(7)直线与双曲线的位置关系-2025届高考数学二轮复面解析几何
1.过双曲线的右焦点作与x轴垂直的直线,交双曲线于A、B两点,则( )
A. B. C.3 D.6
2.已知A,B是双曲线上两点,为线段AB的中点,则直线AB的方程为( )
A. B. C. D.
3.已知双曲线的虚轴长为,P为C上一点,过点P向C的两条渐近线作垂线,垂足分别为A,B,,则双曲线C的方程为( )
A. B.
C. D.
4.若F为双曲线的左焦点,过原点的直线l与双曲线C的左、右两支分别交于A,B两点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.已知双曲线,A为双曲线C的左顶点,B为虚轴的上顶点,直线l垂直平分线段,若直线l与C存在公共点,则双曲线C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.三等分角大约是在公元前五世纪由古希腊人提出来的,它和“立方倍积问题”,“化圆为方问题”并称为“古代三大几何难题”.公元六世纪时,数学家帕普斯曾证明用一固定的双曲线可以解决“三等分角问题”.某同学在学习过程中,借用帕普斯的研究,使某锐角∠AOB的顶点与坐标原点O重合,点B在第四象限,且点B在双曲线的一条渐近线上,而OA与T在第一象限内交于点A.以点A为圆心,为半径的圆与T在第四象限内交于点P,设AP的中点为Q,则.若,,则a的值为( )
A. B.8 C. D.10
7.(多选)已知,是双曲线的左、右焦点,过的直线交C的右支于A,B两点,若,,则( ).
A.C的离心率为2 B.
C.的面积为4 D.的周长为18
8.(多选)已知双曲线,点M为双曲线右支上的一个动点,过点M分别作两条渐近线的垂线,垂足分别为A,B两点,则( )
A.双曲线的离心率为2
B.存在点M,使得四边形为正方形
C.四边形的面积为2
D.四边形的周长最小值为
9.(多选)双曲线的左、右焦点分别为,,P,是双曲线右支上一点,且直线的斜率为2.若是面积为8的直角三角形,则( )
A.点P必落在第四象限
B.
C.
D.是双曲线C的一条渐近线
10.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点且斜率为的直线与双曲线交于A,B两点,其中点A在x轴上方,设与的面积分别为,,则__________.
11.过双曲线的右焦点F作倾斜角为的直线,交双曲线于A,B两点,则弦长__________.
12.已知双曲线,过坐标原点O的直线交C于A,B两点(B在第一象限),过点B作与直线垂直的直线交C于点P,直线分别与x轴,y轴交于D,E两点,若,则C的渐近线方程为_________.
13.已知双曲线()的左,右焦点分别为,,且,圆与E的渐近线相切.
(1)求双曲线E的标准方程;
(2)若E上两点A,B满足(),且四边形的面积为,求的值.
14.已知双曲线的两条渐近线的斜率之积为.
(1)求C的离心率.
(2)若过点且斜率为1的直线与C交于A,B两点(A在左支上,B在右支上),且.
①求C的方程;
②已知不经过点的直线l与C交于E,F两点,直线l的斜率存在且直线与的斜率之积为1,证明:直线l过定点.
15.已知双曲线C过点,其右焦点F到渐近线的距离为1,过F作与坐标轴都不垂直的直线l交C的右支于A,B两点.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)为双曲线C上一动点,过点P分别作两条渐近线的平行线交渐近线于E,G,四边形的面积是否为定值?若是求出该定值,若不是请说明理由;
(3)在x轴上是否存在定点M,使恒成立,若存在求出定点M的坐标,若不存在请说明理由.
答案以及解析
1.答案:B
解析:在双曲线中,,,则,所以,双曲线的右焦点坐标为,由题意可知,直线的方程为,联立,解得,
可取、,故.故选:B.
2.答案:D
解析:设,,则,两式相减得,即,整理得,即直线AB的斜率为,所以直线AB的方程为,即.故选D.
3.答案:A
解析:由题意得,解得,双曲线渐近线方程为,即,
设点,则,即则到两渐近线方程的距离分别为,所以,解得,故双曲线方程为.
故选:A.
4.答案:D
解析:设双曲线的右焦点为G,连接BG,则,因此,于是.令,则,而,,所以,因此,故.故选:D.
5.答案:B
解析:
依题意,可得,,则,又因为直线l垂直平分线段,所以,
因为直线l与C存在公共点,所以,即,则,即,解得,所以双曲线C的离心率的取值范围是.故选:B
6.答案:C
解析:设,直线的倾斜角为,则,直线的斜率为,为的中点,,,,,,
,,,,
,
又,
,直线的方程为,联立,得,
,,即,.
故选:C.
7.答案:ABD
解析:如图所示,不妨设A在第一象限,则,由于,得,,由于,所以,故,可得,故,而,故,由,得,
对于A,C的离心率,故A正确;
对于B,由以上分析可知,故B正确;
对于C,在中,,,,故,故C错误;
对于D,的周长为,故D正确.故选:ABD.
8.答案:BC
解析:A选项,由题意得,故,故,A错误;
B选项,由双曲线C的方程可得渐近线方程为,两渐近线夹角为直角,由对称性可知,若四边形为正方形,则M到两条渐近线的距离相等,所以当M为双曲线右顶点时,四边形为正方形,故B正确;
C选项,设,则,因为渐近线方程为,所以,所以,则四边形的面积为,故C正确;
D选项,由C选项及基本不等式得,当且仅当时等号成立,所以的最小值为.四边形的周长为,故D错误.
故选:BC
9.答案:AC
解析:
对于A,如图,直线的斜率为2,且是直角三角形,故点P必落在第四象限,故A正确;
对于B,由题可知,,设,
则,则,故,故В错误;
对于C,如B项所设,得,则,,,即,由双曲线的定义可得:,则
故,即C正确;
对于D,由上分析,双曲线的方程为,所以双曲线C的渐近线方程为,故D错误.故选:AC.
10.答案:或0.25
解析:已知,则直线,即,将其代入双曲线方程中得,设,,则,故.
故答案为:
11.答案:8
解析:由双曲线,得,,焦点为,倾斜角,
法一:直线斜率,直线方程为,联立,消x得,,由韦达定理知,代入弦长公式,得.
法二:.故答案为:8.
12.答案:
解析:由题意,设点,,其中,由题意得,则,即,又,
因为,所以,即,则,所以,所以,则,
即,所以双曲线C的渐近线方程为.故答案为:.
13.答案:(1)
(2)
解析:(1)由题意得,解得,
双曲线的渐近线为,
,解得,所以,故双曲线方程为:;
(2)由,同向可知,直线、与E均有两个交点.
设直线,它与E的另一个交点记为C.
由双曲线的对称性可知,,故三角形面积等于三角形面积,
所以四边形面积等于三角形面积.
设,
联立方程:,得,,,
三角形面积,
整理得,解得或,
经检验时,,故A,C均在x轴上方或下方,
不妨令,此时,解得或,
画出图象如下:
此时,反向,故舍去;同理可得也不满足要求,
当时,可验证得,同向,符合题意,
若,由,解得或,
由于,所以,,故,
若,同理可得,
综上,.
14.答案:(1)2
(2)①;
②证明见解析
解析:(1)由题意可知,则.
(2)①直线的方程为,联立得,.设,,则,
由,得,
代入,,得,则C的方程为.
②证明:设,,l的方程为.
联立得,
,且,,.
因为,所以,
即,
则,
整理得,即.
因为点P不在直线l上,所以,则,则,,
故直线l过定点.
15.答案:(1);
(2)是定值,定值为;
(3)存在定点,该定点坐标为.
解析:(1)设双曲线C的标准方程为,右焦点,
双曲线C的渐近线,点F到渐近线的距离,
又,解得,所以双曲线C的标准方程为.
(2)双曲线的渐近线为,
由在双曲线C上,得,即,
过点与直线平行的直线方程为,
由,解得,得交点,
依题意,四边形是平行四边形,,
点P到直线的距离,
所以四边形的面积为定值.
(3)假设存在点,
由(1)知,,由直线l不垂直于坐标轴,设直线l的方程为,
由消去y得,
设,,,解得或,
由,得,而,
于是,则平分,因此直线,的斜率互为相反数,
即
,,
解得,所以在x轴上存在定点,
使恒成立.
