内容正文:
3.2.1双曲线的标准方程
【考点归纳】
· 考点一: 利用双曲线的定义求方程
· 考点二:双曲线的定义求最值问题
· 考点三:双曲线中的焦点三角形问题
· 考点四:双曲线的参数问题
· 考点五:双曲线的标准方程的求法
· 考点六:双曲线方程的综合问题
【知识梳理】
知识点一:双曲线的定义
1.定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹.
2.定义的集合表示:{M|||MF1|-|MF2||=2a,0<2a<|F1F2|}.
3.焦点:两个定点F1,F2.
4.焦距:两焦点间的距离,表示为|F1F2|.
知识点二:双曲线标准方程
焦点位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
焦点
(-c,0),(c,0)
(0,-c),(0,c)
a,b,c的关系
c2=a2+b2
重难点技巧:
(1),,表示双曲线;(2),,表示两条射线;
(3),表示双曲线的一支;(4),表示一条射线.
【题型归纳】
题型一: 利用双曲线的定义求方程
1.(23-24高二上·全国)已知点,动点满足,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
2.(21-22高二上·陕西渭南·期末)一动圆过定点,且与已知圆:相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
3.(22-23高二上·江苏盐城·期中)已知是圆上的一动点,点,线段的垂直平分线交直线于点,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
题型二:双曲线的定义求最值问题
4.(22-23高二·全国·课堂例题)已知,分别为双曲线的左、右焦点,为双曲线内一点,点A在双曲线的右支上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二下·江西·阶段练习)若,分别是双曲线:的右支和圆:上的动点,且是双曲线的右焦点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6.(22-23高二下·宁夏石嘴山)已知,双曲线C:的左焦点为F,P是双曲线C的右支上的动点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
题型三:双曲线中的焦点三角形问题
7.(23-24高二上·四川成都)设,分别是双曲线的下、上焦点,P是该双曲线上的一点,且,则的面积等于( )
A.12 B.24 C. D.
8.(23-24高二上·江苏南通)已知为椭圆和双曲线的公共焦点,P为它们的公共点,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
9.(23-24高二上·重庆沙坪坝)设、分别是双曲线:的左、右两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的面积为( )
A.4 B. C.3 D.2
题型四:双曲线的参数问题
10.(23-24高二上·江苏宿迁·期末)“”是“方程表示双曲线”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
11.(23-24高二上·安徽阜阳·阶段练习)已知曲线表示双曲线,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.(23-24高二上·江苏常州·期中)若方程表示焦点在y轴上的双曲线,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.且
题型五:双曲线的标准方程的求法
13.(24-25高二上·江苏盐城)求下列各曲线的标准方程
(1)抛物线的焦点是双曲线的左顶点,求抛物线标准方程.
(2)已知椭圆与圆,双曲线与椭圆有相同焦点,它的两条渐近线恰好与圆相切,求双曲线的标准方程.
14.(23-24高二上·安徽六安·期末)根据下列条件求双曲线的标准方程:
(1)过点(2,0),与双曲线1的离心率相等;
(2)与双曲线1具有相同的渐近线,且过点M(3,﹣2).
15.(2023高二上·江苏·专题练习)求满足下列条件的双曲线的方程:
(1)已知双曲线的焦点在x轴上,离心率为,且经过点;
(2)渐近线方程为,且经过点.
题型六:双曲线方程的综合问题
16.(24-25高二上·全国)求适合下列条件的参数的值或范围:
(1)已知,当为何值时,
①方程表示双曲线;②表示焦点在轴上的双曲线;③表示焦点在轴上的双曲线;
(2)已知双曲线方程为,焦距为6,求的值.
17.(23-24高二上·云南玉溪·期末)已知双曲线的上、下焦点分别是,P为双曲线C上支上的动点,.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若,求.
18.(23-24高二上·福建厦门·期末)已知双曲线的左顶点为A,为上(异于A)一点.
(1)已知点,求当取得最小值时直线的方程;
(2)若直线与直线交于点,证明:为定值.
【高分达标】
一、单选题
19.(24-25高二上·山东菏泽)已知双曲线的焦距为4,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
20.(24-25高三上·云南·阶段练习)设两点的坐标分别为,,直线与相交于点,且它们的斜率之积为,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
21.(24-25高二上·天津红桥·阶段练习)已知方程 表示双曲线,则m的取值范围为 ( )
A. B.或
C. D.
22.(23-24高二上·云南迪庆·期末)已知点,,动点满足条件.则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
23.(24-25高二上·全国·课后作业)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.
24.(23-24高二下·福建福州·期末)已知分别为双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的左支交于两点,若,则双曲线的焦距为( )
A. B. C. D.
25.(23-24高二下·甘肃白银·期末)设双曲线的左,右焦点分别为,过的直线分别交双曲线左右两支于点,连接,若,则( )
A.1 B. C. D.2
26.(2024·天津·高考真题)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.
二、多选题
27.(24-25高二上·江苏连云港)已知方程表示的曲线为,则( )
A.当时,曲线为焦点在轴上的椭圆
B.当时,曲线为焦点在轴上的椭圆
C.当时,曲线为焦点在轴上的双曲线
D.当时,曲线为焦点在轴上的双曲线
28.(23-24高二上·河北保定·期末)平面直角坐标系中,,则下列说法正确的是( )
A.若,则点轨迹为椭圆
B.若,则点轨迹为双曲线
C.若,则点轨迹关于轴、轴都是对称的
D.若,则点轨迹为圆
29.(23-24高二上·四川成都·期末)双曲线的左、右焦点分别为,下列说法正确的有( )
A.若,则双曲线的离心率为
B.若双曲线的渐近线方程为,则
C.若双曲线的焦距为为该双曲线上一点,且,则
D.若点为双曲线上一点,且,则
30.(23-24高二上·四川雅安·阶段练习)已知左、右焦点分别是,的双曲线上有一点(,),且,则( )
A. B.
C.的面积为31 D.的周长为
三、填空题
31.(24-25高二上·全国)已知双曲线右支上一点到直线的距离为3,若点到右焦点的距离为,则点的坐标为 .
32.(24-25高二上·全国)已知双曲线的标准方程为,左、右焦点分别为,且双曲线上有一点使得,则点的坐标为 .
33.(24-25高二上·全国·课后作业)在中,,的内切圆切BC于D点,且,则顶点A的轨迹方程为 .
34.(24-25高二上·全国)已知双曲线:与椭圆:有公共的焦点,,且与在第一象限的交点为M,若的面积为1,则a的值为 .
四、解答题
35.(23-24高二下·全国·课堂例题)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1),经过点,焦点在轴上;
(2)与双曲线有相同的焦点,且经过点;
36.(24-25高二上·上海浦东新)已知:点不在圆的内部,:“曲线表示焦点在轴上的椭圆”,:“曲线表示双曲线”.
(1)若和都成立,求实数的取值范围;
(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.
37.(23-24高二上·贵州黔东南·期末)已知点,动点满足,记点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)若是上不同的两点,且直线的斜率为5,线段的中点为,证明:点在直线上.
38.(23-24高二上·河北石家庄·期末)已知双曲线过点且与椭圆有相同的焦点,
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点在双曲线上,且,求与的值.
2
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3.2.1双曲线的标准方程
【考点归纳】
· 考点一: 利用双曲线的定义求方程
· 考点二:双曲线的定义求最值问题
· 考点三:双曲线中的焦点三角形问题
· 考点四:双曲线的参数问题
· 考点五:双曲线的标准方程的求法
· 考点六:双曲线方程的综合问题
【知识梳理】
知识点一:双曲线的定义
1.定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹.
2.定义的集合表示:{M|||MF1|-|MF2||=2a,0<2a<|F1F2|}.
3.焦点:两个定点F1,F2.
4.焦距:两焦点间的距离,表示为|F1F2|.
知识点二:双曲线标准方程
焦点位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
-=1(a>0,b>0)
-=1(a>0,b>0)
焦点
(-c,0),(c,0)
(0,-c),(0,c)
a,b,c的关系
c2=a2+b2
重难点技巧:
(1),,表示双曲线;(2),,表示两条射线;
(3),表示双曲线的一支;(4),表示一条射线.
【题型归纳】
题型一: 利用双曲线的定义求方程
1.(23-24高二上·全国)已知点,动点满足,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由双曲线的定义可知,动点的轨迹是以为焦点的双曲线的右支,利用待定系数法求轨迹方程.
【详解】,,又动点满足,
动点的轨迹是以为焦点的双曲线的右支,
设双曲线方程为,
则有,
动点的轨迹方程为.
故选:A.
2.(21-22高二上·陕西渭南·期末)一动圆过定点,且与已知圆:相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由两圆相切分析可知,符合双曲线的定义,可得,,根据双曲线中a,b,c的关系,即可求出动圆圆心的轨迹方程.
【详解】解:已知圆:圆心,半径为4,
动圆圆心为,半径为,
当两圆外切时:,所以;
当两圆内切时:,所以;
即,表示动点P到两定点的距离之差为常数4,符合双曲线的定义,
所以P在以M、N为焦点的双曲线上,且,,
,
所以动圆圆心的轨迹方程为:,
故选:C.
3.(22-23高二上·江苏盐城·期中)已知是圆上的一动点,点,线段的垂直平分线交直线于点,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题意有,从而有,根据双曲线的定义得点的轨迹为是以F1、F2为焦点的双曲线.再写出其方程即可.
【详解】如图所示:
∵是圆上一动点,点的坐标为,线段的垂直平分线交直线于点,
∴,,
∵是圆上一动点,∴,∴,
∴,,,
∴点的轨迹为以F1、F2为焦点的双曲线,且,,得,
∴点的轨迹方程为.
故选:C.
题型二:双曲线的定义求最值问题
4.(22-23高二·全国·课堂例题)已知,分别为双曲线的左、右焦点,为双曲线内一点,点A在双曲线的右支上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用双曲线的定义可得,求的最小值相当于求的最小值,当三点共线时能取得最小值.
【详解】因为,所以要求的最小值,
只需求的最小值.
如图,连接交双曲线的右支于点.当点A位于点处时,
最小,最小值为.
故的最小值为.
故选:C
5.(23-24高二下·江西·阶段练习)若,分别是双曲线:的右支和圆:上的动点,且是双曲线的右焦点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先得到圆心坐标与半径,双曲线的左焦点坐标,结合双曲线的定义及两点之间线段最短转化计算.
【详解】圆:的圆心,半径,
双曲线:则,,,
设左焦点为,则,即,
所以,
当且仅当、在线段与双曲线右支、圆的交点时取等号.
故选:A
6.(22-23高二下·宁夏石嘴山)已知,双曲线C:的左焦点为F,P是双曲线C的右支上的动点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设双曲线右焦点为C,利用双曲线的定义,将的最大值问题转化为的最小值问题,从而借助平面中三角形两边之差大于第三边的几何性质求解即可.
【详解】设C为双曲线右焦点,则,,
而,仅当共线且A在之间时等号成立,
所以,
当共线且A在之间时等号成立.
故选:D.
题型三:双曲线中的焦点三角形问题
7.(23-24高二上·四川成都)设,分别是双曲线的下、上焦点,P是该双曲线上的一点,且,则的面积等于( )
A.12 B.24 C. D.
【答案】B
【分析】利用条件及双曲线的定义求出,进而可得为直角三角形,然后直接求面积即可.
【详解】由双曲线得,
又,且,
得到,
所以,
即为直角三角形,
所以.
故选:B.
8.(23-24高二上·江苏南通)已知为椭圆和双曲线的公共焦点,P为它们的公共点,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用椭圆以及双曲线定义可求得,即可求出的面积为.
【详解】根据题意如下图所示:
利用椭圆定义可知,由双曲线定义可知;
解得,
由三角形面积公式可得;
即的面积为.
故选:C
9.(23-24高二上·重庆沙坪坝)设、分别是双曲线:的左、右两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的面积为( )
A.4 B. C.3 D.2
【答案】D
【分析】由题设可得,进而确定的位置,易知为直角三角形,最后利用双曲线定义求直角边,即可求面积.
【详解】由,
所以是以原点为圆心,为半径的圆与双曲线的交点,
又,即它们也在点所在的圆上,且为直径,
所以为直角三角形,,
如上图,,且,
所以,
则,故的面积为.
故选:D
题型四:双曲线的参数问题
10.(23-24高二上·江苏宿迁·期末)“”是“方程表示双曲线”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
【分析】根据给定条件,求出方程表示双曲线的充要条件,再利用充分条件、必要条件的定义判断即得.
【详解】方程表示双曲线,则,解得或,
当时,方程表示双曲线,
所以“”是“方程表示双曲线”的充分不必要条件.
故选:A
11.(23-24高二上·安徽阜阳·阶段练习)已知曲线表示双曲线,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据双曲线方程的特征进行求解即可.
【详解】由题意知,,解得,
所以实数m的取值范围是.
故选:A.
12.(23-24高二上·江苏常州·期中)若方程表示焦点在y轴上的双曲线,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.且
【答案】A
【分析】由焦点在y轴上的双曲线方程的结构特征列出关于m的不等式组求解即得.
【详解】因方程表示焦点在y轴上的双曲线,
则有,解得,
所以实数m的取值范围为.
故选:A
题型五:双曲线的标准方程的求法
13.(24-25高二上·江苏盐城)求下列各曲线的标准方程
(1)抛物线的焦点是双曲线的左顶点,求抛物线标准方程.
(2)已知椭圆与圆,双曲线与椭圆有相同焦点,它的两条渐近线恰好与圆相切,求双曲线的标准方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据双曲线的性质求出抛物线的焦点坐标,可得抛物线的标准方程.
(2)利用椭圆和双曲线的几何性质,得到双曲线的焦点,然后,列出的相关方程进行求解即可.
【详解】(1)对双曲线:,其左顶点为.
对抛物线,焦点为,所以抛物线的标准方程为:.
(2)椭圆:的焦点坐标为:,.
如图:
直线与圆:相切,
设直线的倾斜角为,则.
所以对双曲线焦点在轴上,且.
所以双曲线的标准方程为:.
14.(23-24高二上·安徽六安·期末)根据下列条件求双曲线的标准方程:
(1)过点(2,0),与双曲线1的离心率相等;
(2)与双曲线1具有相同的渐近线,且过点M(3,﹣2).
【答案】(1)1
(2)1
【分析】(1)根据题意求出即可;
(2)设所求双曲线的方程为k(),代入点求出k即可.
【详解】(1)过点(2,0),可知所求双曲线的焦点在x轴上,且a=2,
因为所求双曲线与双曲线1的离心率相等;
所以e,解得c,所以b1,
所以双曲线方程为1.
(2)与双曲线1具有相同的渐近线,且过点M(3,﹣2),
则可设所求双曲线的方程为k(),
把点M(3,﹣2)代入上述方程得k,解得k=﹣2.
所以所求双曲线的标准方程为1.
15.(2023高二上·江苏·专题练习)求满足下列条件的双曲线的方程:
(1)已知双曲线的焦点在x轴上,离心率为,且经过点;
(2)渐近线方程为,且经过点.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设双曲线方程为,代入双曲线方程结合,求出,即得双曲线方程;
(2)法一:分焦点在x轴和y轴设双曲线方程,结合渐近线方程为,且经过点,列方程得到双曲线方程;法二:结合渐近线方程设双曲线为,代入点,得到的值,进而得到双曲线方程.
【详解】(1)设所求双曲线方程为.
∵,
∴,∴.
由题意得解得,
∴所求的双曲线方程为.
(2)法一:∵双曲线的渐近线方程为.
当焦点在x轴上时,设所求双曲线的标准方程为,则①.
∵点在双曲线上,∴②.
①②联立,无解.
当焦点在y轴上时,设所求方程为,则③.
∵点在双曲线上,∴④.
联立③④,解得,.
∴所求双曲线的标准方程为.
法二:由双曲线的渐近线方程为,
可设双曲线方程为,
∵点在双曲线上,
∴,即.
∴所求双曲线的标准方程为.
题型六:双曲线方程的综合问题
16.(24-25高二上·全国)求适合下列条件的参数的值或范围:
(1)已知,当为何值时,
①方程表示双曲线;②表示焦点在轴上的双曲线;③表示焦点在轴上的双曲线;
(2)已知双曲线方程为,焦距为6,求的值.
【答案】(1)①或;②;③;
(2)或.
【分析】(1)根据方程表示双曲线,以及由焦点位置得到参数满足的条件,从而得出答案.
(2)分焦点位置进行讨论可得答案.
【详解】(1)①若方程表示双曲线,则须满足或,
解得或.
②若方程表示焦点在轴上的双曲线,则须满足,
解得;
③若方程表示焦点在轴上的双曲线,则须满足,
解得.
(2)若焦点在轴上,
则方程可化为,
,即.
若焦点在轴上,
则方程可化为,
,即.
综上,的值为或.
17.(23-24高二上·云南玉溪·期末)已知双曲线的上、下焦点分别是,P为双曲线C上支上的动点,.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据双曲线基本量关系求解即可;
(2)设,再根据余弦定理求解即可.
【详解】(1),得,,所以双曲线.
(2)设,则,
在中,由余弦定理得,
,解得或(舍),
故,故.
18.(23-24高二上·福建厦门·期末)已知双曲线的左顶点为A,为上(异于A)一点.
(1)已知点,求当取得最小值时直线的方程;
(2)若直线与直线交于点,证明:为定值.
【答案】(1)或
(2)证明见解析
【分析】(1)设,其中,,用两点间距离公式得到,代换转换成二次函数求最值问题,然后利用点斜式求出直线方程;
(2)设,写出直线AP的方程,得到Q点坐标,计算即可得证.
【详解】(1)设,其中,
所以当时,取得最小值为,此时,
此时,所以直线:,
化简得或
(2)设,,则直线的方程为:,所以
所以,
所以为定值.
【高分达标】
一、单选题
19.(24-25高二上·山东菏泽)已知双曲线的焦距为4,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据双曲线的性质,即可解题.
【详解】由题意可知,所以,所以双曲线的渐近线方程为.
故选:D.
20.(24-25高三上·云南·阶段练习)设两点的坐标分别为,,直线与相交于点,且它们的斜率之积为,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用给定条件直接求解动点的轨迹方程即可.
【详解】设点,则的斜率为,的斜率为,
故,
所以,故D正确.
故选:D
21.(24-25高二上·天津红桥·阶段练习)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
【分析】根据双曲线的概念,解不等式即可.
【详解】因为方程 表示双曲线,所以,
解得或.
故选:B
22.(23-24高二上·云南迪庆·期末)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
【分析】根据双曲线的定义可得答案.
【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.
23.(24-25高二上·全国·课后作业)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
【分析】由,可得进一步求出,由此得到,则该双曲线的方程可求.
【详解】
,
即,
.
则.
.即.
,.
则该双曲线的方程是:.
故选:A
24.(23-24高二下·福建福州·期末)已知分别为双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的左支交于两点,若,则双曲线的焦距为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用双曲线定义、已知条件求出、,设,由余弦定理、求出可得答案.
【详解】如图,由于,
有4,可得,
又由,可得,设,
在中,由余弦定理有.
在中,由余弦定理有.
又由,有,
可得,解得,所以双曲线的焦距为.
故选:B.
25.(23-24高二下·甘肃白银·期末)设双曲线的左,右焦点分别为,过的直线分别交双曲线左右两支于点,连接,若,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【分析】利用双曲线的几何定义,结合图中等腰直角三角形,能求解出的长,从而问题可求解.
【详解】
结合题意可知,设,则,
结合双曲线的定义可得,则,
又由双曲线的定义可得,则,解得,
所以,,,
在中,则余弦定理得:
,
所以,则,即.
故选:B.
26.(2024·天津·高考真题)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.
【答案】C
【分析】可利用三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设,由面积公式求出,由勾股定理得出,结合第一定义再求出.
【详解】如下图:由题可知,点必落在第四象限,,设,
,由,求得,
因为,所以,求得,即,
,由正弦定理可得:,
则由得,
由得,
则,
由双曲线第一定义可得:,,
所以双曲线的方程为.
故选:C
二、多选题
27.(24-25高二上·江苏连云港·阶段练习)已知方程表示的曲线为,则( )
A.当时,曲线为焦点在轴上的椭圆
B.当时,曲线为焦点在轴上的椭圆
C.当时,曲线为焦点在轴上的双曲线
D.当时,曲线为焦点在轴上的双曲线
【答案】BCD
【分析】根据双曲线、椭圆的标准方程以及性质即可判断.
【详解】根据题意知,可化为,
对于A,根据题意知,可化为,
当时,则,曲线为焦点在轴上的椭圆,故A错误;
对于B,根据题意知,可化为,
当时,,曲线为焦点在轴上的椭圆,故B正确;
对于C,根据题意知,可化为,
当时,,曲线为焦点在轴上的双曲线,故C正确;
对于D,根据题意知,可化为,
当时,,曲线为焦点在轴上的双曲线,故D正确.
故选:BCD
28.(23-24高二上·河北保定·期末)平面直角坐标系中,,则下列说法正确的是( )
A.若,则点轨迹为椭圆
B.若,则点轨迹为双曲线
C.若,则点轨迹关于轴、轴都是对称的
D.若,则点轨迹为圆
【答案】ACD
【分析】根据题意,结合椭圆、双曲线,以及轨迹方程的求法,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,因为,
由椭圆的定义可知,点的轨迹为椭圆,所以A正确;
对于B中,由双曲线的定义可得时,点的轨迹为双曲线,
所以B不正确;
对于C中,设,由,可得,
整理得,可得曲线关于轴对称,所以C正确;
对于D中,因为,可得,
整理得,即,
所以点的轨迹为以为圆心,半径为的圆,所以D正确.
故选:ACD.
29.(23-24高二上·四川成都·期末)双曲线的左、右焦点分别为,下列说法正确的有( )
A.若,则双曲线的离心率为
B.若双曲线的渐近线方程为,则
C.若双曲线的焦距为为该双曲线上一点,且,则
D.若点为双曲线上一点,且,则
【答案】ABD
【分析】根据所给的条件,分别计算,判断真假.
【详解】对A:时,,所以,则,故A正确;
对B:由,故B正确;
对C:因为,,所以.又,所以点在双曲线的左支上,由,故C错误;
对D:为双曲线上一点,则,又,所以,所以.
不妨设在第一象限,,(),且,
所以,故D正确.
故选:ABD
30.(23-24高二上·四川雅安·阶段练习)已知左、右焦点分别是,的双曲线上有一点(,),且,则( )
A. B.
C.的面积为31 D.的周长为
【答案】AD
【分析】根据同角正弦函数与余弦函数关系即可判断出A答案;根据题意可知a、b、c的值,再根据双曲线定义即可判断出B答案;将A、B中的信息带入三角形的面积公式即可判断C答案,根据定义计算出的取值即可得出D答案.
【详解】由题知,,则.因为在第一象限,所以.
在中,因为,所以,A正确;
且,可得,B错误;
所以,C错误;
因为,所以,
故的周长为,D正确.
故选:AD.
三、填空题
31.(24-25高二上·全国·课后作业)已知双曲线右支上一点到直线的距离为3,若点到右焦点的距离为,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】先设点的坐标再根据两点间距离公式求出参数即可.
【详解】由题可设双曲线的方程为,设,又,
则,化简得,
故点在双曲线上,即点的坐标为.
故答案为:.
32.(24-25高二上·全国·课后作业)已知双曲线的标准方程为,左、右焦点分别为,且双曲线上有一点使得,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】设,根据,列出方程,求得,代入双曲线的方程,即可求解.
【详解】由双曲线的方程,可得,则,
设,则,解得,
因为点在双曲线上,代入可得,解得,故.
故答案为:.
33.(24-25高二上·全国·课后作业)在中,,的内切圆切BC于D点,且,则顶点A的轨迹方程为 .
【答案】
【分析】以BC的中点为原点O,BC为x轴,BC的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系,由,可得点A的轨迹再求方程.
【详解】以BC的中点为原点O,BC为x轴,BC的垂直平分线为y轴建立如图所示的平面直角坐标系,
E,F分别为AB,AC边上的切点.则,,,
所以,
所以点A的轨迹为以B,C为焦点的双曲线的右支(除去右顶点),
且,,所以,
所以顶点A的轨迹方程为.
故答案为:.
34.(24-25高二上·全国·课后作业)已知双曲线:与椭圆:有公共的焦点,,且与在第一象限的交点为M,若的面积为1,则a的值为 .
【答案】
【分析】根据双曲线和椭圆的定义求解、的长,再结合余弦定理求出,进而得到,再根据面积公式求解即可.
【详解】设,分别为左、右焦点,根据椭圆以及双曲线定义可得
所以,,
所以,
由余弦定理可得,
所以,
故,
因此的面积为,
解得.
故答案为:.
四、解答题
35.(23-24高二下·全国·课堂例题)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1),经过点,焦点在轴上;
(2)与双曲线有相同的焦点,且经过点;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合的值,设出双曲线方程,将点坐标代入,计算参数即可.
(2)结合已知双曲线,设出所求双曲线方程,代入点的坐标,计算参数,即可求出答案.
【详解】(1)因为双曲线的焦点在轴上,
所以可设双曲线的标准方程为,
由,经过点,
可得,解得,
故双曲线的标准方程为;
(2)设所求双曲线的方程为.
双曲线过点,
,
解得或(舍去).
双曲线的标准方程为.
36.(24-25高二上·上海浦东新·阶段练习)已知:点不在圆的内部,:“曲线表示焦点在轴上的椭圆”,:“曲线表示双曲线”.
(1)若和都成立,求实数的取值范围;
(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)结合点与圆的位置关系、椭圆方程的特点分别解出当、为真时,的取值范围,再求交集即可;
(2)当为真时,求得,再根据或,求解即可.
【详解】(1)解:当为真时,则有,
整理得:,解得或;
当为真时,则有,解得或;
又因为和都为真,
所以,解得或,
所以实数的取值范围为;
(2)解:当为真时,则有,解得,
又因为是的必要不充分条件,
所以或,
所以或,
解得或,
所以的取值范围.
37.(23-24高二上·贵州黔东南·期末)已知点,动点满足,记点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)若是上不同的两点,且直线的斜率为5,线段的中点为,证明:点在直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据双曲线的定义可求的方程;
(2)利用点差法可证点在直线.
【详解】(1)因为,
所以根据双曲线的定义可知点的轨迹为以为焦点,实轴长为4的双曲线的右支,
由,得,
所以的方程为.
(2)证明:设两点的坐标分别为,
则
两式相减并整理得,,
设,依题意可得
所以,
即,所以,
即,所以点在直线上.
38.(23-24高二上·河北石家庄·期末)已知双曲线过点且与椭圆有相同的焦点,
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点在双曲线上,且,求与的值.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)由椭圆方程可得,设双曲线方程,则且,解出a、b即可;
(2)利用平面向量数量积的坐标表示可得,结合计算即可求解.
【详解】(1)椭圆x2+4y2=16,即为1,
所以焦点,
设双曲线的方程为,
则,又1,解得,
所以双曲线的方程为1;
(2)若点在双曲线上,且0,
即,
得,又,解得.
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