热点7-3双曲线及其应用(8题型+满分技巧+限时检测)(解析版).docx
热点73双曲旗及其应用双曲线及其应用是高考数学的重点与难点,在近几年高考数学试卷中,双曲线的相关题型几乎年年都会考到,属于热点问题。题型比较丰富,选择题、填空题、解答题都出现过,主要通过双曲线的定义、方程及性质考查数学运算能力及转化思想,难度中等偏难。-题型5求双曲线的离心率与范围/Y一题型6双曲线的中点弦问题双曲线及其应用7''p题型7直线与双曲线相交弦长、一题型8直线与双曲线综合问题【题型1双曲线的定义及概念辨析】ir"(1)在双曲线定义中若去掉定义中的“绝对值”,常数。满足约束条件:PF-PF2=2a<FF2(tz>O),则动点轨迹仅表示双曲线中靠焦点生的一支;若IP闾-归制=2”忻闾(>0),则动点轨迹仅表示双曲线中靠焦点片的一支;(2)若常数满足约束条件:ITP矶=2=忻用,则动点轨迹是以FkF2为端点的两条射线(包括端点);(3)若常数满足约束条件:PFl-PF2=2a>FlF2,则动点轨迹不存在;(4)若常数a=0,则动点轨迹为线段F1F2的垂直平分线。【例1】(2023全国高三专题练习)已知动点M(X,.y)满足而布于-而赤7=4,则动点M的轨迹是()A.射线B.直线C.椭圆D.双曲线的一支【答案】A【解析】设6(-2,0)迅(2,0),由题意知动点M满足IMKHM闻=4=|耳玛Il,故动点M的轨迹是射线.故选:A.22【变式1-1(2023四川绵阳.高三南山中学校考阶段练习)双曲线C:J-=l(a>0,b>0)的一条渐近线过点4-1,6),R,6是。的左右焦点,且附1=2,若双曲线上一点M满足IM用=|,则I咋I=()1-2【答案】B【解析】因为£(f。),IWI=2,所以J(+cp+3=2,所以c=2或O(舍),又因为双曲线的渐近线过点唳,司,所以-:罟,所以,=G,c=2所以<5=6,所以,所以Uf-?=1,a2+b2=C2若“在左支上"M用=>c-=l,符合要求,所以IgI=IM+24=>2=/若M在右支上,M用=<c+a=3,不符合要求,所以|“用|=,故选:B【变式1-2(2023河北模拟预测)已知双曲线C:/E=Tm>0)的上、下焦点分别为K,K,C的m一条渐近线过点(3,9),点w在C上,且I峙I=5,则IMKI=.【答案】11【解析】由c:/_£=T(W>o)得双曲线的标准方程为:21-=1(m>0),mm所以。=后力=1,所以双曲线的渐近线方程为:y=±=±而X,b又C的一条渐近线过点(3,9),所以3而=9n诟=3,因为点M在C上,6,6为双曲线的上、下焦点,所以IIM国一四用=2=6f由|肛|=5,所以IlM用-5|=6,所以IgI=Il或IgI=T(舍去).【变式L3】(2023全国高三专题练习)已知圆人:。+2)2+9=9,圆8:0-2y+/=,圆C与圆A、圆B外切,则圆心C的轨迹方程为.【答案】=l,x(h+)【解析】设圆C的半径为,圆A:(x+2)2+y2=9的圆心A(-2,0),半径4=3,圆3:(尤-2尸+丁=1的圆心8(2,0),半径4=1,因为圆C与圆A、圆B外切,则|04|=r+3,|侬=r+1,所以|6|一|。用=2<4=|的,所以点C的轨迹是以A5为焦点的双曲线的右支,又2c=4,2a=2,则c=2,=1,从=c?-储=3,所以其轨迹方程为f-卷=1,XGa÷0>).【变式1-4】(2023河北石家庄一中校联考模拟预测)(多选)已知复数7=IT,z=x+y(x,ywR),则下列结论正确的是()A.方程|二-%|=2表示的二在复平面内对应点的轨迹是圆B.方程z-z°+z-耳=2表示的Z在复平面内对应点的轨迹是椭圆C.方程IZ-ZoITZ-刁=1表示的二在复平面内对应点的轨迹是双曲线的一支D.方程二+&+Zo)=IZ-表示的Z在复平面内对应点的轨迹是抛物线【答案】AC【解析】由复数模的几何意义知"z-z0=2表示复平面内点,,)与点之间的距离为定值2,则Z在复平面内对应点的轨迹是圆,故A正确;由复数模的几何意义知,IZ-ZOMZ-刁=2表示复平面内点(x,y)到点(1,T)和(1)的距离之和为2,又2=,一刁,不满足椭圆的定义2>田用,故B不正确;由复数模的几何意义知JZ-ZolTZ-同=1表示复平面内点(,y)到点(1,7)和(LI)的距离之差为|又2=,一刁,满足双曲线的定义24<田国,故C正确;又寸于D,2+-(z0÷z0)=z-z0RTz+l=z-z0,表示复平面内点(x,y)到点(T,0)和(LT)的距离相等,轨迹是直线,故D不正确,故选:AC【题型2利用定义求距离和差最值】满分技巧利用定义IIPRHPBlI=2转化或变形,借助三角形性质及基本不等式求最值【例2】(2023天津南开统考一模)已知抛物线V=16x上一点A(?,)到准线的距离为5,尸是双曲线1-(=1的左焦点,尸是双曲线右支上的一动点,则伊曰+陷的最小值为()A.12B.11C.10D.9【答案】D【解析】抛物线V=16x的准线为=Y,则点A(也)到准线的距离为m+4=5,所以m=1,则=±4,故A(l,±4),设6是双曲线11=1的右焦点,6(4,0)则IPHT叫=2=4,则归尸|=|尸耳|+4,JftPF+PA=PA+P+4A+4=9+16+4=9,当且仅当AF1三点共线时取等号,所以附1+照的最小值为9.故选:D.【变式2-1】(2023江西赣州统考一模)已知点电,3。,双曲线£:1,=1的左焦点为尸,点P在双曲线E的右支上运动.当二加步的周长最小时,hH+w=()A.62B.72C.82D.9应【答案】C【解析】由双曲线Eq-I=1得到q=%="c=3,左焦点P(TO),设右焦点耳(3,0).当村的周长最小时,MH+P尸I取到最小值,所以只需求出+归目的最小值即可.A+PF=A÷P+÷=4J(-3)2+(37-)2+22-8>.i½:C.【变式2-2】(2023四川南充校考模拟预测)已知P是离心率为2的双曲线G丁-乙=1(阳>0)的右支上m一点,则P到直线12>5y=0的距离与到点A(-2,0)的距离之和的最小值为()A岸【答案】ACTD.竺1313【解析】已知双曲线C:X2-=l(w>0),可知e=Jl+?=2,则?=3,in所以A(-2,0),8(2,0)分别为C的左、右焦点,则网-网=2=2,即IF=IM+2,设尸到直线12x5),=。的距离为d,3到直线12x-5y=0的距离为4,且4=冒,则d+尸Al=4+P8+24+2=V+2=费.故选:A.【变式2-3(2022.天津南开.高三统考阶段练习)已知双曲线=1,点F是C的右焦点,若点P为C左支上的动点,设点P到C的一条渐近线的距离为d,则d+1P/I的最小值为()A.2+43B.63C.8D.10【答案】A【解析】由双曲线C:(-?=1、可得。=2#,力=2,F(4,0).设双曲线左焦点为UI,。),不妨设一条渐近线为/:>=-%=-WX,BPx+3y=0,a3作正工/,垂足为E,即IPEI=d,作FHU垂足为"则IFm二号r2,因为点P为C左支上的动点,O所以IPFITaI=2,可得IPH=%+IPkI,/故d+印=I尸£|+加+IWI=勿+1用+1尸F,由图可知,当弋尸,石三点共线时,即E和"点重合时,2+%+尸口取得最小值,最小值为2x2>A+l尸”1=45万+2,即4+1。臼的最小值为4J+2,故选:A.22【变式2-4】(2023山东泰安统考二模)已知双曲线。:-2=1(。>060),其一条渐近线方程为ab-x+3>=0,右顶点为A,左,右焦点分别为耳,尸2,点P在其右支上,点8(3,1),三角形KAB的面积为1+/,则当附HPBI取得最大值时点p的坐标为()a32j2b3+tj+tc3+j+(6+5质10+78"D'-22-,-22)【答案】B【解析】设尺(一。,0),八(a。),则由三角形ZAB的面积为1+*可得*+c)i=+J,即+c=2+J,又双曲线一条渐近线方程为x+6.y=0,故2=g,即=,a3/O故/=/+从=4,c=2"故&+»=2+。,解得6=1,故=J,c=2,双曲线Cq-/=1.又由双曲线的定义可得IP用-归臼=2+P周一P82J+忸周,当且仅当P,8,F2共线且3在P,F2中间时取得等号.此时直线明的方程为y=J-2),即y=x-2,X2IFT联立石-"=可彳导2-12x+15=0,解彳导x=3±及y=x-2满分技巧1、由双曲线标准方程求参数范围(1 )对于方程二+ f = 1 ,当加?<0时表示双曲线; m n当机> 0, < O时表示焦点在X轴上的双曲线;当机V 0, > 0时表示焦点在y轴上的双曲线.2(2 )对于方程上-上=1 ,当加2>O时表示双曲线; m n当m>0jt>0时表示焦点在工轴上的双曲线;当相<0, V0时表示焦点在),轴上的双曲线.(3 )已知方程所代表的曲线,求参数的取值范围时,应先将方程转化为所对应曲线的标准方程的形式,再根据方程中参数取值范围的要求,建立不等式(组)求解参数的取值范围。2、待定系数法求双曲线方程的五种类型(1 )与双曲蟾-p=l有公共渐近线的双曲线方程可设为' - = >.(A0);(2 )若已知双曲线的一条渐近线方程为y = H或产-% ,则可设双曲线方程为' -W =,及0);(3 )与双曲线5冬二I共焦点的双曲线方程可设为 (4 )过两个已知点的双曲线的标准方程可设为5 - = 1(? > 0)或者。+ ?= 1(? < 0);(5 )与椭圆。+ W = 1(。> > 0)有共同焦点的双曲线方程可设为-y =(h2<</) a " a?由题意可得5在"中间可得代入y=-2可得y=+*,故,3+2=- b1 < k<a2);【题型3双曲线标准方程的求解】例3(2。23全国.高三对口高考)与?-V印有相同渐近线焦距2对,则双曲线标准方程为(64【答案】D÷1c = ilD.” = ±l【解析】(.)若焦点在、轴上,设所求双曲线方程为3T。),因为鼻-斗=1(肛>0)与双曲线-y2 = l有相同渐近线, m n4所以,设该双曲线的焦距为2c , m 2又因为焦距2c = 2M ,所以C = M ,所以=K),联立n _ 1,藐:5,解得?2 =8,"=2 ,则双曲线方程为:一=1 ;+ = 108 2(2 )若焦点在N轴上,设所求双曲线方程为J-J = 15z>0), m n因为工-W = 1(见 > 0)与双曲线1-9 = 1有相同渐近线, m n4所以,设该双曲线的焦距为2c ,n 2又因为焦距2c = 2M ,所以C = M ,所以病+772=c2=o ,联立m_n 2,解得 =2,/ =8 ,m2 + /F =10V2 r2则双曲线方程为, 2 S所以双曲线的标准方程为:!-=1或4-£=1X 22 o综上,双曲线标准方程为5q = ±L故选:D【变式印(2023.湖北荆州.高三松滋市第一中学校考阶段练习)双曲线/A)的左、焦点分别为T F一过修乍其中T渐近线的垂线,垂足为 .已知明 =2 直线心的斜率为孝,则双曲线的方程为(a÷bT-F1c÷1dt-=1X【答案】D【解析】如图,因为玛(GO),不妨设渐近线方程为),=,即版-町=0,所以仍周=,="=力,所以b=2a2+b2cIPFlbh设NPOK=%则tan"同"两7所以IoH=,所以|。闻=C因为必=:5%,所以力=或,22cab,所以tan。="="上,所以/=工,所以巴,一,xpXpaCccJah因为W),所以"L=肃rrl+CC所以(q2+2)=4,解得=&,所以双曲线的方程为-=1,故选:D【变式32】(2023.天津宁河高三芦台第一中学校考期末)已知双曲线W-=l(>oe>)的右焦点尸与ab抛物线V=81的焦点重合,抛物线准线与一条渐近线交于点4肛-26),则双曲线的方程为()A.二上=1B,i,Z=1C.-=lD.-Z=l1244123-3【答案】D【解析】由抛物线V=8x的焦点为(2,0),因为双曲线£-1=1与抛物线V=8x的焦点重合,a-Ir可得双曲线的右焦点为尸(2,0),即c=2,可得/+=4,又由双曲线Ef=I的f渐近线方程为=3,抛物线的准线方程为x=-2,因为抛物线准线与一条渐近线交于点4(皿-2#),可得加=-2,即交点为4-2,-26),代入渐近线方程,可得-26=-",可得A=A,a将b=L代入/+/=4,可得=,所以=3,所以双曲线的方程为/-1=1.故选:D.v2【变式3-3】(2023.甘肃定西统考模拟预测)已知双曲线C:云=Ig>0>0)的渐近线方程为),=±"r,左、右焦点分别为6,玛,过点E且斜率为6的直线/交双曲线的右支于M,N两点,若AMA明的周长为36,则双曲线C的方程为()A.LE=1B.U-f=lC.£-£=1D.-21=36510482【答案】D【解析】因为双曲线CE-I=Im>0,10)的渐近线方程为y=±6r,所以b二缶,O22则双曲线方程为*一3=13>0),F上岛l玛(Gao),a2a所以直线/为y=岛),设M(X2JN(X2,%),卜2.二由,/2a2,得/一6GaX+11/=o,则+w=57j,x12=11万,y=y3(x-y3a)所以IMNl=TiTTJa+%2)2-4中2=2jl(2-44fl2=收,因为IMEI=IA低+2fNFi=NF2+2a,所以IMEI+1NKl=IM周+Ng+44=陌V+4a=200,因为AMNK的周长为36,所以MK+NE+MZV=36,所以2(k?+l&z=36,得=l,所以双曲线方程为-;=1,故选:D【变式34】(2023.四川乐山统考三模)设。为坐标原点,五一外是双曲线:5_4=1(>0,>0)的左、右焦点过匹作圆。:/+产=从的一条切线D切点为T线段用'交H于点M若SinH收=AOMT的面积为1,则的方程为()2y22y2,y2iy2A.-L=IB.-=1C.x2-=lD.D-=I24221644【答案】D【解析】由圆。的方程Y+V知,|如=人,XVOTLFJ,OTb在直角AOTE中,IKTI=加不所=7H=,且SinN4o=丽=7在AOMT中,OTlMT,由正弦定理,二嬴Z而在5中,sinMFxF2=sinZTF1O=-,Ug=享=独1-lSinNKME42,5由双曲线定义,M6=M国-2=弓-加,22又|取1”,MT=-,.MFl=a-,DO.5b_2_5b2.2a=a,即3=+.2b,2b/月丁。为直角,易知/片“鸟为钝角,43 由SinN用明=M知,CosZFiMF2=-,在鸟中,由余弦定理,巧用2=附用2+J一2|MKHM图.cosNKg,.一=修-2)+偿一2x传-20卜刿-J,/2九225/S,/225从5b2上, 4a2+4b-=1Oab+4-+F6ah,442整理彳导从一"二b(b-)=0,b=a.又3=曰+,将b=。代入,解得=b=22b 双曲线”的方程为:鸟-1=1.故选:D.44【题型4双曲线的焦点三角形问题】莉丽求双曲线中的焦点三角形bPFF2面积的方法(1)根据双曲线的定义求出IIPKITP周I=2;利用余弦定理表示出IP周、归周、归用之间满足的关系式;通过配方,利用整体的思想求出IPEH尸的值;利用公式S=;XI尸周I"卜inNM尸工求得面积。(2)利用公式S=gx忻5H)U求得面积;S二E(3)若双曲线中焦点三角形的顶角ZF1PF2=Ol则面积3,结论适用于选择或填空题。tan一2【例4】(2023全国校联考模拟预测)已知双曲线的左、右焦点分别为3,过F1的直线交双曲线左支于4B两点,且|蝴=5,若双曲线的实轴长为8,那么44职的周长是()B . 16D . 26C.21【答案】D【解析】由题意可知:AF2-AF=BF2-BFi=S,即M闾=8+A制,忸用=8+|班|,所以人即的周长I伍|+忸闻+1M=(8+Mi)+(8+%)+AB=16+2A网=26.故选:D.【变式4-1】(2023.重庆.高三重庆八中校考期中)设双曲线U/一号=1的左、右焦点分别为0尸?,点M在C的右支上,且/“£鸟=30。,则4MK6的面积为()A.2B.6C.23D.4+2。【答案】【解析】C由题意得=Lc=S+2=G,由双曲线定义可得,|峥|-阿闾=2=2,内闾=2c=2石,由余弦定理得C。SNM时=叫需优产=(领二驾般.*1)*2MFi-FlF243M”即迎缥器产邛,解得顺=2Ml-6,43pwr1L又IMKIT峭1=2,解得|叫|=2,|峥1=4,故S/=国SinNMM=gx4x2jJxg=2A故选:C【变式4.2】(2023.四川成都高三校考期中)设九K分别是双曲线C::-卫=1的左、右两个焦点,。45为坐标原点,点P在。上且|。小小啕,则和的面积为()A.5B.10C.-D.202又大(-3,0),6(3,0),即它们也在尸点所在的圆上,且I玛6I为直径,所以APGK为直角三角形,NKP鸟=90°,如上图,|也|-|PEl=2=4,且I尸耳F+PKl2=4c2=36,所以2|PRIIPgl=(IPzI2+|PExlPzITP名旷=36-16=20,则IPFxHPF11=10,故Ng的面积为11PFlPF21=5.故选:A.V2V2【变式4-3】(2023广东湛江高三统考阶段练习)已知双曲线C:=-a=1的一条渐近线方程是a-b-y=r,耳,居分别为双曲线C的左、右焦点,过点用且垂直于X轴的垂线在X轴上方交双曲线C于点M,则UlnNZM=()A.也B.也C.BD.叵2323【答案】D【解析】由题意得:因为该双曲线的一条渐近线方程是y=。,则2=应,a又由¢2=6+6,可得2FtcV3由过点6且垂直于X轴的垂线在X轴上方交双曲线C于点M,可知M的横坐标为C,代入椭圆方程即可得:-=l,4-i=,crh-a-crb-又有y>o,可知斗勺,所以tang="=".2=:应Xjl=乌故选:DLac2ac2V33【变式4-4(2023云南昆明高三昆明一中校考阶段练习)已知双曲线a9-产=1的左右焦点分别为耳,鸟,过点”的直线与双曲线E的左支交于A,B两点,若AEAE=O,则AA3;的内切圆周长为.【答案】2(5-3)【解析】如图所示:设内切圆半径为A,切点分别为mp,由题意/=3,/=1,则¢2=4,="c=2,所以恒闾=2c=4,由双曲线定义有IA闾TA用=忸图-忸周=2G;又因为A8A5=O,ZF2AB=,所以IA闾2+a用2=忻用2,因此IAEl+1AEI=J2佃用,欠用。(IAKHA用=2x42(26)2=2耶,从而直角三角形AB6的内切圆半径是R=J(48+A闾-忸周)=;(IA周+A周)彳(忸周-忸用)二有-石,所以A486的内切圆周长为2R=2(5-3).【题型5求双曲线的离心率与范围】满分技巧1、求双曲线的离心率或其范围的方法c2a2+b2/(1)求,b,c的值,由U=层=1+/直接求e(2)列出含有a.b,c的齐次方程(或不等式),借助=/消去b,然后转化成关于e的方程(或不等式)求解,注意e的取值范围.(3)因为离心率是比值,所以可以利用特殊值法.例如,令=1,求出相应c的值,进而求出离心率,能有效简化计算.(4)通过特殊位置求出离心率.2、双曲崂-W=l(0,比0)的渐近线的斜率k与离心率e的关系:当火0时,=a-'1二51;当NO时,&=-=-ye2-1.【例5】(2023.天津北辰高三统考期中)双曲线。上-1=150力0)的左、右焦点分别为K百,以E为ab圆心,花用为半径的圆与C的左支的一个公共点为。,若原点O到直线“2的距离等于实半轴的长,则双曲线C的离心率为()A.IB.C.正D.西3422【答案】A【解析】如图:原点。到直线尸K的距离等于实半轴的长,月直线PK的距离为2。,又以后为圆心,怩周为半径的圆与C的左支的Y公共点为产,.归=|6闾=4,由双曲线定义的|尸国=勿+左,K直线PH的距离为2a l BP3c2-2ac-5a2=0 ,3e2-2e-5=0,解得e=T(舍去)或e=故选:A.【变式51】(2023全国.模拟预测)双曲线uW-1=l(>0,b>0)的左、右焦点分别为6,F2,点尸是其ab右支上一点.若附=3,IOpI=孚,4"=,则双曲线。的离心率为()A或b.近C.叵D.叵2222【答案】B【解析】由双曲线的几何性质,可知点。是线段丹外的中点,贝UQ=g(尸6+尸尼),即41Poi2=卜用'彳"仍4池1+卜引,所以13=9+3Pq+熙,解得:IPq=1,所以2=匝HP同=3-1=2,故=l,印Ci(由CoSNK尸居=CoSg=3:尸;J,解得:C=W,/322×3×12/所以C="近,故B项正确.故选:B.a12【变式5-2(2023.江苏苏州.高三统考阶段练习)已知双曲线£5-=1(。>0力>0)的左、右焦点分别为耳(-c,0),5(c,0),。为坐标原点,圆O"2+y2=02交双曲线上的左支于点P,直线尸尼交双曲线E的右支于点。,若。为P8的中点,则双曲线E的离心率为()A巫b.巫C.MD.1322【答案】D【解析】设附1=1,则IP闾=,+旧f因为。为PK的中点,所以IPQl=I。用=3+。,则由双曲线的定义可知|。制=;+3。,因为圆。:/+>2=02交双曲线后的左支于点/>,所以%;,刊72,所以附MPQ=Mel2,即J+,+?+?贝U化耐得8+2s-r=O,即(2a+f)(W)=0,则Ia,所以IP周二GZ,所以IP耳f+PK2=耳目2,即(4y+(6=(2c)2,则化简可得52=4c2,即e=而故选:D.【变式5-3】(2023全国模拟预测)已知双曲线C:l(>O,b>O)的左、右焦点分别为耳,F2,IpeI尸为双曲线C的右支上一点,且PZJ",2<扇<4,则双曲线C的离心率的取值范围为(【答案】B【解析】因为IPKHPE|二加,PF1LPF2,-I尸图2=(附HP段"2p周陷卜加+2|尸引明=叱,b2=c2-a2,|历|P图=毋设标二叫则IPKl=MlPKI,2m4,|冏|一|%I=SIT)IPKl=加,陶=念,则困=.中册讣4版"2J=功=2p=2力,则/m2,2m+iw+l2,m设f(m)=m+,-2(2m4),则f'(m)=l-4>0,mm-./(加)在2,4上单调递增,/(2)=T/(/(4)=(,t肃2,4<-2 一22 <-8 - 9i3 一 .C- 4-lz9, 4L BX2。选1+故【变式5-4(2023河南洛阳高三洛阳市第八中学校考开学考试)已知双曲线Cg*=l(>0/>0)的3,+°°£._2l证明:设A3, y)、B(X2, )f2),则有,上式减下式得2222士一天y -%.y-yl-b2 22" Txi -X2 a, 十 % = Yf 2% = b2上下焦点分别为耳K,点M在C的下支上,过点M作C的一条渐近线的垂线,垂足为。,若I如>诲闾TM制恒成立,则C的离心率的取值范围为()C.(,2)【答案】A【解析】如图,过点尸2作渐近线的垂线,垂足为E,设口2日,则点乃到渐履的距离囱I=4a2+b2'sxJ7,t由双曲线的定义可得I峥ITMMl=为,故附用=IM用+北,jVz所以IMa+|峥|=|MDI-vMF2+2aEF2+2a=b+2a,5,即IMDI+1网的最小值为勿+力,因为IM忸周TM制恒成立,/2厂MX所以M0+M用>田周恒成立,即2+6>2恒成立,所以,b>2c-2a,BP;?2>4c2+4a2-ac,BPc2-a2>42+4a-Sac,所以,3c2+5-c<0,即M-8e+5<0,解得l<e<g½½:A.【题型6双曲线的中点弦问题】满分技巧解决中点弦问题的两种方法:1、根与系数关系法:联立方程,消元,利用根与系数的关系进行舍而不求,从而简化运算;2、点差法:利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标分别代入双曲线方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率的关系,具体如下:直线/(不平行于y轴)过双曲线一2=1上两点A、B,其中A3中点为P(X0,y0),则有kABk0p【例6】(2023陕西宝鸡校联考模拟预测)已知双曲线E:5一*(4>0,6>0)的右焦点为(5,0),过点F的直线交双曲线E于A、B两点.若AB的中点坐标为(6,-2),则E的方程为()d- = 1【答案】D【解析】设A(JyI),8(孙必),两式相减得上则,0(2)b2×6即曾=7.汉可化简得然=2-又。=5,。2=。2+。2,解得/=5,6=10,所以双曲线的方程为:总-冷1.故选:D.【变式6/】(2024.陕西宝鸡.校考一模)设A,4为双曲线F-?=l上两点,下列四个点中,可为线段A8中点的是()A.(U)B.(-1,2)C.(14)D.(1,3)【答案】C【解析】设人,凶),*孙),则4A的中点时(当三,三B,设直线OM的斜率为"X+-可得3"XW=手,XX2+r2V1+X2- -22L9 2229- -2% 2W,两式相减得5-¥)-"比=O ,2因为A4在双曲线上,则所以原8A=45*=9对于选项A:可得Z=LL=9,则A8:y="-8,fy=9x-8联立方程I2J21,消去丁得72-2x72x+73=0,19lfc0=(-2×72)2-4×72×73=-288<O,所以直线AB与双曲线没有交点,故A错误;Q95对于选项B:可得=-2,M=-万,则4氏丁=一5”一5,22联立方程2,消去J得45+2x45x+61=0,X2-=19jttB=(2×45)2-4×45×61=×45×16<0,所以直线AB与双曲线没有交点,故B错误;Q97对于选项C:&=4,砥a=:,贝=,44497V=-X+-44联立方程(2,消去.v得63/126x-193=0,X2-=19Ifc0=1262+4×63×193>O,故直线AB与双曲线有交两个交点,故C正确;对于选项D:可得左=3,L=3,则AB:y=3x由双曲线方程可得。二】,=3,则A8:y=3x为双曲线的渐近线,所以直线AB与双曲线没有交点,故D错误;故选:C【变式6-2(2023陕西渭南统考二模)已知直线/过双曲线C:-?=的左焦点/,且与C的左、右两支分别交于AI两点,设。为坐标原点,为AB的中点,若AOFP是以FP为底边的等腰三角形,则直线/的斜率为(A.±®2c4【答案】D【解析】设4(8方),3(工2,%),2(%,),由AB均在C上,P为A8的中点,:二;+';,则3(内-毛)(8+七)=(乂-必)(凶+必)z。人一1十)万.3Jf.X+%Jf.生,lk=3X1-X2x1+x2-X22%',°Pab设直线AB的倾斜角为。,则砥8=tana,不妨设。为锐角,V是以尸尸为底边的等腰三角形,直线OP的倾斜角为加,则勺o=tan2a.*.tanatan2a=3,tanata°=3,解得tana=-1-tana5,由对称性知直线/的斜率为±半.故选:D【变式6-312023上海.高三七宝中学校考二模与大轴重合的直线/经过点N(XN,0)(/0)双曲线C:22f=l(b>0)上存在两点A/关于/对称/8中点M的横坐标为h若X-Xm则的值为【答案】3【解析】设Aa,乂),8(七,必),“(加将),x2-2l=i,"2,两式相减得X;=升-?I石-A一即(Xf)(XM)=(X+*),即,所以L二从,(x1-x2)(x1+x2)因为/是AB垂直平分线,有ML=7,所以,化简吟=W,故=,赃S【变式6-4】(2023全国校联考模拟预测)已知双曲线U5-,=1(>0力0)的右焦点为F,虚轴的上端点为AM,N是C上的两点,尸是MN的中点,O为坐标原点,直线OP的斜率为,若A产MN,则C的两条浙近线的斜率之积为.【解析】设尸(%),M&,y),N(w,%),因为M,N是。上的两点,P是MN的中点,。为坐标原点,直线OP的斜率为-;,所以F=-5,j-=1,与-普=1,+9=2%,y+必=2%lo2a-b-aib'所以,-得i-牛=o,整理得上M=平R=普=期a-b右(Y+%)2*a%所以L="L=-与,”oa因为双曲线C的右焦点为尸,虚轴的上端点为A,所以A(OM,F(c,0),3T,因为A尸MN,所以鲍V=砥-即=_岑,整理得:/=2儿,ca所以=4b2c2=4b2(6+/),整理得4/+4a2b2一/=0,所以4Z+442+=2,即(2从+a)=2/,所以加+/=缶2,整理得与=玲!,a【例7】(2023山东临沂统考一模)已知双曲线U±-5 = l(>(U>0)的左、右焦点分别为吊入,过耳的 直线与C的左、右两支分别交于点M,N ,且忻M:怩N|:IMNI=I:3:4 ,则。的离心率为()A.叵B.囱C .叵D.巫232【答案】D【解析】因为|4Ml:|玛M:IMVl=I:3:4,所以旧MIX区M = MIMV I=芯,由双曲线的定义得|明|-优N = 2f =加,解得,则IMNI=4,设= x + c , M(APyl),N(w,%),如%>°,相>° ,my = x+c联立2 y2 1 ,消去X得伊病-a2)y2-2mcb2y+b4 =O l 序一 再由韦达定理得:y + y2 = MT J,y y2 = -r4-T ,bm - abm 一 a由田M:IMNI=I:4 ,得y=1% ,解得病=££二T ,2因为。的两条浙近线分别为y=",y=-2X,aa所以,C的两条浙近线的斜率之积为-与=上出a22【题型7直线与双曲线相交弦长】满分技巧求弦长的两种方法:(1)交点法:将直线的方程与双曲线的方程联立,求出两交点的坐标,然后运用两点间的距离公式来求.(2)根与系数的关系法:如果直线的斜率为k,被双曲线截得弦AB两端点坐标分别为(片,y1)f(x2,诩,则弦长公式为:AB =1+Zr2(x1 +x2)2 -4x1x24w2c44Z?4仅2川叫2 -从加一【变式71】(2023湖南益阳安化县第二中学校考三模)已知双曲线C:-y2=l,若直线/的倾斜角为60。,且与双曲线C的右支交于M,N两点,与X轴交于点P1若IMNI=*l则点P的坐标为.【答案】(Go)【解析】双曲线双曲线C:-丁=的渐近线方程为丁=4(,而直线/的倾斜角为60。,则直线/的斜率为。,可设直线/的方程为y=6r+机,与双曲线方程J=1联立,化简可得8/+6后内+3/+3=0,=108/2-32(3w2+3)=12/zr-96>0,得心2近或应.设Ma,),N(X2,%),则N+/=-半>0,XS=>0,4S则TWVO,所以m<-20,IwM=Jl+(可IxI-X21=2a(x1+2)2-4x,x,=,":-24=与,解得:7=3(舍去)或根=-3,所以直线/的方程为y=6-3,令y=0,可得X=6故点尸的坐标为(6).【变式7-2(2023江苏苏州校联考三模)已知双曲线uW-1=i(a>O),过其右焦点尸的直线/与双曲a12线C交于A、B两点,已知A8=16,若这样的直线/有4条,则实数。的取值范围是.【答案】俘8)【解析】记c=7