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1、
(時間60分鐘,滿分80分)
一、選擇題(共6個小題,每小題5分,滿分30分)
1.“ab<0”是“方程ax2+by2=c表示雙曲線”的( )
A.必要但不充分條件 B.充分但不必要條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
解析:若ax2+by2=c表示雙曲線,即+=1表示雙曲線,則<0,這就是說“ab<0”是必要條件,然而若ab<0,c可以等于0,即“ab<0”不是充分條件.
答案:A
2.(2020·西城模擬)若點P(2,0)到雙曲線-=1的一條漸近線的距離為,則雙曲線的離心率為( )
A. B.
C.2 D.2
解
2、析:雙曲線的漸近線為ay±bx=0,點P(2,0)到直線的距離為=,所以a2=b2,得離心率為.
答案:A
3.已知點F1(-,0),F(xiàn)2(,0),動點P滿足|PF2|-|PF1|=2,當點P的縱坐標是時,點P到坐標原點的距離是( )
A. B.
C. D.2
解析:由已知可知c=,a=1,∴b=1,
∴雙曲線方程為x2-y2=1(x≤-1).
代入y=可求P的橫坐標為x=-.
∴P到原點的距離為 =.
答案:A
4.(2020·遼寧高考)設(shè)雙曲線的一個焦點為F,虛軸的一個端點為B,如果直線FB與該雙曲線的一條漸近線垂直,那么此雙曲線的離心率為( )
3、
A. B.
C. D.
解析:設(shè)F(c,0),B(0,b),則直線FB的斜率為-,與其垂直的漸近線的斜率為,所以有-=-1即b2=ac,
所以c2-a2=ac,兩邊同時除以a2可得e2-e-1=0,
解得e=.
答案:D
5.在平面直角坐標系xOy中,已知△ABC的頂點A(-5,0)和C(5,0),頂點B在雙曲線-=1上,則為( )
A. B.
C. D.
解析:設(shè)△ABC中角A、B、C所對的邊分別是a、b、c,
由正弦定理得=,
由雙曲線的標準方程和定義可知,A、C是雙曲線的焦點,且b=10,|c-a|=8.
所以==.
4、
答案:C
6.(2020·全國新課標)已知雙曲線E的中心為原點,F(xiàn)(3,0)是E的焦點,過F的直線l與E相交于A,B兩點,且AB的中點為N(-12,-15),則E的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:設(shè)雙曲線的標準方程為-=1(a>0,b>0),
由題意知c=3,a2+b2=9,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)則有:
兩式作差得:
===,
又AB的斜率是=1,
所以將4b2=5a2代入a2+b2=9得
a2=4,b2=5,
所以雙曲線標準方程是-=1.
答案:B
二、填空題(共3小題,每小題5分,滿分
5、15分)
7.(2020·福建高考)若雙曲線-=1(b>0)的漸近線方程為y=±x,則b等于________.
解析:-=1的漸近線方程為y=±bx,
∵y=±x,
∴b=,∴b=1.
答案:1
8.(2020·北京高考)已知雙曲線-=1的離心率為2,焦點與橢圓+=1的焦點相同,那么雙曲線的焦點坐標為________;漸近線方程為________.
解析:橢圓的焦點坐標為(4,0),(-4,0),故c=4,且滿足=2,故a=2,b==2.所以雙曲線的漸近線方程為y=±x=±x.
答案:(4,0),(-4,0) y=±x
9.P為雙曲線x2-=1右支上一點,M、N分別是圓(x+
6、4)2+y2=4和(x-4)2+y2=1上的點,則|PM|-|PN|的最大值為________.
解析:雙曲線的兩個焦點為F1(-4,0)、F2(4,0),為兩個圓的圓心,半徑分別為r1=2,r2=1,|PM|max=|PF1|+2,|PN|min=|PF2|-1,故|PM|-|PN|的最大值為(|PF1|+2)-(|PF2|-1)=|PF1|-|PF2|+3=5.
答案:5
三、解答題(共3小題,滿分35分)
10.已知雙曲線關(guān)于兩坐標軸對稱,且與圓x2+y2=10相交于點P(3,-1),若此圓過點P的切線與雙曲線的一條漸近線平行,求此雙曲線的方程.
解:切點為P(3,-1)的圓x
7、2+y2=10的切線方程是3x-y=10.
∵雙曲線的一條漸近線與此切線平行,且雙曲線關(guān)于兩坐標軸對稱,
∴兩漸近線方程為3x±y=0.
設(shè)所求雙曲線方程為9x2-y2=λ(λ≠0).
∵點P(3,-1)在雙曲線上,代入上式可得λ=80,
∴所求的雙曲線方程為-=1.
11.設(shè)雙曲線-=1的兩個焦點分別為F1、F2,離心率為2.
(1)求此雙曲線的漸近線l1、l2的方程;
(2)若A、B分別為l1、l2上的點,且2|AB|=5|F1F2|,求線段AB的中點M的軌跡方程,并說明軌跡是什么曲線.
解:(1)∵e=2,∴c2=4a2,∵c2=a2+3,∴a=1,c=2.
∴雙曲線
8、方程為y2-=1,漸近線方程為y=±x.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中點M(x,y).
∵2|AB|=5|F1F2|,∴|AB|=|F1F2|=×2c=10,
∴=10.
又y1=x1,y2=-x2,2x=x1+x2,2y=y(tǒng)1+y2,
∴y1+y2=(x1-x2),y1-y2=(x1+x2),∴ =10,
∴3(2y)2+(2x)2=100,
即+=1.
則M的軌跡是中心在原點,焦點在x軸上,長軸長為10,短軸長為的橢圓.
12.(2020·廣州模擬)如圖,在以點O為圓心,AB為直徑的半圓中,D為半圓弧的中點,P為半圓弧上一點,且AB=4,∠POB=
9、30°,雙曲線C以A、B為焦點且經(jīng)過點P.
(1)建立適當?shù)钠矫嬷苯亲鴺讼?,求雙曲線C的方程;
(2)設(shè)過點D的直線l與雙曲線C相交于不同兩點E、F,若△OEF的面積不小于2,求直線l的斜率的取值范圍.
解:(1)以O(shè)為原點,AB、OD所在直線分別為x軸、y軸建立平面直角坐標系,則點A(-2,0),B(2,0),P(,1).
設(shè)雙曲線實半軸長為a, 虛半軸長為b,半焦距為c,則2a=|PA|-|PB|=-=2,2c=|AB|=4,
所以a=,c=2,從而b2=c2-a2=2,
故雙曲線C的方程是-=1.
(2)據(jù)題意可設(shè)直線l的方程為y=kx+2,代入雙曲線C的方程得,x2-(kx+2)2=2,即(1-k2)x2-4kx-6=0.
因為直線l與雙曲線C相交于不同兩點E、F,則
即
設(shè)點E(x1,y1),F(xiàn)(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=-.
所以|EF|=
=
=·
=·.
又原點O到直線l的距離d=,
所以S△OEF=d·|EF|=···=.
因為S△OEF≥2,則≥2?k4-k2-2≤0,解得-≤k≤.
綜上分析,直線l的斜率的取值范圍是[-,-1)∪(-1,1)∪(1, ].