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1、
第六節(jié) 雙 曲 線
[全盤鞏固]
1.已知雙曲線C:-=1的焦距為10,點(diǎn)P(2,1)在C的漸近線上,則C的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:選A 因?yàn)殡p曲線的焦距為10,所以c=5.
又因?yàn)镻(2,1)在漸近線上,且漸近線方程為y=x,
所以1=,即a=2b.又因?yàn)閏2=a2+b2=5b2=25,所以b2=5,a2=20.
即雙曲線方程為-=1.
2.(2013·福建高考)雙曲線x2-y2=1的頂點(diǎn)到其漸近線的距離等于( )
A. B. C.1
2、 D.
解析:選B 雙曲線x2-y2=1的頂點(diǎn)為(-1,0),(1,0),漸近線方程為x+y=0和x-y=0,由對(duì)稱性不妨求點(diǎn)(1,0)到直線x-y=0的距離,其距離為=.
3.已知雙曲線-=1的右焦點(diǎn)為(3,0),則該雙曲線的離心率等于( )
A. B. C. D.
解析:選C 因?yàn)殡p曲線-=1的右焦點(diǎn)為(3,0),
所以c=3,又b2=5,所以a2=c2-b2=9-5=4.即a=2.所以雙曲線的離心率e==.
4.(2014·惠州模擬)已知雙曲線-=1與直線y=2x有交點(diǎn),則雙曲線離心率的取值范圍為( )
A.(1,)
3、 B.(1,]
C.(,+∞) D.[,+∞)
解析:選C ∵雙曲線的一條漸近線方程為y=x,
則由題意得>2.∴e== >=.
5.已知雙曲線-=1(b>0)的左,右焦點(diǎn)分別是F1,F(xiàn)2,其一條漸近線方程為y=x,點(diǎn)P(,y0)在雙曲線上.則·=( )
A.-12 B.-2 C.0 D.4
解析:選C 由漸近線方程為y=x知雙曲線是等軸雙曲線,不妨設(shè)雙曲線方程是x2-y2=2,于是F1,F(xiàn)2坐標(biāo)分別是(-2,0)和(2,0),且P(,1)或P(,-1).由雙曲線的對(duì)稱性,不妨取P(,1),則=(-2-,-1),=(2-,-1).所以·=
4、(-2-,-1)·(2-,-1)=-(2+)·(2-)+1=0.
6.(2014·杭州模擬)設(shè)F1,F(xiàn)2分別是雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn),以F1F2為直徑的圓與雙曲線C在第二象限的交點(diǎn)為P,若雙曲線C的離心率為5,則cos∠PF2F1=( )
A. B. C. D.
解析:選C 據(jù)題意可知PF1⊥PF2,設(shè)|PF1|=n,|PF2|=m,又由雙曲線定義知m-n=2a ①;由勾股定理得m2+n2=4c2?、?;又由離心率e==5?、?,三式聯(lián)立解得m=8a,故cos∠PF2F1====.
7.(2013·江蘇高考)雙曲線-=1的兩條漸近線的方程為___
5、_____________.
解析:因?yàn)殡p曲線-=1的兩條漸近線方程為-=0,化簡得y=±x.
答案:y=±x
8.(2013·陜西高考)雙曲線-=1的離心率為,則m等于________.
解析:依題意知m>0,則e2==1+=1+=,解得m=9.
答案:9
9.(2014·麗水模擬)已知雙曲線x2-y2=1,點(diǎn)F1,F(xiàn)2為其兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)P為雙曲線上一點(diǎn),若PF1⊥PF2,則|PF1|+|PF2|的值為________.
解析:不妨設(shè)點(diǎn)P在雙曲線的右支上且F1,F(xiàn)2分別為左、右焦點(diǎn),
因?yàn)镻F1⊥PF2,所以(2)2=|PF1|2+|PF2|2,又因?yàn)閨PF1|-|PF2|=2
6、,
所以(|PF1|-|PF2|)2=4,可得2|PF1|·|PF2|=4,
則(|PF1|+|PF2|)2=|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|=12,所以|PF1|+|PF2|=2.
答案:2
10.已知雙曲線的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2在坐標(biāo)軸上,離心率為,且過點(diǎn)(4,-).
(1)求雙曲線的方程;
(2)若點(diǎn)M(3,m)在雙曲線上,求證:·=0;
(3)求△F1MF2的面積.
解:(1)∵e=,∴可設(shè)雙曲線方程為x2-y2=λ(λ≠0).
∵過點(diǎn)P(4,-),∴16-10=λ,即λ=6.∴雙曲線方程為x2-y2=6.
(2)證明:由(1)可知,雙曲線
7、中a=b=,
∴c=2,∴F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),∴kMF1=,kMF2=,
kMF1·kMF2==-.∵點(diǎn)M(3,m)在雙曲線上,∴9-m2=6,m2=3.
故kMF1·kMF2=-1,∴MF1⊥MF2.∴·=0.
(3)△F1MF2的底|F1F2|=4,△F1MF2的邊F1F2上的高h(yuǎn)=|m|=,
∴S△F1MF2=·|F1F2|·|m|=6.
11.(2014·湛江模擬)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為F(c,0).
(1)若雙曲線的一條漸近線方程為y=x且c=2,求雙曲線的方程;
(2)以原點(diǎn)O為圓心,c為半徑作圓,該圓與雙曲線在第一象限的交點(diǎn)為A
8、,過A作圓的切線,斜率為-,求雙曲線的離心率.
解:(1)∵雙曲線的漸近線為y=±x,∴a=b,∴c2=a2+b2=2a2=4,
∴a2=b2=2,∴雙曲線方程為-=1.
(2)設(shè)點(diǎn)A的坐標(biāo)為(x0,y0),∴直線AO的斜率滿足·(-)=-1,
∴x0=y(tǒng)0,①
依題意,圓的方程為x2+y2=c2,將①代入圓的方程得3y+y=c2,即y0=c,
∴x0=c,∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為,
代入雙曲線方程得-=1,即b2c2-a2c2=a2b2,②
又∵a2+b2=c2,∴將b2=c2-a2代入②式,整理得
c4-2a2c2+a4=0,∴34-82+4=0,
∴(3e2-2)(e2-2)=
9、0,∵e>1,∴e=,∴雙曲線的離心率為.
12.設(shè)雙曲線-=1的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,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(diǎn),且2|AB|=5|F1F2|,求線段AB的中點(diǎn)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(diǎn)M(x,y).
∵2|AB|=5|F1F2|,∴|AB|=|F1F2|=×2c=10.
∴=10.又y1=x1,y2=-x2,2x=x
10、1+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(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,長軸長為10,短軸長為的橢圓.
[沖擊名校]
1.已知P是雙曲線-=1(a>0,b>0)上的點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2是其焦點(diǎn),雙曲線的離心率是,且·=0,若△PF1F2的面積為9,則a+b的值為( )
A.5 B.6 C.7 D.8
解析:選C 由·=0,得⊥,設(shè)||=m,||=n,不妨設(shè)m>n,則m2+n2=4c2,m-n=2a,mn=9,=,解得∴b=3,∴a+b=7.
2.過雙曲線-=1(
11、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A,B,C三點(diǎn)的橫坐標(biāo)成等比數(shù)列,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
解析:選C 由題知A點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0),∴過A且斜率為-1的直線方程為y=-x+a,
由得C,由得B.
∵A,B,C三點(diǎn)橫坐標(biāo)成等比數(shù)列,∴=,即b=3a,
∴e= =.
[高頻滾動(dòng)]
已知直線x+ky-3=0所經(jīng)過的定點(diǎn)F恰好是橢圓C的一個(gè)焦點(diǎn),且橢圓C上的點(diǎn)到點(diǎn)F的最大距離為8.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)已知圓O:x2+y2=1,直線l:mx+ny=1,試證:
12、當(dāng)點(diǎn)P(m,n)在橢圓C上運(yùn)動(dòng)時(shí),直線l與圓O恒相交,并求直線l被圓O所截得的弦長L的取值范圍.
解:(1)直線x+ky-3=0經(jīng)過定點(diǎn)F(3,0),即點(diǎn)F(3,0)是橢圓C的一個(gè)焦點(diǎn).
設(shè)橢圓C的方程為+=1(a>b>0),
因?yàn)闄E圓C上的點(diǎn)到點(diǎn)F的最大距離為8,所以a+3=8,即a=5.
所以b2=52-32=16.所以橢圓C的方程為+=1.
(2)因?yàn)辄c(diǎn)P(m,n)在橢圓C上,所以+=1,
即n2=16-(0≤m2≤25).
所以原點(diǎn)到直線l:mx+ny=1的距離d==<1.
所以直線l:mx+ny=1與圓O:x2+y2=1恒相交.L2=4(r2-d2)=4.
因?yàn)?≤m2≤25,所以≤L≤.
即直線l被圓O所截得的弦長L的取值范圍為.