内容正文:
专题06 双曲线所有考点
求双曲线的标准方程
1.(22-23高二上·山西晋中·期末)与两圆及都外切的圆的圆心的轨迹为( )
A.椭圆 B.双曲线的一支 C.抛物线 D.圆
2.(23-24高二上·山西太原·期末)已知,分别是双曲线的左右焦点,点P在该双曲线上,若,则( )
A.4 B.4或6 C.3 D.3或7
3.(23-24高二上·山西大同·期末)与椭圆焦点相同,离心率互为倒数的双曲线方程是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高二上·山西运城·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为、,过且与x轴垂直的直线与双曲线的两条渐近线分别交于A、B两点,,若双曲线上存在一点P使得,则t的最小值为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二上·山西晋中·期末)已知,是双曲线的左右焦点,P是双曲线右支上一点,M是的中点,若,则是
A.10 B.8 C.6 D.4
双曲线上的点到焦点或坐标轴上点的最值与定值
1.(22-23高二上·山西晋中·期末)已知双曲线的左焦点为,点是双曲线右支上的一点,点是圆上的一点,则的最小值为( )
A.5 B. C.7 D.8
2.(23-24高二上·忻州·期中)双曲线上的点到左焦点的距离为9,则到右焦点的距离为( )
A.15 B.3 C.3或15 D.5或12
3.(22-23高二上·山西晋中·期末)已知,是圆上的点,点在双曲线的右支上,则的最小值为( )
A.9 B. C.8 D.7
4.(22-23高二上·山西临汾·期末)已知双曲线的左,右焦点分别为,点在双曲线的右半支上,点,则的最小值为( )
A. B.4 C.6 D.
5.(22-23高二上·山西吕梁·期末)在平面直角坐标系xOy中,A,B为双曲线右支上两点,若,则中点横坐标的最小值为( )
A. B. C. D.
双曲线假焦点三角形问题所有考点
1.(23-24高二上·山西运城·期末)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,P为双曲线上一点,若P与恰好关于C的一条渐近线对称,且,则的面积为( )
A.2 B. C. D.4
2.(23-24高二上·山西晋城·期末)在平面直角坐标系中,,为双曲线的左、右焦点,,P为E左支上异于顶点的一点,直线PM平分,,,则E的离心率为( )
A. B.2 C. D.4
3.(23-24高二上·山西忻州·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为、,过坐标原点的直线与双曲线C交于A、B两点,若,则( )
A. B. C. D.4
4.(22-23高二上·山西运城·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,,为右支上一点,为坐标原点,为线段的中点,为线段上一点,且,则( )
A. B. C. D.
5.(22-23高二上·山西晋中·期末)设双曲线的焦点为,,点在双曲线右支上,且,则点的横坐标为( )
A. B. C. D.
根据双曲线的有界性求范围或最值
1.(22-23高二上·山西晋中·期末)曲线:,则“”是“曲线表示双曲线”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
2.(23-24高二上·山西大同·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
3.(23-24高二上·山西晋中·期末)若曲线是双曲线,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.或
4.(23-24高二上·山西吕梁·期末)已知方程表示双曲线,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高二上·山西晋中·期末)对于实数,“”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
求双曲线离心率的定值或取值范围
1.(23-24高二上·山西大同·期末)若椭圆的离心率和双曲线的离心率恰好是关于的方程的两个实根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(22-23高二上·山西临汾·期末)设双曲线的半焦距为,直线过两点,若原点到直线的距离为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
3.(23-24高二上·山西运城·期末)已知点是双曲线的左、右焦点,以线段为直径的圆与双曲线在第一象限的交点为,若,则( )
A.与双曲线的实轴长相等
B.的面积为
C.双曲线的离心率为
D.直线是双曲线的一条渐近线
4.(21-22高二上·山西运城·期末)已知双曲线,的渐近线方程为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二上·山西临汾·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为、,过点作x轴的垂线交双曲线C于A、B两点,且为等边三角形,则双曲线C的离心率是( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二上·山西太原·期末)已知双曲线(,)的右焦点为F,过F作渐近线的垂线,垂足为A,且与双曲线C相交于点B,若,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C.2 D.
7.(23-24高二上·山西晋中·期末)过双曲线的右焦点作渐近线的垂线,垂足为,交另外一条渐近线于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
8.(23-24高二上·山西吕梁·期末)已知P是双曲线(,)上一点,且在x轴上方,、分别是双曲线的左、右焦点,且,直线与所成角为,的面积为,则双曲线的离心率为( )
A. B.3 C. D.
9.(23-24高二上·山西长治·期末)设分别为双曲线的左、右焦点.若为右支上的一点,且为线段的中点,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
10.(23-24高二上·山西吕梁·期末)若双曲线C:的一条渐近线被圆所截得的弦长为2,则C的离心率为( )
A.2 B. C. D.
双曲线简单的几何性质的妙用
1.(23-24高二上·山西吕梁·期末)双曲线,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·山西太原·期末)已知直线与双曲线相交于两点,且两点的横坐标之积为,则该双曲线的焦距为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·山西朔州·期末)已知双曲线的离心率,则曲线的渐近线的方程是( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·山西太原·期末)已知双曲线,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5.(22-23高二上·山西晋中·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为为坐标原点,为双曲线上一点,满足,则该双曲线的右焦点到渐近线的距离的平方为( )
A.1 B. C.2 D.
6.(22-23高二上·山西太原·期末)有一条渐近线为且过点的双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
直线与双曲线综合求定点定直线问题
1.(22-23高二上·山西太原·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,离心率为,是上一点.
(1)求双曲线的方程;
(2)直线过点,与双曲线的右支交于两点,点与点关于轴对称,求证:两点所在直线过点.
2.(22-23高二上·山西太原·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,离心率为,是上一点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线过原点,且与双曲线交于两点,为双曲线上一点(不同于).求直线与直线的斜率之积.
3.(23-24高二上·山西太原·期末)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)焦点在x轴上,实轴长为2,其离心率;
(2)渐近线方程为,经过点.
4.(23-24高二上·山西运城·期末)命题:若点O和点F(-2,0)分别是双曲线(a>0)的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则的取值范围为.
判断此命题的真假,若为真命题,请做出证明;若为假命题,请说明理由.
直线与双曲线综合求面积与周长问题
1.(23-24高二上·山西·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,,离心率为,过左焦点引渐近线的垂线,垂足为,的面积是,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(22-23高二上·山西运城·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为、,且,点是双曲线第一象限内的动点,的平分线交轴于点,垂直于交于,则以下结论正确的是( )
A.当点到渐近线的距离为时,该双曲线的离心率为
B.当时,点的坐标为
C.当时,三角形的面积
D.若,则双曲线的渐近线方程为
3.(23-24高二上·山西长治·期末)已知动点是双曲线上的点,点是的左、右焦点,是双曲线的左、右顶点,下列结论正确的是( )
A.双曲线的离心率为
B.点在双曲线的左支时,的最大值为
C.点到两渐近线的距离之积为定值
D.若是△的面积,则为定值
4.(23-24高二上·山西·期末)已知为双曲线的左、右焦点,为平面上一点,若,则( )
A.当为双曲线上一点时,的面积为4
B.当点坐标为时,
C.当在双曲线上,且点的横坐标为时,的离心率为
D.当点在第一象限且在双曲线上时,若的周长为,则直线的斜率为
5.(23-24高二上·山西太原·期末)已知为坐标原点,双曲线:(,)的左、右焦点分别为,,离心率为,为双曲线上一点,平分,且,,则下列结论正确的是( )
A.双曲线的标准方程为 B.
C.双曲线的焦距为 D.点到两条渐近线的距离之积为
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专题06 双曲线所有考点
求双曲线的标准方程
1.(22-23高二上·山西晋中·期末)与两圆及都外切的圆的圆心的轨迹为( )
A.椭圆 B.双曲线的一支 C.抛物线 D.圆
【答案】B
【分析】设所求动圆圆心为,圆的半径为,根据圆与圆的位置关系结合双曲线的定义可得出结论.
【详解】圆的圆心为,半径为;
圆的标准方程为,圆心为,半径为,
设所求动圆圆心为,圆的半径为,
由于动圆与圆、圆均外切,则,
所以,,因此动圆的圆心的轨迹为双曲线的一支.
故选:B.
2.(23-24高二上·山西太原·期末)已知,分别是双曲线的左右焦点,点P在该双曲线上,若,则( )
A.4 B.4或6 C.3 D.3或7
【答案】D
【分析】根据双曲线的定义有,注意、范围,即可得结果.
【详解】由双曲线定义知:,而,又且,
∴3或7,
故选:D.
3.(23-24高二上·山西大同·期末)与椭圆焦点相同,离心率互为倒数的双曲线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据椭圆方程求得c,离心率和焦点的位置,然后再根据椭圆与双曲线的关系求解.
【详解】由椭圆,得,,焦点在轴上.
由题意得双曲线,焦点在轴上,,
所以,,
所以.
所以双曲线方程为.
故选:D
4.(23-24高二上·山西运城·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为、,过且与x轴垂直的直线与双曲线的两条渐近线分别交于A、B两点,,若双曲线上存在一点P使得,则t的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】先由求出,然后求t的最小值要转化为求的最小值,在求的最小值时要用双曲线的定义将转化为,最后可得当点共线时,最小
【详解】
因为两条渐近线的方程为:,直线的方程为:
所以、
所以
由可知,
所以
所以 又因为
所以,可解得
因为双曲线上存在一点P使得
所以求t的最小值即为求的最小值
易得要使最小,点应在双曲线的右支上
由双曲线的定义可得:
所以
所以
由图可知,当点共线时,最小
最小值为
所以的最小值为
故选:D
5.(23-24高二上·山西晋中·期末)已知,是双曲线的左右焦点,P是双曲线右支上一点,M是的中点,若,则是
A.10 B.8 C.6 D.4
【答案】A
【分析】利用三角形中位线性质,求出,利用双曲线定义,求出.
【详解】因为是的中点,是的中点,
所以,因为,所以,
因为在右支上,故,故,故选A.
双曲线上的点到焦点或坐标轴上点的最值与定值
1.(22-23高二上·山西晋中·期末)已知双曲线的左焦点为,点是双曲线右支上的一点,点是圆上的一点,则的最小值为( )
A.5 B. C.7 D.8
【答案】C
【分析】由双曲线定义等于到右焦点的距离,而的最小值是(是圆半径),由此可得结论.
【详解】记双曲线的右焦点为,所以,
当且仅当点为线段与双曲线的交点时,取到最小值.
故选:C.
2.(23-24高二上·忻州·期中)双曲线上的点到左焦点的距离为9,则到右焦点的距离为( )
A.15 B.3 C.3或15 D.5或12
【答案】A
【分析】利用双曲线的定义即可得解.
【详解】设的左,右焦点分别为,则.
因为,所以,则点在左支上,
所以,故.
故选:A.
3.(22-23高二上·山西晋中·期末)已知,是圆上的点,点在双曲线的右支上,则的最小值为( )
A.9 B. C.8 D.7
【答案】C
【分析】根据题意作出示意图,利用双曲线的定义以及圆外的点到圆上点的最近距离计算方法,求解出的最小值.
【详解】如图所示:设圆心为,双曲线右焦点为,且,,
所以,当且仅当,,三点共线时取得等号.
故选:C.
4.(22-23高二上·山西临汾·期末)已知双曲线的左,右焦点分别为,点在双曲线的右半支上,点,则的最小值为( )
A. B.4 C.6 D.
【答案】D
【分析】首先利用双曲线的定义转化,再结合图象,求的最小值,再联立方程求交点坐标.
【详解】由题意并结合双曲线的定义可得
,
当且仅当,,三点共线时等号成立.
而直线的方程为,由可得,所以,
所以点的坐标为.
所以当且仅当点的坐标为时,的最小值为.
故选:D.
5.(22-23高二上·山西吕梁·期末)在平面直角坐标系xOy中,A,B为双曲线右支上两点,若,则中点横坐标的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用双曲线的第二定义可得,即可利用中位线以及三点共线求解最值.
【详解】双曲线右支上的点到右焦点的距离与到准线的距离之比等于离心率.(双曲线的第二定义)
由双曲线为等轴双曲线,故离心率为,
双曲线右焦点为,连接,取中点为,
过,分别作准线的垂线,垂足分别为,
设,则,
故根据双曲线的第二定义可得: ,
则,当且仅当三点共线时,取最小值,
故此时中点的横坐标最小为,
故选:A
双曲线假焦点三角形问题所有考点
1.(23-24高二上·山西运城·期末)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,P为双曲线上一点,若P与恰好关于C的一条渐近线对称,且,则的面积为( )
A.2 B. C. D.4
【答案】D
【分析】连接交双曲线的渐近线于点,结合已知探讨的性质,进而求出面积.
【详解】连接交双曲线的渐近线于点,则(为原点),
而分别为的中点,则,,且,
由双曲线的一条渐近线为,得,则,
所以的面积为.
故选:D
2.(23-24高二上·山西晋城·期末)在平面直角坐标系中,,为双曲线的左、右焦点,,P为E左支上异于顶点的一点,直线PM平分,,,则E的离心率为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】A
【分析】由题意得,设与交于点,可得,利用双曲线定义可得,由离心率公式计算即可.
【详解】由,得,
设与交于点,如图,
由直线PM平分,且,
可得为等腰三角形,则为的中点,
可得,
又因为,
可得,即,
所以双曲线E的离心率为.
故选:A.
3.(23-24高二上·山西忻州·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为、,过坐标原点的直线与双曲线C交于A、B两点,若,则( )
A. B. C. D.4
【答案】A
【分析】根据双曲线的对称性及定义,求出、长度,由直角三角形求解可得解.
【详解】如图,
因为双曲线,所以,
由双曲线的对称性知,
所以,
由双曲线定义可得,
所以,又,
所以,即,
所以,
故,
故选:A
4.(22-23高二上·山西运城·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,,为右支上一点,为坐标原点,为线段的中点,为线段上一点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用双曲线的标准方程,结合双曲线的定义,可得问题答案.
【详解】如图:
因为为右支上一点,所以.
因为为坐标原点,为线段的中点,所以,,
则.
故选:C
5.(22-23高二上·山西晋中·期末)设双曲线的焦点为,,点在双曲线右支上,且,则点的横坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,由点在曲线上及,列出等式求解即可.
【详解】由题意可得:,设,
由题意可得:且,
两方程联立解得:,
所以.
故选:C
根据双曲线的有界性求范围或最值
1.(22-23高二上·山西晋中·期末)曲线:,则“”是“曲线表示双曲线”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】根据充分、必要性的定义,结合曲线方程及双曲线方程的特征判断条件间的推出关系,即可得答案.
【详解】当时,显然,即曲线表示双曲线,充分性成立;
而时,,此时也是双曲线,必要性不成立;
所以“”是“曲线表示双曲线”的充分不必要条件.
故选:A
2.(23-24高二上·山西大同·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】B
【分析】根据双曲线方程求出的取值范围使得方程表示双曲线,然后再判断与这个取值范围的关系.
【详解】要使方程表示双曲线,则.
解不等式,可得.
当时,不一定满足,例如当时,方程不表示双曲线;
而当方程表示双曲线时,一定有,那么一定满足.
所以是方程表示双曲线的必要不充分条件.
故选:B.
3.(23-24高二上·山西晋中·期末)若曲线是双曲线,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【分析】根据双曲线标准方程的特点列不等式可解.
【详解】曲线是双曲线,则异号.则,解得.
故选:D.
4.(23-24高二上·山西吕梁·期末)已知方程表示双曲线,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据双曲线方程的特征得到,解得即可.
【详解】因为方程表示双曲线,
所以,解得或,
故的取值范围为.
故选:B.
5.(23-24高二上·山西晋中·期末)对于实数,“”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】根据双曲线的特征得到的取值,再根据充分条件的判定即可得到结果.
【详解】若方程表示双曲线,
则,得或,
则“”是“方程表示双曲线”的充分不必要条件,
故选:A.
求双曲线离心率的定值或取值范围
1.(23-24高二上·山西大同·期末)若椭圆的离心率和双曲线的离心率恰好是关于的方程的两个实根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据离心率得出,的范围,利用离心率恰好是关于的方程的两不等实根,即可得出实数的取值范围.
【详解】由椭圆与双曲线的性质可知,椭圆的离心率,双曲线的离心率,
关于的方程有两个不相等的实根,,
令,则解得:.
故选:D.
2.(22-23高二上·山西临汾·期末)设双曲线的半焦距为,直线过两点,若原点到直线的距离为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】利用点到直线的距离公式列出关于a,b,c的齐次式求解.
【详解】直线的方程为,即.
原点到直线的距离为,于是有,
所以,两边平方,得.
又,所以,
两边同时除以,得,解得,则.
所以双曲线的离心率为.
故选:A.
3.(23-24高二上·山西运城·期末)已知点是双曲线的左、右焦点,以线段为直径的圆与双曲线在第一象限的交点为,若,则( )
A.与双曲线的实轴长相等
B.的面积为
C.双曲线的离心率为
D.直线是双曲线的一条渐近线
【答案】B
【分析】由题意及双曲线的定义可得,的值,进而可得A不正确,计算可判断B正确,再求出,的关系可得C不正确,求出,的关系,进而求出渐近线的方程,可得D不正确.
【详解】因为,又由题意及双曲线的定义可得:,
则,,所以A不正确;
因为在以为直径的圆上,所以,
所以,所以B正确;
在△中,由勾股定理可得,
即,所以离心率,
所以C不正确;
由C的分析可知:,故,所以渐近线的方程为,
即,所以D不正确;
故选:B.
4.(21-22高二上·山西运城·期末)已知双曲线,的渐近线方程为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据双曲线的渐近线方程及双曲线的离心率公式即可直接求出答案.
【详解】根据题意,得,
所以双曲线的离心率.
故选:B.
5.(23-24高二上·山西临汾·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为、,过点作x轴的垂线交双曲线C于A、B两点,且为等边三角形,则双曲线C的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据双曲线通径及等边三角形建立方程,即可求出离心率.
【详解】如图,
由双曲线的通径可知,
由为等边三角形可知,
,
即,
所以,
解得或(舍去),
故选:C
6.(23-24高二上·山西太原·期末)已知双曲线(,)的右焦点为F,过F作渐近线的垂线,垂足为A,且与双曲线C相交于点B,若,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】根据题意可设出垂线的方程,联立解得A点坐标,根据可知点B为FA的中点,由此得其坐标,代入双曲线方程求得离心率.
【详解】由题意可知右焦点为F(c,0),
过F作渐近线的垂线,垂足为A,
故可设 方程为 ,联立,
可得 ,
由可知,点B为FA的中点,故 ,
将代入中,可得 ,
即 ,
故选:A.
7.(23-24高二上·山西晋中·期末)过双曲线的右焦点作渐近线的垂线,垂足为,交另外一条渐近线于点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出渐近线方程,设直线的方程为,联立直线与渐近线方程可得两点坐标,由可得,结合即可求解.
【详解】如图,因为直线经过右焦点且与渐近线垂直,
所以直线的方程为,
由可得,
由可得,
因为,所以,即
即,因为,
所以,解得,
故选:B.
8.(23-24高二上·山西吕梁·期末)已知P是双曲线(,)上一点,且在x轴上方,、分别是双曲线的左、右焦点,且,直线与所成角为,的面积为,则双曲线的离心率为( )
A. B.3 C. D.
【答案】D
【解析】由的面积为,可得,根据余弦定理可得,从而得到,得出答案.
【详解】由,则,的面积为,
则,即
在中,
所以
即,则
所以 ,,则
故选:D
9.(23-24高二上·山西长治·期末)设分别为双曲线的左、右焦点.若为右支上的一点,且为线段的中点,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意可知为的中垂线,由此计算出的长度,再结合双曲线的定义可求解出的关系,则离心率可求.
【详解】因为为线段的中点且,所以是的垂直平分线,
所以,所以,
又因为,所以,
所以,所以,
所以,所以,
故选:C.
10.(23-24高二上·山西吕梁·期末)若双曲线C:的一条渐近线被圆所截得的弦长为2,则C的离心率为( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【分析】设双曲线C:的一条渐近线为,先求得圆的圆心到渐近线的距离d,再根据所截得的弦长为2,由求解.
【详解】设双曲线C:的一条渐近线为,
圆的圆心到渐近线的距离为:,
因为所截得的弦长为2,
所以,化简得,
所以C的离心率为,
故选:B
双曲线简单的几何性质的妙用
1.(23-24高二上·山西吕梁·期末)双曲线,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,结合双曲线的几何性质,即可求解.
【详解】由双曲线,可得,
又由双曲线的焦点在轴上,所以双曲线的渐近线方程为.
故选:C.
2.(23-24高二上·山西太原·期末)已知直线与双曲线相交于两点,且两点的横坐标之积为,则该双曲线的焦距为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】联立解方程,求出交点横坐标,然后列式计算即可.
【详解】联立,消去得,
所以,此时方程的解为,
所以,
解得,符合,
所以双曲线的焦距为.
故选:B.
3.(23-24高二上·山西朔州·期末)已知双曲线的离心率,则曲线的渐近线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用离心率找到基本量的关系,得到渐近线方程即可.
【详解】易知,又,故,解得,显然渐近线方程为.
故选:B
4.(23-24高二上·山西太原·期末)已知双曲线,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据双曲线的标准形式结合渐近线方程求解即可.
【详解】因为双曲线方程为:,
所以渐近线方程为:.
故选:D
5.(22-23高二上·山西晋中·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为为坐标原点,为双曲线上一点,满足,则该双曲线的右焦点到渐近线的距离的平方为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【分析】求出双曲线的焦点,结合已知求出点的坐标,进而求出,再求出到渐近线的距离作答.
【详解】双曲线的半焦距,则焦点,由,知点在的中垂线上,设点,
由,得,解得,即点或,
而点在双曲线上,于是,解得,
双曲线的渐近线为,点到渐近线的距离为,
所以该双曲线的右焦点到渐近线的距离的平方为.
故选:D
6.(22-23高二上·山西太原·期末)有一条渐近线为且过点的双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据给定的渐近线方程,设出双曲线方程,再将已知点代入计算作答.
【详解】依题意,双曲线的渐近线方程为,设所求双曲线的方程为,
因此,即有,
所以所求双曲线的标准方程为.
故选:B
直线与双曲线综合求定点定直线问题
1.(22-23高二上·山西太原·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,离心率为,是上一点.
(1)求双曲线的方程;
(2)直线过点,与双曲线的右支交于两点,点与点关于轴对称,求证:两点所在直线过点.
【答案】(1);(2)证明负了解析.
【分析】(1)根据双曲线离心率可得,再将给定点代入计算作答.
(2)设出直线的方程,与双曲线方程联立,利用韦达定理结合向量共线的坐标表示推理作答.
【详解】(1)双曲线的离心率,则,即,
又点在上,即,解得,
所以双曲线的方程为.
(2)显然直线不垂直于坐标轴,设直线的方程为:,
由(1)知,双曲线渐近线,而直线l与双曲线右支交于两点,则,即,
由消去x并整理得:,
,则,设,则,
于是,则,
而,有,
因此,
即,而有公共点,从而三点共线,
所以两点所在直线过点.
2.(22-23高二上·山西太原·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,离心率为,是上一点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线过原点,且与双曲线交于两点,为双曲线上一点(不同于).求直线与直线的斜率之积.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)先由双曲线的离心率求得,再利用点代入求得,从而得解;
(2)根据题意设出的坐标,再利用点差法即可求得,由此得解.
【详解】(1)因为,所以,即,
所以,所以双曲线,
因为是双曲线上一点,
所以,解得,则
所以双曲线的方程为.
(2)依题意,设,
因为直线过原点,且与双曲线交于两点,
所以由双曲线的对称性可得关于原点对称,则,
所以,,
因为为双曲线上的点,所以,
两式相减得,
所以.
所以直线与直线的斜率之积为.
3.(23-24高二上·山西太原·期末)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)焦点在x轴上,实轴长为2,其离心率;
(2)渐近线方程为,经过点.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)首先根据题意设双曲线的标准方程为:,得到,再解方程组即可.
(2)首先根据题意设双曲线方程为:,再将代入求解即可.
【详解】(1)设双曲线的标准方程为:,由题知:
,双曲线方程为:.
(2)设双曲线方程为:,
将代入,解得,
所以双曲线方程为:.
4.(23-24高二上·山西运城·期末)命题:若点O和点F(-2,0)分别是双曲线(a>0)的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则的取值范围为.
判断此命题的真假,若为真命题,请做出证明;若为假命题,请说明理由.
【答案】真命题.证明见详解.
【分析】利用平面向量的数量积公式以及二次函数的性质进行求解.
【详解】此命题为真命题.
证明如下:
∵F(-2,0)是已知双曲线的左焦点,∴a2+1=4,解得a2=3,
∴双曲线方程为,
设点P(x0,y0),则有,(),
解得,(),
∵=(x0+2,y0),=(x0,y0),
∴==x0(x0+2)+=,
这个二次函数的对称轴为,
∵,∴当时,取得最小值.
∴的取值范围为.
直线与双曲线综合求面积与周长问题
1.(23-24高二上·山西·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,,离心率为,过左焦点引渐近线的垂线,垂足为,的面积是,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】离心率为可得,与渐近线垂直,则有,从而,由的面积是,可得,这样可求得,得双曲线方程.
【详解】
如图,渐近线方程是,即,由于且,
所以,所以,
,,又,即,
∴,,
∴,,
双曲线方程为:.
故选:B.
2.(22-23高二上·山西运城·期末)已知双曲线的左、右焦点分别为、,且,点是双曲线第一象限内的动点,的平分线交轴于点,垂直于交于,则以下结论正确的是( )
A.当点到渐近线的距离为时,该双曲线的离心率为
B.当时,点的坐标为
C.当时,三角形的面积
D.若,则双曲线的渐近线方程为
【答案】AB
【分析】利用点到直线的距离公式求出的值,可求得双曲线的离心率,可判断A选项;利用角平分线的性质求出点的坐标,可判断B选项;利用双曲线的定义、勾股定理以及三角形的面积公式可判断C选项;利用双曲线的定义求出的值,进而可求得的值,可得出双曲线的渐近线方程,可判断D选项.
【详解】对于A选项,双曲线的渐近线方程为,即,
点到渐近线的距离为,且,故,
所以,,此时,双曲线的离心率为,A对;
对于B选项,若,由双曲线的定义可得,
,则,
设点,由可得,解得,即点,B对;
对于C选项,当时,由题意可得,
所以,,可得,
此时,,C错;
对于D选项,设直线交直线于点,如下图所示:
由已知,,,
所以,为等腰三角形,且,为的中点,
又因为为的中点,则,
且,故,则,
此时,双曲线的渐近线方程为,D错.
故选:AB.
3.(23-24高二上·山西长治·期末)已知动点是双曲线上的点,点是的左、右焦点,是双曲线的左、右顶点,下列结论正确的是( )
A.双曲线的离心率为
B.点在双曲线的左支时,的最大值为
C.点到两渐近线的距离之积为定值
D.若是△的面积,则为定值
【答案】ACD
【分析】根据双曲线的方程,结合其离心率的求解、范围问题、定值问题的处理方法,对每个选项进行逐一分析,即可判断和选择.
【详解】对A:因为双曲线,故可得,
则离心率,故A正确;
对B:因为,故可得,
则,因为,则,
令,故,,故当时,取得最大值.
故B错误;
对C:设点,则,又双曲线渐近线为,
故到两渐近线的距离之积为.故C正确;
对D:不妨设点在轴上方,则,
则,
又,,
故,又,
故;当点在轴下方时,同理可得.
故D正确.
故选:ACD.
4.(23-24高二上·山西·期末)已知为双曲线的左、右焦点,为平面上一点,若,则( )
A.当为双曲线上一点时,的面积为4
B.当点坐标为时,
C.当在双曲线上,且点的横坐标为时,的离心率为
D.当点在第一象限且在双曲线上时,若的周长为,则直线的斜率为
【答案】ABD
【分析】依题意可得为直角三角形,设,,利用勾股定理及双曲线的定义求出,即可判断A,对称性可知为等腰直角三角形,即可求出,从而得到,即可判断B,曲线与双曲线的交点即为,联立双曲线方程,求出,即可求出,从而求出,即可判断C,由双曲线的定义及所给条件求出,即可得到为等边三角形,从而判断D.
【详解】因为为平面上一点,且,所以为直角三角形,
设,,在中由勾股定理可得①,
由双曲线的定义可得②,
②式的平方减①式可得,所以,故A正确;
由对称性可知为等腰直角三角形,因此,又且,
所以,故B正确;
因为,所以点在以为直径的圆上,所以该圆的圆心为原点,半径为,
即曲线与双曲线的交点即为,由,
则,即(负值舍去),所以,
所以离心率,故C错误;
由题意可知,,则,
所以,即为等边三角形,则直线的斜率为,故D正确.
故选:ABD
5.(23-24高二上·山西太原·期末)已知为坐标原点,双曲线:(,)的左、右焦点分别为,,离心率为,为双曲线上一点,平分,且,,则下列结论正确的是( )
A.双曲线的标准方程为 B.
C.双曲线的焦距为 D.点到两条渐近线的距离之积为
【答案】BCD
【分析】不妨设为双曲线的右支上一点,延长交于点,根据三角形全等进而得,,再结合双曲线的定义,中位线定理得,由离心率求出可得双曲线方程可判断ABC;设,则,求出点到两条渐近线的距离之积可判断D.
【详解】对于A,不妨设点在双曲线的右支上,延长相交于点,
因为平分,且,所以,
在中,,所以,
所以,,
即为线段的中点,可得为的中位线,
根据双曲线的定义,
因为为的中位线,所以,即,
离心率为,可得,所以,
所以双曲线的标准方程为,故A错误;
对于B,因为为的中位线,,即,故B正确;
对于C,因为,所以双曲线的焦距为,故C正确;
对于D,双曲线的标准方程为,
所以渐近线方程为,即,
设,则,即,
点到两条渐近线的距离之积为,故D正确.
故选:BCD.
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