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圆锥曲线:双曲线的渐近线问题、中点弦问题、向量问题、斜率问题专项训练
圆锥曲线:双曲线的渐近线问题、中点弦问题、向量问题、斜率问题专项训练
考点目录
双曲线的渐近线问题
以双曲线为背景的中点弦问题
以双曲线为背景的向量问题
以双曲线为背景的斜率问题
考点一 双曲线的渐近线问题
1.(2025·陕西西安·模拟预测)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·湖北武汉·阶段练习)若双曲线的一条渐近线方程为,则( )
A. B.-2 C. D.-4
3.(2025·河北·一模)双曲线的离心率为,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高三上·北京·开学考试)若双曲线:上的某点到两个焦点的距离之差为4,则双曲线的渐近线的方程为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高三上·河南安阳·阶段练习)已知双曲线的一条渐近线方程为,则的实轴长为( )
A.12 B.8 C. D.
6.(25-26高三上·陕西咸阳·阶段练习)若双曲线的离心率为,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高三上·安徽·开学考试)已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线垂直于的一条渐近线,且与的左、右两支分别交于点,若,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
8.(25-26高三上·上海宝山·阶段练习)双曲线的两条渐近线的夹角的余弦值为
9.(25-26高三上·广东东莞·阶段练习)双曲线的渐近线方程为 .
10.(24-25高二下·江西宜春·阶段练习)过原点的直线与双曲线的左、右两支分别交于M,N两点,若以线段MN为直径的圆过C的右焦点F,且,则C的渐近线方程为 .
11.(25-26高三上·浙江杭州·阶段练习)已知,分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与圆相切且分别交双曲线的左、右两支于A、B两点,若|AB|=|BF2|,则双曲线的渐近线方程为 .
12.(25-26高三上·江苏南京·阶段练习)设,分别为双曲线的左、右焦点,过且斜率为的直线与的右支交于点,与的左支交于点,点满足,,则双曲线的渐近线方程为 .
考点二 以双曲线为背景的中点弦问题
1.(2025·湖南邵阳·三模)已知直线与双曲线相交于,两点,且弦的中点是,则此双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2.(2025·内蒙古包头·二模)直线与双曲线交于两点,线段的中点为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(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.
4.(24-25高二上·广东梅州·阶段练习)已知双曲线的中心在原点且一个焦点为,直线与其相交于两点,若中点的横坐标为,则此双曲线的方程是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·重庆沙坪坝·期末)设是双曲线上的两点,且线段的中点是,则直线的斜率为 .
6.(24-25高二上·福建莆田·期中)已知双曲线被斜率为1的直线截得的弦的中点为,则该双曲线的离心率为 .
7.(24-25高二上·甘肃兰州·期末)设为双曲线上两点,如下三个点:中,可作为线段中点的是 .(请将所有满足条件的点填入)
8.(25-26高三上·山东聊城·开学考试)已知双曲线C:的右焦点为F,是双曲线C右支上的两点,若,且F为的重心,则MN的中点坐标为 ,直线MN的方程为 .
9.(2025·湖南娄底·二模)已知双曲线C:的左顶点为A,右焦点为,,是上的两点,线段的中点为.当时,.
(1)求C的离心率;
(2)若,求直线的一般式方程.
10.(24-25高二下·云南曲靖·期末)已知双曲线的左顶点为,离心率为3,是上的两点.
(1)求的标准方程;
(2)若线段的中点为,求直线的方程;
(3)若(不在直线上),证明:直线过定点.
11.(24-25高三下·福建福州·开学考试)已知为坐标原点,双曲线经过点,左、右焦点分别为.
(1)求的离心率;
(2)一组平行于的直线与相交,证明这些直线被截得的线段的中点在同一条直线上.
12.(24-25高二上·广东惠州·期中) 已知双曲线,过点作直线l.
(1)若直线l与双曲线相交于A,B两点,P能否是线段AB的中点?为什么?
(2)若直线l的斜率k存在,且l与双曲线左右两支都相交,求直线l斜率k的取值范围.
13.(25-26高三上·陕西汉中·开学考试)已知双曲线的实轴长为,离心率为.直线与双曲线相交于两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若的中点为,求直线的方程.
14.(2025·辽宁·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,直线与的右支交于两点.
(1)若线段的中点坐标为,求直线的方程;
(2)当过点时,过点分别作直线的垂线,垂足分别为,且直线,交于点,求面积的最小值.
考点三 以双曲线为背景的向量问题
1.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)已知为双曲线上的一点,由向两渐近线作垂线,垂足分别为、,则的值为( )
A. B. C. D.不确定
2.(2025·福建泉州·模拟预测)已知分别为双曲线的左、右焦点,直线过与交于两点,若,,则的渐近线为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中·多选)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交于,两点,则的取值可以是( )
A.15 B.16 C.17 D.18
4.(2025·宁夏·一模·多选)双曲线的左、右焦点分别为,过作渐近线的垂线l,垂足为N,l与另一条渐近线交于点M,且M,N都在x轴上方,,点在E上,则( )
A.双曲线的渐近线方程为 B.双曲线的离心率
C.直线与的斜率之积是2 D.双曲线在点P处的切线与x轴交于点I,则
5.(24-25高三上·江苏南京·期中)已知为坐标原点,为双曲线上一点,分别为双曲线的左,右顶点,且直线与直线的斜率之积为,则 .
6.(24-25高二上·广东深圳·阶段练习)已知双曲线 的右焦点为,过点作直线与渐近线 垂直,垂足为点,延长交于点.若,则的离心率为 .
7.(2025·陕西咸阳·模拟预测)已知双曲线的离心率为,F为右焦点,点A,B在右支上,设D为A关于原点O的对称点,且.若,则 .
8.(24-25高二上·福建宁德·阶段练习)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.
9.(24-25高二上·四川眉山·期末)已知,,点满足,记点的轨迹为.
(1)求轨迹的方程;
(2)当时,求的面积.
(3)求的取值范围.
10.(24-25高三下·江西·阶段练习)已知双曲线的右顶点为,且它的一条渐近线的方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若是双曲线上异于顶点的一个动点,过点作双曲线的两条渐近线的平行线,与直线(为坐标原点)分别交于点,证明:.
11.(2025·河南·一模)已知等轴双曲线的对称中心均为坐标原点,焦点分别在轴和轴上,且焦距均为4.设两点分别在上,满足直线的斜率之积为1,点为上异于的另一点,过分别作平行于的直线,交于两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)证明:;
(3)设,,证明:为定值.
12.(24-25高二下·云南昆明·期中)已知双曲线的左、右顶点分别为,离心率为2.
(1)求双曲线C的方程;
(2)O为坐标原点,过点且斜率不为0的直线l交双曲线C于P,Q两点(点P在第一象限,点Q在第二象限),直线OQ交双曲线C于点,求.
13.(24-25高二下·浙江温州·阶段练习)已知双曲线C:.过y轴正半轴上一点T作射线TA,TB交C于点,,且.为x轴正半轴上一点,满足.
(1)若P为C的右焦点,求直线AB的方程;
(2)求的取值范围;
(3)若T在直线AB上,且,是否存在,使得?若存在,求;若不存在,请说明理由.
考点四 以双曲线为背景的斜率问题
1.(25-26高三上·重庆·开学考试)已知双曲线的虚轴长为2,一条渐近线方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知是上的三个不同点.
①若,点在双曲线的同一支上,且是等边三角形,求;
②若(异于原点)是外接圆的圆心,直线的斜率均存在,并分别记为,求的值.
2.(25-26高三上·湖南常德·开学考试)已知双曲线()的离心率为,右焦点到双曲线C的一条渐近线的距离为1,两动点A,B在双曲线C上,线段AB的中点为
(1)求双曲线C的方程;
(2)证明:直线AB的斜率k为定值;
(3)O为坐标原点,若的面积为求直线AB的方程.
3.(2025·辽宁沈阳·二模)已知O为坐标原点,动点P到x轴的距离为d,且,其中,均为常数,动点P的轨迹称为曲线.
(1)若曲线为双曲线,试问,应满足什么条件?
(2)设曲线C为曲线,点是C上位于第一象限的一点,点A,B关于原点O中心对称,点A,D关于y轴对称.延长AD至E,使得,且直线BE和曲线C的另一个交点G位于第二象限内.
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)设直线OA斜率为,直线AG斜率为,判断与的关系,并求的取值范围.
4.(24-25高二上·江苏南京·阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线的左、右顶点分别为,离心率为.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点的直线l与双曲线C的右支交于M,N两点.
(i)记直线,的斜率分别为,,证明:是定值;
(ii)设G为直线和的交点,记,的面积分别为,,求的最小值.
5.(2025·广西·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,渐近线方程为.
(1)求的标准方程.
(2)若为上的一点,且为圆外一点,过作圆的两条切线,(斜率都存在),与交于另一点,与交于另一点,证明:
(i),的斜率之积为定值;
(ii)存在定点,使得关于点对称.
6.(24-25高二下·江苏连云港·期末)已知双曲线的离心率为,且过点.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)已知直线l经过点,
①若直线l与双曲线C的左支相切,求直线l的方程;
②若双曲线C的右顶点为P,直线l与双曲线C交于A,B两点,直线PA的斜率为,直线PB的斜率为,证明:为定值.
7.(24-25高二下·云南昆明·阶段练习)已知双曲线的一条渐近线方程为,右焦点为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若双曲线的右顶点为,过焦点的直线与的右支交于两点,直线分别与直线交于两点,记直线的斜率分别为,的面积分别为.
(i)求证:为定值;
(ii)求的取值范围.
2
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圆锥曲线:双曲线的渐近线问题、中点弦问题、向量问题、斜率问题专项训练
考点目录
双曲线的渐近线问题
以双曲线为背景的中点弦问题
以双曲线为背景的向量问题
以双曲线为背景的斜率问题
考点一 双曲线的渐近线问题
1.(2025·陕西西安·模拟预测)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由双曲线方程可知,且焦点在x轴上,所以双曲线的渐近线方程为.
故选:C.
2.(25-26高三上·湖北武汉·阶段练习)若双曲线的一条渐近线方程为,则( )
A. B.-2 C. D.-4
【答案】D
【详解】令,所以.
故选:D
3.(2025·河北·一模)双曲线的离心率为,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由题知,得到,
所以双曲线的渐近线方程为,
故选:B.
4.(25-26高三上·北京·开学考试)若双曲线:上的某点到两个焦点的距离之差为4,则双曲线的渐近线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】双曲线:上的某点到两个焦点的距离之差为4,
则有,得,
所以双曲线的渐近线的方程为.
故选:C
5.(25-26高三上·河南安阳·阶段练习)已知双曲线的一条渐近线方程为,则的实轴长为( )
A.12 B.8 C. D.
【答案】C
【详解】由题意可得,所以,
所以一条渐近线的方程为,
所以,解得,则,所以实轴长.
故选:C
6.(25-26高三上·陕西咸阳·阶段练习)若双曲线的离心率为,则的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意知,所以,
所以的渐近线方程为,即为,
故选:A.
7.(25-26高三上·安徽·开学考试)已知双曲线的左、右焦点分别为,过点的直线垂直于的一条渐近线,且与的左、右两支分别交于点,若,则的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由,可得,连接,则.
设双曲线的渐近线方程为,即,右焦点为,
右焦点到渐近线的距离为,
因为垂直于的一条渐近线,所以.
在中,由余弦定理可得,
即,化简整理得,
解得或(舍去),故的渐近线方程为.
故选:A.
8.(25-26高三上·上海宝山·阶段练习)双曲线的两条渐近线的夹角的余弦值为
【答案】
【详解】由双曲线方程可得,渐近线方程为,
设一条渐近线与x轴所成夹角为,则,
则,
所以两条渐近线夹角余弦值为,
故答案为:.
9.(25-26高三上·广东东莞·阶段练习)双曲线的渐近线方程为 .
【答案】
【详解】由双曲线中,,
则其渐近线方程为.
故答案为:.
10.(24-25高二下·江西宜春·阶段练习)过原点的直线与双曲线的左、右两支分别交于M,N两点,若以线段MN为直径的圆过C的右焦点F,且,则C的渐近线方程为 .
【答案】
【详解】如图,设为C的左焦点,连接,则四边形为平行四边形,
因为以线段MN为直径的圆过F,所以,从而四边形为矩形,
所以.
由双曲线的定义,得,即,
又因为,所以.
由,得,解得,
所以,故C的渐近线方程为.
11.(25-26高三上·浙江杭州·阶段练习)已知,分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与圆相切且分别交双曲线的左、右两支于A、B两点,若|AB|=|BF2|,则双曲线的渐近线方程为 .
【答案】
【详解】作出示意图如图所示:
根据双曲线的定义得,
在三角形中,由余弦定理可得,
又直线与圆相切,所以,
所以,解得,
所以,解得或(舍去),
所以双曲线的渐近线方程为.
故答案为:.
12.(25-26高三上·江苏南京·阶段练习)设,分别为双曲线的左、右焦点,过且斜率为的直线与的右支交于点,与的左支交于点,点满足,,则双曲线的渐近线方程为 .
【答案】
【详解】由,得为的中点;又,所以,所以;
设,如下图:
由双曲线的定义得,,
所以,从而,
所以;
由直线的斜率为,得
又,
在中,,即;
在中,由余弦定理得,
即,整理得,
解得,所以,可得,
因此,可知渐近线方程为.
故答案为:
考点二 以双曲线为背景的中点弦问题
1.(2025·湖南邵阳·三模)已知直线与双曲线相交于,两点,且弦的中点是,则此双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设,,
则,两式相减得,
,即,即,
所以双曲线的渐近线方程为.
故选:C
2.(2025·内蒙古包头·二模)直线与双曲线交于两点,线段的中点为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】设,,
因为线段的中点为,所以,,
所以,两式相减可得:,
即,
所以,即,
所以直线的斜率为,所以直线的方程为:,
化简为:,经检验符合题意.
故选:A.
3.(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
【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
4.(24-25高二上·广东梅州·阶段练习)已知双曲线的中心在原点且一个焦点为,直线与其相交于两点,若中点的横坐标为,则此双曲线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据焦点坐标可设标准方程为,且;
设,可得,
两式相减可得;
由直线与双曲线交于两点,且中点的横坐标为,
可得斜率,且中点坐标为;
所以,即;
解得,所以双曲线的方程是.
故选:D
5.(24-25高二上·重庆沙坪坝·期末)设是双曲线上的两点,且线段的中点是,则直线的斜率为 .
【答案】1
【详解】设,则的中点
在双曲线上,,两式相减得,
则,则.
此时,即,联立方程,消去y得,
此时,故直线与双曲线有两个交点.
故答案为:1
6.(24-25高二上·福建莆田·期中)已知双曲线被斜率为1的直线截得的弦的中点为,则该双曲线的离心率为 .
【答案】/
【详解】设,则,,
将两点坐标代入双曲线方程得:,,
将上述两式相减可得: ,
即,可得,
所以,即.
故答案为:.
7.(24-25高二上·甘肃兰州·期末)设为双曲线上两点,如下三个点:中,可作为线段中点的是 .(请将所有满足条件的点填入)
【答案】(写也可以)
【详解】设,则线段的中点坐标为,直线的斜率,
由在双曲线上,得,两式相减可得,
因此,
对于,得,此时,
此时直线的方程为,即,
由,消去得,
此时,即直线与双曲线没有交点,不符合题意;
对于,得,此时,
此时直线的方程为,即,
由,消去得,
此时,直线与双曲线没有交点,不符合题意;
对于,得,此时,
此时直线的方程为,即,
联立,消去可得,
此时,所以直线与双曲线有两个交点,符合题意,
所以可作为线段中点的是.
故答案为:
8.(25-26高三上·山东聊城·开学考试)已知双曲线C:的右焦点为F,是双曲线C右支上的两点,若,且F为的重心,则MN的中点坐标为 ,直线MN的方程为 .
【答案】
【详解】由题知,,设M点的坐标为,N点的坐标为,
因为F为的重心,所以, ,
即,,
所以MN的中点坐标为;
因为M,N是双曲线C右支上的两点,所以,
两式相减并化简得,
所以直线MN的方程为,即.
故答案为:;
9.(2025·湖南娄底·二模)已知双曲线C:的左顶点为A,右焦点为,,是上的两点,线段的中点为.当时,.
(1)求C的离心率;
(2)若,求直线的一般式方程.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设双曲线的半焦距为,则,
当时,点的横坐标为,
代入C的方程,得,故,即
因,所以,故,解得,
故C的离心率为.
(2)由(1)知,设,,
因为P,Q是C上的两点,故,
两式相减得:,
若,则直线的斜率不存在,
由双曲线的对称性可知,此时线段的中点位于轴,故不符合题意;
若,则,
因为是线段的中点,所以,,
则,
所以直线的方程为,即,
经检验此时该直线与双曲线有两个交点,满足题意,
则直线的一般式方程为,
10.(24-25高二下·云南曲靖·期末)已知双曲线的左顶点为,离心率为3,是上的两点.
(1)求的标准方程;
(2)若线段的中点为,求直线的方程;
(3)若(不在直线上),证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2).
(3)证明见解析
【详解】(1)因为,,
所以,故的标准方程为·
(2)
设,,根据题意易得.
因为是上的两点,所以
两式相减得,即
因为,
所以
所以直线的方程为
经检验,此时直线与双曲线C有两个交点,满足题意,则直线的方程为.
(3)证明:依题意可设直线的方程为.
由,得
则,,
,由(2)知,
因为,所以
即
即
即,得,解得或.
当时,直线,直线过点,不符合题意,舍去;
当时,直线,满足,则直线过定点
故直线过定点
11.(24-25高三下·福建福州·开学考试)已知为坐标原点,双曲线经过点,左、右焦点分别为.
(1)求的离心率;
(2)一组平行于的直线与相交,证明这些直线被截得的线段的中点在同一条直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)解法一:依题意,得解得,所以的离心率.
解法二:因为两焦点分别为,所以,,即,所以的离心率.
(2)解法一:由(1)知的方程为.
直线的斜率,设平行于的一组直线方程为,
与交于点,线段的中点为.
由
得,即,
,
所以,因为,
所以,即这些直线被截得的线段的中点在同一条直线上.
解法二:由(1)知的方程为.
直线的斜率,设平行于的一组直线与交于点,
线段的中点为.
由两式相减得:,
显然,所以,
所以,即,
即这些直线被截得的线段的中点在同一条直线上.
12.(24-25高二上·广东惠州·期中) 已知双曲线,过点作直线l.
(1)若直线l与双曲线相交于A,B两点,P能否是线段AB的中点?为什么?
(2)若直线l的斜率k存在,且l与双曲线左右两支都相交,求直线l斜率k的取值范围.
【答案】(1)不能,理由见解析
(2)
【详解】(1)当直线l垂直x轴时,因为过点,所以直线l方程为,
又双曲线,右顶点为在直线l上,
所以直线l与双曲线只有一个交点,不满足题意;
当直线l不垂直x轴时,斜率存在,设,且,
因为A、B在双曲线上,
所以,两式相减可得,
所以,
若点为线段的中点,则,即,代入上式,
所以,则直线l的斜率,
所以直线l的方程为,即,
验证:将直线l与双曲线联立,可得,
,故方程无解所以不存在这样的直线l,
综上,点P不能是线段AB的中点.
(2)设直线l的方程为:,
将其代入双曲线方程得,
依题意有,解得.
13.(25-26高三上·陕西汉中·开学考试)已知双曲线的实轴长为,离心率为.直线与双曲线相交于两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若的中点为,求直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【详解】(1)根据题意,双曲线的实轴长为,离心率为,则
,解得,
所以双曲线的方程为.
(2)由(1)知,双曲线的方程为,
设,,
联立,化简得,
则,且,,
由为的中点,得,解得,,且满足,
所以直线的方程为.
14.(2025·辽宁·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,直线与的右支交于两点.
(1)若线段的中点坐标为,求直线的方程;
(2)当过点时,过点分别作直线的垂线,垂足分别为,且直线,交于点,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设,则,直线的斜率,
因为在椭圆上,则,两式相减得,
整理可得,即,
可得直线的方程为,即,经检验符合题意,
所以直线的方程为.
(2)由题意可得:,
显然直线的斜率不为0,设直线:,
联立方程,消去x整理得,
则,且,
因为,可得,
因为直线的方程为,
令,得,
因为,可得,
所以直线过定点,
由对称性可知直线过定点,即直线与的交点为,
则,
令,则,
则,
因为函数在区间内单调递减,
所以当时,的面积取得最小值,最小值为.
考点三 以双曲线为背景的向量问题
1.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)已知为双曲线上的一点,由向两渐近线作垂线,垂足分别为、,则的值为( )
A. B. C. D.不确定
【答案】A
【详解】双曲线的渐近线方程为,即,
设点,则,
设点在直线、的射影点分别为、,
则,,所以,,
设直线的倾斜角为,则为锐角,且,
则,所以,,
因为,故,
所以,,
由平面向量数量积的定义可得.
故选:A.
2.(2025·福建泉州·模拟预测)已知分别为双曲线的左、右焦点,直线过与交于两点,若,,则的渐近线为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
由,即,可得.
设,,,根据上述条件及双曲线的定义,可知
,,.
又因为,所以,
故,,,.
在中,由,
得,得,即,
得,故的两条渐近线方程为.
故选:A.
3.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中·多选)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交于,两点,则的取值可以是( )
A.15 B.16 C.17 D.18
【答案】AB
【详解】双曲线中,,实轴长,
不妨设点在第一象限,,则,
所以,,则,
又点在双曲线上,所以,即,
则,由,可知,即,
则的最大值为16,所以的取值可以是,.
故选:.
4.(2025·宁夏·一模·多选)双曲线的左、右焦点分别为,过作渐近线的垂线l,垂足为N,l与另一条渐近线交于点M,且M,N都在x轴上方,,点在E上,则( )
A.双曲线的渐近线方程为 B.双曲线的离心率
C.直线与的斜率之积是2 D.双曲线在点P处的切线与x轴交于点I,则
【答案】AD
【详解】由题设,且渐近线为,若垂直于,则,
,可得,同理得,
由,则,整理得,可得,B错,
所以,故渐近线方程为,A对,
在双曲线上,则,则,
所以,则,C错;
点P处的切线为,联立,得,
所以,则,
所以,则,故切线为,
令,则,故,D对.
故选:AD
5.(24-25高三上·江苏南京·期中)已知为坐标原点,为双曲线上一点,分别为双曲线的左,右顶点,且直线与直线的斜率之积为,则 .
【答案】30
【详解】由题意,,,为双曲线上一点,
则,
解得,又点在双曲线上,则,解得,
,,则,,
所以.
故答案为:30.
6.(24-25高二上·广东深圳·阶段练习)已知双曲线 的右焦点为,过点作直线与渐近线 垂直,垂足为点,延长交于点.若,则的离心率为 .
【答案】/
【详解】设为坐标原点,则,
从而.
设的左焦点为,连接,
由双曲线的定义,得.
在中,由余弦定理,得,
解得.
由,得,解得,
所以.
故答案为:.
7.(2025·陕西咸阳·模拟预测)已知双曲线的离心率为,F为右焦点,点A,B在右支上,设D为A关于原点O的对称点,且.若,则 .
【答案】
【详解】由双曲线的离心率为,
设,(其中),则,可得,
再设为双曲线的左焦点,且,
因为,可得,根据双曲线的定义,可得,
又由双曲线的对称性,可得四边形为矩形,所以,
即,解得,
连接,设,则,由于
即,解得,
因为,解得.
故答案为:.
8.(24-25高二上·福建宁德·阶段练习)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)因为双曲线的一条渐近线方程为,所以设双曲线方程为,
又点在双曲线上,所以,
故双曲线标准方程为;
(2)由(1)知,,所以左顶点为,右焦点为,
为双曲线右支上任意一点,设,,则,即,
则
,
因为,故当时,取得最小值.
9.(24-25高二上·四川眉山·期末)已知,,点满足,记点的轨迹为.
(1)求轨迹的方程;
(2)当时,求的面积.
(3)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)因为,所以点的轨迹为以为焦点的双曲线,
设此双曲线方程为,
易知,又由,解得,
即轨迹的方程为:;
(2)∵为双曲线E:上的一点,
∴,平方得 ①,
在中,由余弦定理,得,
即 ②,
由,得,即,
所以的面积.
(3)设,则,所以,.
所以的取值范围是.
10.(24-25高三下·江西·阶段练习)已知双曲线的右顶点为,且它的一条渐近线的方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若是双曲线上异于顶点的一个动点,过点作双曲线的两条渐近线的平行线,与直线(为坐标原点)分别交于点,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)解:由题意知解得
故双曲线的方程为.
(2)证明:设,,,直线的方程分别为,.
因为,,所以,,
所以,.
所以,.
故.
因为,所以.
11.(2025·河南·一模)已知等轴双曲线的对称中心均为坐标原点,焦点分别在轴和轴上,且焦距均为4.设两点分别在上,满足直线的斜率之积为1,点为上异于的另一点,过分别作平行于的直线,交于两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)证明:;
(3)设,,证明:为定值.
【答案】(1)的方程为,的方程为
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【详解】(1)设,,
因此,所以,
的方程分别为,;
(2)设点,,
因此,,且,,
所以,
因此,,,
所以;
(3)由题意,设点,,,
因此,
又,从而,
整理得,
由(2)可知,因此为定值.
12.(24-25高二下·云南昆明·期中)已知双曲线的左、右顶点分别为,离心率为2.
(1)求双曲线C的方程;
(2)O为坐标原点,过点且斜率不为0的直线l交双曲线C于P,Q两点(点P在第一象限,点Q在第二象限),直线OQ交双曲线C于点,求.
【答案】(1)
(2)0
【详解】(1)由双曲线的左、右顶点
分别为可知,
又由离心率为2,即,可得,
又在双曲线中,可得,
所以双曲线C的方程为.
(2)
因为直线过点且斜率不为0,
且直线l交双曲线C于P,Q两点(点P在第一象限,点Q在第二象限),
所以设直线的方程为(其中为直线斜率的倒数),
(由双曲线C的方程为可知其渐近线方程为,
所以直线的斜率,解得).
设,因为直线OQ交双曲线C于点,所以,
所以, ,
联立,可得,
所以由韦达定理可得,
所以
,
所以.
13.(24-25高二下·浙江温州·阶段练习)已知双曲线C:.过y轴正半轴上一点T作射线TA,TB交C于点,,且.为x轴正半轴上一点,满足.
(1)若P为C的右焦点,求直线AB的方程;
(2)求的取值范围;
(3)若T在直线AB上,且,是否存在,使得?若存在,求;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或
(2)
(3)不存在,理由见解析
【详解】(1)法1(设直线+韦达定理,为(2)(3)作铺垫):
因为C:,,,,故.
设,则,,,
因为,所以,即.
设AB:,联立得,
整理得,
故,,
,.
其中,所以,,又,
故,所以.
因为,
所以,代入,解得,
故直线AB的方程为,
(或者直线AB的方程为或).
法2(定比点差法):
因为A、B在C上,于是,即,
两式相减得,
因为C:,,,,故.
设,则,,,
因为,所以,即.
故,
联立解得,或,.
第一种情况,得;
第二种情况,同理得.
故直线AB的方程为或.
(2)设,则,,,
,所以,即,
设AB:,联立得,
整理得,
故,,
,.
其中,所以,,又,
故,所以.
又,故,
故,
当,即时,,无解,舍去;
当,即时,整理得,
解得或.
综上所述,的取值范围是;
(3)不存在,理由如下:
假设存在,等价于.
由(2)知,A、P、B三点共线,又T在直线AB上,所以T、A、P、B四点共线,
则直线,又,故,
从水平方向上看,有,整理得.
从竖直方向上看,有,整理得.
所以,
又由(2)得,,
,,
所以,,代入整理得.
而,所以,整理得,
所以,解得,与矛盾.
故不存在这样的.
考点四 以双曲线为背景的斜率问题
1.(25-26高三上·重庆·开学考试)已知双曲线的虚轴长为2,一条渐近线方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知是上的三个不同点.
①若,点在双曲线的同一支上,且是等边三角形,求;
②若(异于原点)是外接圆的圆心,直线的斜率均存在,并分别记为,求的值.
【答案】(1)
(2)①;②
【详解】(1)由题意,且,所以,
故曲线的方程为.
(2)如图,
①若,设,
因为,所以.
因为在双曲线上,所以.
以上三个方程联立,解得或.
当时,则,由,得,
再由,可解得.
此时.
当时,因为在同一支上,则不满足条件,舍,
所以.
②根据条件均存在知均不为零,
设点,三角形外心,
则有,
两两相减可得:,
则的中垂线为,
将代入则:,整理得,
又点在直线上,所以有①
同理有的中垂线为,
又点在直线上,所以有②
由①②得,,
整理得:,即,
则有.
2.(25-26高三上·湖南常德·开学考试)已知双曲线()的离心率为,右焦点到双曲线C的一条渐近线的距离为1,两动点A,B在双曲线C上,线段AB的中点为
(1)求双曲线C的方程;
(2)证明:直线AB的斜率k为定值;
(3)O为坐标原点,若的面积为求直线AB的方程.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【详解】(1)双曲线()右焦点的坐标为,
不妨取C的一条渐近线的方程为
即,所以
又,解得,
所以双曲线C的方程为.
(2)设,,则,
两式相减并整理得,,
因为线段AB的中点为,则,
所以,因为,所以,
所以直线的斜率k为定值2.
(3)设直线,联立,消去得,
因为,所以,
则,
故,
点O到直线AB的距离为
所以,
整理得,解得(舍去),则,
又因为,所以直线AB的方程为
3.(2025·辽宁沈阳·二模)已知O为坐标原点,动点P到x轴的距离为d,且,其中,均为常数,动点P的轨迹称为曲线.
(1)若曲线为双曲线,试问,应满足什么条件?
(2)设曲线C为曲线,点是C上位于第一象限的一点,点A,B关于原点O中心对称,点A,D关于y轴对称.延长AD至E,使得,且直线BE和曲线C的另一个交点G位于第二象限内.
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)设直线OA斜率为,直线AG斜率为,判断与的关系,并求的取值范围.
【答案】(1),且
(2)(ⅰ);(ⅱ),
【详解】(1)由,得,
若曲线为双曲线,则,
所以可化为,
则,则,
所以当,且时,曲线为双曲线;
(2)方法一:当,时,,即,
(ⅰ)由题意得,,设点,由,
即,
即,得,则,
直线BE的斜率为,
所以直线BG的方程为,即,
联立,得,
由直线BG与双曲线有2个交点,则,
又因为满足,
由韦达定得,解得,
因为,且,
得,所以,
又因为,可得,
所以,
因为,所以,
所以,可得,即的取值范围为.
(ⅱ)由(ⅰ)得
,
所以,
因为,则,则,
;
方法二:当,时,,即,
(ⅰ)由题意得,,
设点,由.即,
即,得,则,
直线BE的斜率为,
所以直线BG的方程为,
设点(,),因为,
所以,所以,,
同理,由,
两式作差得,
将直线BG方程代入并化简得(*)
所以,所以,
可得,即的取值范围为;
(ⅱ)由(*)式可得,
所以,
由(ⅰ)得,
所以.
4.(24-25高二上·江苏南京·阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线的左、右顶点分别为,离心率为.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点的直线l与双曲线C的右支交于M,N两点.
(i)记直线,的斜率分别为,,证明:是定值;
(ii)设G为直线和的交点,记,的面积分别为,,求的最小值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)
【详解】(1)(1)由题意知,因为, 得,,
所以双曲线的方程为.
(2)(i)依题意,设直线的方程为,.
由消去x并整理得.
由直线与双曲线的右支交于两点,可得 .
解得.
则,.
即,而.
所以为定值.
(ii)由(2)知,直线:,直线:.
则点的横坐标为.
于是.
因为,所以,当且仅当时取等号,所以的最小值为.
5.(2025·广西·模拟预测)已知双曲线的右焦点为,渐近线方程为.
(1)求的标准方程.
(2)若为上的一点,且为圆外一点,过作圆的两条切线,(斜率都存在),与交于另一点,与交于另一点,证明:
(i),的斜率之积为定值;
(ii)存在定点,使得关于点对称.
【答案】(1);
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析.
【详解】(1)设双曲线的半焦距为,则由题意可知,,
结合得,,,
故的标准方程为.
(2)(i)设,如下图所示:
设过点的切线方程为,即,
所以圆心到切线的距离为,即,
因此的斜率是上式中方程的两根,即,
又因为,所以.
所以的斜率之积为定值,且定值为2.
(ii)不妨设直线的斜率为,直线的斜率为,
联立,得.
因为,
所以,
则,同理可得,
所以,
因为,所以,所以,得,
又因为,,得或(舍去),
所以存在定点,使得关于点对称.
6.(24-25高二下·江苏连云港·期末)已知双曲线的离心率为,且过点.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)已知直线l经过点,
①若直线l与双曲线C的左支相切,求直线l的方程;
②若双曲线C的右顶点为P,直线l与双曲线C交于A,B两点,直线PA的斜率为,直线PB的斜率为,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)①②证明见解析
【详解】(1)由,可得,即,
所以双曲线方程为,代入点,
可得,
所以双曲线方程为.
(2)如图,
①由题意,直线斜率存在,设直线l的方程为,
联立,消元可得:
,
由直线与双曲线相切,则,
即,解得,
所以直线l的方程为,即.
②由题意知,,
设,直线l的方程为,
联立双曲线方程,化简可得,
,
由①知,
所以,
,
所以
,
即为定值.
7.(24-25高二下·云南昆明·阶段练习)已知双曲线的一条渐近线方程为,右焦点为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若双曲线的右顶点为,过焦点的直线与的右支交于两点,直线分别与直线交于两点,记直线的斜率分别为,的面积分别为.
(i)求证:为定值;
(ii)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)
【详解】(1)解:因为双曲线的一条渐近线方程为,右焦点,
所以
解得,
故双曲线的标准方程为;
(2)(i)易知,,
由题可设直线的方程为,
由,得,
,
直线与的右支交于两点,
,
,
.
,
故为定值.
(ii)由题意可得,
直线的方程为,则,
同理可得,
,
,
,
,当且仅当时等号成立,
故的取值范围为.
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学科网(北京)股份有限公司
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