《(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第九章 平面解析幾何 第6講 雙曲線練習(xí)(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第九章 平面解析幾何 第6講 雙曲線練習(xí)(含解析)(8頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第6講 雙曲線
[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)]
1.若雙曲線-=1(a>0,b>0)的離心率為,則其漸近線方程為( )
A.y=±2x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
解析:選B.由條件e=,即=,得==1+=3,所以=,所以雙曲線的漸近線方程為y=±x.故選B.
2.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的一條漸近線為y=kx(k>0),離心率e=k,則雙曲線方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:選C.由已知得,
所以a2=4b2.
3.(2019·杭州學(xué)軍中學(xué)高三質(zhì)檢)雙曲線M:x2-=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,記|F1F2|=2c,以
2、坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心,c為半徑的圓與曲線M在第一象限的交點(diǎn)為P,若|PF1|=c+2,則點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為( )
A. B.
C. D.
解析:選A.由點(diǎn)P在雙曲線的第一象限可得|PF1|-|PF2|=2,則|PF2|=|PF1|-2=c,又|OP|=c,∠F1PF2=90°,由勾股定理可得(c+2)2+c2=(2c)2,解得c=1+.易知△POF2為等邊三角形,則xP==,選項(xiàng)A正確.
4.(2019·杭州中學(xué)高三月考)已知F1、F2分別是雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn),若F2關(guān)于漸近線的對稱點(diǎn)恰落在以F1為圓心,OF1為半徑的圓上,則雙曲線C的離心率為( )
A. B
3、.3
C. D.2
解析:選D.由題意,F(xiàn)1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),一條漸近線方程為y=x,則F2到漸近線的距離為=b.
設(shè)F2關(guān)于漸近線的對稱點(diǎn)為M,F(xiàn)2M與漸近線交于A,所以|MF2|=2b,A為F2M的中點(diǎn),又O是F1F2的中點(diǎn),所以O(shè)A∥F1M,所以∠F1MF2為直角,
所以△MF1F2為直角三角形,
所以由勾股定理得4c2=c2+4b2,
所以3c2=4(c2-a2),所以c2=4a2,
所以c=2a,所以e=2.
故選D.
5.(2017·高考全國卷Ⅰ)已知F是雙曲線C:x2-=1的右焦點(diǎn),P是C上一點(diǎn),且PF與x軸垂直,點(diǎn)A的坐標(biāo)是(1,3),則△APF的
4、面積為( )
解析:選D.法一:由題可知,雙曲線的右焦點(diǎn)為F(2,0),當(dāng)x=2時,代入雙曲線C的方程,得4-=1,解得y=±3,不妨取點(diǎn)P(2,3),因?yàn)辄c(diǎn)A(1,3),所以AP∥x軸,又PF⊥x軸,所以AP⊥PF,所以S△APF=|PF|·|AP|=×3×1=.故選D.
法二:由題可知,雙曲線的右焦點(diǎn)為F(2,0),當(dāng)x=2時,代入雙曲線C的方程,得4-=1,解得y=±3,不妨取點(diǎn)P(2,3),因?yàn)辄c(diǎn)A(1,3),所以=(1,0),=(0,-3),所以·=0,所以AP⊥PF,所以S△APF=|PF|·|AP|=×3×1=.故選D.
6.(2019·浙江高中學(xué)科基礎(chǔ)測試)已知雙曲線-
5、=1(a>0,b>0)與拋物線y2=20x有一個公共的焦點(diǎn)F,且兩曲線的一個交點(diǎn)為P,若|PF|=17,則雙曲線的離心率為( )
A. B.
C. D.
解析:選B.由題意知F(5,0),不妨設(shè)P點(diǎn)在x軸的上方,由|PF|=17知點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為17-5=12,則其縱坐標(biāo)為=4,設(shè)雙曲線的另一個焦點(diǎn)為F1(-5,0),則|PF1|==23,所以2a=|PF1|-|PF|=23-17=6,所以a=3,所以e==,故選B.
7.(2019·寧波市余姚中學(xué)高三期中)已知曲線+=1,當(dāng)曲線表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓時k的取值范圍是________;當(dāng)曲線表示雙曲線時k的取值范圍是________.
6、
解析:當(dāng)曲線表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓時,k2-k>2,
所以k<-1或k>2;
當(dāng)曲線表示雙曲線時,k2-k<0,
所以0<k<1.
答案:k<-1或k>2 0<k<1
8.(2019·金華十校聯(lián)考)已知l是雙曲線C:-=1的一條漸近線,P是l上的一點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2是C的兩個焦點(diǎn),若·=0,則P到x軸的距離為________.
解析:F1(-,0),F(xiàn)2(,0),不妨設(shè)l的方程為y=x,則可設(shè)P(x0,x0),由·=(--x0,-x0)·(-x0,-x0)=3x-6=0,得x0=±,故P到x軸的距離為|x0|=2.
答案:2
9.(2019·瑞安四校聯(lián)考)設(shè)雙曲線-=1(a>0
7、,b>0)的兩條漸近線與直線x=分別交于A,B兩點(diǎn),F(xiàn)為該雙曲線的右焦點(diǎn).若60°<∠AFB<90°,則該雙曲線的離心率的取值范圍是________.
解析:雙曲線-=1的兩條漸近線方程為y=±x,x=時,y=±,不妨設(shè)A,B,因?yàn)?0°<∠AFB<90°,所以
8、PF1F2的面積為×2|y0|=12.故y=,將P點(diǎn)坐標(biāo)代入雙曲線方程得x=,不妨設(shè)點(diǎn)P,則=,=,可得·=0,即PF1⊥PF2,故∠F1PF2=.
答案:
11.已知橢圓D:+=1與圓M:x2+(y-5)2=9,雙曲線G與橢圓D有相同焦點(diǎn),它的兩條漸近線恰好與圓M相切,求雙曲線G的方程.
解:橢圓D的兩個焦點(diǎn)坐標(biāo)為(-5,0),(5,0),
因而雙曲線中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,且c=5.
設(shè)雙曲線G的方程為-=1(a>0,b>0),
所以漸近線方程為bx±ay=0且a2+b2=25,
又圓心M(0,5)到兩條漸近線的距離為r=3.
所以=3,得a=3,b=4,
所以雙曲線G
9、的方程為-=1.
12.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的一條漸近線方程為2x+y=0,且頂點(diǎn)到漸近線的距離為.
(1)求此雙曲線的方程;
(2)設(shè)P為雙曲線上一點(diǎn),A,B兩點(diǎn)在雙曲線的漸近線上,且分別位于第一、二象限,若=,求△AOB的面積.
解:(1)依題意得解得
故雙曲線的方程為-x2=1.
(2)由(1)知雙曲線的漸近線方程為y=±2x,設(shè)A(m,2m),B(-n,2n),其中m>0,n>0,由=得點(diǎn)P的坐標(biāo)為.將點(diǎn)P的坐標(biāo)代入-x2=1,整理得mn=1.
設(shè)∠AOB=2θ,因?yàn)閠an=2,則tan θ=,從而sin 2θ=.
又|OA|=m,|OB|=n,
所以S
10、△AOB=|OA||OB|sin 2θ=2mn=2.
[能力提升]
1.(2019·舟山市普陀三中高三期中)過雙曲線-=1(a>0,b>0)的右頂點(diǎn)A作斜率為-1的直線,該直線與雙曲線的兩條漸近線的交點(diǎn)分別為B、C.若=,則雙曲線的離心率是( )
A. B.
C. D.
解析:選C.直線l:y=-x+a與漸近線l1:bx-ay=0交于B,
l與漸近線l2:bx+ay=0交于C,A(a,0),
所以=,=,
因?yàn)椋剑?
所以b=2a,
所以c2-a2=4a2,
所以e2==5,所以e=,故選C.
2.(2019·寧波高考模擬)如圖,F(xiàn)1、F2是橢圓C1與雙曲線C2的公共焦
11、點(diǎn),A、B分別是C1、C2在第二、四象限的公共點(diǎn),若AF1⊥BF1,且∠AF1O=,則C1與C2的離心率之和為( )
A.2 B.4
C.2 D.2
解析:選A.F1、F2是橢圓C1與雙曲線C2的公共焦點(diǎn),A、B分別是C1、C2在第二、四象限的公共點(diǎn),
若AF1⊥BF1,且∠AF1O=,可得A,B,
代入橢圓方程可得+=1,可得+=1,
可得e4-8e2+4=0,解得e=-1.
代入雙曲線方程可得:-=1,
可得:-=1,
可得:e4-8e2+4=0,解得e=+1,
則C1與C2的離心率之和為2.
故選A.
3.設(shè)雙曲線x2-=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2.若點(diǎn)
12、P在雙曲線上,且△F1PF2為銳角三角形,則|PF1|+|PF2|的取值范圍是__________.
解析:由題意不妨設(shè)點(diǎn)P在雙曲線的右支上,現(xiàn)考慮兩種極限情況:當(dāng)PF2⊥x軸時,|PF1|+|PF2|有最大值8;當(dāng)∠P為直角時,|PF1|+|PF2|有最小值2.因?yàn)椤鱂1PF2為銳角三角形,所以|PF1|+|PF2|的取值范圍為(2,8).
答案:(2,8)
4.(2019·溫州十五校聯(lián)合體聯(lián)考)過點(diǎn)M(0,1)且斜率為1的直線l與雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的兩漸近線交于點(diǎn)A,B,且=2,則直線l的方程為____________;如果雙曲線的焦距為2,則b的值為________
13、.
解析:直線l的方程為y=x+1,兩漸近線的方程為y=±x.其交點(diǎn)坐標(biāo)分別為,.由=2,得xB=2xA.若=-,得a=3b,由a2+b2=10b2=10得b=1,若-=,得a=-3b(舍去).
答案:y=x+1 1
5.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的離心率為2,焦點(diǎn)到漸近線的距離等于,過右焦點(diǎn)F2的直線l交雙曲線于A,B兩點(diǎn),F(xiàn)1為左焦點(diǎn).
(1)求雙曲線的方程;
(2)若△F1AB的面積等于6,求直線l的方程.
解:(1)依題意,b=,=2?a=1,c=2,所以雙曲線的方程為x2-=1.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由(1)知F2(2,0).
易驗(yàn)證當(dāng)
14、直線l斜率不存在時不滿足題意,故可設(shè)直線l:y=k(x-2),由消元得(k2-3)x2-4k2x+4k2+3=0,k≠±,x1+x2=,x1x2=,y1-y2=k(x1-x2),△F1AB的面積S=c|y1-y2|=2|k|·|x1-x2|=2|k|·=12|k|·=6.得k4+8k2-9=0,則k=±1.所以直線l的方程為y=x-2或y=-x+2.
6.已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的一條漸近線的方程為y=x,右焦點(diǎn)F到直線x=的距離為.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)斜率為1且在y軸上的截距大于0的直線l與雙曲線C相交于B、D兩點(diǎn),已知A(1,0),若·=1,證明:過A、B
15、、D三點(diǎn)的圓與x軸相切.
解:(1)依題意有=,c-=,
因?yàn)閍2+b2=c2,所以c=2a,所以a=1,c=2,所以b2=3,所以雙曲線C的方程為x2-=1.
(2)證明:設(shè)直線l的方程為y=x+m(m>0),B(x1,x1+m),D(x2,x2+m),BD的中點(diǎn)為M,
由得2x2-2mx-m2-3=0,
所以x1+x2=m,x1x2=-,
又因?yàn)椤ぃ?,即(2-x1)(2-x2)+(x1+m)(x2+m)=1,所以m=0(舍)或m=2,
所以x1+x2=2,x1x2=-,M點(diǎn)的橫坐標(biāo)為=1,
因?yàn)椤ぃ?1-x1)(1-x2)+(x1+2)(x2+2)=5+2x1x2+x1+x2=5-7+2=0,所以AD⊥AB,
所以過A、B、D三點(diǎn)的圓以點(diǎn)M為圓心,BD為直徑,
因?yàn)辄c(diǎn)M的橫坐標(biāo)為1,所以MA⊥x軸,
所以過A、B、D三點(diǎn)的圓與x軸相切.
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