内容正文:
专题19
考向1双曲线的定义与方程
(2021·北京卷,4分)双曲线。23
-=1(a>0,
b>0)过点(2,√3),离心率为2,则双曲线的方
程为
(
T
A.2—y2三11
B.x2、y
=1
c-
32
2.(2023·新课标I卷,5分)已知双曲线C.
2
b2
=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.
r
点A在C上,点B在y轴上,F1A⊥F1B,F2A
号F点.则C的离心率为
考向2双曲线的几何性质
郑
1.(2025·全国卷I,5分)已知双曲线C的虚轴
长是实轴长的√7倍,则C的离心率为
(
量
A.√2
B.2
C.7
D.2√2
2.(多选)(2025·全国卷Ⅱ,6分)双曲线C:二
弥
y2
b2
=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,
左、右顶点分别为A1,A2,以F1F2为直径的圆与
和
C的一条渐近线交于M,N两点,且∠NA1M
赵
=晋则
A.∠AMA2=否
濫
B.|MA1|=2|MA2
C.C的离心率为√/13
黑
D.当a=√2时,四边形NA1MA2的面积为
85
y2
8.(2025·天津卷,5分)双曲线2=1(a0
b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,以右焦点F2
问
为焦点的抛物线y2=2px(p>0)与双曲线在第
一象限的交点为P,若|PF+|PF2|=
3F1F2,则双曲线的离心率e=
双曲线
A.2
B.5
C.2+1
2
D.5+1
2
4.(2025·上海卷,5分)已知A(0,1),B(1,2),
C在T:x2-y2=1(x≥1,y≥0)上,则△ABC
的面积
()
A.有最大值,但没有最小值
B.没有最大值,但有最小值
C.既有最大值,也有最小值
D.既没有最大值,也没有最小值
y2
6(2024·渐深标卷,5分)设双围线C:名习
=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过
F2作平行于y轴的直线交C于A,B两点,若
|F1A|=13,|AB=10,则C的离心率为
6.(2024·全国甲卷·理T5,文T6,5分)已知双
曲线的两个焦点分别为(0,4),(0,一4),点
(一6,4)在该双曲线上,则该双曲线的离心率为
(
A.4
B.3
C.2
D.√2
24·天津卷,5分)已知双曲线2一
1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是
双曲线右支上一点,且直线PF2的斜率为2,
△PF,F2是面积为8的直角三角形,则双曲线
的方程为
(
)
B.2y
-=1
84
8.2023·全国甲卷·理,5分)已知双曲线C:号
L
y
6
=1(a>0,b>0)的离心率为√5,C的一条
渐近线与圆(x一2)2十(y一3)2=1交于A,B两
点,则|AB|=
h25
C.3⑤
5
045
9.(2022·全国乙(理)T11)双曲线C的两个焦点
为F1,F2,以C的实轴为直径的圆记为D,过
F,作D的切线与C的两支交于M,N两点,且
cOs∠FNF,-子则C的离心率为
(
A号
B
c.
D.7
2
10.(2023·天津卷,5分)双曲线
2-2=1(a
0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2.过F2作
其中一条渐近线的垂线,垂足为P.已知|PF,
=2,直线P,的斜率为原,则双圃线的方
程为
(
B.2y2
”481
c-=1
n号--
11.(2021·全国甲卷理,5分)已知F1,F2是双曲
线C的两个焦点,P为C上一点,且∠FPF?
=60°,PF1=3PF2|,则C的离心率为
A
2
B.①3
C.√7
D.√/13
2
12.(2021·全国甲卷文,5分)点(3,0)到双曲线
、6一1的一条渐近线的距离为
(
A昌
R号
c.
4
0.
3.(202·全国甲(文)T15记双曲线C名-为
1
(a>0,b>0)的离心率为e,写出满足条件“直线
y=2.x与C无公共点”的e的一个值
14.(2022·北京卷T12)已知双曲线y2+之=1
的渐近线方程为y=士
3,则m=
15.(2022·浙江卷T16)已知双曲线-岁
a26=1
(a>0,b>0)的左焦点为F,过F且斜率为
4a
的直线交双曲线于点A(x1y),交双曲线的
渐近线于点B(x2y2)且x1<0<x2.若FB|
=3|FA|,则双曲线的离心率是
16.(2021·全国乙卷理5分)已知双曲线C:-y
=1(m>0)的一条渐近线为√3.x十my=0,则C
的焦距为
17.(2021·会回乙客文5分)双前线号苦-1的
右焦点到直线x十2y一8=0的距离为
考向3直线与双曲线的综合问题
1.(2024·北京卷,5分)若直线y=k(x一3)与双
线
一y2=1只有一个公共点,则的一个
取值为
2.(2023·全国乙卷·理,5分)设A,B为双曲线
x2一=1上两点,下列四个点中,可为线段
9
AB中点的是
()
A.(1,1)
B.(-1,2)
C.(1,3)
D.(-1,-4)
3.(2024·新课标Ⅱ卷,17分)已知双曲线C:x2
y2=m(m>0),点P1(5,4)在C上,k为常数,
0<k<1.按照如下方式依次构造点P,(n=2,
3,…):过Pm-1作斜率为k的直线与C的左支
交于点Qm-1,令Pm为Qm-1关于y轴的对称
点.记Pm的坐标为(xnyn).
(1)若k=,求
(2)证明:数列{z,一是公比为甚套的等比
数列.
(3)设Sm为△PnPm+1Pm+2的面积.证明:对任
意正整数n,Sm=Sn+1:
4.(2024·上海卷,18分)本题共有3个小题,第1
小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满
分8分
已知双曲线:2-若=1(6>0,左、有顶点分
别为A1,A2,过点M(一2,0)的直线交双曲线T
于P,Q两点
:
(1)若T的离心率为2,求b.
2)若b三26△MAP为等腰三角形,且点P
在第一象限,求点P的坐标
(3)连接QO(O为坐标原点)并延长交Γ于点
R,若A1R·A2P=1,求b的取值范围.
5.(2023·新课标Ⅱ卷,12分)已知双曲线C的中
心为坐标原点,左焦点为(一2√5,0),离心率
为√5
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为A1,A2,过点(一4,
O)的直线与C的左支交于M,N两点,M在第:
二象限,直线MA1与NA2交于点P,证明:点
P在定直线上.
63
6.(2022·新高考I卷T21)已知点A(2,1)在双
曲线c-
,=1(a>1)上,直线1交C于
P,Q两点,直线AP,AQ的斜率之和为0.
(1)求1的斜率;
(2)若tan∠PAQ=2√2,求△PAQ的面积.
7.(2022·新高考Ⅱ意T21)已知双前线C,
=1(a>0,b>0)的右焦点为F(2,0),渐近线
y
方程为y=士√3.x.
(1)求C的方程;
(2)过F的直线与C的两条渐近线分别交于A,
B两点,点P(x1y1),Q(x2,y2)在C上,且x1>
x2>0,y1>0.过P且斜率为一√3的直线与过Q
且斜率为√3的直线交于点M.从下面①②③中
选取两个作为条件,证明另外一个成立.
①M在AB上;②PQ∥AB;③|MA|=|MB|.
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解
答计分.2=m8,x1x2=2hm2.FA∥F2B=y(一1)=%(1
1)台k(mx1-m.x2-x1-x2十2m)=0
①
持十器代入叁理得,①式导价于红一十品由
-2
于(红1一)2+4红=(红1十x)2,代入整理得m=2+2不
②
由于存在直线1使得FA与F2B平行等价于关于及的方程②式在
m<一√2的条件下始终有解,②式有解是显然的,故存在直线1使
得F1A与F2B平行.
17.解(1)因为椭图E过点A(0,一2),所以b=2.又以四个顶点围成的
四边形面积为45,故号×2aX2=2ab=45,则a一5.因此精国E
的标准方程为号+兰-1
(2)由题意可得,直线1的方程为y=kx-3,设B(1y1),C(x2,
).联立了v=k红-3,
消去y整理得(5k2十4)x2-30kx十
Γ4.x2+5y2=20,
25=0,由△=(-30k)2-4(5k2+4)×25=400(k2-1)>0,故k>
1或k<-1.由根与系数的关系,得x1十2=
-30k30k
5k2+45k2+41
美进而可得到十=红十6=买4
24
(k-3)(k2-3)=k212-3k(1十2)十9=3620k.直线
5k2+4
AB的方程为y十2=”十2
,令y=一3,则x=十2故点
M(千2一3直线4C的方程为十2
x,令y=-3,
则x=
IPMI+IPNI-+
x1(2+2)+x2(M+2)
(y+2)(y2+2)
x1(kx2-1)十x2(kx1-1)
V1y2+2(M+y2)+4
2k.x1x2-(x1十x2)
y1y2+2(y1十y2)+4
2k×牛45及+4
25
30k
36-20k2
=|5k|≤15,
即|k≤3,解得一3k≤3」
综上,k的取值范围为[-3,-1)U(1,3].
专题19双曲线
考向1双曲线的定义与方程
1.B[双曲线离心率e=£=2,故c=2a,b=5a,将点(w25)代入
a
双南线方程,得号忌-1,故a=16长以南线方根为2
苦-1,故选B]
2.35[由题意可知,F1(-c,0),F,(c,0),设A(1M),B(0,),
所以FA=(-c)Fi=(-co),因为FA=-号FB,所
Fi-(号,号)F店=(ew,周为i1F可店.所以Fi,
可店=0,即号-号6=0,解得6=4
1
因为点A(号,号w)在双南我C上,所以-签=1,又
9a29b
6=4c,所以25g-16c=1,即25a+)-16(a+
9a29b2
9a2
9b2
2=1,化
5
考向2双曲线的几何性质
1.D[双曲线离心率十基本量计算依题意得b=√7a,又c2=a2十
b2,所以c2=a2十(√7a)2=8a2,即c=2√2a,故e=2√2.故选D.]
2.ACD[双曲线十余弦定理
A(/)根据双曲线和圆的对称性,知四边形A1MAgN为平行四边
形,因为∠NAM=否,所以∠A1MA,=吾
错误项分析B(X)解法一(余弦定理)
如图,在△A1MO中,|MA1|2=|AO12十
OM-2AO OM Cos/MOA=2+
c2-2accos/MOA =a2+2+2acx a
3a2+c2,在△A2M0中,lMA212=a2+c2
-2accos/MOA:=a'+e-2ac x a=c2
-a2
【此思路是从“数”的角度分析,在两个三角形中,分别将需要求解
关系的两条线段的长度用a,c表示出来,但是并不能直接得a,c的
关系,需要找到这两条线段长度间的关系】在△A1MA2中,AA1|2
=IMA 2+MA:12-2IMA I IMA:Icos 4a2=2+2a2-
2V3a+e×√ea×5,则13a2=c,所以1MA11=16a,
|MA2|2=12a2,所以|MA1≠2|MA2.
解法二(解析几何法)设M(x0,)(xo>0,%>0),则x十v
c2,又w=合0a2+62=c2,联立可得x=a,%=6,所以Ma,
b),所以MA2⊥x轴,
【此思路找到直角三角形,减少了运算量,从“形”的角度分析了线
段的比值关系】在Rt△AAM中,周为∠AMA:=否,所以
MA2
C(√)根据13a2=c2,得e=√13.
D(/)当a=E时,|MA1|=√32,|MA2|=√24,所以四边形
NA1MA的面积为MA:IMA,sin若=V反XV网X分
85.]
3.A[双曲线、抛物线的定义十双曲线的离心率由
题意知c=号,所以抛物线方程为y=4,因为
|PF1|+PF2|=3|F1F2|,IFF2|=2c,所以|PFI
十PF2|=6c,又点P在双曲线上且在第一象限,由
双曲线的定义可得|PF,一PF2|=2a,所以PF1
=3c十a,|PF2=3c-a,如图所示,过点P作抛物
线准线的垂线,垂足为P‘,因为,点P在抛物线上,所以|PF2|=
|PP'|=xp十c=3c-a,所以xp=2c-a,yp=√TPF1-Pp下
=√(3c十a)2-(3c-a)2=2√3ac,把,点P的坐标代入抛物线方
程,可得2√Ba2=4(2c-a),化简得后-=2,故选A.]
4,A[双曲线的渐近线十三角形的面积直
线AB:y=x十1,双曲线x2-y2=1的渐近线
方程为y=士x,所以直线AB与渐近线y=x
平行,如图,当点C无限趋近于渐近线y=x
时,点C到AB的距离越来越小,无限趋近于
直线AB与渐近线y=x之间的距离,故
S△A=7ABd(d为点C到AB的距离)
没有最小值;易知当C位于(1,0)时,d取得最大值,即S△C=
子ABd取得最大值.]
5.号[双曲线的定义,离心率、对称性(理性思维)
解法一(直接法)由|AB|=10及双曲线的对称性得|AF2|=
AB=5,因为1AF=13,所以2a=lAF1-1AF,=13-5=8,
2
2c=|F1F2=√AF1-AF2严=√132-5=12,所以a=4,
(=6:别C的离心率e=台=号=是
解法二(二级结论)因为4B=10,所以25=10,所以仁=一C
a
a
5.又A5=13,所以F=2c=√A5P-()=12,得c
2
6,所以a2+5a-36=0,得a=4,所以C的离心率e=S
6.C[双曲线的方程与几何性质(理性思雏、数学探索)
解法一(方程组法)根据焦点坐标可知c=4,根据焦点在y轴上,
了镜议城的方程务兰言-10>0心>0.周侣要-1,程
a2+b2=16
(a-2
{6=2g所以商心率e=合=2
解法二(定义法)根据双曲线的定义,得2=1
√(-6-0)2+(4-4)严-√(-6-0)2+(4+4)1=16-10|=4,根
据焦点坐标可知=4,所以高心率e=无=号=2]
7.C[双曲线的标准方程十焦点三角形(理性思雏、数学探索)由
题意可知,∠F1PF2=90°,又直线PF2的斜率为2,可得
PF
an∠PFF=PF-2,根据双南线定义PF-|PE,=2a,得
1PF,l=4a,PR,=2a,Sam,5=号|PE,lIpF:=×4aX
2a=4a2,又S△F,5,=8,所以a2=2,所以|FF212=|PF11P+
1PF212=(4a)2+(2a)2=20a2=40.又|F1F2|2=4c2,所以c2=
10,又。2+公=,所以公=8,所以双南我的方程为号一苦-1,
故选C.]
&.D[根据双曲线的离心率e=5=合,得c=5a,即=5a,即
a2十6=5a2,所以=4a2,=4,所以双曲线的渐近线方程为
’a2
y=士2.x,易知渐近线y=2x与圆相交.则图心(2,3)到渐近线y=
2x的距离d三2二号,所以AB1=2V三
9.C[依题意不妨设双曲线焦点在工轴,设过F,作圆D的切线切点
为G,
所以OGLNF,因为cos∠FN5=号>0,所以N在双南线的
右支
所以|OG引=a,|OF|=c,|GF1|=b,设∠FNF2=a,∠F2FN=B,
由s∠ENE=号即sa=号,则ne=号n月os名
在△F2F1N中,sin∠F1F2N=sin(元-a-B)=sin(a+B)
=nee计a0m号×名十学X兰-克兰
5c
由正弦定理得2e=NF,
sin a sin
NF
_5c
sin∠F1F2N2
所以NF=多sin∠FF,N=
2
×-+,1NF-号
5c
2
又INF:I--1NF,1=3a十4b-5a
2
2
14
_4b24=2a,
2
所以2=3,子,
所以双曲线的离心率e=£
2
故选C.]
10.D[不妨取渐近线y=
b
ax,此时直线PF,的方程为y
(x=
因为直线P℉,与渐近线y=合,垂直,所以PF:的长度即为点
F,(,0)到直线y=力z(即br一ay=0)的距离,由点到直线的距
a
离公式得1P5,=c一=c=h,所以6=2.
va+b c
因为F(-0.P(号兰)且直线P所的斜率为票所以
ab
=生,化简得的-是,又b=2c2三a2十,所以红
2a2+4
c
整理得d-2a十2=0,即(a=0,解得a=反
所以双岛线的方程为号兰1,试或n]
11.A[设|PF2|=m,|PF1|=3m,则1FF2|=
√m+9一2·3m·m·os60=7m,所以C的离心率e=台
先-9」
2c
|FF2|
12.A[由双曲线的方程知,a=4,b=3,焦点在x轴上,所以双曲线
的一条渐近线方程为y=子,即3红一4y=0,由点到直线的距高
公式得,点(3,0)到双曲线的一条渐近线的距高为3X34×0
/32+(-4)2
-号故选A门
13.2(满足1<e√5皆可)[根据题千信息,只需双曲线渐近线y=
土台中0台<2即可求得满足要求的e值,脚答<4,
可满足条件“直线y=2x与C无公共点”
所以=台+培≤用-5
又因为e>1,所以1<e≤5,
故答案为:2(满足1<e≤√5皆可)]
14.-3[双曲线y十工=1的渐近线方程为y=士
一,故m三
-3.]
15.3y5[过F且斜率为6的直线AB:
Aa
y=名十c0,断近我:y
b
.
b
联立{
6
由FB=3FA1,得A(号)
而点A在双曲线上,于是25C-B已
c281
是81a8061,解得:-2,所以
离心率e=3y5
41
故谷套为2]
7
16.4[双商线君-=1(m>0)的渐近线为y=士
1
x,即x士
√m
=0,又双曲线的一条渐近线为,y5x十m=0,即x十后=0,
对比两式可得,m=3.设双曲线的实半轴长为a,虚半轴长为b,半
焦距为c,则有a2=m=3,b2=1,所以双曲线的焦距2c=:
2a2+b2=4.]
17.√5[由双曲线的性质知c2=a2十b2=4十5=9,则c=3,双曲线!
右焦点的坐标为(3,0),所以双曲线的右焦点到直线x十2y一8=0!
的距离d=3-8L
=5.1
/12+29
考向3直线与双曲线的综合问题
1.之(答案不唯一)[双曲线的方程及性质(理性思维、最学深索)
由题意,知该双曲线的渐近线方程为y=士2工,直线y=(工一3)
过定点(3,0),因为点(3,0)在双曲线内,所以要使过该点的直线与!
双曲线只有一个公共点,则该直线与双曲线的渐近线平行,所以·
考向预见双曲线是高考常考内容,常考类型有四点:第一,双曲
线的定义和标准方程:第二,双曲线的简单儿何性质:第三,直线与
双曲线的位置关系;第四,直线与双曲线相交,弦长问题.预测2025!
年高考大概率考查双曲线的定义与性质、直线与双曲线的位置关:
系的问题,求解与双曲线儿何性质有关的问题时,常结合图形进行:
分析.当涉及双曲线的顶点、焦点、实轴、虚轴等时,需要厘清它们!
之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系,]
2.D[设A(z1,y1),B(x2,2),AB的中点为M(xo,y%),由点A,B:
(xi
9
在双曲线上,得
,两式作差,得-=。正,即
y吃
9
=1
9
(M-y2)(y1十y2)1
(一)十)””十2化简得乙十
9
y1十y2
=9,即1一y2,
2
=k·业=9,因此kAB=9·
x1一x2x1十x2
2
由双曲线方程可得渐近线方程为y=士3x,如
图对于A选项,因为k=9×十=9>3,所
以直线AB与双曲线无交点,不符合题意:对
9<-3,
于B选项,因为地三9X2=)
-4-20
24
所以直线AB与双曲线无交点,不符合题意;
对于C选项,=9X宁-3,此时直线AB
-o
与渐近线y=3x平行,与双曲线不可能有两个
文点·不特合题意:对于D造项,周为如=9X日号
<3,所以直!
线AB与双曲线有两个交点,满足题意.故选D.]
3.直线与双曲线的位置关系十等比数列十三角形的面积
解(1)将点P1(5,4)的坐标代入C的方程得52一42=m,解得
m=9,所以C:x2-y=9.
(1进点P(54)且斜率=合的直线方程为y=之5)十4,与C
的方程联立,消去y化简可得x2一2x一15=0,即(x一5)(x十3)=0,!
所以点Q1的横坐标为一3,将x=一3代入直线方程,得y=0,
因此Q1(一3,0),从而P2(3,0),
即x2=3,y2=0.
(2)解法一由题意,Pn(xnyn),Pn+1(x+1y+1),Q(一xn+1,
yn+1).
设过点P(x,yn)且斜率为飞的直线为1n:y=k(x-xn)十yn,将1n}
的方程与C的方程联立,消去y化简可得(1一k2)x2十(2kxn一】
2kyn)x-(kzn-y)2-9=0,
由根与系数的关系得一工n+1十工n=
2k2xn-2kyn
1一k2
所以工m十1
2626+,-.+2
1-k2
1一k2
14
又Qn(一x+1yn+1)在直线1n上,
所以yn+1=(一工+1-xn)十yn=一bz+1一kx,十yn
从而工+1一y+1=x+1十kxn+1十kx,一y,=(1十k)x+1十kx,
=1+).+2+,
1十k
1一9
·(xn-yn),
易知三,%≠0,所以载到,是公比为的等比载列
解法二由题意,Pn(xnyn),Pn+1(xn+1·yn+1),Qn(一工n+1,
ym+1).
由点P,Qn所在直线的斜率为k,可知k=少+L
xn十xn+1
又点PQ都在C上,所以=9
(x后+1-+1=9
即x一)(xn十n)=9
(xn+1-n+1)(zn+1十yn+1)=9
易知xn一yn≠0,
1+y+
工n十+1_n十xn+1十yn-yn+1
1-
xn十xn+1一yn十yn+1
xn十xn+1
2m+1+1十9
xn一yn
9
xm一yn十
xn+1一Vm+1
1[x,+1-y+1(x。)十]
In yn
1—[(x,-y)(xn+1-y+1)+9]
xn+1一Vn+1
xn+1一Vm+1
In yn
即数列。是公比为告的等比教列
(3)解法一
由(2)知,数列{xn-yn}是首项为x1-y1=5-4=1,
1十的等比数列.
公比为一k
1+k
令=有,由0<<1可知>1,则x,一,=-1,
9
又=9.所以x,十可
9
可得xn=9十0-2
21-1,yn
9-12m-9
1n-1
所以Pn9十-29--
),Pn+1
9+2m9-2m
2-1
21”-1
2121”
Pa+2
9十12+29-2+2
21n+1
21+1
51(y-y,
所以直线PP+1的方程为工一,一+1
即(9十t2m-1)x-(9-t2m-1)y-91"-1(1十)=0.
易知,点Pn+2到直线PnPn+1的距离
19+.8-09--,.9
21+1Γ
-9r"-1(1+t)
d=
√/(9+2m-1)2+(9-2m1)2
|9-2(t-1)2(t+1)
√(9十t2-1)2+(9-42-1)
又PnPm+1
(9+t2知9+t2m-21
入2
2-1
+9”9
2n
21-1
=√1)(9-)]+(9+)巧
21
1
则5n一2
·1PnP+11·d=91)3(1+1)_36k3
412
(1-2)2,即Sn为
定值,所以Sn=S+1
解法二由(2)知,数列{xn一y}是首项为x1一y1=5-4=1,公比
为吉的等比列。
令1H会南0<1可知>1,则,x=,
=9
又后=9,所以x十
9
可得xn
9十t2m-2
_9-12-2
21-1,y,
24-1
所以P,=
9十2n-29-2m-2\
2-1T,210-1
P+1=9+9-
221"
Pn+2
9十t+29-2+2
9十2m+19-t2m+1、
2+1,
2T)P+(2
2n+2
9+2+19+2m-2
所以+3二工
21+2
21-1
9-2m+1工n+2工n土1=
Vn+3Vn
9-t2m+19-42m-2
9十12m+7:
Vn+2Vn+1
21m+2
21-
9十t2nm+29十2n
2n+1
2”
9-t2m+1
9-t+29-tm9+a+·
21+1
2
即n+2一工n1=n+32
Yn+2 yn+1 Yn+3 Vn
所以PnPa+3∥Pn+1Pn+2,
所以点P,和点Pm+3到直线Pn+1Pn+2的距离相等,
因此△PnPn+1Pn+2和△Pn+1Pn+2Pn+3的面积相等,即Sn=Sn+.
4.双曲线的方程及性质十直线与双曲线的位置关系十双曲线中的取
值范围问题十向量的数量积运算(理性思维、数学探索)
解(1)第1步:由双曲线的方程求a
由双曲线的方程知a=1,
第2步:由离心率公式与a,b,c间的基本关系求b
c=√十正,因为离心率为2,所以二=中6=2,得6=5
(2)第1步:求出等腰三角形MA2P的腰长
当6=25时,双南线:x2-3=1,且A,1,0.
3
8
因为点P在第一象限,所以∠PA2M为钝角.
又△MA2P为等腰三角形,所以A2P|=|A2M|=3.
第2步:由点在双曲线上与两点间距离公式求点P的坐标
1√(x0-1)2+话=3
设点P(x0y0),且x0>0,y%>0,则
{--1
8
得了西2
1=2v2所以P2,2w2.
(3)第1步:设出相关点的坐标
由双曲线的方程知A1(一1,0),A2(1,0),且由题意知Q,R关于原
点对称.
设P(x1y1),Q(x2y2),则R(-2,-y2).
第2步:设出直线PQ的方程,与双曲线方程联立,写出根与系数的!
关系
设直线PQ的方程为x=my一2.
x=my-2
联立直线与双曲线的方程得
2--1消去,得6m-1y-
4y+6=0,且-1≠0,即≠
3b2
由根与系数的关系,得十为一m1边一m-了
第3步:由向量的数量积运算求m,b的关系式
因为A1R=(-x2十1,-2),A2P=(1-1y1),
由A1R·A2P=1,得(-x2十1)(x1-1)-y1y2=1,
所以(x2-1)(z1-1)十M2=-1,即(m2-3)(mM-3)+yM2=
-1,
整理,得(m十1)y1y2-3m(y十y2)+10=0,
3b2
46m十10=0,
所以(m+1)·6m=一3m‘6m
梦,得分m+36-10=0,所以=9550号
第4步:根据的取值范围求出b的取值范围
+36得关.
又m≠京,所以6≠100
所以∈0,3U(3,号1,又6>0,
14
故6的取位范国是0wU5,四,
考向预见解析几何作为高中数学重要的内容之一,一直受到高
考命题人的青睐,认真研究历年高考数学试题就会发现,和解析儿
何有关的题型具有多样化的特点,预测2025年高考会考查圆锥曲
线的定义十圆锥曲线的方程及几何性质十直线与圆锥曲线的位置
关系的试题
v2
设双由线C的方程为。
=1(a>0,b>0),c为双曲线
C的半焦距,
c=2√5
tc=2√5
由题意可得了
=5,解得{a=2·
a
c2=a2+62
(b=4
所以风面线C的方程为号言-1.
(2)解法一设M(x1M),N(z2,),直线MN的方程为x=y一4,
则x1=my1一4,x2=my2一4.
x=my-4
联立得
,得(4m2-1)y2-32my十48=0.
(416
因为直线MN与双曲线C的左支交于M,N两点,所以42一1≠0,
且△>0.
32m
(V1十g
由根与系数的关系得
4m2-1
48
所以y1十y2
y1y2-4m2-1
因为A1,A2分别为双曲线C的左、右顶点,
所以A1(-2,0),A,(2,0).
直线MA1的方程为”
9十2十2,直线NA,的方程为”
3
x2-2-2
所以1十2
x十2
y
释名-帚器
2-2
x-2
my为一6y1=x-2
myi y-2y2 x+2
因为my1”一6y
myiy:-2y2
my1y2一6(y1+y2)+6yw
my y2-2y?
m1一6·1w十6
myy2-2y2
二3my12+6y
my12-2y2
-3,
所以
x十2
=一3,解得x=一1,
所以点P在定直线x=一1上
解法二由题意得A1(一2,0),A2(2,0).
设M(x1,1),N(x2,y2),直线MN的方程为x=my-4,
=1,即4x1-y1=16
如图,连接MA2,
x4
4元-16=4①.
i-4
尚号芳-=1,得-了=16,4[12)+
2
2]2-y2=16,
4(x-2)2+16(x-2)+16-y=16,4(x-2)2+16(x-2)-y=0.
由x=my-4,得x-2=my-6,my-(红-2)=6,合[my-(红
2]=1.4x-2y2+16(x-2).[my-(x-2]-=0,4(x
2+号6-20my(-2-y=0
两造同时隆以(红一2,得号+智·产2(产)=0,
由根与系教的关系得km,·,=一子@
由①@可得k41=-3k42
1A1:y=km1(x+2)=-3k42(x+2),lNA2:y=kvA,(x-2
由=-364,(a+2)
,解得x=一1
ly=kNA,(x-2)
所以点P在定直线x=一1
6.解(1):点A(2,1)在双曲线C:后a-
2
=1(a>1)
aa白=1,解得a2=2.
1
六双南线C的方程为号y=
显然直线l的斜率存在,可设其方程为v=kx十,
(v=k.x+m,
联立得方程组
22
(zy2=1.
消去y并整理,得(1-2k2)x2-4kmx-2m-2=0.
△=16k2m2+4(1-2k2)(2m2+2)=8m2+8-16k2>0.
设P(x1y1),Q(x2y2),
则x1十x2
Akm
-2m2-2
12621=126
由k加十ka=0,得+当-1
x1-2
2220,
即(x2-2)(kx1十m-1)十(x1-2)(k.x2十m-1)=0.
整理,得2k1x2十(m-1-2k)(x1十x2)-4(m-1)=0,
即2送,02+m1-2·04a10=0
即(k+1)(m十2k-1)=0.
直线1不过点A,,k=一1.
(2)设∠PAQ=2a,0<a<受,则1am2a=2E,
2.2反,解得an8-号(负准已合去
tan'd
由(1)得k=-1,则x1x2=2m2十2>0,
.P,Q只能同在双曲线左支或同在右支
当P,Q同在左支时,ana即为直线AP或AQ的斜率.
设k心9:号为双曲线一条渐运线的斜率。
直线AP与双曲线只有一个交点,不成立.
当卫.Q月在右支时,a(受--品
1即为直线AP或AC
斜率
设k和=后=厄,则友阳=一2
√2
.直线AP的方程为y一1=√2(x-2),
即y=√2x-2√2+1.
y=V2x-2V2+1,
联立得方程组{
消去y并整理,得3x2-(16-4√2)x十20-8√2=0,
期p·2=208正,解得p=10-4区
3
3
.xA一xP=
\2
10-4√2
4(W2-1)
3
同理可得zA一xQ-
4(W2+1)
tan 2a-22sin 2a-2
3
.S△PAQ=
AP·AQ1·sin2a=子×5X1xA-xpx5X
2
xA-xa|×sin2a
合×3x9×2g2_16
3
9
b
=5
7.解
(1)由题意可得
解得∫a1,
√a2+b=2
1b=√5.
所以C的方程为x”
=1.
(2)当直线PO斜率不存在时,x1=x2,但x1>x2>0,所以直线PO
斜率存在,所以设直线PQ的方程为y=kx十b(k≠0),
y=k.x十b,
联立得方程组
x2-3
1.
消去y并整理,得(3-k2)x”-2kb.x一b2-3=0.
2kb
则x1十=3Rx1
b+3
k2-3
x1-xg=√/(x1十x2)2-4x1x2
_2√3(6+3-k2)
|3-k21
因为x1>x2>0,
62+3>0,即k2>3,
所以x1一一3
2√3(b十3-k2)
所以x1一x2
k2-3
设点M的坐标为(xMyM),
yMy2=3(M-),yM-y=-3(M1),
两式相减,得y1一2=2√5xM一√3(x1十x2).
因为M一y2=(k1十b)-(k.十b)=(1一x2),
所以2V3xM=k(x1-x2)十√3(王1十x2),
解得M=6十3一P也
k2-3
两式相加,得2yM-(M十y2)=√5(1一x2).
因为yM十y2=(kx1十b)十(k.x2十b)=k(x1十x2)十2b:
所以2yw=k(x1十x2)十√3(x1-x2)十2b,
解得w=3V+3--33
k2-3
3
所以点M的轨迹为直线y=石,其中为直线PQ的斜率
选择①②.
因为PQ∥AB,所以kAB=k
设直线AB的方程为y=b(红一2),并设点A的坐标为(红A,yA),点
B的坐标为(xB,yB,则
yA=(xA-2),
yA=V3A
解得xA
2k
2√3k
k=
k-√3
同理可得=,2张
的
k+5%--2③
k+√5
此时工A十xB
4k2
12k
3十咖23
因为点M在AB上,且其轨迹为直线y=
6,
(XM=k(zM-2).
所以
3
yM-kM.
2k2=A十理,w=B3
解得xM一2一3
6kyA十yB
2
2
所以点M为AB的中点,即|MA|=|MB|
选择①③.
当直线AB的斜率不存在时,点M即为点F(2,0),此时点M不在
3
直线y=广x上,与题设矛后,故直线AB的斜率存在.
当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=m(x一2)(m≠
0),并设点A的坐标为(xA·yA),点B的坐标为(工ByB),
则4=m(xA-2),
yA=V3A.
n5-23
解得xA=2m
m-√3
150
m十5%--2③m
同理可得6=2m
m+√3
此时xM=
2m3w=4十6m
A十xB_2m2
2
m2-3
由子点M同时在直线y=是上,故6m=是·2m,解得表=m,
3
因此PQ∥AB.
选择②③.
因为PQ∥AB,所以kB=k.
设直线AB的方程为y=(x一2),并设点A的坐标为(xAVA),点
B的坐标为(xBVB),
则了1=(xA-2),
2k
2√3k
yA=3A
解得A名万A5
同理可得十百物
2
k十√3
设AB的中点为C(xcyc),
则=4十工=22
2
2
k2-3'
因为|MA|=|MB引,所以点M在AB的垂直平分线上,即点M在
直线y=u0)上
3
2k2
6k:
将该直线方程与y=方x联立,解得w=3心w一3
灯,即点M恰为AB的中点,所以点M在直线AB上.
专题20抛物线
考向1抛物线的定义与方程
1.C[直线与抛物线的位置关系根据直线y=一2x十2得
F(1,0),所以C的准线方程为x=-1,C的方程为y2=4x,所以
B(-1,4),所以A(4,4),所以|AF|=AB=5.]
2.B[由题意得,F(1,0),则AF=BF=2,
即点A到准线工=一1的距离为2,所以点A的横坐标为一1十
2=1,
不妨设点A在x轴上方,代入得,A(1,2),
所以|AB引=√/(3-1)2十(0-2)2=2√2.
故选B.]
3.号[将点A的坐标代入抛物线方程,得5=2p,于子是y=5,则
抛物线的准线方程为工=一
?,所以A到准线的距高为1
()=÷]
4.x=-立[法一由题意易得OF=多,PF1=p,∠OPF
3
.OFPF
2
∠PQF,所以tan∠OPF=an∠PQF,所以PP=FQ,即
号,解得力=3,所以C的准线方程为x=
3
2
法二由题意易得OF=专,PF=p,1PFP=OF1·FQ,
即D=号·6,解得p=3或p=0(舍去),
所以C的准线方程为x=一受.]
3
考向2抛物线的几何性质
1.BCD[将点A1,1的坐标代入2=2(p>0),解得b=子所
以抛物线C:x=八,其准线方程为y=一,所以A错误.由y=
x2,得y=2x,当x=1时,y=2,所以抛物线在点A(1,1)处的切线
方程为y=2x一1.令x=0,得y=一1,即切线y=2x一1过点B,所
以B正确.设直线PQ:y=kx-1,P(x1,x),Q(x2,x).将PQ:y=
kx一1与C:x2=y联立,得x2一kx十1=0,所以△=k2一4>0,x1十
2=k,1x2=1,所以OP|·1OQ|=√+x·√+z=x12
√1十x·√1+=√2十+>√2+2x1x2=2|OA2,所
以C正确.因为|BP|·|BQ=√1十k|x1|·√1十k|x2|=1十
k2>5=|BA|2,所以D正确.故选BCD.]
1&
2.ACD[选项A:设FM中点为N,则xA=xN=
2
力,所以
片=2p=2p·÷p=号p(>0,所以⅓9,故w
=26
3
选项B品十晾=子三
=2→BF=
。+BF可=力
=十专→=号,所以暖=2专-答所以0B
5
39
4
选项C:1AB1=子计号+b号>2=40F
选须D:由选项A.B知A(受b,号>)
(合,p)所以i.=(子p)·(传,p)
子-P=-子p<0,所以∠A0B为纯角:
i.流=(冬)(影,p)告=音<
0,所以∠AMB为钝角:
所以∠OAM十∠(OBM180°
故选ACD.]
3.(4,0)[抛物线的方程及性质(理性思雏)由题意,知p=8,则
多=4,所以抛物线y=16x的焦点坐标为(40).]
2
4,5[圆的几何性质十抛物线的定义十点到直线的距离(理性思
维、数学探索)由题意知图(x一1)2十y2=25的圆心坐标为(1,
0),则F(1,0),故号-1,力=2,由抛物线的定义得1AF=xa十1=
5,得xA=4,由对称性不妨设A(4,4),则直线AF的方程为y
冬红1D,即4红3y4=0,所以原点到直线AF的距离是
J
4
5.4√瓦[抛物线的性质设P(xo,%),因为点P到准线x=一1的
距离为9,所以x0十1=9,则x0=8,y哈=4x0=32,则0=土4√2,
即点P到x轴的距离为4√2.]
B∠
6.号[知图,∠AC即为直线AB的领斜角,由
抛物线的定义知BC=BD一CD=BF一AE=BF
AF=2AB=9→AC-5m0-5]
考向3直线与抛物线的综合问题
1.ACD[抛物线的定义十抛物线的几何性质
A(√)直线1为抛物线的准线,由抛物线的定义,可知|AD|=
AF.
通解
错误项分析B(X)当AB⊥x轴时,A(受3)
B(号,-3)E(-号0)AB1=6,AE=3E,此时1AE≠
AB.
C(√)易知直线AB的斜率不为0,设直线AB:x=my十立,A(x1:
3
y1),B(x2y2),由
x=mv+2,得y2-6my-9=0,则M+y2
ly=6x
6m,M=-9,x1十x2=m(y1十y2)+3=6m2+3,AB|=x1十x2
+3=6m+66.
D(√)当m=0,即AB⊥x轴时,由B知,|AE=|BE=3√2,AE·
|BE1=18.当m≠0时,直线EF:x=一六y十立E(是3m小