1、第6讲 双曲线 第2课时A组基础巩固一、单选题1(2024广东惠州调研)已知双曲线C:1的一条渐近线方程是yx,F1,F2分别为双曲线C的左、右焦点,过点F2且垂直于x轴的垂线在x轴上方交双曲线C于点M,则tanMF1F2( D )A. BC D解析因为该双曲线的一条渐近线方程是yx,则,结合c2a2b2,可得.又M,所以tanMF1F2.2(2024江苏南通如皋调研)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线E:1(a0,b0)的右焦点为F,过F作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为M,直线MF与另一渐近线交于点N,若M是FN的中点,则双曲线的离心率为( B )A. B2C D3解析如图所示,由题意可
2、知,AOFCOF1,又因为若M是FN的中点,OMFN,所以AOFAOC,所以3AOF,AOF,根据双曲线的性质,双曲线的渐近线方程为:yx,OFc,tanAOF,所以,所以e2.故选B.3(2023浙江A9协作体联考)已知双曲线C:1(a0,b0),F1、F2分别为左、右焦点,点P在双曲线上,PF1PF2,P到左焦点F1的距离是P到右焦点F2的距离的3倍,则双曲线的离心率是( B )A. BC2 D解析设双曲线C的半焦距为c0,由题意可知:|PF1|3|PF2|,则|PF1|PF2|2|PF2|2a,可得|PF1|3|PF2|3a,因为PF1PF2,则|PF1|2|PF2|2|F1F2|2,即
3、9a2a24c2,整理得,所以双曲线的离心率是e.故选B.4(2024贵州高三开学考试)已知F为双曲线C:1(a0,b0)的右焦点,过点F作x轴的垂线与双曲线及它的渐近线在第一象限内依次交于点A和点B.若|AB|AF|,则双曲线C的渐近线方程为( B )A.xy0 Bxy0C.xy0 Dxy0解析由题意得F(c,0),双曲线C的渐近线方程为yx.设点A,B的纵坐标依次为y1,y2,因为1,所以y1,所以|AF|.因为y2,所以|BF|.因为|AB|AF|,所以,得c2b,所以ab,故,双曲线C的渐近线方程为yx,即xy0,故选B.5(2023广东惠州调研)设O为坐标原点,F1,F2是双曲线C:
4、1(a0,b0)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 )A. B2C D解析不妨设a1,c,b,则|PF2|b,|OP|a1,cosPOF2,cosPOF1.由余弦定理可得,|PF1|2|OF1|2|OP|22|OF1|OP|cosF1OP31216,所以|PF1|,所以.故选A.6(2024湖南师大附中月考)已知双曲线1(a0,b0)的右焦点为F,以F为圆心,a为半径的圆与双曲线的一条渐近线的两个交点为A,B.若AFB60,则该双曲线的离心率为( C )A. BC D解析由题意知F(c,0)到直线bxay0的距离为,所以,因为a2b2c2,所
5、以b,c2a2,e.故选C.7(2024陕西西安阎、高、蓝、周四区联考)已知F1,F2是双曲线1(a0,b0)的左、右焦点,以F2为圆心,a为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于A,B两点,若|AB|,则双曲线的离心率的取值范围是( D )A. BC(1,) D解析焦点F2(c,0)到渐近线yx的距离为db,所以|AB|2,因为|AB|,即2,9(a2b2)c2.解得e2.即e1,1e0,b0)相交于A,B两点,P为C上不同于A,B的一点,直线PA,PB的斜率分别为k1,k2,若C的离心率为,则k1k2( B )A3 B1C2 D解析解法一:点A,B关于原点对称,设A(x0,y0),B(x0,y0
6、),P(x,y),由点差法1,1,减得,则,即k1k2e21,又由e,则k1k21,故选B.解法二:由题意可取C:x2y21,不妨取k0,P(2,),则A(1,0),B(1,0),k1k21.故选B.二、多选题9(2024河南摸底)已知双曲线C:1(a0)的左、右焦点分别为F1,F2,且|F1F2|2,点P是C上一点,则( ACD )AC的离心率为B若PF1x轴,则|PF1|8C若|PF1|2|PF2|,则|PO|(其中O为坐标原点)D点P到C的两条渐近线的距离之积为解析因为|F1F2|2,所以a2a235,解得a21,故双曲线C:x21.双曲线C的离心率e,故A正确;由题可得F1(,0),又
7、PF1x轴,所以xP,则51,解得yP4,所以|PF1|4,故B错误;因为|PF1|2|PF2|,且|PF1|PF2|2,所以|PF1|4,|PF2|2,所以|PF1|2|PF2|2|F1F2|2,所以PF1PF2,所以|PO|F1F2|,故C正确;设P(x0,y0),则x1,因为双曲线C的渐近线方程为x0或x0,所以点P到双曲线C的两条渐近线的距离之积为,故D正确故选ACD.10(2024江苏省泰州市模拟)已知双曲线C:1,过其右焦点F的直线l与双曲线交于A,B两个不同的点,则下列结论正确的为( BD )A|AB|的最小值为B以F为焦点的抛物线的标准方程为y220xC满足|AB|2的直线有3
8、条D若A,B同在双曲线的右支上,则直线l的斜率k解析当直线l的斜率为0时,于A,B两点分别为双曲线的顶点,则|AB|2a6,又62,此时无满足条件的直线当A,B两点分别在双曲线一支上时(实轴为最短弦),则|AB|2a62,此时无满足条件的直线故选项C不正确;过右焦点F分别作两渐近线的平行线l1,l2,如图,将l1绕焦点F沿逆时针方向旋转到与l2重合的过程中,直线与双曲线的右支有两个焦点此时直线l的斜率k或k0,b0)的左焦点为F1(c,0),坐标原点为O,若在双曲线右支上存在一点P满足|PF1|c,且|PO|c,则双曲线C的离心率为 1.解析如图,因为|PO|c|F1O|F2O|,F1PF2,
9、|PF1|2|PF2|2|F1F2|2,3c2(c2a)24c2,2c24ac4a20,e22e20,解得e1.13(2022高考全国甲卷)记双曲线C:1(a0,b0)的离心率为e,写出满足条件“直线y2x与C无公共点”的e的一个值 2.解析双曲线C:1(a0,b0)的离心率为e,e,双曲线的渐近线方程为yx,直线y2x与C无公共点,可得2,即4,即4,可得10,解得t22,即2,所以k2且k0,解得k0或0k,综上可得k0,b0)的右焦点F(c,0)作其渐近线的垂线,垂足为点T,交双曲线C的左支于点P,若2,则双曲线C的离心率为( B )A. BC3 D5解析如图所示,因为F(c,0)到其一
10、条渐近线:yx的距离:|FT|b,因为2,所以点T为PF中点,且|2|2b,|OT|a,又原点O为FF1的中点,所以|PF1|2|OT|2a,由双曲线的定义得:|PF|PF1|2b2a2a,化简得:b2a,因为双曲线的离心率:e,所以得:e,故B项正确故选B.2(多选题)(2024湖北武汉硚口区质检)已知双曲线C:x21,F1,F2为双曲线的左、右焦点,若直线l过点F2,且与双曲线的右支交于M,N两点,下列说法正确的是( BCD )A双曲线C的离心率为B若l的斜率为2,则MN的中点为(8,12)C若F1MF2,则MF1F2的面积为3D使MNF1为等腰三角形的直线l有3条解析由双曲线方程得a1,
11、b,故c2,则离心率e2,故A错误;由方程知F1(2,0),F2(2,0),则直线l的方程为y2(x2),联立双曲线方程化简得x216x190,设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1x216,故8,而y1y22x142x242(x1x2)824,则12,故MN的中点为(8,12),故B正确,若F1MF2,根据双曲线定义得|MF1|MF2|2,由余弦定理可得cosF1MF2,即,可得|MF1|MF2|12,所以MF1F2的面积为|MF1|MF2|sin 123,故C正确;当直线MNx轴时,可得|MF1|NF1|,MNF1为等腰三角形;根据双曲线定义得|MF1|MF2|2,|NF1|NF2|
12、2,两式相加得|MF1|NF1|4|MF2|NF2|4|MN|,不妨设M(x1,y1),N(x2,y2)(x10,y10,x20,y20,b0)的左,右焦点分别为F1,F2,正六边形ABF2CDF1的一边AF1的中点恰好在双曲线M上,则双曲线M的离心率是 .解析设AF1的中点为P,连接OP,PF2,易得POAF1,PF1O60,所以|OF1|c,|PF1|c,在PF1F2中,由余弦定理得|PF2|2|PF1|2|F1F2|22|PF1|F1F2|cosPF1F2c24c2c2c2,所以|PF2|c,所以2a|PF2|PF1|cc,所以双曲线M的离心率e.4(2024辽宁沈阳东北育才学校适应性测
13、试)已知双曲线C:1(a0,b0)与椭圆1的焦点重合,离心率互为倒数,设F1、F2分别为双曲线C的左、右焦点,P为右支上任意一点,则的最小值为 8.解析设椭圆的长半轴长为a1,短半轴长为b1,半焦距为c,则c2,故椭圆的离心率e1,从而双曲线的离心率e2,可得a1,根据双曲线的定义有|PF1|PF2|2a,即|PF1|PF2|2,故|PF2|4,由双曲线的范围可得|PF2|ca1,根据基本不等式可得|PF2|4248,当且仅当|PF2|,即|PF2|2时取“”,所以的最小值为8.5(2024陕西汉中联考)已知双曲线C:1(a0,b0)的焦距为2,且焦点到渐近线的距离为1.(1)求双曲线C的标准
14、方程;(2)若动直线l与双曲线C恰有1个公共点,且与双曲线C的两条渐近线分别交于P,Q两点,O为坐标原点,证明:OPQ的面积为定值解析(1)依题意得2c2,c,一条渐近线为yx,即bxay0,右焦点为(,0),所以1,即1,b,所以b1,所以a2c2b2615,所以双曲线C的标准方程为y21.(2)证明:当直线l的斜率不存在时,若动直线l与双曲线C恰有1个公共点,则直线l经过双曲线的顶点,不妨设l:x,又渐近线方程为yx,将x代入yx,得y1,将x代入yx,得y1,则|PQ|2,SOPQ2.当直线l的斜率存在,设直线l:ykxt,且k,联立消去y并整理得(15k2)x210ktx5t250,因为动直线l与双曲线C恰有1个公共点,所以得5k2t21,设动直线l与yx的交点为P,与yx的交点为Q,联立得xP,同理得xQ,则|PQ|xPxQ|因为原点O到直线l的距离d,所以SOPQ|PQ|d,又因为5k2t21,所以,即SOPQ,故OPQ的面积为定值,且定值为.