专题3.2 双曲线的方程及其几何性质(九个重难点突破)-2024-2025学年高二数学重难点突破及易错点分析(苏教版2019选择性必修第一册)

2024-10-12
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学苏教版选择性必修 第一册
年级 高二
章节 3.2 双曲线
类型 作业-同步练
知识点 双曲线
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 7.43 MB
发布时间 2024-10-12
更新时间 2024-10-12
作者 数学研习屋
品牌系列 -
审核时间 2024-10-12
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来源 学科网

内容正文:

专题3.2 双曲线的方程及其几何性质 一、利用双曲线的定义求轨迹方程 六、求双曲线的离心率 二、双曲线的标准方程问题 七、求双曲线离心率的取值范围 三、利用双曲线的定义解决焦点三角形问题 八、渐近线问题 四、利用双曲线的定义求最值 九、与双曲线有关的其他最值范围问题 五、双曲线的简单几何性质 知识点1 双曲线的定义 一般地,我们把平面内与两个定点的距离的差的绝对值等于非零常数(小于)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距. 注意:(1)距离的差要加绝对值,否则只有双曲线的一支,若分别表示双曲线的左、右焦点,则有以下两种情形: ①若点P满足,则点P在左支上,如图(1) ②若点P满足,则点P在右支上,如图(2) (2)注意定义中的“小于”这一限制条件,其根据是“三角形两边之差小于第三边”. ①若,即,根据平面几何知识知,当时,动点轨迹是以F2为端点向右延伸的一条射线;当时,动点轨迹是以F1为端点向左延伸的一条射线. ②若,即,根据平面几何知识知,动点轨迹不存在. (3)注意定义中的“非零”这一限制条件,若差的绝对值等于零,则动点轨迹是线段的垂直平分线. 知识点2 双曲线的标准方程及其几何性质 标准方程 焦点位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上 图形 性质 焦点 焦距 范围 ,或 或 对称性 关于坐标轴、原点对称 顶点 轴长 实轴长2a,虚轴长2b 离心率 渐近线 等轴双曲线 实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,它有以下性质: (1)方程形式为; (2)渐近线方程为,它们互相垂直; (3)离心率 重难点一 利用双曲线的定义求轨迹方程 1.已知点,,动点满足条件.则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 2.在平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为,则的方程为 . 3.若动点满足方程,则动点P的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 4.已知两圆,,动圆与圆外切,且和圆内切,则动圆的圆心的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 5.已知圆:和圆:,动圆同时与圆及圆相外切,则动圆的圆心的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 6.已知点A(0,4),B(0,-4),从点C同时出发的两个质点M,N均以每秒2个单位长度的速度做匀速直线运动,M从C运动到A,N从C运动到B,且M到达A的时间比N到达B的时间晚3秒,则C的轨迹方程为 . 7.已知动圆与直线恒过同一定点,且与圆外切,求动圆圆心的轨迹方程. 双曲线定义中,距离的差要加绝对值,否则只有双曲线的一支,若分别表示双曲线的左、右焦点,则有以下两种情形: ①若点满足,则点在左支上; ②若点满足,则点在右支上. 重难点二 双曲线的标准方程问题 8.对于方程表示的曲线,下列说法正确的是(    ) A.曲线只能表示圆、椭圆或双曲线 B.若为负角,则曲线为双曲线 C.若为正角,则曲线为椭圆 D.若为椭圆,则其焦点在轴上 9.“”是“方程表示的曲线是双曲线”的(    ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 10.已知双曲线的两个焦点为,,M是此双曲线上的一点,且满足,,则该双曲线的方程是(   ) A. B. C. D. 11.过点且与椭圆有相同焦点的双曲线方程为(    ) A. B. C. D. 12.已知为双曲线的两个焦点,双曲线上一点满足(为半虚轴长),则双曲线的标准方程为 . 13.求焦点在x轴上,且经过点与的双曲线的标准方程为 . 14.求适合下列条件的双曲线的标准方程. (1)焦点在x轴上,,经过点; (2)过点,且与椭圆有相同焦点双曲线方程. 求双曲线的标准方程的常用方法 (1)定义法:若由题设条件能够判断出动点的轨迹是双曲线,则可根据双曲线的定义确定其方程. (2)用待定系数法求双曲线方程的一般步骤: ①定位置:根据条件确定双曲线的焦点在哪条坐标轴上,还是两种都有可能; ②设方程:根据焦点位置,设方程为或,焦点不定时,亦可设为; ③寻关系:根据已知条件列出关于的方程组 ④得方程:解方程组,将代入所设方程 重难点三 利用双曲线的定义解决焦点三角形问题 15.已知为双曲线的左,右焦点,为坐标原点,为双曲线上一点,且,则到轴的距离为(   ) A.2 B. C. D. 16.已知分别为双曲线的左、右焦点,为的右支上一点,且,则到直线的距离为(    ) A. B. C. D. 17.若椭圆和双曲线的共同焦点为,,是两曲线的一个交点,则的面积值为(    ) A.4 B.8 C.12 D.16 18.若是双曲线的两个焦点,为上关于坐标原点对称的两点,且,设四边形的面积为,四边形的外接圆的面积为,则(    ) A. B. C. D. 19.点分别是双曲线的左、右焦点,点在上,且,则的面积为 . 20.已知点为双曲线右支上一点,分别为双曲线的左、右焦点,为的内心,若成立,则的值为 . 21.已知P是双曲线右支上任意一点,,分别为左、右焦点,设,,则= . 22.已知双曲线的左、右焦点分别是,. (1)若双曲线上一点M到它的一个焦点的距离等于16,求点M到另一个焦点的距离; (2)如图,若P是双曲线左支上的点,且,求的面积. 利用双曲线的定义解决与焦点有关的问题,一是要注意定义条件的变形使用,二是要特别注意与的关系. 重难点四 利用双曲线的定义求最值 23.已知双曲线是其左右焦点.圆,点P为双曲线C右支上的动点,点Q为圆E上的动点,则的最小值是(    ) A. B. C.7 D.8 24.已知双曲线的一条渐近线方程为,左焦点为F,点P在双曲线右支上运动,点Q在圆上运动,则的最小值为(    ) A. B.8 C. D.9 25.设P是双曲线上一点,M、N分别是两圆和上的点,则的最大值为(    ) A.6 B.9 C.12 D.14 26.在平面直角坐标系中,已知点,,,,直线AP,BP相交于点P,且它们斜率之积是.当时,的最小值为(    ) A. B. C. D. 27.已知点,点在曲线上运动,点在曲线上运动,则的最小值是 . 28..已知双曲线的一条渐近线的方程为,左、右焦点分别为,,直线过定点P,且在双曲线C上,M为双曲线上的动点,则的最小值为 . 29.已知双曲线的左右焦点分别为、,为双曲线右支上一点,点的坐标为,则的最小值为 . 30.已知点在双曲线的右支上,,动点满足,是双曲线的右焦点,则的最大值为 . (1)若定点与双曲线右焦点在双曲线右支的同侧,则的最小值是,最大值不存在; (2)若定点与双曲线右焦点在双曲线右支的异侧,则的最小值是,最大值不存在. 重难点五 双曲线的简单几何性质 31.(多选)已知双曲线方程,下列说法中正确的有(    ) A.焦点坐标 B.离心率为 C.焦距为10 D.渐近线方程 32.求双曲线的实半轴长、虚半轴长、焦点坐标、顶点坐标. 33.我们把离心率为的双曲线称为“黄金双曲线”.已知“黄金双曲线”,则的虚轴长为 . 34.已知双曲线 与 有共同的渐近线,则它们一定有相等的(    ) A.实轴长 B.虚轴长 C.焦距 D.离心率 35.(多选)已知椭圆:与双曲线:(),下列关于两曲线的说法正确的是(    ) A.C1的长轴长与C2的实轴长相等 B.C1的短轴长与C2的虚轴长相等 C.焦距相等 D.离心率不相等 36.已知函数的图象是等轴双曲线,将的图象顺时针旋转可得到曲线,则的焦距为(    ) A. B.4 C. D.8 平面内动点到两定点的距离的和为常数,即, 由双曲线的标准方程求双曲线的有关性质,首先要将双曲线方程化为标准形式或,确定的值,进而求出,再根据双曲线的几何性质得到相应的答案. 重难点六 求双曲线的离心率 37.在平面直角坐标系中,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,且,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 38.设双曲线C:(,)的左、右焦点分别为,,点P在双曲线C上,过点P作两条渐近线的垂线,垂足分别为D,E,若,且,则双曲线C的离心率为(    ) A. B. C. D.2 39.已知双曲线的左、右焦点分别为,,是双曲线右支上一点,若,,且,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 40.在平面直角坐标系中,为双曲线的左顶点,为双曲线上位于第一象限内的一点,点关于轴对称的点为,记,若,则双曲线的离心率为(    ) A.2 B. C. D. 41.已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2.以F1F2为直径的圆和C的渐近线在第一象限交于A点,直线AF1交C的另一条渐近线于点B,,则C的离心率为(    ) A. B. C.2 D.3 42.双曲线:的两焦点分别为,,焦距为,为双曲线上一点,且满足,,则双曲线的离心率为 . 43.已知点为双曲线右支上的一点,点,分别为双曲线的左、右焦点,若M为的内心,且,则双曲线的离心率为 . 44.过双曲线的上焦点,作其中一条渐近线的垂线,垂足为,直线与双曲线的上、下两支分别交于,若,则双曲线的离心率 . 求解双曲线的离心率一般有两种方法 (1)由条件寻找所满足的等式,常用的公式变形为,其中; (2)依据条件列出含的齐次方程,利用转化为含或的方程,解方程即可,注意依据对所得解进行取舍. 重难点七 求双曲线离心率的取值范围 45.若直线与双曲线有公共点,则双曲线离心率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 46.已知双曲线的左、右焦点分别为,.过作直线与双曲线的右支交于,两点,若的周长为,则双曲线的离心率的取值范围是(   ) A. B. C. D. 47.如图,在中,,其内切圆与边相切于点,且.延长至点.使得,连接.设以两点为焦点且经过点的椭圆的离心率为,以两点为焦点且经过点的双曲线的离心率为,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 48.已知,分别是双曲线的左、右焦点.若双曲线右支上存在一点,使,则双曲线的离心率的取值范围为(   ) A. B. C. D. 49.在平面直角坐标系中,设直线与双曲线的两条渐近线都相交且交点都在轴左侧,则双曲线的离心率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 50.已知是双曲线的两个焦点,为上除顶点外的一点,,且,则的离心率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 51.已知双曲线的右焦点为,过的直线与交于点,且满足的直线恰有三条,则双曲线的离心率的取值范围为 . 52.已知双曲线,直线和相互平行,直线与双曲线交于两点,直线与双曲线交于两点,直线和交于点(异于坐标原点).若直线的斜率为3,直线是坐标原点的斜率,则双曲线的离心率的取值范围为 . 重难点八 渐近线问题 53.已知双曲线的渐近线方程为,实轴长为4,则该双曲线的标准方程为(   ). A. B.或 C. D.或 54.如图,已知双曲线的左焦点为F,过点F的直线垂直于双曲线C的一条渐近线,并分别交两条渐近线于两点(其中点A为垂足),且点分别在第二、三象限内.若,则双曲线C的渐近线方程为(    )    A. B. C. D. 55.已知双曲线的焦点与椭圆的上、下顶点重合,且其中一条渐近线的方程为,则该双曲线的标准方程为 . 56.写出一个与双曲线有相同渐近线,且焦点在轴上的双曲线方程为 . 57.已知双曲线E与双曲线具有相同的渐近线,且经过点,则双曲线E的方程为 . 58.设直线与双曲线(,)两条渐近线分别交于点A,B,若点满足,则该双曲线的渐近线方程是 根据双曲线的标准方程求它的渐近线方程的方法中,最简单且实用的是把双曲线标准方程中等号右边的“1”改成“0”,就得到了此双曲线的渐近线方程. 与双曲线有共同渐近线的双曲线方程可设为; 若已知双曲线的渐近线方程或,则双曲线方程可设为.(当时,焦点在轴上;当时,焦点在轴上.) 重难点九 与双曲线有关的其他最值范围问题 59.已知双曲线的左、右顶点分别为是右支上一点,直线与直线的交点分别为,记的外接圆半径分别为,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 60.伦敦奥运会自行车赛车馆有一个明显的双曲线屋顶,该赛车馆是数学与建筑完美结合造就的艺术品,若将如图所示的双曲线屋顶的一段近似看成离心率为的双曲线C:上支的一部分,点F是C的下焦点,若点P为C上支上的动点,则与P到C的一条渐近线的距离之和的最小值为(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 61.设为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于两点,若的面积为8,则的焦距的最小值为(    ) A.2 B.4 C.8 D.16 62.设O为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于D,E两点,若的面积为8,则C的焦距的最小值为(    ) A.32 B.16 C.8 D.4 63.如图,双曲线的右焦点为,点A在的渐近线上,点A关于轴的对称点为为坐标原点),记四边形OAFB的面积为,四边形OAFB的外接圆的面积为,则的最大值为 ,此时双曲线的离心率为 . 64.已知双曲线:的一条渐近线与圆O:交于两点,设圆O在两点处的切线与轴分别交于两点、若双曲线的焦距为,则四边形周长的最大值为 . 一、单选题 1.已知方程 表示双曲线,则m的取值范围为 (     ) A. B.或 C. D. 2.过双曲线的右支上一点,分别向圆和圆作切线,切点分别为,则的最小值为(    ) A.16 B.17 C.18 D.19 3.已知是双曲线的左、右焦点,过作双曲线一条渐近线的垂线,垂足为,且,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 4.若椭圆或双曲线上存在点P,使得点P到两个焦点的距离之比为,且存在,则称此椭圆或双曲线存在“点”,下列曲线中存在“点”的是(    ) A. B. C. D. 5.已知为坐标原点,双曲线的左焦点为,右顶点为;过点向双曲线的一条渐近线作垂线,垂足为,且,直线与双曲线的左支交于点,则的大小为(    ) A. B. C. D. 6.已知双曲线C:的离心率为,左,右焦点分别为,,关于C的一条渐近线的对称点为P.若,则的面积为(    ) A.2 B. C.3 D.4 二、多选题 7.已知是双曲线的上焦点,点在上,则(    ) A. B. C.的最小值为2 D.的最小值为4 8.已知椭圆的方程为,双曲线的方程为,则(   ) A.双曲线的一条渐近线方程为 B.椭圆和双曲线共焦点 C.椭圆的离心率 D.椭圆和双曲线的图像有4个公共点 9.已知分别是双曲线的左右焦点,点是圆上的动点,下列说法正确的是(    ) A.三角形的周长是12 B.若双曲线与双曲线有相同的渐近线,且双曲线的焦距为8,则双曲线为 C.若,则的位置不唯一 D.若是双曲线左支上一动点,则的最小值是 三、填空题 10.是双曲线C:()的一条渐近线,则双曲线C的右焦点F到直线的距离为 . 11.设,为实数,已知经过点的椭圆与双曲线有相同的焦距,则 . 12.如图,沿东西方向相距4海里的两个小岛A,B,岛上安装了信号接收塔,舰艇P沿着某种确定的圆锥曲线轨迹航行,A,B是曲线的焦点,当P在小岛B正北方向处时,测得距小岛B3海里.当舰艇航行至小岛B西偏南的处时,测得距小岛B1.5海里.在以线段AB中点为圆心,1海里为半径的圆形海域内布满暗礁(不包含边界),舰艇P在航行的过程中,会放下巡逻船Q,巡逻船在以PB为直径的圆域内全面巡逻,舰长认为不会有触礁的风险,理由是 . 四、解答题 13.根据下列条件,求双曲线的标准方程: (1),经过点; (2)与双曲线1有相同的焦点,且经过点; (3)与双曲线有公共的渐近线,且过点. 14.已知双曲线一条渐近线方程为,且点在双曲线上. (1)求双曲线标准方程, (2)若双曲线的左顶点为,右焦点为为双曲线右支上任意一点,求的最小值. 15.已知点,依次为双曲线:的左右焦点,,,. (1)若,以为方向向量的直线经过,求到的距离. (2)在(1)的条件下,双曲线上是否存在点,使得,若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由. 2 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题3.2 双曲线的方程及其几何性质 一、利用双曲线的定义求轨迹方程 六、求双曲线的离心率 二、双曲线的标准方程问题 七、求双曲线离心率的取值范围 三、利用双曲线的定义解决焦点三角形问题 八、渐近线问题 四、利用双曲线的定义求最值 九、与双曲线有关的其他最值范围问题 五、双曲线的简单几何性质 知识点1 双曲线的定义 一般地,我们把平面内与两个定点的距离的差的绝对值等于非零常数(小于)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距. 注意:(1)距离的差要加绝对值,否则只有双曲线的一支,若分别表示双曲线的左、右焦点,则有以下两种情形: ①若点P满足,则点P在左支上,如图(1) ②若点P满足,则点P在右支上,如图(2) (2)注意定义中的“小于”这一限制条件,其根据是“三角形两边之差小于第三边”. ①若,即,根据平面几何知识知,当时,动点轨迹是以F2为端点向右延伸的一条射线;当时,动点轨迹是以F1为端点向左延伸的一条射线. ②若,即,根据平面几何知识知,动点轨迹不存在. (3)注意定义中的“非零”这一限制条件,若差的绝对值等于零,则动点轨迹是线段的垂直平分线. 知识点2 双曲线的标准方程及其几何性质 标准方程 焦点位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上 图形 性质 焦点 焦距 范围 ,或 或 对称性 关于坐标轴、原点对称 顶点 轴长 实轴长2a,虚轴长2b 离心率 渐近线 等轴双曲线 实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,它有以下性质: (1)方程形式为; (2)渐近线方程为,它们互相垂直; (3)离心率 重难点一 利用双曲线的定义求轨迹方程 1.已知点,,动点满足条件.则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】,由, 结合双曲线定义可知动点的轨迹为以,为焦点的双曲线右支, 在双曲线中,,可得,, 所以, 动点的轨迹方程为. 故选:A. 2.在平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为,则的方程为 . 【答案】 【详解】因为, 所以轨迹是以点、为左、右焦点的双曲线的右支, 设轨迹的方程为, 则,,可得,, 所以轨迹的方程为. 故答案为:. 3.若动点满足方程,则动点P的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】由题意得点到点与点的距离之差的绝对值为3,且, 故动点P的轨迹方程是以与为焦点的双曲线, 故, 所以, 所以双曲线的方程为. 故选:A. 4.已知两圆,,动圆与圆外切,且和圆内切,则动圆的圆心的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】如图, 设动圆的半径为,则,, 则, 所以动圆圆心的轨迹是以为焦点,以为实轴长的双曲线的右支. 因为, 所以. 故动圆圆心的轨迹方程为. 故选:C. 5.已知圆:和圆:,动圆同时与圆及圆相外切,则动圆的圆心的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】设动圆的半径为r, 则,, 则, 根据双曲线的定义知,动圆的圆心的轨迹为双曲线的左半支. 故选:C. 6.已知点A(0,4),B(0,-4),从点C同时出发的两个质点M,N均以每秒2个单位长度的速度做匀速直线运动,M从C运动到A,N从C运动到B,且M到达A的时间比N到达B的时间晚3秒,则C的轨迹方程为 . 【答案】 【详解】如图,设, 则, 所以C的轨迹是以为焦点,且实轴长为的双曲线的下支, 由,得, 所以C的轨迹方程为. 故答案为:.    7.已知动圆与直线恒过同一定点,且与圆外切,求动圆圆心的轨迹方程. 【答案】 【详解】易得定点,圆的标准方程为, 所以圆的圆心为,半径为. 因为圆与圆外切,所以, 所以由双曲线定义知:动圆圆心的轨迹是以为焦点的双曲线的左半支. 因为,所以. 故动圆圆心的轨迹方程为 双曲线定义中,距离的差要加绝对值,否则只有双曲线的一支,若分别表示双曲线的左、右焦点,则有以下两种情形: ①若点满足,则点在左支上; ②若点满足,则点在右支上. 重难点二 双曲线的标准方程问题 8.对于方程表示的曲线,下列说法正确的是(    ) A.曲线只能表示圆、椭圆或双曲线 B.若为负角,则曲线为双曲线 C.若为正角,则曲线为椭圆 D.若为椭圆,则其焦点在轴上 【答案】B 【详解】对A,当,即时,曲线的方程为, 此时曲线为两条平行的直线,故A错误; 对B,若为负角,即,则, 此时曲线为双曲线,故B正确; 对C,若为正角,即,当时,, 则曲线的方程为1,是圆,故C错误; 对D,若为椭圆,则,又可变形为, 则为焦点在轴上的椭圆,故D错误. 故选:B. 9.“”是“方程表示的曲线是双曲线”的(    ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】A 【详解】若,则,所以方程表示双曲线; 若方程表示双曲线,则,解得或, 所以“”是“方程表示双曲线”的充分不必要条件. 故选:A 10.已知双曲线的两个焦点为,,M是此双曲线上的一点,且满足,,则该双曲线的方程是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】 , 即, . 则. .即. ,. 则该双曲线的方程是:. 故选:A 11.过点且与椭圆有相同焦点的双曲线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由,得,所以焦点在y轴上,且. 设双曲线的方程为,所以解得,, 所以双曲线的方程为. 故选:D. 12.已知为双曲线的两个焦点,双曲线上一点满足(为半虚轴长),则双曲线的标准方程为 . 【答案】 【详解】依题意, 则由可得, 因为焦点在轴上,因此双曲线的标准方程为. 故答案为: 13.求焦点在x轴上,且经过点与的双曲线的标准方程为 . 【答案】 【详解】设双曲线的标准方程为(,), 因为点,在双曲线上, 所以有,解得 所以双曲线的标准方程为. 故答案为: 14.求适合下列条件的双曲线的标准方程. (1)焦点在x轴上,,经过点; (2)过点,且与椭圆有相同焦点双曲线方程. 【答案】(1) (2) 【详解】(1)因为,且双曲线的焦点在x轴上, 可设双曲线的标准方程为, 将点的坐标代入双曲线的方程得,解得, 因此,双曲线的标准方程为; (2)在椭圆中,, 所以椭圆的焦点坐标为,, 设双曲线标准方程为,, 因为双曲线与椭圆有相同焦点, 所以, 点代入双曲线方程,可得, 联立,解得,, 所以双曲线标准方程为. 求双曲线的标准方程的常用方法 (1)定义法:若由题设条件能够判断出动点的轨迹是双曲线,则可根据双曲线的定义确定其方程. (2)用待定系数法求双曲线方程的一般步骤: ①定位置:根据条件确定双曲线的焦点在哪条坐标轴上,还是两种都有可能; ②设方程:根据焦点位置,设方程为或,焦点不定时,亦可设为; ③寻关系:根据已知条件列出关于的方程组 ④得方程:解方程组,将代入所设方程 重难点三 利用双曲线的定义解决焦点三角形问题 15.已知为双曲线的左,右焦点,为坐标原点,为双曲线上一点,且,则到轴的距离为(   ) A.2 B. C. D. 【答案】C 【详解】由双曲线,可得,则, 设,由双曲线的定义,可得, 根据余弦定理,可得,解得, 再设点的坐标为, 则, 因为,可得,解得, 由,可得,即点到轴的距离为. 故选:C. 16.已知分别为双曲线的左、右焦点,为的右支上一点,且,则到直线的距离为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】双曲线的半焦距,故的实半轴, 故由双曲线的定义可知, 过作的垂线,垂足为,,则为线段的中点,故, 所以. 故选:A. 17.若椭圆和双曲线的共同焦点为,,是两曲线的一个交点,则的面积值为(    ) A.4 B.8 C.12 D.16 【答案】A 【详解】不妨设为左焦点,为右焦点,为两曲线在第一象限的交点, 则由已知得, 则, , , 则, 所以. 故选:A. 18.若是双曲线的两个焦点,为上关于坐标原点对称的两点,且,设四边形的面积为,四边形的外接圆的面积为,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】依题意,点与,与都关于原点O对称,且,因此四边形是矩形,如图, 由双曲线:得:,, 于是, 显然四边形的外接圆半径为,因此, 所以. 故答案为: 19.点分别是双曲线的左、右焦点,点在上,且,则的面积为 . 【答案】 【详解】结合题意可得:双曲线的实半轴长,半焦距, 有, 在中,由余弦定理得, 即有, 因此,解得, 所以的面积为. 故答案为:. 20.已知点为双曲线右支上一点,分别为双曲线的左、右焦点,为的内心,若成立,则的值为 . 【答案】/0.8 【详解】设的内切圆半径为, 由双曲线的定义得 由题意得, 故, 又双曲线的, 代入上式得:, 故答案为:. 21.已知P是双曲线右支上任意一点,,分别为左、右焦点,设,,则= . 【答案】/0.25 【详解】由可得, 如图:作出的内切圆与三边分别交于, 则, 又, 所以,所以轴, 由内切圆的性质可得,, ,所以, 故答案为: 22.已知双曲线的左、右焦点分别是,. (1)若双曲线上一点M到它的一个焦点的距离等于16,求点M到另一个焦点的距离; (2)如图,若P是双曲线左支上的点,且,求的面积. 【答案】(1)10或22 (2) 【详解】(1)双曲线的标准方程为, 故,,, 由双曲线的定义得, 又双曲线上一点M到它的一个焦点的距离等于16, 假设点M到另一个焦点的距离等于x, 则,解得或. 故点M到另一个焦点的距离为10或22. (2)由双曲线的定义和余弦定理得, , 所以, 所以, 所以. 利用双曲线的定义解决与焦点有关的问题,一是要注意定义条件的变形使用,二是要特别注意与的关系. 重难点四 利用双曲线的定义求最值 23.已知双曲线是其左右焦点.圆,点P为双曲线C右支上的动点,点Q为圆E上的动点,则的最小值是(    ) A. B. C.7 D.8 【答案】A 【详解】 由题设知,,,,圆的半径 由点为双曲线右支上的动点知 ,∴ ∴. 故选:A 24.已知双曲线的一条渐近线方程为,左焦点为F,点P在双曲线右支上运动,点Q在圆上运动,则的最小值为(    ) A. B.8 C. D.9 【答案】B 【详解】由,所以有, 设圆的圆心为,半径为, 设该双曲线另一个焦点为,所以, 求的最小值转化为求的最小值, 因此当点依次共线时,有最小值, 即, 故选:B 25.设P是双曲线上一点,M、N分别是两圆和上的点,则的最大值为(    ) A.6 B.9 C.12 D.14 【答案】B 【详解】因为双曲线方程为,故,则其焦点为, 根据题意,作图如下: 则,当且仅当三点共线,且在之间时取得等号; ,当且仅当三点共线,且在之间时取得等号; 则, 故可得, 故的最大值为:. 故选:B. 26.在平面直角坐标系中,已知点,,,,直线AP,BP相交于点P,且它们斜率之积是.当时,的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】解:设点坐标为,则直线的斜率; 直线的斜率. 由已知有, 化简得点的轨迹方程为. 又,所以点的轨迹方程为,即点的轨迹为以、为顶点的双曲线的左支(除点),因为,设,由双曲线的定义可知,所以,当且仅当、、三点共线时取得最小值,因为,所以,所以,即的最小值为; 故选:A 27.已知点,点在曲线上运动,点在曲线上运动,则的最小值是 . 【答案】 【详解】如下图所示: 在双曲线中,,,, 圆的圆心为,半径长为, 所以,双曲线的左、右焦点分别为、, 由双曲线的定义可得,, 所以,, 当且仅当为射线与圆的交点,且时,等号成立, 故的最小值是. 故答案为:. 28..已知双曲线的一条渐近线的方程为,左、右焦点分别为,,直线过定点P,且在双曲线C上,M为双曲线上的动点,则的最小值为 . 【答案】 【详解】将直线,变形为,可得,解得:,所以定点为P(4,1). 由双曲线的一条渐近线的方程为,及在双曲线上,可得:解得:, 所以, 所以左、右焦点分别为,. 如图示,要求的最小值,点M需在双曲线的右支上. 由双曲线的定义可得:, 所以, 所以. 所以当三点共线时,即M落在点G处,最小, 所以的最小值为. 故答案为: 【点睛】距离的计算方法有两类: (1)几何法:利用几何图形求最值; (2)代数法:把距离表示为函数,利用函数求最值. 29.已知双曲线的左右焦点分别为、,为双曲线右支上一点,点的坐标为,则的最小值为 . 【答案】/ 【详解】    由双曲线方程知:,,,则,, 由双曲线定义知:, (当且仅当在线段上时取等号), 又,. 故答案为:. 30.已知点在双曲线的右支上,,动点满足,是双曲线的右焦点,则的最大值为 . 【答案】/ 【详解】动点满足,则点的轨迹是以为圆心,2为半径的圆, 设双曲线的左焦点为,由题知, 则, 当且仅当,,三点共线时,等号成立, 所以的最大值为, 故答案为: (1)若定点与双曲线右焦点在双曲线右支的同侧,则的最小值是,最大值不存在; (2)若定点与双曲线右焦点在双曲线右支的异侧,则的最小值是,最大值不存在. 重难点五 双曲线的简单几何性质 31.(多选)已知双曲线方程,下列说法中正确的有(    ) A.焦点坐标 B.离心率为 C.焦距为10 D.渐近线方程 【答案】BC 【详解】由双曲线方程,得, 焦点在轴,所以焦点坐标,A选项错误; 所以离心率,B选项正确; 焦距为,C选项正确; .渐近线方程为,D选项错误, 故选:BC 32.求双曲线的实半轴长、虚半轴长、焦点坐标、顶点坐标. 【答案】实半轴长2,虚半轴长,焦点坐标为,,顶点坐标为, 【详解】把方程化为标准方程, 因此该双曲线的实半轴长,虚半轴长,半焦距, 所以焦点坐标为,,顶点坐标为,. 33.我们把离心率为的双曲线称为“黄金双曲线”.已知“黄金双曲线”,则的虚轴长为 . 【答案】 【详解】因为,即,解得,所以的虚轴长为, 故答案为:. 34.已知双曲线 与 有共同的渐近线,则它们一定有相等的(    ) A.实轴长 B.虚轴长 C.焦距 D.离心率 【答案】D 【详解】双曲线的渐近线方程为 , 的渐近线方程为, 由题意可得, 又 ,,所以 , 又推不出,所以推不出 故选:D 35.(多选)已知椭圆:与双曲线:(),下列关于两曲线的说法正确的是(    ) A.C1的长轴长与C2的实轴长相等 B.C1的短轴长与C2的虚轴长相等 C.焦距相等 D.离心率不相等 【答案】CD 【详解】椭圆:长轴半,短半轴,焦半距,离心率; 双曲线:长轴半,短半轴,焦半距,离心率; ∵,∴选项A不正确; ∵,∴选项B不正确; ∵,∴选项C正确; ∵,∴选项D正确; 故选:CD 36.已知函数的图象是等轴双曲线,将的图象顺时针旋转可得到曲线,则的焦距为(    ) A. B.4 C. D.8 【答案】D 【详解】函数的图象与对称轴的一个交点就是曲线的顶点, 该点旋转后变为,曲线也是等轴双曲线, 所以的焦距为8, 故选:D 平面内动点到两定点的距离的和为常数,即, 由双曲线的标准方程求双曲线的有关性质,首先要将双曲线方程化为标准形式或,确定的值,进而求出,再根据双曲线的几何性质得到相应的答案. 重难点六 求双曲线的离心率 37.在平面直角坐标系中,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,且,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】设,则,, 因为,则, 即,整理可得,则, 又因为,即, 整理可得,解得或(舍去), 所以双曲线的离心率为. 故选:B. 38.设双曲线C:(,)的左、右焦点分别为,,点P在双曲线C上,过点P作两条渐近线的垂线,垂足分别为D,E,若,且,则双曲线C的离心率为(    ) A. B. C. D.2 【答案】C 【详解】设,则,即, 双曲线C的渐近线方程为, 所以, 又,平方后得, 又在中,由可得, 所以, 两式相减,整理得, 所以, 因为, 所以,解得. 故选:C. 39.已知双曲线的左、右焦点分别为,,是双曲线右支上一点,若,,且,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】如图,,, 所以, 由双曲线的定义知, 又,则在中,, 在中,, 即,可得. 故选:A 40.在平面直角坐标系中,为双曲线的左顶点,为双曲线上位于第一象限内的一点,点关于轴对称的点为,记,若,则双曲线的离心率为(    ) A.2 B. C. D. 【答案】A 【详解】    设,则,, ,则,① 则, 所以, , 所以,② 将①代入②得, , 因为, 所以, 所以双曲线的离心率为, 故选:A. 【点睛】方法点睛:过两点的直线斜率(或正切值)为,再结合两角差的正切展开式将问题转化为. 41.已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2.以F1F2为直径的圆和C的渐近线在第一象限交于A点,直线AF1交C的另一条渐近线于点B,,则C的离心率为(    ) A. B. C.2 D.3 【答案】C 【详解】如图所示,因为,可得点为线段的中点,则, 可得, 因为直线是双曲线的渐近线,由双曲线的对称性可知, 所以, 可得直线的斜率为,则, 所以双曲线的离心率为. 故选:C. 42.双曲线:的两焦点分别为,,焦距为,为双曲线上一点,且满足,,则双曲线的离心率为 . 【答案】 【详解】由,可得在双曲线的右支上, 因为,,所以, 所以,所以. 故双曲线的离心率为. 故答案为:. 43.已知点为双曲线右支上的一点,点,分别为双曲线的左、右焦点,若M为的内心,且,则双曲线的离心率为 . 【答案】 【详解】设内切圆半径为,由题意知, 所以, 即,由点为双曲线右支上的一点, 则, 故双曲线的离心率. 故答案为:. 44.过双曲线的上焦点,作其中一条渐近线的垂线,垂足为,直线与双曲线的上、下两支分别交于,若,则双曲线的离心率 . 【答案】 【详解】设双曲线右焦点为,由题,双曲线的一条渐近线方程为即, 过该渐近线作垂线,则由题,, 设,则由题,,, 所以,, 所以在中,①, 在中,②, 在中,③, 由①②得,化简解得, 由①③得,化简解得, 所以, 故双曲线的离心率. 故答案为:. 【点睛】思路点睛:依据题意设双曲线右焦点为,,则结合双曲线定义可得、和的边长均是已知的,接着结合余弦定理均可求出三个三角形的公共角的余弦值,从而可建立等量关系式依次求出和,进而由离心率公式得解. 求解双曲线的离心率一般有两种方法 (1)由条件寻找所满足的等式,常用的公式变形为,其中; (2)依据条件列出含的齐次方程,利用转化为含或的方程,解方程即可,注意依据对所得解进行取舍. 重难点七 求双曲线离心率的取值范围 45.若直线与双曲线有公共点,则双曲线离心率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由题意:的斜率要小于双曲线渐近线的斜率, 所以. 故选::D 46.已知双曲线的左、右焦点分别为,.过作直线与双曲线的右支交于,两点,若的周长为,则双曲线的离心率的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】由双曲线的定义可得, 两式相加可得, 则的周长为,即, 再由,可得,解得, 由. 故选:A 47.如图,在中,,其内切圆与边相切于点,且.延长至点.使得,连接.设以两点为焦点且经过点的椭圆的离心率为,以两点为焦点且经过点的双曲线的离心率为,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】如图,设内切圆与边分别相切于点, 由切线长定理和的对称性,可设. 由,可得. 在中,由余弦定理,. 于是根据椭圆和双曲线的定义,. 接下来确定的取值范围. 设, 在中,, 于是由余弦定理,, 整理得,于是,故, 又因为在内单调递增,可知, 可得,所以的取值范围是. 故选:D. 【点睛】方法点睛:1.椭圆、双曲线离心率(离心率范围)的求法:求椭圆、双曲线的离心率或离心率的范围,关键是根据已知条件确定a,b,c的等量关系或不等关系,然后把b用a,c代换,求e的值; 2.焦点三角形的作用:在焦点三角形中,可以将圆锥曲线的定义,三角形中边角关系,如正余弦定理、勾股定理结合起来. 48.已知,分别是双曲线的左、右焦点.若双曲线右支上存在一点,使,则双曲线的离心率的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】依题意可得, 代入并整理,得,解得, 所以,即,所以. 因为双曲线上的点到焦点的距离的最小值为, 所以要满足双曲线右支上存在一点,使,则, 即,所以, 所以双曲线的离心率的取值范围为. 故选:B. 49.在平面直角坐标系中,设直线与双曲线的两条渐近线都相交且交点都在轴左侧,则双曲线的离心率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】因为双曲线的两条渐近线方程为, 又与双曲线的两条渐近线都相交且交点都在轴左侧, 由图知,,即,所以离心率, 又,所以,    故选:B. 50.已知是双曲线的两个焦点,为上除顶点外的一点,,且,则的离心率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】   设,显然, 则, 所以的离心率.由于, 所以,所以的取值范围是; 故选:A 51.已知双曲线的右焦点为,过的直线与交于点,且满足的直线恰有三条,则双曲线的离心率的取值范围为 . 【答案】 【详解】由题意知道直线与双曲线两支分别相交,且有两条直线与双曲线同一支相交. 显然满足的直线有1条为x轴,为左右顶点,长度为实轴长,. 当直线过,刚好垂直x轴时,令,可求得.此时直线只有1条. 加上前面的1条,总共2条,不满足题意. 如图, 运用双曲线对称性知道时,刚好有2条,总共3条,满足题意. 即.则.又由于, 则双曲线的离心率的取值范围为. 故答案为:. 52.已知双曲线,直线和相互平行,直线与双曲线交于两点,直线与双曲线交于两点,直线和交于点(异于坐标原点).若直线的斜率为3,直线是坐标原点的斜率,则双曲线的离心率的取值范围为 . 【答案】 【详解】 由题意,,故, 设的中点的中点, 则,两式相减,得,化简得, 所以,所以①,同理②, 因为,所以三点共线,所以, 将①②代入得,即, 因为,所以,所以, 所以双曲线的离心率为. 所以双曲线的离心率的取值范围为. 故答案为:. 【点睛】关键点睛:关键是用点差法来得到①,同理②,结合三点共线以及离心率公式即可顺利得解. 重难点八 渐近线问题 53.已知双曲线的渐近线方程为,实轴长为4,则该双曲线的标准方程为(   ). A. B.或 C. D.或 【答案】D 【详解】当双曲线的焦点在横轴时,设双曲线的标准方程为:, 因为实轴长为4,所以得,因为双曲线的渐近线方程为:,所以有, 因此,所以双曲线的方程为:; 当双曲线的焦点在纵轴时,设双曲线的标准方程为:, 因为实轴长为4,所以得,因为双曲线的渐近线方程为:,所以有, 因此,所以双曲线的方程为:. 综上所述,双曲线的方程为或. 故选:D 54.如图,已知双曲线的左焦点为F,过点F的直线垂直于双曲线C的一条渐近线,并分别交两条渐近线于两点(其中点A为垂足),且点分别在第二、三象限内.若,则双曲线C的渐近线方程为(    )    A. B. C. D. 【答案】B 【详解】双曲线:(,),右焦点,渐近线方程为. 将渐近线方程化为一般式为,,    由点到直线距离公式可知,所以, 根据题意,则, 设,由双曲线对称性可知, 而,, 由正切二倍角公式可知, 即,化简可得,即, 所以双曲线C的渐近线方程为, 故选:B. 55.已知双曲线的焦点与椭圆的上、下顶点重合,且其中一条渐近线的方程为,则该双曲线的标准方程为 . 【答案】 【详解】椭圆的上、下顶点坐标为, 设双曲线的标准方程为,其半焦距为, 由题得双曲线焦点为,即. 因为其中一条渐近线方程为, 所以,即,结合,解得, 所以双曲线的标准方程为. 故答案为:. 56.写出一个与双曲线有相同渐近线,且焦点在轴上的双曲线方程为 . 【答案】(答案不唯一) 【详解】设所求双曲线的方程为, 因为所求双曲线的焦点在轴上,所以, 则可取, 所以所求双曲线的方程为. 故答案为:.(答案不唯一) 57.已知双曲线E与双曲线具有相同的渐近线,且经过点,则双曲线E的方程为 . 【答案】 【详解】由题意不妨设与双曲线具有相同的渐近线的双曲线E的方程为, 若双曲线E经过点,则,解得, 所以双曲线E的方程为. 故答案为:. 58.设直线与双曲线(,)两条渐近线分别交于点A,B,若点满足,则该双曲线的渐近线方程是 【答案】 【详解】双曲线的两条渐近线方程为, 设,,,,的中点坐标为,; 所以,, 两式相减得:,化简得:, 由于点,在直线上,则①, 由于, 所以,②, 联立①②得:,,代入,得到, 所以渐近线的方程为. 故答案为:. 根据双曲线的标准方程求它的渐近线方程的方法中,最简单且实用的是把双曲线标准方程中等号右边的“1”改成“0”,就得到了此双曲线的渐近线方程. 与双曲线有共同渐近线的双曲线方程可设为; 若已知双曲线的渐近线方程或,则双曲线方程可设为.(当时,焦点在轴上;当时,焦点在轴上.) 重难点九 与双曲线有关的其他最值范围问题 59.已知双曲线的左、右顶点分别为是右支上一点,直线与直线的交点分别为,记的外接圆半径分别为,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】由题意可知:,    设动点,则,即, 设直线的斜率分别为,根据对称性不妨设, 因为,, 则,即, 可知直线方程为:,则直线方程为:, 令得,, 即,,则, 由正弦定理得:,, 可得, 当且仅当,即时,等号成立, 所以的最大值为. 故选:A. 60.伦敦奥运会自行车赛车馆有一个明显的双曲线屋顶,该赛车馆是数学与建筑完美结合造就的艺术品,若将如图所示的双曲线屋顶的一段近似看成离心率为的双曲线C:上支的一部分,点F是C的下焦点,若点P为C上支上的动点,则与P到C的一条渐近线的距离之和的最小值为(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】C 【详解】由题意得,双曲线的离心率为, 所以,解得, 所以双曲线方程为, 所以下焦点,上焦点,渐近线方程为,如图所示, 根据双曲线的对称性,不妨取渐近线为,即, 因为点为双曲线上支上的动点,所以, 过点作于点,过点作,垂足为, 则, 所以与P到C的一条渐近线的距离之和的最小值为5, 故选:C. 61.设为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于两点,若的面积为8,则的焦距的最小值为(    ) A.2 B.4 C.8 D.16 【答案】C 【详解】    如图,由可得其渐近线方程为: 直线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点 不妨设为在第一象限,在第四象限 由,解得,得 由,解得,得 故,于是,面积为: 则双曲线的焦距,当且仅当取等号 即当时,双曲线的焦距取得最小值. 故选:C. 62.设O为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于D,E两点,若的面积为8,则C的焦距的最小值为(    ) A.32 B.16 C.8 D.4 【答案】D 【详解】由双曲线,可得其渐近线的方程为, 将代入,可得,即, 则,所以, 当且仅当时,等号成立, 所以双曲线的焦距的最小值为. 故选:D. 63.如图,双曲线的右焦点为,点A在的渐近线上,点A关于轴的对称点为为坐标原点),记四边形OAFB的面积为,四边形OAFB的外接圆的面积为,则的最大值为 ,此时双曲线的离心率为 . 【答案】 【详解】由题意可知:,渐近线,即, 则点到渐近线的距离为, 因为,可知, 则,可得, 则, 由题意可知:四边形OAFB的外接圆即为以OF为直径的圆, 则, 可得, 当且仅当时,等号成立, 可知的最大值为,此时双曲线的离心率为. 故答案为:;. 64.已知双曲线:的一条渐近线与圆O:交于两点,设圆O在两点处的切线与轴分别交于两点、若双曲线的焦距为,则四边形周长的最大值为 . 【答案】4 【详解】由题意可知渐近线方程为,, 故,故, 又, 由于焦距为,故,则, 由对称性可知四边形为平行四边形,故周长为, 设,由可得,当且仅当,即时等号成立, 故, 故最小值为4 故答案为:4 一、单选题 1.已知方程 表示双曲线,则m的取值范围为 (     ) A. B.或 C. D. 【答案】B 【详解】因为方程 表示双曲线,所以, 解得或. 故选:B 2.过双曲线的右支上一点,分别向圆和圆作切线,切点分别为,则的最小值为(    ) A.16 B.17 C.18 D.19 【答案】B 【详解】由圆的圆心为,半径为, 圆的圆心为,半径为, 又由双曲线的左右焦点为, 连接, 可得 , 当且仅当为右顶点时,取得等号,即最小值为. 故选:B. 3.已知是双曲线的左、右焦点,过作双曲线一条渐近线的垂线,垂足为,且,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】,点到渐近线的距离为,即, 因为,所以,, 在中,由余弦定理得:. 在中,由余弦定理得:. 因为,所以, 所以,又,所以, 所以. 故选:D 4.若椭圆或双曲线上存在点P,使得点P到两个焦点的距离之比为,且存在,则称此椭圆或双曲线存在“点”,下列曲线中存在“点”的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】不妨设,由题意得. 若曲线是椭圆,则, 则,;故即, 而A中离心率为,B中离心率为,均不满足; 若曲线是双曲线,则, 则,,故即, 而C中离心率为,D中离心率为,故D满足题设要求, 故选:D. 5.已知为坐标原点,双曲线的左焦点为,右顶点为;过点向双曲线的一条渐近线作垂线,垂足为,且,直线与双曲线的左支交于点,则的大小为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】如下图所示: 不妨取渐近线,则左焦点到渐近线距离; 又,于是,可得,故离心率, 因此渐近线方程为,直线斜率为1,其方程为,可得, 又,则,所以直线的方程为, 联立双曲线方程整理可得; 易知是该方程的一个实数根,另一根即为; 所以,可得, 于是轴,又因为 所以. 故选:B 6.已知双曲线C:的离心率为,左,右焦点分别为,,关于C的一条渐近线的对称点为P.若,则的面积为(    ) A.2 B. C.3 D.4 【答案】D 【详解】由对称性,不妨设点关于渐近线的对称点为, 设与该渐近线交于点M,则,且. 由分别是与的中点,知且, 又右焦点,渐近线方程即, 故点到渐近线的距离为, 则在中,,解得, 所以由得,, 所以. 故选:D. 二、多选题 7.已知是双曲线的上焦点,点在上,则(    ) A. B. C.的最小值为2 D.的最小值为4 【答案】AC 【详解】由可得,所以,得,A正确,B错误, 当为上顶点时,此时的最小值为.C正确,D错误, 故选:AC 8.已知椭圆的方程为,双曲线的方程为,则(   ) A.双曲线的一条渐近线方程为 B.椭圆和双曲线共焦点 C.椭圆的离心率 D.椭圆和双曲线的图像有4个公共点 【答案】ACD 【详解】对于椭圆的方程为,可得, 对于双曲线的方程为,可得, 且椭圆的焦点在x轴上,双曲线的焦点在y轴上, 对于选项A:因为双曲线的渐近线方程为, 所以双曲线的一条渐近线方程为,故A正确; 对于选项B:因为椭圆的焦点在x轴上,双曲线的焦点在y轴上, 所以椭圆和双曲线不共焦点,故B错误; 对于选项C:椭圆的离心率,故C正确; 对于选项D:因为,可知双曲线的顶点在椭圆内部, 所以椭圆和双曲线的图像有4个公共点,故D正确; 故选:ACD. 9.已知分别是双曲线的左右焦点,点是圆上的动点,下列说法正确的是(    ) A.三角形的周长是12 B.若双曲线与双曲线有相同的渐近线,且双曲线的焦距为8,则双曲线为 C.若,则的位置不唯一 D.若是双曲线左支上一动点,则的最小值是 【答案】ACD 【详解】由题意可得双曲线,,,,,, 圆心坐标,半径, A,,,, 所以三角形的周长是12,故A正确; B,由题意可设双曲线的方程为或, 变形为标准形式或,, 又双曲线的焦距为8,所以, 所以双曲线为或,故B错误; C,,所以点轨迹为以为焦点的椭圆,且,,, 所以轨迹方程为, 圆心坐标代入椭圆方程可得, 所以圆心在椭圆上, 又点是圆上点,画出图形可得 所以,的位置不唯一,故C正确; D,由双曲线的定义可得, 所以, 所以, 因为, 所以当三点共线时,取得最小值, 又因为的最小值为, 所以的最小值是,故D正确; 故选:ACD. 三、填空题 10.是双曲线C:()的一条渐近线,则双曲线C的右焦点F到直线的距离为 . 【答案】4 【详解】双曲线()的渐近线方程为,故, 所以右焦点F的坐标为,F到直线的距离. 故答案为:4. 11.设,为实数,已知经过点的椭圆与双曲线有相同的焦距,则 . 【答案】 【详解】将点坐标代入椭圆方程得,即椭圆的焦距为, 因为表示双曲线,则或, 当时,双曲线的焦距为; 当时,双曲线的焦距为; 综上所述:. 故答案为: 12.如图,沿东西方向相距4海里的两个小岛A,B,岛上安装了信号接收塔,舰艇P沿着某种确定的圆锥曲线轨迹航行,A,B是曲线的焦点,当P在小岛B正北方向处时,测得距小岛B3海里.当舰艇航行至小岛B西偏南的处时,测得距小岛B1.5海里.在以线段AB中点为圆心,1海里为半径的圆形海域内布满暗礁(不包含边界),舰艇P在航行的过程中,会放下巡逻船Q,巡逻船在以PB为直径的圆域内全面巡逻,舰长认为不会有触礁的风险,理由是 . 【答案】无论P在何处,以PB为直径的圆均与布满暗礁的圆外切 【详解】 以AB所在的轴为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系, 则,,由题意知,,, ,,, 则可知舰艇航行的轨迹方程是双曲线,且,, 则方程为,暗礁区域的圆心为,半径为1, 设,以PB为直径的圆域内全面巡逻,设圆心为,则圆心, 半径为,则, 则无论在何处,以PB为直径的圆均与布满暗礁的圆外切. 四、解答题 13.根据下列条件,求双曲线的标准方程: (1),经过点; (2)与双曲线1有相同的焦点,且经过点; (3)与双曲线有公共的渐近线,且过点. 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)由, 当焦点在x轴上时,设所求双曲线的标准方程为, 把点A的坐标代入,得,不符合题意; 当焦点在y轴上时,设所求双曲线的标准方程为, 把点A的坐标代入,得.故所求双曲线的标准方程为. (2)法一: ∵双曲线1的焦点在轴上, ∴设所求双曲线的标准方程为, ∴,即① ∵双曲线经过点,∴.② 由①②得,故双曲线的标准方程为. 法二: 设所求双曲线的方程为. ∵双曲线过点,∴, 解得或(舍去). 故双曲线的标准方程为. (3)设所求双曲线的方程为. 将点代入双曲线方程得,解得, 因此,所求双曲线的标准方程为. 14.已知双曲线一条渐近线方程为,且点在双曲线上. (1)求双曲线标准方程, (2)若双曲线的左顶点为,右焦点为为双曲线右支上任意一点,求的最小值. 【答案】(1); (2). 【详解】(1)由双曲线一条渐近线方程为,可以该双曲线方程为, 由点在双曲线上,可得,即, 所以双曲线标准方程为. (2)由双曲线标准方程为可知:左顶点的坐标为,右焦点为的坐标, 可设双曲线右支上任意一点,且,则, 所以, 又因为满足双曲线方程,则, 所以, 由于二次函数的对称轴是, 所以当,单调递增, 即当时,二次函数有最小值, 所以的最小值是. 15.已知点,依次为双曲线:的左右焦点,,,. (1)若,以为方向向量的直线经过,求到的距离. (2)在(1)的条件下,双曲线上是否存在点,使得,若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1) (2)不存在,理由见解析 【详解】(1)由题意可知:,,, 则,可知双曲线的方程为, 因为为直线的方向向量,则直线的斜率, 且点在直线上,则直线方程为,即, 所以到的距离. (2)由题意可知:,设, 则, 因为,整理得:, 由点在双曲线上,则, 可得:,即, 所以,无解,所以不存在. 2 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题3.2 双曲线的方程及其几何性质(九个重难点突破)-2024-2025学年高二数学重难点突破及易错点分析(苏教版2019选择性必修第一册)
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