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文檔簡介

1/13.2.2雙曲線性質(zhì)(精講)考點一直線與雙曲線的位置關系【例1-1】“直線與雙曲線有且僅有一個公共點”是“直線與雙曲線相切”的(

)A.充分非必要條件 B.必要非充分條件C.充要條件 D.既非充分又非必要條件【答案】B【解析】充分性:因為“直線與雙曲線有且僅有一個公共點”,所以直線與雙曲線相切或直線與進行平行.故充分性不滿足;必要性:因為“直線與雙曲線相切”,所以“直線與雙曲線有且僅有一個公共點”.故必要性滿足.所以“直線與雙曲線有且僅有一個公共點”是“直線與雙曲線相切”的必要非充分條件.故選:B【例1-2】過點P(4,4)且與雙曲線只有一個交點的直線有(

).A.1條 B.2條 C.3條 D.4條【答案】D【解析】雙曲線方程為:,當k不存在時,直線為x=4,與1的圖象有且只有一個公共點,當k存在時,直線為:y=k(x﹣4)+4,代入雙曲線的方程可得:,(1)若=0,k時,y=(x﹣4)+4與雙曲線的漸近線yx平行,所以與雙曲線只有1個公共點,(2)k時,,即k,此時直線y(x﹣4)+4與雙曲線相切,只有1個公共點.綜上過點P(4,4)且與該雙曲線只有一個公共點的直線4條.故選:D.【例1-3】已知直線l的方程為,雙曲線C的方程為.若直線l與雙曲線C的右支相交于不同的兩點,則實數(shù)k的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】聯(lián)立整理得,因為直線與雙曲線的右支交于不同的兩點,所以,解得,所以實數(shù)k的取值范圍為.選:D.【一隅三反】1.直線與雙曲線的位置關系是()A.相切 B.相交 C.相離 D.無法確定【答案】B【解析】由得

整理得,;所以,故直線和雙曲線只有一個交點;又雙曲線的漸近線方程為:,與雙曲線的一條漸近線平行且與雙曲線只有一個交點.所以直線和雙曲線的位置關系為相交.故選:B2.若直線l經(jīng)過雙曲線的中心,且與該雙曲線不相交,則l的斜率的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】B【解析】依題意知,直線的斜率存在,設為,雙曲線的中心為,因為直線經(jīng)過雙曲線的中心,所以設直線方程為,由,消去得,,因為直線與該雙曲線不相交,所以方程沒有實數(shù)根,所以即,解得:或.所以直線l的斜率的取值范圍是:.故選:B.3.若過點P(0,1)作直線l,使l與雙曲線有且僅有一個公共點,則直線l的方程為______.【答案】2x-y+1=0,2x+y-1=0,,【解析】當直線斜率不存在時,顯然不合題意所以可設直線方程為,聯(lián)立,得,①當,即或,方程只有一解,直線與雙曲線有且僅有一個公共點,此時,直線方程為,②當,即,要使直線與雙曲線有且僅有一個公共點,則,解得,此時,直線方程為,綜上所述,直線的方程為或.故答案為:2x-y+1=0,2x+y-1=0,,.考點二直線與雙曲線的弦長【例2-1】已知雙曲線C:的一條漸近線方程是,過其左焦點作斜率為2的直線l交雙曲線C于A,B兩點,則截得的弦長(

)A.7 B.8 C.9 D.10【答案】D【解析】雙曲線C:的一條漸近線方程是,,即左焦點,,,,,雙曲線C的方程為易知直線l的方程為,設,,由,消去y可得,,故選:D【例2-2】已知曲線C:x2﹣y2=1及直線l:y=kx﹣1.且直線l與雙曲線C有兩個不同的交點A,B.(1)求實數(shù)k的取值范圍;(2)O是坐標原點,且△AOB的面積為,求實數(shù)k的值.【答案】(1){k|k,且k≠±1}(2)【解析】(1)設A(x1,y1),B(x2,y2),聯(lián)立,整理可得(1﹣k2)x2+2kx﹣2=0,當時,直線l與雙曲線由兩個不同的交點,即,所以k的取值范圍為{x|k,且k≠±1};(2)由(1)可知x1+x2,x1x2,所以弦長|AB|,原點O到直線AB的距離d,所以S△AOB|AB|d,由題意,解得:k=±符合題意,所以實數(shù)k的值為.【一隅三反】1.雙曲線的兩條漸近線的方程為,且經(jīng)過點.過雙曲線的右焦點且傾斜角為的直線交雙曲線于,兩點,則的值為___________?!敬鸢浮俊窘馕觥坑深}意,雙曲線的兩條漸近線的方程為,可設雙曲線的方程為,又因為雙曲線過點,代入方程可得,即所求雙曲線的方程為,且右焦點為,設,過焦點且傾斜角為的直線方程為,聯(lián)立方程組,整理得,則,則弦長,即弦長的值為.2.已知中心在原點的雙曲線C的右焦點為(2,0),右頂點為(,0).(1)求雙曲線C的方程;(2)若直線l:y=x+2與雙曲線交于A,B兩點,求弦長|AB|.【答案】(1)y2=1(2)2【解析】(1)由已知得a,c=2,再由c2=a2+b2,得b2=1,所以雙曲線C的方程為y2=1.(2)由直線與雙曲線聯(lián)立得2x2+12x+15=0,解得x=﹣3±,,∴|AB|2.考點三雙曲線的中點弦【例3-1】直線l交雙曲線于A,B兩點,且為AB的中點,則l的斜率為(

)A.4 B.3 C.2 D.1【答案】C【解析】設點,,因為AB的中點,則有,又點A,B在雙曲線上,則,即,則l的斜率,此時,直線l的方程:,由消去y并整理得:,,即直線l與雙曲線交于兩點,所以l的斜率為2.故選:C【例3-2】已知雙曲線的兩個頂點分別為,,點為雙曲線上除,外任意一點,且點與點,連線的斜率為,,若,則雙曲線的離心率為(

)A. B. C.2 D.3【答案】D【解析】設,,,,,,,.故選:D.【例3-3】已知A,B,P是雙曲線(,)上不同的三點,且點A,B連線經(jīng)過坐標原點,若直線PA,PB的斜率乘積為,則該雙曲線的離心率為(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】設,,根據(jù)對稱性,知,所以.因為點A,P在雙曲線上,所以,兩式相減,得,所以,所以.故選:D.【一隅三反】1.已知雙曲線的離心率為2,過點的直線與雙曲線C交于A,B兩點,且點P恰好是弦的中點,則直線的方程為(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】由已知得,又,,可得.則雙曲線C的方程為.設,,則兩式相減得,即.又因為點P恰好是弦的中點,所以,,所以直線的斜率為,所以直線的方程為,即.經(jīng)檢驗滿足題意,故選:C2.已知雙曲線的左、右焦點分別為、,過左焦點作斜率為2的直線與雙曲線交于A,B兩點,P是AB的中點,O為坐標原點,若直線OP的斜率為,則雙曲線的離心率是(

)A. B.2 C. D.【答案】A【解析】,,則,,兩式相減得,所以因為P是AB的中點,所以,,因為直線OP的斜率為,所以,因為過左焦點作斜率為2的直線與雙曲線交于A,B兩點,所以,所以,,得,所以,所以離心率為故選:A3.已知斜率為的直線與雙曲線相交于、兩點,為坐標原點,的中點為,若直線的斜率為,則雙曲線的離心率為(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】設、、,則,兩式相減得,所以.因為,,所以.因為,,所以,故,故.故選:A.4.已知雙曲線的中心為原點,是的焦點,過的直線與相交于,兩點,且的中點為,則的方程為(

)A. B.C. D.【答案】C【解析】直線的方程為:,即,設雙曲線的方程為:,由消去y并整理得:,,因弦的中點為,于是得,即,而,解得,滿足,所以雙曲線的方程為,即.故選:C考點四雙曲線的綜合運用【例4】(多選)已知雙曲線,則(

)A.雙曲線C的焦距為B.雙曲線的頂點坐標為C.雙曲線C的虛軸長是實軸長的倍D.雙曲線與雙曲線C的漸近線相同【答案】CD【解析】因為,,所以,,焦距為,故A錯誤;因為頂點坐標為,故B錯誤;因為,故C正確;雙曲線與雙曲線C的漸近線均為直線,故D正確.故選:CD【一隅三反】1.(多選)已知雙曲線,則(

)A.離心率的最小值為4B.當時離心率最小C.離心率最小時雙曲線的標準方程為D.離心率最小時雙曲線的漸近線方程為【答案】CD【解析】由題意可得.因為,所以,即,當且僅當,即時取等號.此時雙曲線方程是,漸近線方程是.故選:CD2.(多選)已知雙曲線的一條漸近線方程為,過點作直線交該雙曲線于和兩點,則下列結論中正確的有(

)A.該雙曲線的焦點在哪個軸不能確定B.該雙曲線的離心率為C.若和在雙曲線的同一支上,則D.若和分別在雙曲線的兩支上,則【答案】BC【解析】對于A選項,若雙曲線的焦點在軸上,則,可得,且有,解得,則雙曲線的方程為,其焦點在軸上;若雙曲線的焦點在軸上,則雙曲線的標準方程為,則,可得,且有,無解,A錯;對于B選項,,,,所以,雙曲線的離心率為,B對;對于CD選項,當直線不與軸重合時,設直線的方程為,設點、,聯(lián)立可得,則,解得,由韋達定理可得,,,,.若和在雙曲線的同一支上,則,可得,則,C對;若和分別在雙曲線的兩支上且直線不與軸重合時,,可得,則,若直線與軸重合,則、分別為雙曲線的兩個頂點,則,故當和分別在雙曲線的兩支上時,,D錯.故選:BC.3.已知雙曲線,,是其兩個焦點,點M在雙曲線上.(1)若,求的面積;(2)若,則面積是多少?(3)觀察以上計算結果,你能看出隨的變化,的面積將怎樣變化嗎?試證明你的結論.【答案】(1)9;(2);(3)隨的增大,的面積將減??;證明見解析【解析】(1)易知,由雙曲線定義得,平方得,又,可得,故,,故;(2)由(1)知,又,可得,即,故,,故;(3)隨的增大,的面積將減??;證明如下:由(1)知,,設,則,故,,故,因為,是增函數(shù)且恒大于0,故隨著的增大而減小.3.2.2雙曲線性質(zhì)(精練)1直線與雙曲線的位置關系1.直線與雙曲線的交點個數(shù)為______.【答案】【解析】由得:,直線與雙曲線有且僅有個交點.故答案為:.2.若直線與雙曲線的右支交于不同的兩點,則k的取值范圍是______.【答案】【解析】把代入,得,化簡得,設直線與雙曲線的右支交于不同的兩點。由題意知,即,解得.故答案為:3.直線與雙曲線沒有交點,則的取值范圍為_____.【答案】【解析】由題意,雙曲線的漸近線方程為:,因為直線過原點且與雙曲線沒有交點,故需滿足,故答案為:4.已知直線與雙曲線無交點,則該雙曲線離心率的最大值為_________.【答案】【解析】雙曲線的漸近線為:,因直線與雙曲線無交點,于是得,而雙曲線實半軸長為1,則該雙曲線離心率,所以該雙曲線離心率的最大值為.故答案為:5.已知直線與雙曲線無公共點,則雙曲線離心率的取值范圍是____.【答案】【解析】聯(lián)立直線與雙曲線可得,整理得,顯然,由方程無解可得,即,則,,又離心率大于1,故離心率的取值范圍是.故答案為:.6.若直線與雙曲線的左支交于不同的兩點,則實數(shù)的取值范圍是【答案】【解析】,整理得因為直線與雙曲線的左支有兩個不同的交點,則方程在上有兩個不同的根.需滿足解得所以的范圍為2直線與雙曲線的弦長1.已知點A,B在雙曲線上,線段AB的中點為,則(

)A. B. C. D.【答案】C【解析】不妨設,,從而,,由兩式相減可得,,又因為線段AB的中點為,從而,,故,即直線AB的斜率為,直線AB的方程為:,即,將代入可得,,從而,,故.故選:C.2.直線與雙曲線交于A、B兩點,若,則______.【答案】【解析】聯(lián)立直線與雙曲線可得:,則,所以,,而,可得.故答案為:3.以直線為漸近線,且截直線所得弦長為的雙曲線的標準方程是___________.【答案】【解析】根據(jù)雙曲線的一條漸近線為,可設雙曲線為(),將代入雙曲線得:,若直線與雙曲線交點為,則,,則,解得:,故雙曲線的方程為.故答案為:.4.過雙曲線的右焦點作傾斜角為30°的直線l,直線l與雙曲線交于不同的兩點A,B,則AB的長為______.【答案】【解析】雙曲線的右焦點為,所以直線l的方程為.由,得.設,,則,,所以.故答案為:5.雙曲線的方程是-y2=1.(1)直線l的傾斜角為,被雙曲線截得的弦長為,求直線l的方程;(2)過點P(3,1)作直線l′,使其被雙曲線截得的弦恰被P點平分,求直線l′的方程.【答案】(1)y=x±5(2)3x-4y-5=0【解析】(1)設直線l的方程為y=x+m,代入雙曲線方程,得3x2+8mx+4(m2+1)=0,Δ=(8m)2-4×3×4(m2+1)=16(m2-3)>0,∴m2>3.設直線l與雙曲線交于A(x1,y1)、B(x2,y2)兩點,則x1+x2=-m,x1x2=.由弦長公式|AB|=|x1-x2|,得,∴=,即m=±5,滿足m2>3,∴直線l的方程為y=x±5.(2)設直線l′與雙曲線交于A′(x3,y3)、B′(x4,y4)兩點,點P(3,1)為A′B′的中點,則x3+x4=6,y3+y4=2.由=4,=4,兩式相減得(x3+x4)(x3-x4)-4(y3+y4)(y3-y4)=0,∴=,∴l(xiāng)′的方程為y-1=(x-3),即3x-4y-5=0.把此方程代入雙曲線方程,整理得5y2-10y+=0,滿足Δ>0,即所求直線l′的方程為3x-4y-5=0.6.已知雙曲線的中心在坐標原點,焦點在坐標軸上,離心率為,且過點.(1)求雙曲線的標準方程;(2)過右焦點且傾斜角為的直線與雙曲線相交于兩點,為坐標原點,求的面積.【答案】(1);(2).【解析】(1)因為雙曲線離心率為,所以是等軸雙曲線,設雙曲線方程為,將點代入方程,得,雙曲線方程為.(2)右焦點為,則直線的方程為,由,得,

設、,則:,

又原點到直線的距離為,

[另解]:由,得,設、,則:,,.3雙曲線的中點弦1.已知雙曲線方程,則以為中點的弦所在直線的方程是(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】設直線交雙曲線于點、,則,由已知得,兩式作差得,所以,,即直線的斜率為,故直線的斜率為,即.經(jīng)檢驗滿足題意故選:B.2.已知斜率為的直線與雙曲線相交于A,B兩點,O為坐標原點,AB的中點為P,若直線OP的斜率為,則雙曲線C的離心率為(

)A. B.2 C. D.3【答案】C【解析】設,,,則,兩式相減得,所以.因為,,所以.因為,,所以,,故.故選:C3.已知點,是雙曲線上的兩點,線段的中點是,則直線的斜率為(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】設,,則,兩式相減得,即,∴.故選D.4.直線l交雙曲線于A、B兩點,且為AB的中點,則l的斜率為(

)A.4 B.3 C.2 D.1【答案】D【解析】設,,因點A,B在雙曲線上,則,,兩式相減得:,因P為AB中點,則,,于是得=1,即直線l的斜率為1,此時,直線l的方程為:,由消去y并整理得:,,即直線l與雙曲線交于兩點,所以直線l的斜率為1.故選:D5.已知雙曲線C的中心在坐標原點,其中一個焦點為,過F的直線l與雙曲線C交于A、B兩點,且AB的中點為,則C的離心率為(

)A. B. C. D.【答案】B【解析】由F、N兩點的坐標得直線l的斜率.∵雙曲線一個焦點為(-2,0),∴c=2.設雙曲線C的方程為,則.設,,則,,.由,得,即,∴,易得,,,∴雙曲線C的離心率.故選:B.6.已知雙曲線,過作直線與雙曲線交于A、兩點,且為弦的中點,則直線的方程為________________.【答案】【解析】設,則,∵A、B在雙曲線上,∴,①-②得:,即即,∴:,即,由,∵,故與雙曲線有兩個交點滿足題意,故l方程為:.故答案為:.7.已知斜率為的直線與雙曲線交于兩點,若點是線段的中點,則的離心率等于______________.【答案】【解析】設,則,得,即,因為點是線段的中點,所以,又因為直線斜率為,所以,得,即.故答案為:8.過點作斜率為的直線與雙曲線相交于A,B兩點,若M是線段的中點,則雙曲線的離心率為___________.【答案】【解析】設,,,,則①,②,是線段的中點,,,直線的方程是,,過點作斜率為的直線與雙曲線相交于,兩點,是線段的中點,①②兩式相減可得,即,.故答案為:.9.已知直線與雙曲線交于不同的兩點A,B,若線段AB的中點在圓上,則的值是________.【答案】【解析】設點,,,,線段的中點,,由,得(判別式△,,,,點,在圓上,則,故.故答案為:4雙曲線的綜合運用1.如圖,、是雙曲線:與橢圓的公共焦點,點A是、在第一象限的公共點,設的方程為,則下列命題中錯誤的是(

).A.B.的內(nèi)切圓與x軸相切于點(1,0)C.若,則的離心率為D.若,則橢圓方程為【答案】A【解析】對于A:由可得,所以,即選項A錯誤;對于B:設的內(nèi)切圓的圓心為I,且圓與邊、、相切于N、M、K,可得,,,又因為,所以,又,解得,.可得M的橫坐標為1,即I的橫坐標為1,即選項B正確;對于C:在橢圓中,,,則.由,得,解得a=3.則的離心率,即選項C正確;對于D:因為,,則,.若,則.又c=2,,解得,.則橢圓的方程為,即選項D正確.故選:A.2.(多選)已知雙曲線的左、右焦點分別為,且,A,P,B為雙曲線上不同的三點,且A,B兩點關于原點對稱,直線與斜率的乘積為1,則(

)A.B.雙曲線C的離心率為C.直線傾斜角的取值范圍為D.若,則三角形的面積為2【答案】ABD【解析】設焦距為,則,設,則,,作差得,即,,故,又,所以,A正確;而離心率,B正確;雙曲線C的漸近線方程為,直線過原點,由題可知直線與C有兩個不同的交點,所以直線傾斜角的取值范圍為,C錯誤;若,則,由雙曲線的定義以及選項A的結論可得,故,又,可得,所以三角形的面積為,D正確.故選:ABD.3.(多選)已知方程表示的曲線為C,則下列四個結論中正確的是(

)A.當時,曲線C是橢圓B.當或時,曲線C是雙曲線C.若曲線C是焦點在x軸上的橢圓,則D.若曲線C是焦點在y軸上的橢圓,則【答案】BC【解析】當曲線C是橢圓時,解得或,故A錯誤;當曲線C是雙曲線時,,解得或,故B正確;若曲線C是焦點在x軸上的橢圓,則解得,故C正確;若曲線C是焦點在y軸上的橢圓,則,解得,故D錯誤.故選:BC.4.(多選)已知雙曲線的左、右兩個頂點分別是,左、右兩個焦點分別是,是雙曲線上異于的任意一點,給出下列結論,其中正確的是(

)A.B.直線,的斜率之積等于定值C.使得為等腰三角形的點P有且僅有四個D.若,則【答案】BD【解析】由題意,點是雙曲線上異于的任意一點,設,對于A中,由雙曲線的定義知,,所以A錯誤;對于B中,由,,可得,又由,所以,可得,所以B正確;對于C中,若P在第一象限,則當時,,為等腰三角形;當時,,也為等腰三角形,故點P在第一象限且使得為等腰三角形的點P有兩個.同理可得,在第二、三、四象限且使得為等腰三角形的點P也各有兩個,因此使得為等腰三角形的點P共有八個,所以C錯誤.對于D中,由,得,從而,所以D正確.故選:BD.5.(多選)設雙曲線的兩個焦點分別是,,以線段為直徑的圓交雙曲線于A,B,C,D四點,若A,B,C,D,,恰為正六邊形的六個頂點,則下列說法正確的是(

)A. B.四邊形ABCD的面積為C.雙曲線的離心率為 D.雙曲線的漸近線方程為【答案】ABC【解析】不妨設點為左焦點,如圖所示,因為,,所以,又,所以,A正確;根據(jù)對稱性,可知四邊形ABCD為矩形,又,,所以四邊形ABCD的面積為,B正確;由雙曲線的定義可得,即,則離心率,C正確;因為,所以,所以雙曲線的漸近線方程為,D錯誤.故選ABC.一題多解對于A選項還可以如下求解:為圓的直徑,點B在圓上,則,

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