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- 2021-06-30 发布
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9.4 双曲线及其性质
挖命题
【考情探究】
考点
内容解读
5年考情
预测热度
考题示例
考向
关联考点
1.双曲线的定义及标准方程
了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它简单的几何性质
2017课标Ⅲ,5,5分
求双曲线的方程
椭圆的几何性质
★★★
2016课标Ⅰ,5,5分
利用双曲线的标准
方程求参数范围
不等式的解法
2.双曲线的几何性质
2018课标Ⅰ,11,5分
利用双曲线几何性质
求线段长
解直角三角形
★★★
2018课标Ⅲ,11,5分
求双曲线的离心率
余弦定理
2015课标Ⅰ,5,5分
利用双曲线几何
性质求范围
向量坐标运算、
不等式的解法
3.直线与双曲线的位置关系
2014课标Ⅰ,4,5分
双曲线的渐近线
点到直线的距离公式
★★☆
分析解读 从近5年的高考题来看,双曲线的定义、标准方程、几何性质一直是高考命题的热点,离心率问题是每年高考考查的重点,多在选择题和填空题中出现,分值为5分,属中低档题目,灵活运用双曲线的定义和基本性质是解决双曲线问题的基本方法.主要考查学生分析问题、解决问题的能力以及数形结合思想和转化与化归思想的应用.
破考点
【考点集训】
考点一 双曲线的定义及标准方程
1.(2018宁夏育才中学月考,5)设P是双曲线x216-y220=1上一点,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点,若|PF1|=9,则|PF2|等于 ( )
A.1 B.17
C.1或17 D.以上答案均不对
答案 B
2.(2018广东广州华南师大附中检测,5)设k>1,则关于x,y的方程(1-k)x2+y2=k2-1所表示的曲线是( )
A.长轴在x轴上的椭圆
B.长轴在y轴上的椭圆
C.实轴在x轴上的双曲线
D.实轴在y轴上的双曲线
答案 D
3.(2017河北唐山调研,5)设F1,F2是双曲线x24-y2=1的两个焦点,P在双曲线上,且∠F1PF2=90°,则△F1PF2的面积为( )
A.1 B.2 C.52 D.5
答案 A
考点二 双曲线的几何性质
1.(2018广东茂名模拟,5)已知双曲线x29-y2m=1的一个焦点在直线x+y=5上,则双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±34x B.y=±43x
C.y=±223x D.y=±324x
答案 B
2.(2017湖南长沙月考,7)已知F1,F2是双曲线E:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左,右焦点,过点F1且与x轴垂直的直线与双曲线左支交于点M,N,已知△MF2N是等腰直角三角形,则双曲线的离心率是( )
A.2 B.2 C.1+2 D.2+2
答案 C
3.(2018河南安阳二模,14)已知焦点在x轴上的双曲线x28-m+y24-m=1,它的焦点到渐近线的距离的取值范围是 .
答案 (0,2)
考点三 直线与双曲线的位置关系
1.已知双曲线中心在原点且一个焦点为F(7,0),直线y=x-1与该双曲线相交于M、N两点,MN中点的横坐标为-23,则此双曲线的方程是( )
A.x25-y22=1 B.x22-y25=1
C.x23-y24=1 D.x24-y23=1
答案 B
2.(2018山东济南模拟,8)已知双曲线x212-y24=1的右焦点为F,若过点F的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此直线的斜率的取值范围是( )
A.-33,33 B.[-3,3]
C.-33,33 D.(-3,3)
答案 A
炼技法
【方法集训】
方法 求双曲线离心率的值或取值范围的方法
1.(2018湖南五市十校联考,8)设双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点为F(c,0),点M、N在双曲线C上,O是坐标原点,若四边形OFMN为平行四边形,且四边形OFMN的面积为bc,则双曲线C的离心率为( )
A.3 B.2 C.22 D.23
答案 C
2.(2018山东泰安2月联考,11)已知双曲线C1:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0),圆C2:x2+y2-2ax+34a2=0,若双曲线C1的一条渐近线与圆C2有两个不同的交点,则双曲线C1的离心率的范围是( )
A.1,233 B.233,+∞
C.(1,2) D.(2,+∞)
答案 A
过专题
【五年高考】
A组 统一命题·课标卷题组
考点一 双曲线的定义及标准方程
1.(2017课标Ⅲ,5,5分)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=52x,且与椭圆x212+y23=1有公共焦点,则C的方程为 ( )
A.x28-y210=1 B.x24-y25=1 C.x25-y24=1 D.x24-y23=1
答案 B
2.(2016课标Ⅰ,5,5分)已知方程x2m2+n-y23m2-n=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.(-1,3) C.(0,3) D.(0,3)
答案 A
考点二 双曲线的几何性质
1.(2018课标Ⅰ,11,5分)已知双曲线C:x23-y2=1,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.32 B.3 C.23 D.4
答案 B
2.(2018课标Ⅱ,5,5分)双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为3,则其渐近线方程为( )
A.y=±2x B.y=±3x C.y=±22x D.y=±32x
答案 A
3.(2018课标Ⅲ,11,5分)设F1,F2是双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左,右焦点,O是坐标原点.过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P.若|PF1|=6|OP|,则C的离心率为( )
A.5 B.2 C.3 D.2
答案 C
4.(2015课标Ⅰ,5,5分)已知M(x0,y0)是双曲线C:x22-y2=1上的一点,F1,F2是C的两个焦点.若MF1·MF2<0,则y0的取值范围是( )
A.-33,33 B.-36,36
C.-223,223 D.-233,233
答案 A
5.(2014课标Ⅰ,4,5分)已知F为双曲线C:x2-my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为( )
A.3 B.3 C.3m D.3m
答案 A
B组 自主命题·省(区、市)卷题组
考点一 双曲线的定义及标准方程
1.(2018天津,7,5分)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点.设A,B到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d1和d2,且d1+d2=6,则双曲线的方程为( )
A.x24-y212=1 B.x212-y24=1
C.x23-y29=1 D.x29-y23=1
答案 C
2.(2015广东,7,5分)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1的离心率e=54,且其右焦点为F2(5,0),则双曲线C的方程为( )
A.x24-y23=1 B.x29-y216=1
C.x216-y29=1 D.x23-y24=1
答案 C
考点二 双曲线的几何性质
1.(2018浙江,2,4分)双曲线x23-y2=1的焦点坐标是( )
A.(-2,0),(2,0) B.(-2,0),(2,0)
C.(0,-2),(0,2) D.(0,-2),(0,2)
答案 B
2.(2018江苏,8,5分)在平面直角坐标系xOy中,若双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)
到一条渐近线的距离为32c,则其离心率的值是 .
答案 2
3.(2017山东,14,5分)在平面直角坐标系xOy中,双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右支与焦点为F的抛物线x2=2py(p>0)交于A,B两点.若|AF|+|BF|=4|OF|,则该双曲线的渐近线方程为 .
答案 y=±22x
考点三 直线与双曲线的位置关系
(2015江苏,12,5分)在平面直角坐标系xOy中,P为双曲线x2-y2=1右支上的一个动点.若点P到直线x-y+1=0的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为 .
答案 22
C组 教师专用题组
考点一 双曲线的定义及标准方程
1.(2017天津,5,5分)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左焦点为F,离心率为2.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.x24-y24=1 B.x28-y28=1
C.x24-y28=1 D.x28-y24=1
答案 B
2.(2016天津,6,5分)已知双曲线x24-y2b2=1(b>0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A,B,C,D四点,四边形ABCD的面积为2b,则双曲线的方程为( )
A.x24-3y24=1 B.x24-4y23=1
C.x24-y24=1 D.x24-y212=1
答案 D
3.(2015天津,6,5分)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线过点(2,3),且双曲线的一个焦点在抛物线y2=47x的准线上,则双曲线的方程为( )
A.x221-y228=1 B.x228-y221=1
C.x23-y24=1 D.x24-y23=1
答案 D
4.(2014大纲全国,9,5分)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.14 B.13 C.24 D.23
答案 A
考点二 双曲线的几何性质
1.(2016浙江,7,5分)已知椭圆C1:x2m2+y2=1(m>1)与双曲线C2:x2n2-y2=1(n>0)的焦点重合,e1,e2分别为C1,C2的离心率,则( )
A.m>n且e1e2>1 B.m>n且e1e2<1
C.m1 D.m0)个单位长度,得到离心率为e2的双曲线C2,则( )
A.对任意的a,b,e1>e2
B.当a>b时,e1>e2;当ab时,e1e2
答案 D
6.(2015重庆,10,5分)设双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点为F,右顶点为A,过F作AF的垂线与双曲线交于B,C两点,过B,C分别作AC,AB的垂线,两垂线交于点D.若D到直线BC的距离小于a+a2+b2,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是( )
A.(-1,0)∪(0,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(-2,0)∪(0,2) D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
答案 A
7.(2014山东,10,5分)已知a>b>0,椭圆C1的方程为x2a2+y2b2=1,双曲线C2的方程为x2a2-y2b2=1,C1与C2的离心率之积为32,则C2的渐近线方程为( )
A.x±2y=0 B.2x±y=0
C.x±2y=0 D.2x±y=0
答案 A
8.(2014重庆,8,5分)设F1、F2分别为双曲线x2a2-y2b2=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|=94ab,则该双曲线的离心率为( )
A.43 B.53 C.94 D.3
答案 B
9.(2014广东,4,5分)若实数k满足00,b>0)的渐近线为正方形OABC的边OA,OC
所在的直线,点B为该双曲线的焦点.若正方形OABC的边长为2,则a= .
答案 2
12.(2016江苏,3,5分)在平面直角坐标系xOy中,双曲线x27-y23=1的焦距是 .
答案 210
13.(2015山东,15,5分)平面直角坐标系xOy中,双曲线C1:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线与抛物线C2:x2=2py(p>0)交于点O,A,B.若△OAB的垂心为C2的焦点,则C1的离心率为 .
答案 32
14.(2015湖南,13,5分)设F是双曲线C:x2a2-y2b2=1的一个焦点.若C上存在点P,使线段PF的中点恰为其虚轴的一个端点,则C的离心率为 .
答案 5
考点三 直线与双曲线的位置关系
(2014江西,20,13分)如图,已知双曲线C:x2a2-y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).
(1)求双曲线C的方程;
(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:x0xa2-y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=32相交于点N.
证明:当点P在C上移动时,|MF||NF|恒为定值,并求此定值.
解析 (1)设F(c,0),因为b=1,所以c=a2+1,
直线OB的方程为y=-1ax,直线BF的方程为y=1a(x-c),解得Bc2,-c2a.
又直线OA的方程为y=1ax,则Ac,ca,kAB=ca--c2ac-c2=3a.又因为AB⊥OB,所以3a·-1a=-1,解得a2=3,
故双曲线C的方程为x23-y2=1.
(2)由(1)知a=3,则直线l的方程为x0x3-y0y=1(y0≠0),
即y=x0x-33y0.因为直线AF的方程为x=2,所以直线l与AF的交点为M2,2x0-33y0;
直线l与直线x=32的交点为N32,32x0-33y0,
则|MF|2|NF|2=(2x0-3)2(3y0)214+32x0-32(3y0)2=(2x0-3)29y024+94(x0-2)2
=43·(2x0-3)23y02+3(x0-2)2.
因为P(x0,y0)是C上一点,所以x023-y02=1,代入上式得
|MF|2|NF|2=43·(2x0-3)2x02-3+3(x0-2)2=43·(2x0-3)24x02-12x0+9=43,
所求定值为|MF||NF|=23=233.
【三年模拟】
选择题(每小题5分,共60分)
1.(2019届西藏日喀则南木林高中期中,12)已知圆C过双曲线x29-y216=1的一个顶点和一个焦点,且圆心在该双曲线上,则圆心到该双曲线中心的距离是( )
A.43 B.4310 C.163 D.5
答案 C
2.(2019届四川成都高新区10月月考,12)已知椭圆C1:x2a12+y2b12=1(a1>b1>0)与双曲线C2:x2a22-y2b22=1(a2>0,b2>0)有相同的焦点F1,F2,若点P是C1与C2在第一象限内的交点,且|F1F2|=2|PF2|,设C1与C2的离心率分别为e1,e2,则e2-e1的取值范围是( )
A.13,+∞ B.13,+∞
C.12,+∞ D.12,+∞
答案 D
3.(2019届河北衡水中学第一次摸底,11)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,过F1作圆x2+y2=a2的切线,交双曲线右支于点M,若∠F1MF2=45°,则双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±2x B.y=±3x
C.y=±x D.y=±2x
答案 A
4.(2019届福建莆田一中9月月考,11)已知椭圆C1:x2a12+y2b12=1(a1>b1>0)与双曲线C2:x2a22-y2b22=1(a2>0,b2>0)有相同的焦点F1,F2,点P是两条曲线的一个公共点,且PF1⊥PF2,e1,e2分别是两曲线C1,C2的离心率,则9e12+e22的最小值是( )
A.4 B.6 C.8 D.16
答案 C
5.(2018安徽淮南联考,6)已知双曲线x24-y22=1的右焦点为F,P为双曲线左支上一点,点A(0,2),则△APF周长的最小值为 ( )
A.4+2 B.4(1+2) C.2(2+6) D.6+32
答案 B
6.(2018河北衡水联考,8)过双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)作其渐近线y=32x的垂线,垂足为M,若S△OMF=43(O为坐标原点),则双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的标准方程为( )
A.x24-y23=1 B.x28-y26=1
C.x216-y212=1 D.x232-y224=1
答案 C
7.(2018山东青岛模拟,8)已知点P是双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)左支上一点,F1、F2是双曲线的左、右焦点,且PF1⊥PF2,PF2与两条渐近线相交于M,N两点(如图),点N恰好平分线段PF2,则双曲线的离心率是( )
A.2 B.3 C.2 D.5
答案 D
8.(2018上海崇明一模,8)直线x=2与双曲线x24-y2=1的渐近线交于A,B两点,设P为双曲线上任一点,若OP=aOA+bOB(a,b∈R,O为坐标原点),则下列不等式恒成立的是( )
A.a2+b2≥1 B.|ab|≥1
C.|a+b|≥1 D.|a-b|≥2
答案 C
9.(2018河南4月适应性测试,9)已知F1、F2分别是双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P是双曲线上一点,若|PF1|+|PF2|=6a,且△PF1F2的最小内角为π6,则双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±2x B.y=±12x
C.y=±22x D.y=±2x
答案 D
10.(2017福建龙岩二模,11)已知离心率为52的双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,M是双曲线C的一条渐近线上的点,且OM⊥MF2,O为坐标原点,若S△OMF2=16,则双曲线的实轴长是( )
A.32 B.16 C.84 D.4
答案 B
11.(2018湖南湘东五校联考,11)已知O为坐标原点,设F1、F2分别是双曲线x2-y2=1的左、右焦点,P为双曲线上任意一点,过点F1作∠F1PF2的平分线的垂线,垂足为H,则|OH|=( )
A.1 B.2 C.4 D.12
答案 A
12.(2018广东六校4月联考,11)已知点F为双曲线E:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点,直线y=kx(k>0)与E交于不同象限内的M,N两点,若MF⊥NF,设∠MNF=β,且β∈π12,π6,则该双曲线的离心率的取值范围是( )
A.[2,2+6] B.[2,3+1]
C.[2,2+6] D.[2,3+1]
答案 D