新高考数学二轮复习讲义专题21 双曲线(2份打包,原卷版+解析版)
展开1.双曲线的概念
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c>2a,其中a,c为常数且a>0,c>0.
2.双曲线的标准方程和几何性质
【方法技巧】
离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:
直接求出 SKIPIF 1 < 0 ,从而求出 SKIPIF 1 < 0 ;
构造 SKIPIF 1 < 0 的齐次式,求出 SKIPIF 1 < 0 ;
采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;
根据圆锥曲线的统一定义求解.
2.轨迹问题一般方法有三种:定义法,相关点法.
定义法:(1)判断动点的运动轨迹是否满足某种曲线的定义;
(2)设标准方程,求方程中的基本量
(3)求轨迹方程
相关点法:(1)分析题目:与动点 SKIPIF 1 < 0 相关的点 SKIPIF 1 < 0 在已知曲线上;
(2)寻求关系式, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
(3)将 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 代入已知曲线方程;
(4)整理关于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的关系式得到 SKIPIF 1 < 0 M的轨迹方程
【核心题型】
题型一:待定系数法求双曲线方程
1.(2023春·贵州·高三校联考)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,过 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的左支相交于 SKIPIF 1 < 0 两点,过 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的右支相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,若四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】设 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,在直角三角形 SKIPIF 1 < 0 中,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,在直角三角形 SKIPIF 1 < 0 中,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,再结合 SKIPIF 1 < 0 ,即可求得答案.
【详解】解:设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由双曲线的对称性和平行四边形的对称性可知: SKIPIF 1 < 0 ,
连接 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆周上,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵ SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,
SKIPIF 1 < 0 ∥ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
在直角三角形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
在直角三角形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
2.(2022秋·天津滨海新·高三天津市滨海新区塘沽第一中学校考期末)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )的两条渐近线均和圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 相切,且双曲线的右焦点为圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心,则该双曲线的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【分析】根据条件转化为关于 SKIPIF 1 < 0 的方程组,即可求解.
【详解】圆 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,整理为 SKIPIF 1 < 0 ,圆心 SKIPIF 1 < 0 ,半径 SKIPIF 1 < 0 ,双曲线的渐近线方程 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可知, SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
3.(2022秋·贵州贵阳·高二校联考阶段练习)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径的圆与双曲线的两条渐近线相交于A、B、C、D四点,四边形ABCD的面积为2b,则双曲线方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】不妨设A在第一象限,由条件可设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,根据双曲线的对称性及条件可得 SKIPIF 1 < 0 ,代入圆的方程 SKIPIF 1 < 0 ,可求 SKIPIF 1 < 0 ,由此确定双曲线方程.
【详解】以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,双曲线的两条渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
不妨设A在第一象限,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∵四边形ABCD的面积为2b,
∴由对称性可得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 1,
故选:D.
题型二:相同渐进性求双曲线方程
4.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线C的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,且焦距为10,则双曲线C的标准方程是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【分析】根据共渐近线 SKIPIF 1 < 0 的双曲线的设法 SKIPIF 1 < 0 ,结合题意分析求解.
【详解】渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 的双曲线为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:C.
5.(2020·河南·高三校联考阶段练习)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的渐近线相同,则曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】先求得 SKIPIF 1 < 0 的渐近线,然后根据 SKIPIF 1 < 0 的渐近线相同列方程,解方程求得 SKIPIF 1 < 0 的值.
【详解】 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
【点睛】本小题主要考查同双曲线渐近线有关计算,属于基础题.
6.(2018秋·安徽池州·高三统考期末)双曲线 SKIPIF 1 < 0 上一点 SKIPIF 1 < 0 关于一条渐近线 SKIPIF 1 < 0 的对称点恰为左焦点 SKIPIF 1 < 0 ,则该双曲线的标准方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【分析】根据双曲线的渐近线方程可设双曲线方程,代入点 SKIPIF 1 < 0 ,即可求解.
【详解】因为双曲线 SKIPIF 1 < 0 一条渐近线为 SKIPIF 1 < 0 ,所以可设双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 在双曲线上,将 SKIPIF 1 < 0 代入得 SKIPIF 1 < 0 ,可得双曲线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
题型三:直接法求离心率
7.(2023·陕西榆林·统考二模)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )的左、右焦点分别是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是双曲线 SKIPIF 1 < 0 上的一点,且 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】根据双曲线定义联立方程组求出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,再根据勾股定理求出 SKIPIF 1 < 0 ,进一步计算得出结果.
【详解】不妨设 SKIPIF 1 < 0 在双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右支上,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,
根据双曲线定义 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,故双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
8.(2023·河南·统考模拟预测)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是双曲线 SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线上的点,且线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 在另一条渐近线上.若 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.2D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【分析】由中位线可知 SKIPIF 1 < 0 ,即可得出一条渐近线的斜率,据此得出离心率.
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 分别是 SKIPIF 1 < 0 的中点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A
9.(2023·新疆·统考一模)已知 SKIPIF 1 < 0 为双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左焦点,过点 SKIPIF 1 < 0 的直线与圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点( SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 之间),与双曲线 SKIPIF 1 < 0 在第一象限的交点为 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,若 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】根据圆的几何性质,勾股定理,双曲线的几何性质,化归转化思想,画出图形分析即可求解.
【详解】依题意,可得如图所示:
设双曲线的右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为圆 SKIPIF 1 < 0 ,所以半径 SKIPIF 1 < 0 ,
过圆心 SKIPIF 1 < 0 作弦 SKIPIF 1 < 0 的垂线,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,又 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,
所以 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以双曲线的离心率为: SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
【点睛】本题考查了圆的几何性质垂径定理,勾股定理,双曲线定义的运用,双曲线离心率的求法,解题过程中出现中点时可优先考虑中位线的性质,化归转化的过程中要充分考虑相关图形的性质.
题型四:构造齐次方程求离心率
10.(2023·内蒙古呼和浩特·统考一模)过双曲线 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )的左焦点 SKIPIF 1 < 0 作圆 SKIPIF 1 < 0 的切线,切点为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 交双曲线右支于点 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【分析】先确定 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,所以 SKIPIF 1 < 0 为△ SKIPIF 1 < 0 的中位线,进而得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 切圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,由勾股定理得出关于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的关系式,最后即可求得离心率.
【详解】如图,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,
SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,
SKIPIF 1 < 0 为△ SKIPIF 1 < 0 的中位线,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 切圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 由勾股定理 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
11.(2023·河南开封·开封高中校考模拟预测)设 SKIPIF 1 < 0 分别是双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点,过 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线的垂线,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【分析】由双曲线的方程可得两焦点的坐标及渐近钱的方程,由题意求出 SKIPIF 1 < 0 的方程,与渐近线联立求出P的坐标,进而求出 SKIPIF 1 < 0 的值,由点到直线的距离公式,求 SKIPIF 1 < 0 的值,由由 SKIPIF 1 < 0 求出a,c的关系,进而求出离心率.
【详解】由双曲线的方程可得双曲线渐近线方程: SKIPIF 1 < 0 ,右焦点 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 到渐近线的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
由渐近线的对称性,设渐近线为 SKIPIF 1 < 0 ,①
则直线 SKIPIF 1 < 0 方程为∶ SKIPIF 1 < 0 ②,
由①②可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 则 SKIPIF 1 < 0 ,
左焦点 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0
故选∶C·
12.(2023·河南洛阳·洛阳市第三中学校联考一模)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,A是双曲线C的左顶点,以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆与双曲线C的一条渐近线交于P,Q两点,且 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线C的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.2
【答案】C
【分析】方法一:根据已知条件分别表示出点A、P、Q的坐标,代入 SKIPIF 1 < 0 可得b与a的关系式,再由 SKIPIF 1 < 0 及离心率公式可求得结果.
方法二:运用极化恒等式及向量的加法、减法法则计算可得结果.
【详解】方法一:依题意,易得以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
又由双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,易得双曲线C的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时,如图,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
联立 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 轴.
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
同理,当 SKIPIF 1 < 0 时,亦可得 SKIPIF 1 < 0 .
故双曲线C的离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
方法二(极化恒等式):易得坐标原点O为线段PQ的中点,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
题型五:渐进性的综合问题
13.(2023·宁夏银川·六盘山高级中学校考一模)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 过双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点且斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 的两条渐近线分别交于 SKIPIF 1 < 0 两点( SKIPIF 1 < 0 点在 SKIPIF 1 < 0 轴下方),且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】由斜率关系可以确定 SKIPIF 1 < 0 与渐近线垂直,从而建立直角三角形,然后利用两渐近线与 SKIPIF 1 < 0 轴的夹角相等,得出直角三角形三边的长,从而找到 SKIPIF 1 < 0 的齐次式,进而求离心率.
【详解】如图所示,
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ;
易求得焦点到渐近线的距离为 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ;
由角平分线定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ;
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
14.(2021·陕西榆林·陕西省神木中学校考模拟预测)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右支上,且 SKIPIF 1 < 0 ,双曲线 SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【分析】根据三角形两边之和大于第三边, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 共线时取等号,列出 SKIPIF 1 < 0 的不等式即可.
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0
故选:A.
15.(2023春·四川成都·高三树德中学校考开学考试)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为F,两条渐近线分别为 SKIPIF 1 < 0 ,过F且与 SKIPIF 1 < 0 平行的直线与双曲线C及直线 SKIPIF 1 < 0 依次交于点B,D,点B恰好平分线段 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线C的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.2
【答案】B
【分析】数形结合,设 SKIPIF 1 < 0 ,分别联立直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 可分别解得点 SKIPIF 1 < 0 的纵坐标,再根据点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 中点,由中点坐标公式即可解得 SKIPIF 1 < 0 关系,从而可得双曲线C的离心率.
【详解】双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,如图,
直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,解得:
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 的纵坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 的纵坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
由于点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 中点,由中点坐标公式可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
题型六:利用自变量求离心率范围问题
16.(2023春·浙江温州·高三统考开学考试)直线l与双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左,右两支分别交于点A,B,与双曲线的两条渐近线分别交于点C,D(A,C,D,B从左到右依次排列),若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 成等差数列,则双曲线的离心率的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】先设直线方程及四个点,联立后分别求出两根和和两根积,再应用 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 成等差数列,列式求解即可
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ①
联立 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ②
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ③
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即得 SKIPIF 1 < 0 ④
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 中点为 SKIPIF 1 < 0 的中点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 成等差数列,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又因为A,C,D,B从左到右依次排列,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,代入①②③有 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,又因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
综上, SKIPIF 1 < 0
故选:D.
17.(2022·全国·高三专题练习)已知点 SKIPIF 1 < 0 为双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,若 SKIPIF 1 < 0 ,则该双曲线的离心率的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】不妨设 SKIPIF 1 < 0 在第一象限,根据 SKIPIF 1 < 0 ,可设 SKIPIF 1 < 0 .把点 SKIPIF 1 < 0 的坐标代入双曲线方程可得出 SKIPIF 1 < 0 ,利用求根公式即可解出 SKIPIF 1 < 0 .结合 SKIPIF 1 < 0 ,可求出 SKIPIF 1 < 0 ,从而可求出答案.
【详解】不妨设 SKIPIF 1 < 0 在第一象限,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为锐角,
代入双曲线方程可得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
化简可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以解得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选: SKIPIF 1 < 0 .
18.(2020·全国·高三专题练习)双曲线 SKIPIF 1 < 0 上一点A关于原点的对称点为B,F为其右焦点,若AF⊥BF,设∠ABF=θ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则该双曲线的离心率的取值范围为( )
A.(1, SKIPIF 1 < 0 +1]B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D.[ SKIPIF 1 < 0 ,+∞)
【答案】A
【解析】记双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由双曲线的对称性、定义及已知可得 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,再由 SKIPIF 1 < 0 的范围得答案.
【详解】记双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为AF⊥BF,A关于原点的对称点为B,由双曲线的对称性可知,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,,四边形 SKIPIF 1 < 0 为矩形,
有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又∠ABF=θ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以得 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A.
题型七:双曲线的综合问题
19.(2023·广东江门·统考一模)已知M是平面直角坐标系内的一个动点,直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直,A为垂足且位于第一象限,直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 垂直,B为垂足且位于第四象限,四边形 SKIPIF 1 < 0 (O为原点)的面积为8,动点M的轨迹为C.
(1)求轨迹C的方程;
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 是轨迹C上一点,直线l交轨迹C于P,Q两点,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率之和为1, SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的面积.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)设动点 SKIPIF 1 < 0 ,由题意知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由题意 SKIPIF 1 < 0 ,化简可得轨迹C的方程;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,斜率为k,直线 SKIPIF 1 < 0 倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 斜率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由过点T直线与曲线C有两个交点确定 SKIPIF 1 < 0 的范围,由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,从而可得直线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的方程,与曲线C的方程联立解得 SKIPIF 1 < 0 的坐标,求出 SKIPIF 1 < 0 及点Q到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,即可求出 SKIPIF 1 < 0 的面积.
【详解】(1)设动点 SKIPIF 1 < 0 ,由题意知M只能在直线 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 所夹的范围内活动.
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
动点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 右侧,有 SKIPIF 1 < 0 ,同理有 SKIPIF 1 < 0 ,
∵四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积为8,∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以所求轨迹C方程为 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ).
(2)如图,设直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,斜率为k,直线 SKIPIF 1 < 0 倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在曲线C上,过点T直线与曲线C有两个交点,
则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,同时 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去).
SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消y得: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消y得: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
点Q到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
方法二: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
20.(2023·山西晋中·统考二模)已知双曲线C: SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线上.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若A,B为双曲线的左、右顶点, SKIPIF 1 < 0 ,若MA与C的另一交点为P,MB与C的另一交点为Q(P与A,Q与B均不重合)求证:直线PQ过定点,并求出定点坐标.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)证明见解析,定点坐标为 SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)把点 SKIPIF 1 < 0 代入双曲线的标准方程 SKIPIF 1 < 0 ,结合其离心率 SKIPIF 1 < 0 来联立方程求解即可;
(2)根据题意当 SKIPIF 1 < 0 时,设出直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,并设交点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立直线与曲线的方程,利用韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,从而由题意 SKIPIF 1 < 0 推出直线PQ恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,最后检验当 SKIPIF 1 < 0 时,也符合题意即可.
【详解】(1)由题意可知 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故双曲线C的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)证明:①A,B为双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右顶点, SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时,可得, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
又点P在双曲线 SKIPIF 1 < 0 上,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,与双曲线C的方程联立得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,此时满足 SKIPIF 1 < 0 ,
∴直线PQ恒过点 SKIPIF 1 < 0 .
②当 SKIPIF 1 < 0 时,P与B重合,Q与A重合,此时直线PQ的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
综上,直线PQ恒过点 SKIPIF 1 < 0 .
21.(2023·安徽安庆·校考一模)在直角坐标平面中, SKIPIF 1 < 0 的两个顶点的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 ,两动点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,向量 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 共线.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的顶点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程;
(2)若过点 SKIPIF 1 < 0 的直线与(1)的轨迹相交于 SKIPIF 1 < 0 两点,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
(3)若 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 点的轨迹在第一象限内的任意一点,则是否存在常数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 恒成立?若存在,求出 SKIPIF 1 < 0 的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
(3)存在 SKIPIF 1 < 0 ;理由见解析
【分析】(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 知 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 且向量 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 共线,知 SKIPIF 1 < 0 在边 SKIPIF 1 < 0 的中垂线上,由此能求出 SKIPIF 1 < 0 的顶点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,代入双曲线方程,得 SKIPIF 1 < 0 ,再由根的判别式和韦达定理即可求出 SKIPIF 1 < 0 的取值范围;
(3)通过由特殊到一般的方法进行求解.
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 知,
SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的重心, SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 且向量 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 共线, SKIPIF 1 < 0 在边 SKIPIF 1 < 0 的中垂线上,
SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
即所求的轨迹方程是 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
代入 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
(3)设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 轴时, SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,故猜想 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 不垂直 SKIPIF 1 < 0 轴时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 同在 SKIPIF 1 < 0 内,
SKIPIF 1 < 0 .
故存在 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 恒成立.
【高考必刷】
一、单选题
22.(2023·陕西商洛·统考一模)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左顶点为A,右焦点为F,点M在双曲线C上,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线C的离心率为( )
A.2B.3C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】由题设求得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,结合已知数量关系及双曲线参数关系得到齐次方程,即可求离心率.
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍).
故选:B
23.(2023·河南焦作·统考模拟预测)设双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的右支交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的重心,则直线 SKIPIF 1 < 0 斜率的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【分析】根据重心性质得出 SKIPIF 1 < 0 中点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,根据直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的右支交于 SKIPIF 1 < 0 两点可知点 SKIPIF 1 < 0 在右支内部,
将 SKIPIF 1 < 0 的坐标代入双曲线中建立不等式,即可得离心率的范围,根据点差法可得直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率与 SKIPIF 1 < 0 之间等式关系,
由 SKIPIF 1 < 0 不共线建立不等式,解出离心率具体范围,根据离心率的范围及直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率与 SKIPIF 1 < 0 之间等式关系,
即可得斜率的取值范围,解出即可.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,根据重心性质可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的右支交于 SKIPIF 1 < 0 两点,所以点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线右支内部,
故有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在时, SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴上,
故 SKIPIF 1 < 0 三点不共线,不符合题意舍,
设直线 SKIPIF 1 < 0 斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 在双曲线上,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减可得: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
即有 SKIPIF 1 < 0 成立,
即有 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 不共线,
即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的离心率的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
【点睛】思路点睛:该题考查直线与圆锥曲线的综合问题,属于难题,关于圆锥曲线中弦中点和直线斜率有关问题的思路有:
(1)设出点的坐标 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)根据中点坐标建立等式: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
(3)将两点代入圆锥曲线中,再对两式作差,用平方差公式对等式变形;
(4)将 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 及 SKIPIF 1 < 0 代入等式中即可得出关系.
24.(2023·山东威海·统考一模)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,M为C上一点,M关于原点的对称点为N,若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则C的渐近线方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】由对称性知四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,可求得 SKIPIF 1 < 0 及 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 中,由余弦定理建立 SKIPIF 1 < 0 的关系,从而求得渐近线方程.
【详解】如图所示,不妨设 SKIPIF 1 < 0 在左支,
设右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,
由对称性知四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
由双曲线定义知: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
在 SKIPIF 1 < 0 中,由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则C的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D
【点睛】求双曲线的渐近线就是求 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的关系,通过可通过几何关系或代数式建立关于 SKIPIF 1 < 0 的一个齐次等式,求解 SKIPIF 1 < 0 均可得到渐近线方程.几何关系通过用到平面几何中的有关知识建立关系,甚至平面向量、正弦定理、余弦定理都可以用来建立关系式.
25.(2023·重庆·统考二模) SKIPIF 1 < 0 是双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左 SKIPIF 1 < 0 右焦点,点 SKIPIF 1 < 0 为双曲线 SKIPIF 1 < 0 右支上一点,点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴上,满足 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】根据向量加法运算法则,结合平行四边形的性质可确定以 SKIPIF 1 < 0 为邻边的平行四边形为菱形,得到 SKIPIF 1 < 0 ,结合双曲线定义可求得 SKIPIF 1 < 0 ,利用余弦定理可构造 SKIPIF 1 < 0 的齐次方程,从而求得离心率.
【详解】
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 是以 SKIPIF 1 < 0 为邻边的平行四边形的一条对角线,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的角平分线,
SKIPIF 1 < 0 以 SKIPIF 1 < 0 为邻边的平行四边形为菱形, SKIPIF 1 < 0 ,
由双曲线定义知: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中,由余弦定理得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
26.(2023·湖北·统考模拟预测)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别是双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点,过 SKIPIF 1 < 0 的直线分别交双曲线左、右两支于A,B两点,点C在x轴上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 平分 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【分析】根据 SKIPIF 1 < 0 可知 SKIPIF 1 < 0 ,再根据角平分线定理得到 SKIPIF 1 < 0 的关系,再根据双曲线定义分别把图中所有线段用 SKIPIF 1 < 0 表示出来,根据边的关系利用余弦定理即可解出离心率.
【详解】
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ∽ SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 平分 SKIPIF 1 < 0 ,由角平分线定理可知, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由双曲线定义知 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,①
又由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 是等边三角形,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
在 SKIPIF 1 < 0 中,由余弦定理知 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
把①代入上式得 SKIPIF 1 < 0 ,所以离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
27.(2023·江西赣州·统考一模)已知点 SKIPIF 1 < 0 ,双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右支上运动.当 SKIPIF 1 < 0 的周长最小时, SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【分析】利用双曲线的定义可以得出 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 三点共线时 SKIPIF 1 < 0 最小.
【详解】由双曲线 SKIPIF 1 < 0 得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,左焦点 SKIPIF 1 < 0 ,
设右焦点 SKIPIF 1 < 0 .当 SKIPIF 1 < 0 的周长最小时, SKIPIF 1 < 0 取到最小值,所以只需求出 SKIPIF 1 < 0 的最小值即可.
SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
28.(2023·陕西·西安市西光中学校联考一模)在xOy平面内,双曲线 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,过左顶点A且斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线与渐近线在第一象限的交点为M,若 SKIPIF 1 < 0 ,则该双曲线的离心率是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】由 SKIPIF 1 < 0 得出 SKIPIF 1 < 0 ,进而由斜率公式结合离心率公式求解即可.
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 且点M在渐近线上,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,于是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
29.(2023·河南·校联考模拟预测)设双曲线 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,B为双曲线E上在第一象限内的点,线段 SKIPIF 1 < 0 与双曲线E相交于另一点A,AB的中点为M,且 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线E的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.2C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】连结连接 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 .设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,根据双曲线的定义可推得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .进而在直角三角形中,根据勾股定理可得 SKIPIF 1 < 0 .结合已知条件,即可得出 SKIPIF 1 < 0 ,从而得出离心率.
【详解】
如图,连接 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 .
因为M为AB的中点, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
因为M为AB的中点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
二、多选题
30.(2023·湖南·模拟预测)已知O为坐标原点, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别是双曲线E: SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点,P是双曲线E的右支上一点,若 SKIPIF 1 < 0 ,双曲线E的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的是( )
A.双曲线E的标准方程为 SKIPIF 1 < 0
B.双曲线E的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0
C.点P到两条渐近线的距离之积为 SKIPIF 1 < 0
D.若直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线E的另一支交于点M,点N为PM的中点,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【分析】根据双曲线定义及离心率求出 SKIPIF 1 < 0 得到双曲线的标准方程,即可求出渐近线方程判断AB,再由点到渐近线的距离判断C,点差法可判断D.
【详解】根据双曲线的定义得, SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以双曲线E的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以A正确,B不正确;
设 SKIPIF 1 < 0 ,则点P到两条渐近线的距离之积为 SKIPIF 1 < 0 ,所以C正确;
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,因为P,M在双曲线E上,所 SKIPIF 1 < 0 ①, SKIPIF 1 < 0 ②,
①-②并整理得, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以D正确.
故选:ACD.
31.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 和圆 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A.双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0
B.双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0
C.当 SKIPIF 1 < 0 时,双曲线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 没有公共点
D.当 SKIPIF 1 < 0 时,双曲线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 恰有两个公共点
【答案】ACD
【分析】根据双曲线方程求出离心率与渐近线方程,即可判断A、B,求出圆心到渐近线的距离,即可判断C,设双曲线 SKIPIF 1 < 0 上的点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,表示出 SKIPIF 1 < 0 的距离,即可得到圆心 SKIPIF 1 < 0 到双曲线 SKIPIF 1 < 0 上的点的距离的最小值,从而判断D.
【详解】解:由已知得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率 SKIPIF 1 < 0 ,故选项A正确;
双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故选项B错误;
因为圆心 SKIPIF 1 < 0 到双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时,圆 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线相切,此时双曲线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 没有公共点,故选项C正确;
设双曲线 SKIPIF 1 < 0 上的点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则圆心 SKIPIF 1 < 0 到点 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,
所以圆心 SKIPIF 1 < 0 到双曲线 SKIPIF 1 < 0 上的点的距离的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,且双曲线 SKIPIF 1 < 0 上只有两个点到圆心 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时,双曲线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 恰有两个公共点,故选项D正确.
故选:ACD
32.(2023·全国·高三专题练习)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为双曲线C: SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )的左、右焦点, SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 在第一象限上的点,点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的平分线 SKIPIF 1 < 0 则下列正确的是( )
A.双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D.点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 轴的距离为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【分析】由 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 以及渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 可求得 SKIPIF 1 < 0 ,即可得出方程,判断A;由 SKIPIF 1 < 0 可求出判断B;结合双曲线定义可求得 SKIPIF 1 < 0 ,求出 SKIPIF 1 < 0 ,即可求出 SKIPIF 1 < 0 ,判断C;利用等面积法可求得点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 轴的距离,判断D.
【详解】 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
又渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 可解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的平分线, SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
由双曲线定义可得 SKIPIF 1 < 0 ,则可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 轴的距离为d,则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:是根据已知求出双曲线方程,结合双曲线的定义求得焦点三角形的各边长.
33.(2023·山东菏泽·统考一模)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右两支分别交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,下列命题正确的有( )
A.当点 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点时,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0
B.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0
D.若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】BCD
【分析】对于A选项,设 SKIPIF 1 < 0 ,代入双曲线,用点差法即可判断;对于B选项,设 SKIPIF 1 < 0 ,表示出 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,得出 SKIPIF 1 < 0 ,再结合 SKIPIF 1 < 0 即可得出结论;对于C选项,设 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,由双曲线方程,得出 SKIPIF 1 < 0 ,利用两点之间距离公式,分别表示出 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,通过做差即可得出结论;对于D选项,根据双曲线的定义,得出 SKIPIF 1 < 0 ,再证出点 SKIPIF 1 < 0 与点 SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,则 SKIPIF 1 < 0 ,即可得出结论.
【详解】选项A:
设 SKIPIF 1 < 0 ,代入双曲线得,
SKIPIF 1 < 0 ,两式相减得,
SKIPIF 1 < 0 ,
∵点 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,故A错误;
选项B:
设 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
选项C:
设 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
选项D:
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
∵直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,且过点 SKIPIF 1 < 0 ,
∴直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
又∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
又∵点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离: SKIPIF 1 < 0 ,
点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴点 SKIPIF 1 < 0 与点 SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,故D正确;
故选:BCD.
【点睛】结论点睛:本题涉及到双曲线中的有关结论:
(1)若点 SKIPIF 1 < 0 是双曲线 SKIPIF 1 < 0 上一条弦 SKIPIF 1 < 0 的中点,则直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若双曲线上有两点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,且位于不同两支,则 SKIPIF 1 < 0 .
三、填空题
34.(2023·内蒙古呼和浩特·统考一模)抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点与双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点的连线交 SKIPIF 1 < 0 于第一象限的点M,若 SKIPIF 1 < 0 在点M处的切线平行于 SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线,则 SKIPIF 1 < 0 __________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 ## SKIPIF 1 < 0
【分析】求出抛物线的焦点与双曲线的右焦点及渐近线方程,设 SKIPIF 1 < 0 ,由导数求得点 SKIPIF 1 < 0 处切线的斜率,得出 SKIPIF 1 < 0 的关系,再根据三点共线的斜率性质构造方程即可得解.
【详解】抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ;
双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可知, SKIPIF 1 < 0 在点M处的切线平行的渐近线应为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
又点 SKIPIF 1 < 0 共线,即点 SKIPIF 1 < 0 共线,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
35.(2023·辽宁·校联考一模)过双曲线 SKIPIF 1 < 0 焦点 SKIPIF 1 < 0 的直线与 SKIPIF 1 < 0 的两条渐近线的交点分分别为M、N,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .则 SKIPIF 1 < 0 的离心率为______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】依题意, SKIPIF 1 < 0 垂直于渐近线,结合图形在直角三角形利用三角函数构造 SKIPIF 1 < 0 齐次式求 SKIPIF 1 < 0 的离心率.
【详解】解法1:双曲线的焦点 SKIPIF 1 < 0 到渐近线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 垂直于渐近线,如图所示,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的离心率 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 .
过作另一条渐近线的垂线,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,在直角 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
因此 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
解法2:因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 垂直于渐近线,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以C的离心率 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】思路点睛:由焦点到渐近线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 垂直于渐近线,这是本题的着手点,数形结合在直角三角形中利用三角函数构造 SKIPIF 1 < 0 齐次式可求 SKIPIF 1 < 0 的离心率.
36.(2023·山东泰安·统考一模)已知双曲线C: SKIPIF 1 < 0 的右顶点为A,以A为圆心,b为半径的圆与双曲线C的一条渐近线交于M,N两点,若 SKIPIF 1 < 0 ,则以 SKIPIF 1 < 0 (e为双曲线C的离心率)为焦点的抛物线的标准方程为___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】根据已知条件求得双曲线的离心率,也即求得 SKIPIF 1 < 0 ,从而求得抛物线的标准方程.
【详解】依题意, SKIPIF 1 < 0 ,双曲线的一条渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
依题意,三角形 SKIPIF 1 < 0 是边长为 SKIPIF 1 < 0 的等边三角形,
所以 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离是 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以对于抛物线 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以抛物线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
37.(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,过 SKIPIF 1 < 0 的直线分别交两条渐近线于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,若 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的离心率为______.
【答案】2
【分析】设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,通过联立方程组的方法求得 SKIPIF 1 < 0 的坐标,进而求得 SKIPIF 1 < 0 中点 SKIPIF 1 < 0 的坐标.对 SKIPIF 1 < 0 进行分类讨论,由 SKIPIF 1 < 0 化简求得双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率.
【详解】设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 轴,此时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,这与 SKIPIF 1 < 0 矛盾,不合题意,所以 SKIPIF 1 < 0
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又由 SKIPIF 1 < 0 得
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
由(1)(2)可知,双曲线的离心率为2.
故答案为:2
【点睛】求解直线和直线、直线和圆锥曲线的交点的问题,可通过联立方程组来进行求解.求解双曲线的离心率问题,有两个思路,一个是求得 SKIPIF 1 < 0 ,从而求得双曲线的离心率;另一个是求得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 的关系式,由此来求得双曲线的离心率.
四、解答题(共0分)
38.(2023·全国·高三专题练习)已知双曲线C: SKIPIF 1 < 0 的离心率为e,点 SKIPIF 1 < 0 在C上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为C的左、右顶点,C的右焦点F到渐近线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,过点F的直线l与C交于A,B两点(异于顶点),直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别与y轴交于点M,N.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时,求以MN为直径的圆的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)由条件列关于 SKIPIF 1 < 0 的方程,解方程求 SKIPIF 1 < 0 可得双曲线方程;
(2)设设直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程组结合设而不求法表示条件,求出点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,再求以MN为直径的圆的方程.
【详解】(1)设双曲线的半焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,则右焦点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
∵点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线C上,
∴ SKIPIF 1 < 0 ①,
由已知右焦点 SKIPIF 1 < 0 到渐近线的距离 SKIPIF 1 < 0 ②.
SKIPIF 1 < 0 ③,
由①②③得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴双曲线C的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知 SKIPIF 1 < 0 ,
过点 SKIPIF 1 < 0 的斜率为0的直线为 SKIPIF 1 < 0 ,
与双曲线 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 ,与已知矛盾,
故可设直线l: SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程得 SKIPIF 1 < 0 ,消去x并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由已知 SKIPIF 1 < 0 ,
方程 SKIPIF 1 < 0 的判别式
SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
因此 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
易知直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
以MN为直径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
以MN为直径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
故以MN为直径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】解决直线与双曲线的综合问题,一般利用设而不求法解决,解决过程中需注意直线的斜率是否存在,是否为0.
39.(2023·湖南邵阳·统考二模)已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右顶点为 SKIPIF 1 < 0 ,左焦点 SKIPIF 1 < 0 到其渐近线 SKIPIF 1 < 0 的距离为2,斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 交双曲线 SKIPIF 1 < 0 于A,B两点,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 交于P,Q两点,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别与直线 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,试问:以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过定点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)根据点到直线的距离公式即可求解 SKIPIF 1 < 0 ,进而联立直线与双曲线方程,根据弦长公式即可求解 SKIPIF 1 < 0 ,
(2)联立直线与曲线的方程得韦达定理,根据圆的对称性可判断若有定点则在 SKIPIF 1 < 0 轴上,进而根据垂直关系得向量的坐标运算,即可求解.
【详解】(1)∵双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左焦点 SKIPIF 1 < 0 到双曲线 SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
∴双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
依题意直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 消去y整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
依题意: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点A,B的横坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),且 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
∴双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)依题意直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不等于0,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
同理可得 SKIPIF 1 < 0 .由对称性可知,若以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过定点,则该定点一定在 SKIPIF 1 < 0 轴上,
设该定点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
故以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过定点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 .
标准方程
eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1
(a>0,b>0)
eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1
(a>0,b>0)
图形
性
质
范围
x≥a或x≤-a,y∈R
x∈R,y≤-a或y≥a
对称性
对称轴:坐标轴 对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线
y=±eq \f(b,a)x
y=±eq \f(a,b)x
离心率
e=eq \f(c,a),e∈(1,+∞),其中c=eq \r(a2+b2)
实虚轴
线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a,线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
a,b,c
的关系
c2=a2+b2 (c>a>0,c>b>0)
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