新高考数学一轮复习考点精讲讲练学案 利用定义求双曲线中线段和 差的最值（含解析）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页第第页参考答案1．D【分析】由已知可得，设，，由点差法可得，可得，可求，圆表示圆心为，半径为，，计算可求最小值．【详解】由双曲线知渐近线方程为，又双曲线与双曲线有相同的渐近线，，，双曲线方程为，设，，，，，又弦的中点为，，，设，，解得，，解得，所以双曲线的方程为，由圆的方程可得，圆心为，半径为，．当且仅当，，三点共线时取等号．故选：D．2．A【分析】根据双曲线的定义转化为可求解.【详解】设右焦点为，则，依题意，有，，（当在线段上时，取等号）．故的最小值为9.故选：A.3．B【分析】由切线，展开根据双曲线的定义以及双曲线的性质即可求解.【详解】设双曲线的左、右焦点分别为，．故选：B4．A【分析】设的右焦点为，根据双曲线的定义可得当，，三点共线时，的周长最小，然后联立直线和双曲线的方程，求出点的纵坐标即可.【详解】设的右焦点为，由题意可得，，因为，所以，.的周长为，即当，，三点共线时，的周长最小，此时直线的方程为，联立方程组.解得或，即此时的纵坐标为，故的面积为.故选：A5．B【分析】由双曲线的的定义可得，于是将问题转化为求的最小值，由得出答案.【详解】设双曲线的由焦点为，且点A在双曲线的两支之间.由双曲线的定义可得,即所以当且仅当三点共线时，取得等号.故选：B6．D【分析】由题意画出图形，不妨设在第一象限，点在与之间运动，求出和为直角时的值，可得为锐角三角形时的取值范围．【详解】为锐角三角形，不妨设在第一象限，点在与之间运动，如图，当在处，，又由，，可得，此时；当在处，，，易知则此时∴为锐角三角形，则的取值范围是，故选：D．【点晴】关键点点晴：本题的关键在于求出和为直角时的值.7．C【解析】由题意画出图形，设线段的中点为，则由对称性可得，，分别是线段，，的中点，再结合双曲线的定义可求得结果【详解】如图，设线段的中点为．由双曲线的定义可得．由对称性可得，，分别是线段，，的中点，则，，故．故选：C8．D【分析】先根据已知条件求出双曲线方程，则可求出焦点坐标和渐近线方程，上焦点为，则由双曲线的定义可得，由双曲线的对称性取一条渐近线，设到的距离为，则将问题转化为求出，而的最小值为到渐近线的距离，从而可求得答案【详解】因为双曲线的离心率为，所以，解得，则双曲线方程为，，所以下焦点，渐近线方程为，设上焦点为，则，由双曲线的对称性，不妨取一条渐近线为，设到的距离为，则与P到C的一条渐近线的距离之和为，因为的最小值为到渐近线的距离，所以的最小值为，即与P到C的一条渐近线的距离之和的最小值为5，故选：D9．D【分析】将双曲线转化成标准方程，得到，根据双曲线的定义得出结论.【详解】的方程可化为，所以，易知与周长差的绝对值为，故与的周长之差为或16.故选：D.10．C【分析】求出双曲线的标准方程，双曲线的右准线方程，右焦点坐标，确定在双曲线的外部，利用圆锥曲线的统一定义把转化为到右焦点的距离，然后易得最小值．【详解】设双曲线方程为，则，所以，双曲线方程为，得，，因此在双曲线外部（不含焦点的部分），又，所以，，即双曲线的右准线是，记双曲线的右焦点为，则，，所以当是线段与双曲线的交点时，取得最小值，最小值不，所以的最小值是．故选：C．11．A【分析】根据双曲线的性质可得直线与双曲线的渐近线方程为，重合或平行，即可求出，再利用双曲线的定义转化可求最小值.【详解】∵双曲线C：，∴双曲线的渐近线方程为，∵对任意实数m，直线与双曲线C的渐近线平行，∴直线与双曲线的渐近线方程为平行，∴，∴，∴为，∵，∴，∴，∴的最小值为.故选：A.12．C【分析】根据双曲线的方程求出的值，由双曲线的定义可得，由双曲线的性质可知，利用函数的单调性即可求得最小值.【详解】由双曲线：可得，，所以，所以，，由双曲线的定义可得，所以，所以，由双曲线的性质可知：，令，则，所以在上单调递增，所以当时，取得最小值，此时点为双曲线的右顶点，即的最小值为，故选：C.13．C【分析】设双曲线的右焦点为M，作出图形，根据双曲线的定义可得，可得出，利用A、P、M三点共线时取得最小值即可得解.【详解】∵是双曲线的左焦点，∴，，，，设双曲线的右焦点为M，则，由双曲线的定义可得，则，所以，当且仅当A、P、M三点共线时，等号成立，因此，的最小值为9.故选：C.【点睛】关键点点睛：利用双曲线的定义求解线段和的最小值，有如下方法：（1）求解椭圆、双曲线有关的线段长度和、差的最值，都可以通过相应的圆锥曲线的定义分析问题；（2）圆外一点到圆上的点的距离的最值，可通过连接圆外的点与圆心来分析求解.14．A【分析】求得双曲线的，，，可得焦点坐标，求得圆的圆心和半径，运用双曲线的定义和圆的性质，结合三点共线取得最值的性质，即可得到所求最小值.【详解】双曲线中，，，，，，圆半径为，，，(当且仅当，，共线且在，之间时取等号)，，当且仅当是线段与双曲线的交点时取等号.的最小值是7.故选：【点睛】本题考查双曲线的定义和方程､性质，以及圆的方程和性质，考查三点共线取得最值的性质，考查运算能力，属于中档题.15．A【分析】由双曲线的定义及三角形的几何性质可求解.【详解】如图，圆的圆心为，半径为1，，，当，，三点共线时，最小，最小值为，而，所以．故选：A16．A【解析】由双曲线定义得到，再利用焦点到渐近线的距离为求得设出渐近线方程求得的中点坐标代入双曲线方程联解求得的解.【详解】解：，，又，，双曲线的渐近线方程为：，即，焦点到渐近线的距离为，即的最小值为b，即，不妨设直线OQ为：，，点，，的中点为，将其代入双曲线C的方程，得：，即，解得：又，，，故双曲线C的方程为．故选：A.【点睛】关键点点睛：本题解题的关键是利用双曲线定义及焦点到渐近线的距离为.17．D【解析】先画出图像，再结合双曲线第一定义，三角形三边关系，当点为与双曲线的交点时，取到最小值【详解】如图，由双曲线第一定义得①，又由三角形三边关系可得②（当点为与双曲线的交点时取到等号），①+②得：，故，由双曲线为等轴双曲线，且焦距为8可得，，则，，，则故选：D【点睛】本题考查利用双曲线第一定义求解到两定点之间距离问题，数形结合与转化思想，属于中档题18．C【分析】根据题意作出示意图，利用双曲线的定义以及圆外的点到圆上点的最近距离计算方法，求解出的最小值.【详解】如图所示：设圆心为，双曲线右焦点为，且，，所以，当且仅当，，三点共线时取得等号．故选：C.【点睛】本题考查根据双曲线的定义求解线段和的最小值，难度一般.（1）求解和椭圆、双曲线有关的长度和的最值问题，都可以通过相应的圆锥曲线的定义去分析问题；（2）圆外一定点到圆上点的距离的最值，可通过连接圆外的点与圆心来分析求解.19．D【分析】，计算即可求得结果.【详解】双曲线的实半轴长为，右焦点为，所以，当且仅当M，，D三点共线时取等号．故选：D.20．C【分析】代数式可化为，表示点到点的距离与点到点的距离之差，根据双曲线定义可得，即可求解．【详解】代数式可化为，表示点到点的距离与点到点的距离之差，又双曲线的左右焦点分别为，，，根据双曲线定义可得，，是双曲线的右支上的点，则,当且仅当共线时取等号，，故选：．21．A【分析】由双曲线方程求出，再根据点在双曲线的两支之间，结合可求得答案【详解】由，得，则，所以左焦点为，右焦点，则由双曲线的定义得，因为点在双曲线的两支之间，所以，所以，当且仅当三点共线时取等号，所以的最小值为9，故选：A22．C【分析】根据双曲线方程求出，的坐标，设点关于对称的点为，求出点的坐标，则，由两点间距离公式计算即可求解.【详解】由双曲线：可得：，，所以，可得，所以，，设点关于对称的点为，由可得，所以，所以，当且仅当三点共线时等号成立，，所以的最小值为，故选：C.23．C【分析】根据直线与双曲线公共点个数可知其与双曲线渐近线平行或重合，由此可求得；利用双曲线定义可得，可知当三点共线时取得最小值.【详解】由双曲线方程可之其渐近线方程为：；直线与双曲线至多有一个公共点，与双曲线渐近线重合或平行，，解得：；双曲线，则，，由双曲线定义知：，（当且仅当三点共线时取等号），又，.故选：C.24．C【解析】求出C的坐标，则点A，是双曲线的焦点，利用双曲线的定义，可得：，推出即可.【详解】设点，点B在圆上，则，由点P在双曲线右支上，点A为双曲线左焦点，设为双曲线右焦点，所以由双曲线定义知，所以，故选：C．【点睛】方法点睛：（1）求解和椭圆、双曲线有关的长度和的最值问题，都可以通过相应的圆锥曲线的定义去分析问题；（2）圆外一定点到圆上点的距离的最值，可通过连接圆外的点与圆心来分析求解.25．D【分析】先确定相关点的坐标，然后运用双曲线的定义转化边的关系，最后根据三点共线即可求得最小值.【详解】根据椭圆方程，不妨设，根据双曲线方程，可知，从而可知，由双曲线定义可知，即，所以周长，要使其周长最小，即求的最小值，显然当三点共线时，有最小值，且最小值是，因此，周长为.故选:D26．B【分析】设,所求式表示,利用双曲线的定义进行转化后，利用距离三角不等式即可求得最小值.【详解】，设,上式表示,由于双曲线的左焦点为,双曲线的实轴,,,,当在的延长线与双曲线右支的交点处时取到等号，所以的最小值为.故选：B27．D【分析】设双曲线的右焦点为，由双曲线的定义可表示出，从而推出当，，按此顺序三点共线时，的周长最小，写出此时直线的方程，并将其与双曲线的方程联立，解得的值，最后由，得解．【详解】解：设双曲线的右焦点为，则，，，又，所以，由双曲线的定义知，，所以，所以的周长为，即当在即与双曲线的交点处时，的周长最小，此时直线的方程为，联立，即，解得，即，故的面积为．故选：D．28．D【解析】设设，由，可得，当且仅当，和四点共线时取得最小值，进而可得，设即可求出的值，进而可求出的值，由可得渐近线方程.【详解】设，由双曲线的定义可知：，所以，当在圆心和连线上时，最小，，所以，解得，设，则，解得，因为，所以，所以双曲线的渐进线为：，故选：D【点睛】关键点点睛：本题解题的关键点是由双曲线的定义可得，利用共线时求出.29．ABC【解析】的周长不小于14，即周长的最小值不小于14，可得的最小值不小于9，的最小值不小于9，分析出当，，三点共线时，取最小值，可得的范围，从而可得答案.【详解】由右焦点为，点的坐标为，，的周长不小于14，即周长的最小值不小于14，可得的最小值不小于9又为双曲线的左焦点，可得，，当，，三点共线时，取最小值所以，即，因为，可得．故选：．【点睛】求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进行分析，既使不画出图形，思考时也要联想到图形，当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时，要理清它们之间的关系，挖掘出它们之间的内在联系.求离心率范围问题应先将用有关的一些量表示出来，再利用其中的一些关系构造出关于的不等式，从而求出的范围30．BC【分析】首先根据双曲线方程求出焦点坐标，根据双曲线的定义判断A，设的内切圆的半径为，利用面积公式及双曲线的定义计算即可判断B，设在上的垂足为，根据切线长定理可得，即可得到的坐标，记渐近线的倾斜角为，则，记则，利用临界值求出，即可求出的取值范围，即可判断C，延长交于点，由角平分线定理得到，即可求出、，即可判断D；【详解】解：因为双曲线：，所以，，，则、，双曲线的渐近线为，因为，所以，所以，当且仅当、、在同一直线且在之间时取等号，故A错误；设的内切圆的半径为，则，故B正确；设在上的垂足为，根据双曲线的定义及切线长定理可得，又，所以，所以，记渐近线的倾斜角为，则，记，则，当，即，解得，所以，则，所以，故C正确；延长交于点，由解得，由角平分线定理可知，所以，又由角平分线定理知，过点作交、分别于点、点，则，所以，所以，因为，所以又，解得，所以，故D错误；故选：BC31．BCD【解析】由双曲线定义得到，再利用焦点到渐近线的距离为求得设渐近线方程求得的中点坐标代入双曲线方程联解求得得解.【详解】因为，所以因为焦点到渐近线的距离为，所以的最小值为，所以不妨设直线为，因为，所以点，，的中点为.将其代入双曲线的方程，得，即，解得又因为，所以，故双曲线的方程为，离心率为，渐近线方程为故选：BCD【点睛】本题考查双曲线的标准方程及几何性质，利用双曲线定义及焦点到渐近线的距离为是解题的关键.32．BCD【分析】由双曲线的定义，把转换到，最小值为到渐近线的距离，由此可得的关系式，再结合离心率可得双曲线方程．然后写出准线方程的渐近线方程属选项．【详解】取一条渐近线方程为，因为在左支上，所以，，当在的延长线上时，取得最小值，所以，即，又，所以，，所以双曲线方程为，准线方程是，渐近线方程为．故选：BCD．33．ACD【分析】利用双曲线的定义结合当、、三点共线，可求得的周长，可判断B选项；求出的三边边长，利用勾股定理可判断A选项；将直线与双曲线的方程联立，求出点的坐标，可判断C选项；利用三角形的面积公式可判断D选项.【详解】如图1，设双曲线的左焦点为，由题知，，易知点、，则，

的周长为，当且仅当、、三点共线时（如图2），等号成立，所以，因为，，则，则为直角三角形，A对，B错；，则的方程为，联立，解得，所以的坐标为，C对；，D对.故选：ACD.34．AC【分析】根据双曲线的定义，将的周长的最小值转化为求的最小值，即可求出离心率的范围，观察选项即可判断.【详解】设双曲线的左焦点为,则,即，故.由题意可得，所以，所以.则双曲线C的离心率.因为.所以双曲线C的离心率的取值范围为.故选：AC【点睛】本题主要考查双曲线的定义、离心率及一动点到两定点的距离之和的最小值，属于基础题.35．【分析】求出双曲线的焦点坐标，应用双曲线的定义和圆的性质，结合三点共线时取得最值，即可得到的最小值.【详解】双曲线中，，，，，圆半径为，，，(当且仅当共线且在之间时取等号)，，当且仅当是线段与双曲线的交点时取等号．的最小值是7．故答案为：7.36．22【分析】由双曲线的定义可得，，据此，再由两点的位置特征可得是双曲线的通径时，最小，从而可得答案.【详解】根据双曲线，得，，由双曲线的定义可得：①，②，①+②可得：，由于过双曲线的左焦点的直线交双曲线的左支于，两点，可得，即有．则，当是双曲线的通径时最小，故.故答案为：2237．【分析】由题设知，，，即可得到，从而计算可得．【详解】解：双曲线中，，，，，，因为分别是圆和上的点，所以，，，，，所以故答案为：．38．【分析】先求出定点P(4，1)和双曲线的方程，利用双曲线的定义把转化为，利用几何法求出最小值.【详解】将直线，变形为，可得，解得：，所以定点为P(4，1).由双曲线的一条渐近线的方程为，及在双曲线上，可得：解得：，所以，所以左、右焦点分别为，.如图示，要求的最小值，点M需在双曲线的右支上.由双曲线的定义可得：，所以，所以.所以当三点共线时，即M落在点G处，最小，所以的最小值为.故答案为：【点睛】距离的计算方法有两类：（1）几何法：利用几何图形求最值；（2）代数法：把距离表示为函数，利用函数求最值.39．.【分析】设点的坐标为，得到点是双曲线的焦点，根据题意和双曲线的定义，化简得到，结合圆的方程，得到，进而求得的最小值.【详解】由双曲线，可得，则，如图所示，设点的坐标为，则点是双曲线的焦点，根据双曲线的定义，可得，所以，又由是圆上的点，圆的圆心为，半径为，所以，所以，当点在线段上时，取得等号，即的最小值为.故答案为：.40．2【分析】结合双曲线的定义可得，三点共线时，取等号，进而可得，结合题意可得，由此解方程组可得结果.【详解】因为，当三点共线时，取等号，此时，的中点坐标为，代入渐近线方程得，所以，故，则，因此双曲线的实轴长为2，故答案为：2.41．13.【分析】根据双曲线和圆的方程可确定双曲线焦点与圆的圆心重合，利用勾股定理表示出切线长，将问题转化为的最小值的求解问题，利用双曲线定义和三角形三边关系可求得最小值.【详解】由，得，所以双曲线的焦点坐标为，由圆的方程知：圆圆心的坐标为，半径，圆的圆心坐标为，半径，分别为两圆切线，，，，为双曲线右支上的点，且双曲线焦点为，，又（当为双曲线右顶点时取等号），，即最小值为.故答案为：.【点睛】本题考查双曲线中的最值问题的求解问题，涉及到双曲线定义的应用、圆的切线长的求解等知识；关键是能够将问题转化为双曲线上的点到焦点的距离之和的最值的求解问题.42．##【分析】利用双曲线定义，将的最小值问题转化为的最小值问题，然后结合图形可解.【详解】由题设知，，，，圆的半径由点为双曲线右支上的动点知∴∴.故答案为：43．(1)动圆C的圆心轨迹L的方程为；(2)最小值为．【分析】（1）根据已知条件先求出两圆的圆心和半径，设圆圆心坐标为，半径的为，由题设条件知，所以圆心的轨迹是以为焦点的双曲线的右支；所以轨迹方程可求；（2）根据双曲线的定义知，把转化为，当三点共线时，有最小值．(1)两圆的半径都是2，圆心分别为，设圆圆心坐标为，半径为，由题设条件知，所以圆心的轨迹是以为焦点的双曲线的右支；则，所以轨迹为；(2)根据双曲线的定义知，，而，所以最小值等于．44．（Ⅰ）；（Ⅱ），【详解】解：（Ⅰ）由题意可知，双曲线的焦点在轴上，故可设双曲线的方程为，设，由准线方程为得，由，得解得从而，该双曲线的方程为；（Ⅱ）设点D的坐标为，则点A、D为双曲线的焦点，，所以，是圆上的点，其圆心为，半径为1，故从而当在线段CD上时取等号，此时的最小值为直线CD的方程为，因点M在双曲线右支上，故由方程组解得，所以点的坐标为；45．【分析】根据双曲线的定义可得三点共线时，周长最小，求出直线的方程，与双曲线方程联立，即可求得点坐标，则由即可求解.【详解】由双曲线可得：，，，设双曲线的左焦点为，由双曲线定义知，，所以的周长为由于是定值，要使的周长最小，则最小，即共线，因为，，所以直线的方程为，由，整理得，解得或(舍)，所以点的纵坐标为，所以.所以当周长最小时，的面积为.46．万元．【分析】根