内容正文:
专题13 双曲线的标准方程
题型一:双曲线定义的理解
题型二:利用双曲线定义求方程
题型三:利用双曲线定义求点到焦点距离及最值
题型四:利用双曲线定义求双曲线中线段和差最值
题型五:判断方程是否表示双曲线
题型六:求双曲线方程
题型七:双曲线中的轨迹方程问题
题型八:双曲线中的焦点三角形问题
题型一:双曲线定义的理解
1.已知是双曲线上的动点,则到双曲线两个焦点距离之差的绝对值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由可得,即;
再由双曲线定义可得到双曲线两个焦点距离之差的绝对值为.
故选:B
2.双曲线的两个焦点分别是与,焦距为8;M是双曲线上的一点,且,则的值为( ).
A.9 B.1 C.1或9 D.2
【答案】A
【分析】根据焦距,可得值,根据的关系,可得值,根据双曲线定义,分类讨论,即可求得答案.
【详解】因为,所以,
所以,解得,
根据双曲线定义可得,
所以,解得或,
当时,不合题意,故舍去,
当时,,满足题意,
综上,.
故选:A
3.(多选)在平面直角坐标系中,已知点,,是一个动点,则( )
A.若,则点的轨迹为椭圆
B.若,则点的轨迹为双曲线
C.若,则点的轨迹为直线
D.若,则点的轨迹为两条射线
【答案】AD
【分析】利用椭圆、双曲线、圆的定义,逐项判断即可.
【详解】对于A,,则点的轨迹为以为焦点的椭圆,A正确;
对于B,,则点的轨迹是以为焦点双曲线的右支,B错误;
对于C,由,得,则点的轨迹是以为直径的圆,C错误;
对于D,,则点的轨迹是以为端点,且不过的两条射线,D正确.
故选:AD
4.已知双曲线C:的两个焦点为,,双曲线C上有一点P,若,则 .
【答案】18
【分析】根据给定条件,利用双曲线的定义求解即可.
【详解】双曲线C:的实半轴,半焦距,
而,则,所以.
故答案为:18
5.已知双曲线的左、右焦点分别为,,上有一点到左焦点的距离为9,则点到的距离是 .
【答案】17
【分析】利用双曲线定义计算可得结果.
【详解】由双曲线方程可知:,
因为,所以点在的左支上,
由双曲线定义可得.
故答案为:17
6.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,并且经过点,则=
【答案】
【分析】根据给定条件,求出,再利用点的位置特点及双曲线定义求出结果.
【详解】由点在双曲线:上,得,解得,
即双曲线方程为,显然点在双曲线左支上,
所以.
故答案为:
题型二:利用双曲线定义求方程
7.已知,,动点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据双曲线的定义可知点的轨迹为以为焦点,实轴为的双曲线的上支,求出、,即可得到轨迹方程.
【详解】由及双曲线的定义可知,
点的轨迹为以为焦点,实轴为的双曲线的上支,则,
因为,所以,故点的轨迹方程为.
故选:A
8.化简方程的结果是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由双曲线定义即可求解.
【详解】设动点,则由题意可得,
所以动点到两个定点的距离的差的绝对值等于常数8,又,
所以由双曲线定义可知P点的轨迹是以为焦点,实轴长为的双曲线,
所以,,
所以双曲线的方程为.
故选:D.
9.已知圆和圆,动圆同时与圆及圆相外切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用两圆外切的判定方法列出方程,推出,即得动圆圆心的轨迹和轨迹方程.
【详解】设动圆的半径为,因动圆同时与圆及圆相外切,
则,,
则,
故动圆圆心的轨迹是以为两焦点的双曲线的左支.
又因,解得,故其轨迹方程为.
故选:D.
10.已知点,若动点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据中为定值,故先化简再分析满足的距离关系即可.
【详解】设,因为,
故,即.
故点的轨迹是以为焦点的双曲线的下支,
且,故.
所以点的轨迹方程为.
故选:B.
11.在平面直角坐标系中,已知的顶点,其内切圆圆心在直线上,则顶点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据三角形内切圆的性质,结合双曲线的定义,可得答案.
【详解】如图,设与圆的切点分别为,则有,所以.
根据双曲线定义,所求轨迹是以为焦点,实轴长为2的双曲线的右支(右顶点除外),
即,又,所以,所以方程为.
故选:B.
12.已知圆,圆,动圆与圆都外切,则动圆圆心的轨迹方程为 .
【答案】
【分析】根据双曲线的定义,判断出双曲线的参数的值,写出轨迹方程.
【详解】对圆,圆心为;对圆,圆心为.
设动圆的半径为,则,所以点的运动轨迹为以为焦点的双曲线的左支.
易知,解得;
又,解得;
,所以动圆圆心的轨迹方程为.
故答案为:
13.在平面直角坐标系中,已知点点的轨迹为.则的方程为 .
【答案】
【分析】根据双曲线的定义待定系数法求解即可,由于是双曲线的一支,注意横坐标的范围.
【详解】由题,点M的轨迹是为焦点,实轴长为2的双曲线的右支,
故可设C的方程为,
由题:,解得:,
故C的方程为.
故答案为:.
题型三:利用双曲线定义求点到焦点距离及最值
14.双曲线:上的点到右焦点的距离为19,则它到左焦点的距离为( )
A.9 B.7 C.9或29 D.7或19
【答案】C
【分析】根据双曲线的定义来求解点到左焦点的距离.
【详解】对于双曲线,可得,则.
设双曲线的左右焦点分别为,已知点到右焦点的距离为19,即.
根据双曲线的定义,则有.
可得或.
当时,;
当时,.
所以点到左焦点的距离为或.
故选:C.
15.设是双曲线上一点,分别是双曲线的左,右焦点,若,则等于( )
A.2 B.18 C.2或18 D.以上均不对
【答案】B
【分析】根据双曲线的定义求解即可.
【详解】由,得,
根据双曲线的定义得,则或18,
又,故.
故选:B.
16.双曲线上的点到点的距离为,则点到点的距离为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】A
【分析】根据双曲线的定义分析即可求解.
【详解】由双曲线,可得,所以,
所以与是双曲线的焦点,
因为双曲线上的点到点的距离为,且,
所以或,又,所以.
故选:A.
17.已知为曲线上任意一点,,,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】运用双曲线定义转化,再结合三点位置关系分析即可.
【详解】由,得,所以为双曲线的右支,
为该双曲线的左焦点.设右焦点为,则,
所以.所以,
当且仅当点在线段上时,等号成立,所以的最小值为.
故选:D.
18.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.
19.已知点是双曲线的上焦点,是下支上的一点,点是圆上一点,则的最小值是 .
【答案】6
【分析】根据题意,结合圆的性质和双曲线的定义,即可求解.
【详解】由圆可化为,则,半径为1,
设是的下焦点,则,由双曲线定义可得,如图:
所以,又,
当且仅当四点共线时,取得最小值,即的最小值是.
故答案为:6
题型四:利用双曲线定义求双曲线中线段和差最值
20.已知是双曲线的下焦点,,是双曲线上支上的动点,则的最小值为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】A
【分析】求出上焦点的坐标,由双曲线的定义可得,求得的值,即得结果.
【详解】由得,,
,
所以下焦点,上焦点为,
由双曲线的定义得
,
当,,三点共线时,取得最小值9.
故选:A.
21.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.10 B.11 C.12 D.15
【答案】B
【分析】根据双曲线定义可得,结合圆的切线性质可得,结合图形,即得答案.
【详解】如图所示,双曲线方程的两焦点坐标为,,
连接,,,,则,
因为,,
所以
,
当且仅当为双曲线右顶点时等号成立,
故选:B.
22.设点为双曲线右支上的动点,为该双曲线的右焦点,已知点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据双曲线的定义将转化成,数形结合求得最值得解.
【详解】如图,设双曲线的左焦点为,
由双曲线的定义得,
所以的最小值为.
故选:B.
23.是双曲线的右支上一点,、分别是圆和上的点,则的最大值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】D
【分析】根据题设及双曲线定义、圆的性质确定点到圆上点距离差的最大值.
【详解】双曲线中,如图所示:
,,,设左、右焦点为,,
,,
,
,三点共线且在之间时取等号,
,则,共线且在之间时取等号,
所以.
故选:D
24.双曲线的左焦点为F,点,若P为C右支上的一个动点,则的最小值为 .
【答案】9
【分析】利用双曲线的定义将进行转化,再结合三角形三边关系求的最小值;
【详解】设双曲线的右焦点为.
对于双曲线,可得,则.
因为点在双曲线的右支上,所以,即.
则.
根据三角形三边关系:两边之和大于第三边,可得,当且仅当,,三点共线时取等号.
已知,,根据两点间距离公式,可得.
所以,即的最小值为.
故答案为:
25.已知是双曲线的右焦点,是左支上一点,是圆上一点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】利用双曲线定义,将转化为,结合圆的性质求解即可.
【详解】设双曲线的左焦点为,连接,.
由题知,实轴长,
由双曲线定义知,,
则,
当P,D,三点共线时,取得最小值,
且最小值为.
故答案为:
26.已知F是双曲线的右焦点,动点P在双曲线的左支上,点Q为圆上一动点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】设是左焦点,由双曲线定义转化,取最小值时,的最小值是在线段上即得.
【详解】双曲线,,,,,,即为,
圆的圆心为,半径,
P在双曲线的左支上,,,
所以,
根据圆的几何性质可知,
的最小值是,
所以的最小值是.
故答案为:6
27.已知双曲线E:的左焦点为F,点M是E右支上的动点,点N是圆上的动点,则的最大值为 .
【答案】
【分析】结合双曲线的定义与三角形三边关系可得,再根据定点到圆上一动点的距离最值的解法即可求解.
【详解】设双曲线E:的右焦点为,则,.
由双曲线定义可得,即.
,
当且仅当三点共线时,取得最大值.
∵点N是圆上的动点,
∴圆心设为,半径,
,.
故答案为:.
题型五:判断方程是否表示双曲线
28.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,则曲线的焦点在轴上
【答案】B
【分析】对于A,根据的取值,即可判断;对于B若为负角,即,结合双曲线标准方程的形式,即可判断;
对于C,当时,结合圆的标准方程的形式,即可判断;对于D,变形后结合椭圆的标准方程的形式,即可判断选项.
【详解】对于A,当,即时,曲线的方程为,即,
此时曲线为两条平行的直线,故A错误;
对于B,若为负角,即,则,
此时曲线为双曲线,故B正确;
对于C,若为正角,即,当时,,
则曲线的方程为1,是圆,故C错误;
对于D,若为椭圆,当,,又可变形为,
则为焦点在轴上的椭圆,故D错误.
故选:B.
29.(多选)在平面直角坐标系中,若一曲线的方程为,则( )
A.当时,该曲线为椭圆
B.当时,该曲线为焦点在轴上的双曲线
C.当时,该曲线为焦点在轴上的双曲线
D.无论取何值,该曲线不可能为等轴双曲线
【答案】BCD
【分析】据的不同取值范围对曲线方程进行变形分析,根据椭圆、双曲线以及等轴双曲线的标准方程来判断曲线的类型即可.
【详解】当时,,方程可化为
因为,所以,,当,即时,方程,所以此时该曲线为圆,A选项错误.
当时,,方程可化为
因为,,满足焦点在轴上的双曲线的标准方程,所以此时该曲线为焦点在轴上的双曲线,B选项正确.
当时,,方程可化为
因为,所以,,满足焦点在轴上的双曲线的标准方程,所以此时该曲线为焦点在轴上的双曲线,C选项正确.
若曲线为等轴双曲线,则,两边平方可得,解得.
当时,方程为,即,表示圆,不是等轴双曲线,D选项正确.
故选:BCD.
30.(多选)已知,曲线:,则( )
A.当时,是轴
B.当时,是椭圆
C.当时,是双曲线,焦点在轴上
D.当时,是双曲线,焦点在轴上
【答案】CD
【分析】通过的取值范围,判断选项正误即可.
【详解】,曲线:,
对于A,当时,方程化为,是轴,故A错误;
对于B,当时,方程化为,当时,曲线是圆,故B错误;
对于C,当时,是双曲线,方程化为,焦点在轴上,故C正确;
对于D,当时,是双曲线,方程化为,焦点在轴上,故D正确,
故选:CD.
31.(多选)已知方程表示的曲线为,则下列四个结论中正确的是( )
A.当时,曲线是椭圆
B.当或时,曲线是双曲线
C.若曲线是焦点在轴上的椭圆,则
D.若曲线是焦点在轴上的双曲线,则
【答案】BCD
【分析】利用曲线C所表示的曲线类型求出参数的值或取值范围,由此可得出合适的选项.
【详解】选项A:若曲线为椭圆,则,即且,故A错误;
选项B:若曲线为双曲线,则,即或,故B正确;
选项C:若曲线为焦点在x轴上的椭圆,则,即,故C正确;
选项D:若曲线为焦点在y轴上的双曲线,则,即,故D正确;
故选:BCD.
32.(多选)已知方程表示的曲线为,则下列四个结论中正确的是( )
A.当时,曲线是椭圆
B.当或时,曲线是双曲线
C.若曲线是焦点在轴上的双曲线,则
D.若曲线是焦点在轴上的椭圆,则
【答案】BC
【分析】按双曲线和椭圆的标准方程逐项判断即可
【详解】A:,时,若即,则是圆,故错误
B:时,且,,故是双曲线;时,且,是双曲线,故正确
C:若曲线是焦点在轴上的双曲线,则且,解得,故正确
D:,若曲线是焦点在轴上的椭圆,则,解得,故错误
故选:BC
33.(多选)已知A、B两点的坐标分别是,,直线AP、BP相交于点P,且两直线的斜率之积为m,则下列结论正确的是( )
A.当时,点P的所在的曲线是焦点在x轴上的双曲线
B.当时,点P的所在的曲线是焦点在y轴上的双曲线
C.当时,点P的所在的曲线是焦点在y轴上的椭圆
D.当时,点P的所在的曲线是圆
【答案】AD
【分析】设出点的坐标,利用斜率乘积转化为求解轨迹方程,通过的范围,判断选项的正误即可.
【详解】设点的坐标为,则直线的斜率为,
直线的斜率为,
由已知可得,,
化简得点的轨迹方程为,
当时,点P的轨迹为焦点在x轴上的双曲线(除去与x轴的交点),所以A正确;
当时,点P的轨迹是焦点在x轴上的双曲线 (除去与x轴的交点),所以B错误;
当时,点P的轨迹为焦点在x轴上的椭圆(除去与x轴的交点),所以C错误;
当时,点P的轨迹为圆(除去与x轴的交点),所以D正确.
故选: AD.
题型六:求双曲线方程
34.求满足下列条件的双曲线的标准方程.
(1)经过点,且;
(2)经过点、.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分析可知双曲线的焦点在x轴上,设双曲线的标准方程为,代入运算求解即可;
(2)设双曲线的标准方程为,代入点、运算求解即可.
【详解】(1)因为,可知双曲线的焦点在x轴上,
设双曲线的标准方程为,
代入,即,解得,
所以双曲线的标准方程为.
(2)设双曲线的标准方程为,
代入点、可得,解得,
所以双曲线的标准方程为.
35.求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1),焦点在轴上,且过点;
(2)经过两点,.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据焦点位置及曲线所过的点求出,即可得标准方程;
(2)依题意可设双曲线的方程为,利用待定系数法求解即可.
【详解】(1)由于双曲线的焦点在轴上,
可设其标准方程为:,
因为双曲线过点,
所以,
又因为,所以,
解得:,,
故所求双曲线的标准方程为:.
(2)设双曲线方程为,
把点与点代入,
有,解得:,
故所求双曲线的标准方程为:.
36.求适合下列条件的双曲线的标准方程.
(1)焦点在轴上,,经过点;
(2)经过、两点.
(3)过点,且与椭圆有相同焦点双曲线方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设双曲线的标准方程为,将点代入双曲线的方程,求得,即可求解;
(2)设双曲线的方程为,将点代入双曲线方程,求得的值,即可求解;
(3)根据题意,设双曲线标准方程为,代入点,结合,求得的值,即可求解.
【详解】(1)解:因为,且双曲线的焦点在轴上,
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)解:设双曲线的方程为,
将点的坐标代入双曲线方程可得,解得,
因此,双曲线的标准方程为.
(3)解:由题意知,椭圆的焦点坐标为,
所以可设双曲线标准方程为,其中,
代入点可得,联立解得;
所以双曲线标准方程为.
37.求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是,双曲线上的点与两焦点的距离之差的绝对值等于;
(2)焦点在轴上,经过点和点.
(3)经过点和.
(4)已知与椭圆共焦点的双曲线过点
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据焦点坐标、双曲线的定义可得答案;
(2)设双曲线的方程为,将两点代入可得答案;
(3)设双曲线的方程为,将两点代入可得答案;
(4)求出椭圆的焦点坐标可得双曲线的焦点坐标,设所求双曲线的标准方程为,代入点可得答案.
【详解】(1)由已知得,,即,∵,∴,
∵焦点在轴上,∴所求的双曲线的标准方程是;
(2)设双曲线的方程为,则,所以,
∴双曲线方程为;
(3)设双曲线方程为,将两点代入可得,
解得,所以双曲线的标准方程为;
(4)设椭圆的半焦距为,则,∴,
所以椭圆的焦点坐标为,,
所以双曲线的焦点坐标为,,
设所求双曲线的标准方程为,则,
故所求双曲线方程可写为,∵点在所求双曲线上,
∴代入有,化简得,解得或;
当时, ,不合题意,舍去;
∴,
∴所求双曲线的标准方程为.
38.求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1),,焦点在x轴上;
(2),经过点,焦点在y轴上.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意设出双曲线的标准方程,将条件,代入即可得出答案.
(2)由题意设出双曲线的标准方程,将点的坐标代入方程即可得出答案.
【详解】(1)依题意,,且焦点在x轴上,
所以双曲线的标准方程为.
(2)因为焦点在y轴上,所以可设双曲线的标准方程为
.
由,且点在双曲线上,可得,解得.
因此,所求双曲线的标准方程为.
39.写出适合下列条件的圆锥曲线的标准方程:
(1)两个焦点在坐标轴上,且经过和两点的椭圆方程;
(2)过点,且与椭圆有相同焦点双曲线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意可知为避免讨论焦点位置带来的麻烦,可设出椭圆一般方程代入点坐标即可求得结果;
(2)利用椭圆可求得焦点坐标,设出双曲线标准方程代入点即可求得其标准方程.
【详解】(1)根据题意可设椭圆一般方程为,
将和两点代入可得,解方程组可得;
所以椭圆的标准方程为.
(2)由题意可知椭圆的焦点坐标为;
所以可设双曲线标准方程为,其中;
代入点可得,联立解得;
所以双曲线标准方程为.
题型七:双曲线中的轨迹方程问题
40.已知 ,,直线相交于点,且直线与直线的斜率之积为1,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设点,根据题意建立方程,化简即得点的轨迹方程,同时要注意条件的满足即得.
【详解】设点,则,
化简即得:.
即点的轨迹方程为:.
故选:B.
41.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
42.已知,圆,动圆经过点且与圆相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】首先得到圆心坐标与半径,设动圆的半径为,分两圆相内切与外切两种情况讨论,结合双曲线的定义计算可得.
【详解】圆,即,圆心为,半径,
设动圆的半径为,
若动圆与圆相内切,则圆在圆内,所以,,
所以,
所以动点是以、为焦点的双曲线的右支,且、,
所以,
所以动圆圆心的轨迹方程是,
若动圆与圆相外切,所以,,
所以,
所以动点是以、为焦点的双曲线的左支,且、,
所以,
所以动圆圆心的轨迹方程是,
综上可得动圆圆心的轨迹方程是.
故选:C
43.已知的两个顶点A,B的坐标分别是、,且,所在直线的斜率之积等于2,则顶点C的轨迹方程是( )
A.() B.
C. D.()
【答案】A
【分析】首先设点,根据条件列式,再化简求解.
【详解】设,,
所以,整理为:,,
故选:A
44.在平面直角坐标系中,已知的顶点,,其内切圆圆心在直线上,则顶点C的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据图可得:为定值,利用根据双曲线定义,所求轨迹是以、为焦点,实轴长为6的双曲线的右支,从而写出其方程即得.
【详解】解:如图设与圆的切点分别为、、,
则有,,,
所以.
根据双曲线定义,所求轨迹是以、为焦点,实轴长为4的双曲线的右支(右顶点除外),
即、,又,所以,
所以方程为.
故选:A.
45.点P到点的距离与它到点的距离的差等于16的轨迹方程为 .
【答案】
【分析】轨迹为焦点在轴的双曲线的右支,直接根据双曲线的定义计算得到答案.
【详解】根据题意,轨迹为焦点在轴的双曲线的右支,,,,
故,故轨迹方程为:.
故答案为:
46.已知圆,圆,动圆与圆、圆都外切.圆心的轨迹为曲线.求的方程;
【答案】
【分析】
由动圆与两定圆外切得到圆心距与半径之间的关系,作差后得到动圆圆心的轨迹符合双曲线的定义,由已知求出实半轴和焦半距,则动圆圆心的轨迹方程可求.
【详解】
圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为,
设动圆的半径为,因为动圆与圆,圆都外切,
所以
所以,
所以点在以,为焦点,以为实轴长的双曲线的右支上,
设双曲线的方程为,
所以,所以,
注意圆与圆外切于点,所以不可能为,
所以的方程为
47.已知中的两个顶点是,边与边所在直线的斜率之积是,求顶点的轨迹.
【答案】去掉顶点的双曲线
【分析】设点,进而根据斜率之积直接计算即可得轨迹方程,再根据轨迹方程求解即可.
【详解】解:设点,因为中的两个顶点是,
所以,,
因为边与边所在直线的斜率之积是,
所以,整理得
所以,顶点的轨迹方程为,
所以,顶点的轨迹是以为焦点,实轴为,且去掉顶点的双曲线.
题型八:双曲线中的焦点三角形问题
48.已知是双曲线的左,右焦点,点在双曲线上,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据双曲线定理及余弦定理可求.
【详解】由题设,双曲线的实半轴长,且,
因为,故在右支上且,
而,故,
由余弦定理可得:,
故选:C.
49.设满足,且,则的面积为( )
A.3 B. C.9 D.
【答案】A
【分析】根据点的轨迹方程及可得,结合勾股定理及可得从而得的面积.
【详解】依题意,所以,
所以.
又,即,
所以,所以.
故选:A.
50.如图,、是双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线分别交于点、,若为等边三角形,则的面积为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由双曲线的定义,可得,,由三角形面积公式,即可求出的面积.
【详解】在双曲线中:,所以,
根据双曲线的定义,可得,
是等边三角形,即
又,
,
的面积为.
故选:C.
51.设,分别是双曲线的下、上焦点,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.
52.已知椭圆与双曲线有相同的焦点,且椭圆与双曲线在第一象限的交点为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据双曲线以及椭圆的定义可得,即可利用余弦定理求解.
【详解】由双曲线方程知,焦点为,则椭圆中,
由双曲线和椭圆的定义知:,,
所以,又,
则.
故选:C
52.已知双曲线C:的左右焦点为,过的直线与双曲线的右支交于两点,若,则的周长为( )
A.12 B.14
C.10 D.8
【答案】A
【分析】由双曲线的定义求解即可;
【详解】
由题意可得,
的周长为,
由双曲线定定义可得,
又
所以,
所以的周长为12,
故选:A
53.若是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在双曲线上,且,离心率为,则的面积为 .
【答案】4
【分析】由题意,易知为直角三角形,根据勾股定理和双曲线的定义计算可得,结合三角形的面积公式计算即可求解.
【详解】双曲线中,解得,
所以,得,所以,
故为直角三角形,得,
由双曲线的定义知,
所以,
得,所以.
故答案为:4
54.双曲线的左,右焦点分别为,点在双曲线右支上,若,则 .
【答案】
【分析】根据双曲线的定义求得,再利用余弦定理求解.
【详解】因为点在双曲线右支上,且,
则,又,
在中,由余弦定理可得,,
所以.
故答案为:.
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专题13 双曲线的标准方程
题型一:双曲线定义的理解
题型二:利用双曲线定义求方程
题型三:利用双曲线定义求点到焦点距离及最值
题型四:利用双曲线定义求双曲线中线段和差最值
题型五:判断方程是否表示双曲线
题型六:求双曲线方程
题型七:双曲线中的轨迹方程问题
题型八:双曲线中的焦点三角形问题
题型一:双曲线定义的理解
1.已知是双曲线上的动点,则到双曲线两个焦点距离之差的绝对值为( )
A. B. C. D.
2.双曲线的两个焦点分别是与,焦距为8;M是双曲线上的一点,且,则的值为( ).
A.9 B.1 C.1或9 D.2
3.(多选)在平面直角坐标系中,已知点,,是一个动点,则( )
A.若,则点的轨迹为椭圆
B.若,则点的轨迹为双曲线
C.若,则点的轨迹为直线
D.若,则点的轨迹为两条射线
4.已知双曲线C:的两个焦点为,,双曲线C上有一点P,若,则 .
5.已知双曲线的左、右焦点分别为,,上有一点到左焦点的距离为9,则点到的距离是 .
6.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,并且经过点,则=
题型二:利用双曲线定义求方程
7.已知,,动点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
8.化简方程的结果是( )
A. B.
C. D.
9.已知圆和圆,动圆同时与圆及圆相外切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
10.已知点,若动点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
11.在平面直角坐标系中,已知的顶点,其内切圆圆心在直线上,则顶点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
12.已知圆,圆,动圆与圆都外切,则动圆圆心的轨迹方程为 .
13.在平面直角坐标系中,已知点点的轨迹为.则的方程为 .
题型三:利用双曲线定义求点到焦点距离及最值
14.双曲线:上的点到右焦点的距离为19,则它到左焦点的距离为( )
A.9 B.7 C.9或29 D.7或19
15.设是双曲线上一点,分别是双曲线的左,右焦点,若,则等于( )
A.2 B.18 C.2或18 D.以上均不对
16.双曲线上的点到点的距离为,则点到点的距离为( )
A. B.
C.或 D.或
17.已知为曲线上任意一点,,,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
18.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.
19.已知点是双曲线的上焦点,是下支上的一点,点是圆上一点,则的最小值是 .
题型四:利用双曲线定义求双曲线中线段和差最值
20.已知是双曲线的下焦点,,是双曲线上支上的动点,则的最小值为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
21.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.10 B.11 C.12 D.15
22.设点为双曲线右支上的动点,为该双曲线的右焦点,已知点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
23.是双曲线的右支上一点,、分别是圆和上的点,则的最大值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
24.双曲线的左焦点为F,点,若P为C右支上的一个动点,则的最小值为 .
25.已知是双曲线的右焦点,是左支上一点,是圆上一点,则的最小值为 .
26.已知F是双曲线的右焦点,动点P在双曲线的左支上,点Q为圆上一动点,则的最小值为 .
27.已知双曲线E:的左焦点为F,点M是E右支上的动点,点N是圆上的动点,则的最大值为 .
题型五:判断方程是否表示双曲线
28.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,则曲线的焦点在轴上
29.(多选)在平面直角坐标系中,若一曲线的方程为,则( )
A.当时,该曲线为椭圆
B.当时,该曲线为焦点在轴上的双曲线
C.当时,该曲线为焦点在轴上的双曲线
D.无论取何值,该曲线不可能为等轴双曲线
30.(多选)已知,曲线:,则( )
A.当时,是轴
B.当时,是椭圆
C.当时,是双曲线,焦点在轴上
D.当时,是双曲线,焦点在轴上
31.(多选)已知方程表示的曲线为,则下列四个结论中正确的是( )
A.当时,曲线是椭圆
B.当或时,曲线是双曲线
C.若曲线是焦点在轴上的椭圆,则
D.若曲线是焦点在轴上的双曲线,则
32.(多选)已知方程表示的曲线为,则下列四个结论中正确的是( )
A.当时,曲线是椭圆
B.当或时,曲线是双曲线
C.若曲线是焦点在轴上的双曲线,则
D.若曲线是焦点在轴上的椭圆,则
33.(多选)已知A、B两点的坐标分别是,,直线AP、BP相交于点P,且两直线的斜率之积为m,则下列结论正确的是( )
A.当时,点P的所在的曲线是焦点在x轴上的双曲线
B.当时,点P的所在的曲线是焦点在y轴上的双曲线
C.当时,点P的所在的曲线是焦点在y轴上的椭圆
D.当时,点P的所在的曲线是圆
题型六:求双曲线方程
34.求满足下列条件的双曲线的标准方程.
(1)经过点,且;
(2)经过点、.
35.求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1),焦点在轴上,且过点;
(2)经过两点,.
36.求适合下列条件的双曲线的标准方程.
(1)焦点在轴上,,经过点;
(2)经过、两点.
(3)过点,且与椭圆有相同焦点双曲线方程.
37.求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是,双曲线上的点与两焦点的距离之差的绝对值等于;
(2)焦点在轴上,经过点和点.
(3)经过点和.
(4)已知与椭圆共焦点的双曲线过点
38.求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1),,焦点在x轴上;
(2),经过点,焦点在y轴上.
39.写出适合下列条件的圆锥曲线的标准方程:
(1)两个焦点在坐标轴上,且经过和两点的椭圆方程;
(2)过点,且与椭圆有相同焦点双曲线方程.
题型七:双曲线中的轨迹方程问题
40.已知 ,,直线相交于点,且直线与直线的斜率之积为1,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
41.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.
42.已知,圆,动圆经过点且与圆相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
43.已知的两个顶点A,B的坐标分别是、,且,所在直线的斜率之积等于2,则顶点C的轨迹方程是( )
A.() B.
C. D.()
44.在平面直角坐标系中,已知的顶点,,其内切圆圆心在直线上,则顶点C的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
45.点P到点的距离与它到点的距离的差等于16的轨迹方程为 .
46.已知圆,圆,动圆与圆、圆都外切.圆心的轨迹为曲线.求的方程;
47.已知中的两个顶点是,边与边所在直线的斜率之积是,求顶点的轨迹.
题型八:双曲线中的焦点三角形问题
48.已知是双曲线的左,右焦点,点在双曲线上,,则( )
A. B. C. D.
49.设满足,且,则的面积为( )
A.3 B. C.9 D.
50.如图,、是双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线分别交于点、,若为等边三角形,则的面积为( )
A. B.
C. D.
51.设,分别是双曲线的下、上焦点,是该双曲线上的一点,且,则的面积等于( )
A.12 B.24 C. D.
52.已知椭圆与双曲线有相同的焦点,且椭圆与双曲线在第一象限的交点为,则的值为( )
A. B. C. D.
52.已知双曲线C:的左右焦点为,过的直线与双曲线的右支交于两点,若,则的周长为( )
A.12 B.14
C.10 D.8
53.若是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在双曲线上,且,离心率为,则的面积为 .
54.双曲线的左,右焦点分别为,点在双曲线右支上,若,则 .
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