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类型专题6-3 双曲线方程及其性质 (专题分层练)(4种题型)解析版.docx

  • 上传人:a****
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    关 键  词:
    专题6-3 双曲线方程及其性质 专题分层练4种题型解析版 专题 双曲线 方程 及其 性质 分层 题型 解析
    资源描述:

    1、专题验收评价专题6-3 双曲线方程及其性质 内容概览A常考题不丢分一双曲线的定义(共1小题)二双曲线的标准方程(共7小题)三双曲线的性质(共11小题)四直线与双曲线的综合(共6小题)B拓展培优拿高分(压轴题)(8题)C挑战真题争满分(5题)一双曲线的定义(共1小题)1(2022春长宁区校级期末)若将方程化简为的形式,则2【分析】方程,表示点到,两点距离差的绝对值为6,由此可得双曲线的方程,从而可得结论【解答】解:方程,表示点到,两点距离差的绝对值为6,轨迹为以,为焦点的双曲线,方程为故答案为:2【点评】本题考查双曲线的定义与方程,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题二双曲线的标准方程(共7小

    2、题)2(2023宝山区校级模拟)若双曲线经过点,且渐近线方程是,则这条双曲线的方程是【分析】根据题意中所给的双曲线的渐近线方,则可设双曲线的标准方程为,;将点代入方程,可得;即可得答案【解答】解:根据题意,双曲线的渐近线方程是,则可设双曲线的标准方程为,;又因为双曲线经过点,代入方程可得,;故这条双曲线的方程是;故答案为:【点评】本题考查双曲线的标准方程,要求学生掌握由渐近线方程引入,进而设双曲线方程的方法,注意标明3(2023秋宝山区校级期末)双曲线的左焦点坐标是 【分析】根据双曲线的定义求解【解答】解:因为,所以,且焦点在轴上,所以左焦点为故答案为:【点评】本题主要考查双曲线性质应用,属于

    3、基础题4(2023秋虹口区校级期中)已知双曲线的离心率为,且该双曲线的焦点与椭圆的焦点重合,则这个双曲线的方程是 【分析】根据题意列方程,解方程得到,即可得到双曲线方程【解答】解:由题意得,解得,则双曲线方程为故答案为:【点评】本题考查双曲线的几何性质,考查双曲线方程的求法,是基础题5(2023秋奉贤区校级期中)以椭圆的焦点为顶点、椭圆的顶点为焦点的双曲线的标准方程是 【分析】由已知求出椭圆的顶点坐标与焦点坐标,可得双曲线的焦点坐标与顶点坐标,进一步得到与的值,则答案可求【解答】解:由椭圆的方程,得焦点坐标为,顶点坐标为、,若双曲线以椭圆的焦点为顶点,以椭圆的顶点为焦点,则双曲线的焦点坐标为,

    4、顶点坐标为,则其中,则,故要求双曲线的方程为:故答案为:【点评】本题考查椭圆与双曲线的几何性质,考查双曲线标准方程的求法,是基础题6(2023春黄浦区校级期中)从某个角度观察篮球(如图,可以得到一个对称的平面图形,如图2所示,篮球的外轮形状为圆,将篮球表面的粘合线看成坐标轴和双曲线的一部分,若坐标轴和双曲线与圆的交点将圆的周长八等分,且,视所在直线为轴,则双曲线的标准方程方程为 【分析】由已知结合双曲线的性质先求出,然后把已知点的坐标代入双曲线方程可求【解答】解:设所求双曲线方程为:,则根据题意可得,点在双曲线上,所求曲线方程为故答案为:【点评】本题主要考查了双曲线的性质在双曲线方程求解中的应

    5、用,属于基础题7(2023春普陀区校级月考)若双曲线的一条渐近线经过点,且焦点到该渐近线的距离为2,则该双曲线的方程为 或【分析】直接利用双曲线的性质求出双曲线的方程【解答】解:当双曲线的焦点在轴上时,双曲线的渐近线方程为,由于双曲线的一条渐近线经过点,所以,由焦点到该渐近线的距离为2,整理得,解得,故,故双曲线的方程为当双曲线的焦点在轴上时,双曲线的渐近线方程为,由于双曲线的一条渐近线经过点,所以,由焦点到该渐近线的距离为2,整理得,解得,故,故双曲线的方程为故答案为:或【点评】本题考查的知识要点:双曲线的方程的求法,双曲线的性质,主要考查学生的理解能力和计算能力,属于基础题和易错题8(20

    6、23春黄浦区校级期中)双曲线经过两点,则双曲线的标准方程是 【分析】可设双曲线方程为,把、两点的坐标代入组成方程组求解即可【解答】解:设双曲线方程为:,由双曲线过、两点,得,解得,所以双曲线的标准方程为:故答案为:【点评】本题考查了双曲线的标准方程求法问题,是基础题三双曲线的性质(共11小题)9(2023奉贤区校级三模)如图,直角坐标系中有4条圆锥曲线,2,3,其离心率分别为则4条圆锥曲线的离心率的大小关系是ABCD【分析】由椭圆的性质,结合双曲线的性质求解即可【解答】解:设椭圆的方程为,椭圆的方程为,由图可知,则,即,即,即,设双曲线的方程为,双曲线的方程为,由图可知,即,即,即,即故选:【

    7、点评】本题考查了椭圆的性质,重点考查了双曲线的性质,属基础题10(2023浦东新区校级三模)已知双曲线的一个焦点坐标为,则双曲线的离心率为ABC2D4【分析】把双曲线方程化成标准形式,求出即可求出离心率作答【解答】解:双曲线化为:,依题意,解得,因此双曲线的实半轴长为1,所以双曲线的离心率为2故选:【点评】本题主要考查了双曲线的性质,属于基础题11(2023青浦区校级模拟)已知双曲线的离心率为,则的渐近线方程为ABCD【分析】运用离心率公式,令,则,再由渐近线方程,即可得到结论【解答】解:双曲线的离心率为,则,令,则,则双曲线的渐近线方程为,即为,故选:【点评】本题考查双曲线的方程和性质,考查

    8、离心率公式和渐近线方程,考查运算能力,属于中档题12(2023普陀区校级三模)已知双曲线的离心率为2,的左右焦点分别为,点在的右支上,的中点在圆上,其中为半焦距,则【分析】连接,是的中位线,所以,再由双曲线的定义可得,又因为双曲线的离心率为2,所以,进而得,在中,利用余弦定理即可求得答案【解答】解:如图所示:连接,则是的中位线,又因为,所以,由双曲线的定义可得,又因为双曲线的离心率为2,所以,所以,在中,由余弦定理可得:故答案为:【点评】本题考查双曲线的几何性质,余弦定理的应用,属中档题13(2023奉贤区校级模拟)已知直线与双曲线的一条渐近线平行,且经过双曲线的一个焦点,则双曲线的标准方程为

    9、 【分析】由题意可得关于,的方程组,求解与的值,则答案可求【解答】解:双曲线的渐近线方程为,由,取,得,直线与双曲线的一条渐近线平行,且经过双曲线的一个焦点,解得,双曲线的标准方程为故答案为:【点评】本题考查双曲线的几何性质,考查双曲线标准方程的求法,考查运算求解能力,是中档题14(2023虹口区二模)过原点的直线与双曲线的左、右两支分别交于,两点,为的右焦点,若,且,则双曲线的方程为 【分析】由题意画出图形,设双曲线的左焦点为,连接,由对称性可得,四边形为矩形,则,结合已知求得,由双曲线的定义可得,再由隐含条件求解,则双曲线方程可求【解答】解:如图,设双曲线的左焦点为,连接,由对称性可得,四

    10、边形为矩形,则,又,又,解得,即双曲线的方程为故答案为:【点评】本题考查双曲线的简单性质,考查双曲线方程的求法,考查运算求解能力,是中档题15(2023闵行区校级二模)不与轴重合的直线经过点,双曲线上存在两点,关于对称,中点的横坐标为,若,则的值为 【分析】由点差法得,结合得,代入斜率公式化简并利用,即可得出答案【解答】解:设,则,两式相减得,即,即,是垂直平分线,即,整理得,故,解得故答案为:【点评】本题考查双曲线的性质,考查转化思想,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题16(2023松江区校级模拟)已知双曲线的一条渐近线与圆相交于,两点,且,则此双曲线的离心率为 【分析】根据所截弦长与半

    11、径求出圆心到渐近线距离,从而解出,的值,最后得到离心率【解答】解:由题意可知双曲线的一渐近线方程为,圆的半径为,圆心到渐近线的距离为,即(负舍),双曲线的离心率为故答案为:【点评】本题考查双曲线的性质,属于中档题17(2023宝山区校级模拟)如图,椭圆的中心在原点,长轴在轴上以、为焦点的双曲线交椭圆于、四点,且椭圆的一条弦交双曲线于,设,当时,双曲线的离心率的取值范围为 ,【分析】设,则,(其中为双曲线的半焦距,为到轴的距离),由,根据定比分点坐标公式可得点坐标设双曲线的方程为,将代入方程,得,将点,代入上式,化简整理结合,又在圆内,即可得出双曲线的离心率的取值范围【解答】解:设,则,(其中为

    12、双曲线的半焦距,为到轴的距离),即点坐标为设双曲线的方程为,将代入方程,得,将,代入式,整理得,消去,得,解得,由在圆内,即,化为,又,可得,化为,解得,故答案为:,【点评】本题考查了椭圆与双曲线的标准方程及性质、定比分点坐标公式、方程与不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题18(2023宝山区校级模拟)已知双曲线的左、右焦点分别为、,为坐标原点过作双曲线一条渐近线的垂线,垂足为,若,则双曲线的离心率为 【分析】先由已知双曲线方程得出一条渐近线方程,再利用点到直线的距离公式求出,进而求出,再利用余弦定理得出与的关系,进而求出离心率【解答】解:由双曲线的性质可知,双曲线的一条渐近线方

    13、程为,焦点,由作该渐近线的垂线,则由点到直线的距离公式可得,所以,所以,由于与互补,所以,即,可得,则离心率故答案为:【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,离心率的求法,余弦定理的应用,是中档题19(2023杨浦区校级模拟)已知双曲线的左、右焦点分别为,的渐近线与圆在第一象限的交点为,线段与交于点,为坐标原点若,则的离心率为 【分析】由题意画出图形,求出的坐标,再由中点坐标公式求得的坐标,代入双曲线方程,整理即可得答案【解答】解:如图,联立,解得,为的中点,且,为的中点,则,代入,得,整理得:,即故答案为:【点评】本题考查双曲线的性质,考查数形结合思想,是中档题四直线与双曲线的综合(共6小题

    14、)20(2023嘉定区模拟)定义两个点集、之间的距离集为,其中表示两点、之间的距离,已知、,若,则的值为 【分析】集合表示双曲线上支的点,集合表示直线上的点,故直线与渐近线平行,在渐近线下方,即,且与渐近线的距离为1,计算得到答案【解答】解:,可化为:,集合表示双曲线上支的点,集合表示直线上的点,直线与渐近线平行,在渐近线下方,即,且与渐近线的距离为1又双曲线的渐近线为,取,则,即,平行线的距离,或(舍去),故答案为:【点评】本题考查了集合的新定义,双曲线的几何性质,直线和双曲线的位置关系,属中档题21(2023黄浦区校级三模)已知双曲线的焦距为4,直线与交于两个不同的点、,且时直线与的两条渐

    15、近线所围成的三角形恰为等边三角形(1)求双曲线的方程;(2)若坐标原点在以线段为直径的圆的内部,求实数的取值范围;(3)设、分别是的左、右两顶点,线段的垂直平分线交直线于点,交直线于点,求证:线段在轴上的射影长为定值【分析】(1)求得双曲线的,由等边三角形的性质可得,的方程,结合,的关系求得,进而得到双曲线的方程;(2)设,联立直线和,应用韦达定理和弦长公式,设的中点为,求得的坐标,由题意可得,应用两点的距离公式,解不等式可得所求范围;(3)求得,的坐标和的坐标,求得的垂直平分线方程和的方程,联立解得的坐标,求出,即可得证【解答】解:(1)双曲线的焦距为4,可得,时直线与的两条渐近线所围成的三

    16、角形恰为等边三角形,可得,即,又,解得,则双曲线的方程为;(2)设,联立直线和,可得,即有,可得的中点,若坐标原点在以线段为直径的圆的内部,可得,即,化为,解得,即有或;(3)证明:双曲线的顶点,由(2)可得线段的垂直平分线交直线于点,直线的斜率为,可得的垂直平分线方程为,的方程为,由在双曲线上可得,即,联立解得,则线段在轴上的射影长为即为定值【点评】本题考查双曲线的方程和应用,考查直线方程和双曲线方程联立,应用韦达定理和弦长公式,以及直线方程联立求交点,考查化简运算能力,属于中档题22(2023松江区校级模拟)椭圆(1)若,求椭圆的离心率;(2)设、为椭圆的左右顶点,椭圆上一点的纵坐标为1,

    17、且,求的值;(3)过椭圆上一点作斜率为的直线,与双曲线有一个公共点,求的取值范围【分析】(1)由题意可得,可求离心率;(2)由已知得,设,由已知可得,求解即可;(3)设直线,与椭圆方程联立可得,与双曲线方程联立可得,可求的取值范围【解答】解:(1)若,则,(2)由已知得,设,即,代入求得;(3)设直线,联立椭圆可得,整理得,由,联立双曲线可得,整理得,由,又,又,【点评】本题考查离心率的求法,考查椭圆与双曲线的几何性质,属中档题23(2023黄浦区二模)已知双曲线的中心在坐标原点,左焦点与右焦点都在轴上,离心率为3,过点的动直线与双曲线交于点、设(1)求双曲线的渐近线方程:(2)若点、都在双曲

    18、线的右支上,求的最大值以及取最大值时的正切值;(关于求的最值,某学习小组提出了如下的思路可供参考:利用基本不等式求最值;设为,建立相应数量关系并利用它求最值;设直线的斜率为,建立相应数量关系并利用它求最值)(3)若点在双曲线的左支上(点不是该双曲线的顶点,且,求证:是等腰三角形且边的长等于双曲线的实轴长的2倍【分析】(1)由双曲线的离心率公式和,的关系,可得,的关系,进而得到渐近线方程;(2)设双曲线的方程为,运用基本不等式和双曲线的定义,锐角三角函数的定义和二倍角的正切公式,计算可得所求值;(3)设直线的方程为,将代入双曲线的方程,运用韦达定理和弦长公式,以及双曲线的定义,等腰三角形的定义,

    19、可得证明【解答】解:(1)因为双曲线的中心在坐标原点,左焦点与右焦点都在轴上,离心率为3,可得设双曲线的方程为,由,可得,即有渐近线的方程为;(2)由(1)可得,所以双曲线的方程为,设,因为点,都在双曲线的右支上,所以,所以,当且仅当时取得等号,即,当时,所以,所以轴且,又双曲线的方程为,可令,解得,可得,又,所以,(3)证明:设直线的方程为,将代入双曲线的方程,可得,设,可得,由,可得,故,又,同号,所以,即,所以,解得,此时直线的斜率的绝对值为,可知直线与双曲线的两支都相交,又,所以,则,它等于双曲线实轴长的2倍,此时,所以是等腰三角形【点评】本题考查双曲线的定义、方程和性质,以及直线和双

    20、曲线的位置关系,考查方程思想和运算能力、推理能力,属于中档题24(2023浦东新区校级模拟)已知坐标平面上左、右焦点为、的双曲线和圆(1)若的实轴恰为的一条直径,求的方程;(2)若的一条渐近线为,且与恰有两个公共点,求的值;(3)设若存在上的点,使得直线与恰有一个公共点,求的离心率的取值范围【分析】(1)直接利用条件求出的值,进而求出,从而求出双曲线的方程;(2)利用渐近线方程,求出与的关系,从而求出双曲线的方程,再利用双曲线和圆的对称性,将问题转化成方程只有一个解,从而求出的值;(3)利用双曲一点的切线方程,根据条件,将问题转化成双曲线与圆有公共点,从而求出结果【解答】解:(1)因为的实轴恰

    21、的一条直径,所以,即,又因为双曲线的左、右焦点为,所以,故双曲线的方程为:;(2)双曲线的渐近线为,所以由题知,又,联立解得,所以双曲线的方程为,联立,消得到,因为与恰有两个公共点,所以由双曲线和圆的对称性知,即,所以;(3)设,是双曲线上一点,当过,的双曲线的切线斜率存在时,设切线方程为,由,消整理得,由于,是切点,所以是这个方程的二重实根,由韦达定理有,又因为,得到,所以,又,所以,得到,化简得到,即,又易知,所以,所以切线方程为,即,也即,又因为,在双曲线上,所以,所以切线方程为,当切线斜率不存在时,当时,过的曲线的切线方程为,当时,过的曲线的切线方程为,均满足,综上,过双曲线上一点,的

    22、切线方程为,又由题知,存在上的点,使得直线,与恰有一个公共点,即为曲线的切线,所以点,是双曲线与圆的公共点,由,消得,又因为,所以,所以,即,解得,所以,得到【点评】本题考查直线与双曲线的综合问题,属于难题25(2023静安区二模)已知双曲线(其中,的左、右焦点分别为、(其中(1)若双曲线过点且一条渐近线方程为;直线的倾斜角为,在轴上的截距为直线与该双曲线交于两点、,为线段的中点,求的面积;(2)以坐标原点为圆心,为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为过作圆的切线,若切线的斜率为,求双曲线的离心率【分析】(1)根据已知条件,结合渐近线的定义,推得,再结合双曲线过点,即可求出双曲线的方程,再

    23、与直线联立,并结合韦达定理,即可求解;(2)先求出圆的方程,再与双曲线联立,求出点的坐标,再结合斜率公式,以及离心率公式,即可求解【解答】解:(1)双曲线过点且一条渐近线方程为,则,双曲线过点,则,联立解得,故双曲线的方程为,直线的倾斜角为,在轴上的截距为,则的方程为,代入双曲线方程可得,设,则,为线段的中点,则,即,的面积为;(2)由题意可知,圆的方程为,联立,解得,即,切线的斜率为,则,化简整理可得,故,即,解得,故双曲线的离心率为【点评】本题主要考查直线与双曲线的综合,考查转化能力,属于难题一解答题(共8小题)1(2022上海自主招生)双曲线,焦点为,点在双曲线上,求的周长【分析】利用双

    24、曲线方程求解,结合余弦定理,以及双曲线的定义,转化求解即可【解答】解:双曲线,可得,不妨设在第一象限,由双曲线的定义可知,可得,由余弦定理可得,即,解得,则的周长为:24故答案为:24【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,余弦定理以及双曲线定义的应用,是中档题2(2022上海自主招生),为双曲线两焦点(焦点在轴),直线经过且与双曲线左右两支交于点,求双曲线的离心率【分析】根据双曲线的定义以及余弦定理即可求解结论【解答】解:如图,设,则,且,在中,可得,在中,可得,可得:且,代入可得,故离心率故答案为:【点评】本题主要考查双曲线的定义应用以及余弦定理的应用,考查计算能力,属于中档题3(2020

    25、浦东新区校级二模)已知双曲线,其右顶点为(1)求以为圆心,且与双曲线的两条渐近线都相切的圆的标准方程;(2)设直线过点,其法向量为,若在双曲线上恰有三个点,到直线的距离均为,求的值【分析】(1)利用点到直线的距离公式,求出圆的半径,即可求出圆的标准方程;(2)求出与直线平行,且与双曲线消去的直线方程,即可得出结论【解答】解:(1)由题意,双曲线的渐近线方程为,到渐近线的距离,圆的标准方程为;(2)由题意,直线的斜率为1,设与直线平行的直线方程为,代入双曲线方程整理可得,由,可得,与直线的距离分别为或,即或【点评】本题考查双曲线的方程与性质,考查圆的方程,考查直线与双曲线位置关系的运用,属于中档

    26、题4(2020徐汇区校级二模)已知直线是双曲线的一条渐近线,点,都在双曲线上,直线与轴相交于点,设坐标原点为(1)求双曲线的方程,并求出点的坐标(用,表示);(2)设点关于轴的对称点为,直线与轴相交于点,问:在轴上是否存在定点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由(3)若过点的直线与双曲线交于,两点,且,试求直线的方程【分析】(1)求得双曲线的渐近线方程,可得,由题意可得,可得双曲线的方程,求出直线的方程,可令,求得的坐标;(2)求得对称点的坐标,直线方程,令,可得的坐标,假设存在,运用两直线垂直的条件:斜率之积为,结合在双曲线上,化简整理,即可得到定点;(3)设出直线的方程,代入

    27、双曲线的方程,运用韦达定理,由向量数量积的性质,可得向量,的数量积为0,化简整理,解方程可得的值,检验判别式大于0成立,进而得到直线的方程【解答】解:(1)双曲线的渐近线为,由题意可得,可得,即有双曲线的方程为,又的方程为,令,可得;(2)点关于轴的对称点为,直线的方程为,令,可得,假设轴存在点,使得即有,即为,可得,由满足双曲线的方程,可得,即有,可得,解得,故存在点,使得;(3)可设过点的直线,代入双曲线的方程可得,即有,即,设,可得,由,两边平方可得,即有,即,即为,化简可得,检验判别式大于0成立,即有,则所求直线的方程为【点评】本题考查双曲线的方程和性质,考查对称思想的运用,以及两直线

    28、垂直的条件,联立直线方程和双曲线方程,运用韦达定理和向量垂直的条件:数量积为0,考查化简整理的运算能力,属于中档题5(2023秋浦东新区期末)已知双曲线的左、右焦点分别为、,为双曲线右支上一点(1)求双曲线的离心率;(2)设过点和的直线与双曲线的右支有另一交点为,求的取值范围;(3)过点分别作双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为、两点,是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由【分析】(1)根据双曲线的方程直接得出、,结合公式和计算即可求解;(2)易知直线的斜率不为0,设,联立双曲线方程,利用韦达定理表示、,根据平面向量的坐标表示化简可得,求出的取值范围即可求解;(3)设,由渐

    29、近线方程和点线距公式建立方程,解得,与题意中的矛盾,即可下结论【解答】解:(1)由题意知,则,所以,得,即双曲线的离心率为2;(2)由(1)知,若直线的斜率为0,则直线与双曲线的两个交点分布在左、右支各一点,不符合题意:所以直线的斜率不为0,设,联立直线与双曲线方程得,消去得,则,所以,又,则,由,得,所以,有,所以,即,所以的取值范围为,;(3)由题意可知双曲线的渐近线方程为,即,设,则点到直线的距离为,点到直线的距离为,所以,又点位于直线的上方且直线的下方,所以,则,解得,又点在双曲线上,则矛盾,故不存在点使得【点评】本题考查了双曲线的性质,考查了联立直线与双曲线方程求解综合问题的能力,考

    30、查了方程思想及转化思想,考查了数学运算能力,属于难题6(2023秋黄浦区校级期中)已知双曲线的左、右焦点为,左、右顶点为,椭圆以,为焦点,以为长轴(1)求椭圆的离心率;(2)设椭圆交轴于,过的直线交双曲线的左、右两支于,两点,求面积的最小值;(3)设点满足过且与双曲线的渐近线平行的两直线,分别交于点,过且与平行的直线交的渐近线于点,证明:为定值,并求出此定值【分析】(1)由题意,根据题目所给信息以及椭圆和双曲线中的,关系即可求解;(2)先求出,设出直线的方程,将直线的方程与双曲线方程联立,得到的面积的表达式,利用换元法,将问题转化成二次函数最值问题;(3)令,可得,设出,的方程,将其与双曲线联

    31、立求出,两点的坐标,求出直线的斜率为,得到直线方程并求出与渐近线的交点,的坐标,进而即可得证【解答】解:(1)不妨设椭圆方程为,焦距为,因为椭圆的顶点、焦点分别为,所以,则椭圆的离心率,(2)易知,因为直线斜率存在,不妨设直线的方程为,因为双曲线渐近线斜率的绝对值,过点的直线交双曲线的左、右两支于,两点,所以直线的斜率满足,联立,消去并整理得,此时,易知,所以,不妨设,因为,不妨令,所以,此时,不妨设,函数定义域为,不妨令,此时,当且仅当,即,时,函数取得最小值,最小值,综上得面积的最小值为;(3)易知双曲线的渐近线方程为,当时,由对称性得,关于轴对称,关于轴对称,所以为,的中点,此时,下面证

    32、明当时,即证为,的中点,因为点满足,所以,不妨设,当时,此时点在直线的左上方,同理可证,点在两渐近线所夹区域的上方或下方,不妨设点在上方区域,此时,不妨设直线的方程为,直线的方程为,联立,可得,此时点满足,同理点满足,此时,不妨设直线方程为,联立,消去并整理得,则,同理得,所以,则点为,的中点,故为定值,定值1综上,为定值,定值为1【点评】本题考查椭圆的性质以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力7(2023春黄浦区校级期中)如图:双曲线的左、右焦点分别为,过作直线交轴于点(1)当直线平行于的一条渐近线时,求点到直线的距离;(2)当直线的斜率为1时,在的右支上是否存在点,满足?若

    33、存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由【分析】(1)利用双曲线渐近线相关知识可解;(2)设右支上的点的坐标为,分别表示,从而可解【解答】解:(1)双曲线,焦点在轴上,则双曲线左、右焦点分别为,过作直线,设直线的斜率为,交轴于点当直线平行于的一条渐近线时,不妨令,则直线的方程为:,即,则点到直线的距离为;(2)当直线的斜率为1时,的方程为,故,又,设右支上的点的坐标为,则,由,得,即,消去得:,由根与系数的关系知,此方程无正根,所以,在双曲线的右支上不存在点,满足【点评】本题考查双曲线的标准方程及简单几何性质,考查直线与双曲线的位置关系,考查直线与双曲线的交点与的关系,考查计算能力,属于难题8(

    34、2023秋普陀区期末)设双曲线,点是的左焦点,点为坐标原点(1)若的离心率为,求双曲线的焦距;(2)过点且一个法向量为的直线与的一条渐近线相交于点,若,求双曲线的方程;(3)若,直线与交于,两点,求直线的斜率的取值范围【分析】(1)由题意得,离心率,从而求解;(2)求出直线的斜率为,然后求出直线方程后与渐近线联立后求出点,从而求解;(3)将直线与双曲线联立后,利用根与系数的关系并结合基本不等式,从而可求解【解答】解:(1)由题意得:,解得,所以曲线的焦距为:(2)由题意可得,所以,且渐近线为,由过点的直线的一个法向量:,则得直线的斜率为,所以直线的方程为,由题意可知直线与渐近线交于点,即,解得

    35、,因为,解得,所以曲线的方程为(3)由,得曲线的方程为,将直线与曲线联立得:,化简得由题意知直线与曲线交于两点,设,则,解得:,且,由根与系数关系得:,设线段中点为:由,因为,所以,得,所以得,即化简得,所以,因为,当且仅当时取等号,所以,得,所以,所以,所以的最小值为,所以得故的取值范围为【点评】本题主要考查双曲线与直线的位置关系,属于难题一填空题(共3小题)1(2022上海)双曲线的实轴长为 6【分析】根据双曲线的性质可得,实轴长为【解答】解:由双曲线,可知:,所以双曲线的实轴长故答案为:6【点评】本题考查双曲线的性质,是基础题2(2024上海)三角形三边长为5,6,7,则以边长为6的两个

    36、顶点为焦点,过另外一个顶点的双曲线的离心率为 3【分析】利用双曲线的定义、离心率的计算公式即可得出结论【解答】解:由双曲线的定义,解得,故答案为:3【点评】本题考查了双曲线的定义、离心率的计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题3(2022上海)已知,两点均在双曲线的右支上,若恒成立,则实数的取值范围为 ,【分析】取的对称点,结合,可得,然后可得渐近线夹角,代入渐近线斜率计算即可求得【解答】解:设的对称点,仍在双曲线右支,由,得,即恒成立,恒为锐角,即,其中一条渐近线的斜率,所以实数的取值范围为,故答案为:,【点评】本题考查了双曲线的性质,是中档题二解答题(共2小题)4(2021上海)(

    37、1)团队在点西侧、东侧20千米处设有、两站点,测量距离发现一点满足千米,可知在、为焦点的双曲线上,以点为原点,东侧为轴正半轴,北侧为轴正半轴,建立平面直角坐标系,在北偏东处,求双曲线标准方程和点坐标(2)团队又在南侧、北侧15千米处设有、两站点,测量距离发现千米,千米,求(精确到1米)和点位置(精确到1米,【分析】(1)求出,的值即可求得双曲线方程,求出直线的方程,与双曲线方程联立,即可求得点坐标;(2)分别求出以、为焦点,以,为焦点的双曲线方程,联立即可求得点的坐标,从而求得,及点位置【解答】解:(1)由题意可得,所以,所以双曲线的标准方程为,直线,联立双曲线方程,可得,即点的坐标为,(2)

    38、,则,所以,双曲线方程为;,则,所以,所以双曲线方程为,两双曲线方程联立,得,所以米,点位置北偏东【点评】本题主要考查双曲线方程在实际中的应用,属于中档题5(2020上海)已知双曲线与圆交于点,(第一象限),曲线为、上取满足的部分(1)若,求的值;(2)当,与轴交点记作点、,是曲线上一点,且在第一象限,且,求;(3)过点斜率为的直线与曲线只有两个交点,记为、,用表示,并求的取值范围【分析】(1)联立曲线与曲线的方程,以及,解方程可得;(2)由双曲线的定义和三角形的余弦定理,计算可得所求角;(3)设直线,求得到直线的距离,判断直线与圆的关系:相切,可设切点为,考虑双曲线的渐近线方程,只有当时,直

    39、线才能与曲线有两个交点,解不等式可得的范围,由向量投影的定义求得,进而得到所求范围【解答】解:(1)由,点为曲线与曲线的交点,联立,解得,;(2)由题意可得,为曲线的两个焦点,由双曲线的定义可得,又,所以,因为,则,所以,在中,由余弦定理可得,由,可得;(3)设直线,可得原点到直线的距离,所以直线是圆的切线,设切点为,所以,并设与圆联立,可得,可得,即,注意直线与双曲线的斜率为负的渐近线平行,所以只有当时,直线才能与曲线有两个交点,由,可得,所以有,解得或(舍去),因为为在上的投影可得,所以,则,【点评】本题考查双曲线与圆的定义和方程、性质,考查直线和圆的方程、双曲线的方程的联立,以及向量的数量积的几何意义,考查方程思想和化简运算能力,属于中档题

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    本文标题:专题6-3 双曲线方程及其性质 (专题分层练)(4种题型)解析版.docx
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