3、表示雙曲線,且焦距為4,
所以?、?
或 ②
由①得m2=1,n∈(-1,3).②無解.故選A.
4.若雙曲線C1:-=1與C2:-=1(a>0,b>0)的漸近線相同,且雙曲線C2的焦距為4,則b=( )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析:選B.由題意得,=2?b=2a,C2的焦距2c=4?c==2?b=4,故選B.
5.(一題多解)(2019·開封模擬)過雙曲線-=1(a>0,b>0)的左焦點F(-c,0)作圓O:x2+y2=a2的切線,切點為E,延長FE交雙曲線于點P,若E為線段FP的中點,則雙曲線的離心率為( )
A. B.
C
4、.+1 D.
解析:選A.法一:如圖所示,不妨設(shè)E在x軸上方,F(xiàn)′為雙曲線的右焦點,連接OE,PF′,
因為PF是圓O的切線,所以O(shè)E⊥PE,又E,O分別為PF,F(xiàn)F′的中點,所以|OE|=|PF′|,又|OE|=a,所以|PF′|=2a,根據(jù)雙曲線的性質(zhì),|PF|-|PF′|=2a,所以|PF|=4a,所以|EF|=2a,在Rt△OEF中,|OE|2+|EF|2=|OF|2,即a2+4a2=c2,所以e=,故選A.
法二:連接OE,因為|OF|=c,|OE|=a,OE⊥EF,所以|EF|=b,設(shè)F′為雙曲線的右焦點,連接PF′,因為O,E分別為線段FF′,F(xiàn)P的中點,所以|PF|=
5、2b,|PF′|=2a,所以|PF|-|PF′|=2a,所以b=2a,所以e==.
6.(2018·高考全國卷Ⅰ)已知雙曲線C:-y2=1,O為坐標(biāo)原點,F(xiàn)為C的右焦點,過F的直線與C的兩條漸近線的交點分別為M,N.若△OMN為直角三角形,則|MN|=( )
A. B.3
C.2 D.4
解析:選B.因為雙曲線-y2=1的漸近線方程為y=±x,所以∠MON=60°.不妨設(shè)過點F的直線與直線y=x交于點M,由△OMN為直角三角形,不妨設(shè)∠OMN=90°,則∠MFO=60°,又直線MN過點F(2,0),所以直線MN的方程為y=-(x-2),
由得所以M,所以|OM|==,所以|
6、MN|=|OM|=3,故選B.
7.(2019·遼寧五校協(xié)作體聯(lián)合模擬)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的離心率為,從雙曲線C的右焦點F引漸近線的垂線,垂足為A,若△AFO的面積為1,則雙曲線C的方程為( )
A.-=1 B.-y2=1
C.-=1 D.x2-=1
解析:選D.因為雙曲線C的右焦點F到漸近線的距離|FA|=b,|OA|=a,所以ab=2,又雙曲線C的離心率為,所以 =,即b2=4a2,解得a2=1,b2=4,所以雙曲線C的方程為x2-=1,故選D.
8.(2019·河北邯鄲聯(lián)考)如圖,F(xiàn)1,F(xiàn)2是雙曲線C:-=1(a>0,b>
7、0)的左、右兩個焦點,若直線y=x與雙曲線C交于P,Q兩點,且四邊形PF1QF2為矩形,則雙曲線的離心率為( )
A.2+ B.
C.2+ D.
解析:選D.由題意可得,矩形的對角線長相等,將直線y=x代入雙曲線C方程,可得x=±,所以·=c,所以2a2b2=c2(b2-a2),即2(e2-1)=e4-2e2,所以e4-4e2+2=0.因為e>1,所以e2=2+,所以e=,故選D.
9.(2019·貴陽模擬)過雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右焦點F作圓x2+y2=a2的切線FM(切點為M),交y軸于點P,若=2,則雙曲線的離心率為( )
A. B.
C.
8、 D.2
解析:選B.設(shè)P(0,3m),由=2,可得點M的坐標(biāo)為,因為OM⊥PF,所以·=-1,所以m2=c2,所以M,由|OM|2+|MF|2=|OF|2,|OM|=a,|OF|=c得,a2++=c2,a2=c2,所以e==,故選B.
10.(2019·石家莊模擬)雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過F1作傾斜角為30°的直線,與y軸和雙曲線的右支分別交于A,B兩點,若點A平分線段F1B,則該雙曲線的離心率是( )
A. B.
C.2 D.
解析:選A.由題意可知F1(-c,0),設(shè)A(0,y0),因為A是F1B的中點,所以點B的橫坐標(biāo)為c,又
9、點B在雙曲線的右支上,所以B,因為直線F1B的傾斜角為30°,所以=,化簡整理得=,又b2=c2-a2,所以3c2-3a2-2ac=0,兩邊同時除以a2得3e2-2e-3=0,解得e=或e=-(舍去),故選A.
11.已知M(x0,y0)是雙曲線C:-y2=1上的一點,F(xiàn)1,F(xiàn)2是雙曲線C的兩個焦點.若·<0,則y0的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
解析:選A.由題意知a=,b=1,c=,
設(shè)F1(-,0),F(xiàn)2(,0),
則=(--x0,-y0),=(-x0,-y0).
因為·<0,
所以(--x0)(-x0)+y<0,
即x-3+y<0.
因為點M(
10、x0,y0)在雙曲線C上,
所以-y=1,即x=2+2y,
所以2+2y-3+y<0,所以-0,b>0)的左焦點且垂直于x軸的直線與雙曲線交于A,B兩點,D為虛軸上的一個端點,且△ABD為鈍角三角形,則此雙曲線離心率的取值范圍為( )
A.(1,)
B.(,)
C.(,2)
D.(1,)∪(,+∞)
解析:選D.設(shè)雙曲線:-=1(a>0,b>0)的左焦點為F1(-c,0),
令x=-c,可得y=±,可設(shè)A,B.
又設(shè)D(0,b),可得=.
=,=.
由△ABD為鈍角三角形,可得∠DAB為鈍角或∠ADB為鈍
11、角.
當(dāng)∠DAB為鈍角時,可得·<0,即為0-·<0,化為a>b,即有a2>b2=c2-a2.可得c2<2a2,即e=<.又e>1,可得10,由e=,
可得e4-4e2+2>0.又e>1,可得e>.
綜上可得,e的范圍為(1,)∪(,+∞).故選D.
13.若雙曲線-=1(a>0,b>0)的一條漸近線經(jīng)過點(3,-4),則此雙曲線的離心率為________.
解析:由雙曲線的漸近線過點(3,-4)知=,
所以=.又b2=c2-a2,所以=,
即e2-1=,所以e2=,所以e=.
答案:
14
12、.雙曲線-=1(a>0,b>0)的漸近線為正方形OABC的邊OA,OC所在的直線,點B為該雙曲線的焦點.若正方形OABC的邊長為2,則a=________.
解析:雙曲線-=1的漸近線方程為y=±x,由已知可得兩條漸近線方程互相垂直,由雙曲線的對稱性可得=1.又正方形OABC的邊長為2,所以c=2,所以a2+b2=c2=(2)2,解得a=2.
答案:2
15.(2019·武漢調(diào)研)已知點P在雙曲線-=1(a>0,b>0)上,PF⊥x軸(其中F為雙曲線的右焦點),點P到該雙曲線的兩條漸近線的距離之比為,則該雙曲線的離心率為________.
解析:由題意知F(c,0),由PF⊥x軸,不妨
13、設(shè)點P在第一象限,則P,雙曲線漸近線的方程為bx±ay=0,由題意,得=,解得c=2b,又c2=a2+b2,所以a=b,所以雙曲線的離心率e===.
答案:
16.(2019·長春監(jiān)測)已知O為坐標(biāo)原點,設(shè)F1,F(xiàn)2分別是雙曲線x2-y2=1的左、右焦點,P為雙曲線左支上任一點,過點F1作∠F1PF2的平分線的垂線,垂足為H,則|OH|=________.
解析:如圖所示,延長F1H交PF2于點Q,由PH為∠F1PF2的平分線及PH⊥F1Q,可知|PF1|=|PQ|,根據(jù)雙曲線的定義,得|PF2|-|PF1|=2,從而|QF2|=2,在△F1QF2中,易知OH為中位線,故|OH|=1.
14、
答案:1
[綜合題組練]
1.(一題多解)已知雙曲線C:-=1 (a>0,b>0)的一條漸近線方程為y=x,且與橢圓+=1有公共焦點,則C的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:選B.法一:由雙曲線的漸近線方程可設(shè)雙曲線方程為-=k(k>0),即-=1,因為雙曲線與橢圓+=1有公共焦點,所以4k+5k=12-3,解得k=1,故雙曲線C的方程為-=1.故選B.
法二:因為橢圓+=1的焦點為(±3,0),雙曲線與橢圓+=1有公共焦點,所以a2+b2=(±3)2=9①,因為雙曲線的一條漸近線為y=x,所以=②,聯(lián)立①②可解得a2=
15、4,b2=5.所以雙曲線C的方程為-=1.
2.(2019·鄭州模擬)已知雙曲線C:-=1(a>b>0)的兩條漸近線與圓O:x2+y2=5交于M,N,P,Q四點,若四邊形MNPQ的面積為8,則雙曲線C的漸近線方程為( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
解析:選B.以原點為圓心,半徑長為的圓的方程為x2+y2=5,雙曲線的兩條漸近線方程為y=±x,不妨設(shè)M,
因為四邊形MNPQ的面積為8,所以4x·x=8,
所以x2=2,
將M代入x2+y2=5,可得x2+x2=5,
所以+=5,a>b>0,
解得=,故選B.
3.(2019·石家莊模擬)
16、以橢圓+=1的頂點為焦點,焦點為頂點的雙曲線C,其左、右焦點分別是F1,F(xiàn)2.已知點M的坐標(biāo)為(2,1),雙曲線C上的點P(x0,y0)(x0>0,y0>0)滿足=,則S△PMF1-S△PMF2=( )
A.2 B.4
C.1 D.-1
解析:選A.由題意,知雙曲線方程為-=1,|PF1|-|PF2|=4,由=,可得=,即F1M平分∠PF1F2.
又結(jié)合平面幾何知識可得,△F1PF2的內(nèi)心在直線x=2上,所以點M(2,1)就是△F1PF2的內(nèi)心.
故S△PMF1-S△PMF2=×(|PF1|-|PF2|)×1=×4×1=2.
4.(2019·高考全國卷Ⅰ)已知雙曲線C:-
17、=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過F1的直線與C的兩條漸近線分別交于A,B兩點,若=,·=0,則C的離心率為________.
解析:通解:因為·=0,所以F1B⊥F2B,如圖.
所以|OF1|=|OB|,所以∠BF1O=∠F1BO,所以∠BOF2=2∠BF1O.因為=,所以點A為F1B的中點,又點O為F1F2的中點,所以O(shè)A∥BF2,所以F1B⊥OA,因為直線OA,OB為雙曲線C的兩條漸近線,所以tan ∠BF1O=,tan ∠BOF2=.因為tan ∠BOF2=tan(2∠BF1O),所以=,所以b2=3a2,所以c2-a2=3a2,即2a=c,所以雙曲線的離心
18、率e==2.
優(yōu)解:因為·=0,所以F1B⊥F2B,在Rt△F1BF2 中,|OB|=|OF2|,所以∠OBF2=∠OF2B,又=,所以A為F1B的中點,所以O(shè)A∥F2B,所以∠F1OA=∠OF2B.又∠F1OA=∠BOF2,所以△OBF2為等邊三角形.由F2(c,0)可得B,因為點B在直線y=x上,所以c=·,所以=,所以e==2.
答案:2
5.設(shè)雙曲線-=1的兩個焦點分別為F1,F(xiàn)2,離心率為2.
(1)若A,B分別為此雙曲線的漸近線l1,l2上的動點,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;
(2)過點N(1,0)能否作出直線l,使l
19、交雙曲線于P,Q兩點,且·=0,若存在,求出直線l的方程;若不存在,說明理由.
解:(1)因為e=2,所以c2=4a2,
因為c2=a2+3,所以a=1,c=2,
所以雙曲線方程為y2-=1,漸近線方程為y=±x;
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中點M(x,y),
因為2|AB|=5|F1F2|,
所以|AB|=|F1F2|=10,
所以=10,
因為y1=x1,y2=-x2,2x=x1+x2,2y=y(tǒng)1+y2,
所以y1+y2=(x1-x2),y1-y2=(x1+x2),
所以=10,
所以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.
(2)假設(shè)存在滿足條件的直線l.
設(shè)l:y=k(x-1),l與雙曲線交于P(x1,y1),Q(x2,y2),
因為·=0,
所以x1x2+y1y2=0,
所以x1x2+k2(x1-1)(x2-1)=0,
所以x1x2+k2[x1x2-(x1+x2)+1]=0,①
因為,可得(3k2-1)x2-6k2x+3k2-3=0,
所以x1+x2=,x1x2=,②
將②代入①得k2+3=0,
所以k不存在,所以假設(shè)不成立,即不存在滿足條件的直線l.
- 11 -