考点21双曲线(核心考点讲与练)-2024年高考数学一轮复习核心考点讲与练(新高考专用)(解析版).docx
《考点21双曲线(核心考点讲与练)-2024年高考数学一轮复习核心考点讲与练(新高考专用)(解析版).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《考点21双曲线(核心考点讲与练)-2024年高考数学一轮复习核心考点讲与练(新高考专用)(解析版).docx(43页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、考点21双曲线(核心考点讲与练)1.双曲线的定义平面内与两个定点F1,F2的距离差的绝对值等于常数(小于|F1F2|且大于零)的点的轨迹叫双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫焦距.其数学表达式:集合PM|MF1|MF2|2a,|F1F2|2c,其中a,c为常数且a0,c0:(1)若ac时,则集合P为空集.2.双曲线的标准方程和几何性质标准方程1(a0,b0)1(a0,b0)图形性质范围xa或xa,yRxR,ya或ya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yxyx离心率e,e(1,)实虚轴线段A1A2叫做双曲线的实
2、轴,它的长度|A1A2|2a;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长度|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c2a2b21.(1)在应用双曲线定义时,要注意定义中的条件,搞清所求轨迹是双曲线,还是双曲线的一支若是双曲线的一支,则需确定是哪一支(2)在“焦点三角形”中,正弦定理、余弦定理、双曲线的定义是经常使用的知识点另外,还经常结合|PF1|PF2|2a,运用平方的方法,建立它与|PF1|PF2|的联系2.与双曲线几何性质有关问题的解题策略在研究双曲线的性质时,实半轴、虚半轴所构成的直角三角形是值得关注的一个重要内容;双曲线的离心率涉及的也比较多由于e是
3、一个比值,故只需根据条件得到关于a,b,c的一个关系式,利用b2c2a2消去b,然后变形求e,并且需注意e13.圆锥曲线的弦长(1)圆锥曲线的弦长直线与圆锥曲线相交有两个交点时,这条直线上以这两个交点为端点的线段叫作圆锥曲线的弦(就是连接圆锥曲线上任意两点所得的线段),线段的长就是弦长(2)圆锥曲线的弦长的计算设斜率为k(k0)的直线l与圆锥曲线C相交于A,B两点,A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|x1x2| |y1y2|(抛物线的焦点弦长|AB|x1x2p,为弦AB所在直线的倾斜角)双曲线的定义一、单选题1(2022广东潮州二模)若点P是双曲线上一点,分别为的左、右焦点,则“”是
4、“”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件【答案】A【分析】根据双曲线的定义和充分不必要条件的定义可得答案.【详解】由题意可知,若,则,或1(舍去),若,或13,故“”是“”的充分不必要条件故选:A2(2022天津河西一模)已知双曲线的左、右焦点分别为、,c是双曲线C的半焦距,点A是圆上一点,线段交双曲线C的右支于点B,则双曲线C的离心率为()ABCD【答案】A【分析】根据已知及双曲线的定义,可把用a表示,再用勾股定理推出,在中,利用勾股定理建立a,c的关系式即可求出离心率.【详解】如下图,由题意可知,由双曲线定义可知,易得,由勾股定理可得,在中,再由勾股定理得
5、,所以.故选:A.3(2022辽宁沈阳二模)已知双曲线的两个焦点为、,点M,N在C上,且,则双曲线C的离心率为()ABCD【答案】D【分析】根据,由双曲线对称性可知,直线与交于y轴上一点P,且为等腰直角三角形,可得的坐标,分别求出,再根据双曲线的定义即可得出答案.【详解】解:因为,由双曲线对称性可知,直线与交于y轴上一点P,且为等腰直角三角形,所有,如图,则,所以,则,即,则故选:D.4(2022湖南永州三模)已知双曲线的左、右焦点分别为、,为坐标原点,点在双曲线的右支上,(为双曲线的半焦距),直线与双曲线右支交于另一个点,则双曲线的离心率为()ABCD【答案】D【分析】根据双曲线的定义,结合
6、直角三角形的相关性质可得解.【详解】如图所示,由,得,设,由双曲线定义得,所以,又,即,解得,所以,又,即,即,所以离心率,故选:D.二、多选题5(2022山东泰安二模)已知双曲线C:的离心率为,且其右顶点为,左,右焦点分别为,点P在双曲线C上,则下列结论正确的是()A双曲线C的方程为B点A到双曲线C的渐近线的距离为C若,则D若,则的外接圆半径为【答案】ABD【分析】由离心率为,右顶点为求出双曲线方程,再利用点到直线的距离,双曲线的定义及性质依次判断4个选项即可.【详解】由离心率为,右顶点为可得,故双曲线C的方程为,A正确;双曲线的渐近线为,故点A到双曲线C的渐近线的距离为,B正确;由双曲线的
7、定义,则或10,C错误;,则,的外接圆半径为,D正确.故选:ABD.6(2022河北唐山二模)双曲线具有如下光学性质:如图,是双曲线的左、右焦点,从右焦点发出的光线m交双曲线右支于点P,经双曲线反射后,反射光线n的反向延长线过左焦点若双曲线C的方程为,下列结论正确的是()A若,则B当n过时,光由所经过的路程为13C射线n所在直线的斜率为k,则D若,直线PT与C相切,则【答案】CD【分析】对于A:判断出,由定义和勾股定理联立方程组即可求得;对于B:利用双曲线的定义直接求得;对于C:先求出双曲线的渐近线方程,由P在双曲线右支上,即可得到n所在直线的斜率的范围;对于D:设直线PT的方程为.利用相切解
8、得,进而求出.即可求出.【详解】对于A:若,则.因为P在双曲线右支上,所以.由勾股定理得:二者联立解得:.故A错误;对于B:光由所经过的路程为.故B错误;对于C:双曲线的方程为.设左、右顶点分别为A、B.如图示:当与同向共线时,的方向为,此时k=0,最小.因为P在双曲线右支上,所以n所在直线的斜率为.即.故C正确.对于D:设直线PT的方程为.,消去y可得:.其中,即,解得代入,有,解得:x=9.由P在双曲线右支上,即,解得:(舍去),所以.所以.故D正确故选:CD7(2022重庆八中模拟预测)已知点,若某直线上存在点P,使得,则称该直线为“好直线”,下列直线是“好直线”的是()ABCD【答案】
9、BD【分析】由题意,点P应该是在双曲线 上,即“好直线”就是与双曲线有交点的直线.【详解】由题意, ,双曲线的方程为,“好直线”就是与双曲线有交点的直线,对于A,联立方程 ,解得 无解,故A不是“好直线”;对于B,联立方程 ,解得 , ,故B是“好直线”;对于C,联立方程 ,解得 ,无解,故C不是“好直线”;对于D,联立方程 ,解得 ,即直线 与双曲线有交点,故D是“好直线”;故选BD.三、填空题8(2022辽宁葫芦岛一模)已知双曲线G的方程,其左、右焦点分别是,已知点P坐标为,双曲线G上点,满足,则_【答案】8【分析】设的内切圆与三边分别相切于,利用切线长相等求得内切圆圆心横坐标为,又由得在
10、的平分线上,进而得到即为内心,应用双曲线的定义求得面积差即可.【详解】如图,设的内切圆与三边分别相切于,可得,又由双曲线定义可得,则,又,解得,则点横坐标为,即内切圆圆心横坐标为.又,可得,化简得,即,即是的平分线,由于,可得即为的内心,且半径为2,则.故答案为:8.【点睛】本题关键点在于先利用切线长定理求得内切圆圆心横坐标为,再由得到在的平分线上,结合的横坐标为进而得到即为内心,利用双曲线定义及面积公式即可求解.四、解答题9(2022全国模拟预测)双曲线的左、右焦点分别为,焦距等于8,点M在双曲线C上,且,的面积为12.(1)求双曲线C的方程;(2)双曲线C的左、右顶点分别为A,B,过的斜率
11、不为的直线l与双曲线C交于P,Q两点,连接AQ,BP,求证:直线AQ与BP的交点恒在一条定直线上.【答案】(1)(2)证明见解析【分析】(1)根据直角三角形的面积公式以及双曲线的定义求出可得双曲线的标准方程;(2)设直线l的方程为,联立直线与椭圆方程,消去得关于的一元二次方程,利用韦达定理得到和,用点斜式表示出直线AQ与直线BP的方程,联立求解交点,然后结合根与系数的关系求得交点的横坐标为定值即可得解.(1)依题意,由双曲线的对称性不妨设,因为,所以有,则,所以,得,所以,所以双曲线C的方程为.(2)由题意得,易知直线l的斜率不等于.设直线l的方程为,则.由消去x整理得,则,则,.(用点斜式表
12、示出直线AQ与直线BP的方程,联立求解交点,然后结合根与系数的关系求得交点的横坐标)直线AQ的方程:,直线BP的方程:,令,得.因为,所以,展开整理得,即,即,即,即,所以.所以直线AQ与BP的交点恒在定直线上.【点睛】关键点点睛:用点斜式表示出直线AQ与直线BP的方程,联立求解交点,然后结合根与系数的关系求得交点的横坐标是解题关键.10(2022福建漳州一模)已知双曲线的左右焦点分别为,点是右支上一点,若I为的内心,且.(1)求的方程;(2)点A是在第一象限的渐近线上的一点,且轴,在点P处的切线l与直线相交于点M,与直线相交于点N.证明:无论点P怎么变动,总有.【答案】(1);(2)证明见解
13、析.【分析】(1)根据三角形面积公式及双曲线定义化简可得,求出即可得出方程;(2)利用导数的几何意义求出切线斜率并化简可得,求出切线及切线与直线的交点,利用两点间距离公式并结合双曲线方程化简可得.(1)设的内切圆半径为r,则,因为,所以,即,可得,所以,由双曲线的定义和几何性质,得,又,解得,所以的方程为.(2)由题意可知,直线l的斜率存在,设直线l的方程为.由可得由题意知. 若点P在双曲线右支的上半支上,则所以,故因为, 所以, 若点P在双曲线右支的下半支上,则同理可得综上,代入直线l的方程得,即,由,可得,所以直线l的方程为, 即因为直线的方程为x=2,所以直线l与直线的交点,直线l与直线
14、的交点所以,,即得证.双曲线的几何性质1(2021“四省八校”高三上学期期中质量检测)过双曲线(,)的右焦点作双曲线渐近线的垂线段,垂足为,线段与双曲线交于点,且满足,则双曲线离心率等于( )A B C D【答案】C【分析】利用渐近线的斜率,求出,进而利用相似和求出点点A的坐标,代入到双曲线方程中,得到关于的方程,求出离心率即可【详解】因为双曲线渐近线方程为,所以,如图,在直角三角形中,又因为故,过、A分别作的垂线,垂足分别为、,则由得:,又,故,故可得点A的坐标为,所以,整理得,解得,故选:2.(2021安徽省安庆市怀宁中学高三上学期模拟)若双曲线的一条渐近线与直线相互垂直,则双曲线的两个焦
15、点与虚轴的一个端点构成的三角形的面积为( )A. B. C. 6D. 8【答案】B【分析】先求出m,再求出焦点坐标和短轴顶点坐标,直接求面积即可.【详解】因为双曲线的一条渐近线与直线相互垂直,所以,解得:m=9.双曲线的两个焦点为,虚轴的一个端点.所以三角形的面积为.故选:B直线与双曲线的位置关系1.(江西省南昌市湾里区第一中学等六校联考)已知双曲线C:(a 0,b 0)的离心率为,实轴长为2(1)求双曲线的焦点到渐近线的距离;(2)若直线y=x+m被双曲线CC截得的弦长为,求m的值【答案】(1)(2)【分析】(1)根据已知计算双曲线的基本量,得双曲线焦点坐标及渐近线方程,再用点到直线距离公式
16、得解(2)直线方程代入双曲线方程,得到关于的一元二次方程,运用韦达定理弦长公式列方程得解(1)双曲线离心率为,实轴长为2,解得,所求双曲线C的方程为;双曲线C的焦点坐标为,渐近线方程为,即为,双曲线的焦点到渐近线的距离为(2)设,联立,解得2.(2021河北省部分名校高二上学期期中)在双曲线的焦点在轴上,双曲线的焦点在轴上这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答已知双曲线的对称轴为坐标轴,且经过点,(1)求双曲线的方程;(2)若双曲线与双曲线的渐近线相同,_,且的焦距为4,求双曲线的实轴长注:若选择两个条件分别解答,按第一个解答计分【答案】(1) (2)答案不唯一,具体见解析【分析】(1
17、)设双曲线的方程为,将点A、B的坐标代入计算即可;(2)由(1)可得双曲线的渐近线方程,若选则设双曲线的标准方程为,进而可得a、b、c的关系式,计算即可;若选则设双曲线的标准方程为,同理计算即可.【小问1详解】设双曲线的方程为,则,解得,所以双曲线的方程为;【小问2详解】双曲线的渐近线方程为选,设双曲线的标准方程为,所以解得,所以双曲线的实轴长为2选,设双曲线的标准方程为所以,解得,所以双曲线的实轴长为1.(2021年全国高考甲卷)点到双曲线的一条渐近线的距离为( )A. B. C. D. 【答案】A【分析】首先确定渐近线方程,然后利用点到直线距离公式求得点到一条渐近线的距离即可.【详解】由题
18、意可知,双曲线的渐近线方程为:,即,结合对称性,不妨考虑点到直线的距离:.故选:A.2.(2021年全国高考乙卷)已知双曲线的一条渐近线为,则C的焦距为_【答案】4【分析】将渐近线方程化成斜截式,得出的关系,再结合双曲线中对应关系,联立求解,再由关系式求得,即可求解.【详解】由渐近线方程化简得,即,同时平方得,又双曲线中,故,解得(舍去),故焦距.故答案为:4.【点睛】本题为基础题,考查由渐近线求解双曲线中参数,焦距,正确计算并联立关系式求解是关键.3.(2020年全国统一高考(新课标)设是双曲线的两个焦点,为坐标原点,点在上且,则的面积为( )A. B. 3C. D. 2【答案】B【分析】由
19、是以P为直角直角三角形得到,再利用双曲线的定义得到,联立即可得到,代入中计算即可.【详解】由已知,不妨设,则,因为,所以点在以为直径的圆上,即是以P为直角顶点的直角三角形,故,即,又,所以,解得,所以故选:B【点晴】本题考查双曲线中焦点三角形面积的计算问题,涉及到双曲线的定义,考查学生的数学运算能力,是一道中档题.4.(2021年全国新高考卷)在平面直角坐标系中,已知点、,点的轨迹为.(1)求的方程;(2)设点在直线上,过的两条直线分别交于、两点和,两点,且,求直线的斜率与直线的斜率之和.【答案】(1);(2).【分析】(1) 利用双曲线的定义可知轨迹是以点、为左、右焦点双曲线的右支,求出、的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 考点 21 双曲线 核心 2024 年高 数学 一轮 复习 新高 专用 解析
链接地址:https://www.taowenge.com/p-96408496.html
限制150内