本题导读
本题考查双曲线的标准方程与几何性质、双曲线的焦点、渐近线与弦长公式。核心在于正确理解题意并选用恰当方法求解。
📌【题干】
Question
(2016年上海卷(文)) 双曲线 的左、右焦点分别为 ,直线 过 且与双曲线交于 两点.
(1) 若 的倾斜角为 , 是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;
(2) 设 ,若 的斜率存在,且 ,求 的斜率.
🔍【思路分析】
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- 第 (1) 问:根据倾斜角为 ,可知直线 过右焦点且垂直于 轴,从而求出点 的纵坐标绝对值(通径长)。利用 是等边三角形,建立焦距 与 的方程,进而求出渐近线方程。
- 第 (2) 问:代入 ,设直线 的方程为 ,与双曲线方程联立,利用韦达定理和弦长公式列出关于斜率 的方程求解。
✅【答案】
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双曲线的渐近线方程为𝑦=±√2𝑥.(2)短答案:直线𝑙的斜率为±√155.
✍【详细解析】
Abstract
双曲线方程为 ,其中 ,半焦距 。 左、右焦点分别为 。
(1) 若 的倾斜角为 : 此时直线 垂直于 轴且过右焦点 。 将 代入双曲线方程得: 。 不妨设 ,则弦长 。 因为 是等边三角形,且 轴, 所以 到直线 的距离等于边长的 倍, 即 。 由等边三角形性质可得 。 又因为 ,代入上式得: 。 解得 (负值舍去)。 双曲线的渐近线方程为 。
(2) 设 ,此时 ,右焦点 。 设直线 的方程为 (斜率 存在)。 联立直线与双曲线方程 : 消去 得: 。 要使直线与双曲线交于两点,必须满足二次项系数 且判别式 。 设 ,由韦达定理得: ,。 利用弦长公式 ,代入化简求解可得: (或经检验符合条件的斜率值)。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:双曲线焦点弦长、等边三角形性质、直线与圆锥曲线联立。
- 核心方法:韦达定理与弦长公式法。
- 避坑指南:解第 (1) 问时注意 的建立,解第 (2) 问时注意讨论直线斜率是否存在及判别式是否大于零。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:上海卷高考解析几何压轴题的经典题型。
- 结论推广:过双曲线焦点的弦长公式可统一表述为 (当斜率存在时)。
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