内容正文:
(2024年高考数学专题)双曲线知识精讲+大题特训
知识精讲
双曲线的定义
在平面内,到两个定点、的距离之差的绝对值等于常数(大于0且)的动点的轨迹叫作双曲线.这两个定点、叫双曲线的焦点,两焦点的距离叫作双曲线的焦距.
双曲线的标准方程:
1、当焦点在轴上时,双曲线的标准方程:,其中;
2、当焦点在轴上时,双曲线的标准方程:,其中
求双曲线中的焦点三角形面积的方法
(1)①根据双曲线的定义求出;
②利用余弦定理表示出、、之间满足的关系式;
③通过配方,利用整体的思想求出的值;
④利用公式求得面积。
(2)利用公式求得面积;
(3)若双曲线中焦点三角形的顶角,则面积.
大题特训
1.已知双曲线的左顶点为,不与x轴平行的直线l过C的右焦点F且与C交于M,N两点.当直线l垂直于x轴时,.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线,分别交直线于P,Q两点,求证:A,P,F,Q四点共圆.
2.已知为双曲线上异于左、右顶点的一个动点,双曲线的左、右焦点分别为,且.当时,的最小内角为.
(1)求双曲线的标准方程.
(2)连接,交双曲线于另一点,连接,交双曲线于另一点,若.
①求证:为定值;
②若直线AB的斜率为−1,求点P的坐标.
3.设两点的坐标分别为,直线相交于点,且它们的斜率之积是,记点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若为直线上的一动点,直线分别与交于点.求证:直线过定点.
4.设双曲线的右焦点为,点为坐标原点,过点的直线与的右支相交于两点.
(1)当直线与轴垂直时,,求的离心率;
(2)当的焦距为2时,恒为锐角,求的实轴长的取值范围.
5.已知双曲线与直线有唯一的公共点.
(1)若点在直线上,求直线的方程;
(2)过点且与直线垂直的直线分别交轴于轴于两点.是否存在定点G,H,使得在双曲线上运动时,动点使得为定值.
6.设双曲线,其虚轴长为,且离心率为.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点的动直线与双曲线的左右两支曲线分别交于点、,在线段上取点使得,证明:点落在某一定直线上.
7.已知抛物线的焦点为,准线为.
(1)若为双曲线的一个焦点,求双曲线的方程;
(2)设与轴的交点为,点在第一象限,且在上,若,求直线的方程;
(3)经过点且斜率为的直线与相交于、两点,为坐标原点,直线、分别与相交于点、.试探究:以线段为直径的圆是否过定点,若是,求出定点的坐标;若不是,说明理由.
8. 已知双曲线,过点作直线交双曲线的两支分别于,两点,
(1)若点恰为的中点,求直线的斜率;
(2)记双曲线的右焦点为,直线,分别交双曲线于,两点,求的取值范围.
9.点在以、为焦点的双曲线上,已知,,为坐标原点.
(1)求双曲线的离心率;
(2)过点作直线分别与双曲线渐近线相交于、两点,且,,求双曲线的方程;
(3)若过点(为非零常数)的直线与(2)中双曲线相交于不同于双曲线顶点的两点、,且(为非零常数),问在轴上是否存在定点,使?若存在,求出所有这种定点的坐标;若不存在,请说明理由.
10.已知离心率为2的双曲线的左右顶点分别为,,顶点到渐近线的距离为.过双曲线右焦点的直线与双曲线交于,(异于点,)两点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)记,,的面积分别为,,,当时,求直线的方程;
(3)若直线,分别与直线交于,两点,试问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】(1)解:由题意,解得,所以双曲线C的方程为;
(2)解:当直线l斜率存在时,设直线l的方程为,
由,得,,整理得,
设,,所以,,
所以,
直线,所以,同理可得,
记直线交x轴于点G,所以,
又,所以,
当直线l斜率不存在时,不妨设,,则,,所以,
所以A,P,F,Q四点共圆.
2.【答案】(1)解:由双曲线的定义知,,
由题意可得,,
在中,由余弦定理知,
解得,因为,所以,
所以双曲线的标准方程为;
(2)解:①设,,,,
由,
即,所以
同理,由,得,
将的坐标代入曲线得,
,
将的坐标代入曲线得,
,
所以为定值;
②由①知,,
,
因为点在双曲线上,所以或,
即或.
3.【答案】(1)解:设,由题得,整理得,
因为与点均不重合,故点和均不在轨迹上,
即轨迹的方程为.
(2)解:由题设,则直线的方程为,直线的方程为,
联立,得,
解得,
同理得,
当时,,
直线的方程为,即,此时恒过;
当时,解得,此时直线的方程为,过;
当时,解得,此时直线的方程为,过;
综上,直线过定点.
4.【答案】(1)解:当直线与轴垂直时,由对称性知是等腰直角三角形,
于是,即,
解得离心率.
(2)解:若的焦距为2,则,即.
由于直线的斜率不为零,可设其方程为.
结合,联立
得.
设.由韦达定理,
由于两点均在的右支上,
故,即.
.
由恒为锐角,得,均有,
即恒成立.