《(魯京津瓊專(zhuān)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(xiàn)練習(xí)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《(魯京津瓊專(zhuān)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(xiàn)練習(xí)(含解析)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第6講 雙曲線(xiàn)
一、選擇題
1.(2017·鄭州模擬)設(shè)雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)的虛軸長(zhǎng)為2,焦距為2,則雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±2x
解析 因?yàn)?b=2,所以b=1,因?yàn)?c=2,所以c=,所以a==,所以雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為y=±x=±x,故選B.
答案 B
2.(2015·廣東卷)已知雙曲線(xiàn)C:-=1的離心率e=,且其右焦點(diǎn)為F2(5,0),則雙曲線(xiàn)C的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析 因?yàn)樗箅p曲線(xiàn)的右焦點(diǎn)為F2(5,0)且離心率為e==,
2、所以c=5,a=4,b2=c2-a2=9,所以所求雙曲線(xiàn)方程為-=1,故選C.
答案 C
3.(2017·山西省四校聯(lián)考)已知雙曲線(xiàn)C:-=1(a>0,b>0),右焦點(diǎn)F到漸近線(xiàn)的距離為2,點(diǎn)F到原點(diǎn)的距離為3,則雙曲線(xiàn)C的離心率e為( )
A. B. C. D.
解析 ∵右焦點(diǎn)F到漸近線(xiàn)的距離為2,∴F(c,0)到y(tǒng)=x的距離為2,即=2,又b>0,c>0,a2+b2=c2,∴=b=2,又∵點(diǎn)F到原點(diǎn)的距離為3,∴c=3,∴a==,∴離心率e===.
答案 B
4.已知F1,F(xiàn)2為雙曲線(xiàn)C:x2-y2=2的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)P在C上,|PF1|=2|PF2|,則cos
3、∠F1PF2=( )
A. B. C. D.
解析 由x2-y2=2,知a=b=,c=2.
由雙曲線(xiàn)定義,|PF1|-|PF2|=2a=2,
又|PF1|=2|PF2|,
∴|PF1|=4,|PF2|=2,
在△PF1F2中,|F1F2|=2c=4,由余弦定理,得
cos ∠F1PF2==.
答案 C
5.(2017·成都調(diào)研)過(guò)雙曲線(xiàn)x2-=1的右焦點(diǎn)且與x軸垂直的直線(xiàn),交該雙曲線(xiàn)的兩條漸近線(xiàn)于A,B兩點(diǎn),則|AB|=( )
A. B.2 C.6 D.4
解析 由題意知,雙曲線(xiàn)x2-=1的漸近線(xiàn)方程為y=±x,將x=c=2代入得y=±2,即A
4、,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(2,2),(2,-2),所以|AB|=4.
答案 D
二、填空題
6.(2016·江蘇卷)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,雙曲線(xiàn)-=1的焦距是________.
解析 由已知,得a2=7,b2=3,則c2=7+3=10,故焦距為2c=2.
答案 2
7.(2016·北京卷)雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)的漸近線(xiàn)為正方形OABC的邊OA,OC所在的直線(xiàn),點(diǎn)B為該雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn),若正方形OABC的邊長(zhǎng)為2,則a=________.
解析 取B為雙曲線(xiàn)右焦點(diǎn),如圖所示.∵四邊形OABC為正方形且邊長(zhǎng)為2,∴c=|OB|=2,
又∠AOB=,
∴=tan=1,即a=b.
5、
又a2+b2=c2=8,∴a=2.
答案 2
8.(2016·山東卷)已知雙曲線(xiàn)E:-=1(a>0,b>0).若矩形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)在E上,AB,CD的中點(diǎn)為E的兩個(gè)焦點(diǎn),且2|AB|=3|BC|,則E的離心率是________.
解析 由已知得|AB|=,|BC|=2c,∴2×=3×2c.
又∵b2=c2-a2,整理得:2c2-3ac-2a2=0,兩邊同除以a2得2-3-2=0,即2e2-3e-2=0,解得e=2或e=-1(舍去).
答案 2
三、解答題
9.(2017·安徽江南十校聯(lián)考)已知雙曲線(xiàn)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(guò)點(diǎn)P(4,-).
6、(1)求雙曲線(xiàn)的方程;
(2)若點(diǎn)M(3,m)在雙曲線(xiàn)上,求證:·=0.
(1)解 ∵e=,
∴可設(shè)雙曲線(xiàn)的方程為x2-y2=λ(λ≠0).
∵雙曲線(xiàn)過(guò)點(diǎn)(4,-),∴16-10=λ,即λ=6.
∴雙曲線(xiàn)的方程為x2-y2=6.
(2)證明 法一 由(1)可知,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(xiàn)上,∴9-m2=6,m2=3,
故kMF1·kMF2=-1,∴MF1⊥MF2.∴·=0.
法二 由(1)可知,a=b=,∴c=2,
∴F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),
7、=(-2-3,-m),=(2-3,-m),
∴·=(3+2)×(3-2)+m2=-3+m2,
∵點(diǎn)M(3,0)在雙曲線(xiàn)上,∴9-m2=6,即m2-3=0,
∴·=0.
10.已知橢圓C1的方程為+y2=1,雙曲線(xiàn)C2的左、右焦點(diǎn)分別是C1的左、右頂點(diǎn),而C2的左、右頂點(diǎn)分別是C1的左、右焦點(diǎn).
(1)求雙曲線(xiàn)C2的方程;
(2)若直線(xiàn)l:y=kx+與雙曲線(xiàn)C2恒有兩個(gè)不同的交點(diǎn)A和B,且·>2(其中O為原點(diǎn)),求k的取值范圍.
解 (1)設(shè)雙曲線(xiàn)C2的方程為-=1(a>0,b>0),
則a2=3,c2=4,再由a2+b2=c2,得b2=1.
故C2的方程為-y2=1.
(2
8、)將y=kx+代入-y2=1,
得(1-3k2)x2-6kx-9=0.
由直線(xiàn)l與雙曲線(xiàn)C2交于不同的兩點(diǎn),得
∴k2≠且k2<1.①
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=-.
∴x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+)(kx2+)
=(k2+1)x1x2+k(x1+x2)+2=.
又∵·>2,得x1x2+y1y2>2,
∴>2,即>0,
解得<k2<3.②
由①②得<k2<1,
故k的取值范圍為∪.
11.過(guò)雙曲線(xiàn)C:-=1(a>0,b>0)的右頂點(diǎn)作x軸的垂線(xiàn),與C的一條漸近線(xiàn)相交于點(diǎn)A.若以C的右焦點(diǎn)為圓心、半徑為4的圓經(jīng)過(guò)A
9、,O兩點(diǎn)(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則雙曲線(xiàn)C的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析 由雙曲線(xiàn)方程知右頂點(diǎn)為(a,0),不妨設(shè)其中一條漸近線(xiàn)方程為y=x,因此可得點(diǎn)A的坐標(biāo)為(a,b).
設(shè)右焦點(diǎn)為F(c,0),由已知可知c=4,且|AF|=4,即(c-a)2+b2=16,所以有(c-a)2+b2=c2,又c2=a2+b2,則c=2a,即a==2,所以b2=c2-a2=42-22=12.故雙曲線(xiàn)的方程為-=1,故選A.
答案 A
12.若雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)上存在一點(diǎn)P滿(mǎn)足以|OP|為邊長(zhǎng)的正方形的面積等于2ab(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則雙曲
10、線(xiàn)的離心率的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
解析 由條件,得|OP|2=2ab,又P為雙曲線(xiàn)上一點(diǎn),從而|OP|≥a,∴2ab≥a2,∴2b≥a,又∵c2=a2+b2≥a2+=a2,∴e=≥.
答案 C
13.(2016·浙江卷)設(shè)雙曲線(xiàn)x2-=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,若點(diǎn)P在雙曲線(xiàn)上,且△F1PF2為銳角三角形,則|PF1|+|PF2|的取值范圍是________.
解析 如圖,由已知可得a=1,b=,c=2,從而|F1F2|=4,由對(duì)稱(chēng)性不妨設(shè)點(diǎn)P在右支上,設(shè)|PF2|=m,則|PF1|=m+2a=m+2,
由于△PF1F2為銳角三角形,
結(jié)
11、合實(shí)際意義需滿(mǎn)足
解得-1+<m<3,又|PF1|+|PF2|=2m+2,
∴2<2m+2<8.
答案 (2,8)
14.已知雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)的一條漸近線(xiàn)方程為2x+y=0,且頂點(diǎn)到漸近線(xiàn)的距離為.
(1)求此雙曲線(xiàn)的方程;
(2)設(shè)P為雙曲線(xiàn)上一點(diǎn),A,B兩點(diǎn)在雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)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(xiàn)的方程為-x2=1.
(2)由(1)知雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)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,
∵tan=2,
則tan θ=,從而sin 2θ=.
又|OA|=m,|OB|=n,
∴S△AOB=|OA||OB|sin 2θ=2mn=2.
7