内容正文:
3.2.2 双曲线的简单几何性质
题型一 求双曲线的焦点坐标
1.双曲线的焦点为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】化双曲线的方程为,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,,
则,所以焦点为.
故选:B.
2.以双曲线的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆的标准方程为 .
【答案】
【分析】确定双曲线的焦点和顶点坐标,即可求解
【详解】由,可得焦点坐标为,顶点坐标为
设椭圆的方程为,
由题意可知: ,
所以,
所以椭圆的标准方程为,
故答案为:
3.已知双曲线Γ:的左、右焦点分别为,,O为坐标原点.
(1)求,的坐标及双曲线Γ的渐近线方程;
(2)是否存在过点的直线l与Γ的左、右两支分别交于A,B两点,使得.若存在,求直线l的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,
(2)存在,
【分析】(1)结合双曲线焦点、渐近线的定义即可求解;
(2)假设存在直线l,由得,取的中点,则,进而得;又利用得,于是联立方程组可得的坐标,从而得到直线的斜率并得出直线的方程.
【详解】(1)由双曲线Γ的方程得,,得,
则,即.
故,,渐近线方程为.
(2)存在过点的直线l与Γ的左、右两支分别交于A,B两点,使得.
易知直线l不与x轴重合.(当直线l与x轴重合时,A,B为双曲线的左右顶点,,,不满足题意)
设,,AB的中点.
由得为等腰三角形,
则,,
即,,
即,.①
因为点A,B在Γ上,所以
②-③得,即,
则,即,
所以.④
联立①④,消去得,
解得或(舍),
当时,,所以,
由得,
所以直线的方程为.
题型二 求双曲线的焦距
4.双曲线的焦距为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据双曲线方程直接可得双曲线的基本量值可得答案.
【详解】由双曲线的方程得,,所以,
所以焦距为.
故选:B.
5.已知双曲线的焦距为,则该双曲线的渐近线方程为 .
【答案】
【分析】根据焦距及方程求得,然后代入焦点在y轴上的双曲线渐近线方程求解即可
【详解】由题意可知,又,所以,
又双曲线的焦点在轴上,所以渐近线方程为.
故答案为:
6.已知双曲线:,点,点,过点作动直线与双曲线右支交于不同的两点、,点在线段上,且与端点、不重合.
(1)求双曲线的焦距和离心率;
(2)当为中点时,的面积为7,求直线的斜率;
(3)设直线、、分别与轴交于点、、,若为的中点,证明:点在一条定直线上,并求出该定直线的方程.
【答案】(1)焦距4,离心率2
(2)
(3)证明见解析,在定直线上
【分析】(1)根据双曲线方程求出,即可得解;
(2)先设出直线方程,联立双曲线方程,利用中点坐标公式和三角形面积公式求解直线斜率;
(3)通过设点坐标,利用直线方程求出与轴交点坐标,再根据中点关系证明点在定直线上.
【详解】(1)由双曲线方程得,,,
所以焦距,离心率;
(2)若直线的斜率不存在,则直线与双曲线右支只有一个交点,不符合题意,
故直线的斜率存在,设直线的方程为,
与联立得.
设,,
由题意,得,
解得,
因为为中点,所以,
由,得,
又,解得,
所以直线的斜率为;
(3)直线的方程为,令,得,
同理可得,,,
由为中点,可得,
即,
所以,
即,
所以在定直线上.
题型三 判断两个双曲线共焦点
7.已知双曲线与,下列说法正确的是( )
A.两个双曲线有公共顶点
B.两个双曲线有公共焦点
C.两个双曲线有公共渐近线
D.两个双曲线的离心率相等
【答案】C
【分析】根据双曲线方程可得答案.
【详解】双曲线的焦点和顶点都在x轴上,
而双曲线的焦点和顶点都在y轴上,故A、B错误;
双曲线的渐近线方程为,
双曲线的渐近线方程为,故C正确;
双曲线的离心率,
而双曲线的离心率,故D错误.
故选:C.
8.双曲线:与双曲线:的( )
A.实轴长相等 B.焦点坐标相同
C.焦距相等 D.离心率相等
【答案】C
【分析】根据两双曲线的方程,分别求得实半轴,虚半轴,进而求得实轴长,焦点位置,焦距,离心率,即可做出判定.
【详解】设双曲线的实半轴,虚半轴,半焦距分别为.
由双曲线的方程可得:,.
双曲线的实轴长分别是,,与参数t和m有关,所以实轴长不一定相等,故A错误;
因为双曲线的焦点在x轴上,双曲线的焦点在y轴上,所以焦点坐标不同,故B错误;
因为,∴∴,即两个双曲线的焦距相等,故C正确;
因为离心率,,,不一定相等,故离心率不一定相等,故D错误.
故选:C.
9.双曲线=1与有相同的( )
A.实轴 B.焦点 C.渐近线 D.以上都不对
【答案】C
【分析】根据双曲线的几何性质即可得到答案.
【详解】当时,容易判断与的实轴和焦点均不同,即A,B错误.
下面判断渐近线.
易知,现在仅讨论时的情况,其它情况同理.
的渐近线为:,
若,则,则渐近线方程为:,
若,则,则渐近线方程为:.
于是,C正确,同时D错误.
故选:C.
题型四 求共焦点的双曲线方程
10.已知双曲线满足,且与椭圆有公共焦点,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】双曲线的焦点与椭圆的焦点相同,得到c相等,构造方程求出即可.
【详解】由椭圆的标准方程为,可得,即,
因为双曲线的焦点与椭圆的焦点相同,所以双曲线中,半焦距,
又因为双曲线满足,即,
又由,即,解得,可得,
所以双曲线的方程为.
故选:D.
11.与双曲线:有相同焦点,且过点的双曲线的标准方程为 .
【答案】
【分析】设双曲线方程为,将点代入求出的值,从而可得双曲线方程.
【详解】由题意可设双曲线方程为,又经过点,
所以,即,解得或(舍),
所以双曲线的标准方程为,
故答案为:.
12.已知双曲线的实轴长为4,且与双曲线有公共的焦点.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知,是双曲线上的任意一点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)2
【分析】(1)根据题意设双曲线,由双曲线的性质即可求解;
(2)设出坐标,根据双曲线的性质得出的范围,利用两点间距离公式求解.
【详解】(1)由双曲线的焦点在轴,坐标为,,
所以可设双曲线的方程为,
由已知,所以,
又因为双曲线与双曲线有公共的焦点,所以,
解得,
所以双曲线的方程为;
(2)
由,可得或,
设,因为是双曲线上的任意一点,
所以,则或,
,
因为或,
所以当时,有最小值.
题型五 双曲线中x、y的取值范围
13.设一组曲线,若存在两条曲线,其交点与,满足,则满足条件的所有有序数对的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】由,所以点在以为直径的圆上可得, 联立曲线方程,解出交点坐标关系,代入得,由正整数条件找出解的个数即可.
【详解】由题意,曲线的方程分别为、,
故,且,且,且.
联立方程组解得
由且,得,
又因为,所以点在以为直径的圆上,故,
所以,
解得,所以有序数对可以为:
,共6个.
故选:D.
14.若,则的最小值为 .
【答案】4
【分析】先由题给条件求得,进而化简为,进而求得其最小值.
【详解】由,可得,
则
,
又,则,则的最小值为4
故答案为:4
15.曲线且
(1)若曲线表示双曲线,求的取值范围;
(2)当,点在曲线上,且点在第一象限,,求点的横坐标.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用双曲线方程的特征,列式求解即得.
(2)把代入,设出点的坐标,利用给定条件建立方程组求解.
【详解】(1)由曲线表示双曲线,得,解得,
所以的取值范围是.
(2)当时,双曲线:,设点,
由,且,得,
则,整理得,又,
联立消去得,解得,
所以点的横坐标为.
题型六 根据双曲线中x、y的范围求范围或最值
16.已知双曲线的离心率为,点在上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用离心率得出的等量关系,结合点在双曲线上,消元化简计算即可.
【详解】由题意可知,所以,
又在双曲线上,即,则,
所以①
易知,即,
结合二次函数的性质可知①式的取值范围为.
故选:A
17.已知双曲线,点、是右支上任意两点,且,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】设,则,数形结合分析得,即可得.
【详解】设,则,则或为锐角,如下图,
设点为双曲线的渐近线在第一象限内的一点,
设点为双曲线的渐近线在第四象限内的一点,
由题意知,,则,解得.
故答案为:
18.已知向量,,点,.直线,的方向向量分别为,,其中,记动点的轨迹为
(1)求的方程;
(2)已知,求的取值范围
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)利用向量的坐标运算,来求动点的轨迹;
(2)利用两点间的距离公式,消元后求值域即可.
【详解】(1)设,则,,
由题意,,,
所以由直线,的方向向量分别为,,
即有:,,
所以有:,,
消去得点的轨迹方程:,
整理得:;
(2)由题意,
由,所以.
题型七 判断点和双曲线的位置关系
19.若实轴长为2的双曲线上恰有4个不同的点满足,其中,,则双曲线C的虚轴长的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设点,由结合两点间的距离公式得出点的轨迹方程,将问题转化为双曲线与点的轨迹有个公共点,并将双曲线的方程与动点的轨迹方程联立,由得出的取值范围,可得出答案.
【详解】依题意可得,设,则由,
得,整理得.
由得,
依题意可知,解得,
则双曲线C的虚轴长.
20.若双曲线 与圆 交于 四点,且这四个点恰为正方形的四个顶点,则 .
【答案】
【分析】设,则,代入双曲线方程可得,从而可得答案.
【详解】双曲线 与圆 交于 四点,
且这四个点恰为正方形的四个顶点,
设,则,
所以,解得,
所以,即,
故答案为:.
21.已知,分别为双曲线:的左、右焦点,是上一点,线段与交于点.
(1)证明:;
(2)若的面积为8,求直线的斜率.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由题意在双曲线左支上,在右支上,设且得中点为,代入双曲线判断与双曲线的位置关系,即可证结论;
(2)令得,设联立双曲线,应用韦达定理,结合已知求,即可得直线斜率.
【详解】(1)由题意在双曲线左支上,在右支上,令且,
而,则线段中点为,又,则,
所以,则中点在双曲线上或外部,
即,仅当重合时等号成立,故.
(2)若,则,
令,,联立双曲线,
则,而,则,,
所以,故,可得(负值舍),
所以,故直线斜率为.
题型八 双曲线的对称性
22.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:-=1(a>0, b>0)的左焦点为F,点M,N在双曲线C上.若四边形OFMN为菱形,则双曲线C的离心率为( )
A.2 B. C. D.+1
【答案】D
【分析】根据双曲线的定义(或方程)及对称性,结合菱形的性质,可得关系,进而得到双曲线的离心率.
【详解】如图,因为四边形OFMN为菱形,所以,
记双曲线的焦距为,右焦点为,则,且根据双曲线的对称性,点的横坐标为,
所以,所以,所以点的纵坐标为,
所以点在双曲线上,代入双曲线方程,得,
整理得:, 联立,
得:,化简得:
两边同除以,得:,解得:,.
因为双曲线的离心率大于1,所以.
方法二:如图,因为四边形OFMN为菱形,所以,
记双曲线的焦距为,右焦点为,则,根据双曲线的对称性,点的横坐标为,
所以,所以,所以点的纵坐标为,
所以,以,
由双曲线的定义,知,所以, 所以,双曲线C的离心率为.
故选:D.
23.已知双曲线:的左、右焦点为 ,点 在双曲线 的右支上,点 关于原点的对称点为 ,则
【答案】6
【分析】根据双曲线的定义和对称性,可列式求值.
【详解】如图:
对双曲线:,可得.
因为点、关于原点对称,根据双曲线的对称性可得.
所以,
根据双曲线的定义,.
故答案为:6
24.已知双曲线的左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若离心率,求的值.
(2)若为等腰三角形时,且点在第二象限,求点的坐标;
(3)连接并延长,交双曲线于点,若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据离心率以及双曲线方程计算可得;
(2)由为等腰三角形对底边进行分类讨论,求出点的轨迹并与双曲线联立即可解得的坐标;
(3)设点,根据双曲线对称性可得,对直线斜率分类讨论并与双曲线联立,由数量积的坐标表示可得,即求出结果.
【详解】(1)由题意得,则;
因此.
(2)当时,双曲线,其中,
如下图所示:
因为为等腰三角形,则
当以为底时,显然点在直线上,这与点在第二象限矛盾,故舍去;
当以为底时,,
设,则点的轨迹是以为圆心,半径为3的圆,
其方程为;
联立,解得或或;
因为点在第二象限,显然不合题意,舍去;
当以为底时,,
设,其中,则点的轨迹是以为圆心,半径为3的圆,
其方程为;
则有解得.
综上所述:点的坐标为.
(3)由题知,
当直线的斜率为0时,此时,不合题意,则,
则设直线,
设点,根据延长线交双曲线于点,
根据双曲线对称性知,
联立有,可得,
显然二次项系数,
其中,
①,②,
可得,
则,因为在直线上,
则,
即,
将①②代入有,
即,
所以,代入到,得.
且,解得,则,
因此.
所以的取值范围为.
【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用双曲线对称性,对直线斜率分类讨论并与双曲线联立,根据韦达定理以及向量数量积的坐标表示求出,再解不等式即求出结果.
题型九 求双曲线的顶点坐标
25.双曲线的顶点坐标为( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【分析】根据双曲线的几何性质即可求解.
【详解】由双曲线方程可知双曲线焦点在轴上,,所以双曲线的顶点坐标为,.
故选:B.
26.已知双曲线C:的左、右顶点分别为,,点P在C上,且,则P到x轴的距离为 .
【答案】3
【分析】根据双曲线C的,得左、右顶点、的坐标,设点P的坐标,列方程组求解即可.
【详解】由双曲线C的方程:,得,所以.
设点,则,化简得:,
即,解得:(增根已舍去),所以.
所以P到x轴的距离为.
故答案为:.
27.设,是双曲线与x轴的左右两个交点,是双曲线上垂直于x轴的弦的端点,直线与交点为点.
(1)求点轨迹方程.
(2)过点的直线l交曲线Γ于两点,其中点在轴上方.设直线的斜率为,直线的斜率为,探究是否为定值,若为定值,求出定值;若不是定值,说明理由.
【答案】(1)
(2)是定值,.
【分析】(1)设,,根据题意易得,,进而得到,由在双曲线上可得,进而求解即可;
(2)设直线的方程为,联立直线与曲线Γ的方程,根据韦达定理可得,即,进而求解即可.
【详解】(1)设,,由题意可得,
共线,故,①
又共线,故,②
由①②两式相乘,得,(*)
因在双曲线上,则,即,
将其代入(*)式,得,即,
即的轨迹方程为.
(2)由题意可设直线的方程为,
联立,得.
设,则,即,
则
,为定值.
题型十 求双曲线的实轴、虚轴
28.双曲线的实轴长为,焦距为,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据双曲线的方程求出,从而由求出,进而可求出实轴长与焦距之差.
【详解】由知双曲线的焦点在轴上,且.
∴,,
所以,,.
故选:C.
29.若双曲线的离心率为2,虚轴长为6,则该双曲线的实轴长为 .
【答案】
【分析】根据双曲线基本量的关系求解即可.
【详解】依题意可得,解得,则
所以该双曲线的实轴长为.
故答案为:.
30.已知双曲线的两个焦点分别为,,双曲线上一点与,的距离差的绝对值等于6.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)求双曲线的顶点,实轴长,虚轴长,焦距,渐近线方程、离心率.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用给定条件结合双曲线中基本量的性质得到基本量的值,再写出方程即可.
(2)利用双曲线的性质求解目标元素即可.
【详解】(1)因为双曲线的两个焦点在轴上,
所以设双曲线方程为,
因为双曲线的两个焦点分别为,,
所以,由题意得双曲线上一点与,的距离差的绝对值等于6,
故,由双曲线的定义得,解得,
得到,故双曲线的标准方程为.
(2)对于双曲线,其实轴长为,虚轴长为,
焦距为,离心率为,
渐近线方程为,顶点为.
题型十一 根据顶点坐标、实轴、虚轴求双曲线的标准方程
31.设双曲线的焦距为,若双曲线的焦距与实轴长的和为16,且,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据题意列出关于的方程组求解即可.
【详解】由题意知,整理得,解得.
故选:B
32.若双曲线的实轴长为4,则 .
【答案】2或
【分析】分类讨论确定双曲线的焦点位置,根据双曲线的定义与性质计算即可.
【详解】当,即时,
双曲线的焦点在轴上,则,得,
当,即时,
双曲线的焦点在轴上,则,解得,
所以或.
故答案为:2或.
33.已知A,B是双曲线的左、右顶点,,点在C上.
(1)求C的方程.
(2)M是C左支上一点(异于点A),设直线交直线于点P,连接,直线与C的另一个交点为N,设直线,的斜率分别为,.
(ⅰ)证明:为定值.
(ii)证明:直线恒过定点.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析
【分析】(1)由得,由点在C上求得,即可得到方程;
(2)(ⅰ)设,,利用斜率公式证明;
(ii)设直线MN的方程为,与双曲线方程联立,结合韦达定理与(ⅰ)中结论,可求出,进而可得结论.
【详解】(1)因为,所以,则双曲线,
又点在C上,所以,解得,
所以C的方程为.
(2)(ⅰ)易知,,设,,
则,,即,
而,
所以,
又,所以,
故,为定值.
(ii)设直线的方程为,,,,
由,得,
所以.
由(ⅰ)可知,,
即,
即,
化简得,解得,
所以直线的方程为,
因此直线经过定点.
题型十二 根据顶点或实虚轴关系求参数
34.已知双曲线的实轴长为8,过的焦点且垂直于实轴的弦长为6,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据双曲线的性质,列方程组,即可求解.
【详解】不妨设双曲线的标准方程为,由题意,得,
解得,所以的半焦距,所以的离心率.
故选:D
35.在平面直角坐标系中,已知双曲线的左、右顶点分别为、,点在双曲线上且位于第一象限,若且,则的值是 .
【答案】
【分析】设,则,由得出,再由正弦定理有,即可得出.
【详解】如图所示,设,则,
设,则,即,
由双曲线方程可得,
所以,
又,,
则,解得,则,
在中,由正弦定理得,
可得.
故答案为:.
36.已知双曲线(,)的左顶点为,过点的动直线l交C于P,Q两点(均不与A重合),当l与x轴垂直时,.
(1)求C的方程;
(2)若直线AP和AQ分别与直线交于点M和N,证明:为定值.
【答案】(1)
(2)为定值63,证明过程见解析
【分析】(1)由题意得,并代入求出,根据求出,得到答案;
(2)直线l的方程,联立双曲线方程,得到两根之和,两根之积,得到直线,求出,同理得到,结合平面向量数量积公式,代入两根之和,两根之积得到.
【详解】(1)由题意得,故,
令得,解得,
由于,故,解得,
所以C的方程为;
(2)直线l交C于P,Q两点(均不与A重合),故直线l的斜率不为0,
设直线l方程为,联立得,
设,则且,
解得,
,
直线,令得,
同理可得,故,
则
.
为定值.
【点睛】定值问题常见方法:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)直接推理计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
题型十三 等轴双曲线
37.已知等轴双曲线的实轴长为,左、右焦点分别为,,过点的直线与双曲线的两条渐近线从左到右依次交于,两点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先求出双曲线的半焦距,再求出渐近线,即可推导出是等腰直角三角形,再由锐角三角函数计算可得.
【详解】因为等轴双曲线的实轴长为,
则双曲线的半焦距,
所以双曲线方程为,则渐近线方程为,
则,所以,
由,即为的中点,又为的中点,
所以,则,,
所以为等腰直角三角形,所以.
故选:C
38.过点的直线与圆相切于点,与曲线交于点R.若的中点为,则 .
【答案】
【分析】设为上的任意一点,将点绕原点逆时针旋转到,根据旋转关系,可得点的轨迹为等轴双曲线,从而得到曲线也是等轴双曲线,由双曲线的性质结合几何关系即可求解.
【详解】设为上的点,将点绕原点逆时针旋转到,
则,由于,则,
化简可得:,则点的轨迹为等轴双曲线,其焦点为,,且;
所以曲线也是等轴双曲线,其焦点为,,故点到焦点距离之差为常数.即,如图所示.
因为点分别是和的中点,故,
而,由于,
所以.
故答案为:
39.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
【分析】(1)设,,由焦距为4即可求出;
(2)设点,,由直线的斜率之积为1以及点在双曲线上即可求证;
(3)由题意,设点,,,
得,点在双曲线上,代入方程即可求解.
【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.
题型十四 已知方程求双曲线的渐近线
40.双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】化双曲线方程为标准方程即可求解.
【详解】由题意得,
所以双曲线的渐近线方程为.
故选:D
41.已知O为坐标原点,双曲线C:的上焦点为F,下顶点为A,过F作C的一条渐近线的垂线,垂足为P.若,则C的渐近线方程为 .
【答案】
【分析】应用点到直线的距离得,结合的关系得,在中应用余弦定理得,进而有,即得渐近线斜率,根据双曲线参数关系求渐近线方程.
【详解】由题意,,双曲线的渐近线为,如图,
设点在上,则,故,
所以,则,
故,
所以,故,
所以C的渐近线方程为
故答案为:
42.已知双曲线的离心率为,且焦点到渐近线的距离为2.
(1)求双曲线的方程;
(2)若动直线与双曲线恰有1个公共点,且与双曲线的两条渐近线分别交于,两点,为坐标原点,证明:的面积为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)设右焦点为,一条渐近线的方程为,根据题意可得,再根据离心率及的关系可求得,,进而求解即可;
(2)分直线的斜率不存在、存在两种情况讨论求证即可.
【详解】(1)设右焦点为,一条渐近线的方程为,即,
所以右焦点到该渐近线的距离为,
因为,,所以,,
所以双曲线的方程为.
(2)证明:当直线的斜率不存在时,直线的方程为,
而两条渐近线方程为,
不妨设与的交点为,与的交点为,
则或,
则;
当直线的斜率存在时,不妨设直线,且,
由,得,
由,得.
由,得.
不妨设与的交点为,则.
同理可得,所以.
因为原点到直线的距离,所以,
因为,所以,则.
综上所述,故的面积是定值,定值为.
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3.2.2 双曲线的简单几何性质
题型一 求双曲线的焦点坐标
1.双曲线的焦点为( )
A. B. C. D.
2.以双曲线的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆的标准方程为 .
3.已知双曲线Γ:的左、右焦点分别为,,O为坐标原点.
(1)求,的坐标及双曲线Γ的渐近线方程;
(2)是否存在过点的直线l与Γ的左、右两支分别交于A,B两点,使得.若存在,求直线l的方程;若不存在,请说明理由.
题型二 求双曲线的焦距
4.双曲线的焦距为( )
A. B. C. D.
5.已知双曲线的焦距为,则该双曲线的渐近线方程为 .
6.已知双曲线:,点,点,过点作动直线与双曲线右支交于不同的两点、,点在线段上,且与端点、不重合.
(1)求双曲线的焦距和离心率;
(2)当为中点时,的面积为7,求直线的斜率;
(3)设直线、、分别与轴交于点、、,若为的中点,证明:点在一条定直线上,并求出该定直线的方程.
题型三 判断两个双曲线共焦点
7.已知双曲线与,下列说法正确的是( )
A.两个双曲线有公共顶点
B.两个双曲线有公共焦点
C.两个双曲线有公共渐近线
D.两个双曲线的离心率相等
8.双曲线:与双曲线:的( )
A.实轴长相等 B.焦点坐标相同
C.焦距相等 D.离心率相等
9.双曲线=1与有相同的( )
A.实轴 B.焦点 C.渐近线 D.以上都不对
题型四 求共焦点的双曲线方程
10.已知双曲线满足,且与椭圆有公共焦点,则双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
11.与双曲线:有相同焦点,且过点的双曲线的标准方程为 .
12.已知双曲线的实轴长为4,且与双曲线有公共的焦点.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知,是双曲线上的任意一点,求的最小值.
题型五 双曲线中x、y的取值范围
13.设一组曲线,若存在两条曲线,其交点与,满足,则满足条件的所有有序数对的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
14.若,则的最小值为 .
15.曲线且
(1)若曲线表示双曲线,求的取值范围;
(2)当,点在曲线上,且点在第一象限,,求点的横坐标.
题型六 根据双曲线中x、y的范围求范围或最值
16.已知双曲线的离心率为,点在上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
17.已知双曲线,点、是右支上任意两点,且,则的取值范围是 .
18.已知向量,,点,.直线,的方向向量分别为,,其中,记动点的轨迹为
(1)求的方程;
(2)已知,求的取值范围
题型七 判断点和双曲线的位置关系
19.若实轴长为2的双曲线上恰有4个不同的点满足,其中,,则双曲线C的虚轴长的取值范围为( )
A. B. C. D.
20.若双曲线 与圆 交于 四点,且这四个点恰为正方形的四个顶点,则 .
21.已知,分别为双曲线:的左、右焦点,是上一点,线段与交于点.
(1)证明:;
(2)若的面积为8,求直线的斜率.
题型八 双曲线的对称性
22.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:-=1(a>0, b>0)的左焦点为F,点M,N在双曲线C上.若四边形OFMN为菱形,则双曲线C的离心率为( )
A.2 B. C. D.+1
23.已知双曲线:的左、右焦点为 ,点 在双曲线 的右支上,点 关于原点的对称点为 ,则
24.已知双曲线的左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若离心率,求的值.
(2)若为等腰三角形时,且点在第二象限,求点的坐标;
(3)连接并延长,交双曲线于点,若,求的取值范围.
题型九 求双曲线的顶点坐标
25.双曲线的顶点坐标为( )
A., B., C., D.,
26.已知双曲线C:的左、右顶点分别为,,点P在C上,且,则P到x轴的距离为 .
27.设,是双曲线与x轴的左右两个交点,是双曲线上垂直于x轴的弦的端点,直线与交点为点.
(1)求点轨迹方程.
(2)过点的直线l交曲线Γ于两点,其中点在轴上方.设直线的斜率为,直线的斜率为,探究是否为定值,若为定值,求出定值;若不是定值,说明理由.
题型十 求双曲线的实轴、虚轴
28.双曲线的实轴长为,焦距为,则( )
A.1 B. C. D.
29.若双曲线的离心率为2,虚轴长为6,则该双曲线的实轴长为 .
30.已知双曲线的两个焦点分别为,,双曲线上一点与,的距离差的绝对值等于6.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)求双曲线的顶点,实轴长,虚轴长,焦距,渐近线方程、离心率.
题型十一 根据顶点坐标、实轴、虚轴求双曲线的标准方程
31.设双曲线的焦距为,若双曲线的焦距与实轴长的和为16,且,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
32.若双曲线的实轴长为4,则 .
33.已知A,B是双曲线的左、右顶点,,点在C上.
(1)求C的方程.
(2)M是C左支上一点(异于点A),设直线交直线于点P,连接,直线与C的另一个交点为N,设直线,的斜率分别为,.
(ⅰ)证明:为定值.
(ii)证明:直线恒过定点.
题型十二 根据顶点或实虚轴关系求参数
34.已知双曲线的实轴长为8,过的焦点且垂直于实轴的弦长为6,则的离心率为( )
A. B. C. D.
35.在平面直角坐标系中,已知双曲线的左、右顶点分别为、,点在双曲线上且位于第一象限,若且,则的值是 .
36.已知双曲线(,)的左顶点为,过点的动直线l交C于P,Q两点(均不与A重合),当l与x轴垂直时,.
(1)求C的方程;
(2)若直线AP和AQ分别与直线交于点M和N,证明:为定值.
题型十三 等轴双曲线
37.已知等轴双曲线的实轴长为,左、右焦点分别为,,过点的直线与双曲线的两条渐近线从左到右依次交于,两点,且,则( )
A. B. C. D.
38.过点的直线与圆相切于点,与曲线交于点R.若的中点为,则 .
39.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.
题型十四 已知方程求双曲线的渐近线
40.双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
41.已知O为坐标原点,双曲线C:的上焦点为F,下顶点为A,过F作C的一条渐近线的垂线,垂足为P.若,则C的渐近线方程为 .
42.已知双曲线的离心率为,且焦点到渐近线的距离为2.
(1)求双曲线的方程;
(2)若动直线与双曲线恰有1个公共点,且与双曲线的两条渐近线分别交于,两点,为坐标原点,证明:的面积为定值.
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