高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册3.2 双曲线课时练习
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这是一份高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册3.2 双曲线课时练习,文件包含322双曲线的简单几何性质精讲解析版docx、322双曲线的简单几何性质精讲原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共53页, 欢迎下载使用。
3.2.2双曲线的简单几何性质(精讲)
目录
第一部分:思维导图(总览全局)
第二部分:知识点精准记忆
第三部分:课前自我评估测试
第四部分:典 型 例 题 剖 析
重点题型一:由双曲线的方程求几何性质
重点题型二:根据双曲线几何性质求其标准方程
重点题型三:双曲线的渐近线问题
重点题型四:双曲线的离心率问题
重点题型五:直线与双曲线的位置关系
重点题型六:弦长
重点题型七:中点弦和点差法
重点题型八:双曲线的定点、定值、最值问题
重点题型九:双曲线中的向量问题
第五部分:高考(模拟)题体验
第一部分:思 维 导 图 总 览 全 局
第二部分:知 识 点 精 准 记 忆
知识点一:双曲线的简单几何性质
标准方程
()
()
图形
性质
范围
或
或
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点坐标
,
,
渐近线
离心率
,,
a,b,c间的关系
知识点二:等轴双曲线
(,)当时称双曲线为等轴双曲线
①; ②离心率; ③两渐近线互相垂直,分别为;
④等轴双曲线的方程,;
知识点三:直线与双曲线的位置关系
1、代数法:设直线,双曲线联立解得:
(1)时,,直线与双曲线交于两点(左支一个点右支一个点);
,,或k不存在时,直线与双曲线没有交点;
(2)时,
存在时,若,,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;
若,
时,,直线与双曲线相交于两点;
时,,直线与双曲线相离,没有交点;
时,直线与双曲线有一个交点;相切
不存在,时,直线与双曲线没有交点;
直线与双曲线相交于两点;
知识点四:弦长公式
1、直线被双曲线截得的弦长公式,设直线与椭圆交于,两点,则
为直线斜率
2、通径的定义:过焦点且垂直于实轴的直线与双曲线相交于、两点,则弦长.
知识点五:双曲线与渐近线的关系
1、若双曲线方程为渐近线方程:
2、若双曲线方程为(,)渐近线方程:
3、若渐近线方程为,则双曲线方程可设为,
4、若双曲线与有公共渐近线,则双曲线的方程可设为(,焦点在轴上,,焦点在轴上)
知识点六:双曲线中点弦的斜率公式
设为双曲线弦(不平行轴)的中点,则有
证明:设,,则有, 两式相减得:
整理得:,即,因为是弦的中点,
所以: , 所以
第三部分:课 前 自 我 评 估 测 试
1.(2022·全国·高二课时练习)判断正误
(1)双曲线的离心率越大,双曲线的开口越开阔.( )
(2)以为渐近线的双曲线有2条.( )
(3)双曲线的离心率(其中).( )
【答案】 √ × ×
(1)双曲线的离心率越大,双曲线的开口越开阔,正确;
(2)以为渐近线的双曲线方程为,故有无数条,错误;
(3)双曲线的离心率,错误.
2.(2022·全国·高二课时练习)中心在原点,实轴长为10,虚轴长为6的双曲线的标准方程是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】B
由题可知:,所以双曲线的方程为 或
故选:B
3.(2022·全国·高二课时练习)双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
由题可知:该双曲线的方程为
故选:A
4.(2022·全国·高二课时练习)双曲线的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
由题可知,该双曲线焦点在x轴上,所以顶点坐标为(−4,0),(4,0)
故选:B
第四部分:典 型 例 题 剖 析
重点题型一:由双曲线的方程求几何性质
典型例题
例题1.(2022·全国·高二课时练习)求双曲线的实轴长、虚轴长、焦点坐标、离心率以及渐近方程.
【答案】实轴长:18,虚轴长为6,焦点坐标,离心率:,渐近线方程为:.
解:双曲线方程是,
双曲线标准方程为:,
,,,
实轴长:18,虚轴长:6,
焦点坐标,离心率:,渐近线方程为:.
例题2.(2022·江苏·高二课时练习)求下列双曲线的实轴长、虚轴长、顶点坐标、焦点坐标、离心率及渐近线方程:
(1);(2);(3);(4).
【答案】(1)见解析(2)见解析(3)见解析(4)见解析
(1)解:将双曲线化为标准方程,
则焦点在轴上,且,
即,
所以实轴长为,
虚轴长为,
顶点坐标为,
焦点坐标为,
离心率为,
渐近线方程为;
(2)解:将双曲线化为标准方程,
则焦点在轴上,且,
即,
所以实轴长为,
虚轴长为,
顶点坐标为,
焦点坐标为,
离心率为,
渐近线方程为;
(3)解:将双曲线化为标准方程,
则焦点在轴上,且,
即,
所以实轴长为,
虚轴长为,
顶点坐标为,
焦点坐标为,
离心率为,
渐近线方程为;
(4)解:由双曲线,
得焦点在轴上,且,
即,
所以实轴长为,
虚轴长为,
顶点坐标为,
焦点坐标为,
离心率为,
渐近线方程为
同类题型归类练
1.(2022·全国·高二课时练习)写出双曲线的实轴长、虚轴长、焦点坐标、渐近线方程.
【答案】答案见解析.
由题设,,
所以实轴长,虚轴长,焦点坐标,渐近线方程为.
2.(2022·陕西·西北农林科技大学附中高二期末(理))已知双曲线
(1)若,求双曲线的焦点坐标、顶点坐标和渐近线方程;
(2)若双曲线的离心率为,求实数的取值范围.
【答案】(1)焦点坐标为,,顶点坐标为,,渐近线方程为;(2).
(1)当时,
双曲线方程化为,
所以,,,
所以焦点坐标为,,顶点坐标为,,
渐近线方程为.
(2)因为,
所以,
解得,
所以实数的取值范围是.
重点题型二:根据双曲线几何性质求其标准方程
典型例题
例题1.(2022·全国·高一)分别求满足下列条件的曲线方程
(1)以椭圆的短轴顶点为焦点,且离心率为的椭圆方程;
(2)过点,且渐近线方程为的双曲线的标准方程.
【答案】(1)(2)
(1)的短轴顶点为(0,-3),(0,3),
∴所求椭圆的焦点在y轴上,且c=3.
又,∴a=6.∴.
∴所求椭圆方程为.
(2)根据双曲线渐近线方程为,可设双曲线的方程,
把代入得m=1.所以双曲线的方程为.
例题2.(2022·江苏·高二课时练习)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)实轴长为6,渐近线方程为;
(2)焦距为20,渐近线方程为.
【答案】(1)或;(2)或.
(1)由条件可知,,,
当焦点在轴时,,解得:,,
此时双曲线的标准方程是
当焦点在轴时,,解得:,,
此时双曲线的标准方程是
综上,双曲线的标准方程是或;
(2)当焦点在 轴时,
,解得:,
此时双曲线的标准方程是,
当焦点在轴时,
,解得:,
此时双曲线的标准方程是,
综上,双曲线的标准方程是或.
同类题型归类练
1.(2022·内蒙古·赤峰二中高二期末(文))求满足下列条件的双曲线的标准方程.
(1)焦点在x轴上,实轴长为4,实半轴长是虚半轴长的2倍;
(2)焦点在y轴上,渐近线方程为,焦距长为.
【答案】(1)(2)
(1)由题意有,解得:,则双曲线的标准方程为:.
(2)由题意有,解得:,则双曲线的标准方程为:.
2.(2022·江苏·高二课时练习)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)焦点在x轴上,,离心率为;
(2)焦点的坐标为,,渐近线方程为;
(3)虚轴长为12,离心率为;
(4)离心率,且经过点.
【答案】(1)(2)(3)或(4)
(1)由条件设所求双曲线的方程为
则,则
所以
所以双曲线的方程为
(2)由题意双曲线的焦点在x轴上,且,设所求双曲线的方程为
则双曲线的渐近线方程为:,又渐近线方程为
所以,且,解得
所以双曲线的方程为
(3)由题意则
由条件,又,即
解得
当双曲线的焦点在轴上时,双曲线的方程为
当双曲线的焦点在轴上时,双曲线的方程为
(4)由,即,所以
所以双曲线为等轴双曲线,设双曲线的方程为
将点代入可得
所以双曲线的方程为
重点题型三:双曲线的渐近线问题
典型例题
例题1.(2022·广东潮州·高二期末)已知双曲线,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
由可知, ,且双曲线焦点位于x轴上
故该双曲线的渐近线方程为 ,
故选:C
例题2.(2022·北京市十一学校高二期末)椭圆:与双曲线:的离心率之积为1,则双曲线的两条渐近线的倾斜角分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】D
因为椭圆:与双曲线:的离心率之积为1,
所以有,
因此双曲线的两条渐近线方程为:,
所以双曲线的两条渐近线的倾斜角分别为,,
故选:D
例题3.(2022·全国·模拟预测)已知,分别是双曲线C:的左右焦点,双曲线的右支上一点满足,为坐标原点,直线与该双曲线的左支交于点,且,则双曲线的渐近线方程为______.
【答案】
设,则,.由双曲线的定义知,,,∴,.又,∴.在中,有,∴①.在中,有,∴②,由②化简可得,将其代入①中,得,即,
∴双曲线的渐近线方程为.
故答案为:.
同类题型归类练
1.(2022·河南·信阳高中高二期末(理))已知焦距为4的双曲线的一条渐近线与直线垂直,则该双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
由已知焦距为4,所以 ,,又双曲线方程的渐近线方程为:,而直线的斜率,且直线与一条渐近线垂直,所以 ,即 ,由 解得 ,所以双曲线方程为:
故选:C.
2.(2022·陕西渭南·高一期末)中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的离心率为,则它的渐近线方程为_______.
【答案】
由题意可知,则,解得
则它的渐近线方程为
故答案为:
3.(2022·四川南充·高二期末(文))若双曲线的渐近线与圆相切,则______.
【答案】
解:双曲线的渐近线:,
圆的圆心与半径,
双曲线的渐近线与圆相切,
,解得或(舍去).
故答案为:.
重点题型四:双曲线的离心率问题
典型例题
例题1.(2022·贵州铜仁·高二期末(文))点到双曲线的一条渐近线的距离为,则双曲线的离心率( )
A. B. C. D.
【答案】A
由题意,双曲线的一条渐近线方程为,故,即,解得,故
故选:A
例题2.(2022·江西·高三阶段练习(文))已知双曲线的一个焦点坐标为,当取最小值时,的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
而且,所以,
所以,当且仅当,即时等号成立,所以,,又,所以,
故选:D.
例题3.(2022·安徽·安庆市第二中学高二期末)已知双曲线:的右焦点为,为右支上一点,与 轴切于点 与 轴交于点 ,,,则的离心率为_____________.
【答案】
不妨设点 P 在 x 轴的上方,因为轴,
将代入,得,
因为,,
则有,且为等边三角形,
所以,即,
所以,又,
所以.
故答案为:.
例题4.(2022·云南普洱·高二期末)已知是双曲线的两个焦点,为上一点,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
因为,由双曲线的定义可得,
所以,;
因为,由余弦定理可得,
整理可得,
所以,即.
故选:B
例题5.(2022·天津市西青区杨柳青第一中学高二期末)已知,是椭圆和双曲线的公共焦点,是它们的一个公共点,且,则椭圆和双曲线离心率倒数之和的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
设椭圆的长半轴为,双曲线的实半轴为,半焦距为,
由椭圆和双曲线的定义可知,设,,,
椭圆和双曲线的离心率分别为,,
因是它们的一个公共点,且,则由余弦定理可得:
……①
在椭圆中,由定义知,①式化简为:……②
在双曲线中,由定义知,①式化简为:……③
由②③两式消去得:,等式两边同除得,
即,
由柯西不等式得,
.
故选:
同类题型归类练
1.(2022·江西·高三阶段练习(理))已知双曲线的一个焦点坐标为,当取最小值时,C的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
由可得,所以,
故可得,所以,
当且仅当,即时等号成立,所以,,又,
所以,
故选:B.
2.(2022·山东青岛·二模)设O为坐标原点,抛物线与双曲线有共同的焦点F,过F与x轴垂直的直线交于A,B两点,与在第一象限内的交点为M,若,,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
因为抛物线的焦点,
由题可知,,即抛物线方程为,
令代入抛物线方程,可得,
代入双曲线方程,可得,
可设,,,
由有
两边平方相减可得, ,
由有:,又
即,由有:
由,解得.故A,B,D错误.
故选:C.
3.(2022·湖北·鄂州市教学研究室高二期末)已知,分别是双曲线的左、右焦点,以为直径的圆与双曲线C有一个交点P,设的面积为S,若,则双曲线C的离心率为( )
A.2 B. C. D.2
【答案】C
依题意,,令,,则有,
由得:,即有,
而,所以.
故选:C
4.(2022·全国·高二专题练习)已知是双曲线的左右焦点,以为圆心,为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于,两点,若,则双曲线的离心率的取值范围是______.
【答案】
,是双曲线的左右焦点,以圆心,为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于,两点,
则焦点到渐近线的距离:,
所以,
,
,
可得,
即:,可得,
所以,
所以,又,
所以双曲线的离心率的取值范围是:.
故答案为:.
重点题型五:直线与双曲线的位置关系
典型例题
例题1.(2022·安徽·合肥市第八中学模拟预测(理))直线与双曲线没有公共点,则斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
解:联立直线和双曲线:,消去得,
当,即时,此时方程为,解得,此时直线与双曲线有且只有一个交点;
当,此时,
解得或,所以时直线与双曲线无交点;
故选:A
例题2.(2022·陕西·西北工业大学附属中学高二阶段练习(文))直线与双曲线的交点个数是( )
A.1 B.2 C.1或2 D.0
【答案】A
解:双曲线的渐近线方程为:,因为直线与双曲线的一条渐近线平行,
在轴上的截距为3,所以直线与双曲线的交点个数是:1.
故选:A.
例题3.(2022·四川·仁寿一中高二期中(理))若直线与双曲线始终只有一个公共点,则取值范围是_____________.
【答案】
由,消可得,当或,解得或,
故答案为:
例题4.(2022·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测(文))设直线l:与双曲线C:相交于不同的两点,,则的取值范围为___________.
【答案】
联立消去y:,,
得到,又直线不与渐近线平行,
所以.
故答案为:.
同类题型归类练
1.(2022·陕西·西安中学高二期末(文))已知双曲线方程为,过点的直线与双曲线只有一个公共点,则符合题意的直线的条数共有( )
A.4条 B.3条 C.2条 D.1条
【答案】A
解:双曲线的渐近线方程为,右顶点为.
①直线与双曲线只有一个公共点;
②过点平行于渐近线时,直线与双曲线只有一个公共点;
③设过的切线方程为与双曲线联立,
可得,
由,即,解得,直线的条数为1.
综上可得,直线的条数为4.
故选:A,.
2.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线()的右焦点为,直线与双曲线只有1个交点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
双曲线的渐近线方程为,
直线经过焦点,当时,只有直线与渐近线平行,与双曲线有1个交点,可得,同理可得,当时,,故.
故选:C.
3.(2022·全国·高二专题练习)直线与双曲线没有交点,则的取值范围为_____.
【答案】
由题意,双曲线的渐近线方程为:,
因为直线过原点且与双曲线没有交点,
故需满足,
故答案为:
4.(2022·上海市建平中学高二阶段练习)若直线与双曲线仅有一个公共点,则k的取值是_________
【答案】
解:由直线与双曲线联立得:
,
当时,,方程只有一个解;
当时,,
解得,
故答案为:
重点题型六:弦长
典型例题
例题1.(2022·湖北·武汉市第十九中学高二期末)已知点,,动点满足直线与的斜率之积为,记的轨迹为曲线.
(1)求的方程,并说明是什么曲线;
(2)若直线和曲线相交于,两点,求.
【答案】(1),曲线是一个双曲线,除去左右顶点(2)
(1)解:设,则的斜率分别为,,
由已知得,
化简得,
即曲线C的方程为,
曲线是一个双曲线,除去左右顶点.
(2)解:联立消去整理得,
设,,则,
.
例题2.(2022·甘肃兰州·高二期末(文))已知双曲线及直线.
(1)若与有两个不同的交点,求实数的取值范围.
(2)若与交于,两点,且线段中点的横坐标为,求线段的长.
【答案】(1)且;(2).
(1)联立y=2可得.
∵与有两个不同的交点,
.
且,
且.
(2)设,.
由(1)可知,.
又中点的横坐标为.
,
,
或.
又由(1)可知,为与有两个不同交点时,.
.
.
例题3.(2022·贵州黔西·高二期末(理))已知双曲线的焦点在轴上,对称中心为坐标原点,焦距为,且过点.
(1)求的方程;
(2)若斜率为2的直线与交于,两点.且,求.
【答案】(1) ;(2).
(1)由已知,设焦点坐标为,则,
又,解得,
故双曲线的方程为:;
(2)设直线,与双曲线的方程联立可得:
设,则,,
,
,,解得,
因此.
同类题型归类练
1.(2022·四川自贡·高二期末(文))设、分别为双曲线的左右焦点,且也为抛物线的的焦点,若点,,是等腰直角三角形的三个顶点.
(1)双曲线C的方程;
(2)若直线l:与双曲线C相交于A、B两点,求.
【答案】(1)(2)
(1)解:抛物线的焦点为,所以,即,,又点,,是等腰直角三角形的三个顶点,所以,即,又,所以,所以双曲线方程为.
(2)解:依题意设,,由消去整理得,由,所以,,所以.
2.(2022·全国·高三专题练习)过双曲线的左焦点,作倾斜角为的直线.
(1)求证:与双曲线有两个不同的交点;
(2)求线段的中点的坐标和.
【答案】(1)证明见解析(2),
(1)由双曲线方程知:,则,
由得:,则,
与双曲线有两个不同的交点.
(2)设,,
由(1)得:,,;
;
.
3.(2022·四川·自贡成外高级中学有限公司高二阶段练习(文))已知双曲线的渐近线方程为,且过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)过双曲线的一个焦点作斜率为的直线交双曲线于两点,求弦长.
【答案】(1);(2).
(1)由双曲线方程知:渐近线斜率,又渐近线方程为,;双曲线过点,;由得:,双曲线的方程为:;
(2)由(1)得:双曲线的焦点坐标为;若直线过双曲线的左焦点,则,由得:;设,,则,;由双曲线对称性可知:当过双曲线右焦点时,;综上所述:.
重点题型七:中点弦和点差法
典型例题
例题1.(2022·宁夏·石嘴山市第一中学高二期末(理))已知双曲线的离心率为2,过点的直线与双曲线交于,两点,且点恰好是弦的中点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
由已知得,又,,可得.
则双曲线C的方程为.设,,
则两式相减得,
即.
又因为点P恰好是弦的中点,所以,,
所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
经检验满足题意
故选:C
例题2.(2022·全国·高三专题练习)已知双曲线被直线截得的弦,弦的中点为,则直线的斜率为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
解:设交点坐标分别为,,,,则,,,
两式相减可得,即,所以,即直线的斜率为;
故选:A.
例题3.(2022·江苏扬州·高二开学考试)已知双曲线,过作直线与双曲线交于A、两点,且为弦的中点,则直线的方程为________________.
【答案】
设,则,
∵A、B在双曲线上,∴,
①-②得:,
即
即,
∴:,即,
由,∵,故与双曲线有两个交点满足题意,
故l方程为:.
故答案为:.
同类题型归类练
1.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线,过点且被点平分的弦所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
解:设,故,
两式做差得:,
所以,
又因为,
所以,
故弦所在的直线方程为,即:.
联立方程得:,
,故满足条件.
故选:A.
2.(2022·全国·高二课时练习)斜率为2的平行直线截双曲线所得弦的中点的轨迹方程是______.
【答案】(或).
设直线为,与双曲线交点为,
联立双曲线可得:,则,即或,
所以,故,则弦中点为,
所以弦的中点的轨迹方程为(或).
故答案为:(或)
3.(2022·全国·高三专题练习)过点的直线与双曲线交于两点,且点恰好是线段的中点,则直线的方程为___________.
【答案】
过点的直线与该双曲线交于,两点,
设,,,,
,
两式相减可得:,
因为为的中点,
,,
,
则,
所以直线的方程为,即为.
故答案为:
重点题型八:双曲线的定点、定值、最值问题
典型例题
例题1.(2022·全国·高三专题练习)已知是双曲线上关于原点对称的两个点,点在双曲线上.当和斜率存在时,求证:为定值.
【答案】证明见解析
设,,则,可得,,
点和点P在双曲线上,则有,
两式作差得,
可得,即.
例题2.(2022·湖南·周南中学高二期末)已知,为双曲线的两个焦点,点在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知点,是双曲线上异于的两点,直线,与轴分别相交于,两点,若,证明:直线过定点.
【答案】(1)(2)证明见解析
(1)设双曲线C的方程为(),由题意知,因为,所以解得∴双曲线C的方程为
(2)设直线AB的方程为,,由,整理得,则,,得,直线PA方程为令,则M(0,),同理N(0,).由,可得,∴0,0,∴,∴,∴,∴∴,∴当时,此时直线AB方程为恒过定点,显然不可能∴,直线AB方程为恒过定点
同类题型归类练
1.(2022·全国·高三专题练习)已知是双曲线上关于原点对称的两个点,点在双曲线上.当、斜率存在时,求证:为定值.
【答案】证明见解析
设,,则,,,
点A和点P在椭圆上,则有,
作差得,
,即.
2.(2022·云南昆明·高二期末)已知直线与双曲线C:交于A,B两点,F是C的左焦点,且,.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若P,Q是双曲线C上的两点,M是C的右顶点,且直线MP与MQ的斜率之积为,证明直线PQ恒过定点,并求出该定点的坐标.
【答案】(1)(2)证明见解析,直线PQ恒过定点(-2,0)
(1)因为,所以,,
设双曲线C的焦距为2c,由双曲线的对称性知
设双曲线C的右焦点为F',则,得,
则,故双曲线C的方程为.
(2)由已知得,设直线MP与MQ的斜率分别为,,
①当直线PQ不垂直于x轴时:
设直线PQ的斜率为k,PQ的方程为,,,
由得,当时,
,,
那么
,得,符合题意.
所以直线PQ的方程为,恒过定点(-2,0).
②当直线PQ垂直于x轴时:
设,因为P是C上的点,所以,
则,解得,
故直线PQ过点(-2,0).
综上,直线PQ恒过定点(-2,0).
重点题型九:双曲线中的向量问题
典型例题
例题1.(2022·辽宁朝阳·高二期末)在平面直角坐标系中,为坐标原点.动点与定点的距离和它到定直线的距离的比为常数2,动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)过点的直线交曲线于两点,若,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
(1)设点,由题意得,
式子左右同时平方,并化简得,.
所以曲线的方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,直线的方程为,
此时直线与曲线的交点坐标为.
所以与不垂直,即,不符合题意.
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
联立,得
由和,得.
,
因为,所以.
所以,
解得
所以直线的方程为,
即或.
例题2.(2022·上海普陀·二模)设,分别是双曲线的左、右两焦点,过点的直线()与的右支交于,两点,过点,且它的虚轴的端点与焦点的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)当时,求实数的值;
(3)设点关于坐标原点的对称点为,当时,求面积的值.
【答案】(1);(2);(3).
(1)由过点,且它的虚轴的端点与焦点的距离为,
所以,即,
则所求的双曲线的方程为.
(2)因为直线过点,所以,
由得:等腰三角形底边上的高的大小为,
又到直线的距离等于等腰三角形底边上的高,则,
即,则.
(3)设,,
由得:,
则,,又,即,
则,,即,则,
又关于坐标原点的对称点为,
则.
则所求的面积为.
同类题型归类练
1.(2022·江苏·淮阴中学高二期中)已知双曲线C的方程为,离心率为,右顶点为(2,0)
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过的直线与双曲线C的一支交于两点,求的取值范围.
【答案】(1)(2)
(1)解:根据题意,由离心率,又,所以,
又右顶点为,即,故双曲线的标准方程为.
(2)解:设直线的方程为,设、,
则由,消去整理得到,
∵直线与双曲线一支交于、两点,,解得.
因此
,
∵,故,
故.
2.(2022·山西·高一期中)已知双曲线,过点的直线l与该双曲线两支分别交于M,N两点,设,.
(1)若,点O为坐标原点,当时,求的值;
(2)设直线l与y轴交于点E,,,证明:为定值.
【答案】(1)(2)证明见解析
(1)解:当时,双曲线,
显然直线l的斜率存在,设直线l的方程为,
与C联立得,
所以,,
由,
可得,所以,
所以.
(2)证明:由题意可知直线l的斜率必存在,设直线l的方程为,则.
由,得,
所以,,,.
又点M在双曲线C上,所以,
化简得,
同理.
故,是方程的两根,则,为定值.
第五部分:高 考 (模 拟) 题 体 验
1.(2022·全国·高考真题(理))若双曲线的渐近线与圆相切,则_________.
【答案】
解:双曲线的渐近线为,即,
不妨取,圆,即,所以圆心为,半径,
依题意圆心到渐近线的距离,
解得或(舍去).
故答案为:.
2.(2022·浙江·高考真题)已知双曲线的左焦点为F,过F且斜率为的直线交双曲线于点,交双曲线的渐近线于点且.若,则双曲线的离心率是_________.
【答案】
过且斜率为的直线,渐近线,
联立,得,由,得
而点在双曲线上,于是,解得:,所以离心率.
故答案为:.
3.(2022·北京·高考真题)已知双曲线的渐近线方程为,则__________.
【答案】
解:对于双曲线,所以,即双曲线的标准方程为,
则,,又双曲线的渐近线方程为,
所以,即,解得;
故答案为:
4.(2022·全国·高考真题(文))记双曲线的离心率为e,写出满足条件“直线与C无公共点”的e的一个值______________.
【答案】2(满足皆可)
解:,所以C的渐近线方程为,
结合渐近线的特点,只需,即,
可满足条件“直线与C无公共点”
所以,
又因为,所以,
故答案为:2(满足皆可)
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