高中数学专题10.2双曲线-3年高考2年模拟1年预测(理)(解析版)
专题10.2双曲线-3年高考2年模拟1年预测(文)(解析版)

第十章 圆锥曲线 专题2 双曲线(文科)【三年高考】1.【2017课表1,文5】已知F 是双曲线C :1322=-y x 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 .13B .1 2C .2 3D .3 2【答案】D【解析】由2224c a b =+=得2c =,所以(2,0)F ,将2x =代入2213y x -=,得3y =±,所以3||=PF ,又点A 的坐标是(1,3),故△APF 的面积为133(21)22⨯⨯-=,选D . 2. 【2017天津,文5】已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F ,点A 在双曲线的渐近线上,OAF △是边长为2的等边三角形(O 为原点),则双曲线的方程为(A )221412x y -=(B )221124x y -=(C )2213x y -=(D )2213y x -=【答案】D【解析】由题意结合双曲线的渐近线方程可得:22202tan 60c c a b ba⎧⎪=⎪=+⎨⎪⎪==⎩,解得:221,3a b ==,双曲线方程为:2213y x -=,本题选择D 选项. 3 . 【2017山东,文15】在平面直角坐标系xOy 中,双曲线22221(00)x y a b a b-=>>, 的右支与焦点为F 的抛物线22(0)x py p =>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 x =4.【2017江苏,8】 在平面直角坐标系xOy 中,双曲线2213x y -=的右准线与它的两条渐近线分别交于点P ,Q ,其焦点是12,F F ,则四边形12F PF Q 的面积是 ▲ .【答案】【解析】右准线方程为x ==,渐近线为y =,则P,Q,1(F,2F,则S ==. 5.【2016高考北京文数】已知双曲线22221x y a b-= (0a >,0b >)的一条渐近线为20x y +=,一个焦点为,则a =_______;b =_____________.【答案】1,2a b ==.【解析】依题意有2c b a⎧=⎪⎨=-⎪⎩,结合222c a b =+,解得1,2a b ==.6.【2016高考天津文数】已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的焦距为52,且双曲线的一条渐近线与直线02=+y x 垂直,则双曲线的方程为( )(A )1422=-y x (B )1422=-y x (C )15320322=-y x (D )12035322=-y x【答案】A【解析】由题意得2212,11241b x yc a b a ==⇒==⇒-=,选A.7.【2016高考山东文数】已知双曲线E :22x a –22y b=1(a >0,b >0).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_______. 【答案】2【解析】依题意,不妨设6,4AB AD ==,作出图象如下图所示:则2124,2;2532,1,c c a DF DF a ===-=-==故离心率221c a ==8.【2016高考浙江文数】设双曲线x 2–23y =1的左、右焦点分别为F 1,F 2.若点P 在双曲线上,且△F 1PF 2为锐角三角形,则|PF 1|+|PF 2|的取值范围是_______.【答案】.【解析】由已知1,2a b c ===,则2ce a==,设(,)P x y 是双曲线上任一点,由对称性不妨设P 在右支上,则12x <<,121PF x =+,221PF x =-,12F PF ∠为锐角,则2221212PF PF F F +>,即222(21)(21)4x x ++->,解得x >,2x <<,124PF PF x +=∈.9. 【2015高考山东,文15】过双曲线C :221a a-=0,0a b >>()的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C 于点P .若点P 的横坐标为2a ,则C 的离心率为 .【答案】2+10. 【2015高考新课标1,文16】已知F 是双曲线22:18y C x -=的右焦点,P 是C 左支上一点,(A ,当APF ∆周长最小时,该三角形的面积为 .【答案】【解析】设双曲线的左焦点为1F ,由双曲线定义知,1||2||PF a PF =+,∴△APF 的周长为|PA|+|PF|+|AF|=|PA|+12||a PF ++|AF|=|PA|+1||PF +|AF|+2a ,由于2||a AF +是定值,要使△APF 的周长最小,则|PA|+1||PF 最小,即P 、A 、1F 共线,∵(A ,1F (-3,0),∴直线1AF 的方程为13x =-,即3x =-代入2218y x -=整理得2960y +-=,解得y =或y =-(舍),所以P 点的纵坐标为,∴11APF AFF PFF S S S ∆∆∆=-=116622⨯⨯-⨯⨯=11. 【2015高考重庆,文9】设双曲线221(a 0,b 0)a b-=>>的右焦点是F ,左、右顶点分别是12A ,A ,过F 做12A A 的垂线与双曲线交于B ,C 两点,若12A B A C ⊥,则双曲线的渐近线的斜率为( )(A) 12±(B) ± (C) 1± (D)【答案】C【两年模拟】1. 【2017届安徽省宣城市高三第二次调研】已知双曲线22221x y a b-=两渐近线的夹角θ满足4sin 5θ=,焦点到渐进线的距离1d =,则该双曲线的焦距为( )A.B.C. D.【答案】C2. 【2017届四川省资阳市高三一模】已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的右顶点为A ,抛物线2:8C y ax =的焦点为F .若在E 的渐近线上存在点P ,使得AP FP ⊥,则E的离心率的取值范围是 ( )A. ()1,2B. ⎛ ⎝C. ⎫+∞⎪⎪⎭D. ()2,+∞ 【答案】B【解析】由题意得, ()(),0,2,0A a F a ,设00,b P x x a ⎛⎫⎪⎝⎭,由AP FP ⊥,得2220020320c AP PF x ax a a⋅=⇒-+= ,因为在E 的渐近线上存在点P ,则0∆≥,即222222299420988c a a a c e e a -⨯⨯≥⇒≥⇒≤⇒≤E 为双曲线,则1e <≤,故选B. 3.【黑龙江省大庆2017届高三考前模拟】设F 1,F 2分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点,使()220OP OF F P +⋅=,O 为坐标原点,且(124PF PF a +=+,则该双曲线的离心率为( )A.1+ B.C. D.【答案】A【解析】由()220OP OF F P +⋅=,得(2OP OF +)·(OP -2OF )=0,即|OP |2-|2OF |2=0,所以|OP |=|2OF |=c ,所以△PF 1F 2中,边F 1F 2上的中线等于|F 1F 2|的一半,则PF 1⊥PF 2.即|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,又|1PF ||2PF |,解得|PF 1|,|PF 2|=c ,又|PF 1|-|PF 2|c-c =2a.所以e +1.故选A.4. 【天津市十二重点中学2017届高三第二次联考】已知双曲线22221x y a b-=圆心在x 轴的正半轴上的圆M 与双曲线的渐近线相切,且圆M 的半径为2,则以圆M 的圆心为焦点的抛物线的标准方程为( )A. 2y =B. 2y =C. 2y =D. 2y =【答案】B【解析】设双曲线渐近线的方程为by x a=,圆心坐标为(),0c ,因为圆与直线相切由点到2= ,即2b = = ,可得1,2pa c p =∴=∴==,所以抛物线的方程为2y = ,故选B. 5. 【天津市河西区2017届高三二模】在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线1C : 2221x y -=,过1C 的左顶点引1C 的一条渐进线的平行线,则该直线与另一条渐进线及x 轴围成的三角形的面积( )A.B. C. D. 【答案】C,则直线方程为y x =-,另一条渐近线方程为y =,联立可得交点坐标为12M ⎫-⎪⎪⎭,故三角形的面积为12S =,应选答案C 。
2021高考-数学押题专练-双曲线(解析版)

押题15双曲线【押题方向】双曲线是高考全国卷每年必考知识点,且均以客观题的形式进行考查,若为基础题,主要考查双曲线的几何性质,考查热点是双曲线的渐近线与离心率,若为较难题,一般常涉及直线与双曲线的位置关系、范围与最值问题,2019年全国Ⅰ卷以选择题形式考查双曲线,难度中等偏易,2020年全国Ⅰ卷以填空题形式考查双曲线,难度中等偏易,预测2021年全国Ⅰ卷以选择题形式考查双曲线的可能性较大,难度依然会保持中等偏易.【模拟专练】1.(2021·山东淄博市·高三二模)已知1F ,2F 分别是双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左右焦点,c 是双曲线C 的半焦距,点A 是圆222:O x y c +=上一点,线段2F A 交双曲线C 的右支于点B ,且有2F A a =,223AB AF = ,则双曲线C 的离心率是______.【答案】2【详解】如下图所示:因为2F A a =,223AB AF = ,所以23BA a =,213BF a =,又122F B F B a -=,所以173F B a =,又212190,2F AF F F c ∠== ,所以2222211122F A F B AB F F AF =-=-,即()22222172233a a F A c a ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,化简得2223c a =,所以62c e a ==,故答案为:2.2.(2021·山东日照市·高三一模)已知1F ,2F 分别为双曲线C :221412x y -=的左、右焦点,E 为双曲线C 的右顶点,过2F 的直线与双曲线C 的右支交于A ,B ,两点(其中点A 在第一象限),设M ,N 分别为12AF F △,12BF F △的内心,则ME NE -的取值范围是______.【答案】,33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭【详解】如图:设12AF F △的内切圆与1212,,AF AF F F 分别切于,,H D G ,所以1122||||,||||,||||AH AD HF GF DF GF ===,所以1212||||||||||||AF AF AH HF AD DF -=+--=1212||||||||2HF DF GF GF a -=-=,又12||||2GF GF c +=,所以12||,||GF a c GF c a =+=-,又12||,||EF a c EF c a =+=-,所以G 与E (,0)a 重合,所以M 的横坐标为a ,同理可得N 的横坐标也为a ,设直线AB 的倾斜角为θ.则22EF M πθ-∠=,22EF N θ∠=,()()||||tan tan 22ME NE c a c a πθθ--=---()sin()sin 222cos(cos 222c a πθθπθθ⎛⎫- ⎪=-⋅- ⎪ ⎪-⎝⎭()cos sin 22sin cos 22c a θθθθ⎛⎫ ⎪=-⋅- ⎪ ⎪⎝⎭22cos sin 22()sin cos 22c a θθθθ-=-⋅⋅()2cos sin c a θθ=-,当2πθ=时,||||0ME NE -=,当2πθ≠时,由题知,2a =.4c =.b a=因为,A B 两点在双曲线的右支上,∴233ππθ<<,且2πθ≠,所以tan θ<tan θ>,∴13tan 3θ-<<.且10tan θ≠,2433||||(42),00,tan tan 33ME NE θθ⎛⎫⎛⎫-=-⋅=∈- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,综上所述,4343||||33ME NE ⎛-∈- ⎝⎭.3.(2021·山东滨州市·高三一模)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左顶点为A ,右焦点为F ,以F 为圆心的圆与双曲线C 的一条渐近线相切于第一象限内的一点B .若直线AB 的斜率为12,则双曲线C 的离心率为______.【答案】53【详解】(c,0)F ,(,0)A a -,由题意设(,)b B x x a ,则1b x b a x c a⨯=--,解得2a x c =,即2(,a ab B c c ,所以212AB abc k a a c ==+,2b a c =+,223250c ac a --=,23250e e --=,解得53e =或1e =-(舍去).4.(2021·山东泰安市·高三一模)过抛物线()2:20C y px p =>的焦点F 的直线l ,交抛物线C 的准线于点A ,与抛物线C 的一个交点为B,且(AB k BF k =≥ .若l 与双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的一条渐近线垂直,则该双曲线离心率的取值范围是___________.【答案】1e <≤【详解】依题意可知直线l 的斜率存在且不为0,不妨设直线l 的斜率为正数,如图:过B 作BC 与抛物线的准线垂直,垂足为C ,根据抛物线的定义可知||||BF BC =,因为(2AB k BF k =≥ ,所以||||||AB k BF k BC ==,所以1||||BC k AB =cos ABC =∠,因为2k ≥,所以12(0,2k ∈,所以2cos (0,]2ABC ∠∈,所以[,42ABC ππ∠∈,所以tan [1,)ABC ∠∈+∞,即直线l 的斜率的取值范围为[1,)+∞,又l 与双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的一条渐近线b y x a =-垂直,所以1a b ≥,所以双曲线的离心率22221112c a b b e a a a +⎛⎫===+≤+= ⎪⎝⎭,又1e >,所以12e <≤12e <≤5.(2020·山东高三其他模拟)已知双曲线2218:8x y C -=的左焦点为F ,点M 在双曲线C 的右支上,(0,4)A ,当M AF △的周长最小时,M AF △的面积为_________.【答案】12【详解】如图,设双曲线C 的右焦点为F '.由题意可得22,4040a F F '=-(,),(,).因为点M 在右支上,所以22MF MF a '-==,所以2MF MF '=+,则M AF △的周长为8222MA MF AF MA MF AF ''++=+++即当M 在M '处时,M AF △的周长最小,此时直线AF '的方程为4y x =-+.联立224188y x x y =-+⎧⎪⎨-=⎪⎩,整理得10y -=,则1M y '=,故M AF △的面积为111'84112222M FF OA FF y ''-=⨯⨯-=().故答案为:12【押题专练】1.已知1F ,2F 为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,以1F ,2F 为直径的圆与双曲线在第一象限的交点为M ,1210F F =,122MF MF =,则双曲线的标准方程为______.【答案】221520x y -=【详解】由双曲线定义得122MF MF a-=,又122MF MF =,解得:22MF a =,14MF a =,∵M 为以1F ,2F 为直径的圆与双曲线在第一象限的交点,∴12MF MF ⊥∴()()2222410a a +=,解得:25a =,∴22525520b c =-=-=,故双曲线标准方程为:221520x y -=.2.已知双曲线22143x y -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,P为双曲线上一点,且12PF F S = 12F PF ∠=___________.【答案】23π【详解】依题意2,3,7a b c ===,设12,PF m PF n ==,不妨设m n >,12227F F c ==,设()120,F PF θπ=∈∠,根据双曲线的定义、余弦定理、三角形的面积公式得()2224272cos 1sin 32m n m n mn mn θθ⎧-=⎪⎪⎪=+-⎨⎪⎪=⎪⎩,()22216282cos sin 23m n m n mn mn θθ⎧-=⎪=+-⎨⎪=⎩,2222216282cos sin 23m n mn m n mn mn θθ⎧+-=⎪=+-⎨⎪=⎩,282162cos 23sin mn mn mn θθ=+-⎧⎪⎨=⎪⎩,()1221cos 23sin mn mn θθ⎧=-⎪⎨=⎪⎩,()231221cos sin θθ=⋅⋅-,3sin cos 1θθ+=,12sin 1,sin 662ππθθ⎛⎫⎛⎫+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由于70,666πππθπθ<<<+<,所以52,663πππθθ+==,所以1223F PF π∠=.3.已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b +=>>与双曲线22:12y T x -=有相同的焦点,设M 和T 的离心率分别为1e 和2e ,且1232e e =;若斜率为2的直线l 与M 相交于A ,B 两点,则||AB 的最大值为__________.【答案】48517【详解】依题意,知双曲线T 的两焦点坐标为(3,0),离心率2331e ==;从而知椭圆M 的两焦点1,2(3,0)F ,得半焦距3c =又1232e e =,得132c e a==,即2a =,则1b ==,所以椭圆M 的方程为2214x y +=.设A ,B 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,直线l 的方程为2y x m =+;联立方程组22442x y y x m⎧+=⎨=+⎩,消去y 得()221716410x mx m ++-=,()22256171610m m ∆=-⨯->,解得m <<,由韦达定理得121617m x x +=-,2124417m x x -=;由弦长公式得12||AB x =-==故当0m =时,max ||17AB =.4.过双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的焦点1F 作以焦点2F 为圆心的圆的切线,其中一个切点为M ,12F F M △的面积为2c ,其中c 为半焦距,线段1MF 恰好被双曲线C 的一条渐近线平分,则双曲线C 的离心率为________.【详解】由题意,可得图像如图:∵2//ON MF ,∴1F N ON ⊥,∴1F N b =,∴||ON a =,∴22MF a =,12MF b =,∴12212222MF F S a b ab c =⋅⋅== ,∴()22244a c a c -=,∴42e 4e 40-+=,∴2e 2=,e =5.已知双曲线()2222:10,0x y E a b a b-=>>与抛物线()2:20C y px p =>有共同的一焦点,过E 的左焦点且与曲线C 相切的直线恰与E 的一渐近线平行,则E 的离心率为___________.【详解】因为抛物线与双曲线共焦点,所以2p c =,2p c =,抛物线方程为24y cx =,双曲线的左焦点为1F (,0)c -,过1F 与一条渐近线b y x a =平行的直线方程为()b y x c a =+,由24()y cx b y x c a ⎧=⎪⎨=+⎪⎩得22440by acy bc -+=,所以222216160a c b c ∆=-=,所以a b =,从而c ==,离心率为c e a==6.已知1F ,2F 分别是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,直线l 为双曲线C 的一条渐近线,1F 关于直线l 的对称点1F '在以2F 为圆心,以半焦距c 为半径的圆上,则双曲线的离心率为________.【答案】2【详解】如图,根据对称性可得12121''OF OF OF F F c ====,所以,△12'OF F 是等边三角形,由此得11''120F OF = ,进而可得渐近线的倾斜角为60,所以tan 60b a==o,从而离心率2e ==.7.已知1F ,2F 分别是双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左、右焦点,点P 是双曲线C 上一点,且12π2F PF ∠=,12F PF △的面积为2a ,则双曲线C 的渐近线方程为______.【答案】0x y ±=【详解】122PF PF a -= ,222124PF PF c +=,则2222221212122444PF PF PF PF PF PF c a b ⋅=+--=-=,所以,2122PF PF b ⋅=,因为122F PF π∠=,所以,12221212F PF S PF PF b a ===△,可得a b =.因此,双曲线C 的渐近线方程为b y x x a=±=±,即0x y ±=.8.已知抛物线()220y px p =>上一点()5,m 到焦点的距离为6,准线为l ,若l 与双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的两条渐近线所围成的三角形面积为C 的离心率为___________.【答案】3【详解】∵抛物线()220y px p =>上一点()5,m 到焦点的距离为6,∴由抛物线定义知12p =,即2p =,其准线方程为:1l x =,而双曲线C 的两条渐近线方程为b y x a =±,则l 与双曲线C 的两条渐近线b y x a =±围成的三角形面积为1212b b a a ⨯⨯⨯=,∴b a =,即b =,∴2228c a a -=,可得229c a=,∴双曲线C 的离心率3e =.9.已知F 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,过F 作与x 轴垂直的直线交双曲线于A ,B 两点,若以AB 为直径的圆过坐标原点,则该双曲线的离心率为____________.【答案】12【详解】设(c,0)F ,把x c =代入22221x y a b -=得2222221y c b b a a =-=,2b y a =±,即点22(,),(,)b b Ac B c a a -,22||b AB a=,而以AB 为直径的圆过原点,则有2b c a=,又222b c a =-,222010c ac a e e ∴--=⇒--=,而e>1,解得512e +=.10.设双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上一点,且F 1P ⊥F 2P .若△PF 1F 2的面积为4,则a =________.【答案】1【详解】法一:设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,P 为双曲线右支上一点,则1222214,2,4,2PF F S mn m n a m n c ==-=+= 从而c 2=a 2+4,又c e a==,从而a =1.法二:由题意得,1224tan 45PF F b S ︒== ,得b 2=4,又c e a==且c 2=a 2+b 2,所以a =1.11.已知椭圆22122:1x y C a b +=与双曲线22222:1(0,0)x y C m n m n-=>>有相同的焦点12,F F ,且两曲线在第一象限的交点为P ,若212PF F F ⊥,且2a b =,则双曲线2C 的离心率为_________.【答案】233【详解】由已知212PF F F ⊥可得点P x c =,代入22122:1x y C a b+=得出2P b y a =,即2(,)b P c a 将P x c =代入22222:1(0,0)x y C m n m n -=>>得出2P n y m =,即2(,n P c m.故22b n a m =.122b a b a =∴= 22n b m∴=.又椭圆22122:1x y C a b +=与双曲线22222:1(0,0)x y C m n m n -=>>有相同的焦点12,F F ,故442222222241233,n n c m n a b b c e m m m +=-==⋅===,故2242221212()c m n c m ==-.即4224122512033e e e e -+=⇒=⇒=.12.圆2210x y +-+=的圆心到双曲线221916x y -=的渐近线的距离为________.【答案】4105【详解】解:根据题意,圆2210x y +-+=的圆心为,双曲线的221916x y -=的渐近线43y x =±,即430x y ±=,则点到直线430x y -=的距离5d =,即圆心到双曲线的渐近线的距离为5;13.P 是双曲线2211681x y -=上任意一点,1F ,2F 分别是它的左、右焦点,且19PF =,则2PF =___________.【答案】17【详解】根据题意,双曲线2211681x y -=,其中a =4,c =,又由P 是双曲线上一点,则有||PF 1|﹣|PF 2||=2a =8,又由|PF 1|=9,则|PF 2|=1<c ﹣a 4-(舍去)或17,故答案为:17.14.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>虚轴的一个顶点为D ,直线2x a =与C 交于A ,B 两点,若ABD △的垂心在C 的一条渐近线上,则C 的离心率为___________.【详解】解:设ABD △的垂心为H ,则DH AB ⊥,不妨设(0,)D b ,则(,)H x b ,代入渐近线方程b y x a=,解得x a =,则(,)H a b ,因为直线2x a =与双曲线交于点A ,B ,则A ,B 两点的坐标分别为:(2)A a ,(2,)B a ,因为1AD BH k k ⋅=-,化简可得22a b =,所以双曲线的离心率为c e a ===,.15.已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点为F ,右顶点为A ,O 为原点,若2OF OA =,则C 的渐近线方程为___________.【答案】y =【详解】 2OF OA =,2c a ∴=,22224a b c a +== ,则可得b a =所以C 的渐近线方程为y =.故答案为:y =.。
专题13 双曲线-2023年高考数学真题题源解密(新高考)(解析版)

专题13 双曲线目录一览2023真题展现考向一 双曲线的离心率真题考查解读近年真题对比考向一 双曲线的渐近线方程命题规律解密名校模拟探源易错易混速记/二级结论速记考向一 双曲线的离心率1.(2023•新高考Ⅰ•第16题)已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.点A 在C 上,点B 在y 轴上,→F 1A ⊥→F 1B ,→F 2A =−23→F 2B ,则C 的离心率为 .解:(法一)如图,设F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0),B (0,n ),设A (x ,y ),则→F 2A =(x−c ,y),→F 2B =(−c ,n),又→F 2A =−23→F 2B ,则x −c =23c y =−23n,可得A(53c ,−23n),又→F 1A ⊥→F 1B ,且→F 1A =(83c ,−23n),→F 1B =(c ,n),则→F 1A ⋅→F 1B =83c 2−23n 2=0,化简得n 2=4c 2.又点A 在C 上,则259c 2a 2−49n 2b 2=1,整理可得25c 29a2−4n 29b 2=1,代n 2=4c 2,可得25c 2a 2−16c 2b 2=9,即25e 2−16e 2e 2−1=9,解得e 2=95或15(舍去),故e(法二)由→F 2A =−23→F 2B ,得|→F 2A ||→F 2B |=23,设|→F 2A |=2t ,|→F 2B |=3t ,由对称性可得|→F 1B |=3t ,则|→AF 1|=2t +2a ,|→AB |=5t ,设∠F 1AF 2=θ,则sin θ=3t5t =35,所以cos θ=45=t =a ,所以|→AF 1|=2t +2a =4a ,|→AF 2|=2a ,在△AF 1F 2 中,由余弦定理可得cos θ45,即5c 2=9a 2,则e【命题意图】考查双曲线的定义、标准方程、几何性质、直线与双曲线.考查运算求解能力、逻辑推导能力、分析问题与解决问题的能力、数形结合思想、化归与转化思想.【考查要点】双曲线的定义、方程、性质是高考常考内容,以小题出现,常规题,难度中等.【得分要点】一、双曲线的定义把平面内与两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.注:1、集合语言表达式2、对双曲线定义中限制条件的理解(1)当||MF 1|-|MF 2||=2a >|F 1F 2|时,M 的轨迹不存在.(2)当||MF 1|-|MF 2||=2a =|F 1F 2|时,M 的轨迹是分别以F 1,F 2为端点的两条射线.(3)当||MF 1|-|MF 2||=0,即|MF 1|=|MF 2|时,M 的轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线.(4)若将定义中的绝对值去掉,其余条件不变,则动点的轨迹为双曲线的一支.具体是哪一支,取决于1||MF与2||MF 的大小.①若12||||MF MF >,则12||||0MF MF ->,点M 的轨迹是靠近定点2F 的那一支;②若12||||MF MF <,则21||||0MF MF ->,点M 的轨迹是靠近定点1F 的那一支.二、双曲线的方程及简单几何性质F (-c,0),F (c,0)F (0,-c ),F (0,c )双曲线上的一点与两焦点所构成的三角形称为焦点三角形.解决焦点三角形问题常利用双曲线的定义和正弦定理、余弦定理.以双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 上一点P (x 0,y 0)(y 0≠0)和焦点F 1(-c,0),F 2(c,0)为顶点的△PF 1F 2中,若∠F 1PF 2=θ,则(1)双曲线的定义:aPF PF 2||||||21=-(2)余弦定理:221||F F =|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|·cos θ.(3)面积公式:S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|·sin θ,重要结论:S △PF 1F 2=2tan2θb 推导过程:由余弦定理得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|·cos θ得2224||-|||-2||||(1cos 121c PF PF PF PF θ=+(|))2212442||||(1cos )c a PF PF θ=+-2122||||1cos b PF PF θ=-由三角形的面积公式可得S △PF 1F 2=121|PF ||PF |sin 2θ=222222sincos12sin 22sin 21cos 1cos 2sin tan22b b b b θθθθθθθθ⋅⋅===--四、直线与双曲线的位置关系1、把直线与双曲线的方程联立成方程组,通过消元后化为ax 2+bx +c =0的形式,在a ≠0的情况下考察方程的判别式.(1)Δ>0时,直线与双曲线有两个不同的公共点.(2)Δ=0时,直线与双曲线只有一个公共点.(3)Δ<0时,直线与双曲线没有公共点.当a =0时,此时直线与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线有一个公共点.注:直线与双曲线的关系中:一解不一定相切,相交不一定两解,两解不一定同支.2、弦长公式直线被双曲线截得的弦长公式,设直线与椭圆交于11(,)A x y ,22(,)B x y 两点,则===(k 为直线斜率)3、通径的定义:过焦点且垂直于实轴的直线与双曲线相交于A 、B两点,则弦长ab AB 22||=.考向一 双曲线的渐近线方程2.(2021•新高考Ⅱ)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的离心率e=2,则该双曲线的渐近线方程为 .【解答】解:∵双曲线的方程是,∴双曲线渐近线为y=又∵离心率为e==2,可得c=2a∴c2=4a2,即a2+b2=4a2,可得b=a由此可得双曲线渐近线为y=故答案为:y=查考近几年真题推测以小题出现,常规题,难度中等.双曲线的定义、方程、性质是高考常考内容,一.双曲线的标准方程(共5小题)1.(2023•郑州模拟)已知双曲线(a>0,b>0)的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为( )A.x±y=0B.C.D.2x±y=0【解答】解:∵双曲线的方程是(a>0,b>0),∴双曲线渐近线为y=±x.又∵离心率为e==2,∴c=2a,∴b==a,由此可得双曲线渐近线为y=±x=±x,即:故答案为:.故选:C.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 .【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,(λ≠0);又因为双曲线经过点,代入方程可得,λ=﹣1;故这条双曲线的方程是;故答案为:.3.(2023•通州区模拟)双曲线的焦点坐标为( )A.(±1,0)B.(±,0)C.(±,0)D.(±,0)【解答】解:双曲线,可知a=,b=1,c=,所以双曲线的焦点坐标为(,0).故选:C.4.(2023•西山区校级模拟)已知双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则双曲线的离心率为( )A.B.C.D.2【解答】解:双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则tan=,所以该条渐近线方程为y=x;所以=,解得a=;所以c===2,所以双曲线的离心率为e===.故选:A.5.(2023•青羊区校级模拟)已知双曲线的右焦点为F,O为坐标原点,以OF为直径的圆与双曲线C的一条渐近线交于点O及点,则双曲线C的方程为( )A.B.C.D.【解答】解:由双曲线的方程可得渐近线的方程:y=x,因为A(,)在渐近线上,故=所以a=,又A在以OF为直径的圆上,所以OA⊥AF,所以AF2+OA2=OF2,即(﹣c)2+()2+()2+()2=c2解得:c=2,a=,b=1,所以双曲线的方程为:﹣y2=1,故选:C.二.双曲线的性质(共33小题)6.(2023•天山区校级模拟)已知双曲线(a>0,b>0)的左右焦点分别为F1、F2,过F2且垂直于x轴的直线与双曲线交于A、B两点,若△F1AB为等腰直角三角形,则该双曲线的离心率为( )A.2B.C.D.【解答】解:已知双曲线的左右焦点分别为F1、F2,过F2且垂直于x轴的直线与双曲线交于A、B两点,若△F1AB为等腰直角三角形,此时|AF1|=|BF1|,且∠AF1B=90°,因为∠AF1F2=∠BF1F2=45°,而|AF2|=|F1F2|,则,即b2=2ac,①又b2=c2﹣a2,②联立①②,解得,因为e>1,所以.故选:C.7.(2023•朝阳区一模)过双曲线的右焦点F作一条渐近线的垂线,垂足为A.若∠AFO=2∠AOF(O为坐标原点),则该双曲线的离心率为( )A.B.C.2D.或2【解答】解:在Rt△AFO中,因为∠AFO=2∠AOF,所以∠AOF=30°,则,所以,故选:B.8.(2023•博白县模拟)已知F1,F2分别是双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线右支上一点,若∠F 1PF2=60°,=ac,则双曲线的离心率为( )A.B.C.D.2【解答】解:设PF 1=m,PF2=n,则==ac,∴mn=4ac,由余弦定理可得:|F1F2|2=4c2=m2+n2﹣mn=(m﹣n)2+mn,由双曲线的定义可知m﹣n=2a,∴4c2=4a2+4ac,即c2﹣a2=ac,∴e2﹣e﹣1=0,解得e=或e=(舍).故选:A.9.(2023•郑州模拟)点(4,0)到双曲线Γ:的一条渐近线的距离为,则双曲线的离心率为( )A.B.C.D.5【解答】解:由题意可得双曲线的一条渐近线为:ay﹣bx=0,所以(4,0)到ay﹣bx=0的距离为,不妨设b=4m(m>0),则.故选:C.10.(2023•武鸣区校级二模)双曲线x2﹣=1的焦点坐标为( )A.(±1,0)B.(0,±)C.(±,0)D.(0,±1)【解答】解:根据题意,双曲线的方程为x2﹣=1,其中a=1,b=,其焦点在x轴上,则c==,所以双曲线的焦点坐标为(±,0);故选:C.11.(2023•河南模拟)已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,P是双曲线C的一条渐近线上的点,且线段PF1的中点M在另一条渐近线上.若∠PF2F1=45°,则双曲线C 的离心率为( )A.B.C.2D.【解答】解:因为M,O分别是PF1,F1F2的中点,所以MO∥PF2,又∠PF2F1=45°,所以∠MOF1=45°,即,所以a=b,故.故选:A.12.(2023•源汇区校级模拟)已知F1、F2分别为双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线右支上任意一点,若的最小值为2c,c=,则该双曲线的离心率是( )A.3B.4C.D.【解答】解:由双曲线的性质可得|PF1|=2a+|PF2|,所以|PF1|2=4a2+4a|PF2|+|PF2|2,所以=|PF2|++4a≥2+4a=8a,由题意可2c=8a,即c=4a,所以双曲线的离心率为e==4.故选:B.13.(2023•四川模拟)已知双曲线C:x2﹣=1(a>b>0)的左,右顶点分别为A,B,点P在双曲线C 上,过点B作x轴的垂线BM,交PA于点M.若∠PAB=∠PBM,则双曲线C的离心率为( )A.B.C.2D.3【解答】解:设P(m,n),可得m2﹣=1,双曲线C:x2﹣=1(a>b>0)的左,右顶点分别为A,B,点P在双曲线C上,过点B作x轴的垂线BM,交PA于点M.∠PAB=∠PBM,过P作x轴的垂线,垂足为N,所以△PAN∽△BPN,可得,结合m2﹣=1,可得b=1,又a=1,所以双曲线的离心率为:e==.故选:A.14.(2023•贺兰县校级模拟)人们在进行工业设计时,巧妙地利用了圆锥曲线的光学性质.从双曲线右焦点F2发出的光线通过双曲线镜面反射出发散光线,且反射光线的反向延长线经过左焦点F1.已知双曲线的方程为x2﹣y2=1,则当入射光线F2P和反射光线PE互相垂直时(其中P为入射点),∠F1F2P的余弦值大小为( )A.B.C.D.【解答】解:设|PF1|=m,|PF2|=n,则m﹣n=2,m2+n2=,解得m=+1,n=﹣1,∴cos∠F1F2P==,故选:D.15.(2023•海淀区校级模拟)若双曲线的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为,则双曲线C的离心率为( )A.B.C.D.【解答】解:由双曲线的方程可得渐近线的方程为:y=±x,即ax±2y=0,由圆(x﹣2)2+y2=4的方程可得圆心C(2,0),半径r=2,可得d=,所以可得弦长2=2=,解得a2=,可得离心率e====,故选:B.16.(2023•广西模拟)双曲线C:(a>0,b>0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y 轴对称.若直线AP,AQ的斜率之积为,则C的离心率为( )A.B.C.2D.【解答】解:由题意知双曲线左顶点为A(﹣a,0),设P(x0,y0),则Q(﹣x0,y0),则有,又,将代入中,得,即a2=4b2,所以,故,故选:A.17.(2023•未央区模拟)设O为坐标原点,F1,F2是双曲线C:的左、右焦点,已知双曲线C的离心率为,过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P,则=( )A.B.2C.D.【解答】解:设双曲线的一条渐近线为y=,过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P,则|PF2|=b,则|OP|=a,cos∠PF2O=,在△PF1F2中,cos∠PF2O==,得|PF1|2=4c2﹣3b2=4(a2+b)2﹣3b2=4a2+b2,∵e=,得=1+=3,得=2,则=====,故选:A.18.(2023•贵阳模拟)已知双曲线C:mx2﹣ny2=1(m>0,n>0)的离心率为,虚轴长为4,则C 的方程为( )A.3x2﹣4y2=1B.C.D.【解答】解:由双曲线C:mx2﹣ny2=1(m>0,n>0),得,可得a=,b=,c=,∵双曲线的离心率为,虚轴长为4,∴,解得.∴C的方程为.故选:D.19.(2023•郑州模拟)已知双曲线的左焦点为F,过原点O的直线与C交于点A,B,若|OF|=|OA|,则|AF||BF|=( )A.2B.4C.8D.16【解答】解:双曲线,则a=2,b=1,,由|OF|=|OA|可得AF⊥BF,设A为右支上一点,F2为右焦点,连接AF2、BF2,则四边形AFBF2为矩形,所以|AF2|=|BF|,设|AF|=m,|BF|=n,则m﹣n=4,m2+n2=20,所以.故选:A.20.(2023•蕉城区校级二模)已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,过F2的直线l交双曲线的右支于A、B两点.点M满足,且,者,则双曲线的离心率是( )A.B.C.D.【解答】解:如下图所示,取线段BF1的中点E,连接AE,因为,则,因为E为BF1的中点,则AE⊥BF1,且∠ABF1=∠AF1B,由双曲线的定义可得2a=|AF1|﹣|AF2|=|AB|﹣|AF2|=|BF2|,所以|BF1|=|BF2|+2a=4a,则|BE|=|EF1|=2a,由余弦定理可得==,所以,因此该双曲线的离心率为.故选:C.21.(2023•凉山州模拟)已知以直线y=±2x为渐近线的双曲线,经过直线x+y﹣3=0与直线2x﹣y+6=0的交点,则双曲线的实轴长为( )A.6B.C.D.8【解答】解:由,解得,则双曲线过点(﹣1,4).若双曲线的焦点在x轴,设为,由双曲线的渐近线方程为y=±2x,得,即b=2a,将(﹣1,4)代入方程,得,有,无解,不符合题意;若双曲线的焦点在y轴,设为,由双曲线的渐近线方程为y=±2x,得,即a=2b,将(﹣1,4)代入方程,得,有,解得,所以双曲线的实轴长为.故选:C.22.(2023•滨海新区校级三模)点F是抛物线x2=8y的焦点,A为双曲线C:的左顶点,直线AF平行于双曲线C的一条渐近线,则实数b的值为( )A.2B.4C.8D.16【解答】解:抛物线x2=8y的焦点为(0,2).设A为双曲线C:的左顶点(﹣2,0),渐近线方程为y=±x,因为直线AF平行于双曲线C的一条渐近线,所以=,解得b=4,故选:B.23.(2023•恩施市校级模拟)已知F1,F2分别为双曲线C:的左右焦点,且F1到渐近线的距离为1,过F2的直线l与C的左、右两支曲线分别交于A,B两点,且l⊥AF1,则下列说法正确的为( )A.△AF1F2的面积为2B.双曲线C的离心率为C.D.【解答】解:设双曲线C的半焦距为c>0,因为双曲线C的焦点在x轴上,且a=2,则其中一条渐近线方程为,即bx﹣2y=0,且F1(﹣c,0),则F1到渐近线的距离为,可得,对于A:因为|AF2|﹣|AF1|=4且,可得,解得|AF1|⋅|AF2|=2,所以△AF1F2的面积为,故A错误;对于B:双曲线C的离心率为,故B错误;对于C:因为,可得,所以•=•=•(•+)=2+•=2=10﹣4,故C错误;对于D:设|BF 2|=m,则,因为,即,解得,所以=+=,故D正确.故选:D.24.(2023•郑州模拟)已知F1,F2分别是双曲线Γ:的左、右焦点,过F1的直线分别交双曲线左、右两支于A,B两点,点C在x轴上,,BF2平分∠F1BC,则双曲线Γ的离心率为( )A.B.C.D.【解答】解:因为,则CB∥F2A,所以△F1AF2∽△F1BC,设|F1F2|=2c,则|F2C|=8c,设|AF1|=t,则|BF1|=5t,|AB|=4t.因为BF2平分∠F1BC,由角平分线定理可知,,所以|BC|=4|BF1|=20t,所以,由双曲线定义知|AF2|﹣|AF1|=2a,即4t﹣t=2a,,①又由|BF1|﹣|BF2|=2a得|BF2|=5t﹣2a=2t,在△ABF2中,由余弦定理知,在△F1BF2中,由余弦定理知,即,化简得c2=6t2,把①代入上式得,解得.故选:A.25.(2023•沙坪坝区校级模拟)已知双曲线C:的左、右焦点分别为F1,F2,过双曲线C上一点P向y轴作垂线,垂足为Q,若|PQ|=|F1F2|且PF1与QF2垂直,则双曲线C的离心率为( )A.B.C.D.【解答】解:设双曲线焦距为2c,不妨设点P在第一象限,由题意知PQ∥F1F2,由|PQ|=|F1F2|且PF1与QF2垂直可知,四边形PQF1F2为菱形,且边长为2c,而△QF1O为直角三角形,|QF1|=2c,|F1O|=c,故∠F1QO=30°,∴∠QF1O=60°,则∠F1QP=120°则,|PF2|=2c,故,即离心率.故选:B.26.(2023•林芝市二模)已知双曲线的左、右焦点分别是F1,F2,双曲线C上有两点A,B满足,且,若四边形F1AF2B的周长l与面积S满足,则双曲线C的离心率为( )A.B.C.D.【解答】解:不妨设|AF1|=m,|AF2|=n(m>n),由双曲线的定义可知,m﹣n=2a,则m2+n2﹣2mn=4a2①,又,所以由余弦定理可得m2+n2+mn=4c2②,由①②可得,所以.又四边形F1AF2B为平行四边形,故四边形F1AF2B的周长l=2(m+n),则,面积,因为,所以,整理得2c2=3a2,故双曲线C的离心率为,故选:A.27.(2023•安徽模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与双曲线C的右支相交于点P,过点O,F2作ON⊥PF1,F2M⊥PF1,垂足分别为N,M,且M为线段PN的中点,|ON|=a,则双曲线C的离心率为( )A.2B.C.D.【解答】解:因为F1,F2为双曲线C的左、右焦点,所以|F1F2|=2c,因为ON⊥PF1,F2M⊥PF1所以ON∥F2M,又O为线段F1F2的中点,所以N为线段F1M的中点,且,又M为线段PN的中点,所以,在Rt△OF1N中,|ON|=a,|OF1|=b,所以,所以|PF1|=3b,|MP|=b,因为点P在双曲线的右支上,所以|PF1|﹣|PF2|=2a,故|PF2|=3b﹣2a,在Rt△MF2P中,|MF2|=2a,|MP|=b,|PF2|=3b﹣2a,由勾股定理可得:(2a)2+b2=(3b﹣2a)2,所以8b2=12ab,即2b=3a,所以4b2=9a2,又b2=c2﹣a2,故4c2=13a2,所以,故选:D.28.(2023•长沙模拟)已知双曲线4x2﹣=1的左、右焦点分别为F1,F2,点M是双曲线右支上一点,满足•=0,点N是线段F1F2上一点,满足=λ.现将△MF1F2沿MN折成直二面角F1﹣MN﹣F2,若使折叠后点F1,F2距离最小,则λ=( )A.B.C.D.【解答】解:易知双曲线中,,则,又,即,又,∴,如图,设∠NMF2=θ,F2G⊥MN,F1H⊥MN,则,∴=4sin2θ+(2cosθ﹣3sinθ)2+9cos2θ=13(sin2θ+cos2θ)﹣12sinθcosθ=13﹣6sin2θ,由三角函数知识可知,当时,F1F2取得最小值,此时MN为△MF1F2的角平分线,由角平分线性质可知,此时,则,∴.故选:C.29.(2023•濠江区校级模拟)已知双曲线的右焦点为F,过点F且斜率为k(k≠0)的直线l交双曲线于A、B两点,线段AB的中垂线交x轴于点D.若,则双曲线的离心率取值范围是( )A.B.C.D.【解答】解:设双曲线的右焦点为F(c,0),A(x1,y1),B(x2,y2),则直线l:y=k(x﹣c),联立方程,消去y得:(b2﹣a2k2)x2+2a2k2cx﹣a2(k2c2+b2)=0,则可得,则,设线段AB的中点M(x0,y0),则,即,且k≠0,线段AB的中垂线的斜率为,则线段AB的中垂线所在直线方程为,令y=0,则,解得,即,则,由题意可得:,即,整理得,则,注意到双曲线的离心率e>1,∴双曲线的离心率取值范围是.故选:A.30.(2023•洛阳模拟)已知双曲线C:的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),过点F1的直线l与双曲线C的左支交于点A,与双曲线C的一条渐近线在第一象限交于点B,且|F1F2|=2|OB|(O为坐标原点).下列四个结论正确的是( )①;②若,则双曲线C的离心率;③|BF1|﹣|BF2|>2a;④.A.①②B.①③C.①②④D.①③④【解答】解:如图,∵|F1F2|=2|OB|,O为F1F2的中点,∴|OF1|=|OF2|=|OB|,得BF1⊥BF2,则,即|BF1|=,故①正确;设∠BOF2=θ,则tanθ=,cosθ=,sinθ=,作AA1⊥x轴,垂足为A1,BB1⊥x轴,垂足为B1,则|OB1|=|OB|cosθ=c•=a,|BB1|=|OB|sinθ=c•=b,∵,∴=,得|AA1|=b,|A1F1|=(a+c),则A((a﹣2c),b),∴,得(2c﹣a)=a,则e=,故②正确;设直线l与C右支的交点为M,则|MF1|﹣|MF2|=2a,∵||MB|﹣|MF2||<|BF2|,∴|MB|﹣|MF2|>﹣|BF2|,则|MF1|﹣|MF2|=|BF1|+|MB|﹣|MF2|>|BF1|﹣|BF2|,则|BF1|﹣|BF2|<2a,故③错误;设A(x0,y0),则|AF1|====||,得|AF1|=﹣(+a),由题意可知,0<y0<|BB1|=b,则a2<=a2(1+)<2a2,则﹣a<x0<﹣a,故c﹣a<|AF1|=﹣﹣a<c﹣a,故④正确.故选:C.31.(2023•江西二模)已知双曲线E:,其左右顶点分别为A1,A2,P在双曲线右支上运动,若∠A1PA2的角平分线交x轴于D点,A2关于PD的对称点为A3,若仅存在2个P使直线A3D与E仅有一个交点,则E离心率的范围为( )A.B.C.D.(2,+∞)【解答】解:设直线PA1的倾斜角为α,直线PA2的倾斜角为β,由题设可得P不为右顶点.设P(x0,y0),则.双曲线在P(x0,y0)处的切线斜率必存在,设切线方程为y=k(x﹣x0)+y0,由可得,整理得到:,故,整理得:即,故,故切线方程为:即.因为存在2个P使直线A3D与E仅有一个交点,故由双曲线的对称性不妨设P在第一象限,此时α,β均为锐角且存在唯一的P满足题设条件.故直线PD与渐近线平行或与双曲线相切或.若直线PD与渐近线平行,则,而PD为∠A1PA2的平分线,故其倾斜角γ满足γ﹣α=β﹣γ,故,故,故,但,故,而,由基本不等式可得,当且仅当tanα=tanβ即α=β时等号成立,此时PA1∥PA2,这不可能,故直线PD与渐近线不平行.若直线PD与双曲线相切,且切点为P(x0,y0),双曲线在P的切线方程为:,故且该切线的斜率为,所以直线A3D的斜率为.此时,而,即,故a2=a2+b2,矛盾.故直线,所以,而直线A3D的倾斜角为α+β,因为直线A3D与双曲线有且只有一个交点,且D在OA2之间,故,由P在第一象限内的唯一性可得存在唯一的α,β,使得,而,故,所以即b2>3a2,所以,故选:D.32.(2023•江西模拟)双曲线的左焦点为F,过点F的直线l与双曲线C交于A,B两点,若过A,B和点的圆的圆心在y轴上,则直线l的斜率为( )A.B.C.±1D.【解答】解:由题意可知:F(﹣2,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点为P,过点A,B,M的圆的圆心坐标为G(0,t),则,由题意知:直线AB的斜率存在且不为0,设直线AB的方程为:x=my﹣2,联立方程组化简整理可得,(m2﹣3)y2﹣4my+1=0,则m2﹣3≠0,Δ=16m2﹣4(m2﹣3)=12m2+12>0,,故AB的中点P的纵坐标,横坐标,则,由圆的性质可知:圆心与弦中点连线的斜率垂直于弦所在的直线,所以,化简整理可得:①,则圆心G(0,t)到直线AB的距离,,,即,将①代入可得:,即,整理可得:m4﹣5m2+6=0,则(m2﹣2)(m2﹣3)=0,因为m2﹣3≠0,所以m2﹣2=0,解得,所以.故选:A.33.(多选)(2023•宜章县模拟)已知F1,F2分别为双曲线C:=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线C的渐近线在第一象限部分上的一点,线段PF2与双曲线交点为Q,且|F1P|=|F1F2|=2|PF2|,O为坐标原点,则下列结论正确的是( )A.|OP|=2aB.双曲线C的离心率e=C.|QF1|=aD.若△QF1F2的内心的横坐标为3,则双曲线C的方程为=1【解答】解:对于A,如图,过F2作F2H⊥PO,垂足点为H,∵F2(c,0)到直线y=x的距离d==b,∴|F2H|=b,又|OF2|=c,tan∠POF2=,∴易得|OH|=a,又|F1F2|=2|PF2|=2|OF2|,∴|PF2|=|OF2|,∴H为PO的中点,∴|OP|=2|OH|=2a,故A正确;对于B,设∠POF2=θ,则tanθ=,∴cosθ=,sinθ=,又由A知|OP|=2a,∴P(2a cosθ,2a sinθ),即P(,),又F1(﹣c,0),|F1P|=|F1F2|=2c,∴=2c,两边平方化简,可得4a4+c4+4a2c2+4a2b2=4c4,∴4a4+c4+4a2c2+4a2(c2﹣a2)=c4,∴8a2=3c2,∴e2==,∴e=,故B错误;对于C,设|QF1|=t,则QF2|=t﹣2a,又|F1P|=|F1F2|=2|PF2|=2c,∴cos∠QF2F1==,∴在△QF2F1中,由余弦定理,可得=,∴t=,又由B知c=a,∴t==,故C正确;对于D,设△QF1F2的内心为I,且内切圆I与F1F2切于点E,则根据双曲线的定义及内切圆的几何性质,可得|QF1|﹣|QF2|=|F1E|﹣|F2E|=2a,又|F1E|+|F2E|=2c,∴|F1E|=c+a,|F2E|=c﹣a,∴切点E为右顶点,又△QF1F2的内心的横坐标为3,∴a=3,又由B知e=,∴c=2,∴b2=c2﹣a2=24﹣9=15,∴双曲线C的方程为=1,故D正确,故选:ACD.34.(2023•万州区校级模拟)已知F1,F2为双曲线C:=1(a>0,b>0)的左右焦点,过点F1作一条渐近线的垂线交双曲线右支于点P,直线PF2与y轴交于点Q(P,Q在x轴同侧),连接QF1,如图,若△PQF1内切圆圆心恰好落在以F1F2为直径的圆上,则∠F1PF2= ;双曲线的离心率e = .【解答】解:设F1(﹣c,0),F2(c,0),如图可得△QF1F2为等腰三角形,则△PQF1的内切圆圆心I在y轴上,又I恰好落在以F1F2为直径的圆上,可设I(0,c),双曲线的一条渐近线方程设为bx+ay=0,则直线PF1的方程设为ax﹣by+ac=0,则I到直线PF1的距离为=|a﹣b|,由图象可得a<b,则|a﹣b|=b﹣a,设Q(0,t),且t>c,则直线QF2的方程为tx﹣cy+tc=0,由内心的性质可得I到直线QF2的距离为b﹣a,即有=b﹣a,化简可得abt2﹣tc3+abc2=0,由Δ=c6﹣4a2b2c2=c2(a2﹣b2)2,解得t=或<c(舍去),则Q(0,),直线QF2的斜率为=﹣,可得直线QF2与渐近线OM:bx+ay=0平行,可得∠F1PF2=,由F1到渐近线OM的距离为=b,|OM|==a,由OM为△PF1F2的中位线,可得|PF2|=2|OM|=2a,|PF1|=2|MF1|=2b,又|PF1|﹣|PF2|=2a,则b=2a,e===.故答案为:,.另解:设由F1向渐近线y=﹣x所作垂线的垂足为M,△PQF1的内心为I,由于|QF1|=|QF2|,所以内心I在y轴上.又内心I在以线段F1,F2为直径的圆上,所以|OF1|=|OF2|=c,连接IF1.IF2,则∠IF1O=∠IF2O=45°,设∠QF1I=∠QF2I=α,则∠IF1P=∠QF1I=α,因此∠PF1F2=45°﹣α,而∠PF2F1=∠QF2I+∠IF2O=45°+α,因此∠PF1F2+∠PF2F1=45°﹣α+45°+α=90°,故∠F1PF2=90°.又F1M⊥OM,所以OM∥PF2,所以M为PF的中点,易求得|OM|=a,于是|PF2|=2a.由双曲线定义可得|PF1|=2a+2a=4a,在Rt△PF1F2中,由勾股定理可得(4a)2+(2a)2=(2c)2,于是c2=5a2,故得双曲线的离心率e=.故答案为:,.35.(2023•淮北一模)已知双曲线C:过点,则其方程为 ,设F1,F2分别为双曲线C的左右焦点,E为右顶点,过F2的直线与双曲线C的右支交于A,B两点(其中点A在第一象限),设M,N分别为△AF1F2,△BF1F2的内心,则|ME|﹣|NE|的取值范围是 .所以双曲线C的方程为.②如图:设△AF1F2的内切圆与AF1,AF2,F1F2分别切于H,D,G,所以|AH|=|AD|,|HF1|=|GF1|,|DF2|=|GF2|,所以|AF1|﹣|AF2|=|AH|+|HF1|﹣|AD|﹣|DF2|=|HF1|﹣|DF2|=|GF1|﹣|GF2|=2a,又|GF1|+|GF2|=2c,所以|GF1|=a+c,|GF2|=c﹣a,又|EF1|=a+c,|EF2|=c﹣a,所以G与E(a,0)重合,所以M的横坐标为a,同理可得N的横坐标也为a,设直线AB的倾斜角为θ.则,,====,当时,|ME|﹣|NE|=0,当时,由题知,a=2.c=4,.因为A,B两点在双曲线的右支上,∴,且,所以或,∴.且,,综上所述,.故答案为:;.36.(多选)(2023•芜湖模拟)双曲线的光学性质:从双曲线一个焦点出发的光线,经双曲线反射后,反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.已知O为坐标原点,F1,F2分别是双曲线C:的左右焦点,过F2的直线交双曲线C的右支于M,N两点,且M(x1,y1)在第一象限,△MF1F2,△NF1F2的内心分别为I1,I2,其内切圆半径分别为r1,r2,△MF1N的内心为I.双曲线C在M处的切线方程为,则下列说法正确的有( )A.点I1、I2均在直线x=3上B.直线MI的方程为C.D.【解答】解:由双曲线得a=3,b=4,c=5,设△MF1F2的内切圆I1与MF1,MF2,F1F2分别切于点A,B,H,则|MA|=|MB|,|F1A|=|F1H|,|F2B|=|F2H|,所以|MF1|﹣|MF2|+|F1F2|=|F1A|+|MA|﹣|F2B|﹣|MB|﹣|F1H+F2H|=2a+2c=16,又|OF1|=5,所以|OH|=3,即圆I1与x轴的切点是双曲线的右顶点,即I1在直线x=3上,同理可得圆I2与x轴的切点也是双曲线的右顶点,即I2也在直线x=3上,故选项A正确;因为△MF1N的内心为I,所以MI平分∠F1MF2,根据双曲线的光学性质,双曲线C在M处的切线就平分∠F1MF2,故直线MI的方程为,故B正确;设△NF1F2的内切圆I2与MN切于点D,连接I1B,I2D,I1F2,I2F2,设∠I2I1F2=θ,∠I1I2F1=α,因为IB⊥MN,I2D⊥MN,所以I1B∥I2D,所以2θ+2α=π,即,所以tanθ•tanα=1,又|F2H|=2,所以tan,tan,即tan=1,所以r1r2=4,故C不正确;由B可得MI的方程为,①设N(x2,y2),同理可得NI的方程为,②联立①②可得x=,可设MN的方程为x=my+5,可得x1=my1+5,x2=my2+5,则x==,所以I在直线x=上,所以I到I1I2的距离为d3=3﹣=,F2到I1I2的距离为d4=5﹣3=2,所以==.故D正确.故选:ABD.37.(多选)(2023•广东模拟)双曲线的左右焦点分别为F1,F2,P为双曲线右支上异于顶点的一点,△PF1F2的内切圆记为圆I,圆I的半径为r,过F1作PI的垂线,交PI的延长线于Q,则( )A.动点I的轨迹方程为x=4(y≠0)B.r的取值范围为(0,3)C.若r=1,则tan∠F1PF2=D.动点Q的轨迹方程为x2+y2=16(x≠4且x>﹣)【解答】解:设Ⅰ(x,y),设△PF1F2的内切圆分别与边PF1,PF2,F1F2切于A,B,C三点,如图所示,对于A:由题知,a=4,b=3,c=5,F1(﹣5,0),F2(5,0),8=|PF1|﹣|PF2|=(|PA|+|F1A|)﹣(PB|+|F2B|)=|F1A|﹣|F2B|=|F1C|﹣|F2C|,所以(x+5)﹣(5﹣x)=8,x=4,显然y≠0,故A正确;对于B:根据对称性,不妨假设P点在x轴上方,根据A选项可设Ⅰ(4,r),双曲线的一条渐近线为,考虑P点在无穷远时,直线PF1的斜率趋近于,此时PF1的方程为,圆心到直线的距离为=3,所以r的取值范围为(0,3),故B正确;对于C:r=1时,|IB|=|IC|=1,|F2C|=1,此时PF2⊥F1F2,所以,,因为|F1F2|=10,PF2⊥F1F2,所以,故C错误;对于D:分别延长F1Q,PF2交于点M,因为PQ过内切圆圆心I,所以PQ为角平分线,且PQ⊥F1M,所以|PF1|=|PM|,且Q为F1M的中点,所以|PF1|﹣|PF2|=|PM|﹣|PF2|=|MF2|=8,又因为点O为F1F2的中点,Q为F1M的中点,所以,所以动点Q的轨迹方程为x2+y2=16,显然x≠4,又考虑P点在无穷远时,此时直线OP趋近于渐近线,直线F1Q为,联立方程组,解得,则,所以点Q的横坐标,动点Q的轨迹方程为,故D正确;故选:ABD.38.(2023•赤峰模拟)初中时代我们就说反比例函数的图像是双曲线,建立适当的平面直角坐标系可以求得这个双曲线的标准方程,比如,把的图象顺时针旋转可以得到双曲线.已知函数,在适当的平面直角坐标系中,其标准方程可能是( )A.B.C.D.【解答】解:对函数,其定义域为{x|x≠0},定义域关于原点对称,用﹣x,﹣y替换x,y,方程不变,故其图象关于原点对称.又当x>0,且x趋近于0时,y趋近于正无穷,当x趋近于正无穷时,趋近于0,此时的图象与y=无限靠近,故的两条渐近线为y轴与y=,为使其双曲线的方程为标准方程,故应建立的坐标轴x′,y′必须平分两条渐近线的夹角,又y=,其斜率为k=,此时其在原坐标系中其倾斜角为30°,与y轴夹角为60°,故新坐标系中,x′轴与x轴的夹角应为60°,故x′轴所在直线在原坐标系中的方程为y=x,y′轴与其垂直,在如图所示的新坐标系中,设双曲线的方程为,联立,可得x2=3,y2=9,则a2=x2+y2=12,又在新坐标系下,双曲线的渐近线x=0与x轴的夹角为30°,故=,即,故在新坐标系下双曲线方程为.故选:A.三.直线与双曲线的综合(共22小题)39.(2023•射洪市校级模拟)已知双曲线的右焦点为F,点A(0,m),若直线AF与C 只有一个交点,则m=( )A.±2B.C.D.±4【解答】解:双曲线的右焦点为F(4,0),点A(0,m),双曲线的渐近线方程:y=x,直线AF与C只有一个交点,可得,解得m=.故选:B.40.(2023•赤峰三模)2022年卡塔尔世界杯中的数字元素——会徽(如图)正视图近似伯努利双纽线.定义:在平面直角坐标系xOy中,把到定点F1(﹣a,0)F2(a,0)的距离之积等于a2(a>0)的点的轨迹称为双纽线C.已知P(x0,y0)是双纽线C上的一点,下列说法错误的是( )A.双纽线C关于原点O成中心对称B.C.双曲线C上满足|PF1|=|PF2|的点P有两个D.|OP|的最大值为【解答】解:对于A,因为定义在平面直角坐标系xOy中,把到定点F1(﹣a,0),F2(a,0),距离之积等于a2(a>0)的点的轨迹称为双纽线C,所以,用(﹣x,﹣y)替换方程中的(x,y),原方程不变,所以双纽线C关于原点O中心对称,所以A正确;对于B,根据三角形的等面积法可知=,即|y0|=sin∠F1PF2,所以,所以B正确;对于C,若双纽线C上的点P满足|PF1|=|PF2|,则点P在y轴上,即x=0,所以,得y=0,所以这样的点P只有一个,所以C错误;对于D,因为,所以||2=(﹣cos∠F1PF2+),由余弦定理得4a2=﹣cos∠F1PF2+,所以||2=a2+cos∠F1PF2=a2+a2cos∠F1PF2≤2a2,所以|PO|的最大值为,所以D正确.故选:C.41.(2023•淮北二模)已知A(﹣2,0),B(2,0),过P(0,﹣1)斜率为k的直线上存在不同的两个点M,N满足:.则k的取值范围是( )A.B.C.D.【解答】解:因为,所以M,N是以A(﹣2,0)、B(2,0)为焦点的双曲线的右支上的两点,且c=2,,所以,∴双曲线方程为,则过P(0,﹣1)斜率为k的直线方程为y=kx﹣1,由,消去y整理得(1﹣3k2)x2+6kx﹣6=0,所以,解得,即k的取值范围为.故选:C.42.(2023•河南模拟)设双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,B为双曲线E上在第一象限内的点,线段F1B与双曲线E相交于另一点A,AB的中点为M,且F2M⊥AB,若∠AF1F2=30°,则双曲线E的离心率为( )A.B.2C.D.【解答】解:双曲线的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),∠AF1F2=30°,可得AB的方程为:y=(x+c),代入双曲线方程化简可得:(3b2﹣a2)x2﹣2a2cx﹣a2c2﹣3a2b2=0,所以x M=,y M=(+c),=,解得a2=b2,所以双曲线的离心率为:e===.故选:D.43.(2023•天津模拟)双曲线的左右焦点分别是F1,F2,离心率为e,过点F1的直线交双曲线的左支于M,N两点.若△MF2N是以M为直角顶点的等腰直角三角形,则e2等于( )A.B.C.D.【解答】解:设|MF2|=m,因为△MNF2是以M为直角顶点的等腰直角三角形,所以|MN|=m,|NF2|=m,|MF1|=,|NF1|=m﹣,由双曲线的定义知,|MF2|﹣|MF1|=2a,|NF2|﹣|NF1|=2a,又|MF1|=m﹣2a,|NF1|=m﹣2a,,解得m=2a,则,解得,双曲线的离心率为e,可得e2=5﹣2.故选:A.44.(2023•让胡路区校级模拟)已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点,若A为线段BF1的中点,且BF1⊥BF2,则C 的离心率为( )A.B.2C.D.3【解答】解:由题意可知,过F1的直线与C的两条渐近线分别交于A,B两点,当两个交点分别在第二和第三象限时不符合,A为线段BF1的中点,当交点在x轴上方或x轴下方时,根据对称性结果是一样的,选择一种即可,如图.根据双曲线可得,F1(﹣c,0),F2(c,0),两条渐近线方程,∵BF1⊥BF2,O为F1F2的中点,∴BO=OF1=OF2=c,又∵A为线段BF1的中点,∴OA垂直平分BF1,可设直线BF1为①,直线BF2为②,直线BO为③,由②③得,交点坐标,点B还在直线BF1上,∴,可得b2=3a2,c2=a2+b2=4a2,所以双曲线C的离心率,故选:B.。
2023年普通高等学校招生全国统一考试新高考仿真模拟卷数学(一)Word版含解析

2023年普通高等学校招生全国统一考试新高考仿真模拟卷数学(一)一、单选题1.已知集合{}24xA x =<,{}1B =≤,则A B =( )A .()0,2B .[)1,2C .[]1,2D .()0,12.已知复数z 满足()()()1i 12i 1z z +=+-,则复数z 的实部与虚部的和为( ) A .1B .1-C .15D .15-3.()()51223x x -+的展开式中,x 的系数为( ) A .154B .162C .176D .1804.已知1tan 5α=,则2cos 2sin sin 2ααα=-( ) A .83-B .83C .38-D .385.何尊是我国西周早期的青铜礼器,其造形浑厚,工艺精美,尊内底铸铭文中的“宅兹中国”为“中国”一词的最早文字记载.何尊的形状可以近似地看作是圆台与圆柱的组合体,高约为40cm ,上口直径约为28cm ,下端圆柱的直径约为18cm .经测量知圆柱的高约为24cm ,则估计该何尊可以装酒(不计何尊的厚度,403π1266≈,1944π6107≈)( )A .312750cmB .312800cmC .312850cmD .312900cm6.已知()f x 是定义域为R 的奇函数,满足()()2f x f x =-,则()2022f =( ) A .2B .1C .1-D .07.在四棱锥P ABCD -中,ABCD 是边长为2的正方形,AP PD ==PAD ⊥平面ABCD ,则四棱锥P ABCD -外接球的表面积为( )A .4πB .8πC .136π9D .68π38.已知抛物线C :24y x =,O 为坐标原点,A ,B 是抛物线C 上两点,记直线OA ,OB 的斜率分别为1k ,2k ,且1212k k =-,直线AB 与x 轴的交点为P ,直线OA 、OB 与抛物线C 的准线分别交于点M ,N ,则△PMN 的面积的最小值为( )A B C D二、多选题9.已知函数()()1cos 02f x x x ωωω=>的图像关于直线6x π=对称,则ω的取值可以为( ) A .2B .4C .6D .810.在菱形ABCD 中,2AB =,60DAB ∠=,点E 为线段CD 的中点,AC 和BD 交于点O ,则( ) A .0AC BD ⋅= B .2AB AD ⋅= C .14OE BA ⋅=-D .52OE AE ⋅=11.一袋中有3个红球,4个白球,这些球除颜色外,其他完全相同,现从袋中任取3个球,事件A “这3个球都是红球”,事件B “这3个球中至少有1个红球”,事件C “这3个球中至多有1个红球”,则下列判断错误的是( )A .事件A 发生的概率为15B .事件B 发生的概率为310C .事件C 发生的概率为335D .1(|)31P A B =12.对于函数()()32,f x x x cx d c d =+++∈R ,下列说法正确的是( )A .若0d =,则函数()f x 为奇函数B .函数()f x 有极值的充要条件是13c <C .若函数f (x )有两个极值点1x ,2x ,则4412281x x +>D .若2c d ==-,则过点()20,作曲线()y f x =的切线有且仅有3条三、填空题13.已知样本数据1-,1-,2,2,3,若该样本的方差为2s ,极差为t ,则2s t=______. 14.已知圆O :221x y +=与直线l :=1x -,写出一个半径为1,且与圆O 及直线都相切的圆的方程:______.15.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的左顶点为A ,左焦点为F ,过F 作x 轴的垂线在x轴上方交椭圆于点B ,若直线AB 的斜率为32,则该椭圆的离心率为______.16.已知f (x )是偶函数,当0x ≥时,()()2log 1f x x =+,则满足()2f x x >的实数x 的取值范围是______.四、解答题17.已知数列{}n a 是等差数列,1324,,a a a a +成等比数列,56a =. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,求证:()221n n S n +<+.18.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos sin cos c B a A b C =-. (1)判断ABC 的形状; (2)若3ab ,D 在BC 边上,2BD CD =,求cos ADB ∠的值.19.如图,在直三棱柱111ABC A B C 中,D 、E 分别是AB 、1BB 的中点,12AA AC CB ==,AB =.(1)求证:1//BC 平面1A CD ;(2)若1BC =,求四棱锥1C A DBE -的体积; (3)求直线1BC 与平面1ACE 所成角的正弦值.20.新高考模式下,数学试卷不分文理卷,学生想得高分比较困难.为了调动学生学习数学的积极性,提高学生的学习成绩,张老师对自己的教学方法进行改革,经过一学期的教学实验,张老师所教的80名学生,参加一次测试,数学学科成绩都在[]50,100内,按区间分组为[)50,60,[)60,70,[)70,80,[)80,90,[]90,100,绘制成如下频率分布直方图,规定不低于80分(百分制)为优秀.(1)求这80名学生的平均成绩(同一区间的数据用该区间中点值作代表);(2)按优秀与非优秀用分层抽样方法随机抽取10名学生座谈,再在这10名学生中,选3名学生发言,记优秀学生发言的人数为随机变量X ,求X 的分布列和期望.21.已知12,F F 分别为双曲线()222210,0x ya b a b-=>>左、右焦点,(P 在双曲线上,且124PF PF ⋅=. (1)求此双曲线的方程;(2)若双曲线的虚轴端点分别为12,B B (2B 在y 轴正半轴上),点,A B 在双曲线上,且()22B A B B μμ=∈R ,11B A B B ⊥,试求直线AB 的方程.22.已知函数()()211e 12x f x a x a x ax a =---+++,()R a ∈.(1)当1a =时,求f (x )的单调区间;(2)当310,e a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,求证:函数f (x )有3个零点.参考答案:1.B【分析】化简集合A 和B ,即可得出A B ⋂的取值范围. 【详解】解:由题意在{}24xA x =<,{}1B =≤中,{}2A x x =<,{}12B x x =≤≤ ∴{}12A B x x ⋂=≤< 故选:B. 2.D【分析】根据复数的运算法则求出复数43i 55z -+=,则得到答案.【详解】(1i)(2i 1)(2i 1)z z +=-+-(2i)2i 1z -=-,2i 1(2i 1)(2i)43i 43i 2i 5555z --+-+====-+-, 故实部与虚部的和为431555-+=-,故选:D. 3.C【分析】根据二项式定理可求得()523x +展开式通项,由此可确定12,T T ,结合多项式乘法运算进行整理即可确定x 的系数. 【详解】()523x +展开式的通项公式为:()55155C 2323C rr r r r r rr T x x --+=⋅⋅=⋅; 当1r =时,412523C 240T x x =⨯=;当0r =时,51232T ==;x ∴的系数为24023224064176-⨯=-=.故选:C. 4.A【分析】利用二倍角公式化简为正、余弦的齐次分式,分式上下同除2cos α,代入1tan 5α=可得答案.【详解】2222cos 2cos sin sin sin 2sin 2sin cos αααααααα-=--22111tan 825123tan 2tan 255ααα--===---, 故选:A. 5.C【分析】根据圆柱和圆台的体积公式计算可得结果. 【详解】下端圆柱的体积为:224π91944π⋅=6107≈3cm ,上端圆台的体积为:()22116π1414993⨯+⨯+16π4033=⨯1612663≈⨯6752=3cm , 所以该何尊的体积估计为61076752+=128593cm . 因为12850最接近12859,所以估计该何尊可以装酒128503cm . 故选:C 6.D【分析】根据函数()f x 是定义域为R 的奇函数,且()()2f x f x =-得出函数()f x 是周期为4的周期函数,进而求解.【详解】因为函数()f x 是定义域为R 的奇函数,且()()2f x f x =-, 所以(2)()()f x f x f x +=-=-,所以(4)()f x f x +=, 即函数()f x 是周期为4的周期函数,因为函数()f x 是定义域为R 的奇函数,所以(0)0f =, 因为()()2f x f x =-,所以(2)(0)0f f ==, 又因为202245052=⨯+,所以(2022)(2)0f f ==, 故选:D . 7.C【分析】将该四棱锥的外接球放在一个长方体内,画出图形,利用已知条件找出球心,建立相应的关系式,求出外接球的半径,利用球体表面积公式计算即可. 【详解】由题意将该四棱锥放在一个长方体的中, 如图∴所示:取AD 的中点H ,连接PH ,连接,AC BD 交于1O ,由AP PD =则在等腰PAD 中有:PH AD ⊥,又平面PAD ⊥平面ABCD ,且平面PAD ⋂平面ABCD=AD , 则PH ⊥平面ABCD , 又112AH AD ==, 所以在Rt PAH △中,3PH ===,由底面为正方形ABCD ,所以它的外接圆的圆心为对角线的交点1O , 连接1O H ,则1PH O H ⊥,PAD 外接圆的圆心为2O ,且在PH 上,过点1O ,2O 分别作平面ABCD 与平面PAD 的垂线,则两垂线必交于点O ,点O 即为四棱锥P ABCD -外接球的球心, 且1OO ⊥平面ABCD ,又PH ⊥平面ABCD ,即2O H ⊥平面ABCD , 所以1OO ∥PH ,所以四边形12OO HO 为矩形. 如图∴连接2AO ,则22AO PO =,在2Rt AO H 中,22223O H PH PO PH AO AO =-=-=-,所以()2222222213AO AH HO AO =+=+-,解得253AO =,所以254333O H =-=,所以1243OO O H ==, 在图∴中连接OB ,由112O B BD =所以在1Rt OO B 中,OB ==即四棱锥P ABCD -外接球的半径为R OB ==, 所以四棱锥P ABCD -外接球的表面积为: 221364πR 4ππ9S ==⨯=⎝⎭,故选:C. 8.D【分析】设出A 、B 的坐标,由1212k k =-解得12y y 的值,再分别求出点M 、点N 的坐标,求得||MN 的式子,研究AB l 恒过x 轴上的定点可得点P 的坐标,进而用方法1基本不等式或方法2函数思想求得三角形面积的最小值.【详解】设211(,)4y A y ,222(,)4y B y ,则114k y =,224k y =, ∴12121612k k y y ==- ∴1232y y =-, ∴设OA l :14y x y =,令=1x -得:14y y =-,∴14(1,)M y --,同理:24(1,)N y -- ∴12121212||44||||4||8y y y y MN y y y y --=-+==, 设AB l :x my t =+,221044x my t y my t y x=+⎧⇒--=⎨=⎩ 20m t ∆=+>,124y y m +=,124y y t ,又∴1232y y =-,∴432t -=-,解得:8t =, ∴AB l :8x my =+恒过点(8,0),∴AB l 与x 轴交点P 的坐标为(8,0),即:(8,0)P , ∴点P 到准线=1x -的距离为8+1=9. 方法1:1211||1321||||888y y MN y y -==+≥⨯=1||y =.∴19||9||22PMN S MN MN =⨯=≥△, ∴∴PMN的面积的最小值为2. 方法2:12||||8y y MN -==∴20m ≥∴||MN ≥m =0时取得最小值.∴19||9||22PMN S MN MN =⨯=≥△, ∴∴PMN故选:D. 9.AD【分析】首先将函数()f x 化成一个三角函数,然后根据对称轴公式求得ω的表达式,对整数k 赋值求得结果.【详解】()()1cos sin 26f x x x x ωωωπ=+=+,因为函数()f x 的图象关于直线6x π=对称,所以662k ωπππ+=+π,k ∈Z ,解得26k ω=+,因为0ω>,所以当0k =时,2ω=;所以当1k =时,8ω=. 故选:AD. 10.ABD【分析】以O 为坐标原点可建立平面直角坐标系,利用平面向量数量积的坐标运算依次验证各个选项即可.【详解】四边形ABCD 为菱形,AC BD ∴⊥,则以O 为坐标原点,,OC OD 正方向为,x y 轴,可建立如图所示平面直角坐标系,2AB AD ==,60DAB ∠=,2BD ∴=,OA OC ===()0,0O ∴,()A ,()0,1B -,()0,1D ,12E ⎫⎪⎪⎝⎭,对于A ,ACBD ,0AC BD ∴⋅=,A 正确;对于B ,()3,1AB =-,()3,1AD =,312AB AD ∴⋅=-=,B 正确;对于C ,3122OE ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,()BA =-,31122OE BA ∴⋅=-+=-,C 错误; 对于D ,3122OE ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,3122AE ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,915442OE AE ∴⋅=+=,D 正确. 故选:ABD. 11.ABC【分析】根据题意求出基本事件总数、满足条件的基本事件数,利用古典概型概率公式及条件概率公式求解即可.【详解】由题意7个球中任取3个球的基本事件总数为:37C 35=这3个球都是红球的基本事件数为:33C 1=,所以事件A 发生的概率为:1()35P A =,故A 错误, 这3个球中至少有1个红球的基本事件数为:1221334343C C C C +C 1812131⋅+⋅=++=,所以事件B 发生的概率为:31()35P B =,故B 错误, 这3个球中至多有1个红球的基本事件数为:123344C C C 18422⋅+=+=,事件C 发生的概率为22()35P C =,故C 错误, 因为1()()35P AB P A ==, 所以由条件概率公式得:1()135(|)31()3135P AB P A B P B ===, 故D 正确, 故选:ABC. 12.BCD【分析】对于A :利用奇偶性的定义直接判断;对于B :利用极值的计算方法直接求解;对于C :先求出13c <,表示出244122161692781c x x c +=-+,即可求出;对于D :设切点()00,x y ,由导数的几何意义得到3200025460x x x --+=.设()322546g x x x x =--+,利用导数判断出函数()g x 有三个零点,即可求解.【详解】对于A :当0d =时,()32f x x x cx =++定义域为R .因为()()()()()3232f x x x c x x x cx f x -=-+-+-=-+-≠-, 所以函数()f x 不是奇函数.故A 错误;对于B :函数()f x 有极值⇔ ()f x 在R 上不单调.由()32f x x x cx d =+++求导得:()232f x x x c =++'.()f x 在R 上不单调⇔()f x '在R 上有正有负⇔4430c ∆=-⨯>⇔13c <.故B 正确.对于C :若函数f (x )有两个极值点1x ,2x ,必满足0∆>,即13c <.此时1x ,2x 为2320x x c ++=的两根,所以1212233x x c x x ⎧+=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. 所以()22212121242293c x x x x x x +=+-=-.所以()()222244222212121242216162293992781cc c x x x xx x c +=+-=--=-+ 对称轴164272329c -=-=⨯,所以当13c <时,()224412216162116116292781932738181c x x c +=-+>⨯-⨯+=. 即4412281x x +>.故C 正确;对于D :若2c d ==-时,()3222f x x x x =+--.所以()2322f x x x '=+-.设切点()00,x y ,则有:()3200002000002203222y x x x y f x x x x ⎧=+--⎪-⎨=+-=⎪-⎩', 消去0y ,整理得:3200025460x x x --+=不妨设()322546g x x x x =--+,则()26104g x x x '=--.令()0g x '>,解得:2x >或13x <-;令()0g x '<,解得: 123x -<<.所以()g x 在1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,()2,+∞上单调递增,在1,23⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减.所以()()()()()32111119254660333327g x g =-=-----+=>极大值, ()()322225242660g x g ==⨯-⨯-⨯+=-<极小值.所以作出的图像如图所示:因为函数()g x 有三个零点,所以方程3200025460x x x --+=有三个根,所以过点()20,作曲线()y f x =的切线有且仅有3条.故D 正确. 故选:BCD. 13.710##0.7 【分析】根据极差的定义可得()314t =--=,先求出平均数,再从方差,从而可求2s t.【详解】极差()314t =--=,平均数为()()1122315-+-+++=,故方差()()()()()222222114111*********s ⎡⎤=--+--+-+-+-=⎣⎦. 所以21475410s t ==.故答案为:710. 14.()2221x y +-=(答案不唯一)【分析】根据圆的圆心和半径,结合直线和圆的位置关系及两个圆的位置关系计算即可. 【详解】设圆心C 为()00,x y ,由已知圆C 与直线l :=1x -相切, 圆C 与圆O :221x y +=相切,可得0112x ⎧--=,即得0002x y =⎧⎨=⎩或0002x y =⎧⎨=-⎩或0020x y =-⎧⎨=⎩, 且已知半径为1,所以圆的方程可以为: ()2221x y +-=或()2221x y ++=或2221x y故答案为: ()2221x y +-=(答案不唯一) 15.12##0.5【分析】由题意设(),0A a -,2,b B c a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,再由232AB b a k c a -==-+结合222a b c =+,即可得出答案.【详解】由题意可得,(),0A a -,(),0F c -,令椭圆()222210x y a b a b +=>>中x c =-,解得:2b y a=±,所以2,b B c a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,而2032AB b a k c a -==-+,则2232a c a c a c a a -+==-+, 解得:12e =. 故答案为:12. 16.()(),01,-∞⋃+∞【分析】利用奇偶性和函数的单调性解不等式.【详解】当0x ≥时,()()2log 1f x x +,函数在[)0,∞+上单调递增,∴()(0)0f x f ≥=,又()f x 是偶函数,所以()f x 的值域为[)0,∞+.当0x ≥时,()()2log 1f x x +,不等式()2f x x >()22log 1x x +>,即()22log 10x x+->,设()22()log 1g x x x =+-,由函数y =()2log 1y x =+,2y x=-在()0,∞+上都是增函数, 得()g x 在()0,∞+上是增函数,由(1)0g =,则()0(1)g x g >=解得1x >; 当0x <时,由函数值域可知()0f x >,此时20x<,所以()2f x x >恒成立;综上可知,满足()2f x x>的实数x 的取值范围是()(),01,-∞⋃+∞.故答案为:()(),01,-∞⋃+∞ 17.(1)1n a n =+ (2)证明见解析【分析】(1)根据等比数列定义和等差数列通项公式可构造方程组求得1,a d ,进而确定n a ; (2)利用裂项相消法可求得n S ,整理即可证得结论. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,1324,,a a a a +成等比数列,()23124a a a a ∴=+,即()()2111224a d a a d +=+,又5146a a d =+=,则由()()2111122446a d a a d a d ⎧+=+⎪⎨+=⎪⎩得:121a d =⎧⎨=⎩或163a d =-⎧⎨=⎩, 当16a =-,3d =时,30a =,不满足1324,,a a a a +成等比数列,舍去; 12a ∴=,1d =,()211n a n n ∴=+-=+.(2)由(1)得:()()111111212n n a a n n n n +==-++++, 1111111111233445112n S n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-+-+-+⋅⋅⋅+-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()112222n n n =-=++, ()221n n S n n ∴+=<+.18.(1)直角三角形 (2)0【分析】(1)根据正弦定理的边角互化,即可得到结果;(2)由(1)中结论即可得到cos B ∠,从而得到AD 的值,然后在ABD △中结合余弦定理即可得到结果.【详解】(1)因为cos sin cos c B a A b C =-,由正弦定理可得, 2sin cos sin cos sin C B B C A +=即()2sin sin B C A +=所以()2sin sin ,0,πsin 1A A A A =∈⇒=且()0,πA ∈,所以π2A =即ABC 是直角三角形.(2)在直角ABC 中,有22223b c a b +==,即222c b =,所以c =, 又因为2BD CD =,所以23BD BC ==且cos c B a === 在ABD △中,由余弦定理可得,22222242cos 2b b AD AB BD AD B AB BD +-+-∠===⋅解得AD =, 在ABD △中由余弦定理可得,222222242cos 02b b b AD BD AB ADB AD BD +-+-∠===⋅19.(1)证明见解析 (2)23【分析】(1)连接1AC 交1A C 于点F ,连接EF ,则F 为1AC 的中点,利用中位线的性质可得出1DF //BC ,再利用线面平行的判定定理可证得结论成立;(2)过点C 在平面ABC 内作CM AB ⊥,垂足为点M ,证明出CM ⊥平面11AA B B ,计算出CM 的长以及四边形1A DBE 的面积,利用锥体的体积公式可求得四棱锥1C A DBE -的体积; (3)设1BC =,以点C 为坐标原点,CA 、CB 、1CC 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得直线1BC 与平面1A CE 所成角的正弦值. 【详解】(1)证明:连接1AC 交1A C 于点F ,连接EF ,则F 为1AC 的中点, 因为D 、F 分别为AB 、1AC 的中点,则1DF //BC ,因为DF ⊂平面1A CD ,1BC ⊄平面1A CD ,1//BC ∴平面1A CD . (2)解:因为1BC =,则122AA AC CB ===,AB == 222AC BC AB ∴+=,即AC BC ⊥,过点C 在平面ABC 内作CM AB ⊥,垂足为点M , 因为1AA ⊥平面ABC ,CM ⊂平面ABC ,1CM AA ∴⊥,又因为CM AB ⊥,1AB AA A ⋂=,AB 、1AA ⊂平面11AA B B ,CM ∴⊥平面11AA B B ,由等面积法可得AC BC CM AB ⋅==因为1AA ⊥平面ABC ,AB ⊂平面ABC ,1AA AB ∴⊥,又因为11//AA BB 且11AA BB =,故四边形11AA B B 为矩形,所以,1111111212AA D A B E AA B B A DBE S S S S ⎫=--==⎪⎪⎝⎭△△矩形四边形11112333C A DBE A DBE V S CM -∴=⋅==四边形.(3)解:不妨设1BC =,因为AC BC ⊥,1CC ⊥平面ABC ,以点C 为坐标原点,CA 、CB 、1CC 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系,则()0,1,0B 、()0,0,0C 、()10,0,2C 、()12,0,2A 、()0,1,1E , 设平面1A CE 的法向量为(),,n x y z =,()12,0,2CA =,()0,1,1CE =, 则1220n CA x z n CE y z ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩,取1x =,可得()1,1,1n =-, 因为()10,1,2BC =-,则111cos ,BC n BC n BC n⋅<>==-=⋅因此,直线1BC 与平面1A CE20.(1)73.5(2)分布列见解析;期望()910E X =【分析】(1)根据频率分布直方图估计平均数的方法直接计算即可;(2)根据频率分布直方图可确定优秀与非优秀学生对应的频率,根据分层抽样原则可确定10名学生中优秀学员的人数,由此可得X 所有可能的取值,根据超几何分布概率公式可求得X 每个取值对应的概率,由此可得分布列;由数学期望计算公式可求得期望. 【详解】(1)80名学生的平均成绩为()550.01650.03750.03850.025950.00510⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=73.5.(2)根据频率分布直方图知:优秀学员对应的频率为()0.0250.005100.3+⨯=,则非优秀学员对应的频率为10.30.7-=,∴抽取的10名学生中,有优秀学生100.33⨯=人,非优秀学生100.77⨯=人;则X 所有可能的取值为0,1,2,3,()37310C 3570C 12024P X ====;()1237310C C 63211C 12040P X ====;()2137310C C 2172C 12040P X ====;()33310C 13C 120P X ===;X ∴的分布列为:∴数学期望()721719012324404012010E X =⨯+⨯+⨯+⨯=. 21.(1)22145x y -=(2)y x =+y =【分析】(1)根据平面向量数量积坐标运算和点在双曲线上,可构造方程组求得22,a b 的值,由此可得双曲线方程;(2)由2,,A B B 三点共线可设:AB y kx =+用向量垂直的坐标表示,代入韦达定理结论可解方程求得k 的值,由此可得直线AB 方程. 【详解】(1)设()1,0F c -,()()2,00F c c >,则(1PF c =--,(2PF c =-,212854PF PF c ∴⋅=-+=,解得:3c =,229a b ∴+=;又P 在双曲线上,则22851a b-=,24a ∴=,25b =, ∴双曲线的方程为:22145x y -=.(2)由(1)得:(10,B,(2B ,()22B A B B μμ=∈R ,2,,A B B ∴三点共线,直线AB斜率显然存在,可设:AB y kx =+()11,A x y ,()22,B x y ,由22145y kx x y ⎧=⎪⎨-=⎪⎩得:()2254400k x ---=,()22540Δ801040k k ⎧-≠⎪∴⎨=->⎪⎩,即252k <且254k ≠,12x x ∴+=1224054x x k =--, 11B A B B ⊥,110B A B B ∴⋅=,又(111,B A x y =,(122,B B x y =,()1112121212125B A B B x x y y x x y y y y ∴⋅=+=+++(()1212125x x kx kx k x x =++++()()()222121222401801202005454k k kx xx x k k+=++++=-++=--,解得:k =252k <且254k ≠,∴直线AB方程为:y x =y = 【点睛】关键点点睛:本题考查直线与椭圆的综合应用问题,解题关键是能够利用平面向量垂直关系的坐标表示来构造等量关系,结合韦达定理的结论得到关于所求变量的方程的形式,从而解方程求得变量的值.22.(1)函数()f x 的单调递增区间为(,0)-∞和(1,)+∞,单调递减区间为(0,1). (2)证明过程见详解【分析】(1) 因为1a =,所以函数()()212e 22x f x x x x =--++,对函数求导,利用导函数的正负来判断函数的单调性即可求解;(2)对函数进行求导,求出导函数的零点,根据条件可得:函数()f x 在(,)a -∞和(ln ,)a -+∞上单调递增,在(,ln )a a -上单调递减,然后利用零点存在性定理即可证明.【详解】(1)因为1a =,所以函数()()212e 22x f x x x x =--++,所以()e (2)e 1(1)(e 1)x x x f x x x x '=+--+=--,当1x >或0x <时,()0f x '>,此时函数()f x 单调递增; 当01x <<时,()0f x '<,此时函数()f x 单调递减; 综上:函数()f x 的单调递增区间为(,0)-∞和(1,)+∞, 单调递减区间为(0,1).(2)因为函数()()211e 12x f x a x a x ax a =---+++,所以()e (1)e ()e ()()(e 1)x x x x f x a a x a x a a x a x a x a a '=+---+=---=--,令()0f x '=可得:x a =或ln x a =-,因为310,e a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以ln 3a ->,当x a <或ln x a >-时,()0f x '>,此时函数()f x 单调递增; 当ln a x a <<-时,()0f x '<,此时函数()f x 单调递减;所以函数()f x 在(,)a -∞和(ln ,)a -+∞上单调递增,在(,ln )a a -上单调递减,故当x a =时,函数取极大值()()22e 10102aaf a a a f a =-+++>=->,因为当2x =-时,221(2)(3)10ef a a a -=-+--<;所以0(2,)x a ∃∈-,使得0()0f x =; 当ln x a =-时,函数取极小值,ln 2211(ln )(ln 1)e (ln )ln 1ln ln (ln )22a f a a a a a a a a a a a a --=-----++=---1ln (1ln )02a a a =-++<,(因为ln 3a ->,所以13ln 22a <-,因为3110e 2a <<<,所以312a +<,也即11ln 02a a ++<)所以0(,ln )x a a '∃∈-,使得0()0f x '=;又当x →+∞时,()f x →+∞,所以0(ln ,)x a ''∃∈-+∞,使得0()0f x ''=;故当310,e a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,函数()f x 有3个零点.【点睛】函数零点的求解与判断方法:答案第17页,共17页 (1)直接求零点:令()0f x =,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[,]a b 上是连续不断的曲线,且()()0f a f b <,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用导数求出函数的极值点,再利用零点存在性定理进行判断零点的个数.。
高三数学双曲线试题答案及解析

高三数学双曲线试题答案及解析1.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=x,它的一个焦点与抛物线y2=16x的焦点相同,则双曲线的方程为________.【答案】-=1【解析】由条件知双曲线的焦点为(4,0),所以,解得a=2,b=2,故双曲线方程为-=1.2.若双曲线-=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,线段F1F2被抛物线y2=2bx的焦点分成7∶5的两段,则此双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】C【解析】y2=2bx的焦点为(,0),线段F1F2被点(,0)分成7∶5的两段,得=,可得双曲线的离心率为,故选C.3.已知抛物线y2=4x的准线与双曲线-y2=1交于A、B两点,点F是抛物线的焦点,若△FAB为直角三角形,则该双曲线的离心率为()A. B. C.2 D.【答案】D【解析】抛物线y2=4x的焦点为(1,0),准线方程为x=-1,设直线x=-1与x轴的交点为C,则|FC|=2.因为△FAB为直角三角形,所以根据对称性可知,|AC|=|FC|=2,则A点的坐标为(-1,2),代入双曲线方程得-4=1,所以a2=,c2=+1=,e2==6,所以离心率e =,选D.4.已知双曲线="1" 的两个焦点为、,P是双曲线上的一点,且满足,(1)求的值;(2)抛物线的焦点F与该双曲线的右顶点重合,斜率为1的直线经过点F与该抛物线交于A、B两点,求弦长|AB|.【答案】(1) (2)16【解析】(1)根据题意,又,,,又|P F|•|PF|="|" F F|=, |P F|<4,得在区间(0,4)上有解,所以因此,又,所以(2)双曲线方程为=1,右顶点坐标为(2,0),即所以抛物线方程为直线方程为由(1)(2)两式联立,解得和所以弦长|AB|==165.(2013•天津)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的两条渐近线与抛物线y2=2px(p>0)的准线分别交于O、A、B三点,O为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB的面积为,则p=()A.1 B. C.2 D.3【答案】C【解析】∵双曲线,∴双曲线的渐近线方程是y=±x又抛物线y2=2px(p>0)的准线方程是x=﹣,故A,B两点的纵坐标分别是y=±,双曲线的离心率为2,所以,则,A,B两点的纵坐标分别是y=±=,又,△AOB的面积为,x轴是角AOB的角平分线∴,得p=2.故选C.6.若双曲线的离心率为,则m=A.B.3C.D.2【答案】B【解析】因为,所以。
高中试卷-专题12 双曲线(含答案)

专题12 双曲线一、单选题1.(2019·浙江省高三期中)双曲线的焦点坐标为( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】由可得,焦点在轴上,所以,因此所以焦点坐标为;故选B2.(2020·安徽省高三三模(文))已知双曲线的离心率为2,则实数的值为( )A .4B .8C .12D .16【答案】C 【解析】因为双曲线的离心率为2,解得.故选:C.3.(2019·重庆巴蜀中学高二期中(理))下列双曲线中,渐近线方程为的是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】C. ,渐近线为:;D. ,渐近线为:;故选:.222=2x y -(1,0)±((0,1)±(0,2222x y -=22a 2,1b ==x 222a 3c b =+=c =()2214x y m-=m 2214x y m -=2=12m =32y x =±22132x y -=22132y x -=22194x y -=22194y x -=22194x y -=23y x =±22194y x -=32y x =±D4.(2020·安徽省高三三模(理))已知双曲线离心率为3,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】因为,所以,由双曲线的几何性质可得渐近线方程为:,故选:C5.(2019·安徽省高二期末(理))已知双曲线的焦距为线方程为,则焦点到渐近线的距离为( )A .1BC .2D.【答案】A 【解析】由题知:,.到直线的距离.故选:A6.(2020·四川省成都外国语学校高二开学考试(理))已知双曲线的左,右焦点分别为,,过的直线分别与两条渐近线交于、两点,若,,则()A.B .C .1D .【答案】C()2222:10,0x y C a b a b-=>>y x =±y =y =±y x =3c e a ===b a =y =±2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>12y x =±2c =c =F 2F 20x y -=1d 22:13y C x -=1F 2F 1F l A B 120F B F B ×=uuu r uuur 1F A AB l =uuu r uuu rl =321234【解析】由,可知,则,因为双曲线的渐近线为,所以,,故为正三角形,且,所以为的中位线,为线段的中点,即,故.故选:C.7.(2020·天津高三一模)已知双曲线,则双曲线的离心率为( )A .BCD【答案】A 【解析】将双曲线的标准方程表示为,,因此,该双曲线的离心率为.故选:A.120F B F B ×=uuu r uuur 12F B F B ^2BO OF c ==22:13y C x -=y =2120AOF °Ð=260BOF °Ð=2BOF V 2//AO BF AO 12BF F △A 1F B 1F A AB =uuu r uuu r1l =()22104x y m m-=>0y ±=2()222210,0x y a b a b-=>>0y ±=2e ==8.(2020·江西省靖安中学高二月考(理))已知双曲线中心为原点,焦点在轴上,过点,且渐近线方程为,则该双曲线的方程为( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】渐近线方程为,设双曲线方程为,将的坐标代入方程得,,求得则该双曲线的方程为.故选:C.9.(2019·天津高三三模(文))双曲线的离心率为2,焦点到渐近线的距离为的焦距等于( ).A .2B .C .4D .=【答案】C【解析】设双曲线的焦距为2c ,双曲线的渐进线方程为,由条件可知,,又,解得,故答案选C .10.(2020·安徽省高三月考(文))已知双曲线,则它的一条渐近线被圆截得的线段长为( )A .B .CD .【答案】Dx 2)2y x ±=2212y x -=2242x y -=2214y x -=2221x y -=Q 20x y ±=224x y l -=0l ¹2)P 222l -=4l =2214y x -=2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>C 22221(0,0)x y a b a b -=>>2260x y x +-=323【解析】由题意可得e ,即c a ,即有b a ,设双曲线的一条渐近线方程为yx ,即为y =x ,圆的圆心为(3,0),半径r =3,即有圆心到渐近线的距离为d ,可得截得的弦长为.故选:D.二、多选题11.(2020·山东省胶州市第一中学高三一模)已知双曲线C :的左、右焦点分别为,,则能使双曲线C 的方程为的是( )A .离心率为B .双曲线过点C .渐近线方程为D .实轴长为4【答案】ABC 【解析】由题意,可得:焦点在轴上,且;A 选项,若离心率为,则,所以,此时双曲线的方程为:,故A 正确;B 选项,若双曲线过点,则,解得:;此时双曲线的方程为:,故B 正确;C 选项,若双曲线的渐近线方程为,可设双曲线的方程为:,ca=====ba=2260x y x +-=====22221(0,0)x y a b a b -=>>1(5,0)F -2(5,0)F 221169x y -=5495,4æöç÷èø340±=x y x 5c =544a =2229b c a =-=221169x y -=95,4æöç÷èø22222812516125a b a b c ìïï-=íï+==ïî22169a b ì=í=î221169x y -=340±=x y 22(0)169x y m m -=>所以,解得:,所以此时双曲线的方程为:,故C 正确;D 选项,若实轴长为4,则,所以,此时双曲线的方程为:,故D 错误;故选:ABC.12.(2020·湖南省衡阳市一中高二期末)已知双曲线,右顶点为,以为圆心,为半径作圆,圆与双曲线的一条渐近线交于,两点,若 ,则有( )A .渐近线方程为B .C .D .渐近线方程为【答案】AC 【解析】双曲线C:1(a >0,b >0)的右顶点为A (a ,0),以A 为圆心,b 为半径做圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M、N 两点.若∠MAN=60°,可得A 到渐近线bx +ay =0的距离为:b cos30°,,即e.且,故渐近线方程为渐近线方程为故选:AC .13.(2020·高密市第一中学高三月考)已知点是双曲线:的右支上一点,,为双曲线的左、右焦点,的面积为20,则下列说法正确的是( )A .点的横坐标为B .的周长为216925c m m =+=1m =221169x y -=2a =22221b c a =-=224121x y -=2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>A A b A A C M N 60MAN Ð=°y x =e =e =y =2222x y a b-===a c ==b a ==y x =P E 221169x y -=1F 2F E 12PF F D P 20312PF F D 803C .小于D .的内切圆半径为【答案】ABC 【解析】设的内心为,连接,双曲线:中的,,,不妨设,,,由的面积为20,可得,即,由,可得,故A 符合题意;由,且,,可得,,则,则,故C 符合题意;由,则的周长为,故B 符合题意;12F PF Ð3p12PF F D 3412F PF D I 22IP IF IF 、、E 221169x y -=4a =3b =5c =()P m n ,0m >0n >12PF F D 1215202F F n cn n ===4n =2161169m -=203m =2043P æöç÷èø,()150F -,()250F ,11235PF k =2125PF k =(121212360535tan 012123191535F PF -==δ+´123F PF p<Ð12371350333PF PF +=+=+=12PF F D 50801033+=设的内切圆半径为,可得,可得,解得,故D 不符合题意.故选:ABC .三、填空题14.(2018·民勤县第一中学高二期末(文))双曲线的渐近线方程为 【答案】【解析】由双曲线方程可知渐近线方程为15.(2020·天水市第一中学高二月考(文))以双曲线的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为_____.【答案】【解析】由双曲线的相关性质可知,双曲线的焦点为,顶点为,所以椭圆的顶点为,焦点为,因为,所以椭圆的方程为,故答案为。
高考数学专题《双曲线》习题含答案解析

专题9.4 双曲线1.(2021·江苏高考真题)已知双曲线()222210,0x ya ba b-=>>的一条渐近线与直线230x y-+=平行,则该双曲线的离心率是()A B C.2D【答案】D【分析】写出渐近线,再利用斜率相等,进而得到离心率【详解】双曲线的渐近线为by xa=±,易知by xa=与直线230x y-+=平行,所以=2bea⇒=故选:D.2.(2021·北京高考真题)若双曲线2222:1x yCa b-=离心率为2,过点,则该双曲线的程为()A.2221x y-=B.2213yx-=C.22531x y-=D.22126x y-=【答案】B【分析】分析可得b,再将点代入双曲线的方程,求出a的值,即可得出双曲线的标准方程.【详解】2cea==,则2c a=,b=,则双曲线的方程为222213x ya a-=,将点的坐标代入双曲线的方程可得22223113a a a-==,解得1a=,故b=因此,双曲线的方程为2213yx-=.故选:B3.(2021·山东高考真题)已知1F是双曲线22221x ya b-=(0a>,0b>)的左焦点,点P在双曲线上,直线1PF与x轴垂直,且1PF a=,那么双曲线的离心率是()练基础AB C .2 D .3【答案】A 【分析】易得1F 的坐标为(),0c -,设P 点坐标为()0,c y -,求得20b y a =,由1PF a =可得a b =,然后由a ,b ,c 的关系求得222c a =,最后求得离心率即可. 【详解】1F 的坐标为(),0c -,设P 点坐标为()0,c y -,易得()22221c y a b--=,解得20b y a =, 因为直线1PF 与x 轴垂直,且1PF a =, 所以可得2b a a=,则22a b =,即a b =,所以22222c a b a =+=,离心率为e = 故选:A .4.(2021·天津高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点与抛物线22(0)y px p =>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|CD AB .则双曲线的离心率为( )A B C .2 D .3【答案】A 【分析】设公共焦点为(),0c ,进而可得准线为x c =-,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得2212a c =,再由双曲线离心率公式即可得解. 【详解】设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与抛物线22(0)y px p =>的公共焦点为(),0c ,则抛物线22(0)y px p =>的准线为x c =-,令x c =-,则22221c ya b-=,解得2b y a =±,所以22b AB a =, 又因为双曲线的渐近线方程为b y x a =±,所以2bcCD a=,所以2bc a c ,所以222212a cbc =-=,所以双曲线的离心率ce a== 故选:A.5.(2019·北京高考真题(文))已知双曲线2221x y a-=(a >0) 则a =( )A B .4C .2D .12【答案】D 【解析】∵双曲线的离心率ce a==,c =,=,解得12a = , 故选D.6.(全国高考真题(文))双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,焦点到渐近线的C 的焦距等于( ).A.2B.C.4D.【答案】C 【解析】设双曲线的焦距为2c ,双曲线的渐进线方程为,由条件可知,,又,解得,故答案选C .7.(2017·天津高考真题(文))已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F ,点A 在双曲线的渐近线上,OAF △是边长为2的等边三角形(O 为原点),则双曲线的方程为( ) A.221412x y -=B.221124x y -=C.2213x y -=D.2213y x -=【答案】D 【解析】由题意结合双曲线的渐近线方程可得:2222tan 603c c a bba⎧⎪=⎪=+⎨⎪⎪==⎩,解得:221,3a b ==, 双曲线方程为:2213y x -=.本题选择D 选项.8.(2021·全国高考真题(理))已知双曲线22:1(0)x C y m m -=>0my +=,则C 的焦距为_________. 【答案】4 【分析】将渐近线方程化成斜截式,得出,a b 的关系,再结合双曲线中22,a b 对应关系,联立求解m ,再由关系式求得c ,即可求解.【详解】0my +=化简得y =,即b a ,同时平方得2223b a m =,又双曲线中22,1a m b ==,故231m m=,解得3,0m m ==(舍去),2223142c a b c =+=+=⇒=,故焦距24c =. 故答案为:4.9.(2019·江苏高考真题)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线2221(0)y x b b-=>经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是_____. 【答案】y =.【解析】由已知得222431b-=,解得b =b =因为0b >,所以b =因为1a =,所以双曲线的渐近线方程为y =.10.(2020·全国高考真题(文))设双曲线C :22221x y a b -= (a >0,b >0)的一条渐近线为y =x ,则C 的离心率为_________.【解析】由双曲线方程22221x y a b-=可得其焦点在x 轴上,因为其一条渐近线为y =,所以b a =c e a ===1.(2018·全国高考真题(理))设1F ,2F 是双曲线2222:1x y C a b-=()的左、右焦点,O 是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若16PF OP =,则C 的离心率为( ) A B C .2D【答案】B 【解析】由题可知22,PF b OF c ==PO a ∴=在2Rt PO F 中,222cos P O PF bF OF c∠==在12PF F △中,22221212212cos P O 2PF F F PF b F PF F F c+-∠==)222224322b c bc a b cc+-∴=⇒=⋅ e ∴=故选B.2.(2020·云南文山·高三其他(理))已知双曲线2221(0)x y a a-=>上关于原点对称的两个点P ,Q ,右顶点为A ,线段AP 的中点为E ,直线QE 交x 轴于(1,0)M ,则双曲线的离心率为( )练提升A B .3CD .3【答案】D 【解析】由已知得M 为APQ 的重心,∴3||3a OM ==,又1b =,∴c ==,即c e a ==. 故选:D.3.(2020·广东天河·华南师大附中高三月考(文))已知平行于x 轴的直线l 与双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的两条渐近线分别交于P 、Q 两点,O 为坐标原点,若OPQ △为等边三角形,则双曲线C 的离心率为( )A .2BCD 【答案】A 【解析】因为OPQ △为等边三角形, 所以渐近线的倾斜角为3π,所以22,3,bb b a a=∴=∴= 所以2222223,4,4,2c a a c a e e -=∴=∴=∴=. 故选:A4.(2021·广东广州市·高三月考)已知1F ,2F 分别是双曲线C :2213x y -=的左、右焦点,点P 是其一条渐近线上一点,且以线段12F F 为直径的圆经过点P ,则点P 的横坐标为( )A .±1B .C .D .2±【答案】C 【分析】由题意可设00(,)P x ,根据圆的性质有120F P F P ⋅=,利用向量垂直的坐标表示,列方程求0x 即可. 【详解】由题设,渐近线为y =,可令00(,)P x x ,而1(2,0)F -,2(2,0)F ,∴100(2,)F P x x =+,200(2,)F P x =-,又220120403x F P F P x ⋅=-+=,∴0x = 故选:C5.(2020·广西南宁三中其他(理))圆22:10160+-+=C x y y 上有且仅有两点到双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的一条渐近线的距离为1,则该双曲线离心率的取值范围是( )A .B .55(,)32C .55(,)42D .1)【答案】C 【解析】双曲线22221x y a b-=的一条渐近线为0bx ay -=,圆22:10160C x y y +-+=,圆心()0,5,半径3因为圆C 上有且仅有两点到0bx ay -=的距离为1, 所以圆心()0,5到0bx ay -=的距离d 的范围为24d << 即24<<,而222+=a b c 所以524a c <<,即5542e << 故选C 项.6.【多选题】(2021·湖南高三)已知双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >)的左,右焦点为1F ,2F ,右顶点为A ,则下列结论中,正确的有( )A .若a b =,则CB .若以1F 为圆心,b 为半径作圆1F ,则圆1F 与C 的渐近线相切C .若P 为C 上不与顶点重合的一点,则12PF F △的内切圆圆心的横坐标x a =D .若M 为直线2a x c =(c 上纵坐标不为0的一点,则当M 的纵坐标为时,2MAF 外接圆的面积最小 【答案】ABD 【分析】由a b =,得到222a c =,利用离心率的定义,可判定A 正确;由双曲线的几何性质和点到直线的距离公式,可判定B 正确;由双曲线的定义和内心的性质,可判定C 不正确; 由正弦定理得到2MAF 外接圆的半径为222sin AF R AMF =∠,得出2sin AMF ∠最大时,R 最小,只需2tan AMF ∠最大,设2,a M t c ⎛⎫⎪⎝⎭,得到22tan tan()AMF NMF NMA ∠=∠-∠,结合基本不等式,可判定D 正确. 【详解】对于A 中,因为a b =,所以222a c =,故C 的离心率ce a==A 正确; 对于B 中,因为()1,0F c -到渐近线0bx ay -=的距离为d b ==,所以B 正确;对于C 中,设内切圆与12PF F △的边1221,,F F F P F P 分别切于点1,,A B C ,设切点1A (,0)x , 当点P 在双曲线的右支上时,可得121212PF PF PC CF PB BF CF BF -=+--=-1112A F A F =-()()22c x c x x a =+--==,解得x a =,当点P 在双曲线的左支上时,可得x a =-,所以12PF F △的内切圆圆心的横坐标x a =±,所以C 不正确; 对于D 中,由正弦定理,可知2MAF 外接圆的半径为222sin AF R AMF =∠,所以当2sin AMF ∠最大时,R 最小,因为2a a c<,所以2AMF ∠为锐角,故2sin AMF ∠最大,只需2tan AMF ∠最大.由对称性,不妨设2,a M t c ⎛⎫ ⎪⎝⎭(0t >),设直线2a x c =与x 轴的交点为N ,在直角2NMF △中,可得222=tan a c NF c NM t NMF -∠=, 在直角NMA △中,可得2=tan a a NA c NM tMA N -∠=, 又由22222222tan tan tan tan()1tan tan 1NMF NMA AMF NMF NMA NMF NMAa a c a c ct t a a c a c c t t--∠-∠∠=∠-∠==+∠∠--⨯+-⋅22()c a ab c a t c t-=≤-+当且仅当()22ab c a t c t -=,即t =2tan AMF ∠取最大值,由双曲线的对称性可知,当t =2tan AMF ∠也取得最大值,所以D 正确.故选:ABD .7.【多选题】(2021·重庆巴蜀中学高三月考)已知点Q 是圆M :()2224x y ++=上一动点,点()2,0N ,若线段NQ 的垂直平分线交直线MQ 于点P ,则下列结论正确的是( ) A .点P 的轨迹是椭圆 B .点P 的轨迹是双曲线C .当点P 满足PM PN ⊥时,PMN 的面积3PMN S =△D .当点P 满足PM MN ⊥时,PMN 的面积6PMNS =【答案】BCD 【分析】根据PM PN -的结果先判断出点P 的轨迹是双曲线,由此判断AB 选项;然后根据双曲线的定义以及垂直对应的勾股定理分别求解出PM PN ⋅的值,即可求解出PMN S △,据此可判断CD 选项. 【详解】依题意,2MQ =,4MN =,因线段NQ 的垂直平分线交直线MQ 于点P ,于是得PQ PN =, 当点P 在线段MQ 的延长线上时,2PM PN PM PQ MQ -=-==,当点P 在线段QM 的延长线上时,2PN PM PQ PM MQ -=-==,从而得24PM PN MN -=<=,由双曲线的定义知,点M 的轨迹是双曲线,故A 错,B 对;选项C ,点P 的轨迹方程为2213y x -=,当PM PN ⊥时,2222616PM PN PM PN PM PN MN ⎧-=⎪⇒⋅=⎨+==⎪⎩, 所以132PMN S PM PN ==△,故C 对; 选项D ,当PM MN ⊥时,2222316PM PN PM PN PM MN ⎧-=-⎪⇒=⎨-==⎪⎩, 所以162PMN S PM MN ==△,故D 对, 故选:BCD.8.(2021·全国高二课时练习)双曲线()22122:10,0x y C a b a b -=>>的焦距为4,且其渐近线与圆()222:21C x y -+=相切,则双曲线1C 的标准方程为______.【答案】2213x y -=【分析】根据焦距,可求得c 值,根据渐近线与圆2C 相切,可得圆心到直线的距离等于半径1,根据a ,b ,c 的关系,即可求得a ,b 值,即可得答案. 【详解】因为双曲线()22122:10,0x y C a b a b -=>>的焦距为4,所以2c =.由双曲线1C 的两条渐近线b y x a=±与圆()222:21C x y -+=相切,可得1=又224a b +=,所以1b =,a =所以双曲线1C 的标准方程为2213x y -=.故答案为:2213x y -=9.(2021·全国高二单元测试)已知双曲线2213y x -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为e ,若双曲线上一点P 使2160PF F ∠=︒,则221F P F F ⋅的值为______.【答案】3 【分析】在12PF F △中,设2PF x =,则12PF x =+或12PF x =-.分别运用余弦定理可求得答案. 【详解】解:由已知得2124F F c ==.在12PF F △中,设2PF x =,则12PF x =+或12PF x =-. 当12PF x =+时,由余弦定理,得()222124242x x x +=+-⨯⨯,解得32x =,所以221314322F P F F ⋅=⨯⨯=. 当12PF x =-时,由余弦定理,得()222124242x x x -=+-⨯⨯,无解.故2213F P F F ⋅=. 故答案为:3.10.(2021·全国高二课时练习)如图,以AB 为直径的圆有一内接梯形ABCD ,且//AB CD .若双曲线1C 以A ,B 为焦点,且过C ,D 两点,则当梯形的周长最大时,双曲线1C 的离心率为______.1 【分析】连接AC ,设BAC θ∠=,将梯形的周长表示成关于θ的函数,求出当30θ=︒时,l 有最大值,即可得到答案; 【详解】连接AC ,设BAC θ∠=,2AB R c R ==,,作CE AB ⊥于点E ,则||2sin BC R θ=,()2||||cos 902sin EB BC R θθ=︒-=,所以2||24sin CD R R θ=-,梯形的周长221||2||||24sin 24sin 4sin 52l AB BC CD R R R R R R θθθ⎛⎫=++=++-=--+ ⎪⎝⎭.当1sin 2θ=,即30θ=︒时,l 有最大值5R ,这时,||BC R =,||AC =,1(||||)2a AC BC =-=1==c e a .11. (2021·全国高考真题(理))已知12,F F 是双曲线C 的两个焦点,P 为C 上一点,且121260,3F PF PF PF ∠=︒=,则C 的离心率为( )A B C D 【答案】A 【分析】根据双曲线的定义及条件,表示出12,PF PF ,结合余弦定理可得答案. 【详解】因为213PF PF =,由双曲线的定义可得12222PF PF PF a -==, 所以2PF a =,13PF a =;因为1260F PF ∠=︒,由余弦定理可得2224923cos60c a a a a =+-⨯⋅⋅︒,整理可得2247c a =,所以22274a c e ==,即e =故选:A2.(2020·浙江省高考真题)已知点O (0,0),A (–2,0),B (2,0).设点P 满足|PA |–|PB |=2,且P 为函数y =|OP |=( ) A B C D【答案】D 【解析】因为||||24PA PB -=<,所以点P 在以,A B 为焦点,实轴长为2,焦距为4的双曲线的右支上,由2,1c a ==可得,222413b c a =-=-=,即双曲线的右支方程为()22103y x x -=>,而点P 还在函数y =练真题由()22103y x x y ⎧⎪⎨->==⎪⎩,解得22x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即OP == 故选:D.3.(2019·全国高考真题(理))设F 为双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的右焦点,O为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P 、Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为( ) ABC .2 D【答案】A 【解析】设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ x ⊥轴, 又||PQ OF c ==,||,2c PA PA ∴=∴为以OF 为直径的圆的半径,A ∴为圆心||2c OA =. ,22c c P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,又P 点在圆222x y a +=上,22244c c a ∴+=,即22222,22c c a e a =∴==.e ∴=A .4.(2019·全国高考真题(理))双曲线C :2242x y -=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为( )A B C .D .【答案】A 【解析】由2,,,a b c ====.,2P PO PF x =∴=,又P 在C 的一条渐近线上,不妨设为在y x =上,11224PFO P S OF y ∴=⋅==△,故选A . 5. (2021·全国高考真题(文))双曲线22145x y -=的右焦点到直线280x y +-=的距离为________.【分析】先求出右焦点坐标,再利用点到直线的距离公式求解. 【详解】由已知,3c ,所以双曲线的右焦点为(3,0),所以右焦点(3,0)到直线280x y +-===6.(2019·全国高考真题(理))已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________. 【答案】2. 【解析】 如图,由1,F A AB =得1.F A AB =又12,OF OF =得OA 是三角形12F F B 的中位线,即22//,2.BF OA BF OA =由120F B F B =,得121,,F B F B OA F A ⊥⊥则1OB OF =有1AOB AOF ∠=∠,又OA 与OB 都是渐近线,得21,BOF AOF ∠=∠又21BOF AOB AOF π∠+∠+∠=,得02160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=.又渐近线OB 的斜率为0tan 60ba==所以该双曲线的离心率为2c e a ====.。
高三数学双曲线试题答案及解析

高三数学双曲线试题答案及解析1.双曲线=1(a>0,b>0)的右焦点是抛物线y2=8x的焦点F,两曲线的一个公共点为P,且|PF| =5,则此双曲线的离心率为()A.B.C.2D.【答案】C【解析】,根据抛物线的焦半径公式知:,,代入得,代入双曲线方程,,解得:,,,故选C.【考点】双曲线与抛物线的性质2.已知双曲线的实轴长为2,则该双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】D【解析】双曲线的实轴长为2,所以,此双曲线的为等轴双曲线,所以离心率为.【考点】1.双曲线的方程;2.双曲线的性质.3.是双曲线的右支上一点,、分别是圆和上的点,则的最大值等于 .【答案】9【解析】两个圆心正好是双曲线的焦点,,,再根据双曲线的定义得的最大值为.【考点】双曲线的定义,距离的最值问题.4.设直线L过双曲线C的一个焦点,且与C的一条对称轴垂直,L与C交于A ,B两点,为C的实轴长的2倍,则C的离心率为A.B.C.2D.3【答案】B【解析】通径|AB|=得,选B5.在平面直角坐标系中,曲线的离心率为,且过点,则曲线的标准方程为.【答案】【解析】因为曲线的离心率为,所以曲线为等轴双曲线,其方程可以设为.因为过点,所以标准方程为.【考点】双曲线的性质6.双曲线的渐近线方程为【答案】【解析】双曲线的渐近线方程为,本题中,故渐近线方程为.【考点】双曲线的渐近线方程.7.已知双曲线的右焦点为,则该双曲线的渐近线方程为________.【答案】【解析】此题主要考查双曲线的内容,难度不大.由条件得,,从而双曲线方程为,故渐近线方程为.【考点】双曲线.8.已知双曲线的左,右焦点分别为,点P在双曲线的右支上,且,则此双曲线的离心率e的取值范围是________.【答案】 (1,]【解析】根据双曲线定义,设,则|,故3r=2a,即,即.根据双曲线的几何性质,,即,即,即e≤.又e>1,故双曲线的离心率e的取值范围是(1,] .故填(1,]9.如图,动点与两定点、构成,且,设动点的轨迹为.(1)求轨迹的方程;(2)设直线与轴相交于点,与轨迹相交于点,且,求的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】(1)设M的坐标为(x,y),显然有x>0,.当∠MBA=90°时,点M的坐标为(2,±3)当∠MBA≠90°时,x≠2.由∠MBA=2∠MAB,有tan∠MBA=,即化简得:,而点(2,±3)在曲线上,综上可知,轨迹C的方程为.(2)由消去y,可得.(*)由题意,方程(*)有两根且均在(1,+)内,设,所以解得m>1,且m2.设Q、R的坐标分别为,由有,所以,由m>1,且m2,有所以的取值范围是.10.设、是双曲线:(,)的两个焦点,是上一点,若,且△最小内角的大小为,则双曲线的渐近线方程是()A.B.C.D.【答案】B【解析】不妨设,则由已知,得,又,因此中最小角为,由余弦定理得,解得,所以,渐近线方程为,选B.【考点】双曲线的定义,余弦定理,渐近线方程.11.已知双曲线,以右顶点为圆心,实半轴长为半径的圆被双曲线的一条渐近线分为弧长为1:2的两部分,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题意得,弦所对圆心角为所以圆心到弦即渐近线的距离为因此有【考点】点到直线距离,双曲线的渐近线12.双曲线的左、右焦点分别是,过作倾斜角为的直线交双曲线右支于点,若垂直于轴,则双曲线的离心率为( )A.B.C.D.【答案】A【解析】在直角三角形中,设则,因此离心率为【考点】双曲线定义13.双曲线的一个焦点到其渐近线的距离是,则;此双曲线的离心率为.【答案】2;.【解析】由方程可得右焦点为,一条渐近线为,由,可得,,故,双曲线的离心率为.【考点】双曲线的简单性质.14.双曲线左支上一点到直线的距离为,则()A.2B.-2C.4D.-4【答案】B【解析】利用点到直线的距离公式,得,即,因为双曲线左支上一点,故应在直线的上方区域,∴,∴.∵在双曲线上,∴,∴,∴.【考点】1.直线与双曲线的位置关系;2.点到直线的距离公式.15.在平面直角坐标系xOy中,已知圆P在x轴上截得线段长为2,在y轴上截得线段长为2.(1)求圆心P的轨迹方程;(2)若P点到直线y=x的距离为,求圆P的方程.【答案】(1)y2-x2=1 (2)x2+(y-1)2=3或x2+(y+1)2=3【解析】解:(1)设P(x,y),圆P的半径为r.由题设y2+2=r2,x2+3=r2,从而y2+2=x2+3.故P点的轨迹方程为y2-x2=1.(2)设P(x0,y).由已知得=.又P点在双曲线y2-x2=1上,从而得由得此时,圆P的半径r=.由得此时,圆P的半径r=.故圆P的方程为x2+(y-1)2=3或x2+(y+1)2=3.16. 点A 是抛物线C 1:y 2=2px(p>0)与双曲线C 2:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的交点,若点A 到抛物线C 1的准线的距离为p,则双曲线C 2的离心率等于( ) A . B . C .D .【答案】C【解析】设A(x 0,y 0), ∵A 在抛物线上, ∴x 0+=p, ∴x 0=, 由=2px 0得y 0=p 或y 0=-p.∴双曲线渐近线的斜率==2.∴e===.故选C.17. 点A(x 0,y 0)在双曲线-=1的右支上,若点A 到右焦点的距离等于2x 0,则x 0= .【答案】2 【解析】由-=1可知,a 2=4,b 2=32,∴c 2=36,c=6,右焦点F(6,0), 由题意可得解方程组可得x 0=或x 0=2. ∵点A 在双曲线右支上, ∴x 0≥2,∴x 0=2.18. 已知双曲线C:-=1的焦距为10,点P(2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为( )A .-=1B .-=1C .-=1D .-=1【答案】A 【解析】-=1的焦距为10, ∴c=5=.①又双曲线渐近线方程为y=±x,且P(2,1)在渐近线上, ∴=1,即a=2b.②由①②解得a=2,b=,故选A.19. 已知双曲线-=1的离心率为2,焦点与椭圆+=1的焦点相同,那么双曲线的焦点坐标为;渐近线方程为.【答案】(±4,0)x±y=0【解析】∵双曲线的焦点与椭圆的焦点相同,∴c=4.∵e==2,∴a=2,∴b2=12,∴b=2.∵焦点在x轴上,∴焦点坐标为(±4,0),渐近线方程为y=±x,即y=±x,化为一般式为x±y=0.20.已知△ABC外接圆半径R=,且∠ABC=120°,BC=10,边BC在x轴上且y轴垂直平分BC边,则过点A且以B,C为焦点的双曲线方程为()A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1【答案】D【解析】由正弦定理知sin∠BAC==,∴cos∠BAC=,|AC|=2Rsin∠ABC=2××=14,sin∠ACB=sin(60°-∠BAC)=sin60°cos∠BAC-cos60°sin∠BAC=×-×=,∴|AB|=2Rsin∠ACB=2××=6,∴2a=||AC|-|AB||=14-6=8,∴a=4,又c=5,∴b2=c2-a2=25-16=9,∴所求双曲线方程为-=1.故选D.21.已知m,n为两个不相等的非零实数,则方程mx-y+n=0与nx2+my2=mn所表示的曲线可能是()【答案】C【解析】通过直线斜率等于m,在y轴上的截距为n,从直线中可判断m,n的正负,从而确定nx2+my2=mn为椭圆还是双曲线,选项C中,从直线可以看出m>0,n<0,而nx2+my2=mn可化为+ =1,即焦点在x轴上的双曲线.22.已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为,且过点P(4,-).(1)求双曲线的方程.(2)若点M(3,m)在双曲线上,求证:·=0.(3)求△F1MF2的面积.【答案】(1) x2-y2=6 (2)见解析 (3)6【解析】(1)∵e=,∴可设双曲线方程为x2-y2=λ(λ≠0).∵过点P(4,-),∴16-10=λ,即λ=6.∴双曲线方程为x2-y2=6.(2)方法一:由(1)可知,双曲线中a=b=,∴c=2,∴F1(-2,0),F2(2,0).∴=,=,·==-.∵点M(3,m)在双曲线上,∴9-m2=6,m2=3. 故·=-1,∴MF1⊥MF2.∴·=0.方法二:∵=(-3-2,-m),=(2-3,-m),∴·=(3+2)×(3-2)+m2=-3+m2. ∵M(3,m)在双曲线上,∴9-m2=6,即m2-3=0.∴·=0.(3)△F1MF2的底|F1F2|=4,△F1MF2的边F1F2上的高h=|m|=,∴=6.23.双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】B.【解析】把双曲线的方程化为标准形式:.故选B.【考点】双曲线的简单的几何性质.24.双曲线x2-=1的离心率大于的充分必要条件是()A.m>B.m≥1C.m>1D.m>2【答案】C【解析】依题意,e=,e2=>2,得1+m>2,所以m>1.25.设F1,F2是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两个焦点,P是C上一点,若|PF1|+|PF2|=6a且△PF1F2的最小内角为30°,则双曲线C的离心率为________.【答案】【解析】不妨设F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,点P在双曲线的右支上,由双曲线的定义得|PF1|-|PF2|=2a,又|PF1|+|PF2|=6a,求得|PF1|=4a,|PF2|=2a.又在△PF1F2中,∠PF1F2=30°,所以∠PF2F1=90°,求得|F1F2|=2a,故双曲线C的离心率e==.26.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,过点F且垂直于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________.【答案】(1,2)【解析】由题意知,△ABE为等腰三角形.若△ABE是锐角三角形,则只需要∠AEB为锐角.根据对称性,只要∠AEF<即可.直线AB的方程为x=-c,代入双曲线方程得y2=,取点A,则|AF|=,|EF|=a+c,只要|AF|<|EF|就能使∠AEF<,即<a+c,即b2<a2+ac,即c2-ac-2a2<0,即e2-e-2<0,即-1<e<2.又e>1,故1<e<2.27.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,过点F且垂直于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________.【答案】(1,2)【解析】由题意知,△ABE为等腰三角形.若△ABE是锐角三角形,则只需要∠AEB为锐角.根据对称性,只要∠AEF< 即可.直线AB的方程为x=-c,代入双曲线方程得y2=,取点A,则|AF|=,|EF|=a+c,只要|AF|<|EF|就能使∠AEF< ,即<a+c,即b2<a2+ac,即c2-ac-2a2<0,即e2-e-2<0,即-1<e<2.又e>1,故1<e<2.28.已知0<θ<,则双曲线C1:=1与C2:=1的().A.实轴长相等B.虚轴长相等C.焦距相等D.离心率相等【答案】D【解析】对于C1:a=cos θ,b=sin θ,c=1,e=;对于C2:a=sin θ,b=sin θtan θ,c=tan θ,e=.∴C1与C2离心率相等.29.如图,、是双曲线,的左、右焦点,过的直线与双曲线的左、右两个分支分别交于点、,若为等边三角形,则该双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】D【解析】点是双曲线上的点,所以,是等边三角形,所以,,,,,所以根据余弦定理得:,将数据代入得:,整理得:即,,所以渐近线的斜率,故选D.【考点】1.双曲线的定义;2.渐近线方程;3.余弦定理.30.以双曲线=1的右焦点为圆心,且被其中一条渐近线截得的弦长为6的圆的标准方程为________.【答案】(x-2)2+y2=25【解析】双曲线=1的右焦点为(2,0),渐近线方程为:y=2x,则2+32=r2,解得r2=25,故所求圆的标准方程为(x-2)2+y2=25.31.已知分别为双曲线的左、右焦点,P为双曲线右支上一点,满足,直线与圆相切,则该双曲线的离心率为()A.B.C.D.2【答案】C【解析】因为过0作直线的垂线,垂足为A,则,过点作直线的垂线,垂足为B.由于点O为的中点. ,所以点B是线段的中点,.又因为,.所以.所以在直角三角形中可得.所以可得.故选C.【考点】1.圆锥曲线的定义.2.等腰三角形的性质.3.直线与圆相切的性质.4.方程的思想.32.已知双曲线C1:的离心率为2,若抛物线C2:的焦点到双曲线C1的渐近线的距离是2,则抛物线C2的方程是()A.B.C.D.【答案】D【解析】双曲线C1:的离心率为2.所以,即,所以;双曲线的渐近线方程为:,抛物线C2:的焦点到双曲线C1的渐近线的距离为2,所以,所以.抛物线C的方程为.2故选D.【考点】双曲线、抛物线及其几何性质.33.双曲线的虚轴长是实轴长的2倍,则m= .【答案】【解析】首先我们应该知道方程表示双曲线的条件是,因此本题中有,从而双曲线中,,条件虚轴长是实轴长的2倍即为,因此可得.【考点】双曲线的标准方程及双曲线的性质.34.已知双曲线的右焦点为F,若过点F且倾斜角为30°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是()A.B.C.D.【答案】D【解析】由已知得,双曲线的渐近线的倾斜角应大于或等于,,选D.【考点】双曲线的渐近线与离心率.35.已知双曲线的右焦点到其渐进线的距离为,则此双曲线的离心率为_____.【答案】【解析】依题意知,.设,且均为正数.则右焦点为,其渐进线的方程为:.即.右焦点到其渐进线的距离为,即,.又由.所以.所以,即.【考点】点到直线的距离公式、双曲线的几何性质36.与圆及圆都相外切的圆的圆心在( )A.一个椭圆上B.一支双曲线上C.一条抛物线上D.一个圆上【答案】B【解析】圆的圆心是,半径;圆的圆心是,半径是.根据题意可知,所求的圆的圆心到定点与的距离之差是,由双曲线的定义可知,所求圆的圆心的轨迹是双曲线的一支,即圆心在一支双曲线上.【考点】双曲线的定义及性质37.已知是双曲线的左焦点,是双曲线的右顶点,过点且垂直于轴的直线与双曲线交于两点,若是锐角三角形,则该双曲线的离心率的取值范围为()A.B.C.D.【答案】C【解析】由于为等腰三角形,可知只需即可,即,化简得.【考点】双曲线的离心率.38.若、为双曲线: 的左、右焦点,点在双曲线上,∠=,则到轴的距离为()A.B.C.D.【答案】B【解析】双曲线:,=4,=1,所以a=2,b=1。
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第十章 圆锥曲线 专题2 双曲线(理科)【三年高考】1. 【2017天津,理5】已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F.若经过F 和(0,4)P 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 )22144x y -= (B )22188x y -=(C )22148x y -=(D )22184x y -=【答案】B【解析】由题意得224,14,188x y a b c a b c ==-⇒===⇒-=- ,选B.2. 【2017课标1,理】已知双曲线C :22221x y a b -=(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】如图所示,作AP MN ⊥,因为圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点,则MN 为双曲线的渐近线by x a=上的点,且(,0)A a ,AM AN b ==,而AP MN ⊥,所以30PAN ∠=,点(,0)A a 到直线by x a=的距离AP =在Rt PAN ∆中,cos PAPAN NA=,代入计算得223a b =,即a =,由222c a b =+得2c b =,所以c e a ===3. 【2017课标3,理5】已知双曲线C :22221x y a b -= (a >0,b >0)的一条渐近线方程为y x =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点,则C 的方程为 A .221810x y -=B .22145x y -=C .22154x y -=D .22143x y -=【答案】B4. 【2017山东,理14】在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的右支与焦点为F 的抛物线()220x px p =>交于,A B 两点,若4AF BF OF +=,则该双曲线的渐近线方程为 .【答案】y x = 【解析】||||=4222A B A B p p pAF BF y y y y p ++++=⨯⇒+= ,因为22222222221202x y a y pb y a b a b x py⎧-=⎪⇒-+=⇒⎨⎪=⎩,所以222A B pb y y p a a +==⇒=⇒渐近线方程为y x =±. 5.【2016高考新课标1卷】已知方程222213x y m n m n-=+-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)(- (C )()0,3 (D)( 【答案】A【解析】222213x y m n m n-=+-表示双曲线,则()()2230m n m n +->,∴223m n m -<<,由双曲线性质知:()()222234c m n m n m =++-=,其中c 是半焦距,∴焦距2224c m =⋅=,解得1m =,∴13n -<<,故选A .6.【2016高考新课标2理数】已知12,F F 是双曲线2222:1x y E a b-=的左,右焦点,点M 在E上,1MF 与x 轴垂直,211sin 3MF F ∠=,则E 的离心率为( ) (A(B )32(C(D )2【答案】A【解析】因为1MF 垂直于x 轴,所以2212,2b b MF MF a a a==+,因为211sin 3MF F ∠=,即2122132b MF ab MF a a==+,化简得b a =,故双曲线离心率e ==.选A.7.【2016高考天津理数】已知双曲线2224=1x y b-(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,四边形的ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为( )(A )22443=1y x -(B )22344=1y x -(C )2224=1x y b -(D )2224=11x y -【答案】D【解析】根据对称性,不妨设A 在第一象限,(,)A x y ,∴22422x x y bb y x y ⎧=⎧+=⎪⎪⎪⇒⎨⎨=⎪⎪=⎩⎪⎩,∴221612422b b xy b b =⋅=⇒=+,故双曲线的方程为221412x y -=,故选D. 8.【2016年高考北京理数】双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)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【解析】∵OABC 是正方形,∴45AOB ∠=︒,即直线OA 方程为y x =,此为双曲线的渐近线,因此a b =,又由题意OB =,∴222a a +=,2a =.故填:2.9.【2015高考新课标1,理5】已知M (00,x y )是双曲线C :2212x y -=上的一点,12,F F 是C 上的两个焦点,若120MF MF ∙<,则0y 的取值范围是( ) (A )() (B )((C )() (D )() 【答案】A10.【2015高考湖北,理8】将离心率为1e 的双曲线1C 的实半轴长a 和虚半轴长()b a b ≠同时增加(0)m m >个单位长度,得到离心率为2e 的双曲线2C ,则( ) A .对任意的,a b ,12e e >B .当a b >时,12e e >;当a b <时,12e e <C .对任意的,a b ,12e e <D .当a b >时,12e e <;当a b <时,12e e >【答案】D【解析】依题意,2221)(1ab a b a e +=+=,2222)(1)()(m a m b m a m b m a e +++=++++=, 因为)()()(m a a a b m m a a am ab bm ab m a m b a b +-=+--+=++-,由于0>m ,0>a ,0>b ,所以当b a >时,10<<a b ,10<++<m a m b ,m a m b a b ++<,22)()(ma mb a b ++<,所以12e e <;当b a <时,1>a b ,1>++m a m b ,而m a m b a b ++>,所以22)()(ma mb a b ++>,所以12e e >.所以当a b >时,12e e <;当a b <时,12e e >.11.【2015高考重庆,理10】设双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的右焦点为1,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 的垂线交于点D .若D 到直线BC 的距离小于a +,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、((0,2) D、(,(2,)-∞+∞【答案】A【解析】由题意22(,0),(,),(,)b b A a B c C c a a-,由双曲线的对称性知D 在x 轴上,设(,0)D x ,由BD AC ⊥得221b b a a c x a c-⋅=---,解得42()b c x a c a -=-,所以42()b c x a a c a c a -=<+=+-,所以42222b c a b a <-=221b a ⇒<01b a⇒<<,因此渐近线的斜率取值范围是(1,0)(0,1)-,选A .【两年模拟】1. 【2017届安徽省宣城市高三第二次调研】已知双曲线22221x y a b-=两渐近线的夹角θ满足4sin 5θ=,焦点到渐进线的距离1d =,则该双曲线的焦距为( )A.B.C. D.【答案】C2. 【2017届四川省资阳市高三一模】已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的右顶点为A ,抛物线2:8C y ax =的焦点为F .若在E 的渐近线上存在点P ,使得AP FP ⊥,则E的离心率的取值范围是 ( )A. ()1,2B. ⎛ ⎝C. ⎫+∞⎪⎪⎭D. ()2,+∞ 【答案】B【解析】由题意得, ()(),0,2,0A a F a ,设00,b P x x a ⎛⎫⎪⎝⎭,由AP FP ⊥,得2220020320c AP PF x ax a a⋅=⇒-+= ,因为在E 的渐近线上存在点P ,则0∆≥,即222222299420988c a a a c e e a -⨯⨯≥⇒≥⇒≤⇒≤E 为双曲线,则1e <≤,故选B. 3.【黑龙江省大庆2017届高三考前模拟】设F 1,F 2分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点,使()220OP OF F P +⋅=,O 为坐标原点,且(124PF PF a +=+,则该双曲线的离心率为( )A.1+ B.C. D.【答案】A【解析】由()220OP OF F P +⋅=,得(2OP OF +)·(OP -2OF )=0,即|OP |2-|2OF |2=0,所以|OP |=|2OF |=c ,所以△PF 1F 2中,边F 1F 2上的中线等于|F 1F 2|的一半,则PF 1⊥PF 2.即|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,又|1PF ||2PF |,解得|PF 1|,|PF 2|=c ,又|PF 1|-|PF 2|c-c =2a.所以e +1.故选A.4. 【天津市十二重点中学2017届高三第二次联考】已知双曲线22221x y a b-=圆心在x 轴的正半轴上的圆M 与双曲线的渐近线相切,且圆M 的半径为2,则以圆M 的圆心为焦点的抛物线的标准方程为( )A. 2y =B. 2y =C. 2y =D. 2y = 【答案】B【解析】设双曲线渐近线的方程为by x a=,圆心坐标为(),0c ,因为圆与直线相切由点到2= ,即2b = = ,可得1,2pa c p =∴=∴==,所以抛物线的方程为2y = ,故选B. 5. 【天津市河西区2017届高三二模】在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线1C : 2221x y -=,过1C 的左顶点引1C 的一条渐进线的平行线,则该直线与另一条渐进线及x 轴围成的三角形的面积( )A.B. C. D. 【答案】C,则直线方程为y x =-,另一条渐近线方程为y =,联立可得交点坐标为12M ⎫-⎪⎪⎭,故三角形的面积为12S =,应选答案C 。