内容正文:
双曲线解答题常见的八种题型
目 录
题型一 圆锥曲线的标准方程
题型二 动点轨迹方程
题型三 焦点三角形:面积与周长
题型四 中点弦与弦长
题型五 定点、定直线与定值
题型六 参数取值范围与求值
题型七 面积与最值
题型八 直线与双曲线的位置关系
题型一 圆锥曲线的标准方程
【解题技巧】设用待定系数法求方程,由判断焦点所在轴;与已知双曲线共渐近线时设乘参数 λ;与椭圆共焦点则 c 相同,先求 c 再设方程。
1.求适合下列条件的圆锥曲线方程:
(1)焦点在轴上,短轴长等于,离心率等于的椭圆标准方程;
(2)焦点在轴上,焦距为,且经过点的双曲线标准方程.
2.求满足下列条件的曲线的标准方程:
(1)焦点在轴上,过点,离心率;
(2),经过点,焦点在轴上的双曲线;
3.已知双曲线离心率为,且过点,过双曲线的右焦点且倾斜角为的直线交双曲线于两点,为坐标原点,为左焦点.
(1)写出直线的方程;
(2)求双曲线的标准方程;
(3)求的面积.
4.求满足下列条件的双曲线的标准方程:
(1)双曲线C的渐近线方程为,焦点在y轴上,两顶点之间的距离为4;
(2)双曲线E与双曲线有共同的渐近线,并且经过点.
5.已知双曲线的两个焦点分别是,,点是双曲线左支上的一点,.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)写出该双曲线的实半轴长和虚半轴长、离心率、渐近线方程.
6.(1)椭圆的焦点在轴上,焦距为,且经过点,求椭圆的标准方程;
(2)双曲线的一条渐近线方程为,且与椭圆有公共焦点,求双曲线的标准方程.
7.已知双曲线的中心在原点,离心率为2,一个焦点为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)设是双曲线上一点,且过点,的直线与轴交于点,若,求直线的方程.
8.如图,在平面直角坐标系中,矩形的一边在轴上,另一边在轴上方,且,,其中.
(1)若为椭圆的焦点,且椭圆经过两点,求该椭圆的方程;
(2)若为双曲线的焦点,且双曲线经过两点,求双曲线的方程.
(3)在(2)的条件下,若直线与双曲线只有一个公共点,求实数的值.
题型二 动点轨迹方程
【解题技巧】设动点 P(x,y),把几何条件(距离、斜率之积等)转化为坐标关系,化简得轨迹方程,注意去掉不满足条件的点;常用直接法与定义法。斜率之积条件形如=常数。
1.(1)在平面直角坐标系xOy中,已知点,求点的轨迹方程;
(2)已知椭圆的离心率为,且过点,求的方程.
2.已知动点M与两定点,构成,且直线,的斜率之积为4,求动点M的轨迹方程.
3.设动点与点之间的距离和点到直线的距离的比值为,记点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若为坐标原点,直线交曲线于两点,求的面积.
题型三 焦点三角形:面积与周长
【解题技巧】由双曲线定义:,且;焦点三角形面积或,求周长用定义。
1.已知双曲线,、分别是其左、右焦点,直线l与双曲线C的右支交于A、B两点.
(1)求双曲线C的渐近线方程;
(2)若M是双曲线上在第一象限的点,,求的面积;
(3)已知直线l过点,P是双曲线C上一点且位于第一象限,且满足的点Q在线段上,若,求点P的坐标.
2.已知双曲线C的方程为,其左、右焦点分别为,,且,双曲线C的一个焦点到渐近线的距离为1.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)P是双曲线C与圆的一个交点,求的面积.
3.已知双曲线的左、右焦点分别为.
(1)若双曲线与椭圆有共同的焦点,且双曲线过点,求该双曲线的标准方程;
(2)若,点在双曲线右支上,且,求的面积.
4.已知双曲线的左、右焦点分别为,点在双曲线右支(且不在坐标轴上),
(1)若双曲线与椭圆有共同的焦点,且双曲线过点,求该双曲线的标准方程;
(2)若,,求的面积.
5.已知双曲线的两个焦点坐标分别是,且经过点
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过焦点且斜率为2的直线交双曲线于两点,求的周长.
6.已知双曲线:(,)经过点,且其离心率为.
(1)求双曲线的方程;
(2)设双曲线的左,右焦点分别为,,的一条渐近线上有一点,满足恰好垂直于这条渐近线,求的面积.
7.双曲线上一点到左、右两焦点距离的差为2.
(1)求双曲线的方程;
(2)设、是双曲线的左、右焦点,P是双曲线上的点,若,求的面积.
题型四 中点弦与弦长
【解题技巧】弦长(直线与曲线联立后用韦达定理);中点弦用点差法求斜率。
1.经过点作直线交双曲线于两点,且为的中点.
(1)求直线的方程;
(2)求线段的长.
2.已知双曲线的焦点在轴上,中心在坐标原点,虚轴长为4,左、右焦点分别为,过的直线交双曲线于两点且的面积为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过点的直线交双曲线于两点,且点是线段的中点,求直线的方程及直线被双曲线截得的弦长.
3.已知双曲线C和椭圆有公共的焦点,且离心率为.
(1)求双曲线C的方程.
(2)经过点作直线l交双曲线C于A,B两点,且M为AB的中点,求直线l的方程并求弦长.
4.已知斜率为2的直线经过椭圆的右焦点,与椭圆相交于两点.
(1)求与椭圆有相同的焦点的等轴双曲线的标准方程.
(2)求弦的长.
5.已知双曲线C的焦点在x轴上,焦距为4,且它的一条渐近线方程为.
(1)求C的标准方程;
(2)若直线与双曲线C交于A,B两点,求.
6.已知双曲线的焦距为,其渐近线方程为.
(1)求双曲线的方程;
(2)若过点的直线与双曲线相交于两点,且为线段的中点,求直线的方程.
7.已知中心在原点,焦点在轴上的椭圆与双曲线有共同的焦点、,,的长半轴与的实半轴之差为,离心率之比为.
(1)求这两条曲线的方程;
(2)求曲线以点为中点的弦所在直线的方程;
(3)若为两条曲线的交点,求的余弦值.
题型五 定点、定直线与定值
【解题技巧】设含参直线方程,与双曲线联立后用韦达定理,把目标量(斜率积、弦中垂线、对称点等)表为参数式子,化简消参即可证定点、定直线、定值。
1.在平面直角坐标系中,已知双曲线的离心率为,焦距.
(1)求的方程;
(2)双曲线左、右顶点分别为,,直线与的左、右两支分别交于点,,记直线,的斜率分别为,且.
(i)求证:直线过定点;
(ii),直线与交于点,判断并证明直线与的位置关系.
2.椭圆:的焦点,是等轴双曲线:的顶点,若椭圆与双曲线的一个交点是,到椭圆两个焦点的距离之和为4
(1)求椭圆的标准方程;
(2)点M是双曲线上任意不同于其顶点的动点,设直线、的斜率分别为,,求证,的乘积为定值;
3.已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
4.已知双曲线E:(,)的左、右焦点分别为,,离心率为,P为E上一点,且.
(1)求E的方程;
(2)过点且不与x轴重合的直线l交E于A,B两点,点B关于x轴的对称点为,求证:直线恒过点.
5.已知是双曲线的一条渐近线,点在上.
(1)求的方程.
(2)已知直线的斜率存在且不经过原点,与交于两点,的中点在直线上.
(i)证明:的斜率为定值.
(ii)若的面积为,求的方程.
6.已知双曲线的右焦点,离心率为.
(1)求双曲线的方程;
(2)过点直线与双曲线交于两点,设直线的斜率分别为,求证:为定值.
7.已知双曲线的中心在原点,焦点,在坐标轴上,离心率为,且过点.
(1)求双曲线方程;
(2)若点在双曲线上,求证:;
(3)在(2)的条件下,求的面积.
8.在平面直角坐标系中,已知双曲线C的中心为坐标原点,对称轴是坐标轴,右支与x轴的交点为,其中一条渐近线的倾斜角为.
(1)求C的标准方程;
(2)过点作直线l与双曲线C的左右两支分别交于A,B两点,在线段上取一点E满足,证明:点E在一条定直线上.
9.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.
10.已知等轴双曲线的焦点在轴上,焦距为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)斜率为的直线过点,且直线与双曲线的两支分别交于、两点,
①求的取值范围;
②若是关于轴的对称点,证明直线过定点,并求出该定点坐标.
题型六 参数取值范围与求值
【解题技巧】由离心率、渐近线、交点个数等条件列出关系,用判别式或几何限制确定参数取值范围或求出参数值。
1.已知双曲线C:().
(1)若双曲线的离心率,求实数m的值;
(2)若双曲线的离心率e的取值范围为,求实数m的取值范围;
(3)直线与双曲线C相交于互异两点,设正数k为双曲线一条渐近线的斜率,求实数k的取值范围.
2.已知双曲线E:与有相同的渐近线,且过点.
(1)求E的方程;
(2)已知O为坐标原点,直线与E交于P,Q两点,且,求m的值.
3.已知双曲线的离心率是,焦距是6.
(1)求的方程;
(2)若直线与相交于A,B两点,且(为坐标原点),求的值.
4.设A,B为双曲线C:的左、右顶点,直线l过右焦点F且与双曲线C的右支交于M,N两点,当直线l垂直于x轴时,为等腰直角三角形.
(1)求双曲线C的离心率;
(2)已知,若直线AM,AN分别交直线于P,Q两点,若为x轴上一动点,当直线l的倾斜角变化时,若为锐角,求t的取值范围.
5.已知中心在原点的双曲线的右焦点为,实轴长为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若直线:与双曲线的左支交于、两点,求的取值范围.
6.已知双曲线的左、右顶点分别为,,渐近线方程为,,直线与的左、右支分别交于点,(异于点,).
(1)求的方程;
(2)若直线与直线的斜率之积为,求的值.
7.已知双曲线的左,右焦点为,离心率为.
(1)求双曲线C的渐近线方程;
(2)过作斜率为k的直线l分别交双曲线的两条渐近线于A,B两点,若,求k的值.
8.已知双曲线的离心率为,A、F分别为左顶点和右焦点,过F且垂直于x轴的直线与双曲线交于第一象限的点B,的面积为
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线的左、右两支分别交于M,N两点,与双曲线的两条渐近线分别交于P,Q两点,,求实数的取值范围.
题型七 面积与最值
【解题技巧】先求曲线方程,联立直线求交点;面积用或底×高;最值问题用二次函数、判别式或均值不等式。
1.已知双曲线.
(1)求与双曲线C有共同的渐近线,且实轴长为6的双曲线的标准方程;
(2)P为双曲线C右支上一动点,点A的坐标是,求的最小值.
2.已知双曲线,点在双曲线上,且其离心率为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若过点的直线与双曲线交于,两点,的面积为,求直线的方程
3.已知椭圆与双曲线有相同的焦点,且椭圆C过点,若直线l与直线平行且与椭圆C相交于点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求三角形面积的最大值.
4.已知双曲线过点,一条渐近线方程为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点为双曲线右支上一点,,求的最小值;
(3)过点的直线与双曲线的右支交于,两点,求证:为定值.
5.设椭圆的离心率与双曲线的离心率互为倒数.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线交椭圆于两点,点为椭圆上的一点,求的面积取最大值时的直线方程.
题型八 直线与双曲线的位置关系
【解题技巧】直线与双曲线只有一个公共点:直线与渐近线平行,或联立后(相切);交点个数由判别式与渐近线斜率共同决定。
1.已知双曲线,点在双曲线上,且其渐近线方程为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若过点的直线与双曲线只有一个交点,求直线的方程.
2.已知中心在原点,焦点在坐标轴上的双曲线过点,且其离心率为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若直线与双曲线有且只有一个公共点,求实数的值.
参考答案
题型一 圆锥曲线的标准方程
1.(1)
(2)
【详解】(1)设椭圆标准方程为,焦距为,
则有,解得,即该椭圆标准方程为;
(2)由该双曲线焦点在轴上,
设其标准方程为,
则焦距为,即,又该双曲线经过点,则,则,
则,
故该双曲线标准方程.
2.(1);
(2).
【详解】(1)依题意,所求方程的曲线是椭圆,设方程为,
由离心率,得,则,
由椭圆过点,得,联立解得,
所以所求曲线的标准方程为.
(2)依题意,设双曲线方程为,而,
双曲线过点,则,解得,
所以双曲线的标准方程为.
3.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题意设双曲线方程为,
由题意可得,
所以,又直线斜率,
∴直线的方程为:
(2)由(1)知,
所以,
故双曲线方程为:;
(3)由题意联立,
消元整理得:,
由,
设,,
∴,
.
4.(1)
(2)
【详解】(1)已知双曲线C的焦点在y轴上,
所以可设C的标准方程为,
又C的渐近线方程为,所以,即,
由C的两顶点之间的距离为4,得,所以.
故双曲线C的标准方程为.
(2)因为E与双曲线有共同的渐近线,
所以可设E为,
因为E过点,则,解得,
故双曲线E的标准方程为.
5.(1)
(2)由(1)可知:该双曲线的实半轴长为2,虚半轴长为、离心率为、渐近线方程为.
【详解】(1)由题意可得:,则,
且焦点在x轴上,所以双曲线的标准方程为.
(2)略
6.(1);(2).
【详解】解:(1)由已知可得,则,又因为,则,
故所求椭圆的标准方程为;
(2)设所求双曲线的标准方程为,焦距为,则,
因为,解得,因此,所求双曲线的标准方程为.
7.(1);
(2)或.
【详解】(1)依题意,设所求双曲线的标准方程为,
由离心率为2,得,则,
由焦点,得,解得,,
所以双曲线的标准方程为.
(2)依题意,直线的斜率存在,设,
令,则,即,由,且共线,
得或,设点,
当时,,解得,则,
又点在双曲线上,则,解得;
当时,,解得,则,
于是,解得,
所以所求直线的方程为或.
8.(1)
(2)
(3)和
【详解】(1)解:因为,
所以,
又因为,,
所以,则,
所以,
所以椭圆的标准方程为: ;
(2)因为,
所以,
又因为,,
所以,则,
所以,
所以双曲线的标准方程为: ;
(3)由,消去得,
当,即时,符合题意;
当,即时,,
解得,即,
综上:直线与双曲线只有一个公共点时,实数的值为:和.
题型二 动点轨迹方程
1.(1);(2).
【详解】(1),
根据双曲线的定义可知点的轨迹为双曲线的右支,
焦点为,故,实轴长,所以,
故点的轨迹方程为;
(2)因为椭圆方程为.
,,
所以,解得,
所以椭圆的标准方程为.
2.
【详解】设点,而点,,在中,,又直线,的斜率存在,即,
于是,即,整理得,
所以动点M的轨迹方程.
3.(1)
(2)
【详解】(1)解:由动点与点之间的距离和到直线:的距离的比值为,
可得,整理得,
即曲线的方程为.
(2)解:联立方程组,整理得,
设,,可得,,
所以,
又由点到直线的距离,
所以的面积.
题型三 焦点三角形:面积与周长
1.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)对于双曲线,,
故双曲线C的渐近线方程为,即;
(2)设,由题意可知,
则,
由,得,
即,
又M在双曲线上,故,则,
结合,得,则,
由于,故,
又,故的面积.
(3)设,由知
若直线斜率不存在,则,此时,不符合题意,舍去;
设直线方程为:,
与双曲线联立化简得,
显然成立,设交点,
由韦达定理:
由得,
从而,即,即,
将韦达定理代入
化简得(※),
因为,即,
由已知在双曲线上,得,
从而得代入(※)式,
得,
化简得,即,
解得,结合,解得,
则点的坐标为.
2.(1)
(2)1
【详解】(1)依题意,知,.
不妨设双曲线的右焦点到渐近线的距离为1,渐近线方程即,
则,
∴,∴
∴双曲线的标准方程为.
(2)在中,因为点P是双曲线与圆的交点,
所以为直角三角形且.
∵是双曲线C上一点,
∴
平方,得,
∴
∴
3.(1);
(2).
【详解】(1)椭圆的焦点为和,
依题意,,解得,所以双曲线的标准方程为.
(2)设,,则由双曲线的定义得,
在中,,
则,所以的面积.
4.(1)
(2)
【详解】(1)椭圆的焦点为和,
所以双曲线的,所以,
又双曲线过点,所以,
由,解得,
双曲线的标准方程为
(2)设,由双曲线的定义可得,
在中,由余弦定理,
得,
所以,
则的面积,
5.(1)
(2)
【详解】(1)因为,,,
所以,,
所以,所以,
又,所以,
所以双曲线的标准方程为.
(2)由题意知直线方程为,
联立,得,
解得或,
所以,
,
所以的周长为.
6.(1)
(2)
【详解】(1)依题意可得,解得,
所以双曲线方程为.
(2)由(1)可知左,右焦点分别为,,
双曲线的渐近线为,
不妨取其中一条渐近线为,
则到直线的距离,
所以,
所以,
又,所以.
7.(1)
(2)
【详解】(1)由题意得,得,
因为点在双曲线上,
所以,解得,
所以双曲线的方程为,
(2)由(1)可得,所以,
不妨设点在双曲线的右支上,则,
因为,所以,
因为,
所以由余弦定理得,
因为,
所以,
所以的面积为
题型四 中点弦与弦长
1.(1)
(2)
【详解】(1)设直线斜率为;直线与双曲线交点分别为.
所以,即=2,=8;
将两点代入双曲线方程得,两式相减得,
即,即,
所以,所以直线的方程为,即,
经验证符合题意,所以直线的方程为;
(2)联立,消去得,
所以,,
所以.
即线段的长为.
2.(1)
(2)
【详解】(1)由题设双曲线,
因为,
所以,直线的方程为,
联立方程解得,
故,
又因为,
所以,
所以,则,
而.
所以双曲线C的标准方程为;
(2)如图所示:
法一:因为过点的直线与双曲线相交于两点,直线斜率为,
1)当不存在时,直线的方程,显然不是中点(舍),
2)当存在时,设直线的方程为,即,
联立方程得①,
设,则,
因为为中点,所以,,解得,
故直线的方程为,即,
将代入①,得,
则,
,
故直线的方程为,弦长,
法二:因为过点的直线与双曲线相交于两点,
为线段的中点可知,直线的方程不是,
设,直线的斜率为,
由,得,
所以,
因为为中点,则
即,
直线的方程为,即,
联立方程,得,
则,
,
故直线的方程为,弦长.
3.(1)
(2),
【详解】(1)由题意得椭圆的焦点为,,
设双曲线方程为,
则,∴,
解得,
双曲线方程;
(2)把,分别代入双曲线,两式相减,得
,
把,,代入,得,
,直线的方程为,即
把代入,消去y得,
.
4.(1)
(2)
【详解】(1)解:因为椭圆,
所以,,
所以,
又因为与椭圆有相同的焦点的等轴双曲线,
所以,解得,
所以双曲线的方程为.
(2)因为直线过椭圆的右焦点,且斜率为2,
所以直线的方程为,即,
联立,解得或,
所以,,或,,,
所以.
5.(1)
(2)
【详解】(1)因为焦点在轴上,设双曲线的标准方程为,
由题意得,
所以,①
又双曲线的一条渐近线为,
所以,②
又,③
联立上述式子解得,,
故所求方程为;
(2)设,,
联立,整理得,
由,
所以,,
即
6.(1)
(2)
【详解】(1)由题意知,,
解得,故双曲线的方程为.
(2)①当过点的直线斜率不存在时,若点为的中点,
则点必在轴上,这与矛盾;
②当过点的直线斜率存在时,设斜率为,则直线方程为,
设,因为点为线段的中点,
所以,
因为在双曲线上,所以,
则,
所以,
则所求直线方程为,即.
经检验此时直线与双曲线有两个交点,满足题意.
7.(1),
(2)
(3)
【详解】(1)设椭圆方程为,双曲线方程为,.
则,解得,,则,,
因此,椭圆方程为,双曲线方程为.
(2)曲线以点为中点的弦的两端点分别为、,
则,,
若轴,则线段的中点在轴上,不合乎题意,
因为,这两个等式作差可得,
所以,,可得,
所以,直线的方程为,即,
检验:联立可得,则,合乎题意,
因此,曲线以点为中点的弦所在直线的方程为.
(3)不妨设、分别为两曲线的左、右焦点,是两曲线在第一象限的交点,
设,,由椭圆和双曲线的定义可得,解得,
所以,.
题型五 定点、定直线与定值
1.(1)
(2)
(i)设直线的方程为,
联立与,消去,得,
所以,
由,得,
整理得,
所以,
整理得,所以或,
当时,直线的方程为,过点,不符,故舍去;
当时,直线l的方程为,过点,
所以直线l过定点;
(ⅱ)直线AQ与直线BC的位置关系是平行,理由如下:
因为,所以直线OP方程为:,
又直线BD方程为:,联立与,
解得,即,
因为,所以直线AQ的斜率为,由,
得直线BC的斜率,所以.
【详解】(1)设双曲线的焦距为2c,则,且,解得,
所以,所以的方程为.
(2)略
2.(1)
(2)
证明:设点,则
因为点M在双曲线上,所以,代入上式得
故的乘积为定值1.
【详解】(1)解:根据题意,点的坐标分别为
从而椭圆的焦距,得
又椭圆上一点P到椭圆两个焦点的距离之和为4,所以椭圆的长轴,即
从而得
故椭圆的方程为:
(2)略
3.(1)
(2)
由(1)可得,设,
显然直线的斜率不为0,所以设直线的方程为,且,
与联立可得,且,
则,
直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与直线的方程可得:
,
由可得,即,
据此可得点在定直线上运动.
【详解】(1)设双曲线方程为,由焦点坐标可知,
则由可得,,
双曲线方程为.
(2)略
4.(1)
(2)证明:依题意,设直线l的方程为,,.
联立直线与双曲线的方程,得
消去x并整理,得,
∴,且,解得,且.
∴,.
由题意知,,
∴直线的方程为.
令,得
,
∴直线恒过点.
【详解】(1)设E的半焦距为c().
由题意知P在E的右支上,,∴,
∵,∴,
∴,
∴E的方程为.
(2)略
5.(1).
(2)(i)证明:设,
由得,
由题意得,
设中点的坐标为,则
所以.
因为的中点在直线上,所以,即,
因为,所以,故的斜率为定值.
(ii).
【详解】(1)由题可得,
所以的方程为.
(2)(i)略
(ii)由(i)得的方程为,
且,
又点到的距离,
所以,
解得,所以的方程为.
6.【小题1】; 【小题2】
由题意得直线AB的斜率存在且不为0.设直线方程为,,.
联立,消去得,
所以.
,
又,
.
【详解】(1)由题意得,解得,所以双曲线的方程为.
(2)略
7.(1)
(2)证明:
由(1)可知,双曲线中,所以,不妨设,分别为双曲线的左右焦点,
则,.
方法一:,,
因为点在双曲线上,
所以,,
所以,
所以,所以.
方法二:因为,
,
所以.
因为点在双曲线上,
所以,即,
所以.
(3)6
【详解】(1)因为,
所以可设双曲线方程为.
因为过点,所以,即.
所以双曲线方程为,即
(2)略;
(3)的底边长,
的高,
所以.
8.(1)
(2)
易知为双曲线的右焦点,如下图所示:
由题知直线l斜率存在,
根据对称性,不妨设斜率为,故直线的方程为,
代入双曲线方程得,
设,,
由韦达定理有,,
且,,
设,点E在线段上,所以
由可得
化简得,
代入和并化简可得,
即存在点E满足条件,并且在定直线上.
【详解】(1)根据题意,设双曲线的方程为,
由题知,,可得;
所以双曲线方程为.
(2)略
9.(1)
(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.
【详解】(1)由题意知,解得,,,
双曲线的方程为.
(2) 证明略,定点.
10.(1)
(2)①;
②设,
令,则
,
所以直线过定点.
【详解】(1)由题意可得,
所以双曲线的标准方程为;
(2)设直线,
联立消去整理可得,
则,又 ,,
①因直线与双曲线交于两支,所以且,
即;
②略
题型六 参数取值范围与求值
1.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由已知,可得,解得;
(2)由已知,可得;解得;
(3)联立方程组;消去y得
而双曲线C与直线相交于互异两点,
等价于不等式组,
解得或;依题意得,
当时,;当时,;
所以k的取值范围是.
2.(1)
(2)或
【详解】(1)由题意,设E的方程为,又E过点,
所以,解得,
所以E的方程为.
(2)设,,由得,
因为,
所以,,
所以
,
所以,
解得或.
3.(1)
(2)
【详解】(1)因为双曲线:(,)的离心率是,焦距为6,
所以,,其中,解得,,
所以.
所以的方程为.
(2)如图,
设,,
联立方程消去得,
因为直线:与相交于,两点,
所以,即且,
由韦达定理得,
又,,
所以,
所以,
将韦达定理代入上式,得,
即,解得,满足且.
4.(1)2;
(2)或
【详解】(1)由双曲线C:可得:右焦点,
将代入中,,
当直线垂直于轴时,为等腰直角三角形,此时,
即,整理得:,
因为,所以,
方程两边同除以得:,解得:或(舍去),
所以双曲线的离心率为2;
(2)因为,所以,
因为,解得,故,
所以双曲线的方程为,
当直线的斜率存在时,设直线的方程为:,
与双曲线联立得:,
设,则,,
则,
因为直线过右焦点且与双曲线的右支交于两点,
所以,解得:,
直线,则,同理可求得:,
所以,,
因为为锐角,所以,
即,所以,
所以,即,解得或;
当直线的斜率不存在时,将代入双曲线可得,此时不妨设,
此时直线,点P坐标为,同理可得:,
所以,,
因为为锐角,所以,解得或;
综上所述,t的取值范围或.
(1)设直线方程,设交点坐标为;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
(5)代入韦达定理求解.
5.(1);(2).
【详解】(1)设双曲线方程为(,).由已知得:,,
再由,∴,∴双曲线方程为.
(2)设,,将代入,
得,由题意知解得.
所以当时,l与双曲线左支有两个交点.
6.(1)
(2)
【详解】(1)因为,渐近线方程为,
所以,解得,,
所以双曲线的方程为.
(2)设点,,,,根据题意知,
由,得,
则,
,,
而;
由于,
;
,,
,
化简可得,解得,或,
当时,,不符合题意,舍去,
故
7.(1)
(2)
【详解】(1)设,则,
又,所以,得,
所以双曲线的渐近线方程为.
(2)由已知直线的倾斜角不是直角,,
设,则的中点为,
,
由,可知,所以,
即,
因为的方程为,双曲线的渐近线方程可写为,
由消去y,得,
所以,,
所以,因为,所以,即.
8.(1)
(2)
【详解】(1)因为双曲线的离心率为,
则,,可得,
由已知,将代入,可得,
由,即,
所以,故双曲线的方程为;
(2)依题意,设,,
由可得,
所以解得,且
所以,
设,,
由得,同理,
所以,
所以,其中,
因为,故的取值范围是
题型七 面积与最值
1.(1)或
(2)
【详解】(1)由题可设所求双曲线的方程为,
①当时,方程为,
令得,
即双曲线方程为,即
②当时,方程为,
令得,
即双曲线方程为,
所以双曲线的标准方程为或
(2)设P点的坐标为,则满足,
.
则当时,有最小值为.
2.(1)
(2)与
【详解】(1)因为双曲线,点在双曲线上,且其离心率为,
所以,解得,
所以双曲线的标准方程为
(2)由题意直线的斜率存在,故设直线的方程为,
联立,消去,得,
则且,即且,
设,则,
又,
即,则,
整理得,即,
又,所以,解得,
所以直线的方程为与.
3.(1);(2)2.
【详解】(1)由题意,双曲线的焦点坐标为,
因为椭圆与双曲线由公共的焦点,且椭圆C过点,
可得,解得,
所以椭圆C的标准方程为.
(2)因为点,可得,可设直线l方程为,
联立方程组,整理得,
由,解得,
设,可得
所以,
当且仅当时,取等号,所以的最大值为2.
4.(1)
(2)当时,最小值为,当时,最小值为;
(3)证明:当过点的直线斜率不存在时,方程为,
此时不妨取,则;
当当过点的直线斜率存在时,设直线方程为,
不妨令,
联立,得,
由于直线过双曲线的右焦点,必有,
直线与双曲线的右支交于,两点,需满足或,
则,
则
,
综合以上可知为定值.
【详解】(1)由题意知双曲线过点,一条渐近线方程为,
则,解得,
故双曲线的标准方程为;
(2)点为双曲线右支上一点,设,,
则
,
当,即时,最小值为,
当,即时,最小值为;
(3)略
5.(1)
(2)或.
【详解】(1)易知双曲线的离心率为,
所以在椭圆中,,得,所以,
所以椭圆的方程为.
(2)不妨设,,
联立方程组得,
由得,
由韦达定理知,
所以
,
将代入椭圆方程得,,解得,
又到直线AB的距离为,
所以
,
当且仅当,即时取等号.
所以的面积取最大值时的直线方程为或.
题型八 直线与双曲线的位置关系
1.(1);
(2)或.
【详解】(1)由双曲线的渐近线方程为,得,
而在双曲线上,则,
所以双曲线的标准方程为.
(2)显然直线的斜率存在,设直线的方程为,
由消去并整理得,
当,即时,方程只有一个根,
此时直线与双曲线只有一个交点,因此,直线的方程为;
当时,,解得,直线的方程为,
所以直线的方程为或.
2.(1)
(2),
【详解】(1)由题意知双曲线的焦点在轴上,且其实半轴长为2,
设双曲线的标准方程为则,
由得,
双曲线的标准方程.
(2)由得(※),
当,即:时,方程(※)有且只有一解,合题意;
当时,由,
得,方程(※)有且只有一解,也合题意;
综上所述:实数的值为:,.
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