2022届高三数学总复习讲义8.3 双曲线(Word含答案解析)

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2022届高三数学总复习讲义8.3 双曲线(Word含答案解析)

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8.3 双曲线
一、整合教材知识,落实基本能力
1.双曲线的定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值为常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.集合P=,|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
(1)当2a<|F1F2|时,P点的轨迹是双曲线;
(2)当2a=|F1F2|时,P点的轨迹是两条射线;
(3)当2a>|F1F2|时,P点不存在.
2.双曲线的标准方程和几何性质
焦点的位置 焦点在轴上 焦点在轴上
图形
标准方程
范围 或, 或,
顶点 、 、
焦点 、 、
焦距
对称性 关于轴、轴对称,关于原点中心对称
离心率
准线方程
渐近线方程
实虚轴 线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=; 线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=; a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
3.等轴双曲线
实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,其渐近线方程为y=±x,离心率e=.
双曲线中的几个常用结论
(1)焦点到渐近线的距离为b.
(2)实轴长和虚轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.
(3)双曲线为等轴双曲线 双曲线的离心率e= 双曲线的两条渐近线互相垂直(位置关系).
(4)过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为.
(5)双曲线的离心率公式可表示为e=.
[知识拓展] 三种常见双曲线方程的设法
(1)若已知双曲线过两点,焦点位置不能确定,可设方程为Ax2+By2=1(AB<0).
(2)当已知双曲线的渐近线方程bx±ay=0,求双曲线方程时,可设双曲线方程为b2x2-a2y2=λ(λ≠0).
(3)与双曲线-=1有相同的渐近线的双曲线方程可设为-=λ(λ≠0).
二、精研高考题点,提升备考知能
考点一 双曲线的标准方程
高考对双曲线标准方程的考查主要有两个方面:一是根据题设条件求双曲线的标准方程;二是通过双曲线的标准方程求解双曲线的基本量,在选择题、填空题和解答题中均有体现,难度中等偏上.
1.已知中心在原点的双曲线C的右焦点为F(3,0),离心率等于,则双曲线C的方程是(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
【解析】 右焦点为F(3,0)说明两层含义:双曲线的焦点在x轴上;c=3.又离心率为=,故a=2,b2=c2-a2=32-22=5,故双曲线C的方程为-=1,选B.
【答案】 B
2.(2015·广东高考)已知双曲线C:-=1的离心率e=,且其右焦点为F2(5,0),则双曲线C的方程为(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
解析:选C ∵e==,F2(5,0),∴c=5,a=4,b2=c2-a2=9,∴双曲线的标准方程为-=1.
3.焦点在x轴上,焦距为10,且与双曲线-x2=1有相同渐近线的双曲线的标准方程是___________.
解析:设所求双曲线的标准方程为-x2=-λ(λ>0),即-=1,则有4λ+λ=25,解得λ=5,所以所求双曲线的标准方程为-=1.
答案:-=1
4.(2017·全国卷Ⅲ)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=x,且与椭圆+=1有公共焦点,则C的方程为(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
解析:由y=x可得=.①
由椭圆+=1的焦点为(3,0),(-3,0),可得a2+b2=9.②
由①②可得a2=4,b2=5.所以C的方程为-=1.故选B.
5.与椭圆+y2=1共焦点且过点P(2,1)的双曲线方程是(  )
A.-y2=1 B.-y2=1 C.-=1 D.x2-=1
解析:选B 法一:椭圆+y2=1的焦点坐标是(±,0).
设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),因为双曲线过点P(2,1),
所以-=1,又a2+b2=3,解得a2=2,b2=1,所以所求双曲线方程是-y2=1.
6.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的焦距为2,且双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0垂直,则双曲线的方程为(  )
A.-y2=1 B.x2-=1 C.-=1 D.-=1
解析:选A 由焦距为2,得c=.因为双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0垂直,所以=.又c2=a2+b2,解得a=2,b=1,所以双曲线的方程为-y2=1.
7.双曲线的实轴长和虚轴长之和等于焦距的倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为________.
解析:由题意知双曲线焦点在y轴上,设双曲线方程为-=1,
则有解得故双曲线的标准方程为-=1.
8.(2019·大连模拟)已知F1,F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线上一点,PF2与x轴垂直,∠PF1F2=30°,且虚轴长为2,则双曲线的标准方程为(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.x2-=1
解析:由题意可知|PF1|=,|PF2|=,2b=2,由双曲线的定义可得-=2a,
即c=a.又b=,c2=a2+b2,∴a=1,
∴双曲线的标准方程为x2-=1,故选D.
9.(2019·荆州模拟)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)过点(,),且实轴的两个端点与虚轴的一个端点构成一个等边三角形,则双曲线C的标准方程是(  )
A.-y2=1 B.-=1 C.x2-=1 D.-=1
解析:C [由双曲线C:-=1(a>0,b>0)过点(,),且实轴的两个端点与虚轴的一个端点构成一个等边三角形,可得解得∴双曲线C的标准方程是x2-=1,故选C.]
10.(2021·北京卷)已知双曲线过点,且离心率为,则该双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,则,,则双曲线的方程为,
将点的坐标代入双曲线的方程可得,解得,故,
因此,双曲线的方程为.故选:A.
求双曲线标准方程的2种方法
(1)待定系数法:设出双曲线方程的标准形式,根据已知条件,列出参数a,b,c的方程并求出a,b,c的值.与双曲线-=1有相同渐近线时,可设所求双曲线方程为-=λ(λ≠0).
(2)定义法:依定义得出距离之差的等量关系式,求出a的值,由定点位置确定c的值.
[注意] 求双曲线的标准方程时,若焦点位置不确定,要注意分类讨论.也可以设双曲线方程为mx2+ny2=1(mn<0)求解.
考点二 双曲线定义的应用
双曲线定义的应用主要有两个考查方向:一是直接考双曲线的定义;二是利用双曲线上点P与两焦点的距离的差的绝对值||PF1|-|PF2||=2a其中0<2a<|F1F2|与正弦定理、余弦定理结合,解决焦点三角形问题。高考对本考点的考查常以选择题、填空题的形式出现,难度中等.
角度1 直接考双曲线的定义
1.(2015福建高考)若双曲线E:-=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=3,则|PF2|等于(  )
A.11 B.9 C.5 D.3
解析:选B 由双曲线的定义有||PF1|-|PF2||=|3-|PF2||=2a=6,∴|PF2|=9或|PF2|=-3(舍去).
2.设椭圆C1的离心率为,焦点在x轴上且长轴长为26,若曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C2的标准方程为__________.
解析:由题意知椭圆C1的焦点坐标为F1(-5,0),F2(5,0),设曲线C2上的一点P,则||PF1|-|PF2||=8.
由双曲线的定义知:a=4,b=3.故曲线C2的标准方程为-=1,即-=1.
3.已知点F1(-3,0)和F2(3,0),动点P到F1,F2的距离之差为4,则点P的轨迹方程为(  )
A.-=1(y>0) B.-=1(x>0) C.-=1(y>0) D.-=1(x>0)
解析:选B 由题设知点P的轨迹方程是焦点在x轴上的双曲线的右支,设其方程为-=1(x>0,a>0,b>0),由题设知c=3,a=2,b2=9-4=5,所以点P的轨迹方程为-=1(x>0).
4.已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9,动圆M同时与圆C1及圆C2相外切,则动圆圆心M的轨迹方程为________.
解析:如图所示,设动圆M与圆C1及圆C2分别外切于点A和B.
根据两圆外切的条件,得|MC2|-|MC1|=|BC2|-|AC1|=2,
所以点M到两定点C1,C2的距离的差是常数且小于|C1C2|.
根据双曲线的定义,得动点M的轨迹为双曲线的左支(点M与C2的距离大,与C1的距离小),其中a=1,c=3,则b2=8. 故点M的轨迹方程为x2-=1(x≤-1).
角度2 焦点三角形问题
1.设F1,F2是双曲线x2-=1的两个焦点,P是双曲线上的一点,且3|PF1|=4|PF2|,则△PF1F2的面积等于(  )
A.4 B.8 C.24 D.48
解析:选C 由解得
又由|F1F2|=10可得△PF1F2是直角三角形,则S=|PF1|·|PF2|=24,故选C.
2.已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1,F2,点A在C上.若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=(  )
A. B. C. D.
解析:A [由e==2得c=2a,如图,由双曲线的定义得|F1A|-|F2A|=2a.
又|F1A|=2|F2A|,故|F1A|=4a,
|F2A|=2a,∴cos∠AF2F1==.]
3.已知F1,F2为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|等于(  )
A.2 B.4 C.6 D.8
解析:选B 由双曲线的方程得a=1,c=,由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=2.
在△PF1F2中,由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos 60°,
即(2)2=|PF1|2+|PF2|2-|PF1|·|PF2|=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|=22+|PF1|·|PF2|,
解得|PF1|·|PF2|=4.
4.设F1,F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|+|PF2|=3b,|PF1|·|PF2|=ab,则该双曲线的离心率为________.
解析:由题设条件得|PF1|+|PF2|=3b,由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=2a,两个式子平方相减得|PF1|·|PF2|=,则=ab,整理得(3b-4a)·(3b+a)=0,即=,所以e= =.
答案:
5.设双曲线-=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线l交双曲线左支于A,B两点,则|BF2|+|AF2|的最小值为________.
解析:由双曲线的标准方程为-=1,得a=2,由双曲线的定义可得|AF2|-|AF1|=4,|BF2|-|BF1|=4,所以|AF2|-|AF1|+|BF2|-|BF1|=8.因为|AF1|+|BF1|=|AB|,当AB是双曲线的通径时,|AB|最小,所以(|AF2|+|BF2|)min=|AB|min+8=+8=10.答案:10
考点三 双曲线的几何性质
双曲线几何性质是高考考查的热点,其中离心率和渐近线是双曲线的两个重要性质,解决此类问题的关键在于构造含有a,b,c的等式或不等式,一般以选择题或填空题形式考查,解答题不单独求解,穿插于其中,难度中等偏上.常见的命题角度有:(1)求双曲线的离心率(或范围);(2)求双曲线的渐近线方程;
(3)求双曲线的方程.
角度1 求双曲线的离心率
 求双曲线的离心率或其范围的方法
(1)求a,b,c的值,由==1+直接求e.
(2)列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助于b2=c2-a2消去b,然后转化成关于e的方程(或不等式)求解.
1.(2018浙江卷)双曲线的焦点坐标是(  )
A.( ,0),(,0) B.( 2,0),(2,0) C.(0, ),(0,) D.(0, 2),(0,2)
【解析】因为双曲线方程为,所以焦点坐标可设为,
因为,所以焦点坐标为,选B.
2.(2014·全国卷Ⅰ)已知双曲线-=1(a>0)的离心率为2,则a=(  )
A.2     B.      C. D.1
解析:选D 因为双曲线的方程为-=1,所以e2=1+=4,因此a2=1,a=1.选 D.
3.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线与圆(x-3)2+y2=9相交于A,B两点,若|AB|=2,则该双曲线的离心率为(  )
A.8 B.2 C.3 D.
【解答】双曲线的一条渐近线方程为bx-ay=0,∵圆心为(3,0),半径为3,由|AB|=2,可知圆心到直线AB的距离为2,于是=2,解得b2=8a2,于是c==3a,∴e==3.
【答案】 C
4.(2021·长沙调研)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的顶点到渐近线的距离为,则该双曲线的离心率为(  )
A.2 B.2 C. D.
解析 由题意,知点(a,0)到直线bx-ay=0的距离为,所以=,
=,所以e==.
5.(2018·长沙模拟(二))已知双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x-2)2+y2=相切,则该双曲线的离心率为(  )
A. B. C. D.3
解析:由双曲线的渐近线y=x,即bx-ay=0与圆相切得==,即c=b,则c2=3b2=3(c2-a2),化简得c=a,则该双曲线的离心率为e===,故选A.
6.(2020·全国Ⅰ卷)已知F为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴.若AB的斜率为3,则C的离心率为________.
解析:点B为双曲线的通径位于第一象限的端点,其坐标为,点A的坐标为(a,0),
∵AB的斜率为3,∴=3,即==e+1=3,∴e=2.
7.(2017·全国卷Ⅰ理)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M,N两点.若∠MAN=60°,则C的离心率为________.
解析:双曲线的右顶点为A(a,0),设点M,N在渐近线y=x,即bx-ay=0上,则圆心A到此渐近线的距离d==.又因为∠MAN=60°,圆的半径为b,所以b·sin 60°=,即=,所以e==. 答案:
【解析】如图所示,由题意可得|OA|=a,|AN|=|AM|=b,∵∠MAN=60°,∴|AP|=b,∴|OP|=.
设双曲线C的一条渐近线y=x的倾斜角为θ,则tan θ=.
又tan θ=,∴,解得a2=3b2,∴e=.答案:
8.(2018全国Ⅲ卷理)设,是双曲线()的左、右焦点,是坐标原点.过作的一条渐近线的垂线,垂足为.若,则的离心率为(  )
A. B. C. D.
【解析】由题可知 在中,
在中, 故选B.
9.(2017年全国2卷理)若双曲线 (,)的一条渐近线被圆所截得的弦长为2,则的离心率为 ( )
A. 2 B. C. D.
【解析】由几何关系可得,双曲线的渐近线方程为,圆心到渐近线距离为,则点到直线的距离为,即,整理可得,双曲线的离心率.故选A.
10.设双曲线的右焦点为,点在双曲线上, 是坐标原点,若四边行为平行四边形,且四边形的面积为,则双曲线的离心率为( )
A. B. 2 C. D.
解析:设,因为OFMN为平行四边形,所以,因为OFMN的面积为bc,所以,选C.
11.已知双曲线E:-=1(a>0,b>0),若矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为E的两个焦点,且2|AB|=3|BC|,则E的离心率是________.
解析 由已知得|AB|=,|BC|=2c,∴2×=3×2c,又∵b2=c2-a2,整理得:2c2-3ac-2a2=0,两边同除以a2得2-3-2=0,即2e2-3e-2=0,解得e=2或e=-1(舍去).答案 2
12.(2018江苏)在平面直角坐标系中,若双曲线的右焦点到一条渐近线的距离为,则其离心率的值是________.
【答案】2
【解析】因为双曲线的焦点到渐近线即的距离为所以,因此
13.(2021·天津卷)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【详解】设双曲线与抛物线的公共焦点为,
则抛物线的准线为,
令,则,解得,所以,
又因为双曲线的渐近线方程为,所以,
所以,即,所以,所以双曲线的离心率.故选:A.
角度2 求双曲线的离心率或参数的取值范围
1.(2017·全国卷Ⅱ)若a>1,则双曲线-y2=1的离心率的取值范围是(  )
A.(,+∞) B.(,2) C.(1,) D.(1,2)
解析:由题意得双曲线的离心率e=.∴e2==1+.
∵a>1,∴0<<1,∴1<1+<2,∴1<e<.故选C.
2.若双曲线-=1的离心率e∈(1,2),则m的取值范围为________.
解析:∵e== ,∴1< <2,即5<5+m<20,故03.(2016·洛阳统考)已知点F是双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点,点E是该双曲线的右顶点,过F作垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点,若△ABE是锐角三角形,则该双曲线的离心率e的取值范围是(  )
A.(1,+∞) B.(1,2) C.(2,1+) D.(1,1+)
解析:选B 若△ABE是锐角三角形,只需∠AEF<45°,在Rt△AFE中,|AF|=,|FE|=a+c,则<a+c b2<a2+ac 2a2-c2+ac>0 e2-e-2<0 -1<e<2,又e>1,则1<e<2,故选 B.
4.已知点F是双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点,点E是该双曲线的右顶点,过F作垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点,若△ABE是锐角三角形,则该双曲线的离心率e的取值范围是(  )
A.(1,+∞)  B.(1,2) C.(2,1+) D.(1,1+)
解析:若△ABE是锐角三角形,只需∠AEF<45°,在Rt△AFE中,|AF|=,|FE|=a+c,则<a+c,即b2<a2+ac,即2a2-c2+ac>0,则e2-e-2<0,解得-1<e<2,又e>1,则1<e<2,故选B.
5.已知M(x0,y0)是双曲线C:-y2=1上的一点,F1,F2是双曲线C的两个焦点.若·<0,则y0的取值范围是(  )
A. B. C. D.
解析:选A 由题意知a=,b=1,c=,设F1(-,0),F2(,0),
则=(--x0,-y0),=(-x0,-y0).∵·<0,
∴(--x0)(-x0)+y<0,即x-3+y<0.
∵点M(x0,y0)在双曲线C上,∴-y=1,即x=2+2y,∴2+2y-3+y<0,∴-角度3 双曲线的渐近线问题
1.双曲线-=1的渐近线方程为(  )
A.3x±4y=0 B.4x±3y=0 C.9x±16y=0 D.16x±9y=0
解析 A 由-=1得a2=16,b2=9,∴渐近线方程为y=±x,即3x±4y=0.
2.双曲线-=1的焦点到渐近线的距离为(  )
A.2 B.2 C. D.1
解析 ∵双曲线-=1的一个焦点为F(4,0),其中一条渐近线方程为y=x,∴点F到x-y=0的距离为=2.答案 A
3.双曲线-=1的两条渐近线互相垂直,那么它的离心率为(  )
A.2 B. C. D.
解析:选C 由渐近线互相垂直可知·=-1,即a2=b2,即c2=2a2,即c=a,所以e=.
4.(2017·全国卷Ⅲ)双曲线-=1(a>0)的一条渐近线方程为y=x,则a=________.
解析:5 [∵双曲线的标准方程为-=1(a>0),∴双曲线的渐近线方程为y=±x.
又双曲线的一条渐近线方程为y=x,∴a=5.]
5.已知双曲线C:-=1的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则双曲线C的方程为(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
解析 双曲线C的渐近线方程为-=0,点P(2,1)在渐近线上,∴-=0,即a2=4b2,
又a2+b2=c2=25,解得b2=5,a2=20,故选A.
6.(2018全国Ⅲ卷文)已知双曲线的离心率为,则点到的渐近线的距离为(  )
A. B. C. D.
【解析】 所以双曲线的渐近线方程为
所以点(4,0)到渐近线的距离 故选D
7.(2018年全国II卷理)双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为(  )
A. B. C. D.
【解析】
因为渐近线方程为,所以渐近线方程为,选A.
8.(2021全国Ⅱ卷)已知双曲线的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为_______________
【答案】
【详解】因为双曲线的离心率为2,所以,
所以,所以该双曲线的渐近线方程为.故答案为:.
9.已知双曲线C的焦点、顶点恰好分别是椭圆+=1的长轴端点、焦点,则双曲线C的渐近线方程为(  )
A.4x±3y=0 B.3x±4y=0 C.4x±5y=0 D.5x±4y=0
答案 A
解析 由椭圆+=1知,长轴端点分别为(-5,0)和(5,0),焦点是(-3,0),(3,0),
由此可知,双曲线的焦点为(-5,0),(5,0),顶点为(-3,0),(3,0),
所以双曲线方程为-=1,∴渐近线方程为4x±3y=0.
10.已知a>b>0,椭圆C1的方程为+=1,双曲线C2的方程为-=1,C1与C2的离心率之积为,则双曲线C2的渐近线方程为(  )
A.x±y=0    B.x±y=0 C.x±2y=0 D.2x±y=0
解析:选A 椭圆C1的离心率为,双曲线C2的离心率为,所以·=,所以a4-b4=a4,即a4=4b4,所以a=b,所以双曲线C2的渐近线方程是y=± x,即x±y=0.
11.设双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点是F,左、右顶点分别是A1,A2,过F作A1,A2的垂线与双曲线交于B,C两点.若A1B⊥A2C,则该双曲线的渐近线方程为(  )
A.y=±x     B.y=±x C.y=±x D.y=±x
解析:选C 如图,不妨令B在x轴上方,因为BC过右焦点F(c,0),且垂直于x轴,所以可求得B,C两点的坐标分别为,.又A1,A2的坐标分别为(-a,0),(a,0).
所以=,=.
因为A1B⊥A2C,所以·=0,即(c+a)(c-a)-·=0,
即c2-a2-=0,所以b2-=0,故=1,即=1.
又双曲线的渐近线的斜率为±,故该双曲线的渐近线的方程为y=±x.
角度4 双曲线性质的综合应用
1.(多选题)(2021·青岛模拟)已知双曲线C的方程为-=1,则下列说法正确的是(  )
A.双曲线C的实轴长为8 B.双曲线C的渐近线方程为y=±x
C.双曲线C的焦点到渐近线的距离为3 D.双曲线C上的点到焦点距离的最小值为
答案 ABC
解析 由题意知,a=4,b=3,所以c===5,对于A,双曲线C的实轴长为2a=8,故A正确;
对于B,双曲线C的渐近线方程为y=±x=±x,故B正确;
对于C,双曲线C的焦点为(±5,0),其到渐近线的距离为=3,故C正确;
对于D,当双曲线的顶点与焦点位于y轴的同侧时,该顶点到焦点的距离即双曲线C上的点到焦点距离的最小值,为1,故D错误.
2.与椭圆共焦点,且渐近线为的双曲线方程是( )
A. B. C. D.
解析:因为椭圆的焦点为、,设双曲线的方程为
,,依题意可知,所以,解得,所以双曲线的方程为,故选A.
3.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的焦距为2,且双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0垂直,则双曲线的方程为(  )
A.-y2=1 B.x2-=1 C.-=1 D.-=1
解析:由题意可得解得a=2,则b=1,所以双曲线的方程为-y2=1,故选A.
4.(2017·天津高考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点为F,离心率为.若经过F和P(0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
解析:选B 由离心率为,可知a=b,c=a,所以F(-a,0),
由题意知kPF===1,所以a=4,解得a=2,
所以双曲线的方程为-=1.
5.(2017·武汉调研)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,焦点到渐近线的距离为3,则C的实轴长等于________.
解析:因为e==,所以c=a,设双曲线的一条渐近线方程为y=x,即ax-by=0,焦点为(0,c),所以=b=3,所以a==,所以a2=16,即a=4,故2a=8.
6.(陕西省西安市长安区第一中学上学期期末考)已知双曲线的左焦点为,点在双曲线的渐近线上,是边长为2的等边三角形(为原点),则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【解析】,解得:,双曲线方程为:.选择D.
7.(2016·全国卷Ⅰ)已知方程-=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是(  )
A.(-1,3) B.(-1,) C.(0,3) D.(0,)
解析:若双曲线的焦点在x轴上,则
又∵(m2+n)+(3m2-n)=4,∴m2=1,∴∴-1若双曲线的焦点在y轴上,则双曲线的标准方程为-=1,即
即n>3m2且n<-m2,此时n不存在.故选A.
8.(2017·全国卷Ⅰ)已知F是双曲线C:x2-=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为(  )
A. B. C. D.
解析:D [因为F是双曲线C:x2-=1的右焦点,所以F(2,0).
因为PF⊥x轴,所以可设P的坐标为(2,yP).
因为P是C上一点,所以4-=1,解得yP=±3,所以P(2,±3),|PF|=3.
又因为A(1,3),所以点A到直线PF的距离为1,
所以S△APF=×|PF|×1=×3×1=.故选D.
9.(2020·全国Ⅰ卷)设F1,F2是双曲线C:x2-=1的两个焦点,O为坐标原点,点P在C上且|OP|=2,则△PF1F2的面积为(  )                  
A. B.3 C. D.2
答案 B
解析 法一 
由题知a=1,b=,c=2,F1(-2,0),F2(2,0),
如图,因为|OF1|=|OF2|=|OP|=2,所以点P在以F1F2为直径的圆上,故PF1⊥PF2,则|PF1|2+|PF2|2=(2c)2=16.
由双曲线的定义知||PF1|-|PF2||=2a=2,所以|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|=4,所以|PF1||PF2|=6,
所以△PF1F2的面积为|PF1||PF2|=3.故选B.
法二 由双曲线的方程可知,双曲线的焦点F1,F2在x轴上,且|F1F2|=2=4.设点P的坐标为(x0,y0),则解得|y0|=.
所以△PF1F2的面积为|F1F2|·|y0|=×4×=3.故选B.
10.(2020·全国Ⅲ卷)设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=(  )
A.1 B.2 C.4 D.8
法一 设|PF1|=m,|PF2|=n,P为双曲线右支上一点,则S△PF1F2=mn=4,m-n=2a,m2+n2=4c2,又e==,所以a=1.
法二 由题意得,S△PF1F2==4,得b2=4,又=5,c2=b2+a2,所以a=1.
11.已知双曲线-=1(b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,其一条渐近线方程为y=x,点P(,y0)在该双曲线上,则·等于(  )
A.-12 B.-2 C.0 D.4
解析 ∵y=x为渐近线方程,则b=2,即双曲线方程为x2-y2=2.
当x=时,y=1.又双曲线的半焦距为2,∴F1(-2,0),F2(2,0),
∴·=(-2-,-y0)·(2-,-y0)=-1+y=-1+1=0.故选C.
12.(2018全国I卷理)已知双曲线C:,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M、N.若OMN为直角三角形,则|MN|=(  )
A. B. 3 C. D. 4
【解析】根据题意,可知其渐近线的斜率为,且右焦点为,
从而得到,所以直线的倾斜角为或,
根据双曲线的对称性,设其倾斜角为,可以得出直线的方程为,
分别与两条渐近线和联立,求得,
所以,故选B.
13.设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点.若△ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为(  )
A.4 B.8 C.16 D.32
解析 不妨设D位于第一象限,双曲线的渐近线方程为y=±x,分别与x=a联立,可得D(a,b),E(a,-b),则|DE|=2b.
∴S△ODE=×a×|DE|=a×2b=ab=8,∴c2=a2+b2≥2ab=16.
当且仅当a=b=2时,等号成立.∴c2的最小值为16,∴c的最小值为4,
∴C的焦距的最小值为2×4=8.
考点四 直线与双曲线的位置关系
1.若双曲线E:-y2=1(a>0)的离心率等于,直线y=kx-1与双曲线E的右支交于A,B两点.
(1)求k的取值范围;(2)若|AB|=6,求k的值.
解:(1)由得故双曲线E的方程为x2-y2=1.
设A(x1,y1),B(x2,y2),由得(1-k2)x2+2kx-2=0.①
∵直线与双曲线右支交于A,B两点,
故即所以1<k<.
故k的取值范围为(1,).
(2)由(1)知x1+x2=,x1x2=,
∴|AB|=·=2=6,
整理得28k4-55k2+25=0,∴k2=或k2=.又1<k<,∴k=.
2.设A,B分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右顶点,双曲线的实轴长为4,焦点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知直线y=x-2与双曲线的右支交于M,N两点,且在双曲线的右支上存在点D,使+=t,求t的值及点D的坐标.
解:(1)由题意知a=2,又∵一条渐近线为y =x,即bx-ay=0.
∴由焦点到渐近线的距离为,得=.
又∵c2=a2+b2,∴b2=3,∴双曲线的方程为-=1.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),D(x0,y0),则x1+x2=tx0,y1+y2=ty0.
将直线方程y=x-2代入双曲线方程-=1得x2-16x+84=0,
则x1+x2=16,y1+y2=(x1+x2)-4=12.
∴解得∴t=4,点D的坐标为(4,3).
3.(2015·重庆高考)设双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点是F,左、右顶点分别是A1,A2,过F作A1A2的垂线与双曲线交于B, C两点.若A1B⊥A2C,则该双曲线的渐近线的斜率为(  )
A.± B.± C.±1 D.±
解析:选C 由题设易知A1(-a,0),A2(a,0),B,C.∵A1B⊥A2C,
∴·=-1,整理得a=B.∵渐近线方程为y=±x,即y=±x,
∴渐近线的斜率为±1.
4.(2015·全国卷Ⅱ)已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,且顶角为120°,则E的离心率为(  )
A. B.2 C. D.
解析:选D 不妨取点M在第一象限,如图所示,设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),则|BM|=|AB|=2a,∠MBx=180°-120°=60°,∴M点的坐标为.
∵M点在双曲线上,∴-=1,a=b,∴c=a,e==.故选D.
5.(2015·天津高考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线过点(2,),且双曲线的一个焦点在抛物线y2=4x的准线上,则双曲线的方程为(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
解析:选D 由双曲线的渐近线y=x过点(2,),可得=×2.①
由双曲线的焦点(-,0)在抛物线y2=4x的准线x=-上,可得 =.②
由①②解得a=2,b=,所以双曲线的方程为-=1.
6.(2016·唐山统考)“k<9”是“方程+=1表示双曲线”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
解析:选A ∵方程+=1表示双曲线,∴(25-k)(k-9)<0,∴k<9或k>25,∴“k<9”是“方程+=1表示双曲线”的充分不必要条件,故选A.
7.(2016·大庆质检)双曲线的一个顶点为(2,0),一条渐近线方程为y=x,则该双曲线的方程是(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
解析:选B 由双曲线的一个顶点为(2,0),可设双曲线方程为-=1(b>0),则渐近线方程为y=±x,由双曲线的一条渐近线方程为y=x,知b=2,所以双曲线的方程是-=1.
8.(2016·洛阳统考)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
解析:选A ∵-=1的焦距为10,∴c=5= ①,又双曲线的渐近线方程为y=±x,且P(2,1)在渐近线上,∴=1,即a=2b ②,
由①②得a=2,b=,∴双曲线的方程为-=1.
9.(2015·北京高考)已知双曲线-y2=1(a>0)的一条渐近线为x+y=0,则a=________.
解析:双曲线-y2=1的渐近线为y=±,已知一条渐近线为x+y=0,即y=-x,因为a>0,所以=,所以a=.
10.(2015·全国卷Ⅱ)已知双曲线过点(4,),且渐近线方程为y=±x,则该双曲线的标准方程为________.
解析:∵双曲线的渐近线方程为y=±x,∴可设双曲线的方程为x2-4y2=λ(λ≠0).
∵双曲线过点(4,),∴λ=16-4×()2=4,∴双曲线的标准方程为-y2=1.
11.(2016·河北五校联考)若双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的,则该双曲线的离心率为______.
解析:双曲线的一条渐近线方程为bx-ay=0,一个焦点坐标为(c,0).根据题意知=×2c,所以c=2b,a==b,所以e===.
12.已知双曲线的中心在原点,左,右焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为,且过点(4,-).
(1)求双曲线的方程;
(2)若点M(3,m)在双曲线上,求证:1·2=0.
[解] (1)∵e=,∴可设双曲线的方程为x2-y2=λ(λ≠0).
∵双曲线过点(4,-),∴16-10=λ,即λ=6,
∴双曲线的方程为x2-y2=6.
(2)证法一:由(1)可知,双曲线中a=b=,∴c=2,∴F1(-2,0),F2(2,0),
∴kMF1=,kMF2=,∴kMF1·kMF2==-.
∵点M(3,m)在双曲线上,∴9-m2=6,m2=3,
故kMF1·kMF2=-1,∴MF1⊥MF2,即1·2=0.
证法二:由证法一知1=(-3-2,-m),2=(2-3,-m),
∴1·2=(3+2)×(3-2)+m2=-3+m2,
∵点M在双曲线上,∴9-m2=6,即m2-3=0,∴1·2=0.8.3 双曲线
一、整合教材知识,落实基本能力
1.双曲线的定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值为常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.集合P=,|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
(1)当2a<|F1F2|时,P点的轨迹是双曲线;
(2)当2a=|F1F2|时,P点的轨迹是两条射线;
(3)当2a>|F1F2|时,P点不存在.
2.双曲线的标准方程和几何性质
焦点的位置 焦点在轴上 焦点在轴上
图形
标准方程
范围 或, 或,
顶点 、 、
焦点 、 、
焦距
对称性 关于轴、轴对称,关于原点中心对称
离心率
准线方程
渐近线方程
实虚轴 线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=; 线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=; a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
3.等轴双曲线
实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,其渐近线方程为y=±x,离心率e=.
双曲线中的几个常用结论
(1)焦点到渐近线的距离为b.
(2)实轴长和虚轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.
(3)双曲线为等轴双曲线 双曲线的离心率e= 双曲线的两条渐近线互相垂直(位置关系).
(4)过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为.
(5)双曲线的离心率公式可表示为e=.
[知识拓展] 三种常见双曲线方程的设法
(1)若已知双曲线过两点,焦点位置不能确定,可设方程为Ax2+By2=1(AB<0).
(2)当已知双曲线的渐近线方程bx±ay=0,求双曲线方程时,可设双曲线方程为b2x2-a2y2=λ(λ≠0).
(3)与双曲线-=1有相同的渐近线的双曲线方程可设为-=λ(λ≠0).
二、精研高考题点,提升备考知能
考点一 双曲线的标准方程
高考对双曲线标准方程的考查主要有两个方面:一是根据题设条件求双曲线的标准方程;二是通过双曲线的标准方程求解双曲线的基本量,在选择题、填空题和解答题中均有体现,难度中等偏上.
1.已知中心在原点的双曲线C的右焦点为F(3,0),离心率等于,则双曲线C的方程是(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
2.(2015·广东高考)已知双曲线C:-=1的离心率e=,且其右焦点为F2(5,0),则双曲线C的方程为(  )A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
3.焦点在x轴上,焦距为10,且与双曲线-x2=1有相同渐近线的双曲线的标准方程是___________.
4.(2017·全国卷Ⅲ)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=x,且与椭圆+=1有公共焦点,则C的方程为(  )A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
5.与椭圆+y2=1共焦点且过点P(2,1)的双曲线方程是(  )
A.-y2=1 B.-y2=1 C.-=1 D.x2-=1
6.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的焦距为2,且双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0垂直,则双曲线的方程为(  )
A.-y2=1 B.x2-=1 C.-=1 D.-=1
7.双曲线的实轴长和虚轴长之和等于焦距的倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为________.
8.(2019·大连模拟)已知F1,F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线上一点,PF2与x轴垂直,∠PF1F2=30°,且虚轴长为2,则双曲线的标准方程为(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.x2-=1
9.(2019·荆州模拟)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)过点(,),且实轴的两个端点与虚轴的一个端点构成一个等边三角形,则双曲线C的标准方程是(  )
A.-y2=1 B.-=1 C.x2-=1 D.-=1
10.(2021·北京卷)已知双曲线过点,且离心率为,则该双曲线的标准方程为( )A. B. C. D.
求双曲线标准方程的2种方法
(1)待定系数法:设出双曲线方程的标准形式,根据已知条件,列出参数a,b,c的方程并求出a,b,c的值.与双曲线-=1有相同渐近线时,可设所求双曲线方程为-=λ(λ≠0).
(2)定义法:依定义得出距离之差的等量关系式,求出a的值,由定点位置确定c的值.
[注意] 求双曲线的标准方程时,若焦点位置不确定,要注意分类讨论.也可以设双曲线方程为mx2+ny2=1(mn<0)求解.
考点二 双曲线定义的应用
双曲线定义的应用主要有两个考查方向:一是直接考双曲线的定义;二是利用双曲线上点P与两焦点的距离的差的绝对值||PF1|-|PF2||=2a其中0<2a<|F1F2|与正弦定理、余弦定理结合,解决焦点三角形问题。高考对本考点的考查常以选择题、填空题的形式出现,难度中等.
角度1 直接考双曲线的定义
1.(2015福建高考)若双曲线E:-=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=3,则|PF2|等于(  )A.11 B.9 C.5 D.3
2.设椭圆C1的离心率为,焦点在x轴上且长轴长为26,若曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C2的标准方程为__________.
3.已知点F1(-3,0)和F2(3,0),动点P到F1,F2的距离之差为4,则点P的轨迹方程为(  )
A.-=1(y>0) B.-=1(x>0) C.-=1(y>0) D.-=1(x>0)
4.已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9,动圆M同时与圆C1及圆C2相外切,则动圆圆心M的轨迹方程为________.
角度2 焦点三角形问题
1.设F1,F2是双曲线x2-=1的两个焦点,P是双曲线上的一点,且3|PF1|=4|PF2|,则△PF1F2的面积等于(  )A.4 B.8 C.24 D.48
2.已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1,F2,点A在C上.若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=(  )
A. B. C. D.
3.已知F1,F2为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|等于(  )A.2 B.4 C.6 D.8
4.设F1,F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|+|PF2|=3b,|PF1|·|PF2|=ab,则该双曲线的离心率为________.
5.设双曲线-=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线l交双曲线左支于A,B两点,则|BF2|+|AF2|的最小值为________.
考点三 双曲线的几何性质
双曲线几何性质是高考考查的热点,其中离心率和渐近线是双曲线的两个重要性质,解决此类问题的关键在于构造含有a,b,c的等式或不等式,一般以选择题或填空题形式考查,解答题不单独求解,穿插于其中,难度中等偏上.常见的命题角度有:(1)求双曲线的离心率(或范围);(2)求双曲线的渐近线方程;
(3)求双曲线的方程.
角度1 求双曲线的离心率
 求双曲线的离心率或其范围的方法
(1)求a,b,c的值,由==1+直接求e.
(2)列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助于b2=c2-a2消去b,然后转化成关于e的方程(或不等式)求解.
1.(2018浙江卷)双曲线的焦点坐标是(  )
A.( ,0),(,0) B.( 2,0),(2,0) C.(0, ),(0,) D.(0, 2),(0,2)
2.(2014·全国卷Ⅰ)已知双曲线-=1(a>0)的离心率为2,则a=(  )
A.2     B.      C. D.1
3.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线与圆(x-3)2+y2=9相交于A,B两点,若|AB|=2,则该双曲线的离心率为(  ) A.8 B.2 C.3 D.
4.(2021·长沙调研)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的顶点到渐近线的距离为,则该双曲线的离心率为(  )A.2 B.2 C. D.
5.(2018·长沙模拟(二))已知双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x-2)2+y2=相切,则该双曲线的离心率为(  )A. B. C. D.3
6.(2020·全国Ⅰ卷)已知F为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴.若AB的斜率为3,则C的离心率为________.
7.(2017·全国卷Ⅰ理)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M,N两点.若∠MAN=60°,则C的离心率为________.
8.(2018全国Ⅲ卷理)设,是双曲线()的左、右焦点,是坐标原点.过作的一条渐近线的垂线,垂足为.若,则的离心率为(  )
A. B. C. D.
9.(2017年全国2卷理)若双曲线 (,)的一条渐近线被圆所截得的弦长为2,则的离心率为 ( )A. 2 B. C. D.
10.设双曲线的右焦点为,点在双曲线上, 是坐标原点,若四边行为平行四边形,且四边形的面积为,则双曲线的离心率为( )
A. B. 2 C. D.
11.已知双曲线E:-=1(a>0,b>0),若矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为E的两个焦点,且2|AB|=3|BC|,则E的离心率是________.
12.(2018江苏)在平面直角坐标系中,若双曲线的右焦点到一条渐近线的距离为,则其离心率的值是________.
13.(2021·天津卷)已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )A. B. C.2 D.3
角度2 求双曲线的离心率或参数的取值范围
1.(2017·全国卷Ⅱ)若a>1,则双曲线-y2=1的离心率的取值范围是(  )
A.(,+∞) B.(,2) C.(1,) D.(1,2)
2.若双曲线-=1的离心率e∈(1,2),则m的取值范围为________.
3.(2016·洛阳统考)已知点F是双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点,点E是该双曲线的右顶点,过F作垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点,若△ABE是锐角三角形,则该双曲线的离心率e的取值范围是(  )A.(1,+∞) B.(1,2) C.(2,1+) D.(1,1+)
4.已知点F是双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点,点E是该双曲线的右顶点,过F作垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点,若△ABE是锐角三角形,则该双曲线的离心率e的取值范围是(  )
A.(1,+∞)  B.(1,2) C.(2,1+) D.(1,1+)
5.已知M(x0,y0)是双曲线C:-y2=1上的一点,F1,F2是双曲线C的两个焦点.若·<0,则y0的取值范围是(  )
A. B. C. D.
角度3 双曲线的渐近线问题
1.双曲线-=1的渐近线方程为(  )
A.3x±4y=0 B.4x±3y=0 C.9x±16y=0 D.16x±9y=0
2.双曲线-=1的焦点到渐近线的距离为(  )A.2 B.2 C. D.1
3.双曲线-=1的两条渐近线互相垂直,那么它的离心率为(  )
A.2 B. C. D.
4.(2017·全国卷Ⅲ)双曲线-=1(a>0)的一条渐近线方程为y=x,则a=________.
5.已知双曲线C:-=1的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则双曲线C的方程为(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
6.(2018全国Ⅲ卷文)已知双曲线的离心率为,则点到的渐近线的距离为(  )A. B. C. D.
7.(2018年全国II卷理)双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为(  )
A. B. C. D.
8.(2021全国Ⅱ卷)已知双曲线的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为_______________
9.已知双曲线C的焦点、顶点恰好分别是椭圆+=1的长轴端点、焦点,则双曲线C的渐近线方程为(  )A.4x±3y=0 B.3x±4y=0 C.4x±5y=0 D.5x±4y=0
10.已知a>b>0,椭圆C1的方程为+=1,双曲线C2的方程为-=1,C1与C2的离心率之积为,则双曲线C2的渐近线方程为(  )
A.x±y=0    B.x±y=0 C.x±2y=0 D.2x±y=0
11.设双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点是F,左、右顶点分别是A1,A2,过F作A1,A2的垂线与双曲线交于B,C两点.若A1B⊥A2C,则该双曲线的渐近线方程为(  )
A.y=±x     B.y=±x C.y=±x D.y=±x
角度4 双曲线性质的综合应用
1.(多选题)(2021·青岛模拟)已知双曲线C的方程为-=1,则下列说法正确的是(  )
A.双曲线C的实轴长为8 B.双曲线C的渐近线方程为y=±x
C.双曲线C的焦点到渐近线的距离为3 D.双曲线C上的点到焦点距离的最小值为
2.与椭圆共焦点,且渐近线为的双曲线方程是( )
A. B. C. D.
3.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的焦距为2,且双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0垂直,则双曲线的方程为(  )A.-y2=1 B.x2-=1 C.-=1 D.-=1
4.(2017·天津高考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点为F,离心率为.若经过F和P(0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
5.(2017·武汉调研)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,焦点到渐近线的距离为3,则C的实轴长等于________.
6.(陕西省西安市长安区第一中学上学期期末考)已知双曲线的左焦点为,点在双曲线的渐近线上,是边长为2的等边三角形(为原点),则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
7.(2016·全国卷Ⅰ)已知方程-=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是(  )
A.(-1,3) B.(-1,) C.(0,3) D.(0,)
8.(2017·全国卷Ⅰ)已知F是双曲线C:x2-=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为(  ) A. B. C. D.
9.(2020·全国Ⅰ卷)设F1,F2是双曲线C:x2-=1的两个焦点,O为坐标原点,点P在C上且|OP|=2,则△PF1F2的面积为(  )  A. B.3 C. D.2
10.(2020·全国Ⅲ卷)设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=(  )
A.1 B.2 C.4 D.8
11.已知双曲线-=1(b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,其一条渐近线方程为y=x,点P(,y0)在该双曲线上,则·等于(  )
A.-12 B.-2 C.0 D.4
12.(2018全国I卷理)已知双曲线C:,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M、N.若OMN为直角三角形,则|MN|=(  )
A. B. 3 C. D. 4
13.设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点.若△ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为(  )
A.4 B.8 C.16 D.32
考点四 直线与双曲线的位置关系
1.若双曲线E:-y2=1(a>0)的离心率等于,直线y=kx-1与双曲线E的右支交于A,B两点.
(1)求k的取值范围;(2)若|AB|=6,求k的值.
2.设A,B分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右顶点,双曲线的实轴长为4,焦点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知直线y=x-2与双曲线的右支交于M,N两点,且在双曲线的右支上存在点D,使+=t,求t的值及点D的坐标.
3.(2015·重庆高考)设双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点是F,左、右顶点分别是A1,A2,过F作A1A2的垂线与双曲线交于B, C两点.若A1B⊥A2C,则该双曲线的渐近线的斜率为(  )
A.± B.± C.±1 D.±
4.(2015·全国卷Ⅱ)已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,且顶角为120°,则E的离心率为(  )
A. B.2 C. D.
5.(2015·天津高考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线过点(2,),且双曲线的一个焦点在抛物线y2=4x的准线上,则双曲线的方程为(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
6.(2016·唐山统考)“k<9”是“方程+=1表示双曲线”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
7.(2016·大庆质检)双曲线的一个顶点为(2,0),一条渐近线方程为y=x,则该双曲线的方程是(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
8.(2016·洛阳统考)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为(  )
A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1
9.(2015·北京高考)已知双曲线-y2=1(a>0)的一条渐近线为x+y=0,则a=________.
10.(2015·全国卷Ⅱ)已知双曲线过点(4,),且渐近线方程为y=±x,则该双曲线的标准方程为________.
11.(2016·河北联考)若双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的,则该双曲线的离心率为______.
12.已知双曲线的中心在原点,左,右焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为,且过点(4,-).
(1)求双曲线的方程;
(2)若点M(3,m)在双曲线上,求证:1·2=0.

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