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2019-2020年高二數(shù)學(xué) 1、2-2-2雙曲線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)同步練習(xí) 新人教A版選修1-1
一、選擇題
1.已知雙曲線與橢圓+=1共焦點(diǎn),它們的離心率之和為,雙曲線的方程應(yīng)是
( )
A.-=1 B.-=1
C.-+=1 D.-+=1
[答案] C
[解析] ∵橢圓+=1的焦點(diǎn)為(0,4),離心率e=,
∴雙曲線的焦點(diǎn)為(0,4),離心率為-==2,
∴雙曲線方程為:-=1.
2.焦點(diǎn)為(0,6)且與雙曲線-y2=1有相同漸近線的雙曲線方程是( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
[答案] B
[解析] 與雙曲線-y2=1有共同漸近線的雙曲線方程可設(shè)為-y2=λ(λ≠0),
又因?yàn)殡p曲線的焦點(diǎn)在y軸上,
∴方程可寫為-=1.
又∵雙曲線方程的焦點(diǎn)為(0,6),
∴-λ-2λ=36.∴λ=-12.
∴雙曲線方程為-=1.
3.若0
0.
∴c2=(a2-k2)+(b2+k2)=a2+b2.
4.中心在坐標(biāo)原點(diǎn),離心率為的雙曲線的焦點(diǎn)在y軸上,則它的漸近線方程為( )
A.y=x B.y=x
C.y=x D.y=x
[答案] D
[解析] ∵=,∴==,∴=,
∴=,∴=.
又∵雙曲線的焦點(diǎn)在y軸上,
∴雙曲線的漸近線方程為y=x,
∴所求雙曲線的漸近線方程為y=x.
5.(xx四川文,8)已知雙曲線-=1(b>0)的左右焦點(diǎn)分別為F1、F2,其一條漸近線方程為y=x,點(diǎn)P(,y0)在該雙曲線上,則=( )
A.-12 B.-2
C.0 D.4
[答案] C
[解析] 本小題主要考查雙曲線的方程及雙曲線的性質(zhì).
由題意得b2=2,∴F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),
又點(diǎn)P(,y0)在雙曲線上,∴y=1,
∴=(-2-,-y0)(2-,-y0)=-1+y=0,故選C.
6.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的焦點(diǎn)到漸近線的距離是其頂點(diǎn)到漸近線距離的3倍,則雙曲線的漸近線方程為( )
A.y=x B.y=2x
C.y=x D.y=3x
[答案] B
[解析] 如圖,
分別過(guò)雙曲線的右頂點(diǎn)A,右焦點(diǎn)F作它的漸近線的垂線,B、C分別為垂足,則△OBA∽△OCF,
∴==,
∴=,∴=2,
故漸近線方程為:y=2x.
7.雙曲線-=1的兩條漸近線互相垂直,那么該雙曲線的離心率為( )
A.2 B.
C. D.
[答案] C
[解析] 雙曲線的兩條漸近線互相垂直,則漸近線方程為:y=x,
∴=1,∴==1,
∴c2=2a2,e==.
8.雙曲線-=1的一個(gè)焦點(diǎn)到一條漸近線的距離等于( )
A. B.3
C.4 D.2
[答案] C
[解析] ∵焦點(diǎn)坐標(biāo)為(5,0),漸近線方程為y=x,∴一個(gè)焦點(diǎn)(5,0)到漸近線y=x的距離為4.
9.過(guò)雙曲線-=1(a>0,b>0)上任意一點(diǎn)P引與實(shí)軸平行的直線,交兩漸近線于M、N兩點(diǎn),則的值為( )
A.a(chǎn)2 B.b2
C.2ab D.a(chǎn)2+b2
[答案] A
[解析] 特值法:當(dāng)點(diǎn)P在雙曲線的一個(gè)頂點(diǎn)時(shí),=a2.
10.(xx浙江理,8)設(shè)F1,F(xiàn)2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),則該雙曲線的漸近方程為( )
A.3x4y=0 B.3x5y=0
C.4x3y=0 D.5x4y=0
[答案] C
[解析] 如圖:由條件|F2A|=2a,|F1F2|=2c
又知|PF2|=|F1F2|,知A為PF1中點(diǎn),由a2+b2=c2,有|PF1|=4b由雙曲線定義:
|PF1|-|PF2|=2a,則4b-2c=2a
∴2b=c+a,又有c2=a2+b2,(2b-a)2=a2+b2,
∴4b2-4ab+a2=a2+b2
3b2=4ab,∴=,
∴漸近線方程:y=x.故選C.
二、填空題
11.雙曲線+=1的離心率e∈(1,2),則b的取值范圍是________.
[答案] -120)相切,則r=________.
[答案]
[解析] 本題考查雙曲線的幾何性質(zhì)、直線與圓的位置關(guān)系以及點(diǎn)到直線的距離公式.
雙曲線-=1的漸近線方程為y=x=x,
∴x2y=0,由題意,得r==.
三、解答題
15.已知?jiǎng)訄A與⊙C1:(x+3)2+y2=9外切,且與⊙C2:(x-3)2+y2=1內(nèi)切,求動(dòng)圓圓心M的軌跡方程.
[解析] 設(shè)動(dòng)圓圓心M的坐標(biāo)為(x,y),半徑為r,
則|MC1|=r+3,|MC2|=r-1,
∴|MC1|-|MC2|=r+3-r+1=4<|C1C2|=6,
由雙曲線的定義知,點(diǎn)M的軌跡是以C1、C2為焦點(diǎn)的雙曲線的右支,且2a=4,a=2,
雙曲線的方程為:-=1(x≥2).
16.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)過(guò)點(diǎn)A(,),且點(diǎn)A到雙曲線的兩條漸近線的距離的積為.求此雙曲線方程.
[解析] 雙曲線-=1的兩漸近線的方程為bxay=0.
點(diǎn)A到兩漸近線的距離分別為
d1=,d2=
已知d1d2=,故=(ⅰ)
又A在雙曲線上,則
14b2-5a2=a2b2(ⅱ)
(ⅱ)代入(ⅰ),得3a2b2=4a2+4b2(ⅲ)
聯(lián)立(ⅱ)、(ⅲ)解得b2=2,a2=4.
故所求雙曲線方程為-=1.
17.如下圖,已知F1,F(xiàn)2是雙曲線-=1(a>0,b>0)的兩焦點(diǎn),以線段F1F2為邊作正三角形MF1F2,若邊MF1的中點(diǎn)在雙曲線上,求雙曲線的離心率.
[解析] 設(shè)MF1的中點(diǎn)為P,在Rt△PMF2中,|PF2|=|MF2|sin60=2c=c.又由雙曲線的定義得|PF2|-|PF1|=2a,所以a=c,e===+1.
18.是否存在同時(shí)滿足下列條件的雙曲線,若存在,求出其方程;若不存在,說(shuō)明理由.
(1)漸近線方程為x+2y=0及x-2y=0;
(2)點(diǎn)A(5,0)到雙曲線上動(dòng)點(diǎn)P的距離的最小值為.
[解析] 假設(shè)存在同時(shí)滿足題中的兩條件的雙曲線.
(1)若雙曲線的焦點(diǎn)在x軸上,因?yàn)闈u近線方程為
y=x,所以由條件(1),設(shè)雙曲線方程為-=1,
設(shè)動(dòng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),則|AP|==,由條件(2),若2b≤4,即b≤2,則當(dāng)x=4時(shí),|AP|最?。剑?,b2=-1,這不可能,無(wú)解;若2b>4,則當(dāng)x=2b時(shí),|AP|最?。絴2b-5|=,解得b=,此時(shí)存在雙曲線方程為-=1.
(2)若雙曲線的焦點(diǎn)在y軸上,則可設(shè)雙曲線方程為-=1(x∈R),
所以|AP|=,
因?yàn)閤∈R,
所以當(dāng)x=4時(shí),|AP|最小==.
所以a2=1,此時(shí)存在雙曲線方程為y2-=1.
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