周周测11 3.2双曲线定义及其性质应用(数学人教A版选择性必修第一册)
2026-08-25
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摘要:
**基本信息**
聚焦双曲线定义及性质,通过基础辨析(如渐近线方程判断)、文化情境(黄金双曲线)、综合应用(直线与双曲线位置关系证明),实现知识巩固与逻辑推理能力训练,适配高二周测分层需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|8/40|双曲线定义、离心率等基础性质|结合充要条件考查概念辨析,体现数学思维的严密性|
|多选|3/18|黄金双曲线、焦点三角形等|融入古希腊数学文化,培养数学眼光的文化感知|
|填空|3/15|轨迹方程、曲线类型判断|通过动圆外切问题抽象轨迹,发展几何直观|
|解答|5/77|方程求解、定点定值证明等|综合直线与双曲线关系,训练数学语言表达与模型应用|
内容正文:
2026-2027学年高二上学期数学周周测11
3.2双曲线定义及其性质应用
一、单项选择题(本题共6小题,每小题7分,共42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.“”是“双曲线的离心率大于2”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
2.已知双曲线的上、下焦点分别为,,P是双曲线上一点且,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
3.双曲线的右焦点到C的一条渐近线的距离为( )
A.2 B. C.3 D.4
4.双曲线:的两个焦点分别是与,焦距为8,是双曲线上的一点,且,则等于( )
A.9 B.9或1 C.1 D.6
5.已知为双曲线的左焦点,为其右支上一点,点,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
6.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,过作圆:的切线,切点为,延长交双曲线的左支于点.若,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题8分,共16分.)
7.双曲线方程为,则下列说法正确的是( )
A.离心率为 B.离心率为
C.渐近线方程为 D.渐近线方程为
8.已知点在双曲线上,,分别为双曲线的左、右焦点,若的面积为,则下列说法正确的是( )
A.点到x轴的距离为 B.
C.为钝角三角形 D.
三、填空题:本题共2小题,每小题8分,共16分.
9.如图,,分别是双曲线(,)的左、右焦点,且,过的直线与双曲线的左、右两支分别交于点,.若为等边三角形,则双曲线的方程为______
10.若关于x,y的方程表示的是曲线C,给出下列四个命题:
①若C为椭圆,则;
②若C为双曲线,则或;
③曲线C不可能是圆;
④若C表示椭圆,且长轴在x轴上,则
其中正确的命题是________.(把所有正确命题的序号都填在横线上)
四、解答题:本题共1小题,共26分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
11.已知双曲线C:经过点(2,3),两条渐近线的夹角为60°,直线l交双曲线于A、B两点.
(1)求双曲线C的方程.
(2)若l过原点,P为双曲线上异于A、B的一点,且直线PA、PB的斜率、均存在.求证:为定值.
(3)若l过双曲线的右焦点,是否存在x轴上的点M(m,0),使得直线l绕点无论怎样转动,都有成立?若存在,求实数m的值;若不存在,请说明理由.
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2026-2027学年高二上学期数学周周测11
3.2双曲线定义及其性质应用
一、单项选择题(本题共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.已知双曲线方程为:,则下列叙述正确的是( )
A.焦点 B.渐近线方程: C.离心率为 D.实轴长为
【答案】B
【解析】由双曲线的定义与性质逐项判断即可得解.
【详解】因为双曲线方程为:,所以,
所以该双曲线的焦点,故A错误;
渐近线方程为,故B正确;
离心率,故C错误;
实轴长,故D错误.
故选:B.
2.“”是“双曲线的离心率大于2”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】C
【分析】根据离心率求出参数的取值范围,即可判断.
【详解】若双曲线的离心率大于,则,解得,
所以“”是“双曲线的离心率大于”的充要条件;
故选:C
3.已知双曲线的上、下焦点分别为,,P是双曲线上一点且,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由焦点坐标特征设出双曲线方程,根据双曲线定义得到,得到,求出双曲线方程.
【详解】由题意得:双曲线的焦点在轴上,设双曲线方程为,
,故,又,
故,
故双曲线的标准方程为:.
故选:C
4.双曲线的右焦点到C的一条渐近线的距离为( )
A.2 B. C.3 D.4
【答案】A
【分析】由双曲线方程求出渐近线方程和焦点坐标,再根据点到直线的距离公式可求出结果.
【详解】依题意得,,,
所以,,,
所以渐近线方程为,右焦点为,
所以点到渐近线的距离为.
故选:A
5.若动圆与圆和圆都外切,则动圆圆心的轨迹为( )
A.双曲线的一支 B.圆
C.抛物线 D.双曲线
【答案】A
【分析】由圆与圆的位置关系以及双曲线的定义求解即可
【详解】设动圆的圆心为M,半径为r,
圆与圆的圆心分别为和圆,
易得圆和圆的半径分别为1和2,
由两圆外切的充要条件,得,.
∴,又,
∴动点M的轨迹是双曲线的一支.
故选:A
6.双曲线:的两个焦点分别是与,焦距为8,是双曲线上的一点,且,则等于( )
A.9 B.9或1 C.1 D.6
【答案】A
【分析】根据焦距,可得值,根据的关系,可得值,根据双曲线定义,分类讨论,即可求得答案.
【详解】因为,所以,
所以,解得,
根据双曲线定义可得,
所以,解得或,
当时,不合题意,故舍去,
当时,,满足题意,
综上,.
故选:A
7.已知为双曲线的左焦点,为其右支上一点,点,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设双曲线的右焦点为,由双曲线方程可求出,b,c的值,利用双曲线的定义以及三点共线即可求出的周长的最小值.
【详解】设双曲线的右焦点为,由双曲线的方程可得:,则,
所以,且,所以,
的周长为,
当且仅当M,P,A三点共线时取等号,
则周长的最小值为.
故选:B.
8.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,过作圆:的切线,切点为,延长交双曲线的左支于点.若,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】连接,,推出,,,在中利用余弦定理可得,即可得出,由,得,即可得到不等式组,从而求出离心率的取值范围.
【详解】解:连接,,
设为双曲线的半焦距),
在直角三角形中,,,
则,,,
所以,
在中,,
所以,
所以,
所以,
又,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,即
故选:D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分3分,有选错的得0分)
9.双曲线方程为,则下列说法正确的是( )
A.离心率为 B.离心率为
C.渐近线方程为 D.渐近线方程为
【答案】AD
【分析】先求得,然后根据离心率和渐近线的知识求得正确答案.
【详解】双曲线方程为,所以,
所以离心率,A选项正确,B选项错误.
渐近线方程为,D选项正确,C选项错误.
故选:AD
10.已知点在双曲线上,,分别为双曲线的左、右焦点,若的面积为,则下列说法正确的是( )
A.点到x轴的距离为 B.
C.为钝角三角形 D.
【答案】AC
【分析】根据双曲线的方程,定义与性质,结合三角形的面积求出点的坐标,结合两点的距离公式、斜率公式以及余弦定理,对选项逐一判断即可.
【详解】由双曲线的方程可得,,则,
由的面积为,得,解得,
即点到x轴的距离为,故A选项正确;
将代入双曲线方程可得,根据双曲线的对称性可设,
则,
由双曲线的定义知,则,
则,故B选项错误;
在中,,
则,为钝角,
则为钝角三角形,故C选项正确;
,
则错误,
故选:AC.
11.公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派把称为黄金数.离心率等于黄金数的倒数的双曲线称为黄金双曲线.若黄金双曲线的左,右顶点分别为,虚轴的上端点为,左焦点为,离心率为,则( )
A.
B.
C.顶点到渐近线的距离为
D.的外接圆的面积为
【答案】ABD
【分析】利用双曲线的几何性质,结合图形进行计算即可.
【详解】
设双曲线的半焦距为,则,
由题意知,A正确.
,B正确.
对于C,双曲线的渐近线方程为,
所以顶点到渐近线距离,C错误.
对于D,因为,所以,所以为直角三角形,且,
所以的外接圆半径为,故外接球面积,D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知双曲线的标准方程为,则该双曲线的焦距是__________.
【答案】2
【分析】由双曲线方程可得.
【详解】由双曲线方程可知,
所以,,.
故答案为:2
13.如图,,分别是双曲线(,)的左、右焦点,且,过的直线与双曲线的左、右两支分别交于点,.若为等边三角形,则双曲线的方程为______
【答案】
【分析】根据双曲线的定义算出中,,,由是等边三角形得,利用余弦定理算出,结合双曲线定义即可算出双曲线的方程.
【详解】解:根据双曲线的定义,可得,
是等边三角形,即,
又,,即,
,
中,,,,,
,
即,解得,又,
由此可得:,所以双曲线方程为:.
故答案为:.
14.若关于x,y的方程表示的是曲线C,给出下列四个命题:
①若C为椭圆,则;
②若C为双曲线,则或;
③曲线C不可能是圆;
④若C表示椭圆,且长轴在x轴上,则
其中正确的命题是________.(把所有正确命题的序号都填在横线上)
【答案】②④
【分析】根据方程表示的曲线特征,列式求解的取值范围.
【详解】①若为椭圆,则,解得:或,故①不正确;
②若为双曲线,则,解得:或,故②正确;
③当时,方程表示,表示圆,故③不正确;
④若为椭圆,且长轴在轴上,则,解得:,故④正确.
故答案为:②④
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.根据下列条件,求双曲线的标准方程:
(1),经过点;
(2)与双曲线1有相同的焦点,且经过点;
(3)经过两点.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设出双曲线的标准方程,代入已知条件求解即可;
(2)根据焦点设出双曲线的方程,代入经过的点计算即可;
(3)设双曲线的方程,代入点的坐标,联立解参数即可.
【详解】(1)由,
当焦点在x轴上时,设所求双曲线的标准方程为,
把点A的坐标代入,得,不符合题意;
当焦点在y轴上时,设所求双曲线的标准方程为,
把点A的坐标代入,得.
故所求双曲线的标准方程为:.
(2)设所求双曲线的方程为.
∵双曲线过点,∴,
解得或(舍去).
故双曲线的标准方程为.
(3)可设双曲线的方程为,
则有解得
则双曲线的标准方程为.
16.已知点在双曲线上,且双曲线的一条渐近线的方程是.
(1)求双曲线的方程;
(2)若过点且斜率为的直线与双曲线仅有一个交点,求实数的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)由渐近线公式,以及代入点的坐标,即可求解双曲线方程;
(2)直线方程与双曲线方程联立,根据交点个数,求实数的取值范围.
【详解】(1)由条件可知,,且,解得:,,
所以双曲线方程为;
(2)设直线的方程为,
联立,,
时,,得;
当时,时,,得,满足条件,
综上可知,或.
17.已知双曲线的焦距为,点在双曲线上.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)点是双曲线上异于点的两点,直线与轴分别相交于两点,且,求证:直线过定点,并求出该定点坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,定点
【分析】(1)根据双曲线的几何性质可得,进而求解即可;
(2)设直线的方程为,联立直线与双曲线方程,结合韦达定理可得,进而写出直线的方程,可得点的坐标,结合化简可得,分和两种情况讨论即可求证,进而求出定点.
【详解】(1)由题意知,解得,,,
双曲线的方程为.
(2)证明:设直线的方程为,
联立方程组,消去,得,
则,
,
所以直线方程为,
令,则,
同理直线方程为,
令,则,
由,可得,
即,
即,
即,
即,
即,
即,
即,
当时,,
此时直线方程为,恒过定点,不符合题意;
当时,直线方程为,恒过定点符合题意,
综上所述,直线过定点.
18.已知双曲线的离心率为,经过点、.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线相交于、两点,已知点、分别位于第二、四象限,求四边形面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意可得出关于、、的方程组,求出这三个量的值,即可得出双曲线的方程;
(2)设点、,将直线的方程与双曲线的方程联立,列出韦达定理,求出以及点、到直线的距离,利用三角形的面积公式可求得四边形面积的最小值.
【详解】(1)由题意可得,解得,
所以,双曲线的方程为.
(2)设点、,
联立可得,
,
由韦达定理可得,,可得,
,
点到直线的距离为,点到直线的距离为,
所以,四边形的面积为.
当且仅当时,四边形的面积取最小值.
19.已知双曲线C:经过点(2,3),两条渐近线的夹角为60°,直线l交双曲线于A、B两点.
(1)求双曲线C的方程.
(2)若l过原点,P为双曲线上异于A、B的一点,且直线PA、PB的斜率、均存在.求证:为定值.
(3)若l过双曲线的右焦点,是否存在x轴上的点M(m,0),使得直线l绕点无论怎样转动,都有成立?若存在,求实数m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)存在;
【分析】(1)根据题意得到,解方程组即可求出结果;
(2)设出点的坐标,结合根据两点求斜率,化简整理即可求出结果;
(3)设出直线的方程,结合韦达定理得到,从而可得,即可得到结果,注意检验斜率不存在的情况即可.
【详解】(1)由题意得,解得
所以双曲线C的方程为.
(2)证明:设点A的坐标为,则由对称性知点B的坐标为.
设P(x,y),则,
由得,
所以.
(3)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为,
与双曲线方程联立消y得,
所以,得且,
所以
.
假设存在实数m,使得,
则对任意的恒成立,
所以,解得.
所以当时,.
当直线l的斜率不存在时,由A(2,3),B(2,-3)及M(-1,0)知结论也成立.
综上,存在M(-1,0),使得.
【点睛】(1)解答直线与双曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.
(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.
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3.2双曲线定义及其性质应用
一、单项选择题(本题共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.已知双曲线方程为:,则下列叙述正确的是( )
A.焦点 B.渐近线方程: C.离心率为 D.实轴长为
2.“”是“双曲线的离心率大于2”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
3.已知双曲线的上、下焦点分别为,,P是双曲线上一点且,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
4.双曲线的右焦点到C的一条渐近线的距离为( )
A.2 B. C.3 D.4
5.若动圆与圆和圆都外切,则动圆圆心的轨迹为( )
A.双曲线的一支 B.圆
C.抛物线 D.双曲线
6.双曲线:的两个焦点分别是与,焦距为8,是双曲线上的一点,且,则等于( )
A.9 B.9或1 C.1 D.6
7.已知为双曲线的左焦点,为其右支上一点,点,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
8.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,过作圆:的切线,切点为,延长交双曲线的左支于点.若,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分3分,有选错的得0分)
9.双曲线方程为,则下列说法正确的是( )
A.离心率为 B.离心率为
C.渐近线方程为 D.渐近线方程为
10.已知点在双曲线上,,分别为双曲线的左、右焦点,若的面积为,则下列说法正确的是( )
A.点到x轴的距离为 B.
C.为钝角三角形 D.
11.公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派把称为黄金数.离心率等于黄金数的倒数的双曲线称为黄金双曲线.若黄金双曲线的左,右顶点分别为,虚轴的上端点为,左焦点为,离心率为,则( )
A.
B.
C.顶点到渐近线的距离为
D.的外接圆的面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知双曲线的标准方程为,则该双曲线的焦距是__________.
13.如图,,分别是双曲线(,)的左、右焦点,且,过的直线与双曲线的左、右两支分别交于点,.若为等边三角形,则双曲线的方程为______
14.若关于x,y的方程表示的是曲线C,给出下列四个命题:
①若C为椭圆,则;
②若C为双曲线,则或;
③曲线C不可能是圆;
④若C表示椭圆,且长轴在x轴上,则
其中正确的命题是________.(把所有正确命题的序号都填在横线上)
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.根据下列条件,求双曲线的标准方程:
(1),经过点;
(2)与双曲线1有相同的焦点,且经过点;
(3)经过两点.
16.已知点在双曲线上,且双曲线的一条渐近线的方程是.
(1)求双曲线的方程;
(2)若过点且斜率为的直线与双曲线仅有一个交点,求实数的值.
17.已知双曲线的焦距为,点在双曲线上.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)点是双曲线上异于点的两点,直线与轴分别相交于两点,且,求证:直线过定点,并求出该定点坐标.
18.已知双曲线的离心率为,经过点、.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线相交于、两点,已知点、分别位于第二、四象限,求四边形面积的最小值.
19.已知双曲线C:经过点(2,3),两条渐近线的夹角为60°,直线l交双曲线于A、B两点.
(1)求双曲线C的方程.
(2)若l过原点,P为双曲线上异于A、B的一点,且直线PA、PB的斜率、均存在.求证:为定值.
(3)若l过双曲线的右焦点,是否存在x轴上的点M(m,0),使得直线l绕点无论怎样转动,都有成立?若存在,求实数m的值;若不存在,请说明理由.
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3.2双曲线定义及其性质应用
一、单项选择题(本题共6小题,每小题7分,共42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.“”是“双曲线的离心率大于2”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】C
【分析】根据离心率求出参数的取值范围,即可判断.
【详解】若双曲线的离心率大于,则,解得,
所以“”是“双曲线的离心率大于”的充要条件;
故选:C
2.已知双曲线的上、下焦点分别为,,P是双曲线上一点且,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由焦点坐标特征设出双曲线方程,根据双曲线定义得到,得到,求出双曲线方程.
【详解】由题意得:双曲线的焦点在轴上,设双曲线方程为,
,故,又,
故,
故双曲线的标准方程为:.
故选:C
3.双曲线的右焦点到C的一条渐近线的距离为( )
A.2 B. C.3 D.4
【答案】A
【分析】由双曲线方程求出渐近线方程和焦点坐标,再根据点到直线的距离公式可求出结果.
【详解】依题意得,,,
所以,,,
所以渐近线方程为,右焦点为,
所以点到渐近线的距离为.
故选:A
4.双曲线:的两个焦点分别是与,焦距为8,是双曲线上的一点,且,则等于( )
A.9 B.9或1 C.1 D.6
【答案】A
【分析】根据焦距,可得值,根据的关系,可得值,根据双曲线定义,分类讨论,即可求得答案.
【详解】因为,所以,
所以,解得,
根据双曲线定义可得,
所以,解得或,
当时,不合题意,故舍去,
当时,,满足题意,
综上,.
故选:A
5.已知为双曲线的左焦点,为其右支上一点,点,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设双曲线的右焦点为,由双曲线方程可求出,b,c的值,利用双曲线的定义以及三点共线即可求出的周长的最小值.
【详解】设双曲线的右焦点为,由双曲线的方程可得:,则,
所以,且,所以,
的周长为,
当且仅当M,P,A三点共线时取等号,
则周长的最小值为.
故选:B.
6.已知双曲线:的左、右焦点分别为,,过作圆:的切线,切点为,延长交双曲线的左支于点.若,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】连接,,推出,,,在中利用余弦定理可得,即可得出,由,得,即可得到不等式组,从而求出离心率的取值范围.
【详解】解:连接,,
设为双曲线的半焦距),
在直角三角形中,,,
则,,,
所以,
在中,,
所以,
所以,
所以,
又,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,即
故选:D.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题8分,共16分.)
7.双曲线方程为,则下列说法正确的是( )
A.离心率为 B.离心率为
C.渐近线方程为 D.渐近线方程为
【答案】AD
【分析】先求得,然后根据离心率和渐近线的知识求得正确答案.
【详解】双曲线方程为,所以,
所以离心率,A选项正确,B选项错误.
渐近线方程为,D选项正确,C选项错误.
故选:AD
8.已知点在双曲线上,,分别为双曲线的左、右焦点,若的面积为,则下列说法正确的是( )
A.点到x轴的距离为 B.
C.为钝角三角形 D.
【答案】AC
【分析】根据双曲线的方程,定义与性质,结合三角形的面积求出点的坐标,结合两点的距离公式、斜率公式以及余弦定理,对选项逐一判断即可.
【详解】由双曲线的方程可得,,则,
由的面积为,得,解得,
即点到x轴的距离为,故A选项正确;
将代入双曲线方程可得,根据双曲线的对称性可设,
则,
由双曲线的定义知,则,
则,故B选项错误;
在中,,
则,为钝角,
则为钝角三角形,故C选项正确;
,
则错误,
故选:AC.
三、填空题:本题共2小题,每小题8分,共16分.
9.如图,,分别是双曲线(,)的左、右焦点,且,过的直线与双曲线的左、右两支分别交于点,.若为等边三角形,则双曲线的方程为______
【答案】
【分析】根据双曲线的定义算出中,,,由是等边三角形得,利用余弦定理算出,结合双曲线定义即可算出双曲线的方程.
【详解】解:根据双曲线的定义,可得,
是等边三角形,即,
又,,即,
,
中,,,,,
,
即,解得,又,
由此可得:,所以双曲线方程为:.
故答案为:.
10.若关于x,y的方程表示的是曲线C,给出下列四个命题:
①若C为椭圆,则;
②若C为双曲线,则或;
③曲线C不可能是圆;
④若C表示椭圆,且长轴在x轴上,则
其中正确的命题是________.(把所有正确命题的序号都填在横线上)
【答案】②④
【分析】根据方程表示的曲线特征,列式求解的取值范围.
【详解】①若为椭圆,则,解得:或,故①不正确;
②若为双曲线,则,解得:或,故②正确;
③当时,方程表示,表示圆,故③不正确;
④若为椭圆,且长轴在轴上,则,解得:,故④正确.
故答案为:②④
四、解答题:本题共1小题,共26分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
11.已知双曲线C:经过点(2,3),两条渐近线的夹角为60°,直线l交双曲线于A、B两点.
(1)求双曲线C的方程.
(2)若l过原点,P为双曲线上异于A、B的一点,且直线PA、PB的斜率、均存在.求证:为定值.
(3)若l过双曲线的右焦点,是否存在x轴上的点M(m,0),使得直线l绕点无论怎样转动,都有成立?若存在,求实数m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)存在;
【分析】(1)根据题意得到,解方程组即可求出结果;
(2)设出点的坐标,结合根据两点求斜率,化简整理即可求出结果;
(3)设出直线的方程,结合韦达定理得到,从而可得,即可得到结果,注意检验斜率不存在的情况即可.
【详解】(1)由题意得,解得
所以双曲线C的方程为.
(2)证明:设点A的坐标为,则由对称性知点B的坐标为.
设P(x,y),则,
由得,
所以.
(3)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为,
与双曲线方程联立消y得,
所以,得且,
所以
.
假设存在实数m,使得,
则对任意的恒成立,
所以,解得.
所以当时,.
当直线l的斜率不存在时,由A(2,3),B(2,-3)及M(-1,0)知结论也成立.
综上,存在M(-1,0),使得.
【点睛】(1)解答直线与双曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.
(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.
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