1、考点测试42双曲线高考概览高考在本考点的常考题型为选择题、填空题,分值为5分,中、高等难度考纲研读1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道其简单的几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线)2了解双曲线的简单应用3理解数形结合的思想一、基础小题1已知双曲线1的实轴长为10,则该双曲线的渐近线的斜率为()ABC.D答案D解析由m21652,解得m3(m3舍去)所以a5,b3,从而.故选D.2已知平面内两定点A(5,0),B(5,0),动点M满足|MA|MB|6,则点M的轨迹方程是()A.1B1(x4)C.1D1(x3)答案D解析由双曲线的定义知,点M的轨迹是双曲线的右支,故排除A,C;又
2、c5,a3,b2c2a216.焦点在x轴上,轨迹方程为1(x3)故选D.3已知双曲线C:1(a0,b0)的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为()A.1B1C.1D1答案A解析双曲线1的焦距为10,c5.又双曲线的渐近线方程为yx,且P(2,1)在渐近线上,1,即a2b.由,解得a2,b,则C的方程为1.故选A.4设双曲线C:1(a0,b0)的右焦点为F,以OF为直径的圆交双曲线的一条渐近线于另一点A(O为坐标原点),且|OA|2|AF|,则双曲线C的离心率e为()A.BC.D2答案B解析由题意可得tanAOF,渐近线方程为yx,e2,故e.故选B.5已知F1,F2为双曲线C
3、:x2y21的左、右焦点,点P在C上,F1PF260,则|PF1|PF2|等于()A2B4C.6D8答案B解析由双曲线的方程,得a1,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|22|PF1|PF2|cos60|PF1|2|PF2|2|PF1|PF2|(|PF1|PF2|)2|PF1|PF2|22|PF1|PF2|(2)2,解得|PF1|PF2|4.故选B.6(多选)已知曲线C的方程为1,则下列结论正确的是()A当k8时,曲线C为椭圆,其焦距为4B当k2时,曲线C为双曲线,其离心率为C对任意实数k,曲线C都不可能为焦点在y轴上的
4、双曲线D当k3时,曲线C为双曲线,其渐近线与圆(x4)2y29相切答案BC解析对于A,当k8时,曲线C的方程为1,该曲线为椭圆,焦距2c24,A错误;对于B,当k2时,曲线C的方程为1,该曲线为双曲线,则a,c,其离心率e,B正确;对于C,若曲线C为焦点在y轴上的双曲线,则不等式组无解,故不存在实数k使得曲线C为焦点在y轴上的双曲线,C正确;对于D,当k3时,曲线C的方程为1,该曲线为双曲线,其渐近线方程为yx,则圆(x4)2y29的圆心到渐近线的距离d3,所以双曲线C的渐近线与圆(x4)2y29不相切,D错误故选BC.7(多选)已知动点P在双曲线C:x21上,双曲线C的左、右焦点分别为F1,
5、F2,下列结论正确的是()AC的离心率为2BC的渐近线方程为yxC动点P到两条渐近线的距离之积为定值D当动点P在双曲线C的左支上时,的最大值为答案AC解析对于双曲线C:x21,a1,b,c2,所以双曲线C的离心率为e2,渐近线方程为yx,A正确,B错误;设点P的坐标为(x0,y0),则x1,双曲线C的两条渐近线方程分别为xy0和xy0,则点P到两条渐近线的距离之积为,C正确;当动点P在双曲线C的左支上时,|PF1|ca1,|PF2|2a|PF1|PF1|2,当且仅当|PF1|2时,等号成立,所以的最大值为,D错误故选AC.8设F1,F2分别为双曲线1的左、右焦点,点P在双曲线上,若点P到焦点F
6、1的距离为9,则点P到焦点F2的距离为_答案17解析解法一:实轴长2a8,半焦距c6,|PF1|PF2|8.|PF1|9,|PF2|1或|PF2|17.又|PF2|的最小值为ca642,|PF2|17.解法二:若P在右支上,则|PF1|ac46109,P在左支上|PF2|PF1|2a8,|PF2|9817.9直线yk(x6)(k0)与双曲线E:1(a0,b0)及其渐近线从左至右依次交于点A,B,C,D,双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,且焦距为4,则F2CD与F1AB的面积之比为_答案2解析由得x210,由得x20,由以上两式可知,xAxDxBxC,故AD,BC具有相同的中点,故|AB|CD
7、|,又直线yk(x6)过定点G(6,0),如图,过F1,F2作直线yk(x6)的垂线,垂足分别为N,M,由焦距为4可得F1(2,0),F2(2,0),则|GF2|2|GF1|.所以2.二、高考小题10(2021北京高考)双曲线C:1过点(,),且离心率为2,则该双曲线的标准方程为()Ax21By21Cx21Dy21答案A解析e2,c2a,ba,则双曲线的方程为1,将点(,)代入双曲线的方程可得1,解得a1,故b,因此,双曲线的方程为x21.故选A.11(2021全国甲卷)已知F1,F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且F1PF260,|PF1|3|PF2|,则C的离心率为()A.BC.D答
8、案A解析由|PF1|3|PF2|,|PF1|PF2|2a,得|PF2|a,|PF1|3a,在F1PF2中,由余弦定理,得|F1F2|2|PF1|2|PF2|22|PF1|PF2|cosF1PF2,即(2c)2(3a)2a223aacos60,得4c27a2,所以C的离心率e.故选A.12(2021天津高考)已知双曲线1(a0,b0)的右焦点与抛物线y22px(p0)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.BC.2D3答案A解析设双曲线1(a0,b0)与抛物线y22px(p0)的公共焦点为(c,0),则抛物线y22p
9、x(p0)的准线为xc,令xc,则1,解得y,所以|AB|,又因为双曲线的渐近线方程为yx,所以|CD|,所以,即cb,所以a2c2b2c2,所以双曲线的离心率e.故选A.13(2021浙江高考)已知a,bR,ab0,函数f(x)ax2b(xR)若f(st),f(s),f(st)成等比数列,则平面上点(s,t)的轨迹是()A直线和圆B直线和椭圆C直线和双曲线D直线和抛物线答案C解析因为函数f(x)ax2b,所以f(st)a(st)2b,f(s)as2b,f(st)a(st)2b.因为f(st),f(s),f(st)成等比数列,所以f(s)2f(st)f(st),即(as2b)2a(st)2ba
10、(st)2b,化简得2a2s2t2a2t42abt20,得t0或2as2at22b,即t0或1,易知点(s,t)的轨迹是直线和双曲线故选C.14(2020天津高考)设双曲线C的方程为1(a0,b0),过抛物线y24x的焦点和点(0,b)的直线为l.若C的一条渐近线与l平行,另一条渐近线与l垂直,则双曲线C的方程为()A.1Bx21C.y21Dx2y21答案D解析由题可知,抛物线的焦点为(1,0),所以直线l的斜率为b,又双曲线的渐近线的方程为yx,所以b,b1.因为a0,b0,所以a1,b1.故选D.15(2020全国卷)设双曲线C:1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是
11、C上一点,且F1PF2P.若PF1F2的面积为4,则a()A1B2C.4D8答案A解析,ca,根据双曲线的定义可得|F1P|F2P|2a,SPF1F2|F1P|F2P|4,|F1P|F2P|8.F1PF2P,|F1P|2|F2P|2(2c)2,(|F1P|F2P|)22|F1P|F2P|4c2,即(2a)2284(a)2,解得a1.故选A.16(2020全国卷)设O为坐标原点,直线xa与双曲线C:1(a0,b0)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()A4B8C.16D32答案B解析直线xa与双曲线C:1(a0,b0)的两条渐近线分别交于D,E两点,双曲线的
12、渐近线方程是yx,不妨设D在第一象限,E在第四象限,联立解得故D(a,b)联立解得故E(a,b)|ED|2b.ODE的面积为SODEa2bab8.双曲线的焦距为2c2228,当且仅当ab2时取等号,C的焦距的最小值为8.故选B.17(2019全国卷)设F为双曲线C:1(a0,b0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2y2a2交于P,Q两点若|PQ|OF|,则C的离心率为()A.BC.2D答案A解析设双曲线C:1(a0,b0)的右焦点F的坐标为(c,0)由圆的对称性及条件|PQ|OF|可知,PQ是以OF为直径的圆的直径,且PQOF.设垂足为M,连接OP,如图,则|OP|a,|OM|M
13、P|.由|OM|2|MP|2|OP|2得22a2,故,即e.故选A.18(2019全国卷)双曲线C: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.BC.2D3答案A解析双曲线1的右焦点坐标为(,0),一条渐近线的方程为yx,不妨设点P在第一象限,由于|PO|PF|,则点P的横坐标为,纵坐标为,即PFO的底边长为,高为,所以它的面积为.故选A.19(2018全国卷)已知双曲线C:y21,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.B3C.2D4答案B解析因为双曲线的一条渐近线
14、为yx,所以tanFON,所以FON30,MON60,又因为OMN是直角三角形,不妨取NMO90,则ONF30,于是|FN|OF|2,|FM|OF|1,所以|MN|3.故选B.20(2018全国卷)设F1,F2是双曲线C:1(a0,b0)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|OP|,则C的离心率为()A.B2C.D答案C解析由题可知|PF2|b,|OF2|c,|PO|a.在RtPOF2中,cosPF2O,在PF1F2中,cosPF2O,c23a2,e.故选C.21(2018天津高考)已知双曲线1(a0,b0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲
15、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d1d26,则双曲线的方程为()A.1B1C.1D1答案C解析解法一:双曲线1(a0,b0)的离心率为2,e214,3,即b23a2,c2a2b24a2,由题意可设A(2a,3a),B(2a,3a),3,渐近线方程为yx,则点A与点B到直线xy0的距离分别为d1a,d2a,又d1d26,aa6,解得a,b29.双曲线的方程为1.故选C.解法二:如图,设双曲线的右焦点为F(c,0),一条渐近线为yx,则F到该渐近线的距离db,又d1d26,由梯形中位线可知2dd1d2,即2b6,b3,双曲线离心率为2,e2,a23.双曲线的
16、方程为1.故选C.22(2021新高考卷)已知双曲线1(a0,b0)的离心率为2,则该双曲线的渐近线方程为_答案yx解析因为双曲线1(a0,b0)的离心率为2,所以e2,所以3,所以该双曲线的渐近线方程为yxx.23(2021全国乙卷)已知双曲线C:y21(m0)的一条渐近线为xmy0,则C的焦距为_答案4解析双曲线y21(m0)的渐近线为yx,即xy0,又双曲线的一条渐近线为xmy0,即xy0,对比两式可得m3.设双曲线的实半轴长为a,虚半轴长为b,半焦距为c,则有a2m3,b21,所以双曲线的焦距2c24.24(2020北京高考)已知双曲线C:1,则C的右焦点的坐标为_;C的焦点到其渐近线
17、的距离是_答案(3,0)解析在双曲线C中,a,b,则c3,则双曲线C的右焦点的坐标为(3,0)双曲线C的渐近线方程为yx,即xy0,所以双曲线C的焦点到其渐近线的距离为.25(2019全国卷)已知双曲线C:1(a0,b0)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,0,则C的离心率为_答案2解析解法一:由,得A为F1B的中点又O为F1F2的中点,OABF2.又0,F1BF290.|OF2|OB|,OBF2OF2B.又F1OABOF2,F1OAOF2B,BOF2OF2BOBF2,OBF2为等边三角形如图1所示,不妨设B.点B在直线yx上,离心率e 2.解法二:
18、0,F1BF290.在RtF1BF2中,O为F1F2的中点,|OF2|OB|c.如图2,作BHx轴于H,由l1为双曲线的渐近线,可得,且|BH|2|OH|2|OB|2c2,|BH|b,|OH|a,B(a,b),F2(c,0)又,A为F1B的中点OAF2B,c2a,离心率e2.三、模拟小题26(2022广东广州荔湾区高三上调研考试)已知F1,F2分别是双曲线C:y21的左、右焦点,点P是其一条渐近线上一点,且以线段F1F2为直径的圆经过点P,则点P的横坐标为()A1BC.D2答案C解析由题设,渐近线为yx,不妨令P,而F1(2,0),F2(2,0),又x40,x0.故选C.27(2022湖北恩施
19、州高三上第一次教学质量监测)双曲线C:1(a0,b0)的左顶点为A,右焦点为F,过点A的直线交双曲线C于另一点B,当BFAF时满足|AF|2|BF|,则双曲线离心率e的取值范围是()A1e2B1eC.e2D1e2,即ac2,整理得ac,从而有e1,所以双曲线离心率e的取值范围是1e0,b0)右支上的一点,F是E的右焦点,延长PO,PF分别交E于Q,R两点,已知QFFR,且|QF|2|FR|,则E的离心率为()A.BC.D答案B解析如图,令双曲线E的左焦点为F,连接PF,QF,RF,由对称性可知,点O是线段PQ的中点,则四边形PFQF是平行四边形,而QFFR,于是有PFQF是矩形,设|FR|m,
20、则|PF|FQ|2m,|PF|2m2a,|RF|m2a,|PR|3m2a,在RtFPR中,(2m)2(3m2a)2(m2a)2,解得m或m0(舍去),从而有|PF|,|PF|,RtFPF中,224c2,整理得,e,所以双曲线E的离心率为.故选B.30(2022河北沧州第一中学等十五校高三上摸底考试)已知F1,F2是双曲线C:y21的两个焦点,点M在直线xy30上,则|MF1|MF2|的最小值为()A2B6C.D5答案C解析由双曲线C:y21可得a23,b21,所以c2a2b24,可得c2,所以F1(2,0),F2(2,0),设点F2(2,0)关于xy30对称的点为P(m,n),由可得所以P(3
21、,5),所以|MF1|MF2|MF1|MP|PF1|,当且仅当P,M,F1三点共线时等号成立,|PF1|,所以|MF1|MF2|的最小值为,故选C.31(多选)(2022辽宁朝阳建平县高三上学期第一次联考)双曲线C:1(a0,b0)的焦点在圆O:x2y213上,圆O与双曲线C的渐近线在第一、二象限分别交于点M,N,点E(0,a)满足0(其中O为坐标原点),则()A双曲线C的一条渐近线方程为3x2y0B双曲线C的离心率为C|1DOMN的面积为6答案ABD解析如图,设双曲线C的焦距为2c2,MN与y轴交于点P,由题可知|OM|c,则P(0,b),由0得点E为OMN的重心,可得|OE|OP|,即ab
22、,a2,b3,e21,解得e.双曲线C的渐近线方程为3x2y0,|2,M的坐标为(2,3),SOMN6.故选ABD.32(多选)(2022湖北襄阳五中高三开学考试)已知F1,F2分别为双曲线C:1(a0,b0)的左、右焦点,C的一条渐近线l的方程为yx,且F1到l的距离为3,点P为C在第一象限上的点,点Q的坐标为(2,0),PQ为F1PF2的平分线则下列结论正确的是()A双曲线的方程为1B.2C|3D点P到x轴的距离为答案ABD解析F1(c,0)到yx距离为3,3,解得c6,又渐近线方程为yx,则,结合a2b2c2可解得a3,b3,则双曲线的方程为1,故A正确;PQ为F1PF2的平分线,又2,
23、2,故B正确;由双曲线定义可得|PF1|PF2|6,则可得|PF1|12,|PF2|6,则在PF1F2中,cosF1PF2,则|2222122212662216,则|6,故C错误;在PF1F2中,sinF1PF2,设点P到x轴的距离为d,则SPF1F2|F1F2|d|PF1|PF2|sinF1PF2,即12d126,解得d,故D正确故选ABD.33(2022湖南娄底双峰县第一中学高三上学期入学摸底)双曲线x2my2m(m0)的一条渐近线与y2x垂直,右焦点为F,则以原点为圆心,|OF|为半径的圆的面积为_答案5解析由x2my2m(m0)可得y21,所以a,b1,所以渐近线方程为yxx,因为双曲
24、线x2my2m(m0)的一条渐近线与y2x垂直,所以21,可得m4,所以c,所以右焦点为F(,0),所以|OF|,以|OF|为半径的圆的面积为()25.34(2021上饶模拟)已知F1,F2分别是双曲线x21(b0)的左、右焦点,A是双曲线上在第一象限内的点,若|AF2|2且F1AF245,延长AF2交双曲线的右支于点B,则F1AB的面积为_答案4解析由题意知a1,由双曲线定义知|AF1|AF2|2a2,|BF1|BF2|2a2,|AF1|2|AF2|4,|BF1|2|BF2|.由题意知|AB|AF2|BF2|2|BF2|,|AB|BF1|,F1AB为等腰三角形,F1AF245,ABF190,
25、F1AB为等腰直角三角形|AB|BF1|AF1|42.SF1AB|AB|BF1|224.一、高考大题1(2021新高考卷)在平面直角坐标系xOy中,已知点F1(,0),F2(,0),点M满足|MF1|MF2|2.记M的轨迹为C.(1)求C的方程;(2)设点T在直线x上,过T的两条直线分别交C于A,B两点和P,Q两点,且|TA|TB|TP|TQ|,求直线AB的斜率与直线PQ的斜率之和解(1)因为|MF1|MF2|20,b0),半焦距为c,则2a2,c,得a1,b2c2a216,所以点M的轨迹C的方程为x21(x1)(2)设T,由题意可知直线AB,PQ的斜率均存在且不为0,设直线AB的方程为ytk
26、1(k10),直线PQ的方程为ytk2(k20),由得(16k)x22k1x2160.设A(xA,yA),B(xB,yB),易知16k0,则xAxB,xAxB,所以|TA|,|TB|,则|TA|TB|(1k)(1k)(1k).同理得|TP|TQ|.因为|TA|TB|TP|TQ|,所以,所以k16kk16kk16kk16k,即kk,又k1k2,所以k1k2,即k1k20.二、模拟大题2(2021湖南岳阳第一次模拟)已知双曲线C:1的离心率为,点P(4,)在C上(1)求双曲线C的方程;(2)设过点(1,0)的直线l与双曲线C交于M,N两点,问在x轴上是否存在定点Q,使得为常数?若存在,求出点Q的坐
27、标及此常数的值;若不存在,说明理由解(1)由题意,得解得a24,b21.双曲线C的方程为y21.(2)设直线l的方程为xmy1,设定点Q(t,0),联立得(m24)y22my30.m240,且4m212(m24)0,解得m23且m24.设M(x1,y1),N(x2,y2),y1y2,y1y2,x1x2m(y1y2)22,x1x2(my11)(my21)m2y1y2m(y1y2)114.(x1t,y1)(x2t,y2)(x1t)(x2t)y1y2x1x2t(x1x2)t2y1y24tt24t2为常数,与m无关,8t230,即t,此时.在x轴上存在定点Q,使得为常数.3(2022广东珠海高三摸底)
28、已知双曲线C:1(a0,b0)的一个焦点为F(,0),且经过点T.(1)求双曲线C的标准方程;(2)已知点A是C上一定点,过点B(0,1)的动直线与双曲线C交于P,Q两点,若kAPkAQ为定值,求点A的坐标及实数的值解(1)由题意a2b2c22.且1.联立解得ab1,所以双曲线C的标准方程为x2y21.(2)设A(m,n),过点B的动直线为:ytx1.设P(x1,y1),Q(x2,y2),联立得(1t2)x22tx20,由1t20且0,解得t20,b0)的左顶点为A,过右焦点F且垂直于x轴的直线与E交于B,C两点,若ABC的面积为1.(1)求双曲线E的方程;(2)若直线l:ykx1与双曲线E的
29、左、右两支分别交于M,N两点,与双曲E的两条渐近线分别交于P,Q两点,求的取值范围解(1)因为双曲线E:1(a0,b0)为等轴双曲线,可得ab.设双曲线的焦距为2c,c0,故c2a2b22a2,即ca.因为BC过右焦点F,且垂直于x轴,将xBca代入双曲线的方程可得|yB|a,故|BC|2a.又ABC的面积为1,即|BC|AF|2a(ac)1,解得a1.故双曲线E的方程为x2y21.(2)由题意可得直线l:ykx1与双曲线的左右两支分别交于M,N两点,联立可得(1k2)x22kx20,所以1k20,(2k)24(1k2)(2)0,xMxN0,可得1k1,且xMxN,xMxN,所以|MN|xMxN|,联立可得xP,同理可得xQ,所以|PQ|xPxQ|,所以,其中1k1,所以(1,