专题04 等轴双曲线·渐近线·离心率六大典型问题(高效培优专项训练)数学人教A版高二选择性必修第一册

2026-08-25
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内容正文:

专题04 等轴双曲线·渐近线·离心率六大典型问题 题型一 等轴双曲线 题型二 求共渐近线的双曲线方程 题型三 根据a b c齐次式求渐近线方程 题型四 求双曲线离心率的值 题型五 求双曲线离心率的范围 题型六 求共离心率的双曲线方程 题型一 等轴双曲线 1.已知抛物线焦点为F,设P是焦点为的等轴双曲线下支上一点,过P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,B为切点,则的最小值为(    ). A.5 B.2 C.3 D.6 2.已知焦点在轴的等轴双曲线的焦距为4. (1)求的标准方程; (2)设在的左支上任意一点处的切线为,右焦点关于的对称点为,证明:直线过定点,并求出该定点坐标: (3)设(2)中求得的定点为,求面积的最大值. 3.(多选)已知圆锥曲线的两个焦点为为上不与共线的点,则下列说法正确的有(    ) A.若是椭圆,则实数的取值范围是 B.若是双曲线,则两点在轴上 C.若,则周长为8 D.若,则的实轴和虚轴长度相等 4.已知等轴双曲线的对称轴为坐标轴,右焦点为,则双曲线的方程为______. 5.(多选)设双曲线的左、右焦点分别为.过的直线与的两条渐近线都相交,交点分别为为的中点,为坐标原点.则(    ) A.是直角三角形 B.是等腰直角三角形 C. D.点到直线的距离为 6.等轴双曲线经过点. (1)求双曲线的方程; (2)已知圆心在 轴的圆经过原点,且与双曲线相交于四点(按照顺时针方向),求证:直线与圆相切. 7.若等轴双曲线的焦点到渐近线的距离为,且上一点到它的一个焦点的距离为,则到另一个焦点的距离为(    ) A. B. C.或 D. 8.(多选)已知双曲线,则下列说法正确的是(   ) A. B.若C为等轴双曲线,则 C.若为C的一条渐近线,则 D.若C的焦点到渐近线的距离为2,则 9.已知等轴双曲线的中心在原点,它的一个焦点为,则双曲线的方程是(    ) A. B. C. D. 10.已知双曲线为等轴双曲线,虚轴长为4. (1)求的标准方程; (2)斜率为的直线过点,且直线与的两支分别交于点,. (i)求的取值范围; (ii)若是点关于轴的对称点,证明:直线过定点. 题型二 求共渐近线的双曲线方程 11.已知焦点在x轴上的双曲线M与双曲线N:有共同的渐近线,且点在双曲线M上,则双曲线M的方程为____________. 12.已知双曲线与有相同的渐近线,则数对可以为_____. 13.与双曲线有相同渐近线,且经过点的双曲线的方程是_________. 14.求符合条件的方程 (1)求焦点为,且与双曲线有相同渐近线的双曲线标准方程. (2)求经过点和点的椭圆的标准方程 (3)求经过点的抛物线的标准方程 15.(多选)已知双曲线与双曲线:有共同的渐近线,双曲线的两个焦点分别为,,点为上的一点,且,则双曲线的方程为(   ) A. B. C. D. 16.若双曲线与双曲线有相同的渐近线,且双曲线的右焦点在直线上,则双曲线的标准方程为______. 17.已知双曲线过点,且与双曲线有相同的渐近线,则双曲线的标准方程为___________. 18.回答下面两个问题 (1)求焦点为,,且过点的双曲线的标准方程; (2)求与双曲线有相同的渐近线,且过点的双曲线的标准方程. 19.与双曲线有共同渐近线,且经过点的双曲线的虚轴长为___________. 20.已知焦点在 轴上的双曲线 与双曲线 有共同的渐近线,且点 在双曲线 上,则双曲线 的方程为(   ) A. B. C. D. 题型三 根据a b c齐次式求渐近线方程 21.已知双曲线的离心率小于2,其左、右焦点分别为,,点是双曲线右支上一点,若,且焦点三角形的最大内角与最小内角之和为,则双曲线的渐近线方程为(     ) A. B. C. D. 22.(多选)已知双曲线:的左焦点为,右顶点为,其右支上有一点位于第一象限,,,,则(     ) A.点的坐标可表示为 B. C.的渐近线方程为 D.点到的右焦点的距离与之差为 23.双曲线和有相同的渐近线,离心率分别为和,若,则(    ) A. B. C. D. 24.设为原点,,为双曲线C:(,)的两个焦点,点在上且满足,,则该双曲线的渐近线方程为(     ) A. B. C. D. 25.已知双曲线:(,)的离心率为,则(    ) A. B.1 C.2 D. 26.已知双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1和F2,右顶点为A,过点A作斜率为的直线l,点M在直线l上,若∠MF1F2=120°,△MF1F2为等腰三角形,则双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 27.若双曲线虚轴的一端点与两顶点构成直角三角形,则C的渐近线方程为() A. B. C. D. 28.已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为,,过的直线交的右支于,两点,若,且,则的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 29.已知双曲线(,)的左、右焦点分别为,,点P在C的右支上,且,若的中点在C的第一、三象限内的渐近线上,则C的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 30.已知双曲线的左顶点为,过的直线与的右支交于点,若线段的中点在圆上,且,则双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 题型四 求双曲线离心率的值 31.已知双曲线的一条渐近线的斜率为,则双曲线的离心率为( ) A.2 B. C. D.3 32.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,以为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点,若,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 33.已知椭圆和双曲线有公共焦点,左、右焦点分别为,,设两曲线在第一象限的交点为M,、的离心率分别为、,当时,不可能等于(    ) A. B. C. D. 34.已知点分别是双曲线的两个焦点,P为该双曲线上一点,若为等腰直角三角形,则该双曲线的离心率为____________. 35.已知双曲线的两条渐近线分别为,记上的动点到,的距离分别为,若,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C.2 D.3 36.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. 37.已知直线l是双曲线的一条渐近线,过C的右焦点且垂直于x轴的直线与C交于A,B两点,设点A,B到直线l的距离分别为,,且,则C的离心率为________. 38.我们知道,对勾函数的图象实际上是双曲线,它是由标准双曲线经过变换得到,它满足双曲线的基本性质.则函数的图象对应的双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 39.双曲线:的左、右焦点分别为,,为坐标原点,点是上一点.若,则的离心率为_____________. 40.已知双曲线的一条渐近线方程为,则的离心率为(    ) A. B. C. D. 题型五 求双曲线离心率的范围 41.已知双曲线的左、右焦点分别为,,在的右支上存在异于顶点的一点,使交轴于点,若为的角平分线,则的离心率的取值范围为____. 42.已知双曲线C:,在双曲线C左支上任取两个不同的点,,都有,则双曲线C的离心率e的最大值为(    ) A. B.3 C. D.2 43.已知双曲线的左、右焦点为,,为双曲线上一点,的内心为,直线,的斜率分别为,,且,则该双曲线的渐近线夹角的正切值为________. 44.已知双曲线C:(,)的左、右焦点分别为,,过点的直线与的右支交于,两点,内切圆的面积是内切圆的面积的4倍,则的离心率的取值范围是__________. 45.已知圆与双曲线,若在双曲线上存在一点,使得过点能作圆的两条切线,切点为,且,则双曲线的离心率的取值范围是( ) A. B. C. D. 46.已知椭圆:()与双曲线:的离心率之积为1,若点在上,则的长轴长的取值范围是______. 47.如图,、是椭圆与双曲线的公共焦点,点、是椭圆与双曲线的两个交点,其中在第一象限,在第三象限.若,则与的离心率之积的最小值为___________. 48.(多选)已知,分别是双曲线的左、右焦点,过右焦点的直线交的右支于两点,的内切圆圆心为,且该圆与轴相切于点,则下列说法正确的是(   ) A.点到轴的距离为 B.若,则的渐近线方程为 C.若,且轴恰好和的内切圆相切,则的离心率为 D.若的周长为,则的离心率的取值范围是 49.已知为双曲线上一动点,若存在点到轴、轴的距离之比为,则双曲线的离心率范围为(    ) A. B. C. D. 50.已知椭圆与双曲线有相同的左、右焦点,若点是与在第一象限内的交点,且,设与的离心率分别为,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 题型六 求共离心率的双曲线方程 51.已知双曲线过点,且与双曲线有相同的离心率,则双曲线的标准方程为______. 52.已知双曲线的离心率为,则该双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 53.如果一双曲线的实轴及虚轴分别为另一双曲线的虚轴及实轴,则这两双曲线互为“共轭双曲线”.已知双曲线的共轭双曲线的离心率为. (1)求的方程; (2)若直线与的右支交于两点,且以线段为直径的圆与轴相切,求的值. 54.与双曲线有相同离心率和相同渐近线的双曲线方程是(    ) A. B. C. D. 55.(1)求过点,与双曲线离心率相等的双曲线的标准方程. (2)已知双曲线,求过点且被点平分的弦所在直线的方程. 56.在平面直角坐标系中,双曲线的离心率为,点是上任意一点.抛物线的焦点到准线的距离是1. (1)求的方程; (2)过点作的两条渐近线的平行线,分别与两条渐近线交于两点,求证:平行四边形的面积为定值; (3)是的两条切线,是切点,求面积的最小值. 57.已知双曲线的实轴长为2,离心率为.过右焦点的直线与双曲线的左、右两支分别交于点 (1)求双曲线的标准方程; (2)设直线(为坐标原点)的倾斜角分别为,且,求直线的方程; (3)点是线段的中点,过点且与直线垂直的直线交直线于点,求三角形面积的最小值. 58.已知双曲线的左、右焦点分别为,,离心率为,点,且的面积为. (1)求双曲线的标准方程; (2)直线交轴于点,与双曲线的左、右两支分别交于点E,F(不同于点A),记直线AE,AF分别与直线交于点M,N,证明:是的中点. 59.(多选)(多选)已知双曲线的离心率为2.若抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点到双曲线C1的渐近线的距离为2,则(    ) A.双曲线C1的渐近线为 B.双曲线C1的渐近线为 C.抛物线C2的方程为x2=8y D.抛物线C2的方程为x2=16y 60.已知双曲线的离心率为,其一条渐近线被圆截得的线段长为,则实数的值为 A.3 B.1 C. D.2 2 / 11 学科网(北京)股份有限公司 $面学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题04等轴双曲线·渐近线·离心率六大典型问题 题型归纳 题型一等轴双曲线 题型二求共渐近线的双曲线方程 题型三根据abc齐次式求渐近线方程 题型四求双曲线离心率的值 题型五求双曲线离心率的范围 题型六求共离心率的双曲线方程 题型专练 题型一等轴双曲线 1.D xy2-1 2.22 (2)定点(-2,0),证明过程如下: 设点P(%,≤-V2),则双曲线C在点P处的切线方程为ox-y=2, 已知双面线右焦点F20)设点Q(,》则线段F0的中点M(色,) 2,2在切线上,且FQ11: 所以有如店=即产务%=货》 (x-2) 又因为中点在切线上,所以气2-%兰=2一无2 为。—=2,化简得 M 2 2 2 2 x(x1+2)+y(x-2)=4x①. 因为P(,)在双曲线C上,所以后-片=2→片=x-2,代入①式化简得2x(x6-)=4(。-1), 1/22 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 2 yo -2 因为所以x=2·则=+1 2y%, 所以点g2,2%: 七≠1 x+1 +1 x+1'x+1 2y0 则直线 斜率知当+1 9(。-=为 2 6+16 2-号-6+2’ PO 根据点点斜式方程可得直线P№的方程为 -%年2-(-%+2到=x-户6+2=%+2. 则直线过定点(-2,0). (3)4V2 【详解】4)设等销双曲线C的标准方程为扩-。@>0,因为双曲线焦距为4,所队=4:则 c=2, 在双曲线中有c2=a2+b2,又因为等轴双曲线中a=b,所以代入得a2=2, x2 y2 所以双曲线C标准方程为2一2 =1. (2)略 (3)由题,1MF=2-2=4,设点Q(oo》,则5owr=MFal=2a, 可知,。,则3w+因为≤-2→K+l归 令t=+1≤1-2),因为=6-2,所以片=(--2=-21-l,代入得 5wa442 则当}-1→1=-1时,面积最大值为(S.0心)=4万 2/22 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 3 BCD x2 y 4 -=1 66 【详解】由于所求等轴双曲线的焦点F(2W5,0)在x轴上, 可股所来双线的方布为后兰-1o>0。 则Va2+a=V2a=2W5,解得a=6, x2=1. 因此,所求等轴双曲线的方程为6一6 x2 y2 故答案为:66 =1. 5,ABD 6.1)22 (2)证明:由于双曲线和圆均关于y轴对称,不妨设A(,),C(,y),则B(,y),D(-,),如图: y外 设圆心在y轴上的圆的方程为2+(y-k)}=2(k≠0,因圆经过原点,代入(0,0)满足方程), 化简得x2+y2-2y=0. 将双曲线方程2=y2+2代入圆的方程,消去x2,得(+2)+y2-2=0, 整理得2y2-2+2=0,则y2-+1=0,故y=1. 3/22 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 直线AC的方程为(x-y-片)=(2-片)x-x),即(%2-)x-(:-x)y+y-%=0, 2yxy2 所以原点到直线C的距瑞为 x5+x-2x5y丛 AC 0,-y+k,-x+巧++5-25-2·(国) 因为双曲线方程为-y=2,所以=+2,号=吃+2, 所以x+++片-2xx-2y=(+2)+(+2)+(+)-2xx-2=2(+)+2-2x, x+x-2xxyy2=(+2)y+(+2)-2xx=2(+)+2-2xx2, 分别代入()式中,得d=1,所以直线AC与圆x2+y2=1相切,得证. x2 y 【详解】(1)等轴双曲线满足a=6:因此双曲线r的方程可写为。存=1(>0), 因为双前线经过5小所以上。 a2a2 31 2 即。。1,化简得后1,解得。=2 因此。双自线的方程为号号1。 7.B 8.ABD 9.B 0仙学-苦1.aD-1间要更行 【详解】(1)根据题意可得2b=4,且a=b,解出a=b=2, x2 y2 故c标准方程为:4-4 =1; (2)设直线:y=k(x-1),A(G,y),B(x), y=k(x-1) 由苦艺1深去可 (1-k2)x2+2k2x-k2-4=01 .-2k2 2-k2-4 则+1-,x西=1-F,△=4k+4-k2k2+4=44-3k): 4/22 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 4(4-3k2)>0 ()因为直线与双曲线交于两支,所以且 △>0xx2<0 ,即-4<0 1-k2 解得:-1<k<1: m设4AD:y-y=+上(x-x), X1-x2 当k≠0时,令y=0, x=任-)(-2+5=出+=2-(G+_2--4+2k y+y2 y+y (6+)-2-22-20-k=4, 即直线AD过定点(4,0): 当k=0时,直线AD也过定点(4,O) 综上所述,直线AD过定点(4,O) 题型二求共渐近线的双曲线方程 3x2_y=1 11.82 2-=1,元>0, 【详解】依题意,设双曲线M的方程为4元3元 将点P代入符日员1解得=子 41 3x2y2 所以双曲线M的方程为82=1. 12.(2,V2)(答案不唯一) x2 y2 【详解】可知双曲线:示=1的海近线为=± x, 2 可知双曲线号希-1的渐近线为y=± y2 x2 n 当渐近线相同时,可得安2或从-一V5 或 2 -斤,即m=士22: 所以数对(m,n)可以为2,2). 5/22 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 x2 y2 【详解】设双曲线方程为164=元, 18年元,得= 将点(32,2)代入得164 8 敌双曲线方程为,-2少中 故答案为:之2少=1 a哈1,后*51:r 3x或x2-9 . x 【详解】(1)由双曲线焦点为(0,6,与双曲线2少=1有相同渐近线,设该双曲线方程为 2、x2 2 =(2>0), y2 x2 即元2元=L,因此2+2元=62,解得1=12: y2 x2 所以所求双曲线方程为1224 1 (2)设经过点A(V5,-2)和点B(-25,1)的椭圆方程为mx2+y2=1,m>0,n>0,m≠n, 3m+4n=1 则12m+n=解得m=n= 5m=5 x2,y2 所以所求椭圆的标准方程为5+行 =1 (3)当抛物线焦点在x轴上时,设所求方程为y2=mx(m≠0),则(-5)2=m:(-3), 解得m=、 3,方程为少2=-2 25 3t: 当抛物线焦点在y轴上时,设所求方程为x2=(n≠0),则(-3)2=n(-5), 9 9 解得n= ,方程为×=, 所以所求抛物线的标准方程为2=-25x。 3x或r2-9 15.AC 2y=1 16.6436 6/22 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 x2 y2 x2 y2 【详解】出题忘可设双曲线c的方程为6号=入(久>0),即品员1. 所以c2=161+92=25,则c=5反,所以右焦点坐标为5万,0), 因为双曲线C的右焦点在直线y=x-10上,所以0=5V万-10,解得元=4. y=1. 所以双曲线C的方程为6436 x2 y2 故答案为:6436 1. y2 x2 17.832 1 【详解】设与双自线心号少=1省相同的清近线的双曲线方程为子-少-元。 将P2代入若-y=2行2=号e1-9=8 x2 y2 x2 故所求双曲线方程为4-少=-8,即令321. y2 x2 故答案为:832 =1 y2 x2 18.8-y=12)618 1 【详解】(1)由题意知,双曲线的焦点在x轴上,且半焦距C=3, x2 y 故设所求双曲线的标准方程为京存=1(a>0,6>0), 1A=V-3-4)+1P=52,AE=V3-4}'+1P=2, 所以2a=A-4F=52-=4W2,所以a=22, 所以b2=c2-a2=9-8=1, 故所求双曲线的标准方程为8y=1 £买=20)。 (2)设所求双曲线的方程为9-3 将点6N2.2w同代入述方程,霜BE.包- 9 7/22 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 x2 y2 所以元=-2所以93-2, y2 x2 故所求双曲线的方程为6181. 19.4 x2 y2 之=20. 【详解】设与双曲线48=1有共同渐近线的双曲线方程为48 “双线营号=2经过点4到=子9- y2 x2 “所求双曲线的方程为84山, y2 x2 设双曲线g41的虚半轴长为6,则6=2: 所以虚轴长2b=4, 故答案为:4 20.D 题型三根据abc齐次式求渐近线方程 21.B 22.ACD 23.C 24.B 25.C 27.D 28.D 29.C 30.B 题型四求双曲线离心率的值 31.B 32.B 33.B 34.V2+1 8/22 面学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 【详解】由双曲线定义可知‖PF1-PF作2a>0,所以∠PFE,=90°或∠PF,E=90°, 当∠PE,F=90°时,则有P5,HFEF2c,所以PREVIFRP+PFP=2V2c, a=(2+10a, 又因为1PR1-PRF2a,即2N2c-2c=2a所以c=2- 所以e=8=2+1:同理可得当∠PF5=90时,e=2+1 a 35.B 36.D 37.√2 【详解】由双曲线的对称性可知不妨设直线的表达式为y= 2x,即bx-ay=0 a 点A,B到直线I的距离分别为4,4,由题意可知A,B关于C的右焦点F(c,O)对称, bc-a×0 d+d,=2dpy=2a'从而dy= b2+a2 =a,得b=d 从而C的离心率为e=£.匠+_D0-2 a a a 38.D 39.V5+1 2 【详解】PF=P0+OF,PE=Po+OE, PFP=(PO+OF)POP+OFP+2PO.OF, PFP=(PO+OF)2PO+OF P2+2PO.OF. 则PFP+|PFP=21PoP+|O丽P+1OEP+2PO.(OE+OE), 其中OF+0E=0,所以2P0(OF+0F)=0,且o5H0Fl, 9/22 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 所以PEP+PEP=2OP+OE), 由题意得2PE=2c→PE=c,√21OP2c→OP√2c, 1PEP+c2=2W2c)+c2),整理得1P℉P=5c2,即1PF卡5c, 因为IPFHPEI,所以PEI-PE2a,即V5c-c=2a,即c(5-1)=2a, 则e=S2。 2W5+)25+)_2W5+)-5+1 a5-1(W5-10(N5+1)5-14 2 40.A 题型五求双曲线离心率的范围 41.(2,3) 【详解】设双曲线的焦距为2c,且c>0,则F(-C,0),F(c,0), 设点P(xo,%)且x>a>0,y%≠0, 直线PE的方程为yx十。+0,令=O:得C x0+c’x,>a: 所以O<yM<%,则M在线段PF上, PMPF 由M,是∠PFE的角平分线,在APF,E中M丽F, 10122 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 PM 1x0-0=0 由M,P,B三点共线,则ME0-(-Cc, 因为Fr1=c,则2-2P附=24. c 2c 而点P(x, 到右点的距离为PG-c+呢--e+[手--层后-2+G=风0, 所以ex0-a=2x→x(e-2)=a→, e-2>a,所以e-2 >1→e<3, 由x>0,则e-2>0,即e>2, 综上,离心率e的取值范围为(2,3). 42.A 43.4v5 【详解】设双曲线焦点F(-c,O),F(c,0),内切圆与PF,PF,FF,分别相切于点A,B,C, 不妨设P在双曲线右支,根据双曲线定义PFH PE=2a,由三角形内切圆切线长性质可得: PF-PFl=(PA+AEl)-(PBl+BF)=|EC-|EC=2a,又因为FC+FC=2c, 解得FC=c+a,FC=c-a,故aPFE的内心I的横坐标为a,即I(a,y)y,≠0), E斜率(= 5+1=0 本。瓜剑率6=产。,代入张+6=0,约去乃≠0得:。e+。。 通分化简分子得5a-0+a+0=6a-4e=0,即e= 2a, 山e=G+,代入e=0得: 9a2=a+b62=b=5=b_R5 a74a2, 双曲线渐近线斜率为人=5, 2 由两直线夹角正切公式: m0=点1=151=45 1+k,k41- 5 4 11/22 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 44.(1,3) 【详解】设双曲线C的焦距为2c,则F(-c,0),F(c,0). 分别记△AEE,和△BF5的内切圆为oO,⊙0,’其半径分别为,2:则π =4,所子=2 设⊙0与A,AE,FF切于点M,N,G, 4F-4F=AM+FMI-AN-INF=FG-FG=2a 又FG+EG=2c,所以lFG=c-a,FG=c+a. 即G点坐标为(a,0) 同理,⊙0与FE切于点G,即O,O,G三点共线,且OO1FE. 所以m20RG-0e-52=2.mc0,5G=0C.5 GF c-a c-a' GF,c-a tanL0,EC=2】 所以tanZO,FG 又∠0FA=∠0EG,∠O,EB=∠0,E,G, 所以∠0F02=∠0,FG+∠0,F,G=90°. 所以ean∠0FG-m∠0,rG=1,所以2m'∠O,RG=,m∠0rG= 2 2+ 所以an∠BFG=tan2∠O,E,G= =25 1- 2 2 即直线AB的斜率为2√2】 所2a3,即c8,同】 <9,所以<3, a 12122 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 所以C的离心率的取值范围是(1,3). 45.C 46. a 【详解】记c=Va-b,则C的离心率为9= a 2m2+1 V4m>5, 1 D的离心率为e2=1+ m2 3+ 由g%=1,则0<6< 3 又传)在c上,用衣衣1 11 即a2+b=4a2b2,即2a2-c2=4a2(a2-c2) 所以4a-2a£-2£=1+ 1 a2-c21-e2 1-e2’ 因为1-1,则21, 1 所以2<4解钓5<2a< 2 故C的长轴长的取值范围为 2 x2,y2 x2 y2 【详解】设椭圆C的方程为。+方=1a>b>0),双曲线c,的方程为亦京=m>0,n>0), 因为椭圆C与双曲线C2的公共焦点,所以a2-b2=m2+n2=c2, 13122 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 如图所示,连接A,FB,根据椭圆的对称性,可得四边形ABE为平行四边形, 因为∠AEB=3π ,可得∠54=子设=sh=1, 在△AEE中,由余弦定理得|FE=AE+|AE-2AFAE引cos∠EAE, 由椭圆的定义,可得s+t=2a, 可得4c2=g2+2-2s1c0s元=52+2-V2t=(6+}-2+V2)st=4a2-(2+2)m. 4 462 所以(2+2t=42-4c2=462,所以t=2+V2 又由双曲线的定义,可得1-s=2m, 可得4c2=s2+2-2stc0s元=S2+2-V2t=亿-}2+(2-V2)t=4m2+(2-2)s, 4 4n2 所以(2-2)r=4c2-4m2=4n2,所以t= 2-√2? 4b24n2 b2 n2 所以2+V22-V2,可得2+V22-V2,即a2-c2=(6+22c2-m) 可得g+0+2m-4+2Wc,所似号+8+22m-4+25, c2 因为42+3+22)m22c c2 E.+2②m-26+2网=2x22"-52+20,当且仅 c2 2 c2 当a=(N2+1)m时,等号成立, 所以v22+2≤4+25,即0≤2,所以C≥5 am-21 2 所以C与C,的离心率之积的最小值为2 B 48.AD 49.C 14122 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 50.C 题型六求共离心率的双曲线方程 51.05 x2 y2 =1 xy 【详解】设与双曲线26 1失离心来发线方把为后-若=>0变5名心>0。 国%双线C这点B8-小所以2-号。方号台 (舍去), 所以双改c的方为后长-总后苦1 x2 y2 故答案为:1051 52.C 53.回r-=l@242N5 【详解】(1)由题可得C:x- 原=10m>0y, 因为C的离心率为5,所以Vm2+1=V5,得m2=2, 所以c的方程为2-上- 2 (2)因为1过C的右顶点(山,0),不妨设A(1,0),B(:,片), 由C的方程可得其渐近线方程为y=±V2x,且A,B均在C的右支上, 可得k>√2或k<-V2,即k2>2, [y=k(x-1) 联立方程x-上1,消去y得 2 (2-k2)x2+2k2x-2-k2=01 15122 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 2k2 则x+1= 二2号可得A=+k-小4+足 k2+2 k2-21 以线段 A 22半径为182+ B为直径的圆的圆心横坐标为5+1.2 2k2-2 k22V1+k2 由题意知-2-2,整理得k-42-4=0 解得2=2+22或k2=2-2V2(舍去), 所以k的值为2+2V2 54.C x" 55.(1)4-y=l(2)3x+4y-5=0 【详解】(1)~双曲线过点(2,0),:所求双曲线的焦点在x轴上, y2 x2 又所求双曲线离心率与双曲线6416 1离心率相同, :可设其方程为: 之=2>0). 6416 将(2,0)代入双曲线方程得:1=16,则所求双曲线标准方程为:4 y2=1. (2)方法一:由题意知:所求直线的斜率存在, 可设其方程为:y+1=k(x-3),即y=x-3k-1, y=k-3k-1 由年y产1得(0-49r+(6联+0x-36-2-8=0 8k(3k+1) 设M(,y)N(x,乃2)x+名= 1-4k2 又4g-)为中点,兰=然想-3,解得:=3 2 1-4k2 4 当k=-3, :所求直线N的方程为:yx+,即3x+40 方法二:设M(,),N(,), 16122 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 生-= 均在双曲线上, .M,N 4 两式作差得: s+-=0y+)0y-), 4 直线N的斜案k=业=与+5 x1-x24y+y2 又(6-)为N中点:+6=6:男+=-2,= 4, 经检验:该直线MN存在, :所求直线y的方程为:+1=x-),即3x+4y-5-0 x 56,(1)C的方程为3-y=l,c,的方程为2=2y 证明:设P(,)不妨设O4为渐近线y一3xOB为渐近线yY x,直线 ,的方程为 y-yo=- 3(x-), -x 联立方程 所以。 y-%=- 3 同理可得B 由于直线O1的斜率k= 3,因此∠A0=30:所以∠A0B=2∠A0r=60, 所以平行四边形P4OB的面积为S=1O4,sin4乙OB= 5-3% 6 因为点p在双曲线C上,所以等-6=山,即后-3城=3 所以平行四边形PAOB的面积为2: 16√6 3)9 17/22 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 【详解】(1)设双曲线的半焦距为c,则c2=a2+1, 252 又因为宽心率为25,所以三-25.代入得2等=+1,解得。=5 3 a 3 x2 所以双曲线C的方程为3少=1, 因为抛物线C2焦点到准线的距离为1,所以p=1, 所以抛物线C的方程为x2=2y. (2)略 (3)设P(x%,C(,),D(x,2), 1 因为函数y=2t的导数为y=x,所以直线pC的方程为y-片=x(k-), 由于P(x)在直线PC上,则%-乃=(-)=-24,%+乃=x, 同理+=x,所以C(x,乃),D(,)均满足方程+y=xx, 所以直线CD的方程为xx=y+%, xox=y+yo 联立方程2=2y,得2-2x,x+2,=0:所以x+=2x,x=2' 则CDl=V1+k-x=+V4-8%, x6-2 又因为到直线。n的距离d= CD V1+x爱 所以PCD面积T-lc0d=-2y小4c--K-2%j月, 因为5-2%=好-2%+3=骨 9 ,16V6 所以aPCD面积最小值为g 18122 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 57.@c:f-苦=1er--威-引c-e35 [2a=2 【详解】(1)由已知=5,所以, a=1c=5’b2=c2-a2、 所以双曲线标准方程是- 41 (②双线-号-1的新近线为y=2r·焦点为F华标为5,0:设宜线AB方程为y=-5: (-2<k<2),设A(x,h且x2), 消去得 y=k(x-/5) y(4-k2)x2+2V5k2x-(5k2+4)=0 2V5k2 5k2+4 +x一4,=-4 直线0AOB(O为坐标尿点)的倾斜角分别为2,B:即ana=是,amB= X1’ X, 2 ,a+B=π+arctan 5,.tan(a+B)=2 2 59 X+2 又tan(a+B) tana+tanE=五=y+x业 -mam分应2g-化-5)+红s-5 xx2 xx2-k2(x-V5)(x2-V5) K2xx2-5(x+x】 1-2)x3+5k2x+x)-52, k10k2+810k2 k2-4k2-4 2 -44一5:5化简 0-k3).5k2+410k4 21k2-20k+4=0 2 2 解得k=3或k= 7 19122 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 直线,的方程为y=号引-5)或y引-5): 3)设MK,则%=55=54 224”。=k(x。-5=45, 直线ON方程为y=受。 PFL:则直线pp的方程为y=-。 - √5x y=- xo+kyo 由 ,解得 y=业x y= 5,即 5x,5) xo+kyo xo+koxo+ko 25k2 5k2+4 由(2)知+6=-4,6=-4, 4B=+2=+k2.)2-4x2 =V1+k2 20k44(5k2+4)8(k2+1) Vk2-4)2 k2-4 4-k2’ 20k2 1+K2 k2-4 1+k2V5,F1 5k2,4V5R24V51+k2 xo+kyo k2-4k2-45Vk2 所5a-hP9-16 (1+k2)3 Vk2(4-k2)2’ 设4=k2+1,则4∈1,5): (0+k2)3n3 3 1 y4-u-X5--1r+35-251,3的25, u'u u 1 y=-25r+35-11t+1,令f)=-2503+35f-1l1+1, 则0=-75+7w-1=--W05-1:自0=0e兮网=号 m=常-的w, 20122 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 所以(SpB)nn= 16√5135 5×V25 =35 x2 y2 (2)证明:联立 24=1 可 x=my+1 可得2m-r+4-2=0设E,)F6) 则2m-120'A-2m-8≥0则+为=2=2m·直线4松的方程为 47m 2 y=-26x-2+2. 七-2 令=1”得w当+2 x-2 线的方想为安-22, 令-1”得2二当+2 x3-2 因为w+w-2当+2+2-当+2=2m+(2m+100+2)小上4+4 七-2 七32-2 (my-1)(my2-1) -2m 2 +(2m+1) 4m) -4 、2m2-1 、2m2-1 -+4 2 4m m 2m2-1 厂m 2m2-/+1 -4(4m2-1) =2m1+4=4+4=0, 4m2-1 2m2-1 所以yM+yw=0, 所以BM HBNI, 即B是MN的中点. 21122 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 B e=c=5 a =1 【详解】(1)由题知Ss=2 2cx2=2√6 a2+b2=c2 a=√2 解得b=2 c=√6 x2 y2 所以双曲线c的标准方程为241. (2)略。 59.AD 60.D 22122 专题04 等轴双曲线·渐近线·离心率六大典型问题 题型一 等轴双曲线 题型二 求共渐近线的双曲线方程 题型三 根据a b c齐次式求渐近线方程 题型四 求双曲线离心率的值 题型五 求双曲线离心率的范围 题型六 求共离心率的双曲线方程 题型一 等轴双曲线 1.已知抛物线焦点为F,设P是焦点为的等轴双曲线下支上一点,过P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,B为切点,则的最小值为(    ). A.5 B.2 C.3 D.6 【答案】D 【分析】由题可得双曲线的方程为,设,,则切点弦方程为,联立抛物线与抛物线的切点弦方程,由韦达定理可得,继而可得,由可得,结合抛物线的定理可得,利用二次函数的单调性求解最小值即可. 【详解】等轴双曲线中,所以, 所以双曲线的方程为,即, 设,, 则切点弦的方程为,即, ,可得, 所以, 又,, 所以, 又因为点在双曲线上, 所以,即, 所以, , 二次函数的对称轴为,当时单调递减, 所以在上单调递减, 所以当时,取得最小值为6. 2.已知焦点在轴的等轴双曲线的焦距为4. (1)求的标准方程; (2)设在的左支上任意一点处的切线为,右焦点关于的对称点为,证明:直线过定点,并求出该定点坐标: (3)设(2)中求得的定点为,求面积的最大值. 【答案】(1) (2)定点,证明过程如下: 设点,则双曲线C在点P处的切线方程为, 已知双曲线右焦点,设点,则线段的中点在切线上,且, 所以有,即, 又因为中点在切线上,所以,化简得, 因为在双曲线C上,所以,代入式化简得, 因为,所以,则,所以点; 则直线斜率, 根据点点斜式方程可得直线的方程为, 则直线过定点. (3) 【分析】(1)根据双曲线性质代入计算即可; (2)由垂直+中点在切线求Q坐标,整理PQ方程,令不含参部分为0,得到; (3)MF定长为4,面积转化为,代入Q坐标换元,二次函数顶点取最大值. 【详解】(1)设等轴双曲线C的标准方程为,因为双曲线焦距为4,所以,则, 在双曲线中有,又因为等 轴双曲线中,所以代入得, 所以双曲线C标准方程为. (2)略 (3)由题,,设点,则, 由(2)可知,,则,因为, 令,因为,所以,代入得 , 则当时,面积最大值为    3.(多选)已知圆锥曲线的两个焦点为为上不与共线的点,则下列说法正确的有(    ) A.若是椭圆,则实数的取值范围是 B.若是双曲线,则两点在轴上 C.若,则周长为8 D.若,则的实轴和虚轴长度相等 【答案】BCD 【分析】根据椭圆的定义可判断AC;根据双曲线的定义和性质可判断BD. 【详解】对于A,若是椭圆,则,所以实数的取值范围是, 故A错误; 对于B,若是双曲线,则,则两点在轴上,故B正确; 对于C,若,则曲线是两点在轴上的椭圆, 且,所以,, 则周长为,故C正确; 对于D,若,则曲线是两点在轴上的双曲线, 且,即,,则的实轴和虚轴长度相等,故D正确. 4.已知等轴双曲线的对称轴为坐标轴,右焦点为,则双曲线的方程为______. 【答案】 【分析】设所求双曲线的方程为,根据该双曲线的焦点坐标求出的值,即可得出所求双曲线的标准方程. 【详解】由于所求等轴双曲线的焦点在轴上, 可设所求双曲线的方程为, 则,解得, 因此,所求等轴双曲线的方程为. 故答案为:. 5.(多选)设双曲线的左、右焦点分别为.过的直线与的两条渐近线都相交,交点分别为为的中点,为坐标原点.则(    ) A.是直角三角形 B.是等腰直角三角形 C. D.点到直线的距离为 【答案】ABD 【分析】由双曲线先得渐近线倾角与为直角,判定选项A正确,再利用中位线性质推出角度相等,证得为等腰直角三角形,判定选项B正确,接着结合线段长度列式计算并与已知值比对,得出选项C错误,最后在中用正弦定理求出角的正切值得到直线斜率,写出直线方程后用点到直线距离公式算出距离,验证选项D正确. 【详解】如图: 由于,则渐近线方程,A正确; 如图,连接,由题可知为的中位线,则且, 所以,于是为等腰直角三角形,B正确; 由,则 , 则,,则C错误; 在中,由正弦定理:, 则,于是. 因为为中点,所以直线的斜率为,过. 所以直线的方程为 , 点到直线的距离为,D正确. 6.等轴双曲线经过点. (1)求双曲线的方程; (2)已知圆心在 轴的圆经过原点,且与双曲线相交于四点(按照顺时针方向),求证:直线与圆相切. 【答案】(1) (2)证明:由于双曲线和圆均关于 轴对称,不妨设,则,如图: 设圆心在 轴上的圆的方程为(,因圆经过原点,代入满足方程), 化简得, 将双曲线方程代入圆的方程,消去,得, 整理得,则,故. 直线的方程为,即, 所以原点到直线的距离为. 因为双曲线方程为,所以, 所以, , 分别代入式中,得,所以直线与圆相切,得证. 【分析】(1)首先理解等轴双曲线的定义,将点的坐标代入即可求解;(2)根据对称性,设出四点的坐标,由圆心在 轴的圆经过原点可设出圆的方程,联立双曲线方程消元后根据韦达定理可得到纵坐标之间的关系,根据原点到直线的距离即可得证. 【详解】(1)等轴双曲线满足,因此双曲线的方程可写为, 因为双曲线经过点,所以, 即,化简得解得, 因此,双曲线的方程为. (2)略 7.若等轴双曲线的焦点到渐近线的距离为,且上一点到它的一个焦点的距离为,则到另一个焦点的距离为(    ) A. B. C.或 D. 【答案】B 【分析】应用点到直线距离计算,再结合双曲线定义及焦半径最小值计算求解. 【详解】设左焦点,又因为双曲线为等轴双曲线,所以,所以渐近线方程为, 因为焦点到渐近线为,所以,又因为,所以, 又因为,所以在双曲线的左支, 又因为,所以或, 又,故舍去, 所以. 故选:B. 8.(多选)已知双曲线,则下列说法正确的是(   ) A. B.若C为等轴双曲线,则 C.若为C的一条渐近线,则 D.若C的焦点到渐近线的距离为2,则 【答案】ABD 【分析】根据双曲线的标准方程判断A;根据判断B;根据双曲线的渐近线方程判断C;根据焦点到渐近线的距离为判断D. 【详解】A选项,由题意可知,,则,故A正确; B选项,若C为等轴双曲线,则,则,得,故B正确; C选项,双曲线的渐近线方程为,则,得,故C错误; D选项,双曲线的焦点到渐近线的距离为,得,故D正确. 故选:ABD 9.已知等轴双曲线的中心在原点,它的一个焦点为,则双曲线的方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】依题意设双曲线方程为,根据焦点坐标求出,即可得解. 【详解】依题意设双曲线方程为, 则,解得, 所以双曲线方程为,即. 故选:B 10.已知双曲线为等轴双曲线,虚轴长为4. (1)求的标准方程; (2)斜率为的直线过点,且直线与的两支分别交于点,. (i)求的取值范围; (ii)若是点关于轴的对称点,证明:直线过定点. 【答案】(1). (2)(ii)证明见解析 【分析】根据题意可得且,解出,即可得到的标准方程; 设直线,,,联立直线方程与双曲线方程,由且,即可求出的取值范围; (ii)设,令,将的值代入即可求出,从而可知直线过定点,从而得证. 【详解】(1)根据题意可得且,解出, 故标准方程为:; (2)设直线,,, 由,消去可得,, 则,,, (i)因为直线与双曲线交于两支,所以且,即, 解得:; (ii)设, 当时,令, , 即直线过定点; 当时,直线也过定点. 综上所述,直线过定点. 题型二 求共渐近线的双曲线方程 11.已知焦点在x轴上的双曲线M与双曲线N:有共同的渐近线,且点在双曲线M上,则双曲线M的方程为____________. 【答案】 【详解】依题意,设双曲线M的方程为, 将点代入得,解得, 所以双曲线M的方程为. 12.已知双曲线与有相同的渐近线,则数对可以为_____. 【答案】(答案不唯一) 【详解】可知双曲线的渐近线为, 可知双曲线的渐近线为, 当渐近线相同时,可得或,即, 所以数对可以为. 13.与双曲线有相同渐近线,且经过点的双曲线的方程是_________. 【答案】 【分析】设双曲线方程为,将点坐标代入求值即可. 【详解】设双曲线方程为, 将点代入得,得, 故双曲线方程为. 故答案为: 14.求符合条件的方程 (1)求焦点为,且与双曲线有相同渐近线的双曲线标准方程. (2)求经过点和点的椭圆的标准方程 (3)求经过点的抛物线的标准方程 【答案】(1); (2); (3)或. 【分析】(1)设双曲线方程为,再利用焦点坐标求出即可. (2)设椭圆方程为,利用给定点求出即可. (3)按抛物线焦点在轴、轴分别设出方程,再利用待定系数法求解即得. 【详解】(1)由双曲线焦点为,与双曲线有相同渐近线,设该双曲线方程为, 即,因此,解得, 所以所求双曲线方程为. (2)设经过点和点的椭圆方程为, 则,解得, 所以所求椭圆的标准方程为. (3)当抛物线焦点在轴上时,设所求方程为,则, 解得,方程为; 当抛物线焦点在轴上时,设所求方程为,则, 解得,方程为, 所以所求抛物线的标准方程为或. 15.(多选)已知双曲线与双曲线:有共同的渐近线,双曲线的两个焦点分别为,,点为上的一点,且,则双曲线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】AC 【分析】由双曲线的定义求出,再根据双曲线共渐近线设出双曲线的方程,分焦点在轴上与在轴上两种情况进行分类讨论即可. 【详解】由题可知,解得. 当焦点在轴上时,可设双曲线的方程为, 则,此时双曲线方程为; 当焦点在轴上时,可设双曲线的方程为, 则,此时双曲线方程为. 故选:AC. 16.若双曲线与双曲线有相同的渐近线,且双曲线的右焦点在直线上,则双曲线的标准方程为______. 【答案】 【分析】根据有相同渐近线设出双曲线方程,结合已知条件求出交点坐标,即可求出双曲线方程. 【详解】由题意可设双曲线的方程为(),即, 所以,则,所以右焦点坐标为. 因为双曲线的右焦点在直线上,所以,解得. 所以双曲线的方程为. 故答案为:. 17.已知双曲线过点,且与双曲线有相同的渐近线,则双曲线的标准方程为___________. 【答案】 【分析】设所求双曲线方程为,将代入可得,从而求出双曲线方程. 【详解】设与双曲线有相同的渐近线的双曲线方程为, 将代入得, 故所求双曲线方程为,即. 故答案为: 18.回答下面两个问题 (1)求焦点为,,且过点的双曲线的标准方程; (2)求与双曲线有相同的渐近线,且过点的双曲线的标准方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)首先求和,再根据双曲线的定义,即可求解; (2)首先设双曲线方程为,再代入点,即可求解. 【详解】(1)由题意知,双曲线的焦点在轴上,且半焦距, 故设所求双曲线的标准方程为,         ,,         所以,所以,         所以, 故所求双曲线的标准方程为. (2)设所求双曲线的方程为,         将点代入上述方程,得,         所以,所以,             故所求双曲线的方程为. 19.与双曲线有共同渐近线,且经过点的双曲线的虚轴长为___________. 【答案】4 【分析】设所求双曲线的方程为,将点的坐标代入该双曲线的方程,求出的值,可得出所求双曲线的标准方程,结合虚轴长的定义求结论. 【详解】设与双曲线有共同渐近线的双曲线方程为. ∵双曲线经过点,∴, ∴所求双曲线的方程为, 设双曲线的虚半轴长为,则, 所以虚轴长. 故答案为: 20.已知焦点在 轴上的双曲线 与双曲线 有共同的渐近线,且点 在双曲线 上,则双曲线 的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据共渐近线方程可设双曲线的方程为,代入点坐标,解出即可. 【详解】设双曲线的方程为, 将点代入得,得, 所以双曲线的方程为. 故选:D. 题型三 根据a b c齐次式求渐近线方程 21.已知双曲线的离心率小于2,其左、右焦点分别为,,点是双曲线右支上一点,若,且焦点三角形的最大内角与最小内角之和为,则双曲线的渐近线方程为(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据双曲线定义求的长度,根据题意结合离心率的条件可得,利用余弦定理结合求出的值,进而得到渐近线方程. 【详解】因为点是双曲线右支上一点,, 则,即, 可知三边长为,,, 又因为双曲线离心率,得,即, 可知焦点三角形的最大内角与最小内角之和为, 则, 由余弦定理可得, 即,整理可得, 即,可得,即, 双曲线的渐近线方程为. 22.(多选)已知双曲线:的左焦点为,右顶点为,其右支上有一点位于第一象限,,,,则(     ) A.点的坐标可表示为 B. C.的渐近线方程为 D.点到的右焦点的距离与之差为 【答案】ACD 【分析】根据求出的关系,根据题意求出直线的方程,利用,求出的坐标.将的坐标代入双曲线方程求解选项B.根据的关系以及双曲线方程求出,进而得到双曲线的渐近线方程.根据双曲线的定义求解选项D. 【详解】双曲线中,右顶点,左焦点. 因为,所以. 结合双曲线关系,得. 选项A.由,顶点在,在第一象限, 可得直线斜率,直线方程为. 设,结合, 所以. 因在右支,则,得,即,,故,正确. 选项B.将代入双曲线方程, 化简得,错误. 选项C.将代入,得, 解得(,舍去负根),则,. 渐近线方程为,正确. 选项D.设右焦点为,由双曲线定义,,则,正确. 23.双曲线和有相同的渐近线,离心率分别为和,若,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】若双曲线和的焦点在同一坐标轴上,则离心率相等,不合题意, 不妨设双曲线,,,,,, 则对于,其半焦距为,实半轴为,则; 对于,其半焦距为,实半轴为,则, 所以,又,所以,所以,所以. 24.设为原点,,为双曲线C:(,)的两个焦点,点在上且满足,,则该双曲线的渐近线方程为(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据给定条件,利用数量积的运算律及双曲线定义列式求解. 【详解】令双曲线C:的半焦距为,由点在上且满足,, 得,则, 即,消元解得, 由双曲线定义得,则, 即,整理得,即,解得, 所以该双曲线的渐近线方程为,即. 25.已知双曲线:(,)的离心率为,则(    ) A. B.1 C.2 D. 【答案】C 【分析】利用离心率的定义可求出. 【详解】由的离心率为,可得,解得. 26.已知双曲线(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1和F2,右顶点为A,过点A作斜率为的直线l,点M在直线l上,若∠MF1F2=120°,△MF1F2为等腰三角形,则双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】首先写出直线的方程,然后根据平面几何知识求出点,最后把点的坐标代入直线的方程,进而求得的关系即可求解. 【详解】双曲线左焦点,右焦点,右顶点,, 直线的方程为, 因为为等腰三角形, 为钝角, 因此等腰三角形中只能是, 直线的倾斜角为,斜率为, 设,,, 即,在直线上,代入直线方程, 整理得 . . 所以双曲线的渐近线方程为. 27.若双曲线虚轴的一端点与两顶点构成直角三角形,则C的渐近线方程为() A. B. C. D. 【答案】D 【详解】双曲线的顶点为,虚轴的一个端点为 由题意,这三点构成直角三角形,且直角顶点只能是. 则,即,整理得,即 双曲线的渐近线方程为,代入,得渐近线方程为. 28.已知双曲线:(,)的左、右焦点分别为,,过的直线交的右支于,两点,若,且,则的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】首先根据双曲线定义求出的长度,结合已知的,先在中利用余弦定理求出的长,然后在中利用余弦定理建立与的等量关系,最后借助双曲线中的关系求出的值,即可得到渐近线方程. 【详解】∵ 点在双曲线的右支上,根据双曲线的定义,可得. 又∵ ,∴ 代入得. 设,∵ 点也在双曲线的右支上,同理可得. ∵ 直线过且与双曲线右支交于两点,故在线段上, ∴ ,即,为等腰三角形. 在中,由余弦定理得: , 将,,代入上式: , 整理得, ∵ ,,∴ 解得,即,. 在中,再次应用余弦定理: , 其中,代入已知值: , 计算得, 化简得. 又∵ 双曲线满足,代入得, 整理得,即. ∵ 双曲线的渐近线方程为,代入得:, 整理为标准直线方程形式得,故选D. 29.已知双曲线(,)的左、右焦点分别为,,点P在C的右支上,且,若的中点在C的第一、三象限内的渐近线上,则C的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】设的中点为M,设,结合双曲线定义与正弦定理计算可得,再利用余弦定理可列出与、、有关齐次等式,即可得其渐近线方程. 【详解】设的中点为M,又O是的中点,则,则, 设,则, 在中,由正弦定理得, 则,得, 在中,由余弦定理得, 则,即, 结合,整理得, 所以C的渐近线方程为. 30.已知双曲线的左顶点为,过的直线与的右支交于点,若线段的中点在圆上,且,则双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】设线段的中点为,双曲线的右顶点为,连接,则可得,然后在中利用余弦定理求得,则,从而可表示出,代入双曲线方程化简可求出渐近线方程. 【详解】设线段的中点为,双曲线的右顶点为,左右焦点为,连接, 因为线段的中点在圆上,所以, 所以≌,所以, 因为,所以, 在中,由余弦定理得, 因为,所以, 所以,过作轴于,则, 所以, 所以,得,即, 所以双曲线的渐近线方程为; 故选:B 题型四 求双曲线离心率的值 31.已知双曲线的一条渐近线的斜率为,则双曲线的离心率为( ) A.2 B. C. D.3 【答案】B 【分析】首先利用双曲线渐近线的方程得到,然后利用离心率公式求解离心率即可. 【详解】根据双曲线渐近线的方程满足,所以. 所以双曲线的离心率为 32.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,以为直径的圆与双曲线的一条渐近线交于点,若,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】先根据条件得到圆的方程以及渐近线方程,联立求出点的坐标,根据勾股定理和,建立关于的方程,进而求出离心率. 【详解】如图所示,以为直径的圆的方程为(其中), 不妨设圆和渐近线的交点在第一象限, 联立,解得. 由直径所对圆周角为直角,可知,故是直角三角形. 由,可得, 即, 整理得, 所以,解得.    33.已知椭圆和双曲线有公共焦点,左、右焦点分别为,,设两曲线在第一象限的交点为M,、的离心率分别为、,当时,不可能等于(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据椭圆和双曲线的定义,明确、的关系,再结合的取值范围和“对勾函数”的单调性求的取值范围. 【详解】由题意,, 根据椭圆的定义,; 根据双曲线的定义,. 所以, 所以,且. 所以. 设,, 则. 因为函数在上单调递增,所以. 所以. 所以不可能等于. 34.已知点分别是双曲线的两个焦点,P为该双曲线上一点,若为等腰直角三角形,则该双曲线的离心率为____________. 【答案】 【分析】结合双曲线定义可得或,然后由离心率公式求解即可. 【详解】由双曲线定义可知,所以或, 当时,则有,所以, 又因为,即,所以, 所以;同理可得当时,. 35.已知双曲线的两条渐近线分别为,记上的动点到,的距离分别为,若,则双曲线的离心率为(    ) A. B. C.2 D.3 【答案】B 【分析】设,求出两条渐近线方程,根据点到直线的距离公式求出点P到,的距离之积,再根据点P到,的距离之积为,化简整理即可求出答案. 【详解】两条渐近线方程为:,设, 则点P到,的距离之积为,即, 所以. 36.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. 【答案】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. 37.已知直线l是双曲线的一条渐近线,过C的右焦点且垂直于x轴的直线与C交于A,B两点,设点A,B到直线l的距离分别为,,且,则C的离心率为________. 【答案】 【分析】利用双曲线的对称性转化成焦点到渐近线的距离求解即可. 【详解】由双曲线的对称性可知不妨设直线l的表达式为,即, 点A,B到直线l的距离分别为,,由题意可知A,B关于C的右焦点对称, ,从而,得 从而C的离心率为. 38.我们知道,对勾函数的图象实际上是双曲线,它是由标准双曲线经过变换得到,它满足双曲线的基本性质.则函数的图象对应的双曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】分析可知函数有两条渐近线,,设渐近线的夹角为,可得,,进而可求离心率. 【详解】由题意可知:函数有两条渐近线,, 设渐近线的夹角为,,直线的倾斜角为, 则,,可得, 则,整理可得,解得或(舍去), 即,所以所求双曲线的离心率为. 39.双曲线:的左、右焦点分别为,,为坐标原点,点是上一点.若,则的离心率为_____________. 【答案】 【分析】由三角形中线长定理求出点到两焦点的距离与半焦距的关系,进而代入双曲线定义得出与的比例,即可求得离心率. 【详解】,, , , 则, 其中,所以,且, 所以, 由题意得,, ,整理得,即, 因为,所以,即,即, 则.    40.已知双曲线的一条渐近线方程为,则的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】双曲线的渐近线方程为, 而双曲线的一条渐近线方程为,则, 所以双曲线的离心率为. 题型五 求双曲线离心率的范围 41.已知双曲线的左、右焦点分别为,,在的右支上存在异于顶点的一点,使交轴于点,若为的角平分线,则的离心率的取值范围为____. 【答案】 【分析】设点且,,从而有直线为,根据三角形角平分线的性质有,且,,得即可求范围. 【详解】设双曲线的焦距为,且,则,, 设点且,, 直线的方程为,令,得,, 所以,则在线段上, 由是的角平分线,在中, 由三点共线,则, 因为,则, 而点到右焦点的距离为, 所以,所以, 由,则,即, 综上,离心率的取值范围为. 42.已知双曲线C:,在双曲线C左支上任取两个不同的点,,都有,则双曲线C的离心率e的最大值为(    ) A. B.3 C. D.2 【答案】A 【分析】由向量的数量积确定,进而得到渐近线的倾斜角不大于,即可求解. 【详解】任取双曲线C左支上两个不同的点都有, . 即, 即对左支上任取两个不同的点, 所以渐近线的倾斜角不大于,即 所以双曲线C的离心率. 即双曲线的离心率的最大值为. 43.已知双曲线的左、右焦点为,,为双曲线上一点,的内心为,直线,的斜率分别为,,且,则该双曲线的渐近线夹角的正切值为________. 【答案】 【分析】首先利用三角形内心的性质,得到内心到轴的距离等于内切圆半径,然后利用双曲线的定义结合切线长定理可得的横坐标为定值,写出焦点、的坐标,根据斜率公式表示出和,结合建立方程,推导的关系,得出双曲线渐近线斜率为,最后利用两直线夹角的正切公式计算渐近线夹角的正切值. 【详解】设双曲线焦点,内切圆与分别相切于点, 不妨设在双曲线右支,根据双曲线定义, 由三角形内切圆切线长性质可得: ,又因为, 解得,故的内心的横坐标为,即, 斜率,斜率,代入,约去得: , 通分化简分子得,即, 由,代入得: , 双曲线渐近线斜率为, 由两直线夹角正切公式: . 44.已知双曲线C:(,)的左、右焦点分别为,,过点的直线与的右支交于,两点,内切圆的面积是内切圆的面积的4倍,则的离心率的取值范围是__________. 【答案】 【分析】分别记和的内切圆为,其半径分别为,则;由双曲线的定义及切线的性质,可得和的内切圆圆心的连线与垂直,且,从而求得,由二倍角的正切公式可求得,即直线的斜率,与渐近线斜率比较,并结合,求得关系式,进而得到离心率的取值范围. 【详解】设双曲线的焦距为,则. 分别记和的内切圆为,其半径分别为,则,所以. 设与切于点, 则 又,所以. 即点坐标为, 同理,与切于点,即三点共线,且. 所以, 所以. 又 所以, 所以,所以,. 所以, 即直线的斜率为. 所以,即,即,所以, 所以的离心率的取值范围是. 45.已知圆与双曲线,若在双曲线上存在一点,使得过点能作圆的两条切线,切点为,且,则双曲线的离心率的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据切线求得,根据双曲线的性质可得的不等式,从而得出的不等式,结合离心率公式求解即可. 【详解】如图: ,又,所以, 而是圆切线,则, 在中,,因此有, 从而, 而,所以, 在双曲线上,因此,所以, ∴,从而,所以, ∴双曲线的离心率. 46.已知椭圆:()与双曲线:的离心率之积为1,若点在上,则的长轴长的取值范围是______. 【答案】 【分析】先根据椭圆和双曲线的离心率的定义,及题意得到椭圆离心率的范围,再将点代入椭圆的方程上,结合及椭圆的离心率即可求解. 【详解】记,则C的离心率为, D的离心率为, 由,则, 又点在C上,得, 即,即, 所以, 因为,则, 所以,解得, 故C的长轴长的取值范围为. 47.如图,、是椭圆与双曲线的公共焦点,点、是椭圆与双曲线的两个交点,其中在第一象限,在第三象限.若,则与的离心率之积的最小值为___________. 【答案】/ 【分析】连接,由椭圆的对称性,得到为平行四边形,且,设,在中,利用余弦定理,分别求得和,列出关系式,化简得到,结合基本不等式和离心率的定义,即可求解. 【详解】设椭圆的方程为,双曲线的方程为, 因为椭圆与双曲线的公共焦点,所以, 如图所示,连接,根据椭圆的对称性,可得四边形为平行四边形, 因为,可得,设, 在中,由余弦定理得, 由椭圆的定义,可得, 可得, 所以,所以, 又由双曲线的定义,可得, 可得, 所以,所以, 所以,可得,即, 可得,所以, 因为,当且仅当时,等号成立, 所以,即,所以, 所以与的离心率之积的最小值为. 48.(多选)已知,分别是双曲线的左、右焦点,过右焦点的直线交的右支于两点,的内切圆圆心为,且该圆与轴相切于点,则下列说法正确的是(   ) A.点到轴的距离为 B.若,则的渐近线方程为 C.若,且轴恰好和的内切圆相切,则的离心率为 D.若的周长为,则的离心率的取值范围是 【答案】AD 【分析】对A根据圆的切线长相等及双曲线的定义可得;对B由A选项解析及条件得,再由双曲线的性质可得,进而可得渐近线方程;对C由垂直解得,,再由等面积法得内切圆半径,再结合A选项结果可得离心率;对D根据双曲线的定义可得焦点三角形的周长,进而可得,再由焦点弦的性质可得离心率的范围. 【详解】对于A项,设点的横坐标为,的焦距为,作,, 垂足分别为点,连接,则, 所以,, , 又,所以,即, 所以,即,所以点到轴的距离为,故A项正确. 对于B项,由A项知,.又, 所以,所以,所以,所以, 则,所以C的渐近线方程为,故B项错误. 对于C项,因为,,所以, 解得,, 所以内切圆半径, 由A项知,即,则, 即,解得或(舍),所以C的离心率为,故C项错误. 对D项,由双曲线的定义可得,, 两式相加可得, 则的周长为,即, 又因为,所以,解得,所以,故D项正确. 49.已知为双曲线上一动点,若存在点到轴、轴的距离之比为,则双曲线的离心率范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】本题可先根据点到轴,轴的距离之比为得到点横纵坐标的关系,再结合双曲线方程,通过分析得到离心率的取值范围. 【详解】设点,因为点到轴,轴的距离之比为,所以,即. 因为点为双曲线上一动点,将代入双曲线方程可得:,即, 通分可得:,即,因为,所以,即; ,所以,离心率, 因为,故,则,所以,因此,双曲线的离心率范围为. 50.已知椭圆与双曲线有相同的左、右焦点,若点是与在第一象限内的交点,且,设与的离心率分别为,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据椭圆和双曲线定义,可得,进而可得,化简可得,所以,令,换元后可得,根据函数单调性,即可求得其最值. 【详解】设椭圆与双曲线的焦距为,即, 由椭圆与双曲线的定义可得可得,, 因为,所以,则,即,故, 又,,则, 所以, 令,则, 设函数, 则, 因为,所以, 所以函数在上为增函数,所以, 则,故的取值范围是. 题型六 求共离心率的双曲线方程 51.已知双曲线过点,且与双曲线有相同的离心率,则双曲线的标准方程为______. 【答案】 【分析】与双曲线共离心率的双曲线方程可设为或,代入点的坐标求解. 【详解】设与双曲线共离心率的双曲线方程为或, 因为双曲线过点,所以,(舍去), 所以双曲线的方程为,即. 故答案为:. 52.已知双曲线的离心率为,则该双曲线的渐近线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由离心率,求出,可得渐近线方程. 【详解】由题知,,解得, 又双曲线的焦点在轴上,所以该双曲线的渐近线方程为. 故选:C. 53.如果一双曲线的实轴及虚轴分别为另一双曲线的虚轴及实轴,则这两双曲线互为“共轭双曲线”.已知双曲线的共轭双曲线的离心率为. (1)求的方程; (2)若直线与的右支交于两点,且以线段为直径的圆与轴相切,求的值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据题意结合双曲线离心率分析求解即可; (2)根据题意结合渐近线可知:或,联立方程,根据圆的性质结合韦达定理和弦长公式列式求解. 【详解】(1)由题可得, 因为的离心率为,所以,得, 所以的方程为. (2)因为过的右顶点,不妨设, 由的方程可得其渐近线方程为,且均在的右支上, 可得或,即, 联立方程,消去y得, 则,可得, 以线段为直径的圆的圆心横坐标为,半径为, 由题意知,整理得, 解得或(舍去), 所以的值为. 54.与双曲线有相同离心率和相同渐近线的双曲线方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】分别求出双曲线的离心率和渐近线方程,然后逐项求解即可判断. 【详解】双曲线中,,,,渐近线, 对于A:,,,,渐近线,故A错误; 对于B :,,,,渐近线,故B错误; 对于C :,,,,渐近线,故C正确; 对于D:,,,,渐近线,故D错误.   故选:C. 55.(1)求过点,与双曲线离心率相等的双曲线的标准方程. (2)已知双曲线,求过点且被点平分的弦所在直线的方程. 【答案】(1);(2). 【分析】(1)根据双曲线所过点和两双曲线离心率相同可设所求方程为,代入点即可整理求得结果; (2)方法一:设所求直线为,与双曲线方程联立可得,结合中点坐标可构造方程求得的值,由此可得直线方程; 方法二:利用点差法可求得直线斜率,由此可得直线方程. 【详解】(1)双曲线过点,所求双曲线的焦点在轴上, 又所求双曲线离心率与双曲线离心率相同, 可设其方程为:, 将代入双曲线方程得:,则所求双曲线标准方程为:. (2)方法一:由题意知:所求直线的斜率存在, 可设其方程为:,即, 由得:, 设,,, 又为中点,,解得:, 当时,满足,符合题意; 所求直线的方程为:,即; 方法二:设,, 均在双曲线上,, 两式作差得:, 直线的斜率, 又为中点,,,, 经检验:该直线存在, 所求直线的方程为:,即. 56.在平面直角坐标系中,双曲线的离心率为,点是上任意一点.抛物线的焦点到准线的距离是1. (1)求的方程; (2)过点作的两条渐近线的平行线,分别与两条渐近线交于两点,求证:平行四边形的面积为定值; (3)是的两条切线,是切点,求面积的最小值. 【答案】(1)的方程为;的方程为 (2)证明:设,不妨设为渐近线为渐近线,直线的方程为, 联立方程,解得,所以, 同理可得,所以, 由于直线的斜率,因此,所以, 所以平行四边形的面积为, 因为点在双曲线上,所以,即, 所以平行四边形的面积为; (3) 【分析】(1)由离心率结合,可求出,即可求出双曲线的方程,再由抛物线焦点到准线的距离为1,求出,即可抛物线的方程; (2),求得坐标,进而得到再结合面积公式求解即可; (3)设,,,通过导数求得切线方程,结合韦达定理求得弦长,点到线的距离公式求得高,代入面积公式,进而可求解; 【详解】(1)设双曲线的半焦距为,则, 又因为离心率为,所以,代入得,解得, 所以双曲线的方程为. 因为抛物线焦点到准线的距离为1,所以, 所以抛物线的方程为. (2)略 (3)设, 因为函数的导数为,所以直线的方程为, 由于在直线上,则, 同理,所以均满足方程, 所以直线的方程为, 联立方程,得,所以, 则, 又因为到直线的距离, 所以面积, 又因为, 所以,当为时取最小值, 所以面积最小值为. 57.已知双曲线的实轴长为2,离心率为.过右焦点的直线与双曲线的左、右两支分别交于点 (1)求双曲线的标准方程; (2)设直线(为坐标原点)的倾斜角分别为,且,求直线的方程; (3)点是线段的中点,过点且与直线垂直的直线交直线于点,求三角形面积的最小值. 【答案】(1) (2)或 (3) 【分析】(1)由离心率和实轴长列方程组求得,计算出后即得双曲线标准方程; (2)设直线方程为,,设,直线方程代入双曲线方程消元后应用韦达定理得,代入(其中,)可求得得直线方程; (3)设,则,,由写出直线方程与直线方程联立求得点坐标,计算和,然后由计算面积,利用换元法化简表达式,最后再利用导数求得最值. 【详解】(1)由已知,所以,,则, 所以双曲线标准方程是; (2)双曲线的渐近线为,焦点为坐标为,设直线方程为,,设, ,消去得, ∴,, 直线(为坐标原点)的倾斜角分别为,即,, ∵,∴, 又 , ∴,化简得, 解得或, ∴直线的方程为或; (3)设,则,, 直线方程为, ,则直线的方程为, 由,解得,即, 由(2)知,, , , 所以, 设,则, , 令,, ,令, 则,由且得, 时,,递增,时,,递减, 所以,, 所以. 58.已知双曲线的左、右焦点分别为,,离心率为,点,且的面积为. (1)求双曲线的标准方程; (2)直线交轴于点,与双曲线的左、右两支分别交于点E,F(不同于点A),记直线AE,AF分别与直线交于点M,N,证明:是的中点. 【答案】(1) (2)证明:联立, 可得. 设,, 则,, 则,. 直线的方程为, 令,得, 直线的方程为, 令,得. 因为 , 所以, 所以, 即是的中点. 【分析】(1)由题意可得关于的方程组,求解方程组可得双曲线的标准方程; (2)联立方程得到一元二次方程,判别式,利用韦达定理,表达出直线方程,,求出,从而判断为中点. 【详解】(1)由题知 解得 所以双曲线的标准方程为. (2)略. 59.(多选)(多选)已知双曲线的离心率为2.若抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点到双曲线C1的渐近线的距离为2,则(    ) A.双曲线C1的渐近线为 B.双曲线C1的渐近线为 C.抛物线C2的方程为x2=8y D.抛物线C2的方程为x2=16y 【答案】AD 【分析】根据双曲线的离心率,求,判断AB选项,根据焦点到渐近线的距离公式求,判断CD选项. 【详解】解析:因为的离心率为2,所以,即,所以,. 的焦点坐标为,的渐近线方程为,即,由题意得,所以. 故C2的方程为. 故选:AD 60.已知双曲线的离心率为,其一条渐近线被圆截得的线段长为,则实数的值为 A.3 B.1 C. D.2 【答案】D 【详解】分析:由离心率公式,可得a=b,求得渐近线方程,以及圆的圆心和半径,求得圆心到直线的距离,由弦长公式,解方程可得所求值. 详解:由题可得:c=,即有a=b,渐近线方程为y=±x,圆(x-m)2+y2=4(m>0)的圆心为(m,0),半径为2,可得圆心到直线的距离为d=,则直线被圆截得的弦长为,解得m=2(-2舍去),故选D. 2 / 37 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题04 等轴双曲线·渐近线·离心率六大典型问题(高效培优专项训练)数学人教A版高二选择性必修第一册
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