内容正文:
2026届高考数学一轮复习 课时作业:双曲线
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.双曲线的左、右焦点分别为点在双曲线右支上,直线的斜率为2.若是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】可利用三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设,由面积公式求出,由勾股定理得出,结合第一定义再求出.
【详解】如下图:由题可知,点必落在第四象限,,设,
,由,求得,
因为,所以,求得,即,
,由正弦定理可得:,则由得,
由得,则,
由双曲线第一定义可得:,,所以双曲线的方程为.
故选:A
2.设A,B为双曲线上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据点差法分析可得,对于A、B、D:通过联立方程判断交点个数,逐项分析判断;对于C:结合双曲线的渐近线分析判断.
【详解】设,则的中点,可得,
因为在双曲线上,则,两式相减得,所以.
对于选项A: 可得,则,
联立方程,消去y得,此时,
所以直线AB与双曲线没有交点,故A错误;对于选项B:可得,则,
联立方程,消去y得,此时,
所以直线AB与双曲线没有交点,故B错误;对于选项C:可得,则
由双曲线方程可得,则为双曲线的渐近线,
所以直线AB与双曲线没有交点,故C错误;对于选项D:,则,
联立方程,消去y得,
此时,故直线AB与双曲线有两个交点,故D正确;故选:D.
3.若,则“”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】结合双曲线的定义,利用充分条件和必要条件的定义判断.
【详解】当时, ,故方程表示双曲线,
因此“”是“方程表示双曲线”的充分条件,
方程表示双曲线时,需满足 ,即 或 ,
故“”不是“方程表示双曲线”的必要条件,故选:A.
4.已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【分析】设公共焦点为,进而可得准线为,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得,再由双曲线离心率公式即可得解.
【详解】设双曲线与抛物线的公共焦点为,
则抛物线的准线为,令,则,解得,所以,
又因为双曲线的渐近线方程为,所以,所以,即,所以,
所以双曲线的离心率.故选:A.
5.已知是椭圆和双曲线的公共焦点,是他们的一个公共点,且,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )
A. B. C.3 D.2
【答案】A
【详解】试题分析:设椭圆的长半轴为,双曲线的实半轴为,半焦距为,
由椭圆和双曲线的定义可知,
设,椭圆和双曲线的离心率分别为
由余弦定理可得,①
在椭圆中,①化简为即即
在双曲线中,①化简为即即③
联立②③得,由柯西不等式得即
即,当且仅当时取等号,故选A
6.已知椭圆()与双曲线有公共的焦点,的一条渐近线与以原点为圆心,以的长轴为直径的圆相交于两点.若恰好将线段三等分,则
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由公共焦点得,取双曲线的渐近线方程为,圆直径,由直线与椭圆相交求得弦长,由对称性知该弦长是直径的,结合可求得得正确选项.
【详解】易知双曲线的焦点坐标为,所以,
取双曲线一条渐近线方程为,易知,,,,
截渐近线所得弦长为,由对称性,此弦长为的,
由题意,代入解得,则.故选:C.
7.以双曲线的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】圆心为,渐近线方程为,所以半径为,所以圆的方程是,即,选A.
8.已知双曲线C:,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M、N.若OMN为直角三角形,则|MN|=( )
A. B.3 C. D.4
【答案】B
【详解】分析:首先根据双曲线的方程求得其渐近线的斜率,并求得其右焦点的坐标,从而得到,根据直角三角形的条件,可以确定直线的倾斜角为或,根据相关图形的对称性,得知两种情况求得的结果是相等的,从而设其倾斜角为,利用点斜式写出直线的方程,之后分别与两条渐近线方程联立,求得,利用两点间距离公式求得的值.
详解:根据题意,可知其渐近线的斜率为,且右焦点为,
从而得到,所以直线的倾斜角为或,根据双曲线的对称性,设其倾斜角为,
可以得出直线的方程为,分别与两条渐近线和联立,
求得,所以,故选B.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,有选错的得0分)
9.已知焦点在轴上的等轴双曲线(对称中心为坐标原点)的实轴长与圆的半径相等,与圆在第一、二、三、四象限分别交于四点,且,则( )
A.的渐近线方程为 B.
C.的焦距为4 D.四边形的面积为
【答案】ABD
【分析】根据等轴双曲线的性质判断A,设等轴双曲线和圆的方程,联立后求双曲线方程,以及交点的坐标,即可判断BCD.
【详解】A.等轴双曲线的渐近线方程为,故A正确;
B.设等轴双曲线,圆,,,,,,,
联立,得,,,得,所以,故B正确;C. 等轴双曲线中,,所以焦距为,故C错误;
D.由对称性可知,四边形是矩形,所以四边形的面积为,故D正确.
故选:ABD
10.已知分别是双曲线的左、右焦点,点是圆上的动点,下列说法正确的是( )
A.三角形的周长是10
B.若焦点在轴上的双曲线与双曲线有相同的渐近线,且双曲线的焦距为4,则双曲线是
C.若,则点的轨迹方程是
D.若是双曲线右支上一动点,则的最小值是2
【答案】CD
【分析】根据条件,分别求得A、、坐标,根据两点间距离公式,可求得的周长,即可判断A的正误;先求得双曲线C的渐近线方程,进而可设出双曲线E的方程,根据条件,求得c值,可求得双曲线E的方程,即可判断B的正误;根据椭圆的定义,计算求解,可判断C的正误;根据三点共线时,距离最短,可判断D的正误,即可得答案.
【详解】选项A:由题意圆心,,则,
所以,,
所以三角形的周长等于,故A错误;
选项B:双曲线C的渐近线方程为,所以设双曲线E的方程为,
因为双曲线的焦距为4,即,解得, 所以,解得,
所以双曲线E的方程为,即,故B错误;
选项C:因为,所以Q的轨迹为以为焦点的椭圆,
所以长轴,即,焦距,即,
又,所以的轨迹方程是,故C正确;
选项D:因为是双曲线右支上一动点,所以,故D正确.
故选:CD
11.已知点在双曲线上,分别是左、右焦点,若的面积为20,则下列判断正确的有( )
A.点到轴的距离为 B.
C.为钝角三角形 D.
【答案】BC
【分析】设点,根据求得判断A;求出点的坐标,利用两点距离求出,根据双曲线定义求出,即可判断B;结合B选项,利用余弦定理求得,则为钝角,即可判断C;由得,即可判断D.
【详解】设点.
因为双曲线,所以,,,.
对于A,,所以,所以点到轴的距离为4,错误.
对于B,将代入得,则.
由双曲线的对称性,不妨取点的坐标为,得.
由双曲线的定义得,所以,正确.
对于C,结合B选项,在中,,
且,则为钝角,所以为钝角三角形,正确.
对于D,由,得,且,所以,所以,错误.故选:BC
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.已知是双曲线的左右焦点,l是的一条渐近线,以为圆心的圆与l相切于P.若双曲线的离心率为,则 .
【答案】
【分析】以为圆心的圆与l相切于点P,,所以由点到直线的距离求出,由余弦定理求出,再由余弦定理求出,即可求出的值.
【详解】设双曲线的一条渐近线为,
则到直线的距离为,因为以为圆心的圆与l相切于点P,,所以,
又因为双曲线的离心率为,所以,则,
在中,,在,,
解得:,由余弦定理可得:,所以,
故答案为:.
13.已知双曲线的左、右顶点分别为A,B,右焦点为,其渐近线的方程为,过F的直线l交E于C,D两点(C在x轴上方),直线AC,BD分别交y轴于点P,Q,则的值为 .
【答案】
【分析】先求出双曲线方程,设直线,与双曲线联立,利用韦达定理化简即可.
【详解】由题意可得,,,解得,则,
设,与联立得,
设,则,则,
直线,,则,,
则故答案为:
14.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:.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知双曲线,左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若的离心率为2,求.
(2)若为等腰三角形,且点在第一象限,求点的坐标.
(3)连接(为坐标原点)并延长交于点,若,求的最大值.
【答案】(1); (2)当时,; (3)的最大值为.
【分析】(1)根据离心率的概念求出,再求出即可;
(2)如图,易知为钝角,则,根据两点距离公式建立方程组,解之即可求解;
(3)设,:,联立双曲线方程,利用韦达定理和平面向量数量积的坐标表示建立关于的方程,得,结合即可求解.
【详解】(1)由双曲线的方程知,,因为离心率为2,所以,得.
(2)当时,双曲线,且.
因为点在第一象限,所以为钝角.又为等腰三角形,所以.
设点,且,则得,所以.
(3)由双曲线的方程知,且由题意知关于原点对称.
设,则.由直线不与轴垂直,可设直线的方程为.
联立直线与双曲线的方程得消去,得,
且,即,得.,
由,得,所以,即,
整理得,所以,
整理得,所以.又,所以,解得,
所以,又,故的取值范围是,故的最大值为.
16.(15分)已知中心在原点的双曲线的一个焦点是,一条渐近线的方程是.
(1)求双曲线的方程;
(2)若以为斜率的直线与双曲线相交于两个不同的点M,N,线段MN的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求k的取值范围.
【答案】(1)
(2)的取值范围是
【分析】(1)设出双曲线方程,根据焦点坐标及渐近线方程求出待定系数,即得双曲线的方程.
(2)设出直线的方程,代入双曲线的方程,利用判别式及根与系数的关系求出的中点坐标,从而得到线段的垂直平分线方程,通过求出直平分线与坐标轴的交点,计算围成的三角形面积,由判别式大于0,求得的取值范围.
【详解】(1)解:设双曲线的方程为.
由题设得,解得,所以双曲线方程为.
(2)解:设直线的方程为.
点,,,的坐标满足方程组
将①式代入②式,得,整理得.
此方程有两个不等实根,于是,且△.
整理得. ③
由根与系数的关系可知线段的中点坐标,满足,.
从而线段的垂直平分线方程为.
此直线与轴,轴的交点坐标分别为,.
由题设可得.
整理得,.
将上式代入③式得,整理得,.
解得或.
所以的取值范围是.
17.(15分)设动点P到两定点和的距离分别为和,,且存在常数,使得.
(1)证明:动点P的轨迹C为双曲线,并求出C的方程;
(2)如图,过点的直线与双曲线C的右支交于 两点.问:是否存在,使是以点B为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见解析;.
(2)存在;.
【分析】(1)在 中,利用余弦定理得出是一个常数,从而动点P的轨迹C是以 为焦点的双曲线,最后求出双曲线的方程即可;
(2)在中,设,对于存在性问题,可先假设存在,即假设为等腰直角三角形,再利用方程组,求出的值,若出现矛盾,则说明假设不成立,即不存在;否则存在.
【详解】(1)证明:在中,,
因为存在常数,使得,故,
∴ (小于2的常数),
故动点P的轨迹C是以为焦点,实轴长的双曲线,,双曲线方程为.
(2)在中,设,
假设为等腰直角三角形,则 ,由②与③得,则,
由⑤得,即,又,,
故,故存在 满足题设条件.
18.(17分)已知双曲线的两条渐近线分别为,.
(1)求双曲线的离心率;
(2)如图,为坐标原点,动直线分别交直线于两点(分别在第一,四象限),且的面积恒为8,试探究:是否存在总与直线有且只有一个公共点的双曲线?若存在,求出双曲线的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在;理由见解析
【分析】(1)由双曲线的渐近线得,再利用离心率的定义,即可得解;
(2)当轴时,利用三角形面积公式,结合题意求出双曲线的方程,再利用一元二次方程根与系数的关系,结合三角形面积公式,再证明当直线与轴不垂直时,该双曲线也满足条件即可.
【详解】(1)因为双曲线E的渐近线分别为,,
所以,所以,故,
从而双曲线的离心率.
(2)设双曲线的方程为,设直线与轴相交于点.
当轴时,若直线与双曲线有且只有个公共点,则.
又因为的面积为8,所以,因此,解得,
双曲线的一条渐近线方程为:,即,
此时双曲线的方程为.
若存在满足条件的双曲线,则的方程只能为.
以下证明:当直线与轴不垂直时,双曲线也满足条件.
设直线的方程为,依题意,得或,则,
记.得,同理得.
由,得,即,
由得.
因为,所以.
又因为,所以,即与双曲线有且只有一个公共点.
.
19.(17分)已知双曲线的右焦点为,点在C上.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若一条直线与双曲线恰有一个公共点,且该直线与双曲线的渐近线不平行,则定义该直线为双曲线的切线,定义该公共点为切线的切点.
(ⅰ)设双曲线C在点P处的切线为,求双曲线左支上的点到直线距离的最小值;
(ⅱ)设直线是双曲线C上任意一点的切线,点F关于直线的对称点为M,求点M满足的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)答案见解析
【分析】(1)根据题意可得,求解即可;
(2)(ⅰ)法一:设的方程为:,与双曲线方程联立,求得的方程,利用平移法可求双曲线左支上的点到直线距离的最小值;法二:因为点在双曲线上,由双曲线的切线的性质可求得切线方程,进而利用平移法可求双曲线左支上的点到直线距离的最小值;(ⅱ)法一:分切线斜率是否存在两种情况讨论,设,利用判别式法求得,设点关于直线的对称点,可得,两式联立可得,化简整理可得轨迹方程.法二:设切点,双曲线在点Q处的切线为:,
设,分,两种情况讨论,当时,可得,∵利用点在双曲线上,代入计算化简即可.
【详解】(1)∵双曲线的右焦点为,点在C上.
∴,且,
解得:,∴双曲线的方程为.
(2)(ⅰ)法一:
显然过点的切线斜率存在,设的方程为:,
联立,消y得:.
由,得,此时:.
设与平行且与双曲线左支相切的直线方程为,
联立,消y得,
由,得或(舍去),
∴与平行且与双曲线左支相切的直线方程为,
∴双曲线左支上的点到直线距离的最小值为.
法二:
∵切点,∴双曲线在点P处的切线,
设平行于且与双曲线左支相切的直线为:,
联立,消y得,
由,得或(舍去),
∴双曲线左支上的点到直线距离的最小值为.
(ⅱ)法一:
①当双曲线的切线斜率不存在时,,易得点;
②当双曲线的切线斜率存在时,设,
联立,消y得:,
由,,得:.
设点关于直线的对称点,
则,
解得,
代入,得:.
化简:,
展开得,
即:,
化简得:.
.
当时,即,
M点的轨迹为点与F重合不合题意;
当时,即,
M点的轨迹为以点圆心,半径为的圆,
此时点在圆上.
法二:
设切点,双曲线在点Q处的切线为:,
∵点关于直线的对称点为M,设,
①当时,,,易得.
②当时,直线,斜率,
所以,解得,
∵点在双曲线上,
∴,即,
∴,
展开得,
即,
化简得,
.
当时,即,M点的轨迹为点与F重合不合题意;
当时,即,
M点的轨迹为以点为圆心,半径为的圆,
此时点在圆上.
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$2026届高考数学一轮复习课时作业:双曲线
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求
的)
1.双曲线y
线=1a>0,b>0)的左、右焦点分别为,.点P在双曲线右支上,直线PR的斜率为2.若AP四马
是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为()
A.父上=1B.上
1
C.x
D.上=1
28
48
831
84
2,设4,B为双曲线。1上两点,下列四个点中,可为线段4B中点的是()
A.(1,1)
B.(-1,2)
C.(1,3)
D.(-1,4)
3,若kR,则k>3”是方程无33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
4.已知双曲线号茶=1a~0b~0的右焦点与被物线时:2pm0>0的焦点重合,超简我的准线交双前发干A
B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若CD=√2AB|.则双曲线的离心率为()
A.√2
B.5
C.2
D.3
5。已知只,乃是椭网和双曲线的公共焦点,P是他们的一个公共点,且∠AP职亏则椭网和双由线的离心率的倒数
之和的最大值为()
A.43
B.23
C.3
D.2
3
3
6.已知椭圆Cx+1(>b>0)与双曲线C,x2-三1有公共的焦点,C,的一条渐近线与以原点为圆心,
4
以C的长轴为直径的圆相交于A,B两点.若C恰好将线段AB三等分,则
13
A.a2=
B.a2=13
c.b2=
D.b2=2
2
2
7.以双曲线二=1的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是()
916
A.x2+y2-10x+9=0
B.x2+y2-10x+16=0
C.x2+y2+10x+16=0D.x2+y2+10x+9=0
8。已知双曲线C:菁-1,0为经标原点,F为c的有焦点,过F的直线与C的两条新近线的交点分别为以
N若△ON为直角三角形,则N=()
A.2
B.3
C.2W3
D.4
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全
部选对的得6分,有选错的得0分)
9.己知焦点在x轴上的等轴双曲线C(对称中心为坐标原点O)的实轴长与圆O的半径相等,C与圆O在第一、
二、三、四象限分别交于P,Q,M,N四点,且PQ=10,则()
A.C的渐近线方程为y=±x
B.|pW=√6
C.C的焦距为4
D.四边形PQMN的面积为2√15
10.已知耳,F分别是双曲线C:x2-y2=2的左、右焦点,点M是圆A:(x-2)+(y-3)=1上的动点,下列说法正
确的是()
A.三角形AFF的周长是10
B.若焦点在y轴上的双曲线E与双曲线C有相同的渐近线,且双曲线E的焦距为4,则双曲线E是y2-x2=4
Q若Q-Q=6,则点@数迹方程是号+号=」
D.若P是双曲线右支上一动点,则PF+PM的最小值是2
1.已知点P在双曲线上=1上,R,R分别是左、右焦点,若PR耳的面积为20,则下列判断正确的有()
169
A.点P到x轴的距离为号
20
B-p=9
C.△PFE,为钝角三角形
D.∠RPR
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.已加月、名是双自线r若芳-1a>0b~0的左有张点,/是T的一条茶近线,以R为周心的圆与1作切于
P.若双曲线T的离心率为√5,则sn∠P耳F=·
13.已知双由线五若多-a>0b>0的左、右限点分别为4,B,右焦古为P心0,其近续的方程为yx。
过F的直线1交B于C,D两点(C在x轴上方),直线AC,BD分别交y轴于点P,Q,则|O的值为
1O01
若双曲线M:了1与圆0x+yr>0)交于A8,Q,D四点,且这四个点怡为正方形
顶点,则r=
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知双酯线r-若-6>0,左、右碳点分别为4,4,过点M20的直线交双周线r于P0两点
(1)若T的离心率为2,求b
②若b=,6A4P为等腰三角形,且点P在绨一象限,求点P的坐标
(3)连接QO(O为坐标原点)并延长交T于点R,若AR·A,P=1,求b的最大值,
16.(15分)已知中心在原点的双曲线C的一个焦点是F(-3,0),一条渐近线的方程是√5x-2y=0.
(1)求双曲线C的方程:
(2)若以(化≠0)为斜率的直线1与双曲线C相交于两个不同的点MN,线段N的垂直平分线与两坐标轴围成的三
角形的面积为
,求女的取值范围。
17.(15分)设动点P到两定点F(-1,0)和F1,0)的距离分别为d1和d2,∠PF,=2θ,且存在常数(0<<1),
使得d,d,sin28=.
(I)证明:动点P的轨迹C为双曲线,并求出C的方程;
(2)如图,过点F的直线与双曲线C的右支交于A、B两点.问:是否存在入,使△耳AB是以点B为直角顶点的等
腰直角三角形?若存在,求出入的值;若不存在,说明理由.
1817分》已加双曲线日是若1a0b>0的两条新近线分别为:v=2x,么y-一2x
AVY=2x
y=-2x
(1)求双曲线E的离心率;
(2)如图,O为坐标原点,动直线1分别交直线l,l,于A,B两点(A,B分别在第一,四象限),且△OAB的面积恒为8,
试探究:是否存在总与直线1有且只有一个公共点的双曲线E?若存在,求出双曲线E的方程;若不存在,请说明
理由.
10.(7分)已加双我C若茶=1aQ办>0的6焦点为P20,点2v万在C上
(1)求双曲线C的方程:
(2)若一条直线与双曲线恰有一个公共点,且该直线与双曲线的渐近线不平行,则定义该直线为双曲线的切线,定义
该公共点为切线的切点
()设双曲线C在点P处的切线为(,求双曲线左支上的点到直线马距离的最小值;
()设直线l,是双曲线C上任意一点的切线,点F关于直线,的对称点为M,求点M满足的轨迹方程.2026届高考数学一轮复习课时作业:双曲线
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求
的)
1.双曲线y
元厅=1a>0,b>0)的左、右焦点分别为,月点P在双曲线右支上,直线PR的斜率为2.若AP四三
是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为()
A.父上=1
B.xy2
=1
C.y
D.
x2 v2
=1
28
48
831
84
【答案】A
【分析】可利用△P耳耳三边斜率问题与正弦定理,转化出三边比例,设PF,=,由面积公式求出,由勾股定理
得出c,结合第一定义再求出a
【详解】如下图:由题可知,点P必落在第四象限,∠P耳,=90°,设PF=,
∠PRR=8,∠PRR=8,由k%=tam8=2,求得sn8=
2
因为∠RP照=0,所以5k-1,求得太=号即m8
4=5由正弦定理可得:PPR=n日:血8:m90°=2:15,则由PE=m得P四=2=2x=V5m,
由8.=PP,=m2I=8得m=25,则P=25,Pg=45.RR2c=20.c=6,
由双曲线第定义可得:P-Pg=2a=25,a=26--口=5,所以双曲线的方程为女1
28
故选:A
2.设4,B为双曲线x2-上=1上两点,下列四个点中,可为线段4B中点的是()
9
A.(1,1)
B.(-1,2)
C.(1,3)
D.(-1,4)
【答案】D
【分析】根据点差法分析可得k4Bk=9,对于A、B、D:通过联立方程判断交点个数,逐项分析判断:对于C:
结合双曲线的渐近线分析判断.
y+y2
【详解】设A(,片),B(x2,),则AB的中点M
+x y+y2
2
2
,可得灰。=当业,k=2二-当+y
水-X2+X2x+x2
2
、
.=1
9
因为A,B在双曲线上,则
=1
两式相减得(代-)-广。上=0,所以k和青=兰-兰=9
9
x2-x2
9
对于选项A:可得k=1,k4B=9,则AB:y=9x-8,
y=9x-8
联立方程
x2-上=1'消去y得722-2×72x+73=0,此时4=(←2×722-4×72×73=-238<0,
9
所以直线4与双面线没有交点,放A错误:对于透项B:可得k=-之女。=号则B=
95
-x-
2
”2
95
y=-
联立方程
2,消去y得45+2×45x+61=0,此时△=(2x45-4×45x61=4x45x16<0,
9
所以直线AB与双曲线没有交点,故B错误:对于选项C:可得k=3,k4a=3,则AB:y=3x
由双曲线方程可得a=1,b=3,则AB:y=3x为双曲线的渐近线,
9.7
8与双曲线没有交点,故C错误;对于选项D:k=4k。},则B:y
97
y=
4x-4
联立方程
,消去y得63x2+126.x-193=0,
x2_2
=1
9
此时△=1262+4×63×193>0,故直线AB与双曲线有两个交点,故D正确:故选:D.
3.若keR,则k>3是“方程,C、少
=1表示双曲线”的()
k-3k+3
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】结合双曲线的定义,利用充分条件和必要条件的定义判断,
【详解】当k>3时,k-3>0,k+3>0,故方程,心广
=1表示双曲线,
k-3k+3
因此~3是方程名-1表际双面续的充分条样。
方程x一2
k-3k+3
=1表示双曲线时,需满足(k-3k+3)>0,即k<-3或k>3,
故k>3”不是“方程。-
k-3 k+3
=1表示双曲线”的必要条件,故选:A
4.已知双曲线
a2 b2
=1(a>0,b>0)的右焦点与抛物线y2=2px(D>0)的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,
B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若CD=√2AB|.则双曲线的离心率为()
A.√
B.5
C.2
D.3
【答案】A
【分析】设公共焦点为(c,0),进而可得准线为x=-c,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得α2=二c2
再由双曲线离心率公式即可得解,
【详解】设双信线器芳-a~0b>0与地物线,-2m00的会共焦点为仁0。
圆抛物线y2p(D≥0的准线为©,令c,则气合左山,解得y士所以B沙一
.b2
a
又因为双曲线的渐近线方程为y=±x,所以CD=2沙c,所以2e-25,即c=b,所以a=6-8=
L
2c,
所以双曲线的离心率e=C=√2.故选:A
5.已知耳,乃是椭圆和双曲线的公共焦点,P是他们的一个公共点,且∠RP?=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数
3
之和的最大值为()
A.43
B.23
C.3
D.2
3
3
【答案】A
【详解】试题分析:设椭圆的长半轴为a,双曲线的实半轴为a,(a>a),半焦距为c,
由椭圆和双曲线的定义可知,
设P=hPF=:耳=2c,椭圆和双曲线的离心率分别为e,e
:∠RPR-号由余孩定理可得4c2=(+,-2o写,①
在椭圆中,①化简为即4c2=4忙-35,即3沿=】-山,②
4c2e2
在双曲线中,①化简为即4c2=4r+r5,即点=-
4c2
g*1.g
1,3
(ee,
即上+1≤,
1645
当且仅当e,=
3
ee,
V33
,e=VB时取等号,故选A
。已知椭圆C若+1(Q>b>0)与双曲线℃,x-上1有公英的焦点,C的一条渐近线与以原点为圆心
4
以C的长轴为直径的圆相交于A,B两点.若C恰好将线段AB三等分,则
A.m2=13
B.a2=13
D.b2=2
2
C.b=1
2
【答案】C
【分析】由公共焦点得2-b2=5,取双曲线的渐近线方程为y=2x,圆直径AB=2a,由直线y=2x与椭圆相交
1
求得弦长,由对称性知该弦长是直径的,结合2-b2=5可求得b,得正确选项.
【详解】易知双曲线C,:x_二=1的焦点坐标为5.0,所以G-2=5,
4
x2 y2
=1
ab
取双曲线一条渐近线方程为y=2x,易知AB=2a,2b2
V=2x
V4a+b2'
G我新五近线y=2x所得弦长为1=5。由对您性,此弦长为d的
由题意√5.
2ab
V4a2+b31
12a,代入d-b2=5解得=2,则xs11
2
故选:C.
7.以双曲线y
=1的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是()
916
A.x2+y2-10x+9=0
B.x2+y2-10x+16=0
C.x2+y2+10x+16=0
D.x2+y2+10x+9=0
【答案】A
【详解】圆心为(5,0),渐近线方程为4x±3y=0,所以半径为4×5=4,所以圆的方程是-5+y=16,即
5
x2+y2-10x+9=0,选A.
8.已知双曲线C:
-y2=1,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M
3
N若△OMN为直角三角形,则MM=()
A.2
B.3
C.2W3
D.4
【答案】B
【详解】分析:首先根据双曲线的方程求得其渐近线的斜率,并求得其右焦点的坐标,从而得到∠FON=30°,根
据直角三角形的条件,可以确定直线MN的倾斜角为60或120°,根据相关图形的对称性,得知两种情况求得的结果
是相等的,从而设其倾斜角为60°,利用点斜式写出直线的方程,之后分别与两条渐近线方程联立,求得
MV,M子-,利用丙点同距离公式求得a的位
详解:根据题意,可知其渐近线的斜率为±5,且右焦点为2,0),
3
从而得到∠FON=30°,所以直线MN的倾斜角为60或120°,根据双曲线的对称性,设其倾斜角为60°,
得出直线MN的方程为y三3-2),分别与两条渐近线y=一x利和-3:
3
求得MB,N-9,所以N-C-多+(5-=3,数选R
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全
部选对的得6分,有选错的得0分)
9.已知焦点在x轴上的等轴双曲线C(对称中心为坐标原点O)的实轴长与圆O的半径相等,C与圆O在第一、
二、三、四象限分别交于P,Q,M,N四点,且PQ=√10,则()
A.C的渐近线方程为y=±x
B.PN=6
C.C的焦距为4
D.四边形PON的面积为2√15
【答案】ABD
【分析】根据等轴双曲线的性质判断A,设等轴双曲线和圆的方程,联立后求双曲线方程,以及交点的坐标,即可
判断BCD
【详解】A.等轴双曲线的渐近线方程为y=±x,故A正确:
B.设等轴双曲线C:x2-y2=a,圆O:x2+y2=4a2,a>0,P(xy),Q(-x,y),M(-x,-y),N(x,-y),x>0,y>0,
x2-y2=a2
联立
r,,@2=a-0,得a=1,所以时-2y6=6,放B
2
2
正确:C.等轴双曲线C:x2-y2=1中,c2=2,所以焦距为2√2,故C错误:
D.由对称性可知,四边形POMN是矩形,所以四边形PON的面积为POPW=V10×√6=215,故D正确
故选:ABD
10.已知耳,耳分别是双曲线C:x2-y2=-2的左、右焦点,点M是圆A:(x-2)+(y-3)2=1上的动点,下列说法正
确的是()
A.三角形AFF的周长是10
B.若焦点在y轴上的双曲线E与双曲线C有相同的渐近线,且双曲线E的焦距为4,则双曲线E是y2-x2=4
c若QlQ6,则点@的钱途方程足写+号=1
D.若P是双曲线右支上一动点,则PF+PM的最小值是2
【答案】CD
【分析】根据条件,分别求得A、耳、F坐标,根据两点间距离公式,可求得AFF,的周长,即可判断A的正误:
先求得双曲线C的渐近线方程,进而可设出双曲线E的方程,根据条件,求得c值,可求得双曲线E的方程,即可
判断B的正误;根据椭圆的定义,计算求解,可判断C的正误;根据三点共线时,距离最短,可判断D的正误,
即可得答案
【详解】选项A:由题意圆心A(2,3),F(-2,0),F,(2,0),则FF=4,
所以AE=V(-2-2)2+(0-3)2=5,AE=V(2-2)2+(3-0)2=3,
所以三角形AFF,的周长等于4+3+5=12,故A错误:
选项B:双曲线C的蒲近线方程为y=女,所以设双曲线区的方程为号荐1,
因为双曲线E的焦距为4,即2c=4,解得c=2,所以4=a2+d,解得a2=2,
以双曲线8的方程为戈1,即少-2,故B错误
选项C:因为Q+Q=6>F,=4,所以Q的轨迹为以F,F,为焦点的椭圆,
所以长轴2a=6,即41=3,焦距2c1=4,即c1=2,
又=4-c=9-4=5,所以Q的轨迹方程是+二=1,故C正确
95
选项D:因为P是双曲线右支上一动点,所以PF+PM≥PE+PA-12AF,引-1=3-1=2,故D正确
故选:CD
1.已知点P在双曲线上-1上,R,R分别是左、右焦点,若PR耳的面积为20,则下列判断正确的有()
169
20
A.点P到x轴的距离为
B.IPl+lexJ=50
3
C.△PFE为钝角三角形
D.∠FPE,=3
【答案】BC
【分析】设点P(,少),根据S.s×2c=20求得y,判断A:求出点P的坐标,利用两点距离求出P风,
根据双曲线定义求出P,即可判断B:结合B选项,利用余弦定理求得cos∠PE耳<O,则∠PF为钝角,即可
m愿得tm223-。+5,即可判断D
b2
判断C;由SaR=
2
2203
【详解】设点P(xp,y).
因为双曲线C6)所以a=4,=3,c=V16子9=5,8I50
对于A,S5分210,小20,所以小4,所以点P到轴的座商为4,错误。
对于B将小4代入名号1物兮1,=号
169
由双曲线的对搭在,不防取点:的坐标为(兮4利P明《9-一
3
由双线的定义得P因2☑+8所以子号9正确
对于C,结合B选现,在PRR中,P-号>-2c=10>P-号
且cos∠PRR
P四+E-P<0,则∠PR,乃为钝角,所以△PRR,为纯角三角形,正确。
2PFE引
b2
对于D,由Sa=
m职,得m易9,且》:所以+若所以R号
2203
2(2
2
6
2
错误.故选:BC
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12。已知名、及是双酯线r若本-1a>0b>0的左右焦点,1足r的一条新近线,以R为图心的圆与1相切于
P.若双曲线T的离心率为√5,则sin∠P=
【答案】
【分析】以E为圆心的圆与I相切于点P,P耳,⊥1,所以由点到直线的距离求出PF=b,由余弦定理求出PF,
再由余弦定理求出cos∠P耳F,即可求出sin∠PEE,的值.
【详解】设双线r等茶=a心Q6>0的一条新近线为1:-0.
则E(c,0)到直线:bx-y=0的距离为
6+ab,因为以为圆心的圆与1相切于点P,R11,所以PR=b
bc
又因为双曲线r的离心率为5,所以S=V3,则c=√5a,b=2a,
在Rt△PFO中,cos∠PFE=二=
havP.cosPRE-V6t-P l-P
3-4bc
4v6a2
解得:吗-6a,由余流定理可得:a∠阴只=追,所以m∠P明积=-om专
2Pr·2c
故答案为:
1
3
1以已加双线么言a~Q6>0的左,右顶点分别为8,右焦点为2,共特延线的方程为,
过F的直线I交E于C,D两点(C在x轴上方),直线AC,BD分别交y轴于点P,Q,则
091
的值为
【容
OP
【分析】先求出双曲线方程,设直线CD:x=w+2,与双曲线联立,利用韦达定理化简
yy+即可。
lod
myiy,+3y2
【详解】由愿意可得,c=2,名=V5,解得a=1,b=5c=2,则g:x-
31,
设cD=四+2,与g-号1联立得(m-小+12a+9-0,
设C,.D,)则人g=是=》则m头=+)
9
线cy.0-.则P0六0奇
y(y2+1)儿yy2+y1
(y+y2)+y
y2w,+3)儿
1w,y2+3y2
3
y-3y故答案为:
(y+y2)+3y2
-3y+9y,3
4
14.若双曲线M:x-二=1与圆0:2+y=r2(>0)交于A.8,C,D四点,且这四个点恰为正方形的四个
3
顶点,则”=
【答案】√5
【分析】设40,则m曰,代入双曲线方程可得m=子从而可得答案
【详解】双曲线M:x2-上=1与圆0:x2+y2=2(>0)交于A,8,C,D四点,
3
且这四个点恰为正方形的四个顶点,设A0L,),则mHn川,所以m2-_四-1,解得m=3
3
所以2=m2+n=2m=3,即r=√5,故答案为:√5.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(43分)已知双曲线Tt若1b>0,左、右顶点分别为4,4,过点M20的直线交双曲线「于P,Q两点
(1)若下的离心率为2,求b
(2)若b=26
△MA,P为等腰三角形,且点P在第一象限,求点P的坐标.
(3)连接Q0(O为坐标原点)并延长交T于点R,若AR·A,P=1,求b的最大值
【答案】(1)b=√3:
②当6=26时,p2,2W:
3
3)b的最大值为3
【分析】(1)根据离心率的概念求出C,再求出b即可:
(2)如图,易知∠PA,M为钝角,则A,P=A,M=3,根据两点距离公式建立方程组,解之即可求解:
(3)设P(:,y),2(x2,y,),PQ:x=y-2,联立双曲线方程,利用韦达定理和平面向量数量积的坐标表示建立
关于mb的方程,得公=9g·结合2即可求解
1
【详解1(1)由双曲线的方程知a=1,c=+6,因为离心率为2,所以S=1+办=2,得b=5
a 1
(2)当b=26时,双曲线r:x-3少-1,且4,,0)
3
8
因为点P在第一象限,所以∠PA,M为钝角.又△MAP为等腰三角形,所以A,P=A,M=3
√(x。-1)+=3,
。=2
设点P(x,),且x>0,y>0,则
=22·所以P2,22
得
(3)由双曲线的方程知A(-1,0),A(1,0),且由题意知9,R关于原点对称
设P(5,y),2(x2,y2)则R(-x2,-y2)由直线PO不与y轴垂直,可设直线PO的方程为x=w-2.
x=y-2,
联立直线与双曲线的方程得:二:1消去x,得(6心-1少60+动=0,
b1,1
且6r-1=0,甲m京得+y取=(1-W.4(西-功:
4b'm
3b2
由AR·A,P=1,得(-x2+1)(5-1)-y2=1,所以(x2-1)(5-1)+4%=-1,即(y2-3)(%-3)+y2=-1,
4bL+10=0:
整理得m+业-3my++0=0,所以m+1被3m元
理54w-10-0:所-gog又i安所u产”
京+33办1,解得6:#3,
1
所以b∈(0,3)U
10
33
又b>0,故b的取值范国是0列5,
3
故b的最大值为V30
16.(15分)已知中心在原点的双曲线C的一个焦点是(-3,0),一条渐近线的方程是√5x-2y=0.
(1)求双曲线C的方程:
(2)若以(化≠0)为斜率的直线1与双曲线C相交于两个不同的点M,N,线段MN的垂直平分线与两坐标轴围成的三
角形的面积为,,求k的取值范围。
【答案】上=1
45
②k的眼值范国是(寻(50uQ亭〔
【分析】(1)设出双曲线方程,根据焦点坐标及渐近线方程求出待定系数,即得双曲线C的方程,
(2)设出直线I的方程,代入双曲线C的方程,利用判别式及根与系数的关系求出N的中点坐标,从而得到线段
N的垂直平分线方程,通过求出直平分线与坐标轴的交点,计算围成的三角形面积,由判别式大于O,求得k的
取值范围。
【详解】(1)解:设双曲线C的方程为
为a6京=1(a>0,b>0).
「ax2+b2=9
由题设得b√5,解得
6二5’所以双曲线方程为
a2=4
=1
45
la 2
(2)解:设直线l的方程为y=+m化≠0).
y=kx+m
点M(6,),N,)的坐标满足方程组x2y
=1
45
将①式代入②式,得女_(x+
-=1,整理得(5-4k)x2-8x-4m2-20=0.
4
5
此方程有两个不等实根,于是5-4k2≠0,且△=(-8k)2+4(5-4k2)(4m2+20)>0·
整理得m2+5-4k2>0.③
由根与系数的关系可知线段N的中点坐标6,)满足X,=十=4m
22=54,=+=54
从而线段N的垂直平分线方程为y,
k
5-4k2
北直线与输,y销的交点标分别为(识0,Q写2。
由题设可得二」
01g
9kn
整理得m2=5-42)2
1k1,k≠0.
将上式代入③式得5-4k
-+5-4k2>0,整理得(4k2-5)(4k2-k|-5)>0,k≠0.
k
解得0可kK5或Ik朴乏
4
防ut的以独宽国是身(50uo5ug网
21
17.(15分)设动点P到两定点(-1,0)和F1,0)的距离分别为d1和d2,∠耳P=28,且存在常数(0<1<1),
使得dd,sin26=.
(1)证明:动点P的轨迹C为双曲线,并求出C的方程:
(2)如图,过点F,的直线与双曲线C的右支交于A、B两点.问:是否存在元,使△AB是以点B为直角顶点的等
腰直角三角形?若存在,求出入的值;若不存在,说明理由
2026届高考数学一轮复习 课时作业:双曲线
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.双曲线的左、右焦点分别为点在双曲线右支上,直线的斜率为2.若是直角三角形,且面积为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
2.设A,B为双曲线上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
A. B. C. D.
3.若,则“”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
4.已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
5.已知是椭圆和双曲线的公共焦点,是他们的一个公共点,且,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )
A. B. C.3 D.2
6.已知椭圆()与双曲线有公共的焦点,的一条渐近线与以原点为圆心,以的长轴为直径的圆相交于两点.若恰好将线段三等分,则
A. B. C. D.
7.以双曲线的右焦点为圆心,且与其渐近线相切的圆的方程是( )
A. B. C. D.
8.已知双曲线C:,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M、N.若OMN为直角三角形,则|MN|=( )
A. B.3 C. D.4
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,有选错的得0分)
9.已知焦点在轴上的等轴双曲线(对称中心为坐标原点)的实轴长与圆的半径相等,与圆在第一、二、三、四象限分别交于四点,且,则( )
A.的渐近线方程为 B.
C.的焦距为4 D.四边形的面积为
10.已知分别是双曲线的左、右焦点,点是圆上的动点,下列说法正确的是( )
A.三角形的周长是10
B.若焦点在轴上的双曲线与双曲线有相同的渐近线,且双曲线的焦距为4,则双曲线是
C.若,则点的轨迹方程是
D.若是双曲线右支上一动点,则的最小值是2
11.已知点在双曲线上,分别是左、右焦点,若的面积为20,则下列判断正确的有( )
A.点到轴的距离为 B.
C.为钝角三角形 D.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.已知是双曲线的左右焦点,l是的一条渐近线,以为圆心的圆与l相切于P.若双曲线的离心率为,则 .
13.已知双曲线的左、右顶点分别为A,B,右焦点为,其渐近线的方程为,过F的直线l交E于C,D两点(C在x轴上方),直线AC,BD分别交y轴于点P,Q,则的值为 .
14.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 .
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知双曲线,左、右顶点分别为,过点的直线交双曲线于两点.
(1)若的离心率为2,求.
(2)若为等腰三角形,且点在第一象限,求点的坐标.
(3)连接(为坐标原点)并延长交于点,若,求的最大值.
16.(15分)已知中心在原点的双曲线的一个焦点是,一条渐近线的方程是.
(1)求双曲线的方程;
(2)若以为斜率的直线与双曲线相交于两个不同的点M,N,线段MN的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求k的取值范围.
17.(15分)设动点P到两定点和的距离分别为和,,且存在常数,使得.
(1)证明:动点P的轨迹C为双曲线,并求出C的方程;
(2)如图,过点的直线与双曲线C的右支交于 两点.问:是否存在,使是以点B为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
18.(17分)已知双曲线的两条渐近线分别为,.
(1)求双曲线的离心率;
(2)如图,为坐标原点,动直线分别交直线于两点(分别在第一,四象限),且的面积恒为8,试探究:是否存在总与直线有且只有一个公共点的双曲线?若存在,求出双曲线的方程;若不存在,请说明理由.
19.(17分)已知双曲线的右焦点为,点在C上.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若一条直线与双曲线恰有一个公共点,且该直线与双曲线的渐近线不平行,则定义该直线为双曲线的切线,定义该公共点为切线的切点.
(ⅰ)设双曲线C在点P处的切线为,求双曲线左支上的点到直线距离的最小值;
(ⅱ)设直线是双曲线C上任意一点的切线,点F关于直线的对称点为M,求点M满足的轨迹方程.
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