1、3.2.2 双曲线的简单几何性质题型一 双曲线的离心率或渐近线【例1】(1)(北京牛栏山一中高二期中)双曲线的渐近线方程是_;离心率是_.(2)(全国高二课时练习)已知双曲线的两条渐近线的夹角为,则双曲线的离心率为( )AB2C或2D【题型专练】1(富宁县第一中学高二月考(文)若点到双曲线的一条渐近线的距离为1,则该双曲线的离心率为( )ABCD2(山西晋中(理)过双曲线的右焦点作渐近线的垂线,垂足为,交另外一条渐近线于点,若,则双曲线的离心率为( )ABCD3(全国高二课时练习)设,分别是双曲线的左、右焦点,过点,且与轴垂直的直线与双曲线交于,两点,若的面积为,则双曲线的离心率为( )ABC
2、D题型二 直线与双曲线的位置关系【例2】(1)(全国高二课时练习)等轴双曲线x2y2a2与直线yax(a0)没有公共点,则a的取值范围是( )Aa1B0a1Da1(2)(河北邢台高二开学考试)已知双曲线和直线至多只有一个公共点,则实数的取值范围是( )ABCD-1,1【题型专练】1(江苏高二期末)直线与双曲线有且只有一个公共点,则的取值有( )个ABCD2(陕西高二期末(理)如果直线与双曲线只有一个交点,则符合条件的直线有( )A1条B2条C3条D4条3(浙江宁波高二期末)在直线与双曲线位置关系中,“公共点只有一个”是“直线与双曲线相切”的( )A充要条件B充分不必要条件C必要不充分条件D既不
3、充分也不必要条件4(湖北黄石二中高二期末)已知直线的方程为,双曲线的方程为.若直线与双曲线的右支相交于不同的两点,则实数的取值范围是( )ABCD题型三 弦长【例3】(1)(全国高二课前预习)过双曲线x21的左焦点F1作倾斜角为的弦AB,则|AB|_.(2)(多选)(全国高二课时练习)已知直线ykx1与双曲线交于A,B两点,且|AB|8,则实数k的值为( )ABCD【题型专练】1(全国高二课时练习)双曲线的右顶点为A,右焦点为F,过点F平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B,则的面积为_2(西藏山南二中高二期中(理)已知、分别是双曲线的左右焦点,过右焦点作倾斜角为的直线交双曲线于A、B
4、两点()求线段的长;()求的周长题型四 点差法【例4】(1)(上海杨浦区复旦附中高二期末)已知双曲线,方向向量为的直线与交于两点,若线段的中点为,则双曲线的渐近线方程是( )ABCD(2)(全国高二专题练习)已知双曲线被斜率为1的直线截得的弦的中点为(4,2),则该双曲线的离心率为( )ABCD2(3)(四川仁寿一中高二月考(理)已知双曲线,斜率为的直线交双曲线于、,为坐标原点,为的中点,若的斜率为,则双曲线的离心率为( )ABCD【题型专练】1(安徽省宣城市第二中学高二月考(理)已知直线:与双曲线:(,)交于,两点,点是弦的中点,则双曲线的离心率为( )AB2CD2(陕西安康高二期末(理)已
5、知直线l与双曲线交于A,B两点,且AB的中点坐标为(1,2),则直线l的斜率为( )ABC1D23(全国高二(文)已知斜率为的直线与双曲线:(,)相交于、两点,且的中点为.则的离心率为( )ABCD4(全国)过点P(4,2)作一直线AB与双曲线C:y21相交于A,B两点,若P为线段AB的中点,则|AB|( )A2B2C3D4题型五 最值问题【例5】(1)(青铜峡市第一中学(理)已知,是双曲线上的一点,半焦距为,若(其中为坐标原点),则的取值范围是( )ABCD(2)(四川成都实外高二月考(理)设为双曲线:(,)的右焦点,为坐标原点,过做的一条渐近线的垂线,垂足为,的面积最小值为16,则的焦距的
6、最小值为( )A4B8C16D32【题型专练】1(全国高二课时练习)已知、是双曲线上关于原点对称的两点,是上异于、的动点,设直线、的斜率分别为、若直线与曲线没有公共点,当双曲线的离心率取得最大值时,且,则的取值范围是( )ABCD2(全国高二课时练习)若点和点分别为双曲线的中心和左焦点,点为该双曲线上的任意一点,则的最小值为( )ABCD3(全国)设F是双曲线的右焦点.过点F作斜率为-3的直线l与双曲线左、右支均相交.则双曲线离心率的取值范围为ABCD4(全国高二课时练习)若点O和点分别是双曲线的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则的取值范围为( )A3-,)B3+,)C,)D,)3
7、.2.2 双曲线的简单几何性质题型一 双曲线的离心率或渐近线【例1】(1)(北京牛栏山一中高二期中)双曲线的渐近线方程是_;离心率是_.(2)(全国高二课时练习)已知双曲线的两条渐近线的夹角为,则双曲线的离心率为( )AB2C或2D【答案】(1) (2)A【解析】(1)因为双曲线的标准方程为,所以,所以,所以渐近线方程为;离心率.故答案为:;.(2)依题意,双曲线的渐近线方程为,因两条渐近线的夹角为,于是得直线的倾斜角是或,即或,解得或,而,则,又,则有,所以双曲线的离心率.故选:A【题型专练】1(富宁县第一中学高二月考(文)若点到双曲线的一条渐近线的距离为1,则该双曲线的离心率为( )ABC
8、D【答案】D【解析】渐近线为,即,.,.故选:D2(山西晋中(理)过双曲线的右焦点作渐近线的垂线,垂足为,交另外一条渐近线于点,若,则双曲线的离心率为( )ABCD【答案】B【解析】如图,因为直线经过右焦点且与渐近线垂直,所以直线的方程为,由可得,由可得,因为,所以,即即,因为,所以,解得,故选:B.3(全国高二课时练习)设,分别是双曲线的左、右焦点,过点,且与轴垂直的直线与双曲线交于,两点,若的面积为,则双曲线的离心率为( )ABCD【答案】D【解析】设,则,又,则,即所以=又的面积为,所以,即,故双曲线的离心率为故选:D题型二 直线与双曲线的位置关系【例2】(1)(全国高二课时练习)等轴双
9、曲线x2y2a2与直线yax(a0)没有公共点,则a的取值范围是( )Aa1B0a1Da1(2)(河北邢台高二开学考试)已知双曲线和直线至多只有一个公共点,则实数的取值范围是( )ABCD-1,1【答案】(1)D(2)C【解析】(1)等轴双曲线x2y2a2的渐近线方程为yx,且双曲线x2y2a2与直线yax(a0)没有公共点,.故选:D(2)将双曲线和直线的方程联立,消去得:当双曲线和直线至多只有一个公共点时,关于的方程有一个实数解或两个相等的实数解)或无解.当,即时,双曲线和直线只有一个公共点;当且即或时,双曲线和直线至多只有一个公共点.实数的取值范围是故选:C【题型专练】1(江苏高二期末)
10、直线与双曲线有且只有一个公共点,则的取值有( )个ABCD【答案】D【解析】联立,消去并整理得,由于直线与双曲线有且只有一个公共点,所以,或,解得或,对于方程,判别式为,方程有两个不等的实数解.显然不满足方程.综上所述,的取值有个.故选:D.2(陕西高二期末(理)如果直线与双曲线只有一个交点,则符合条件的直线有( )A1条B2条C3条D4条【答案】D【解析】由,得,若,即,时,方程组只有一解;时,方程组只有一解;时,此时方程组也只有一解方程组只有一解,即直线与双曲线只有一个交点因此这样的直线有4条故选:D3(浙江宁波高二期末)在直线与双曲线位置关系中,“公共点只有一个”是“直线与双曲线相切”的
11、( )A充要条件B充分不必要条件C必要不充分条件D既不充分也不必要条件【答案】C【解析】当“直线与双曲线有且只有一个公共点”成立时有可能是直线与双曲线的渐近线平行,此时,“直线与双曲线相切”不成立反之,“直线与双曲线相切”成立,一定能推出“直线与双曲线有且只有一个公共点”所以“直线与双曲线有且只有一个公共点”是“直线与双曲线相切”的必要不充分条件故选:4(湖北黄石二中高二期末)已知直线的方程为,双曲线的方程为.若直线与双曲线的右支相交于不同的两点,则实数的取值范围是( )ABCD【答案】D【解析】联立直线方程和双曲线方程,化为,因为直线与双曲线的右支交于不同两点,所以,且,解得,所以实数的取值
12、范围为,故选:D题型三 弦长【例3】(1)(全国高二课前预习)过双曲线x21的左焦点F1作倾斜角为的弦AB,则|AB|_.(2)(多选)(全国高二课时练习)已知直线ykx1与双曲线交于A,B两点,且|AB|8,则实数k的值为( )ABCD【答案】(1)3(2)BD【解析】(1)易得双曲线的左焦点F1(2,0),直线AB的方程为y (x2),与双曲线方程联立,得8x24x130.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,x1x2,|AB|3.(2)由直线与双曲线交于A,B两点,得k2.将ykx1代入得:(4k2)x22kx50,则4k24(4k2)50,即k25.设A(x1,y1),B(
13、x2,y2),则,解得或.故选:BD【题型专练】1(全国高二课时练习)双曲线的右顶点为A,右焦点为F,过点F平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B,则的面积为_【答案】【解析】双曲线的右顶点,右焦点,所以渐近线方程为,不妨设直线FB的方程为,将代入双曲线方程整理,得,解得,所以,所以故答案为:.2(西藏山南二中高二期中(理)已知、分别是双曲线的左右焦点,过右焦点作倾斜角为的直线交双曲线于A、B两点()求线段的长;()求的周长【答案】(1);(2).【解析】(1)由双曲线的方程得,设直线的方程为将其代入双曲线方程消去y得,得,;(2)由题意不妨设点A在双曲线的左支上,则的周长可表示为:根
14、据双曲线的定义,由方程解得点A的坐标为(-3,),所以题型四 点差法【例4】(1)(上海杨浦区复旦附中高二期末)已知双曲线,方向向量为的直线与交于两点,若线段的中点为,则双曲线的渐近线方程是( )ABCD(2)(全国高二专题练习)已知双曲线被斜率为1的直线截得的弦的中点为(4,2),则该双曲线的离心率为( )ABCD2(3)(四川仁寿一中高二月考(理)已知双曲线,斜率为的直线交双曲线于、,为坐标原点,为的中点,若的斜率为,则双曲线的离心率为( )ABCD【答案】(1)B(2)B(3)A【解析】(1)由题意知直线的方程为,即,设,则,作差得,即,又因为,则,即,即,且,消去,得,则,当时,所以直
15、线与双曲线有两个交点,符合题意,所以双曲线的渐近线方程是,即,故选:B.(2)设弦的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则, 两式作差整理得:斜率为1,弦的中点为(4,2), , ,即,. 故.故选:B(3)设点、,则,由题意,得,两式相减,得,整理得,所以,因此,双曲线的离心率为,故选:A.【题型专练】1(安徽省宣城市第二中学高二月考(理)已知直线:与双曲线:(,)交于,两点,点是弦的中点,则双曲线的离心率为( )AB2CD【答案】D【解析】设,因为是弦的中点,根据中点坐标公式,可得,又由直线:的斜率为,所以.因为两点在双曲线上,可得,两式相减并化简得,所以,所以.故选:D2(陕西安康
16、高二期末(理)已知直线l与双曲线交于A,B两点,且AB的中点坐标为(1,2),则直线l的斜率为( )ABC1D2【答案】C【解析】设,由AB的中点坐标为(1,2),则 ,且 所以又A,B两点在双曲线上,所以,由两式相减可得,即所以,即,所以此时直线l的方程为: 由,得,满足条件.故选:C3(全国高二(文)已知斜率为的直线与双曲线:(,)相交于、两点,且的中点为.则的离心率为( )ABCD【答案】A【解析】设,两式做差得整理得,而,代入有,即可得故选:A.4(全国)过点P(4,2)作一直线AB与双曲线C:y21相交于A,B两点,若P为线段AB的中点,则|AB|( )A2B2C3D4【答案】D【解
17、析】解法一:由题意可知,直线AB的斜率存在设直线AB的斜率为k,则直线AB的方程为yk(x4)2.由消去y并整理,得(12k2)x28k(2k1)x32k232k100.设A(x1,y1),B(x2,y2)因为P(4,2)为线段AB的中点,所以x1x28,解得k1.所以x1x210.所以|AB|4.故选:D.解法二:设A(x1,y1),B(x2,y2),则 ,.得(x1x2)(x1x2)(y1y2)(y1y2)0.因为P(4,2)为线段AB的中点,所以x1x28,y1y24.所以4(x1x2)4(y1y2)0,即x1x2y1y2,所以直线AB的斜率k1.则直线AB的方程为yx2.由消去y并整理
18、,得x28x100,所以x1x28,x1x210.所以|AB|4.故选:D题型五 最值问题【例5】(1)(青铜峡市第一中学(理)已知,是双曲线上的一点,半焦距为,若(其中为坐标原点),则的取值范围是( )ABCD(2)(四川成都实外高二月考(理)设为双曲线:(,)的右焦点,为坐标原点,过做的一条渐近线的垂线,垂足为,的面积最小值为16,则的焦距的最小值为( )A4B8C16D32【答案】(1)A(2)C【解析】(1),即,即,又,所以,所以 ,可得,故选:A(2)设右焦点,其中一条渐近线设为,即,右焦点到渐近线的距离,即,的面积的最小值为16,即,即的最小值是,那么焦距的最小值是,当时等号成立
19、.故选:C【题型专练】1(全国高二课时练习)已知、是双曲线上关于原点对称的两点,是上异于、的动点,设直线、的斜率分别为、若直线与曲线没有公共点,当双曲线的离心率取得最大值时,且,则的取值范围是( )ABCD【答案】A【解析】因为直线与双曲线没有公共点,所以双曲线的渐近线的斜率,而双曲线的离心率,当双曲线的离心率取最大值时,取得最大值,即,即,则双曲线的方程为,设、,则,两式相减得:,即,即,又,故选:A.2(全国高二课时练习)若点和点分别为双曲线的中心和左焦点,点为该双曲线上的任意一点,则的最小值为( )ABCD【答案】B【解析】由题意,点,点,设点,则,所以,所以,所以当时,取最小值.故选:B.3(全国)设F是双曲线的右焦点.过点F作斜率为-3的直线l与双曲线左、右支均相交.则双曲线离心率的取值范围为ABCD【答案】C【解析】因为双曲线的两条渐近线方程为,当过点F且斜率为-3的直线l与渐近线平行时.直线l只与双曲线右支有一个交点,数形结合可知,当渐近线的斜率满足,即时,直线l与双曲线左、右支均相交,所以.故选:C.4(全国高二课时练习)若点O和点分别是双曲线的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则的取值范围为( )A3-,)B3+,)C,)D,)【答案】B【解析】由题意可得,故.设,则.关于对称,故在上是增函数,当时有最小值为,无最大值,故的取值范围为,故选B