3.2.2双曲线的简单几何性质 专项训练-2027届高考数学一轮复习
2026-07-18
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摘要:
**基本信息**
聚焦双曲线几何性质、渐近线、离心率等核心考点,通过基础辨析到综合应用的递进训练,培养几何直观与运算推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|焦点/顶点/轴长|11题|概念辨析与公式直接应用|从双曲线标准方程出发,构建a,b,c基本关系|
|渐近线问题|8题|渐近线方程求参及位置关系|结合渐近线斜率与a,b关系,强化方程思想|
|离心率及参数|7题|离心率计算与参数互求|通过a,b,c关系及几何图形推理,提升运算能力|
|离心率取值范围|5题|不等式求解与几何约束|综合渐近线、焦点三角形等构建不等关系|
|综合问题|6题|轨迹方程与定值证明|整合几何性质与代数运算,培养模型观念|
内容正文:
3.2.2双曲线的简单几何性质
知识点一 双曲线的焦点、顶点、焦距、实轴长、虚轴长
1.已知椭圆和双曲线的焦点相同,则( )
A. B. C.3 D.5
2.已知双曲线,如果下列方程表示椭圆,那么该椭圆与双曲线有相同焦点的是( )
A. B.
C. D.
3.双曲线的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
4.已知双曲线的左右焦点分别为,,则( )
A.1 B.2 C. D.
5.若双曲线的实半轴长为,半焦距为,则( )
A.1 B. C.2 D.
6.双曲线的虚轴长是( )
A.2 B. C.4 D.
7.若双曲线C:的焦距长为10,则该双曲线的虚轴长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
8.双曲线的顶点坐标是( )
A., B.,
C., D.,
9.双曲线的顶点坐标为( )
A. B. C. D.
10.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
11.实轴长为6,虚轴长为8,焦点在x轴上的双曲线方程为( )
A. B.
C. D.
知识点二 渐近线问题
12.若双曲线的一条渐近线方程为,则( ).
A. B. C. D.
13.已知双曲线上一点到两条渐近线的距离之积等于,则( )
A.3 B.2 C. D.
14.已知双曲线的一条渐近线与直线垂直,则的值为( )
A. B. C. D.
15.双曲线: (, )过点和,则其渐近线方程为( )
A. B. C. D.
16.已知双曲线:的渐近线方程为,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.9
17.若双曲线的渐近线方程为,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
18.已知双曲线的一条渐近线斜率为2,且焦距为,则该双曲线方程为( )
A. B. C. D.
19.若以直线为渐近线的双曲线经过点,则该双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
知识点三 求离心率或由离心率求参数
20.已知双曲线的一条渐近线方程为,则其离心率为( )
A. B. C. D.
21.双曲线的一条渐近线倾斜角为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
22.已知双曲线:的离心率为,则的焦距为( )
A. B. C. D.
23.已知是双曲线的左、右焦点,过左焦点的直线与双曲线的右支交于点,与轴交于点,若是正三角形,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
24.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过的直线与的右支交于,两点,若,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
25.已知双曲线的离心率为,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
26.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点的直线与双曲线的右支交于,两点,若,且双曲线的离心率为,则( )
A. B. C. D.
知识点四 和离心率有关的取值范围问题
27.若双曲线的离心率小于3,则m的取值范围为___________.
28.在双曲线中,离心率,则两条渐近线夹角的取值范围是______.
29.设,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,若,则的取值范围是__________.
30.过点M(4,0)的直线l与双曲线两渐近线分别交于不同两点A,B,O为原点,若该双曲线的离心率为2,则的取值范围为___________.
31.已知双曲线的左、右焦点分别为,直线在第一象限交双曲线C右支于点A.若双曲线的离心率满足,且,则k的取值范围是___________.
知识点五 双曲线的综合问题
32.已知双曲线:(,)上有两点,.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于,两点(异于点),证明:直线与的斜率之积为定值.
33.已知双曲线的右焦点为,点在上,且轴.
(1)求的方程;
(2)若过的直线与双曲线的右支交于,两点,且,求直线的方程.
34.已知双曲线的右焦点为,斜率为的直线交于,两点,且的中点为.
(1)求的方程;
(2)是否存在实数,使?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
35.已知双曲线的实轴长为,且经过点.
(1)求的渐近线方程;
(2)设曲线,点,分别是,上的动点,且满足,若原点到直线的距离为定值,求的值.
36.已知动点到点的距离等于其到直线距离的2倍,记点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设直线与曲线分别交于点和点,且.
(i)求证:是定值;
(ii)原点到直线的距离是否为定值?如果是请求出定值,如果不是请说明理由.
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
A
D
B
C
D
D
B
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
D
D
C
B
B
A
A
D
C
题号
21
22
23
24
25
26
答案
D
B
B
C
D
D
1.C
【详解】由题可知,所以.
2.C
【分析】写出双曲线的焦点坐标,再结合各选项椭圆方程写出其焦点坐标,即可判断.
【详解】由题设知,且双曲线的焦点坐标为,
对于A:由,得为双曲线,则不符合要求;
对于B:由得,,由,得为双曲线,则不符合要求;
对于C:因为,所以,
所以椭圆的焦点在轴上,焦点坐标为,符合要求;
对于D:因为,所以,
所以椭圆的焦点在轴上,焦点坐标为,不符合要求;
故选:C.
3.A
【分析】先求得,进而求得焦点坐标.
【详解】因为,,所以,得,
焦点在轴上,
所以焦点坐标为.
故选:A
4.D
【详解】由题意得,.
所以,.
所以.
5.B
【分析】根据给定的双曲线方程,求出实半轴长及半焦距即可得解.
【详解】双曲线的实半轴长,半焦距,
所以.
故选:B
6.C
【分析】根据双曲线方程求得,进而求得虚轴长.
【详解】因为双曲线,所以,则,即虚轴长为4.
故选:C.
7.D
【分析】由题意可得,由焦距可得c,根据关系,即可得出b,虚轴长为得解.
【详解】由双曲线方程得,焦距长,得,
根据关系,,所以,.
故选:D.
8.D
【分析】利用双曲线方程直接求解即可.
【详解】由双曲线方程可知顶点在y轴上,且,
∴则顶点坐标为,.
故选:D.
9.B
【分析】根据给定条件,利用双曲线的几何性质求解即得.
【详解】由双曲线方程,得该双曲线焦点在轴上,实半轴长,
所以双曲线的顶点坐标为.
故选:B
10.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
11.A
【分析】根据双曲线的实轴长、虚轴长及焦点位置直接写出双曲线方程即可.
【详解】由题设,双曲线方程可设为,且,即,
所以双曲线方程为.
故选:A
12.D
【详解】的渐近线方程为,
故,平方得,故.
13.D
【分析】利用点到直线的距离公式求出距离,再根据距离之积为,结合点在曲线上,化简求值即可.
【详解】由题可知:,渐近线方程为,即,
设在双曲线上,则,即,
根据点到直线的距离公式,到两条渐近线的距离分别为,,
因为点到两条渐近线的距离之积等于,所以,
又,所以,解得,又,所以.
14.C
【详解】双曲线的渐近线方程为,
依题意,,所以.
15.B
【详解】已知点和在双曲线上,则,解得,
故其渐近线方程为.
16.B
【分析】根据渐近线方程结合已知双曲线方程列式计算求解.
【详解】因为双曲线为,则渐近线为,
又因为渐近线为,且,所以.
17.A
【详解】双曲线(焦点在轴上)的渐近线方程为,
由题中方程,得,即,
所以,解得.
18.A
【详解】已知双曲线的一条渐近线斜率为2,
则,即.
因为双曲线焦距为,所以.
又,所以,
解得,.
故双曲线方程为.
19.D
【详解】已知渐近线为,即,
可设双曲线方程为:,
把点代入方程得:,
该双曲线的方程为.
20.C
【分析】由渐近线方程可得等量关系,据此可得答案.
【详解】因双曲线的一条渐近线方程为,则.
21.D
【分析】利用双曲线的渐近线为,可得,则,再利用离心率即可求解.
【详解】双曲线的渐近线为.
因为一条渐近线倾斜角为,所以,即.
所以双曲线的离心率.
22.B
【详解】已知双曲线:,则或.
当焦点在轴上时:此时,实半轴平方,虚半轴平方,
半焦距平方,离心率,
已知,则,与冲突,故不成立;
当焦点在轴上时:此时,此时方程可化为,
实半轴平方,虚半轴平方,
半焦距平方,
离心率,
满足,故半焦距,则焦距为,B正确.
23.B
【分析】由条件结合对称性可得,,解直角三角形可得,,结合双曲线的定义求结论.
【详解】∵为等边三角形,∴,即,
由对称性可得,所以,又,
所以,结合,,
可得,,又,
所以,化简可得,
所以双曲线的离心率为.
24.C
【分析】由题意可得,设,结合双曲线的定义,在中,由勾股定理可得,在中,由勾股定理可得,进而可解.
【详解】设,则,,
由双曲线定义可知,,,
因为,所以是直角三角形,即,
所以是直角三角形,
所以,即,
化简可得,所以,
在中有,
即,化简可得,
所以的离心率为.
25.D
【分析】根据离心率公式及的关系,可得的值,代入渐近线方程,即可得答案.
【详解】由题意得,解得,
所以双曲线的渐近线方程为.
26.D
【分析】由双曲线的定义结合已知条件求得,从而得,由余弦定理求得,由诱导公式得,设,则,再由余弦定理求得,从而利用余弦定理求解即可.
【详解】因为双曲线的离心率为,所以,因为,
所以,
由双曲线的定义可得,
所以,
在中,
由余弦定理得,
在中,,
设,则,
由
得,
解得,所以,
所以.
故选:D.
27.
【分析】结合双曲线方程确定,根据离心率小于3列出不等式,即可求得答案.
【详解】由题意知双曲线方程为,所以,,,
因为离心率小于3,所以,所以.
故答案为:
28.
【分析】由离心率范围得两条渐近线倾斜角范围,即可求得答案.
【详解】因为,所以,解得
设双曲线渐近线的倾斜角为,则,解得;
设双曲线渐近线的倾斜角为,则,解得;
当最小时,,此时最大,为,此时两条渐近线的夹角最大为,
当最大时,,此时最小,为,此时两条渐近线的夹角最小为,
所以两条渐近线的夹角.
故答案为:
29.
【分析】先判断椭圆与双曲线共焦点,再由结合求解可得.
【详解】记椭圆,双曲线的半焦距分别为,
由题意知椭圆的,双曲线的,则椭圆与双曲线共焦点,
设,则,
,设,则,解得,即,
又,且,故的取值范围是.
故答案为:
30.
【分析】先由双曲线的离心率为2,求出.设直线l的方程为,与渐近线方程联立求得A,B的坐标,表示出,利用函数值域,即可得到的取值范围.
【详解】因为双曲线的离心率为2,所以,所以,即,所以
设直线l的方程为,其中,即.
分别将代与得A,B的坐标分别为.
所以.
因为,所以的取值范围为
故答案为:
31.
【分析】由双曲线的定义结合勾股定理得出,再由等面积法得出,,再由结合离心率公式以及范围得出k的取值范围.
【详解】设,由题可知,∴.
∴,∴,∴.
又由,可知,∴,解得.
∵,,∴.
∴,依题意,,∴.
故答案为:
32.(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)由点,在双曲线上,列出方程组,联立求解,即可得到双曲线的方程;
(2)设直线的方程为,与双曲线联立,结合韦达定理,代入直线与的斜率之积,化简即可证明.
【详解】(1)由题意,因为点,在双曲线:(,)上,
所以,解得,
故的方程为.
(2)证明:由题意,易知的斜率不为0,
设的方程为,,,
与双曲线联立,即,化简可得,
则,,.
故直线与的斜率之积为
.
即直线与的斜率之积为定值.
33.(1)
(2)和
【分析】(1)将点坐标代入方程,又轴,得,联立即可.
(2)由题可设直线的方程为,根据题意得,故,联立方程直线与曲线方程,消去后用韦达定理,将其代入弦长公式可解,从而得到直线的方程.
【详解】(1)因为点在上,所以,
又为的右焦点,轴,则,故,
所以,因此的方程为.
(2)设直线的方程为,,
因为直线与的右支交于两点,双曲线的渐近线为,
所以,即,联立方程,
消去得,则,,
所以,
解得,即,故直线的方程为或.
34.(1)
(2)存在;
【分析】(1)先设出弦的端点坐标并代入双曲线方程,两式相减后,结合弦中点坐标与直线斜率,推导出双曲线参数与的关系,再利用焦点条件求出参数值,得到双曲线方程;
(2)先设出直线斜截式方程,与双曲线联立得到一元二次方程,通过判别式保证直线与双曲线有两个交点;将转化为向量数量积为0,展开后代入韦达定理的整体表达式,解出直线参数,再结合中点坐标求出的值,验证后得出存在性结论即可.
【详解】(1)如图,作出符合题意的图形,
设,,则,,
两式相减得,即,则.
又,所以,故C的方程为.
(2)设直线的方程为,
由得,
则,且,,
假设存在,使,则.
因为,,且,,
所以,
故,整理得,解得.
由,解得.故存在,使.
35.(1)
(2)
【分析】(1)根据题意求出的方程,再求渐近线方程即可;
(2)当直线轴时,根据等面积法求得到直线的距离;当直线与轴不垂直时,设出直线的方程,分别代入双曲线和椭圆的方程,求得,利用等面积法求得到直线的距离,结合点到直线的距离为定值求出.
【详解】(1)根据题意,,解得,
则,
所以双曲线的渐近线方程为;
(2)设点到直线的距离为,
当直线轴时,,
根据等面积法得,解得;
当直线与轴不垂直时,设直线的方程为(显然),
则直线的方程为,由,得,
所以①,
同理,由可求得②,
根据等面积法得,即,
即 ,即③,
将①②代入③得,
又点到直线的距离为定值,
所以,解得,
时,,即,
综上所述,时,点到直线的距离为定值.
36.(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)为定值.
【分析】(1)应用两点间距离及点到直线距离化简计算求解轨迹方程;
(2)(i)方法1:当直线斜率不存在求出点,再代入计算得出定值,当直线斜率存在时,设直线方程联立得出韦达定理结合得出,计算得出定值;
方法2:设,则,联立得出韦达定理应用为同理得出,代入计算求解;(ii)应用面积法计算求解即可.
【详解】(1)设动点,则,
点到直线的距离,由题意知,即,
化简,得,即曲线的方程为.
(2)(i)方法1:
证明:若直线的斜率不存在,可设其方程为,
若设,则,代入曲线的方程中,得,则此时,
若直线的斜率存在,可设直线的方程为,
联立方程,得,整理得,
则,且,
所以,
所以,
因为,则有,所以,所以,
,
,
所以
,
即为定值.
综上可知,始终为定值
方法2:
当中有一条斜率不存在,另一条斜率为0时,中有一条直线与曲线不相交,所以不符合题意.
设,则,
联立方程解得,则.
用替换上式中的即得.
因此,
即为定值.
综上可知,始终为定值.
(ii)原点到直线的距离为定值,证明如下:
设原点到直线的距离为
由三角形面积公式可知:
化简可得,从而,
由(i)知,则,即:
综上可知,原点到直线的距离为定值;
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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