内容正文:
专题07 双曲线
求双曲线的标准方程
1.(23-24高二上·天津·期末)若双曲线的渐近线方程为,且过点,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·天津·期末)若双曲线经过椭圆的焦点,且双曲线的一条渐近线方程为,则该双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
双曲线的实轴、虚轴
1.(23-24高二上·天津河东·期末)双曲线的实半轴长为( )
A.16 B.8 C.4 D.3
2.(23-24高二上·天津·期末2011·安徽·高考真题)双曲线的实轴长是( )
A.2 B. C.4 D.4
双曲线的定义及焦距问题
1.(23-24高二上·天津宁河·期末)双曲线的焦距为是( )
A. B. C.5 D.10
2.(23-24高二上·天津西青·期末)已知双曲线()的两个焦点为,,焦距为20,点P是双曲线上一点,,则 .
求双曲线的离心率
1.(23-24高二上·天津·期末)已知双曲线C:的右焦点为F,关于原点对称的两点A、B分别在双曲线的左、右两支上,以AB为直径的圆恰好过右焦点F,,且点C在双曲线上,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·天津·期末)设,分别是双曲线(,)的左右焦点,为双曲线左支上一点,且满足,直线与双曲线的一条渐近线垂直,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
3.(23-24高二上·天津·期末)以双曲线上一点为圆心作圆,该圆与轴相切于的一个焦点,与轴交于两点,若,则双曲线的离心率是.
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·天津宁河·期末)已知为双曲线:的右焦点,为坐标原点,以为直径的圆与C的渐近线交于A、B两点(均异于点).若,则C的离心率为( )
A. B. C.2 D.
5.(23-24高二上·天津·期末2023·全国·高考真题)已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为 .
求双曲线的渐近线方程
1.(23-24高二上·天津·期末)已知,椭圆的方程为,双曲线的方程为,与的离心率之积为,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·天津·期末)双曲线的渐近线方程是 .
双曲线的顶点、焦点到渐近线的距离
1.(23-24高二上·天津·期末)双曲线的上顶点到其一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.2
2.(23-24高二上·天津·期末)双曲线的离心率为2,则右焦点到其渐近线的距离为 .
双曲线方程、几何性质的综合应用
1.(23-24高二上·天津·期末)已知双曲线的离心率为2,右焦点为,动点在双曲线右支上,点,则最大值为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·天津和平·期末)双曲线的左、右焦点分别为点,,过点作其中一条渐近线的垂线,垂足为P,则 .
双曲线、椭圆综合问题
1.(23-24高二上·天津西青·期末)方程表示曲线的形状.①当时,方程表示焦点在x轴上的椭圆;②当时,方程表示焦点y在轴上的椭圆;③当时,方程表示焦点在y轴上的双曲线;④当时,方程表示焦点在x轴上的双曲线.以上结论正确的序号是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②
直线与双曲线位置关系
2.(23-24高二上·天津和平·期末)直线l与双曲线交于A,B两点,线段AB的中点为点,则直线l的斜率为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·天津·期末)已知双曲线的焦点为,,过的直线与的左支相交于两点,过的直线与的右支相交于,两点,若四边形为平行四边形,以为直径的圆过,,则的方程为( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高二上·天津·期末2023·天津·高考真题)已知双曲线的左、右焦点分别为.过向一条渐近线作垂线,垂足为.若,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高二上·天津和平·期末)已知双曲线的左右焦点分别为,,过的直线与圆相切,与双曲线在第四象限交于点,且轴,则双曲线的离心率为
6.(23-24高二上·天津·期末)已知双曲线(,),焦点,(),若过左焦点的直线和圆相切,与双曲线在第一象限交于点P,且轴,则直线的斜率是 ,双曲线的离心率是 .
双曲线中的弦长问题
7.(23-24高二上·天津·期末)过双曲线的右焦点,倾斜角为的直线交双曲线于,两点,求
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专题07 双曲线
求双曲线的标准方程
1.(23-24高二上·天津·期末)若双曲线的渐近线方程为,且过点,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】根据双曲线的渐近线求标准方程、根据双曲线过的点求标准方程
【分析】由双曲线渐近线方程可得,将代入双曲线方程可求得,由此可得结果.
【详解】由双曲线方程可得其渐近线方程为:,,即,
则双曲线方程可化为:,由双曲线过点,
,解得:,,双曲线方程为:.
故选:C.
2.(23-24高二上·天津·期末)若双曲线经过椭圆的焦点,且双曲线的一条渐近线方程为,则该双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】根据双曲线的渐近线求标准方程、求椭圆的焦点、焦距
【分析】先求椭圆的焦点坐标,再代入双曲线方程可得,利用渐近线方程可得,进而可得答案.
【详解】椭圆的焦点坐标为,
而双曲线过,所以,得,
由双曲线的一条渐近线方程为可得,则,
于是,即.
所以双曲线的标准标准为.
故选:D.
双曲线的实轴、虚轴
1.(23-24高二上·天津河东·期末)双曲线的实半轴长为( )
A.16 B.8 C.4 D.3
【答案】C
【知识点】求双曲线的实轴、虚轴
【分析】根据题意,化简双曲线的方程为标准方程,结合双曲线的几何性质,即可求解.
【详解】由双曲线,可化为,可得,即,
所以双曲线的实半轴长为.
故选:C.
2.(23-24高二上·天津·期末2011·安徽·高考真题)双曲线的实轴长是( )
A.2 B. C.4 D.4
【答案】C
【知识点】求双曲线的实轴、虚轴
【详解】试题分析:双曲线方程变形为,所以,实轴长为
双曲线的定义及焦距问题
1.(23-24高二上·天津宁河·期末)双曲线的焦距为是( )
A. B. C.5 D.10
【答案】D
【知识点】求双曲线的焦距
【分析】由双曲线方程确定焦距即可.
【详解】由题设,则焦距为.
故选:D
2.(23-24高二上·天津西青·期末)已知双曲线()的两个焦点为,,焦距为20,点P是双曲线上一点,,则 .
【答案】
【知识点】利用双曲线定义求点到焦点的距离及最值、根据双曲线方程求a、b、c
【分析】由双曲线方程及焦距确定双曲线参数,再由双曲线定义求.
【详解】由题设,又且,
所以,而,则或,
其中,故.
故答案为:
求双曲线的离心率
1.(23-24高二上·天津·期末)已知双曲线C:的右焦点为F,关于原点对称的两点A、B分别在双曲线的左、右两支上,以AB为直径的圆恰好过右焦点F,,且点C在双曲线上,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】求双曲线的离心率或离心率的取值范围、利用定义解决双曲线中焦点三角形问题、双曲线的对称性
【分析】设双曲线的左焦点为,连接,,,由题意推得四边形为矩形,可设,则,分别在直角三角形和直角三角形中,运用勾股定理,结合离心率公式可得所求值.
【详解】设双曲线的左焦点为,连接,,,
由以AB为直径的圆恰好过右焦点F可得AF⊥BF,由双曲线的对称性得四边形为矩形,
可设,则,
在直角三角形中,可得,
即为,
解得,
又在直角三角形中,,
即为,
即为,
即有,
故选:B.
2.(23-24高二上·天津·期末)设,分别是双曲线(,)的左右焦点,为双曲线左支上一点,且满足,直线与双曲线的一条渐近线垂直,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【知识点】余弦定理解三角形、利用定义解决双曲线中焦点三角形问题、已知方程求双曲线的渐近线、求双曲线的离心率或离心率的取值范围
【分析】根据双曲线的定义,余弦定理建立关于的方程,化简即可求出双曲线离心率.
【详解】如图,
由双曲线定义可得,又,
所以,又渐近线方程为,
因为渐近线,所以,所以,
所以,
即,化简可得,
平方可得,即,
解得或(舍去),
故选:A
3.(23-24高二上·天津·期末)以双曲线上一点为圆心作圆,该圆与轴相切于的一个焦点,与轴交于两点,若,则双曲线的离心率是.
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】求双曲线的离心率或离心率的取值范围
【分析】首先确定点M的坐标,然后利用几何关系得到a,b,c的齐次方程,最后由离心率的方程可得双曲线的离心率.
【详解】不妨设点M位于第一象限,由双曲线的性质可得,
由圆的弦长公式可得:,
结合可得,
整理变形可得:,即,
双曲线中,故.
故选B.
【点睛】双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:
①求出a,c,代入公式;
②只需要根据一个条件得到关于a,b,c的齐次式,结合b2=c2-a2转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).
4.(23-24高二上·天津宁河·期末)已知为双曲线:的右焦点,为坐标原点,以为直径的圆与C的渐近线交于A、B两点(均异于点).若,则C的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【知识点】求双曲线的离心率或离心率的取值范围
【分析】作出图形,分析可知,四边形为正方形,可得出,求出的值,进而可求得该双曲线的离心率的值.
【详解】
连接,设,由对称性可知为的中点,,
因为,则线段是以为直径的圆的一条直径,则为圆心,故为的中点,
又因为,且互相垂直且平分,所以,四边形为正方形,则,
所以,故双曲线的离心率为.
故选:A.
5.(23-24高二上·天津·期末2023·全国·高考真题)已知双曲线的左、右焦点分别为.点在上,点在轴上,,则的离心率为 .
【答案】/
【知识点】利用定义解决双曲线中焦点三角形问题、求双曲线的离心率或离心率的取值范围
【分析】方法一:利用双曲线的定义与向量数积的几何意义得到关于的表达式,从而利用勾股定理求得,进而利用余弦定理得到的齐次方程,从而得解.
方法二:依题意设出各点坐标,从而由向量坐标运算求得,,将点代入双曲线得到关于的齐次方程,从而得解;
【详解】方法一:
依题意,设,则,
在中,,则,故或(舍去),
所以,,则,
故,
所以在中,,整理得,
故.
方法二:
依题意,得,令,
因为,所以,则,
又,所以,则,
又点在上,则,整理得,则,
所以,即,
整理得,则,解得或,
又,所以或(舍去),故.
故答案为:.
【点睛】关键点睛:双曲线过焦点的三角形的解决关键是充分利用双曲线的定义,结合勾股定理与余弦定理得到关于的齐次方程,从而得解.
求双曲线的渐近线方程
1.(23-24高二上·天津·期末)已知,椭圆的方程为,双曲线的方程为,与的离心率之积为,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】已知方程求双曲线的渐近线、求椭圆的离心率或离心率的取值范围、求双曲线的离心率或离心率的取值范围
【分析】求出椭圆与双曲线的离心率,根据离心率之积的值,然后推出关系,即可求解双曲线的渐近线方程.
【详解】已知,椭圆的方程为,则的离心率为,
双曲线的方程为,则的离心率为,
∵与的离心率之积为,∴,∴,
则的渐近线方程为,即.
故选:B.
2.(23-24高二上·天津·期末)双曲线的渐近线方程是 .
【答案】
【知识点】已知方程求双曲线的渐近线
【分析】根据双曲线的渐近线方程的求法,求得双曲线的渐近线.
【详解】双曲线的渐近线为,所以双曲线的渐近线方程是.
故答案为
双曲线的顶点、焦点到渐近线的距离
1.(23-24高二上·天津·期末)双曲线的上顶点到其一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【知识点】求点到直线的距离、已知方程求双曲线的渐近线、求双曲线的顶点坐标
【分析】根据双曲线的标准方程,写出顶点坐标与渐近线方程,利用点到直线距离公式,可得答案.
【详解】因为双曲线的上顶点为,渐近线方程为,
所以双曲线的上顶点到其一条渐近线的距离为.
故选:A.
2.(23-24高二上·天津·期末)双曲线的离心率为2,则右焦点到其渐近线的距离为 .
【答案】
【知识点】求点到直线的距离、根据离心率求双曲线的标准方程、求双曲线的焦点坐标、已知方程求双曲线的渐近线
【分析】由双曲线离心率结合方程求出,得到右焦点的坐标和双曲线渐近线方程,利用公式求点到直线的距离.
【详解】双曲线的离心率为2,由得,则,
右焦点,渐近线方程为,到渐近线的距离为.
故答案为:.
双曲线方程、几何性质的综合应用
1.(23-24高二上·天津·期末)已知双曲线的离心率为2,右焦点为,动点在双曲线右支上,点,则最大值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】根据离心率求双曲线的标准方程、利用定义求双曲线中线段和、差的最值
【分析】由双曲线的离心率得到,左焦点,根据双曲线的定义得到,然后根据几何知识得到当,,三点共线时最大,最后求最大值即可.
【详解】
因为双曲线的离心率为2,所以,解得,
,,则左焦点,
由双曲线的定义得,
因为,即当,,三点共线时最大,
所以,
最大值为.
故选:D.
2.(23-24高二上·天津和平·期末)双曲线的左、右焦点分别为点,,过点作其中一条渐近线的垂线,垂足为P,则 .
【答案】
【知识点】已知方程求双曲线的渐近线、求点到直线的距离
【分析】先根据双曲线的方程求出和渐近线方程,然后利用点到直线的距离公式可求出,在中,由余弦定理求得,即可得解.
【详解】由,得,渐近线方程为,
所以,
所以,,
由双曲线的对称性,点到两渐近线的距离相等,
不妨取渐近线,则,
在直角中,,,
故,
在中,由余弦定理得,,
所以,
所以.
故答案为:.
双曲线、椭圆综合问题
1.(23-24高二上·天津西青·期末)方程表示曲线的形状.①当时,方程表示焦点在x轴上的椭圆;②当时,方程表示焦点y在轴上的椭圆;③当时,方程表示焦点在y轴上的双曲线;④当时,方程表示焦点在x轴上的双曲线.以上结论正确的序号是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②
【答案】A
【知识点】判断方程是否表示椭圆、判断方程是否表示双曲线、已知角或角的范围确定三角函数式的符号
【分析】利用角的范围可求得的符号,再依据椭圆以及双曲线的标准方程即可出结论.
【详解】若,将可整理成,
当时,可知,则,即;
由椭圆标准方程可知,
即当时,方程表示焦点在x轴上的椭圆;所以①正确,②错误;
当时,,;
由双曲线标准方程可得的实轴在y轴上,
所以当时,方程表示焦点在y轴上的双曲线,即③正确,④错误;
即①③正确.
故选:A
直线与双曲线位置关系
2.(23-24高二上·天津和平·期末)直线l与双曲线交于A,B两点,线段AB的中点为点,则直线l的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求弦中点所在的直线方程或斜率
【分析】设,,代入双曲线方程,两式相减可得,由题目条件经整理后可得答案.
【详解】设,,则直线l的斜率为
代入,得,两式相减得:.
又线段AB的中点为点,则.
则.经检验满足题意.
故选:D
3.(23-24高二上·天津·期末)已知双曲线的焦点为,,过的直线与的左支相交于两点,过的直线与的右支相交于,两点,若四边形为平行四边形,以为直径的圆过,,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】根据a、b、c求双曲线的标准方程、利用定义解决双曲线中焦点三角形问题、双曲线定义的理解
【分析】设,连接,则有,,,,在直角三角形中,由可得,在直角三角形中,由可得,再结合,即可求得答案.
【详解】解:设,则,
由双曲线的对称性和平行四边形的对称性可知:,
连接,则有,,
由于在以为直径的圆周上,
∴,
∵为平行四边形,
∥,
∴,
在直角三角形中,,
即,
解得,
所以,;
在直角三角形中,,
即,得,
又因为,
所以,,
所以双曲线的方程为.
故选:D.
4.(23-24高二上·天津·期末2023·天津·高考真题)已知双曲线的左、右焦点分别为.过向一条渐近线作垂线,垂足为.若,直线的斜率为,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】根据a、b、c求双曲线的标准方程、求点到直线的距离、根据双曲线的渐近线求标准方程
【分析】先由点到直线的距离公式求出,设,由得到,.再由三角形的面积公式得到,从而得到,则可得到,解出,代入双曲线的方程即可得到答案.
【详解】如图,
因为,不妨设渐近线方程为,即,
所以,
所以.
设,则,所以,所以.
因为,所以,所以,所以,
所以,
因为,
所以,
所以,解得,
所以双曲线的方程为
故选:D
5.(23-24高二上·天津和平·期末)已知双曲线的左右焦点分别为,,过的直线与圆相切,与双曲线在第四象限交于点,且轴,则双曲线的离心率为
【答案】
【知识点】求双曲线的离心率或离心率的取值范围、由直线与圆的位置关系求参数
【分析】设直线与圆相切于点,利用可得点坐标,代入双曲线方程再求出离心率即可.
【详解】不妨设直线与圆C相切于点A,如图所示,
,∽,,
,,,
,,
在第四象限,,
将的坐标代入,可得,
,,
离心率.
故答案为:.
6.(23-24高二上·天津·期末)已知双曲线(,),焦点,(),若过左焦点的直线和圆相切,与双曲线在第一象限交于点P,且轴,则直线的斜率是 ,双曲线的离心率是 .
【答案】
【知识点】求双曲线的离心率或离心率的取值范围、由直线与圆的位置关系求参数
【分析】第一空,利用直线和圆相切的性质得到,从而利用求得答案;第二空,求得,利用可得a,b,c的齐次式,求得离心率.
【详解】如图,
设圆的圆心为B,则圆心坐标,半径为,
则,
设过左焦点的直线和圆相切于点C,连接,
则,所以 ,
得,所以直线的斜率是;
又轴,将代入得 ,则,
所以,化简得,
求解得,
故答案为:;
双曲线中的弦长问题
7.(23-24高二上·天津·期末)过双曲线的右焦点,倾斜角为的直线交双曲线于,两点,求
【答案】
【知识点】求双曲线中的弦长、求双曲线的焦点坐标、直线的点斜式方程及辨析
【分析】由双曲线方程求出的坐标,进而可得直线的方程,直线方程与双曲线方程联立消去,可得、,再由弦长公式即可求弦长.
【详解】由得,,,所以即,
所以右焦点,
因为直线的倾斜角是,且直线经过右焦点,
所以直线的方程为,
由可得:,
所以,,
所以
.
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$$