∴ a = ꎬ∴ =2ꎬ 2023 15 ꎬ
2
x2 y2
线 M a b 的左 右焦点分别
5 3.
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) ꎬ
= 1+ =
4 2 为 F F 正六边形 ABF CDF 的一边 AF
7.( 届广东佛山顺德教学质量检测一ꎬ ) 1ꎬ 2ꎬ 2 1 1
2023 15 的中点恰好在双曲线 M 上 则双曲线 M 的
ꎬ
x2 y2
已知双曲线 C a b 的一条 离心率是 .
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >0)
b
渐近线为 l y x 左 右焦点分别是 F F
: = a ꎬ 、 1ꎬ 2ꎬ
过点 F 作 x 轴的垂线与渐近线 l 交于点 A
2 ꎬ
若 AF F π 则双曲线 C 的离心率为
∠ 1 2 = ꎬ
6
. 答案 13+1
3
答案 21 解析 设 AF 的中点为 P 连接 OP PF 因
1 ꎬ ꎬ 2ꎬ
3 为六边形ABF CDF 是正六边形 所以PO
æ bcö 2 1 ꎬ ⊥
解析 由已知条件可得 Açc ÷ F F
è ꎬaøꎬ| 1 2 | = AF PF O ° 所以 PF 1 OF 1
1ꎬ∠ 1 =60 ꎬ | 1| = | 1| =
c 且 AF F 为 直 角 三 角 形. 因 为 2 2
2 ꎬ △ 1 2 tan c 所以在 PF F 中
bc ꎬ △ 1 2 ꎬ
AF F |
AF
2| 3 即
a
3 所以
b 由余弦定理得 | PF 2| 2 =
∠ 1 2 = F F = ꎬ c = ꎬ a PF 2 F F 2
| 1 2| 3 2 3 | 1| + | 1 2| -
PF F F
5 2 3 2| 1| | 1 2 | cos
年 = ꎬ
高 3 PF F 1c2 c2 c2
考 ∠ 1 2 = +4 - =
3 c a2 b2 b2 4
则离心率 e + 21.
年
模
= a = a2 = 1+a2 =
3 13c2 解得 PF 13c 所以 a PF
拟 8.( 届湖北名校联盟联合测评ꎬ )已知双 4 ꎬ | 2 | = 2 ꎬ 2 = | 2 |-|
A 2023 14
版 x2 y2
PF 13c 1c 所以双曲线 M 的离心率 e
曲线 a b 的左 右焦点分别
高 a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) 、
1| =
2
-
2
ꎬ
考
数
学
为 F F 过 F 作圆 O x2 y2 a2 的切线 l l
1、 2ꎬ 1 : + = ꎬ
380
c c 解析 点 B 为双曲线的通径位于第一象限
2 2 13+1.
= a= = æ b2ö
2 13c 1c 3 的端点 其坐标为çc ÷ 点 A 的坐标为 a
- ꎬ è ꎬaøꎬ ( ꎬ
2 2
x2 y2 AB 的斜率为
10.( 浙江ꎬ ꎬ 分)已知双曲线 0)ꎬ∵ 3ꎬ
2022 16 4 a2 -b2 =1 b2
b
a c2 a2 c a
a b 的左焦点为F 过F 且斜率为 即 - + e e .
( >0ꎬ >0) ꎬ a ∴ c a=3ꎬ a c a = a = +1=3ꎬ∴ =2
- ( - )
4
的直线交双曲线于点 A x y 交双曲线 12.( 长沙雅礼中学月考一ꎬ )已知 F 为
( 1ꎬ 1)ꎬ 2022 15
的渐近线于点B x y 且x x .若 FB x2 y2
( 2ꎬ 2) 1<0< 2 | | 双曲线 a b 的右焦点 过 F
FA 则双曲线的离心率是 .
a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) ꎬ
=3| |ꎬ
作与 x 轴垂直的直线交双曲线于 A B 两
ꎬ
答案 3 6
点 若以 AB 为直径的圆过坐标原点 则该
4 ꎬ ꎬ
解析 如图所示 双曲线的离心率为 .
ꎬ
答案 5+1
2
解析 设双曲线的半焦距为 c c 则 F c
ꎬ >0ꎬ ( ꎬ
b2
把 x c 代入双曲线方程得 y 不妨
0)ꎬ = =±aꎬ
由题意得双曲线左焦点为 F c 点 B 所
(- ꎬ0)ꎬ æ b2ö æ b2ö
b b 令 Açc ÷ Bçc ÷ 因为以 AB 为直径的
在的渐近线方程为 y x 过 F 且斜率为 è ꎬaøꎬ è ꎬ-aøꎬ
= a ꎬ a
4 b2
b 圆过坐标原点 所以 c 所以 ac c2 a2
的直 线 方 程 为 y x c 联 立 ꎬ = aꎬ = - ꎬ
= a( + )ꎬ
4
ì ï b 可得 e2 e 又 e 所以 e 1+ 5.
y x c - -1=0ꎬ >1ꎬ =
ï ï = a( + )ꎬ æ c bcö 2
í ï 4 b 得 B è ç ꎬ aø ÷ ꎬ 13.( 2021 广州一模ꎬ 15 )已知圆 ( x -1) 2 + y2 =4
ïy x 3 3
î ï = a ꎬ x2 y2
与双曲线 C a b 的两条渐
æ bcö
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >0)
由 FB FA 可得Aç 5c ÷ 又A 在双
| | =3| |ꎬ è- ꎬ aøꎬ 近线相交于四个点 按顺时针排列依次记
9 9 ꎬ
c2 b2c2 c2 为 M N P Q 且 MN PQ 则 C 的离
曲线上 所以25 化简得 27 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ | | =2| |ꎬ
ꎬ a2 - a2b2 =1ꎬ a2 = ꎬ 心率为 .
81 81 8
则 e 3 6. 答案 2 6
=
4
3
11.( 课标 理ꎬ ꎬ 分)已知 F 为双曲线 b
2020 Ⅰ 15 5 解析 设 k 则渐近线方
x2 y2
= aꎬ
C a b 的右焦点 A 为 C 的
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) ꎬ 程是 y
=±
kx
ꎬ
如图
ꎬ
由对称性
专
题
右顶点 B 为 C 上的点 且 BF 垂直于 x 轴. 可设 M x kx N x 九
ꎬ ꎬ ( 1ꎬ 1)ꎬ ( 1ꎬ-
若 AB 的 斜 率 为 则 C 的 离 心 率 kx P x kx 平
3ꎬ 1 )ꎬ ( 2ꎬ 2 )ꎬ 面
为 . Q x kx 则 MN kx PQ kx 解
( 2ꎬ- 2)ꎬ | | =2 1ꎬ| | = -2 2ꎬ 析
几
答案
何
2
381
所以 kx kx 即 x x .由 F QF °
2 1 = 2(-2 2)ꎬ 1 = -2 2① ∠ 1 2 =90 ꎬ
{y kx 所以点 Q 在以 F F 为直径的圆 x2 y2
= ꎬ 得 k2 x2 x 1 2 + =
x 2 y2 (1+ ) -2 -3=0ꎬ c2 上
( -1) + =4ꎬ ꎬ
b
则 x x 2 x x 3 又点 Q 在渐近线 y x 上 且 Q 在第一
1 + 2 = k2 ②ꎬ 1 2 =- k2 ③ꎬ = a ꎬ
1+ 1+
象限
把 代入 得 x 2 x 4 ꎬ
① ② 2 =- k2 ꎬ 1 = k2 ꎬ ì b
1+ 1+ ï
ïy x
故联立得í = a ꎬ 解得 x a y b 即点 Q
将上式代入 得 8 3 所以 ï = ꎬ = ꎬ
③ -
(1+
k2
)
2 =-
1+
k2 ꎬ 1+ î ï x2
+
y2
=
c2
ꎬ
k2 8 a b .设点 P x y 由F→P P→Q得 x
= ꎬ ( ꎬ ) ( 1ꎬ 1)ꎬ 1 =2 ( 1 +
3 c y a x b y
c æ b ö2
ꎬ 1)= 2( - 1ꎬ - 1)ꎬ
所以 e ç ÷ k2 2 6. ì ï
= a = 1+èaø = 1+ =
3 {x c a x ï ï
x
1 =
1
(2
a
-
c
)ꎬ
14.( 东北三省三校第一次联考ꎬ )双曲 即 1 + =2 -2 1ꎬ解 得 í 3 即
2021 15 y b y ï
x2 y2 1 =2 -2 1ꎬ î ï ï y 1 = 2b ꎬ
线 C a b 的左 右焦点分 3
:a2 -b2 =1( >0ꎬ >0) 、
æ a c bö
Pç2 - 2 ÷.
别为 F F 过 F 的直线与双曲线 C 的两 è ꎬ ø
1、 2ꎬ 1 3 3
条渐近线分别交于 P Q 两点 P 在第二象 b b b
、 ( 由点 P 在渐近线 y x 上 可得2
=- a ꎬ =- a
限 Q 在第一象限 F→P P→Q F→Q F→Q 3
ꎬ )ꎬ 1 = 2 ꎬ 1 2 a c
则双曲线 C 的离心率为 . 2 -
=0ꎬ ꎬ
答案 3
4 c
解析 由已知得 F c F c . 化简可得 c a 所以 e .
=4 ꎬ = a =4
1(- ꎬ0)ꎬ 2( ꎬ0)
因为 F→Q F→Q 所以 F→Q F→Q 即
1 2 = 0ꎬ 1 ⊥ 2 ꎬ
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考
数
学
382