内容正文:
17.解(1)设椭圆E的方程为m.x2十ny2=1,过A(0,-2),
B(2,-1)
4=1
则{9
(4n+n=1:
1
1
解得m=3=
2A0,-2,B是-D.所以AB:+2=号,
①若过点P1,一2)的直线斜车不存在,直线x=1,代入号
可得M1,25.N,2.代入AB方程y
3-2,可得
T5+3,25.由M-i得到H26+5,2.求得HN
方程:
y=(2-2.-2过点0,-2》
②若过点P(1,一2)的直线斜率存在,设kx-y一(k十2)=0,
M(),N(2).
1kx-y-(k+2)=0
联立
,得(3k+4)x2-6k(2+k).x+3k(k+4)=0,
x1十x=
6k(2+k)
-8(2十k)
3k2+4
1y1十=3k2+4
可得
3k(4十k)
Ix=
3k+4
%-4(4+4k-2)
3k2+4
且x1十x2M=
一24k(*).
3k2+4
(y=y
联立2
y=号2可得T(之+3v1),H(3v+61y).
可求得此时HN:y一业=3y+6一一2
y一
(x-x),
将(0,一2),代入整理得2(无1十)一6(y十2)十x1”十M
3y-12=0,
将(*)代入,得24k+12k+96+48k-24k-48-48k+24k-36k
-48=0,
显然成立
综上,可得直线HN过定点(0,一2)
,b=1,
a=2,
18.解(1)由题意,得2c=23,解得b=1,
(a2=+c2,
c=√/3,
:描圆E的方程为号十少=1
(2)由题意可设直线BC的方程为y一1=k(x十2).
2
联立得方程组)4
+y2=1,
y-1=k(x十2).
消去v并整理,得(4k+1)x2+(16k+8k)x+16k+16k=0,
则△=(16k2+8k)2-4(4k2+1)(16k2+16k)>0,
解得k<0.
设B(x1,y),C(x2,),十=-
16k2+8k
4k2+1,x1x=
16+16k.①
4k2+1
:直线AB的方程为y=y一十1,则直线AB与工轴交点M的
坐标为(0)
同理得点N的坐标为(平2
MN=2,.
一x2
一x1
k(x2十2)k(1+2)
=2
1
∴.x1-x2=k[x1x+2(十x)+4],
√五1十)2-41五=kLx十2十x)+4]1.②
将①代入②,得
16k2+8k
4(16k+16k)
=k16k+16k
4k+1
4k2+1
4k+1
2(16k+8k)
4k2+1
整理,得k”十4k=0.又k<0,∴.k=一4
19.解(1)设M(23cos0,sin0)是椭圆上一点,P(0,1),
则1PM2=12cos20+(1-sin0)2-13-11sin0-2sin0=14
11
1
2144
11
故PM的最大值为2四
11
(2)由题意,知直线AB的斜率存在,
故授直线AB的方程为V=k虹十子.
(y=kx2
将直线方程与椭圆方程联立,得
12+y2-=11
消去y并整,得(十司)十虹
3=0.
4
设A(x1y1),B(x2,y2),则x1十x2=
k2十
x1x2一
1
4(+
直线PA:y=当-1
x十1与直线y=-
1
x十3交于点C,则0=
4.x
4x1
x1+2y-2(2k+1)x1-11
4.x2
同理可得,n-十2y-2(2+10x,
则CD=√+于-
4x1
4%
2
(2k+1)x1-1(2k+1)x2-1
=2√5
x1一xg
[(2k+1)x1-1](2k+1)x-1可
-2√5
x1一2
(2k+1)2x1x2-(2k+1)(x1+x2)+1
-35.16k+1_65」
65
2
3k+1T
5
3k+1
5
当且仅当=后时等号成立,
3
故CD的最小值为6⑤
5
专题19双曲线
考向1双曲线的定义与方程
35[由题意可知,F(-c,0),F,(c,0),设A(M),B0),
所以FA=(红-c,),F店=(-c,),因为FA=-号FB,所
-c=3
5
以
2”即
2
y=-3%y=-3
A-(号4,号%)店=(c%.周为F方L可i所以FA.
可-0,号-号-0,解得=4
周为点A(号,一号)在双南线C上,所以-1,又
9a29b
5
-,所以装器-151的-1,化
9a2
962
药将-所以1-9
+-号所以-5]
考向2双曲线的几何性质
1.B[双曲线的方程与几何性质
(代入法)将点(1,0),
(侣)的坐标代入双曲线方程,得
=1
,得a=1,b=2√,所以C的渐近线方程为y=
7
9
4a2b
=1
bx=士25x.]
a
2.B[双曲线的渐近线
a
一兰-0,得y=士吕,所以吕-号解得a=3故选B]
一4
3.D[双曲线的定义、几何性质十余弦定理设双曲线的右焦,点为
F,半焦距为c,如图,连接PF.因为|FA=FP,∠FAP=30°,
所以∠PFA=120°,FA=FP=a十c,由双曲线的定义,可知
PF|-|PF=2a,所以PF|=3a十c.在△PFF中,由余弦定理
可得PF2=FP2+FF2-2 FP X FF1Xcos120°,(题
眼)即(3a十c)2=(a十c)2十(2c)2-2(a十c)×2 cX cos120°,得4a2
十a一3c=0,得3e-e-4=0(e为双曲线的离心率),得e=令,
故选D.门
4.D[双曲线离心率十基本量计算依题意得b=√7a,又c2=a2十
b,所以c2=a2十(7a)2=8a2,即c=22a,故e=2√2.故选D]
5,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A1MA2V为平行四边
形,周为∠NAM=警,所以∠AMA:=若
错误项分析B(×)解法一(余弦定理)
如图,在△A1M0中,MA1|2=A1O12+
OM-2A,O OM Cos/MOA=a2+
-2accos/MOA=a++2acx a=
A
3a2+c2,在△AM0中,MA22=a2+c
-2accos/MOA:a+c-2ac xa=
N
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△AMA中,AA1巴
=MA,P+MA,2-2MA,1lMA,cos若,即4a=2c2+2a-
23a+×-a×号,则13a=c2,所以MA,=16a,
MA22=12a2,所以MA1≠2MA,.
解法二(解析几何法)设Mx,%)(x,>0,yo>0),则x6十听=
c,又为=名g心+6=,联立可得=a,%=b,所以M(@,
b),所以MAg⊥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R△AAM中,因为∠AMA:=否,所以
MA2
πW341
MA=cos6=≠
C(/)根据13a2=c2,得e=√13.
D(/)当a=√2时,MA1|=√32,MA=√24,所以四边形NAMA
的面积为MA,MA.sin-否=√32X√2X7=85.]
1
6.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=4cx,因为
PF1+|PF,=3F,F,,|FF,=2c,所以|PF
十PF,=6,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|PF
=3c十a,PF,=3c一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PF。=
PP'=xp+c=3c-a,所以xp=2c-a,yp=√PF,2-Pp产
=/(3c十a)-(3c-a)2=2√3ac,把点P的坐标代入抛物线方
程,可得(2√3ac)2=4c(2c一a),化简得C=2,故选A.]
7.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-y=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一x之间的距离,故
S△Ar=号ABd(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△Ac一
2ABd取得最大值.]
8.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,
可设双曲线的方程为少一工
二=1a>0,b>0),则a2b21.得
a2
(a2+-16
(a=2
,所以离心率e=£=2.
(b=2√
解法二(定义法)根据双曲线的定义,得2=
√(-6-0)2+(4-4)严-√(-6-0)2+(4+4)2=6-10=4,
报据焦点坐标可知=4,所以高心率。一兰一号-2.】
9.C[双曲线的标准方程十焦,点三角形(理性思维、数学探索)由
题意可知,∠F1PF2一90°,又直线PF2的斜率为2,可得
n∠PF,EPF=2,根据双曲线定义PEPE,=2a,得
IPF,I-4a,IPF:|-2a.SAm,",PFIPE-XaX
2a=4a,又S△F,5,=8,所以a2=2,所以FF12=PF12+
PF22=(4a)2+(2a)2=20a=40.又F1F2|2=4c2,所以c2=
10,又心+6=,所以公=8,所以双曲线的方程为号-苦-1.
故远C.]
10.D[根据双曲线的离心率e=5=,得c=5a,即2=5a2,即
@牛真5,所以=4c,仁=4,所以双曲线的渐近线方程为
y=士2x,易知渐近线y=2x与圆相交.则圆心(2,3)到渐近线y=
2x的距离d=
2×2-3
√/2+(-1)9
=5,所以AB=2√1-正=
5
2-()=45故路D]
11.C[依题意不妨设双曲线焦,点在x轴,设过F作圆D的切线切
点为G,
所以OGLNF,国为c0s∠FNE:=号>0,所以N在双曲线的
右支,
所以OG=a,OF1=c,GF=b,设∠F1NF2=a,∠F2F1N=3,
由sHNF,=号,即ma=号,则如a=告如g=只,mB
在△F2F1N中,sin∠F1F2N=sin(π-a-3)=sin(a十)
=naco计osi=号×名+号×名=a点他,
5
he
由正孩定理得2
NF
又因为e>1,所以1<e5,
sin a
sin B
故答案为:2(满足1<e√皆可)]
5c
sin∠FF2N-z'
16.一3[双曲钱y+二=1的渐近线方程为y=士
,故n=
所以NE=号sn∠RF,N=
-3.]
×实-,NF,=
2
17,36
5c
4
[过F且针率为名的直线AB:
y=
名c十。),渐运钱:y
b
a
,
又NF-1NE|=3a+4b_5a
2
2
b(x十c)
(y-
联立
-4b-2a=2a,
2
6
a
所以26=,即-
由FB=3A,得A(一晋)
所以双曲线的离心率e=£
1b13
a2
2
而点A在双面线上,于是器
81a2F
=1,解得:
,所以
故选C.]
12,D[不妨取渐近线y=么x,此时直线P℉,的方程为y
离心率e=3V⑤
4
a
故答案为:35]
41
合(x一c),与y=名x联立并解得
即P)
考向3直线与双曲线的综合问题
1.D[设A(x1y),B(x,边),AB的中点为M(,),由点A,B
因为直线PF,与渐近线y=
名:香直所以PF的长度即为点
=1
一g
在双曲线上,得
bx(即bz一ay=0)的距离,由点到直线的距
两式作差,得对一后=,即
0
F2(c,0)到直线y-
9
离公式得PF,=
√a2+形
c=b,所以b=2.
(1一)(1十2)=
2化两特名治器
9
因为B(一6,0.P(,曾)且直线PE,的鲜率为票,所以
y十yg
=9,即一业.
2
x1一x2x1十x2
=kB·当=9,国此B=9·
ab
=,化简得b=,
2a
a
4
a出2-号又6=2,=+,所以22
由双曲线方程可得渐近线方程为y=士3.x,如
十c
c
=号整型得亡-2ia+2=0,甲(a一=0,解得a=厄
图.对于A选项,因为k=9X广=9>3,所
以直线AB与双曲线无交,点,不符合题意:对
2
所以双南线的方程为号-兰-1,放选D]
于B选项,因为=9X号-号<-3,
--2可冰24
2
13.66
所以直线AB与双曲线无交点,不符合题意;
6
[双曲线的标准方程与离心率
对于C选项,k=9X号=3,此时直线AB
6
由5x-6y=1,得号-兰-1,则a=
1
6
与渐近线y=3.x平行,与双曲线不可能有两个
1
6
56
5
交点,不特合题喜:对于D选项,因为=9×司号
3,所以直
线AB与双曲线有两个交点,满足题意.故选D.]
2.乞(答案不唯一)[双曲线的方程及性质(理性思维、数学探索)
3
14.2
[双曲线的定义、离心率、对称性(理性思维)
由题意,知孩双曲线的渐近线方程为y=士号,直线y=(红一3)
解法一(直接法)由AB=10及双曲线的对称性得AF2|=
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
AB=5,因为AF,=13,所以2a=AE-AF2=13-5=
2
双曲线只有一个公共,点,测该直线与双曲线的渐近线平行,所以
8,2c=|F1F=√AF2-AF2F=√132-5-12,所以a=
k=士立
1=6,野C的高心来e=后-号-号
考向预见双曲线是高考常考内容,常考类型有四点:第一,及曲
a
线的定义和标准方程;第二,友曲线的简单几何性质:第三,直线与
解法二(二级结论)因为AB1=10,所以沙=10,所以仁=二¢
芨曲线的位置关系:第四,直线与友曲线相交,弦长问题.预测2025
a
a
a
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
=5又A=13,所以ER1=2=√A5-(4-12,得
系的何题.求解与友曲线儿何性质有关的何题时,常结合图形进行
2
分析.当涉及友曲线的顶点、焦点、实轴、虚轴等时,需要厘清它们
c=6,所以a2+5a-36=0,得a=4,所以C的离心率e=£=!
之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系.]
a
号-
!3.双曲线的方程十直线与双曲线的位置关系十弦长问题
解(1)由于T的渐近线方程为y=士x,由对称性不妨取Γ的渐近
15.2(满足1e√5皆可)[裉据题千信息,只需双曲线渐近线y-
线方程为y=x,
(2分)
±合中0<合<2即可求得满足要求的e值,即华<4,
故点(2,0)到直线工一y=0的距离为2-0=2.
(4分)
可满足条件“直线y=2x与C无公共点”
(2)由题知F1(一2,0),F(2,0),设P(x),
则6一6=1,①
故PF=(-√2-o,-y6),PF=(W2-x0,-%),
(6分)
147
PF.PF=xg-2+6=1,得xg+=3,②
八、
由①②可得听=1,故=1,
(8分)1
△PF,E,的面积S△m,=号EF:·6=E
(10分)·
(3)由题意,直线1的斜率不为0,故设1:x=py十√2,P(西,y),
Q(x2y2),
联立直线1与D的方程,得{,py十反,整理得(公-1)y+
x2-y2=1
2√Ey+1=0,
1p2-1≠0
且△=8p2-4p2+4>0,
(p≥0
-2√2p
y十y
由根与系数的关系,得
p=1,由于yy<0,故p∈
1
4y=p2-1
[0,1).
(12分)
|PQ|=√(x1-x)+(y-2)P=V√1+p√/(y十w)-4y1w
=2+2
1一
二21-)+4=-2+1=D'
4
1一p
由于p∈[0,1),故p∈[0,1),1-2∈(0,1],则|PQ∈
[2,+∞).
(14分)
同理,设m:x=qy十√瓦,M(x,为),N(x,y),
可得
+y=二2②
g2-1
1
g2-1
/十y:0
由题意可知,y≤-1,一1<y<0,故{为y>0
,可得
((y+1)(y:+1)0
、
q∈(1,22
!
1MN1=2+2g
g-1
(16分)
由于对任意的直线1,都存在唯一的直线m,使得|MN=入PQ:
成立,
则2a,+∞[9+)
即2x≥9,故入的取值范国为[号,十四)
(18分):
4.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52一4=m,解得1
n=9,所以C:x2-y2=9.
(1)进点P(5,)且斜率6=令的直线方程为y=宁(一5)十4,与C
的方程联立,消去y化简可得x2-2x-15=0,即(x-5)(x十3)=0,1
所以点Q的横坐标为一3,将x=一3代入直线方程,得y=0,
因此Q(一3,0),从而P,(3,0),
即x2=3,=0.
(2)解法一由题意,P(xny),P+1(x+1y+),Q(一x+1,
ym+1).
设过点Pn(xnyn)且斜率为k的直线为1n:y=k(x一xn)十y,将l,
的方程与C的方程联立,消去y化简可得(1一)x十(2kx,一
2ky)x-(kxm-y)2-9=0,
由根与系数的关系得一x+1十x=
2k-2ky
1-k2
所以x+1
22+五五士52
1一k2
1-k2
又Q(-x+1y+1)在直线ln上,
所以+1=k(一五+1一x,)十y,=一kx+1一kx十:
从而xn+1一ya+1=xa+1十kxw+1十kx,一yn=(1十k)xa+1十kx。
=1+.2+怎告-
1-k2
易知,一以0,所以数列红。一}是公比为吉资的学比数列
解法二由题意,Pm(,y),P+1(xm+1,y+1),Q(-x+1,
yw+1),
由点P.,Q所在直线的斜率为k,可知k=一y+山
148
又点P,Q都在C上,所以-=9
{x+1-场+1=9
即{x)五十y)=9
1(x+1-y+1)(xn+1十y+1)=9'
易知工,一y≠0,
1+一y+1
工,十工+⊥_工n十xw+1十一y+山
则一一一出
xw十xw+1一y十y+1
9
x+1一y+1
xu一y
9
1
[(x+1-yw+1)(x.-y)+9]
1
xw+1一y+
一[(x-yn)(x+1-ya+1)+9]
xw+1一yw+1
ru一yu
即列,一是公比为告兰的等比能列
(3)解法一由(2)知,数列{x,一ym}是首项为x1一y1=5一4=1,
公北为吉的等比数列
1-k
告瓷南0<1可知>1,则与%=,
令t=
又x后一=9,所以xn十y=
9
9
可得-9十
24”-1
所以p9十-29-4a-
P+2
9++29-42m+2
2"+1T2+T
所以直线P.P中1的方程为x一x,-+二(y一y),
yu+1一yw
即(9+t2-1)x-(9-t-1)y-9"-1(1+t)=0.
易知点Pn+2到直线PnPm+1的距离
2+1-(9-42-1).9-1+2
(9+42m-1).9+2+2
2T-901(1+0
d=-
√(9+t2w-1)2+(9-2w1)2
|9"-2(t-1)2(t+1)
√(9+m-1)2+(9-4a-1)产
又PnPw+1
19+29+2m-2
2-1
+99-二
2”2-1
√-1)(9-”)]+(9+)
21”
则S=合·P.P+1·d=9-+D=36
4
1-)F,即S为
定值,所以S=S+1·
解法二由(2)知,数列{xm一y}是首项为x1-y1=5一4=1,公比
为告资的等比载列。
令1=告瓷由0<1可知>1,剥=,
又x-y后=9,所以xn十y=
9
9
可得x一
9十t2m-2
9-t2-2
2w-1Γ,y=
所以P=
19+2m-29-2m-2
/9+t29-t2m
,Pa+1=
22
9+a+29-4m+21
/9+2+49-2m+4\
P+
21+1,
2+P.+
2+2,
2+2
9+2+49+2m-2
所以+3一
2m+2
20-1
9-t2w+1
xu+2一工十L=
yu+3-yu
9-t2+9-2m-2
9+t2m'y+2-y+
2w+2
2w-1
9+2m+29+2m
2"+1
2"
9-2+1
9-2m+29-12m9+2a+T'
2+1
2
即+2一工=+3一五,
yw+2一ya+1yw+3一yw
所以PnPu+3∥Pw+1Pu+2,
所以,点P。和,点P+3到直线P+1P+的距离相等,
因此△PP+1Pn+2和△Pn+1P+P+3的面积相等,即Sn=Sn+1·
5.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一1,
第2步:由离心率公式与a,b,c间的基本关系求b
c=十,因为离心率为2,所以5=中E=2,得6=5
(2)第1步:求出等腰三角形MA,P的腰长
当6=2时,双曲线x-3Y=1,且A,1,0.
8
因为点P在第一象限,所以∠PAM为钝角.
又△MA2P为等腰三角形,所以A2P=AM=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
,√(x-1)2+6=3
设,点P(x0,yo),且x0>0,o>0,则
得∫62
所以P(2,2√2)
(yo=2√2
(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(x2y),则R(一,一y).
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=ny一2.
/x-y-2
联立直线与双曲线的方程得
=1消去,得(m-1)y-
4my+3G=0,且-1≠0,申≠行
4b2 m
3
由根与系数的关系,得y+必一m二1必一m一
第3步:由向量的数量积运算求m,b的关系式
图为AR=(-x2+1,-),A2P=(x1-1,y1),
由A1R·A2P=1,得(-2+1)(x1-1)-y1y2=1,
所以(x-1)(x-1)+y2=-1,即(ny-3)(my-3)+y业=
-1,
整理,得(m+1)y1y-3m(y十y2)+10=0,
所以(m+1)·-
36
46m,十10=0,
-3m‘6m-可
茎理,得m+35-10=0,所以=0写(0,号1,
第4步:根据m的取值范国求出b的取值范围
又m≠,所以≠113二36得≠3,
所以∈0,3U(3.号1,又b>0
故6的取值范周是0U,.
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,和解析几
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
6解(1)设双由钱C的方程为号一芳1(a>0,6>0),c为双曲线
C的半焦距,
14
「c=2√5
1c=25
由题意可得
=5
a
,解得a=2·
c2=a2+b2
(b=4
所以双曲线C的方程为号一音=1.
(2)解法一
设M1M),N(x2,2),直线MN的方程为x=my-4,
则x1=my-4,x2=m2一4.
x=my-4
联立得x2
=1得(4m-10y2-32my+48=0.
416
因为直线MN与双曲线C的左支交于M,N两,点,所以4m一1≠0,
且△>0.
32n
4n2-1
由根与系数的关系得
48
所以+=
y=42-1
因为A1,A。分别为双曲线C的左、右顶,点,
所以A1(-2,0),A2(2,0).
直线M的方程为斗予直线的方程为产
2x2
所以
9+2
x十2
x:-2y==2,m:-6)y
y
x2-2
x-2
得《x+2D0
x+2'(my1-2)2
y1-6业=x-2
ny1-2y2x十21
因为my1”二6y
myiy2-2y
ny1y2-6(y十y2)十6
my y:-2y2
my y:-6.2m
yiy:+6y2
myy2-2y
-3myy+6业
ny12-22
=3,
所以号
-3,解得x=-1,
所以点P在定直线x=一1上.
解法二由题意得A1(一2,0),A(2,0).
设M(x1,y1),N(xe,y2),直线MN的方程为x=my-4,
则于普-1,即4-疗=16
如图,连接MA2,
y
1-2
xi-4
4-16=40.
xi-4
-=1,得4r-y=16,4(x-2》十
2
2]-y=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-(x-2)=6,6[my-(x
2)]=1.4(x-22+16(x-2)·言my-(x-2)]-y=0,4(x
22+号(x-2my-号x-2y2-=0
两边同时除以(一2,得号+学·点2(产)=0
即()-婴产2-0
m,=2,
由根与系数的关系得k,·,=一专②
由①②可得kA,=一3kA,
1A,:y=kuA1(x+2)=-3kNA,(x+2),lA,:y=kNA,(x-2).
由=-3k,(x+2
,解得x=-1
(y=kA,(x-2)
所以点P在定直线x=一1.
7解1):点A2,1)在双南线C:若-兰=1(a>1)上,
aa-1,解得a-2.
1
∴双向找C的方程为号-y=1
显然直线l的斜率存在,可设其方程为y=k.x十m.
(v=k.x十m,
联立得方程组{x」
72y2-1.
消去y并整理,得(1一2k)x2一4kmx一2m2一2=0.
△=16km2+4(1-2k2)(2n2+2)=8n2+8-16k2>0.
设P(x1,y),Q(x2y),
则x1十x2=
-20214=2m-2
4km
1-2k2
由k十k0=0,得二+边二1
41,2-2=0,
即(x2-2)(kx1十m-1)十(x1-2)(kx2十m-1)=0.
整理,得2kx1x2十(m一1一2k)(x1十x2)一4(m一1)=0,
即2·22+(m-1-2)·0一4m一1)=0,
即(k+1)(m十2k-1)=0.
:直线1不过点A,k=-1.
(2)设∠PAQ=2,0a<受,则m2a=2E,
六。2亿,解得ne=号(负值已合去.
由(1)得k=-1,则x1x2=2m2+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,tana即为直线AP或AQ的斜率.
设如一怎:号为双曲线一条新运战的斜率
2
直线AP与双曲线只有一个交点,不成立
当P.Q月在右支时,an(受一。)-即为直线AP成AQ的
斜率,
设kAP一
1
=√2,则k0=一√2,
3
∴.直线AP的方程为y一1=√2(x-2),
即y=√2x-2√2+1.
1y=2x-22+1,
联立得方程组
(2-y2-1,
消去y并整理,得3x2-(16-4√2)x十20-8√2=0,
则·220-8巨,解得-10-1
3
3
xA一xp=
10-4V2=4(W2-1)
3
3
同理可得A一Q=
4(√2+1)
3
tan2a=2E,0<2a<,in2a=22,
3
∴SAPAQ=AP·AQ·n2a=号X5XxA-nX5X
A-q X sin 2a=-
×3x9×
<16×22_162
3
9
b=5,
8.解(1)由题意可得
解得了4-1,
√a2+b=2
b-√5.
所以C的方程为r-苦-l
(2)当直线PO斜率不存在时,x1=x2,但x1>x>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).
15
y=kx十b,
联立得方程组
消去y并整理,得(3-k)x2-2kbx--3=0.
则x十2
2kb
+3
3-k西6一-3
x1一x=√/(x1十x2)-4x1x2
2/3(b+3-k2)
3-k2
因为x1>x2>0,
所以x1x2
+3>0,即k>3.
k2-31
所以-2-2V3(+3-
k2—3
设点M的坐标为(xrM,yw),
则yw-y2=√5(xw-x2),yM-y=-V3(xM-x1),
两式相减,得y1一=25xw一√3(x十x).
图为y一y2=(kx1十b)-(k十b)=k(一),
所以2V3.xw=k(x1一x2)十5(m十e),
解得xw=√+3--b
k2-3
两式相加,得2yM一(y1十y2)=√3(1一x2).
因为y十y=(k.x1十b)+(k2十b)=(x1十x2)十2b,
所以2yM=k(x1十x2)十√5(x1-x2)十2b
解得w=3V公于3--3弘-3
k2一3
M.
3
所以点M的轨选为直线y=后,其中k为直线PQ的斜率.
选择①②.
因为PQ∥AB,所以kB=k.
设直线AB的方程为y=k(x一2),并设,点A的坐标为(xA,yA),点
B的坐标为(%g),则=(A-2),
(yA=√3xA,
解得xA一
2k
23k
k-√3
同理可得xB一
5%=-2
2k
k十3
4k2
12k
此时十工B2一3A十%=3
因为点M在AB上,且其轨迹为直线y=:习
M=k(xM-2),
所以)
3
w=-
解得wwg
2k2
6k=yA十塑
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=后x上,与题设矛盾,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=n(x一2)(m≠
0),并设点A的坐标为(xA,ya),点B的坐标为(xg,yg),
则了=m(xA-2),
1yA=V5xA·
m-有%-23
解得A=2m
n-√3
m十5=-23m
同理可得=2m
m十√3
此时w=ZA型=2m
2
m3'w-4业-6m
2
n2-3
由于点M同时在直线y-是上,故6m=是·2mi,解得6=m,
因此PQ∥AB.
选择②③.
因为PQ∥AB,所以kB=k.
设直线AB的方程为y=k(x一2),并设点A的坐标为(xA,yA),点
B的坐标为(工Byg),
则了=(x1-2,
2k
2√5k
A=3A
解得名一后及一后
同理可得B+5'8二一<的
k十√3
设AB的中点为C(z,yc),
剥=欢=4
2
2
因为MA=MB,所以,点M在AB的垂直平分线上,即点M在
直线y-e=-名(x一0)上.
3
2k2
6
将该直线方程与y=后x联立,解得w一二W一二3
,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.D[抛物线的方程、性质十两点间的距离公式
因为抛物线C1:y=2p1x(p1>0)和C2:x=2p2y(p2>0)均经过
点(4,8),所以8=2×4p1,4=2×8p2,解得p1=8,p2=1,所以
C1:y=16.x,C:x2=2y,则抛物线C1的焦点坐标为(4,0),抛物线
C的焦点坐标为(0,立),所以C的焦点与C的焦点之间的距
高4-0m+(0)-,选n]
11
2.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=一1,C的方程为y2=4x,所以
B(-1,4),所以A(4,4),所以AF=AB=5.]
3.B[由题意得,F(1,0),则AF=BF=2,
即点A到准线x=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=√(3-1)2+(0-2)产=2V2.
故选B.门
4.号[将点A的坐标代入抛物线方程,得5=2p,于是了=5,则
抛物线的准线方程为x=一号,所以A到准线的距离为1一
()=号]
考向2抛物线的几何性质
山,BCD[将点A(1,1)的坐标代入2=2y(p>0),解得力=习,所
以抛物线C:=y,其准线方程为y=一子,所以A错送.由=
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=2.x-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一1,P(x1,xi),Q(x,x).将PQ:y=
k-1与C:x2=y联立,得x2-kx十1=0,所以△=k-4>0,x1十
=k,1x2=1,所以OP·OQ=√十·√十=x12
√1十x·√1十若=√2+x十>√2+2x1x2T=2|QA2,所
以C正确.因为BP引·BQ=√1十k1|·√1十E12=1+
k>5=|BA2,所以D正确.故选BCD]
2.(4,0)[抛物线的方程及性质(理性思维)由题意,知力=8,则
号=4,所以抛物线=16x的焦点坐标为(4,0).]
3.号[圆的几何性质十抛物线的定义十点到直线的距离(理性思
雏、数学探索)由题意知圆(x一1)2十y2=25的圆心坐标为(1,
0),则F(1,0),故号=1,p=2,由抛物线的定义得AF=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=
号(x一1),即4红-3-4=0,所以原点到直线AF的距离是}
4,4√巨[抛物线的性质设P(x,%),因为点P到准线x=一1的
12
距离为9,所以x。十1=9,则x。=8,6=4x。=32,则%=土4√2,
即点P到x轴的距离为4√2.]
考向3直线与抛物线的综合问题
1.ABD[抛物线的几何性质十直线与抛物线的位置关系
A(/)因为抛物线E:y2=8x,所以其准线方程为x=一2,A正确:
B(/)由题意可知直线1的方程为y=k(x十1),与y=8.x联立并
化简,得kx2+(2k-8)x十k2=0,△=(2k2-8)2-4k=32(2
k2),若1与E没有公共点,则△<0,得k>√2,B正确;
错误项分析C(X)若与E有唯一公共,点B,则结合选项B可知
k=√2,此时B(1,2√E),若E的焦点F(2,0)在直线AB上,则直线
AB即直线BF,易知直线AB的一个方向向量m一(1,一2√2),直
线BC的一个方向向量n=(1,√2),设m,n的夹角为0,则cos0=
册日-号,因为△ABC为正三角形,所以∠ABC必为60,故
E的焦点不在直线AB上,C错误:
D(√)当k=2时,l:y=2x十2,设A(81),则A到直线1的距离
4=-+2
(t-2)2+
4
√5
二≥5,结合题意可知△ABC的面积
S片成S一后得DE现长送An]
2.ACD[抛物线的定义十抛物线的几何性质
A(/)直线【为抛物线的准线,由抛物线的定义,可知AD一
AF.
通解错误项分析B(X)当AB上x轴时,A(受,3)
B(受,-3)E(-号0)AB=6,AE=3,E,此时AE≠
3
AB.
C(√)易知直线AB的斜率不为0,设直线AB:x=my十号,A(,
3
y1),B(x2,y2),由
=mv+立,得y-6my-9=0,则y十=
(y=6x
6m,y2=-9,x1十x=m(y1十y)+3=6m2+3,AB=x1十x2
+3=6m2+6≥6.
D(/)当n=0,即AB⊥x轴时,由B知,AE=BE=3W2,AE·
BE=18当m≠0时,直线EF:x=-办y+,E(-是,3m)
EF=√9+9m,SAAEB=2AE·BEn∠AEB=号AB·
EF=号(6+6m)·√9+9m=9(1+m)>9,所以AE到·
BE>n哪>1R茶上,AE·BE≥18.故连AD
光速解1分钟(二级结论)
错误项分析B(×)以焦点弦为直径的圆与准Dy
线相切,AB为直径,AE为弦,所以|AB|>
AE.
C(/)抛物线的焦点弦中通径最短,p=3,则
AB≥2p=6.
D(/)由选项B可知AE⊥BE,如图,设∠AFx
=A,由SaEm=之AE·BE=名AB·
EF,可得AE·|BE=AB·EF=2史
sin'g
cos(-)
二合>2沙=18故透AD】
3.ABD[直线与圆相切十直线与抛物线的位置关系(理性思维、数
学探索)
数形结合法对于A,易知1:x=-1,故1与⊙A相切,A正确;
对于B,A(0,4),⊙A的半径r=1,当P,A,B三点共线时,P(4,4),
所以PA=4,|PQ=√PA-7=√-1P=√5,故B
正确:
对于C,当PB=2时,P(1,2),B(一1,2)或P(1,-2),B(-1,
一-2),易知PA与AB不垂直,故C错误:专题19
考向1双曲线的定义与方程
(2023·新课标I卷,5分)已知双曲线C:号
2
b2
=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.
点A在C上,点B在y轴上,F1A⊥FB,F2A
恝
号F店,则C的离心率为
考向2双曲线的几何性质
®
①,(2026·全国Ⅱ卷5分)设双曲线C:乙
y2
62
1(a>0,b>0)经过点(1,0)和点
r
)则c
的渐近线方程为
(
A.y=士3√2x
B.y=士2√3x
Cy=士3
2.2026·北京卷,4分)已知双曲线C:号
4
量
农
1(a>0)的渐近线方程为y=土3x,则a的
值为
(
A.2
B.3
C.4
D.9
和
3.(2026·天津卷,5分)已知双曲线
y2
=1
赵
(a>0,b>0)的左焦点为F,A是右顶点,P是
双曲线上一点,满足|FA|=|FP|,∠FAP=
30°,则双曲线的离心率为
(
濫
A.4
B.g
C.8
0.3
4
4.(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
(
尔
A.√2
B.2
C.7
D.2√2
固(多选)(2025·全国卷Ⅱ,6分)双曲线C:号
问
-1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F,F·
b2
左、右顶点分别为A1,A2,以F1F2为直径的圆与
双曲线
C的一条渐近线交于M,N两点,且∠NA1M
琴则
A∠AMA2=晋
B.MA=2MA2
C.C的离心率为√13
D.当a=√2时,四边形NA1MA2的面积为
8√3
y2
6,(2025·天津卷5分)双曲线1a>0
b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,以右焦点F2
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PF1|十PF2=
3F1F2,则双曲线的离心率e=
A.2
B.5
C,2+1
D.5+1
2
2
7.(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
8.(2024·全国甲卷·理T5,文T6,5分)己知双
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
9.(202·天津奉,5分)已知双自线导-若
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PF,的斜率为2,
△PF1F2是面积为8的直角三角形,则双曲线
的方程为
A-
、=1
B.
=1
84
D.2y2
48=1
10.(2023·全国甲卷·理,5分)已知双曲线C:
三-是-1(a>0,b>0)的离心率为5,C的-
a2 b2
条渐近线与圆(x一2)2+(y一3)2=1交于A,
B两点,则|AB|=
(
B.2⑤
C.3⑤
D.4⑤
5
5
5
11.(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F1作D的切线与C的两支交于M,N两
点,且cos∠FNF,=号则C的离心率为
A
B.Z
C 13
D 7
2
2
12.(2023·天津卷,5分)双曲线
y2
a22=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PF2
=2,直线P的斜率为,则双曲线的方
程为
A-苦-
B.2y2
=1
48
c--1
n
-=1
13.(2026·全国I卷,5分)双曲线5.x2-6y2=1
的离心率为
14.(2024·新课标I卷,5分)设双曲线C,三
y2
=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
15.(202·全国甲(文)T15)记双曲线C.-号
a2 b2
八
(a>0,b>0)的离心率为e,写出满足条件“直线
y=2x与C无公共点”的e的一个值
16.(2022·北京卷T12)已知双曲线y2+
-=1
的渐近线方程为y=
3x,则m=
17.(202·浙江卷T16)已知双曲线-号
42-b2
=1
(a>06>0)的左焦点为F过F且斜率为
的直线交双曲线于点A(x1,y1),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
考向3直线与双曲线的综合问题
1.(2023·全国乙卷·理,5分)设A,B为双曲线
x2一2=1上两点,下列四个点中,可为线段
AB中点的是
A.(1,1)
B.(-1,2)
C.(1,3)
D.(-1,-4)
2.(2024·北京卷,5分)若直线y=k(x一3)与双
恤线
一y2=1只有一个公共点,则k的一个
取值为
3.(2026·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T:x2一y2=1,F1,F2分别为T的
左、右焦点。
(1)求点(2,0)到Γ渐近线的距离.
(2)P为r上一点,PF·PF2=1,求△PF1F2
的面积.
x0
5.(2024·上海卷,18分)本题共有3个小题,第1
(3)设曲线2:x2-y2=1,其中
或
y≤-1
小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满
{≥-1过点P,的直线1交0于P,Q两点
x>0
分8分.
(分别位于第一、第四象限),过点F2的直线m
已知双曲线12若=1(6>0左,有顶点分
交2于M,N两点(分别位于第三、第四象限),
别为A1,A2,过点M(一2,0)的直线交双曲线Γ
是否存在正数入,对于任意的1,都存在唯一的
于P,Q两点
m,使MN|=入|PQ成立?若存在,求出所有
(1)若T的离心率为2,求b.
的入;若不存在,请说明理由.
2)若b三26,△MA2P为等腰三角形,且点卫
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」
4.(2024·新课标Ⅱ卷,17分)已知双曲线C:x2一
y2=m(m>0),点P1(5,4)在C上,k为常数,
:6.(2023·新课标Ⅱ卷,12分)已知双曲线C的中
0<k<1.按照如下方式依次构造点P,m(n=2,
3,…):过Pm-1作斜率为k的直线与C的左支
心为坐标原点,左焦点为(一2√5,0),离心率
交于点Qm-1,令Pm为Qm-1关于y轴的对称
为5
点.记Pn的坐标为(xnym).
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为A1,A2,过点(一4,
(1)若=2,求x22
0)的直线与C的左支交于M,N两点,M在第
(2)证明:数列(,一是公比为吉会的等比
二象限,直线MA1与NA2交于点P,证明:点
P在定直线上
数列
(3)设Sm为△PnPm+1Pm+2的面积.证明:对任
意正整数n,Sn=Sm+1
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7.(2022·新高考1卷T21)已知点A(2,1)在双
8.(2022·新高考Ⅱ卷T21)已知双曲线C,
曲线C号
y2
a"
,=1(a>1)上,直线l交C于
y2
b
=1(a>0,b>0)的右焦点为F(2,0),渐近线
P,Q两点,直线AP,AQ的斜率之和为0.
(1)求1的斜率;
方程为y=士3x
(2)若tan∠PAQ=2√2,求△PAQ的面积.
(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.
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