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1、2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)熱身訓(xùn)練 8.5雙曲線
一、選擇題(每小題6分,共36分)
1.(xx?福州模擬)已知雙曲線=1的一個(gè)焦點(diǎn)與拋物線x2=4y的焦點(diǎn)重合,且雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng)是虛軸長(zhǎng)的一半,則該雙曲線的方程為( )
(A)5y2-x2=1 (B)=1
(C)=1 (D)5x2-=1
2.(xx·沈陽(yáng)模擬)雙曲線-y2=1(n>1)的兩個(gè)焦點(diǎn)為F1,F2,P在雙曲線上,且滿足|PF1|+|PF2|=,則△PF1F2的面積為( )
(A) (B)1
2、 (C)2 (D)4
3.設(shè)雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)為F,虛軸的一個(gè)端點(diǎn)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( )
(A) (B) (C) (D)
4.(預(yù)測(cè)題)已知雙曲線-=1的左支上一點(diǎn)M到右焦點(diǎn)F2的距離為18,N是線段MF2的中點(diǎn),O是坐標(biāo)原點(diǎn),則|ON|等于( )
(A)4 (B)2 (C)1 (D)
5.(xx·哈爾濱模擬)已知雙曲線的右焦點(diǎn)為F,過(guò)F作雙曲線一條漸近線的垂線,垂足為A,過(guò)A作x軸
3、的垂線,B為垂足,且=(O為原點(diǎn)),則此雙曲線的離心率為( )
(A) (B) (C)2 (D)
6.設(shè)F1、F2分別為雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn).若在雙曲線右支上存在點(diǎn)P,滿足|PF2|=|F1F2|,且F2到直線PF1的距離等于雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng),則該雙曲線的漸近線方程為( )
(A)3x±4y=0 (B)3x±5y=0
(C)4x±3y=0 (D)5x±4y=0
二、填空題(每小題6分,共18分)
7.(xx·廈門(mén)模擬)
4、設(shè)F1、F2分別是雙曲線=1的左、右焦點(diǎn).若雙曲線上存在點(diǎn)A,使∠F1AF2=90°,且|AF1|=3|AF2|,則雙曲線離心率為_(kāi)________.
8.P為雙曲線x2-=1右支上一點(diǎn),M、N分別是圓(x+4)2+y2=4和(x-4)2+y2=1上的點(diǎn),則|PM|-|PN|的最大值為_(kāi)______.
9.以下四個(gè)關(guān)于圓錐曲線的命題中:①設(shè)A、B為兩個(gè)定點(diǎn),k為非零常數(shù),若||-||=k,則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡為雙曲線;②過(guò)定圓C上一定點(diǎn)A作圓的動(dòng)弦AB,O為坐標(biāo)原點(diǎn),若=(+),則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡為橢圓;③方程2x2-5x+2=0的兩根可分別作為橢圓和雙曲線的離心率;④雙曲線-=1與橢圓+y2=1有
5、相同的焦點(diǎn).
其中真命題的序號(hào)為_(kāi)______(寫(xiě)出所有真命題的序號(hào)).
三、解答題(每小題15分,共30分)
10.點(diǎn)P是以F1,F(xiàn)2為焦點(diǎn)的雙曲線E:-=1(a>0,b>0)上的一點(diǎn),已知PF1⊥PF2,|PF1|=2|PF2|,O為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)求雙曲線的離心率e;
(2)過(guò)點(diǎn)P作直線分別與雙曲線兩漸近線相交于P1,P2兩點(diǎn),且·=,+=,求雙曲線E的方程.
11.(易錯(cuò)題)已知斜率為1的直線l與雙曲線C:-=1(a>0,b>0)相交于B、D兩點(diǎn),且BD的中點(diǎn)為M(1,3).
(1)求C的離心率;
(2)設(shè)C的右頂點(diǎn)為A,右焦點(diǎn)為F,|DF|·|BF|=17,求證:
6、過(guò)A、B、D三點(diǎn)的圓與x軸相切.
【探究創(chuàng)新】
(16分)某飛船返回倉(cāng)順利返回地球后,為了及時(shí)救出航天員,地面指揮中心在返回倉(cāng)預(yù)計(jì)到達(dá)的區(qū)域內(nèi)安排了三個(gè)救援中心(如圖1分別記為A,B,C),B地在A地正東方向上,兩地相距6 km; C地在B地北偏東30°方向上,兩地相距4 km,假設(shè)P為航天員著陸點(diǎn),某一時(shí)刻A救援中心接到從P點(diǎn)發(fā)出的求救信號(hào),經(jīng)過(guò)4 s后,B、C兩個(gè)救援中心也同時(shí)接收到這一信號(hào),已知該信號(hào)的傳播速度為1 km/s.
(1)求A、C兩地救援中心的距離;
(2)求P相對(duì)A的方向角;
(3)試分析信號(hào)分別從P點(diǎn)處和P點(diǎn)的正上方Q點(diǎn)(如圖2,返回倉(cāng)經(jīng)Q點(diǎn)垂直落至P點(diǎn))處發(fā)出
7、時(shí),A、B兩個(gè)救援中心收到信號(hào)的時(shí)間差的變化情況(變大還是變小),并證明你的結(jié)論.
答案解析
1.【解析】選A.由=1的一個(gè)焦點(diǎn)與x2=4y的焦點(diǎn)重合知c=1,又b=2a故a2+b2=5a2=1,∴a2=,b2=.
∴所求雙曲線方程為5y2-x2=1,選A.
2.【解析】選B.不妨設(shè)點(diǎn)P在雙曲線的右支上,則,
∴|PF1|=,|PF2|=,
又c=,
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,
∴∠F1PF2=90°,
∴==1.
3.【解析】選D.因?yàn)榻裹c(diǎn)在x軸上與焦點(diǎn)在y軸上的離心率一樣,所以不妨設(shè)雙曲線方程為-=1(a>0,b>0),則雙曲線的漸近線的
8、斜率k=,
一個(gè)焦點(diǎn)坐標(biāo)為F(c,0),一個(gè)虛軸的端點(diǎn)為B(0,b),所以kFB=,又因?yàn)橹本€FB與雙曲線的一條漸近線垂直,所以k·kFB==-1(顯然不符合),
即b2=ac,c2-a2=ac,所以,c2-a2-ac=0,
即e2-e-1=0,解得e=(負(fù)值舍去).
【變式備選】雙曲線 -=1(a>0,b>0)的離心率為2,則的最小值為
( )
(A) (B) (C)2 (D)1
【解析】選A.因?yàn)殡p曲線的離心率為2,所以=2,
即c=2a,c2=4a2;
又因?yàn)閏2=a2+b2,
所以a2+b2=
9、4a2,即b=,
因此==≥=,當(dāng)且僅當(dāng)a=時(shí)等號(hào)成立.
即的最小值為.
4.【解析】選A.設(shè)雙曲線的左焦點(diǎn)為F1,由雙曲線的定義知:
|MF2|-|MF1|=10,
又因?yàn)閨MF2|=18,所以|MF1|=8,
而|ON|=|MF1|=4.
5.【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是求出點(diǎn)A的橫坐標(biāo),可先設(shè)出雙曲線方程、焦點(diǎn)F的坐標(biāo),求出直線FA的方程從而聯(lián)立方程組求A的坐標(biāo).
【解析】選B.不妨設(shè)雙曲線方程為- =1
(a>0,b>0),漸近線方程為y=x,F(c,0),
則直線FA的方程為y=(x-c),
由,得,
∴=(,0),由=3得c=,
∴=e2=3,
∴e=.
10、
6.【解析】選C.
設(shè)PF1的中點(diǎn)為M,因?yàn)閨PF2|=|F1F2|,
所以F2M⊥PF1,因?yàn)閨F2M|=2a,
在直角三角形F1F2M中,
|F1M|==2b,
故|PF1|=4b,
根據(jù)雙曲線的定義得
4b-2c=2a,即2b-c=a,
因?yàn)閏2=a2+b2,所以(2b-a)2=a2+b2,
即3b2-4ab=0,即3b=4a,
故雙曲線的漸近線方程是y=,
即4x±3y=0.
【變式備選】F1,F2是雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn),P是C上一點(diǎn),且△F1PF2是等腰直角三角形,則雙曲線C的離心率為( )
(A)
11、 (B)
(C) (D)
【解析】選A.設(shè)雙曲線C的焦距為2c,依題設(shè)不妨令|F1F2|=|PF2|,
即2c=,∴2c=,
即2ac=c2-a2,
∴e2-2e-1=0,∴e=1±,
又∵e>1,∴e=1+.
7.【解析】由雙曲線的性質(zhì)可知
∴10a2=4c2,∴,∴e=.
答案:
8.【解析】雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn)F1(-4,0)、F2(4,0)分別為兩個(gè)圓的圓心,兩圓的半徑分別為r1=2,r2=1.由題意得
|PM|max=|PF1|+2,|PN|min=|PF2|-1,故|PM|-|PN|的最大值為(|PF1|+2)-(|PF2|-1)
12、
=|PF1|-|PF2|+3=5.
答案:5
【方法技巧】圓錐曲線上的點(diǎn)到定點(diǎn)距離的和、差的最值的求法
一般不用選變量建立目標(biāo)函數(shù)的方法求解,而是利用該點(diǎn)適合圓錐曲線的定義,將所求轉(zhuǎn)化為與焦點(diǎn)的距離有關(guān)的最值問(wèn)題,再利用數(shù)形結(jié)合法求解.
9.【解析】①錯(cuò)誤,當(dāng)k>0且k<|AB|,表示以A、B為焦點(diǎn)的雙曲線的一支;
當(dāng)k>0且k=|AB|時(shí)表示一條射線;當(dāng)k>0且k>|AB|時(shí),不表示任何圖形;當(dāng)k<0時(shí),類(lèi)似同上.②錯(cuò)誤,P是AB中點(diǎn),且P到圓心與A的距離的平方和為定值.故P的軌跡應(yīng)為圓.③方程兩根為和2,可以作為橢圓和雙曲線的離心率,故正確.④由標(biāo)準(zhǔn)方程易求雙曲線和橢圓的焦
13、點(diǎn)坐標(biāo)都為(±,0),故正確.
答案:③④
10.【解析】(1)∵|PF1|=2|PF2|,|PF1|-|PF2|=2a,
∴|PF1|=4a,|PF2|=2a.
∵PF1⊥PF2,∴(4a)2+(2a)2=(2c)2,即5a2=c2,
∴e=.
(2)由(1)知雙曲線的方程可設(shè)為-=1,漸近線方程為y=±2x.
設(shè)P1(x1,2x1),P2(x2,-2x2),P(x,y),
∵·=-3x1x2=?x1x2=,
∵2+=?
∵點(diǎn)P在雙曲線上,
∴-=1,
化簡(jiǎn)得x1x2=,
∴=?a2=2,
∴雙曲線方程為-=1.
11.【解析】(1)由題意知,l的方程為y=x
14、+2.
代入C的方程,并化簡(jiǎn),得(b2-a2)x2-4a2x-4a2-a2b2=0.
設(shè)B(x1,y1)、D(x2,y2),
則x1+x2=,
x1·x2=, ①
由M(1,3)為BD的中點(diǎn)知=1,
故×=1,
即b2=3a2, ②
故c==2a,
所以C的離心率e==2.
(2)由①②知,C的方程為:3x2-y2=3a2,
A(a,0),F(xiàn)(2a,0),x1+x2=2,x1·x2=<0,
故不妨設(shè)x1≤-a,x2≥a.
|BF|===a-2x1,
|FD|===2x2-a,
|BF|·|FD|=(a-2x1)(2x2-a)
=-4x1x2+2a(
15、x1+x2)-a2
=5a2+4a+8.
又|BF|·|FD|=17,故5a2+4a+8=17,
解得a=1或a=(舍去).
故|BD|=|x1-x2|=·=6.
連接MA,則由A(1,0),M(1,3)知|MA|=3,
從而|MA|=|MB|=|MD|,且MA⊥x軸,
因此以M為圓心,MA為半徑的圓經(jīng)過(guò)A、B、D三點(diǎn),且在點(diǎn)A處與x軸相切.
所以過(guò)A、B、D三點(diǎn)的圓與x軸相切.
【探究創(chuàng)新】
【解析】(1)以AB的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),AB所在直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系,則
A(-3,0),B(3,0),C(5,),
則|AC|== (km),
即A、C兩個(gè)救援中心的距
16、離為km.
(2)∵|PC|=|PB|,所以P在BC線段的垂直平分線上.
又∵|PB|-|PA|=4,所以P在以A、B為焦點(diǎn)的雙曲線的左支上,且|AB|=6,
∴雙曲線方程為-=1(x<0).
BC的垂直平分線的方程為x+-7=0,聯(lián)立兩方程解得: x=-8.
∴P(-8,),∴kPA=tan∠PAB=,
∴∠PAB=120°,
所以P點(diǎn)在A點(diǎn)的北偏西30°方向上.
(3)如圖,設(shè)
|PQ|=h,|PB|=x,|PA|=y,
∵|QB|-|QA|
=-=
=,
又∵<1,
∴|QB| -|QA|<|PB|-|PA|,
∴-<-.
即信號(hào)從P點(diǎn)的正上方Q點(diǎn)處發(fā)出時(shí)A、B收到信號(hào)的時(shí)間差比信號(hào)從P點(diǎn)處發(fā)出時(shí)A、B收到信號(hào)的時(shí)間差變小.