双曲线解答题1
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3.2.2双双双双双双双双双双(2)一、单选题1. 已知斜率为1的直线l 与双曲线2214x y -=的右支交于A ,B 两点,若||8AB =,则直线l 的方程为 ( )A. 21y x =B. 21y x =C. 35y x = D. 35y x =2. 已知圆223(1)4x y -+=的一条切线y kx =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>没有公共点,则双曲线C 的离心率的取值范围是( )A. 3)B. (1,2]C. 3,)+∞D. [2,)+∞3. 设12,F F 是双曲线22:-=145x y C 的两个焦点,O 为坐标原点,点P 在C 上且||3OP =,则12PF F 的面积为( )A. 3B.72C.532D. 54. 已知1F ,2F 是双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的两个焦点,12||23F F =,600(,)M x y 是双曲线C 上的一点,若120MF MF ⋅<,则0y 的取值范围是( )A. 33(B. 33(C. 2222(33-D. 2323( 5. 若直线2y x =与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>有公共点,则双曲线的离心率的取值范围为( )A. 5)B. 5,)+∞C. 5]D. 5,)+∞6. 已知双曲线方程为2214y x -=,过(1,0)P 的直线L 与双曲线只有一个公共点,则L 的条数共有( )A. 4条B. 3条C. 2条D. 1条7. 已知双曲线C :2212x y -=,若直线l :(0)y kx m km =+≠与双曲线C 交于不同的两点M ,N ,且M ,N 都在以(0,1)A -为圆心的圆上,则m 的取值范围是( )A. 1(,0)(3,)3-⋃+∞B. (3,)+∞C. (,0)(3,)-∞⋃+∞D. 1(,3)3-二、多选题8. 已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右焦点分别为1F ,2F ,过2F 作垂直于渐近线的直线l 交两渐近线于A ,B 两点,若223||||F A F B =,则双曲线C 的离心率可能为( )A.141B.6 C. 3 D. 59. 已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,左、右顶点分别为A 、B ,O 为坐标原点.点P 为双曲线上任意一点(异于实轴端点),过点1F 作12F PF ∠的平分线的垂线,垂足为Q ,连接.OQ 则下列结论正确的有.( )A. 2//OQ PFB. ||OQ a =C. 22||||2PF PF b ⋅=D. 2max()ABQ Sa =三、填空题10. 若直线0x y m -+=与双曲线2212y x -=交于不同的两点A ,B ,且线段AB 的中点在圆225x y +=上,则m 的值为__________.11. 直线1y kx =+与双曲线2231x y -=相交于不同的两点,.A B 若点,A B 分别在双曲线的左、右两支上,则实数k 的取值范围为__________;若以线段AB 为直径的圆经过坐标原点,则实数k 的值为__________.12. 已知双曲线C :22145x y -=的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于A 、B 两点,若||5AB =,则满足条件的l 的条数为__________.13. 已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2,1F ,2F 分别是双曲线的左、右焦点,点(,0)M a -,(0,)N b ,点P 为线段MN 上的动点,当12PF PF ⋅取得最小值和最大值时,12PF F 的面积分别为1S ,2S ,则21S S =__________. 四、解答题14. 设A ,B 分别为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左,右顶点,双曲线的实轴长为43 3.(1)求双曲线的方程; (2)已知直线32y x =-与双曲线的右支交于M 、N 两点,且在双曲线的右支上存在点D ,使OM ON tOD +=,求t 的值及点D 的坐标.15. 如图,平面上,P 、Q 两地间距离为4,O 为PO 中点,M 处为一基站,设其发射的电波为直线,测量得60MOQ ︒∠=,且O 、M 间距离为23N 正在运行,它在运行过程中始终保持到P 地的距离比到Q 地的距离大2(P 、O 、M 、N 及电波直线均共面),请建立适当的平面直角坐标系.(1)求出机器人N 运行的轨迹方程;(2)为了使机器人N 免受M 处发射的电波的影响(即机器人接触不到过点M 的直线),求出电波所在直线斜率k 的取值范围.16. 已知双曲线E :22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线方程为3y x =,且点(2,3)P 为E 上一点.(1)求E 的标准方程;(2)设M 为E 在第一象限的任一点,过M 的直线与E 恰有一个公共点,且分别与E 的两条渐近线交于点A ,B ,设O 为坐标原点,证明:AOB 面积为定值.17. 已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,过点且斜率为1的直线l 交双曲线C 于A ,B 两点.且 3.OA OB ⋅=(1)求双曲线C 的标准方程.(2)设Q 为双曲线C 右支上的一个动点,F 为双曲线C 的右焦点,在x 轴的负半轴上是否存在定点.M 使得2QFM QMF ∠=∠?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.答案和解析1.【答案】B解:设直线l 的方程为y x m =+,,由2214y x m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩得2238440x mx m +++=, 则212443m x x +=,1283m x x +=-,又因为||8AB =,且A 、B 是直线l 与双曲线2214x y -=右支的交点, 所以,且803m->, 即,且0m <,解得221m =,且0m <, 所以21m =-,所以直线l 的方程为21.y x =- 故选.B2.【答案】B解:由题意,圆心到直线的距离231d k ==+,3k ∴= 圆223(1)4x y -+=的一条切线y kx =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>没有公共点,与其中一条渐近线by x a=斜率比较即可, 3b a∴,2214b a+,∴双曲线C 的离心率的取值范围是(1,2].故答案选:.B11(,)A x y3.【答案】D解:由已知得2, 3.a c == 设(,)P x y ,由||3OP =,得229x y +=, 所以229x y =-,代入22145x y -=,解得5.3y =± 所以1212115||||6||5223F F PSF F y ==⨯⨯±=, 故选.D4.【答案】A解:由题意,3c =2a =1b =,∴双曲线方程为22 1.2x y -=120MF MF ⋅<,220030x y ∴+-<, 220022x y =+, 20310y ∴-<,03333y ∴-<<, 故选:.A5.【答案】B解:双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的渐近线方程为by x a=±,由双曲线与直线2y x =有交点, 则有2ba>, 即有22221()145c a b b e a a a+===+>+=则双曲线的离心率的取值范围为(5,).+∞ 故选:.B6.【答案】B解:由题意可得:双曲线2214y x -=的渐近线方程为:2y x =±, 点(1,0)P 是双曲线的右顶点,故直线1x =与双曲线只有一个公共点;过点(1,0)P 平行于渐近线2y x =±时,直线L 与双曲线只有一个公共点,有2条, 所以,过(1,0)P 的直线L 与双曲线只有一个公共点,这样的直线共有3条. 故选.B7.【答案】A解:设11(,)M x y ,22(,)N x y , 由,则①,且122412mkx x k+=-,21222(1)12m x x k -+=-, 设MN 的中点为00(,)G x y ,则02212km x k =-,0212my k=-, M ,N 在以A 为圆心的圆上,,G 为MN 的中点,AG MN ∴⊥,21212m k k km+-∴⋅=-,2231k m ∴=+②,由①②得103m -<<或3m >, 故选.A8.【答案】BC解:由题意得直线 l 垂直于渐近线by x a=,则2OA BF ⊥, 由双曲线性质得2||AF b =,||OA a =,由223||||F A F B =,得2||2||2AB AF b ==或2||4||4.AB AF b == 当2||2||2AB AF b ==时,如图:在Rt BOA 中,2tan b BOA a∠=, 由双曲线渐近线性质得21AOF BOF ∠=∠,2tan b AOF a∠=, 因此有22tan tan(2)tan(2)BOA AOF AOF π∠=-∠=-∠2222222tan 21tan 1bAOF b a b AOF a a⨯∠=-=-=-∠-,化简得2b a =,故离心率2213b e a=+=;当||4AB b =时,如图:在2Rt AOF 中,2tan b AOF a∠=,在Rt AOB 中,4tan b AOB a ∠=,因为22AOB AOF ∠=∠,利用二倍角公式,得2241()bb a b a a⨯=-, 化简得21()2b a =,故离心率2261.2b e a =+=综上所述,离心率e 的值为3或6.2故选.BC9.【答案】ABD解:如图所示:A 选项,延长1F Q 交2PF 于点C ,因为PQ 为12F PF ∠的平分线,1PQ F Q ⊥, 故Q 为1F C 的中点,1||||F Q QC =,又因为12||||FO F O =,即O 为12F F 的中点, 故OQ 为12F F C 的中位线, 所以2||2||F C OQ =,2//OQ F C , 又因为P 、2F 、C 共线, 故2//OQ PF ,故A 正确;B 选项,由定义可知12||||2PF PF a -=, 因为1||||F P PC =,而12||||2F P PF a -=, 故22||||||2PC PF F C a -==,而2||2||F C OQ =, 故1||22OQ a a =⨯=,故B 正确; C 选项,若212||||2PF PF b ⋅=,则222222212121212||||(||||)2||||444()PF PF PF PF PF PF a b c F F +=-+=+==,则1290F PF ∠=︒,题中无说明,故不成立,故C 错误; D 选项,因为||2AB a =,||OQ a =, 当OQ x ⊥轴时,2max1()22ABQ Sa a a =⨯⨯=,故D 正确.故选:.ABD10.【答案】1±解:设A ,B 两点的坐标分别为11(,)A x y ,22(,)B x y ,线段AB 的中点为00(,).M x y 由得22220(0)x mx m ---=∆>,则212122,2x x m x x m +==--,1202x x x m +∴==,002.y x m m =+= 点00(,)M x y 在圆225x y +=上,22(2)5m m ∴+=, 1.m ∴=±故答案为 1.±11.【答案】1±解:(1)由直线1y kx =+与双曲线2231x y -=,得22(3)220k x kx ---=, 因为A , B 在双曲线的左右两支上,所以230k -≠,2203k -<- 解得33;k -<<(2)假设存在实数k ,使得以线段AB 为直径的圆经过坐标原点,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则0OA OB ⋅=,即12120x x y y +=,1212(1)(1)0x x kx kx ∴+++=,即21212(1)()10k x x k x x ++++=,22222(1)1033kk k k k -∴+⋅+⋅+=--, 整理得21k =,符合条件,1.k ∴=±故答案为; 1.±12.【答案】3解:24a =,25b =,29c =,则(3,0)F ,若A 、B 都在右支上,当AB 垂直于x 轴时,将3x =代入22145x y -=得52y =±,则||5AB =,满足, 若A 、B 分别在两支上,2a =,∴两顶点的距离为2245+=<,∴满足||5AB =的直线有2条,且关于x 轴对称,综上满足条件的l 的条数为3. 故答案为:3.13.【答案】4解:离心率为2ce a==,即2c a =,3b a =, (,0)M a -,(0,)N b ,可得MN 的方程为0bx ay ab -+=,设(,)P m n ,1(,0)F c -,2(,0)F c ,可得22212(,)(,)PF PF c m n c m n m n c ⋅=---⋅--=+-, 由22222()m n m n +=+表示原点O 与P 的距离的平方, 显然OP 垂直于MN 时,||OP 最小, 由OP :ay x b=-,即33y x =-330x y a -+=, 可得33(,)44P a a -,即211332242S c a a =⋅⋅=, 当P 与N 重合时,可得||OP 最大, 可得2212232S c b a =⋅⋅=, 即有222123 4.3S a S a ==故答案为:4.14.【答案】解:(1)双曲线的渐近方程为by x a=±,焦点为(,0)F c ±, ∴焦点到渐近线的距离为,又243a =,23a ∴=,双曲线的方程为221.123x y -=(2)设点112200(,),(,),(,)M x y N x y D x y ,由得: 2163840x x -+=,1212123163,()4123x x y y x x ∴+=+=+-=, OM ON tOD +=,0,01212()(,)t x y x x y y ∴=++,有,又点00(,)D x y 在双曲线上, 2216312()()1123t t ∴-=,解得216t =,点D 在双曲线的右支上,0t ∴>,4t ∴=,此时点(43,3).D15.【答案】解:(1)如图所示,以点O 为坐标原点,以PQ 所在的直线为x 轴建立直角坐标系,则(2,0),(2,0)P Q -,设点(,)N x y ,则||||2||4NP NQ PQ -=<=, 所以动点N 是以点,P Q 为焦点的双曲线的右支, 由题得22,2,1a c a ===, 所以2413b =-=,所以动点N 的轨迹方程为221(1).3y x x -= (2)由题得点M 的坐标为3,3),设直线的方程为3(3)y k x -=,即:(3)3y k x =-+,联立直线和221(1)3y x x -=, 消去y 得2222(3)(236)633120k x k k x k k -+-+--=当230k -=时,若3k =当3k =当230k -≠时,由0∆<得2222(236)4(3)(63312)0k k k k k -----<,所以(3)(3)0k k --<, 32 3.k << 32 3.k <所以电波所在直线斜率k 的取值范围16.【答案】解:(1)当3ba =E 的标准方程为222213x y a a -=,代入(2,3),解得2 1.a =故E 的标准方程为221.3y x -=(2)直线斜率显然存在,设直线方程为y kx t =+,与2213y x -=联立得:222(3)230.k x ktx t -+++=由题意,3k ≠222244(3)(3)0k t k t ∆=--+=,化简得:2230.t k -+=设1122(,),(,)A x y B x y ,将y kx t =+与3y x =联立,解得13x k =-;与3y x =-联立,解得23x k=+ 212122113||||sin |2||2|sin1203|.22|3|AOBt S OA OB AOB x x x x k ︒∆=⋅⋅∠=⋅⋅==- 由2230t k -+=,3AOB S ∆∴AOB 3.17.【答案】解:(1)设双曲线C 的焦距为2c ,由双曲线C 的离心率为2知2c a =,所以223b c a a -=,从而双曲线C 的方程可化为222213x y a a-=,由得22226630x x a ---=,设11(,)A x y ,22(,)B x y , 因为,所以126x x +=,212332x x a ⋅=--, 因为3OA OB ⋅=,所以12121212(6)(6)3x x y y x x x x +=+=, 于是21212326()62(3)66632x x x x a ++=⨯--=,解得1a =, 所以双曲线C 的标准方程为2213y x -=; (2)假设存在,点(,0)(0)M t t <满足题设条件.由(1)知双曲线C 的右焦点为,设为双曲线C 右支上一点,当02x =时,因为290QFM QMF ︒∠=∠=, 所以45QMF ︒∠=,于是,所以 1.t =-当02x ≠时,00tan 2QF y QFM k x ∠=-=--,00tan QM y QMF k x t∠==-, 因为2QFM QMF ∠=∠,所以0002000221()y y x ty x x t⨯--=---, 将220033y x =-代入并整理得22200002(42)4223x t x t x tx t -++-=--++,所以,解得 1.t =-综上,满足条件的点M 存在,其坐标为。
第5讲双曲线一、选择题1.设双曲线错误!-错误!=1(a>0)的渐近线方程为3x±2y=0,则a的值为( ).A.4 B.3 C.2 D.1解析双曲线错误!-错误!=1的渐近线方程为3x±ay=0与已知方程比较系数得a=2。
答案C2.已知双曲线C:错误!-错误!=1的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为().A.错误!-错误!=1B.错误!-错误!=1C.错误!-错误!=1D.错误!-错误!=1解析不妨设a>0,b〉0,c=错误!。
据题意,2c=10,∴c=5。
①双曲线的渐近线方程为y=±错误!x,且P(2,1)在C的渐近线上,∴1=错误!。
②由①②解得b2=5,a2=20,故正确选项为A.答案A3.已知双曲线x2-y23=1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则错误!·错误!的最小值为( ).A.-2 B.-错误!C.1 D.0解析设点P(x,y),其中x≥1.依题意得A1(-1,0),F2(2,0),则有错误!=x2-1,y2=3(x2-1),错误!·错误!=(-1-x,-y)·(2-x,-y)=(x+1)(x-2)+y2=x2+3(x2-1)-x-2=4x2-x-5=4错误!2-错误!,其中x≥1.因此,当x=1时,错误!·错误!取得最小值-2,选A。
答案A4.过双曲线错误!-错误!=1(a〉0,b>0)的左焦点F(-c,0)(c>0)作圆x2+y2=错误!的切线,切点为E,延长FE交双曲线右支于点P,若错误!+错误!=2错误!,则双曲线的离心率为().A。
2 B。
错误!C。
错误! D.错误!解析设双曲线的右焦点为A,则错误!=-错误!,故错误!+错误!=错误!-错误!=错误!=2错误!,即OE=错误!AP.所以E是PF的中点,所以AP=2OE=2×错误!=a.所以PF=3a.在Rt△APF中,a2+(3a)2=(2c)2,即10a2=4c2,所以e2=错误!,即离心率为e=错误!=错误!,选C.答案C5.已知双曲线x24-错误!=1的右焦点与抛物线y2=12x的焦点重合,则该双曲线的焦点到其渐近线的距离等于( ).A. 5 B.4 2 C.3 D.5解析易求得抛物线y2=12x的焦点为(3,0),故双曲线错误!-错误!=1的右焦点为(3,0),即c=3,故32=4+b2,∴b2=5,∴双曲线的渐近线方程为y=±错误!x,∴双曲线的右焦点到其渐近线的距离为错误!=错误!.答案A6.如图,已知点P为双曲线错误!-错误!=1右支上一点,F1、F2分别为双曲线的左、右焦点,I为△PF1F2的内心,若S△IPF1=S△IPF2+λS△IF1F2成立,则λ的值为()A.错误!B。
专题9.4双曲线练基础1.(2021·江苏高考真题)已知双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的一条渐近线与直线230x y -+=平行,则该双曲线的离心率是()AB C .2D【答案】D 【分析】写出渐近线,再利用斜率相等,进而得到离心率【详解】双曲线的渐近线为b y x a =±,易知by x a=与直线230x y -+=平行,所以=2b e a ⇒故选:D.2.(2021·北京高考真题)若双曲线2222:1x y C a b-=离心率为2,过点,则该双曲线的程为()A .2221x y -=B .2213y x -=C .22531x y -=D .22126x y -=【答案】B 【分析】分析可得b =,再将点代入双曲线的方程,求出a 的值,即可得出双曲线的标准方程.【详解】2c ea == ,则2c a =,b ==,则双曲线的方程为222213x y a a-=,将点的坐标代入双曲线的方程可得22223113a a a-==,解得1a =,故b =,因此,双曲线的方程为2213y x -=.故选:B3.(2021·山东高考真题)已知1F 是双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的左焦点,点P 在双曲线上,直线1PF 与x 轴垂直,且1PF a =,那么双曲线的离心率是()AB C .2D .3【答案】A 【分析】易得1F 的坐标为(),0c -,设P 点坐标为()0,c y -,求得20by a=,由1PF a =可得a b =,然后由a ,b ,c 的关系求得222c a =,最后求得离心率即可.【详解】1F 的坐标为(),0c -,设P 点坐标为()0,c y -,易得()22221c y a b--=,解得20b y a =,因为直线1PF 与x 轴垂直,且1PF a =,所以可得2b a a=,则22a b =,即a b =,所以22222c a b a =+=,离心率为e =故选:A .4.(2021·天津高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点与抛物线22(0)y px p =>的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C 、D 两点,若|CD AB .则双曲线的离心率为()A B C .2D .3【答案】A 【分析】设公共焦点为(),0c ,进而可得准线为x c =-,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得2212a c =,再由双曲线离心率公式即可得解.【详解】设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与抛物线22(0)y px p =>的公共焦点为(),0c ,则抛物线22(0)y px p =>的准线为x c =-,令x c =-,则22221c y a b -=,解得2b y a =±,所以22bAB a=,又因为双曲线的渐近线方程为b y x a =±,所以2bcCD a=,所以2bc a =c =,所以222212a c b c =-=,所以双曲线的离心率ce a==故选:A.5.(2019·北京高考真题(文))已知双曲线2221x y a-=(a >0)则a =()B.4C.2D.12【答案】D 【解析】∵双曲线的离心率ce a==,c =,∴a a=,解得12a =,故选D.6.(全国高考真题(文))双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,焦点到渐近线的,则C 的焦距等于().A.2B.C.4D.【答案】C 【解析】设双曲线的焦距为2c,双曲线的渐进线方程为,由条件可知,,又,解得,故答案选C.7.(2017·天津高考真题(文))已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F ,点A 在双曲线的渐近线上,OAF △是边长为2的等边三角形(O 为原点),则双曲线的方程为()A.221412x y -= B.221124x y -= C.2213x y -= D.2213y x -=【答案】D 【解析】由题意结合双曲线的渐近线方程可得:2222tan 60c c a bba⎧⎪=⎪=+⎨⎪⎪==⎩ ,解得:221,3a b ==,双曲线方程为:2213y x -=.本题选择D 选项.8.(2021·全国高考真题(理))已知双曲线22:1(0)x C y m m-=>0my +=,则C 的焦距为_________.【答案】4【分析】将渐近线方程化成斜截式,得出,a b 的关系,再结合双曲线中22,a b 对应关系,联立求解m ,再由关系式求得c ,即可求解.【详解】0my +=化简得y =,即b a 2223b a m =,又双曲线中22,1a m b ==,故231m m=,解得3,0m m ==(舍去),2223142c a b c =+=+=⇒=,故焦距24c =.故答案为:4.9.(2019·江苏高考真题)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线2221(0)y x b b-=>经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是_____.【答案】y =.【解析】由已知得222431b-=,解得b =或b =,因为0b >,所以b =.因为1a =,所以双曲线的渐近线方程为y =.10.(2020·全国高考真题(文))设双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的一条渐近线为y =2x ,则C 的离心率为_________.【答案】3【解析】由双曲线方程22221x y a b-=可得其焦点在x 轴上,因为其一条渐近线为2y x =,所以2b a =,2213c b e a a==+=.故答案为:3练提升1.(2018·全国高考真题(理))设1F ,2F 是双曲线2222:1x y C a b-=()的左、右焦点,O 是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若16PF =,则C 的离心率为()53C.22【答案】B 【解析】由题可知22,PF b OF c==PO a∴=在2Rt PO F 中,222cos P O PF bF OF c∠==在12PF F △中,22221212212cos P O 2PF F F PF b F PF F F c+-∠==)2222246322b c abc a b cc+-∴=⇒=⋅e 3∴=故选B.2.(2020·云南文山·高三其他(理))已知双曲线2221(0)x y a a-=>上关于原点对称的两个点P ,Q ,右顶点为A ,线段AP 的中点为E ,直线QE 交x 轴于(1,0)M ,则双曲线的离心率为()A B .53C D .103【答案】D 【解析】由已知得M 为APQ 的重心,∴3||3a OM ==,又1b =,∴c ==,即3c e a ==.故选:D.3.(2020·广东天河·华南师大附中高三月考(文))已知平行于x 轴的直线l 与双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的两条渐近线分别交于P 、Q 两点,O 为坐标原点,若OPQ △为等边三角形,则双曲线C 的离心率为()A .2B .233C D .33【答案】A 【解析】因为OPQ △为等边三角形,所以渐近线的倾斜角为3π,所以22,3,bb b a a=∴=∴=所以2222223,4,4,2c a a c a e e -=∴=∴=∴=.故选:A4.(2021·广东广州市·高三月考)已知1F ,2F 分别是双曲线C :2213x y -=的左、右焦点,点P 是其一条渐近线上一点,且以线段12F F 为直径的圆经过点P ,则点P 的横坐标为()A .±1B .C .D .2±【答案】C 【分析】由题意可设00(,)3P x x ±,根据圆的性质有120F P F P ⋅= ,利用向量垂直的坐标表示,列方程求0x 即可.【详解】由题设,渐近线为3y x =±,可令00(,)3P x x ,而1(2,0)F -,2(2,0)F ,∴100(2,)3F P x =+± ,200(2,)3F P x x =- ,又220120403x F P F P x ⋅=-+= ,∴0x =故选:C5.(2020·广西南宁三中其他(理))圆22:10160+-+=C x y y 上有且仅有两点到双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线的距离为1,则该双曲线离心率的取值范围是()A .B .55(,)32C .55(,42D .1)【答案】C 【解析】双曲线22221x y a b-=的一条渐近线为0bx ay -=,圆22:10160C x y y +-+=,圆心()0,5,半径3因为圆C 上有且仅有两点到0bx ay -=的距离为1,所以圆心()0,5到0bx ay -=的距离d 的范围为24d <<即24<<,而222+=a b c 所以524a c <<,即5542e <<故选C 项.6.【多选题】(2021·湖南高三)已知双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >)的左,右焦点为1F ,2F ,右顶点为A ,则下列结论中,正确的有()A .若a b =,则CB .若以1F 为圆心,b 为半径作圆1F ,则圆1F 与C 的渐近线相切C .若P 为C 上不与顶点重合的一点,则12PF F △的内切圆圆心的横坐标x a=D .若M 为直线2a xc =(c )上纵坐标不为0的一点,则当M 的纵坐标为时,2MAF 外接圆的面积最小【答案】ABD 【分析】由a b =,得到222a c =,利用离心率的定义,可判定A 正确;由双曲线的几何性质和点到直线的距离公式,可判定B 正确;由双曲线的定义和内心的性质,可判定C 不正确;由正弦定理得到2MAF 外接圆的半径为222sin AF R AMF =∠,得出2sin AMF ∠最大时,R 最小,只需2tan AMF ∠最大,设2,a M t c ⎛⎫⎪⎝⎭,得到22tan tan()AMF NMF NMA ∠=∠-∠,结合基本不等式,可判定D 正确.【详解】对于A 中,因为a b =,所以222a c =,故C 的离心率ce a==A 正确;对于B 中,因为()1,0F c -到渐近线0bx ay -=的距离为d b ==,所以B 正确;对于C 中,设内切圆与12PF F △的边1221,,F F F P F P 分别切于点1,,A B C ,设切点1A (,0)x ,当点P 在双曲线的右支上时,可得121212PF PF PC CF PB BF CF BF -=+--=-1112A F A F =-()()22c x c x x a =+--==,解得x a =,当点P 在双曲线的左支上时,可得x a =-,所以12PF F △的内切圆圆心的横坐标x a =±,所以C 不正确;对于D 中,由正弦定理,可知2MAF 外接圆的半径为222sin AF R AMF =∠,所以当2sin AMF ∠最大时,R 最小,因为2a a c<,所以2AMF ∠为锐角,故2sin AMF ∠最大,只需2tan AMF ∠最大.由对称性,不妨设2,a M t c ⎛⎫ ⎪⎝⎭(0t >),设直线2a x c =与x 轴的交点为N ,在直角2NMF △中,可得222=tan a c NF c NM t NMF -∠=,在直角NMA △中,可得2=tan a a NA c NM tMA N -∠=,又由22222222tan tan tan tan()1tan tan 1NMF NMA AMF NMF NMA NMF NMAa a c a c ct t a a c a c c t t --∠-∠∠=∠-∠==+∠∠--⨯+-⋅22()c a ab c a t c t-=-+当且仅当()22ab c a t c t -=,即t =2tan AMF ∠取最大值,由双曲线的对称性可知,当t =2tan AMF ∠也取得最大值,所以D 正确.故选:ABD .7.【多选题】(2021·重庆巴蜀中学高三月考)已知点Q 是圆M :()2224x y ++=上一动点,点()2,0N ,若线段NQ 的垂直平分线交直线MQ 于点P ,则下列结论正确的是()A .点P 的轨迹是椭圆B .点P 的轨迹是双曲线C .当点P 满足PM PN ⊥时,PMN 的面积3PMN S =△D .当点P 满足PM MN ⊥时,PMN 的面积6PMN S = 【答案】BCD 【分析】根据PM PN -的结果先判断出点P 的轨迹是双曲线,由此判断AB 选项;然后根据双曲线的定义以及垂直对应的勾股定理分别求解出PM PN ⋅的值,即可求解出PMN S △,据此可判断CD 选项.【详解】依题意,2MQ =,4MN =,因线段NQ 的垂直平分线交直线MQ 于点P ,于是得PQ PN =,当点P 在线段MQ 的延长线上时,2PM PN PM PQ MQ -=-==,当点P 在线段QM 的延长线上时,2PN PM PQ PM MQ -=-==,从而得24PM PN MN -=<=,由双曲线的定义知,点M 的轨迹是双曲线,故A 错,B 对;选项C ,点P 的轨迹方程为2213y x -=,当PM PN ⊥时,2222616PM PN PM PN PM PN MN ⎧-=⎪⇒⋅=⎨+==⎪⎩,所以132PMN S PM PN ==△,故C 对;选项D ,当PM MN ⊥时,2222316PM PN PM PN PM MN ⎧-=-⎪⇒=⎨-==⎪⎩,所以162PMN S PM MN ==△,故D 对,故选:BCD.8.(2021·全国高二课时练习)双曲线()22122:10,0x y C a b a b-=>>的焦距为4,且其渐近线与圆()222:21C x y -+=相切,则双曲线1C 的标准方程为______.【答案】2213x y -=【分析】根据焦距,可求得c 值,根据渐近线与圆2C 相切,可得圆心到直线的距离等于半径1,根据a ,b ,c 的关系,即可求得a ,b 值,即可得答案.【详解】因为双曲线()22122:10,0x y C a b a b-=>>的焦距为4,所以2c =.由双曲线1C 的两条渐近线b y x a=±与圆()222:21C x y -+=相切,可得1=又224a b +=,所以1b =,a =所以双曲线1C 的标准方程为2213x y -=.故答案为:2213x y -=9.(2021·全国高二单元测试)已知双曲线2213y x -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为e ,若双曲线上一点P 使2160PF F ∠=︒,则221F P F F ⋅的值为______.【答案】3【分析】在12PF F △中,设2PF x =,则12PF x =+或12PF x =-.分别运用余弦定理可求得答案.【详解】解:由已知得2124F F c ==.在12PF F △中,设2PF x =,则12PF x =+或12PF x =-.当12PF x =+时,由余弦定理,得()222124242x x x +=+-⨯⨯,解得32x =,所以221314322F P F F ⋅=⨯⨯= .当12PF x =-时,由余弦定理,得()222124242x x x -=+-⨯⨯,无解.故2213F P F F ⋅=.故答案为:3.10.(2021·全国高二课时练习)如图,以AB 为直径的圆有一内接梯形ABCD ,且//AB CD .若双曲线1C 以A ,B 为焦点,且过C ,D 两点,则当梯形的周长最大时,双曲线1C 的离心率为______.1【分析】连接AC ,设BAC θ∠=,将梯形的周长表示成关于θ的函数,求出当30θ=︒时,l 有最大值,即可得到答案;【详解】连接AC ,设BAC θ∠=,2AB R c R ==,,作CE AB ⊥于点E ,则||2sin BC R θ=,()2||||cos 902sin EB BC R θθ=︒-=,所以2||24sin CD R R θ=-,梯形的周长221||2||||24sin 24sin 4sin 52l AB BC CD R R R R R R θθθ⎛⎫=++=++-=--+ ⎪⎝⎭.当1sin 2θ=,即30θ=︒时,l 有最大值5R ,这时,||BC R =,||3AC R =,1(31)(||||)22R a AC BC -=-=,31==+c e a .故答案为:31+练真题1.(2021·全国高考真题(理))已知12,F F 是双曲线C 的两个焦点,P 为C 上一点,且121260,3F PF PF PF ∠=︒=,则C 的离心率为()A 72B 132C 7D 13【答案】A 【分析】根据双曲线的定义及条件,表示出12,PF PF ,结合余弦定理可得答案.【详解】因为213PF PF =,由双曲线的定义可得12222PF PF PF a -==,所以2PF a =,13PF a =;因为1260F PF ∠=︒,由余弦定理可得2224923cos60c a a a a =+-⨯⋅⋅︒,整理可得2247c a =,所以22274a c e ==,即72e =.故选:A2.(2020·浙江省高考真题)已知点O (0,0),A (–2,0),B (2,0).设点P 满足|PA |–|PB |=2,且P 为函数y =234x -OP |=()A.222B.4105C.710【答案】D 【解析】因为||||24PA PB -=<,所以点P 在以,A B 为焦点,实轴长为2,焦距为4的双曲线的右支上,由2,1c a ==可得,222413b c a =-=-=,即双曲线的右支方程为()22103y x x -=>,而点P 还在函数234y x =-由()22103y x x y ⎧⎪⎨->==⎪⎩,解得22x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即OP ==.故选:D.3.(2019·全国高考真题(理))设F 为双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的右焦点,O为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P 、Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为()B.C.2D.【答案】A 【解析】设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ x ⊥轴,又||PQ OF c == ,||,2cPA PA ∴=∴为以OF 为直径的圆的半径,A ∴为圆心||2c OA =.,22c c P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,又P 点在圆222x y a +=上,22244c c a ∴+=,即22222,22c c a e a=∴==.e ∴=,故选A.4.(2019·全国高考真题(理))双曲线C :2242x y -=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为()A.324B.2C.D.【答案】A 【解析】由2,a b c ===.,2P PO PF x =∴=,又P 在C 的一条渐近线上,不妨设为在22y x =上,113322224PFO P S OF y ∴=⋅==△,故选A.5.(2021·全国高考真题(文))双曲线22145x y -=的右焦点到直线280x y +-=的距离为________.【分析】先求出右焦点坐标,再利用点到直线的距离公式求解.【详解】由已知,3c ===,所以双曲线的右焦点为(3,0),所以右焦点(3,0)到直线280x y +-===.6.(2019·全国高考真题(理))已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB = ,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________.【答案】2.【解析】如图,由1,F A AB =得1.F A AB =又12,OF OF =得OA 是三角形12F F B 的中位线,即22//,2.BF OA BF OA =由120F B F B =,得121,,F B F B OA F A ⊥⊥则1OB OF =有1AOB AOF ∠=∠,又OA 与OB 都是渐近线,得21,BOF AOF ∠=∠又21BOF AOB AOF π∠+∠+∠=,得02160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=.又渐近线OB 的斜率为0tan 603ba==,所以该双曲线的离心率为221()1(3)2c be a a==+=+=.。
双曲线性质总结及经典例题双曲线知识点总结1. 双曲线的第一定义:⑴①双曲线标准方程:.一般方程:.⑵①i. 焦点在x轴上:顶点:焦点:准线方程渐近线方程:或ii. 焦点在轴上:顶点:. 焦点:. 准线方程:. 渐近线方程:或②轴为对称轴,实轴长为2a, 虚轴长为2b,焦距2c. ③离心率. ④准线距(两准线的距离). ⑤参数关系. ⑥焦点半径公式:对于双曲线方程(分别为双曲线的左、右焦点或分别为双曲线的上下焦点)例题分析定义类1,已知12(5,0),(5,0)F F -,一曲线上的动点P 到21,F F 距离之差为6,则双曲线的方程为点拨:一要注意是否满足122||a F F <,二要注意是一支还是两支12||||610PF PF -=< ,P 的轨迹是双曲线的右支.其方程为)0(116922>=-x y x2双曲线的渐近线为x y 23±=,则离心率为 点拨:当焦点在x 轴上时,23=a b ,213=e ;当焦点在y轴上时,23=b a ,313=e4 设P 为双曲线11222=-y x 上的一点F 1、F 2是该双曲线的两个焦点,若|PF 1|:|PF 2|=3:2,则△PF 1F 2的面积为 ( )A .36B .12C .312D .24 解析:2:3||:||,13,12,121====PF PF c b a 由 ①又,22||||21==-a PF PF ②由①、②解得.4||,6||21==PF PF,52||,52||||2212221==+F F PF PF为21F PF ∴直角三角形,.124621||||212121=⨯⨯=⋅=∴∆PF PF S F PF 故选B 。
1已知双曲线C 与双曲线162x -42y =1有公共焦点,且过点(32,2).求双曲线C 的方程.【解题思路】运用方程思想,列关于c b a ,,的方程组 [解析] 解法一:设双曲线方程为22a x -22b y =1.由题意易求c =25.又双曲线过点(32,2),∴22)23(a -24b =1.又∵a 2+b 2=(25)2,∴a 2=12,b 2=8.故所求双曲线的方程为122x-82y =1.解法二:设双曲线方程为kx -162-ky +42=1,将点(32,2)代入得k =4,所以双曲线方程为122x -82y =1.2.已知双曲线的渐近线方程是2xy ±=,焦点在坐标轴上且焦距是10,则此双曲线的方程为 ; [解析]设双曲线方程为λ=-224y x ,当0>λ时,化为1422=-λλy x ,2010452=∴=∴λλ, 当0<λ时,化为1422=---λλy y ,2010452-=∴=-∴λλ,综上,双曲线方程为221205x y -=或120522=-x y3.以抛物线x y 382=的焦点F 为右焦点,且两条渐近线是03=±y x 的双曲线方程为___________________.[解析] 抛物线x y 382=的焦点F 为)0,32(,设双曲线方程为λ=-223y x ,9)32(342=∴=∴λλ,双曲线方程为13922=-y x【例1】若椭圆()0122 n m ny m x =+与双曲线221x y a b-=)0( b a 有相同的焦点F 1,F 2,P 是两条曲线的一个交点,则|PF 1|·|PF 2|的值是 ( )A. a m -B. ()a m -21 C. 22a m -D.am -()1221m PF PF m∴+=,()1222a PF PF a∴-=±,()()()2212121244PF PF m a PF PF m a-⋅=-⇒⋅=-:,故选A.【评注】严格区分椭圆与双曲线的第一定义,是破解本题的关键. 【例2】已知双曲线127922=-y x 与点M(5,3),F 为右焦点,若双曲线上有一点P ,使PMPF 21+最小,则P 点的坐标为XY O F(6,0)M(5,3)P N P ′N ′X=32【分析】待求式中的12是什么?是双曲线离心率的倒数.由此可知,解本题须用双曲线的第二定义.【解析】双曲线的右焦点F (6,0),离心率2e =, 右准线为32l x =:.作MN l ⊥于N ,交双曲线右支于P , 连FP ,则122PF e PN PN PN PF ==⇒=.此时 PM 1375225PF PM PN MN +=+==-=为最小. 在127922=-y x 中,令3y =,得2122 3.xx x =⇒=±∴0,取23x =所求P 点的坐标为23(,).【例3】过点(1,3)且渐近线为x y 21±=的双曲线方程是【解析】设所求双曲线为()2214x y k -=点(1,3)代入:135944k =-=-.代入(1): 22223541443535x y x y -=-⇒-=即为所求.【评注】在双曲线22221x y a b -=中,令222200x y x y a b a b-=⇒±=即为其渐近线.根据这一点,可以简洁地设待求双曲线为2222x y k a b-=,而无须考虑其实、虚轴的位置.【例7】直线l 过双曲线12222=-by a x 的右焦点,斜率k =2.若l 与双曲线的两个交点分别在左右两支上,则双曲线的离心率e 的范围是 ( ) A .e >2 B.1<e <3 C.1<e <5 D.e >5【解析】如图设直线l 的倾斜角为α,双曲线渐近线m的倾斜角为β.显然。
【自学导引】1.我们把平面内与两个定点F 1、F 2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做双曲线,这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.2.双曲线的标准方程有两种情形.(1)焦点在x 轴上,标准方程为)0,0(12222>>=-b a b y a x ,焦点F 1 (-c ,0)、F 2 (c ,0),这里有c 2=a 2+b 2.(2)焦点在y 轴上,标准方程为)0,0(12222>>=-b a b x a y ,焦点F 1 (0,-c )、F 2 (0,c ),这里有c 2=a 2+b 2.【思考导学】1.双曲线的定义应注意差的绝对值和2a <|F 1F 2|.2.在双曲线的定义中,P 为动点.(1)若|PF 1|-|PF 2|=2a 时,曲线只表示焦点F 2所对应的一支双曲线.(2)若|PF 1|-|PF 2|=-2a 时,曲线只表示焦点F 1所对应的一支双曲线.(3)若|F 1F 2|=2a 时,动点的轨迹不再是双曲线,而是以F 1、F 2为端点向外的两条射线.(4)若|F 1F 2|<2a 时,动点的轨迹不存在.3.判定双曲线的焦点在哪条轴上,不像椭圆比较x 2、y 2的分母的大小而是看x 2、y 2的系数的符号,焦点在系数为正的那条轴上.【典例剖析】[例1]已知双曲线的一个焦点坐标为F 1(0,-13),双曲线上一点P 到两焦点距离之差的绝对值为24,求双曲线的标准方程.解:因为双曲线的焦点在y 轴上,所以设它的标准方程为2222b x a y -=1(a >0,b >0) ∵2a =24,c =13,∴a =12,c =13,∴b 2=c 2-a 2=132-122=25. 所以所求双曲线的标准方程为2514422x y -=1. 点评:本例是运用待定系数法求双曲线的标准方程,即:求双曲线的标准方程就是求a 、b 的值.同时还考查了如何判断焦点所在的坐标轴及a 、b 、c 间的关系:c 2=a 2+b 2.[例2]在△MNG 中,已知NG =4.当动点M 满足条件sin G -sin N =21sin M 时,求动点M 的轨迹方程.解:以NG 所在的直线为x 轴,以线段NG 的垂直平分线为y 轴建立直角坐标系.∵sin G -sin N =21sin M∴由正弦定理,得|MN |-|MG |=21×4∴由双曲线的定义知,点M 的轨迹是以N 、G 为焦点的双曲线的右支(除去与x 轴的交点)∴2c =4,2a =2,即c =2,a =1∴b 2=c 2-a 2=3.∴动点M 的轨迹方程为x 2-32y =1(x >0,且y ≠0)点评:求轨迹方程时,如果没有直角坐标系,应先建立适当的直角坐标系,动点M 的轨迹是双曲线的一支并且去掉一个点.这种情况一般在求得方程的后面给以说明,并把说明的内容加上括号. [例3]已知双曲线的两个焦点坐标为F 1(-2,-2)、F 2(2,2),双曲线上一点P 到F 1、F 2的距离的差的绝对值等于22,求双曲线的方程. 解:设P 点的坐标为(x ,y )∵|PF 1|=22)2()2(+++y x ,|PF 2|=22)2()2(-+-y x ,|PF 1|-|PF 2|=±22, ∴22)2()2(+++y x -22)2()2(-+-y x =±22.将这个方程移项后,两边平方,得(x +2)2+(y +2)2 =8±4222)2()2(-+-y x +(x -2)2+(y -2)2,x +y -2=±22)2()2(-+-y x ,两边再平方,得x 2+y 2+2+2xy -22x -22y =x 2-22x +2+y 2-22y +2,整理得xy =1为所求曲线的方程.点评:在初中我们知道函数y =x 1的图象是双曲线,为什么是双曲线并不清楚.通过本例知道y =x 1的图象满足双曲线的定义,因此它是双曲线.由于本例中的双曲线的焦点F 1(-2,-2)、F 2(2,2)不在坐标轴上,所以求得的双曲线方程不是标准方程.【随堂训练】1.在双曲线标准方程中,已知a =6,b =8,则其方程是( )A .643622y x -=1B .366422y x -=1C .643622x y -=1D .643622y x -=1或643622x y -=1解析:∵双曲线的标准方程是2222b y a x -=1或2222b x a y -=1 ∴双曲线的方程是1643622=-y x 或643622x y -=1.答案:D2.已知方程k y k x --+1122=1表示双曲线,则k 的取值范围是( )A .-1<k <1B .k >0C .k ≥0D .k >1或k <-1解析:∵方程k y k x --+1122=1表示双曲线,∴(1+k )(1-k )>0∴-1<k <1.答案:A3.双曲线k y m x --+112222=1的焦距是( )A .4B .22C .8D .与m 有关解析:c 2=a 2+b 2=m 2+12+(4-m 2)=16,c =4,焦距2c =8.答案:C4.已知定点F 1(-2,0),F 2(2,0)在满足下列条件的平面内动点P 的轨迹中,为双曲线的是( )A .|PF 1|-|PF 2|=±3B .|PF 1|-|PF 2|=±4C .|PF 1|-|PF 2|=±5D .|PF 1|2-|PF 2|2=±4答案:A5.k >9是方程4922-+-k y k x =1表示双曲线的________条件. 解析:当k >9时,9-k <0,k -4>0.方程表示双曲线.当k <4时,9-k >0,k -4<0.方程也表示双曲线.∴k >9是方程4922-+-k y kx =1表示双曲线的充分不必要条件. 答案:充分不必要6.已知双曲线16922y x -=1上的一点P 到双曲线的一个焦点的距离为3,则点P 到另一个焦点的距离为________.解析:设双曲线的左、右焦点分别为F 1、F 2,则||PF 1|-|PF 2||=6.设|PF 2|=3,由3<5知P 在右支上.∴|PF 1|=6+3=9.答案:9【强化训练】1.已知点F 1(-4,0)、F 2(4,0),曲线上的动点P 到F 1、F 2的距离之差为6,则曲线的方程为( )A .7922y x -=1(x >0) B .7922y x -=1 C .7922x y -=1(y >0) D .7922x y -=1 解析:∵c =4,a =3,∴b 2=c 2-a 2=7.∴P 点的坐标应满足方程7922y x -=1.∵|PF 1|-|PF 2|=6.∴P 点的横坐标应大于0.答案:A2.在方程mx 2-my 2=n 中,若mn <0,则方程的曲线是( )A .焦点在x 轴上的椭圆B .焦点在x 轴上的双曲线C .焦点在y 轴上的椭圆D .焦点在y 轴上的双曲线解析:把方程mx 2-my 2=n 写成标准方程m ny mn x 22-=1 ∵mn <0,∴m n <0,-m n>0.∴方程表示焦点在y 轴上的双曲线.答案:D3.双曲线91622y x -=1上的点P 到点(5,0)的距离为15,则P 到点(-5,0)的距离是( ) A .7B .23C .25或7D .7或23解析:∵a 2=16,b 2=9,∴c 2=25∴点(5,0)、(-5,0)是双曲线的焦点F 2、F 1.∵|PF 2|=15,∴|PF 1|=±8+15即|PF 1|=23或|PF 1|=7.答案:D4.已知双曲线的方程为2222b y a x -=1,点A 、B 在双曲线的右支上,线段AB 经过双曲线的右焦点F 2,|AB |=m ,F 1为另一焦点,则△ABF 1的周长为( )A .2a +2mB .4a +2mC .a +mD .2a +4m解析:∵A 、B 在双曲线的右支上,∴|BF 1|-|BF 2|=2a ,|AF 1|-|AF 2|=2a ,∴|BF 1|+|AF 1|-(|BF 2|+|AF 2|)=4a∴|BF 1|+|AF 1|=4a +m∴△ABF 1的周长为4a +m +m =4a +2m .答案:B5.F 1、F 2是双曲线16922y x -=1的两个焦点,P 在双曲线上且满足|PF 1|·|PF 2|=32.则∠F 1PF 2=_________解析:设∠F 1PF 2=α,|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2. 在△F 1PF 2中,由余弦定理得(2c )2=r 12+r 22-2r 1r 2cos α,∴cos α=21221221242)(r r c r r r r -+-=641006436-+=0∴α=90°答案:90°6.已知双曲线42x -y 2=1的两个焦点分别为F 1、F 2,点P 在双曲线上且满足∠F 1PF 2=90°.则△F 1PF 2的面积是________.解析:设P 为左支上的点,F 1为左焦点,|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2.则②-①2得r 1r 2=2∴21PF F S ∆=21r 1r 2=1.答案:17.双曲线2x 2-y 2=k 的焦距是6,求k 的值.解:把双曲线的方程写成标准形式,ky k x 222-=1.当k >0时,a 2=2k ,b 2=k ,由题知2k+k =9即k =6.当k <0时,a 2=-k ,b 2=-2k ,-k -2k=9即k =-6综上所述k =±6为所求.8.已知定点A (3,0)和定圆C :(x +3)2+y 2=16,动圆和圆C 相外切,并且过点A ,求动圆圆心P 的轨迹方程.解:设P 的坐标为(x ,y )∵圆C 与圆P 外切且过点A ,∴|PC |-|PA |=4∵|AC |=6>4,∴点P 的轨迹是以C 、A 为焦点,2a =4的双曲线的右支.∵a =2,c =3,∴b 2=c 2-a 2=5.∴5422y x -=1(x >0)为动圆圆心P 的轨迹方程.9.过双曲线2514422y x -=1的一个焦点作x 轴的垂线,求垂线与双曲线的交点到两焦点的距离. 解:∵双曲线方程为2514422y x -=1 ∴c =25144+=13,于是焦点F 1(-13,0)、F 2(13,0),设过点F 1的垂直于x 轴的直线l 交双曲线于A (-13,y )(y >0). ∴144251144132522=-=y ,∴y =1225,即|AF 1|=1225 又∵|AF 2|-|AF 1|=2a =24,∴|AF 2|=24+|AF 1|=24+1225=12313故垂线与双曲线的交点到两焦点的距离为1225或12313.【学后反思】1.如果双曲线的焦点在坐标轴上,并且关于原点对称,那么双曲线的方程是标准的,否则是不标准的.求双曲线的标准方程就是求a 、b ,并且判断焦点所在的坐标轴.a 、b 、c 之间的关系是a 2+b 2=c 2.2.当P 满足0<|PF 1|-|PF 2|<|F 1F 2|时,点P 的轨迹是双曲线的一支;当0<|PF 2|-|PF 1|<|F 1F 2|时,点P 的轨迹是双曲线的另一支;当|PF 1|-|PF 2|=±|F 1F 2|时,点P 的轨迹是两条射线,||PF 1|-|PF 2||不可能大于|F 1F 2|.3.已知|PF 1|求|PF 2|可以利用|PF 1|-|PF 2|=±2a .已知∠F 1PF 2时,往往利用余弦定理,并且对|PF 1|-|PF 2|=±2a 进行平方.。
《双曲线》练习题一、选择题:1.已知焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程是y=±4x,则该双曲线的离心率是()A.17B.15C.174 D.1542.中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的实轴与虚轴相等,一个焦点到一条渐近线的距离为,则双曲线方程为()A.x2﹣y2=1 B.x2﹣y2=2 C.x2﹣y2=D.x2﹣y2=3.在平面直角坐标系中,双曲线C过点P(1,1),且其两条渐近线的方程分别为2x+y=0和2x﹣y=0,则双曲线C的标准方程为()A.B.C.或D.4.1(a>b>0)1有相同的焦点,则椭圆的离心率为()A B C D5.已知方程﹣=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A.(﹣1,3)B.(﹣1,)C.(0,3)D.(0,)6.设双曲线=1(0<a<b)的半焦距为c,直线l过(a,0)(0,b)两点,已知原点到直线l的距离为,则双曲线的离心率为()A.2 B.C.D.7.的圆相切,则双曲线的离心率为()A B C D 8.双曲线虚轴的一个端点为M ,两个焦点为F 1、F 2,∠F 1MF 2=120°,则双曲线的离心率为( ) A.3 B.62 C.63D.339.已知双曲线221(0,0)x y m n m n-=>>的一个焦点到一条渐近线的距离是2,一个顶点,则m 等于( ) A .9 B .4 C .2 D .,310.已知双曲线的两个焦点为F 1(-10,0)、F 2(10,0),M 是此双曲线上的一点,且满足12120,||||2,MF MF MF MF ==则该双曲线的方程是( ) A.x 29-y 2=1 B .x 2-y 29=1 C.x 23-y 27=1D.x 27-y 23=1 11.ABC ∆是等腰三角形,B ∠=︒120,则以B A ,为焦点且过点C 的双曲线的离心率为 ( D )12.设F 1,F 2是双曲线x 2-y 224=1的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且3|PF 1|=4|PF 2|,则△PF 1F 2的面积等于( )A .4 2B .83C .24D .4813.过双曲线x 2-y 2=8的左焦点F 1有一条弦PQ 在左支上,若|PQ |=7,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是( ) A .28B .14-82C .14+8 2D .8 214.双曲线122=-y x 的一弦中点为(2,1),则此弦所在的直线方程为 ( ) A. 12-=x y B. 22-=x y C. 32-=x y D. 32+=x y15.已知双曲线﹣=1(b >0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ,B ,C ,D 四点,四边形ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为( ) A .﹣=1B .﹣=1 C .﹣=1 D .﹣=116.设双曲线﹣=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以F 2为圆心,|F 1F 2|为半径的圆与双曲线在第一、二象限内依次交于A ,B 两点,若3|F 1B |=|F 2A |,则该双曲线的离心率是( )A .B .C .D .217.半径不等的两定圆O 1、O 2无公共点(O 1、O 2是两个不同的点),动圆O 与圆O 1、O 2都内切,则圆心O 轨迹是( )A .双曲线的一支B .椭圆或圆C .双曲线的一支或椭圆或圆D .双曲线一支或椭圆18. 过双曲线1222=-y x 的右焦点作直线l 交双曲线于A 、B 两点,若|AB|=4,则这样的直线共有( )条。
课时作业16 双曲线的简单几何性质(1)知识点一由双曲线的标准方程研究几何性质1。
若直线x=a与双曲线错误!-y2=1有两个交点,则a的值可以是( )A。
4 B.2C。
1 D.-2答案A解析∵双曲线错误!-y2=1中,x≥2或x≤-2,∴若x=a与双曲线有两个交点,则a>2或a<-2,故只有A选项符合题意.2.双曲线错误!-错误!=1的焦点到渐近线的距离为( )A.2错误!B.2C.错误!D。
1答案A解析不妨取焦点(4,0)和渐近线y=3x,则所求距离d=错误!=2错误!。
故选A.3.求双曲线4x2-y2=4的顶点坐标、焦点坐标、实半轴长、虚半轴长、离心率和渐近线方程.解把方程化为标准形式为错误!-错误!=1,由此可知,实半轴长a=1,虚半轴长b=2。
顶点坐标是(-1,0),(1,0).c=错误!=错误!=错误!,∴焦点坐标是(-5,0),(错误!,0).离心率e=错误!=错误!,渐近线方程为错误!±错误!=0,即y=±2x。
知识点二求双曲线的离心率4。
下列方程表示的曲线中离心率为错误!的是()A.错误!-错误!=1 B.错误!-错误!=1C.错误!-错误!=1 D。
错误!-错误!=1答案B解析∵e=ca,c2=a2+b2,∴e2=错误!=错误!=1+错误!=错误!2=错误!。
故错误!=错误!,观察各曲线方程得B项系数符合,应选B。
5.已知F1,F2是双曲线错误!-错误!=1(a>0,b>0)的两个焦点,PQ 是经过F1且垂直于x轴的双曲线的弦,如果∠PF2Q=90°,求双曲线的离心率.解设F1(c,0),将x=c代入双曲线的方程得错误!-错误!=1,∴y =±错误!。
由|PF2|=|QF2|,∠PF2Q=90°,知|PF1|=|F1F2|,∴b2a=2c.∴b2=2ac.∴c2-2ac-a2=0.∴错误!2-2·错误!-1=0.即e2-2e-1=0。
第二章圆锥曲线与方程一、选择题1.设P 是椭圆x 225+y 216=1上的点,若F 1,F 2是椭圆的两个焦点,则|PF 1|+|PF 2|等于( )A .4B .5C .8D .10解析:选D 根据椭圆的定义知,|PF 1|+|PF 2|=2a =2×5=10,故选D.2.已知△ABC 的顶点B ,C 在椭圆x 23+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是( )A .23B .6C .43D .12解析:选C 由于△ABC 的周长与焦点有关,设另一焦点为F ,利用椭圆的定义,|BA |+|BF |=23,|CA |+|CF |=23,便可求得△ABC 的周长为4 3.3.命题甲:动点P 到两定点A ,B 的距离之和|PA |+|PB |=2a (a >0,常数);命题乙:P 点轨迹是椭圆.则命题甲是命题乙的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件解析:选B 利用椭圆定义.若P 点轨迹是椭圆,则|PA |+|PB |=2a (a >0,常数),故甲是乙的必要条件. 反过来,若|PA |+|PB |=2a (a >0,常数)是不能推出P 点轨迹是椭圆的.这是因为:仅当2a >|AB |时,P 点轨迹才是椭圆;而当2a =|AB |时,P 点轨迹是线段AB ;当2a <|AB |时,P 点无轨迹,故甲不是乙的充分条件.综上,甲是乙的必要不充分条件.4.如果方程x 2a 2+y 2a +6=1表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数a 的取值范围是( )A .(3,+∞)B .(-∞,-2)C .(-∞,-2)∪(3,+∞)D .(-6,-2)∪(3,+∞)解析:选D 由a 2>a +6>0,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a -6>0,a +6>0,所以⎩⎨⎧a <-2或a >3,a >-6,,所以a >3或-6<a <-2.5.已知P 为椭圆C 上一点,F 1,F 2为椭圆的焦点,且|F 1F 2|=23,若|PF 1|与|PF 2|的等差中项为|F 1F 2|,则椭圆C 的标准方程为( )A.x 212+y 29=1B.x 212+y 29=1或x 29+y 212=1 C.x 29+y 212=1D.x 248+y 245=1或x 245+y 248=1 解析:选B 由已知2c =|F 1F 2|=23,得c = 3. 由2a =|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|=43,得a =2 3. ∴b 2=a 2-c 2=9.故椭圆C 的标准方程是x 212+y 29=1或x 29+y 212=1.6.椭圆以两条坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一个顶点是(-10,0),则焦点坐标为( ) A .(±13,0)B .(0,±10)C .(0,±13)D .(0,±69)解析:选D 由题意知椭圆焦点在y 轴上,且a =13,b =10,则c =a 2-b 2=69,故焦点坐标为(0,±69).7.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,离心率为33,过F 2的直线l 交C 于A ,B 两点.若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为( )A.x 23+y 22=1B.x 23+y 2=1C.x 212+y 28=1D.x 212+y 24=1 解析:选A 由椭圆的性质知,|AF 1|+|AF 2|=2a ,|BF 1|+|BF 2|=2a , 又∵△AF 1B 的周长=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=43,∴a = 3. 又e =33,∴c =1.∴b 2=a 2-c 2=2,∴椭圆的方程为x 23+y 22=1.8.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1与椭圆x 225+y 216=1有相同的长轴,椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的短轴长与椭圆y 221+x 29=1的短轴长相等,则( )A .a 2=25,b 2=16B .a 2=9,b 2=25C .a 2=25,b 2=9或a 2=9,b 2=25D .a 2=25,b 2=9解析:选D 因为椭圆x 225+y 216=1的长轴长为10,焦点在x 轴上,椭圆y 221+x 29=1的短轴长为6,所以a 2=25,b 2=9.9.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且BF ⊥x 轴,直线AB 交y 轴于点P .若AP ―→=2PB ―→,则椭圆的离心率是( )A.32B.22 C.13D.12解析:选D ∵AP ―→=2PB ―→,∴|AP ―→|=2|PB ―→|.又∵PO ∥BF ,∴|PA ||AB |=|AO ||AF |=23,即a a +c =23,∴e =c a =12.10.过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点F 1作x 轴的垂线交椭圆于点P ,F 2为右焦点,若∠F 1PF 2=60°,则椭圆的离心率为( )A.22B.33C.12D.13解析:选B 法一:将x =-c 代入椭圆方程可解得点P -c ,±b 2a ,故|PF 1|=b 2a ,又在Rt △F 1PF 2中∠F 1PF 2=60°,所以|PF 2|=2b 2a ,根据椭圆定义得3b 2a =2a ,从而可得e =c a =33.法二:设|F 1F 2|=2c ,则在Rt △F 1PF 2中,|PF 1|=233c ,|PF 2|=433c .所以|PF 1|+|PF 2|=23c =2a ,离心率e =c a =33.11.已知双曲线的a =5,c =7,则该双曲线的标准方程为( ) A.x 225-y 224=1B.y 225-x 224=1 C.x 225-y 224=1或y 225-x 224=1D.x 225-y 224=0或y 225-x 224=0 解析:选C 由于焦点所在轴不确定,∴有两种情况.又∵a =5,c =7,∴b 2=72-52=24. 12.已知m ,n ∈R ,则“m ·n <0”是“方程x 2m +y 2n =1表示双曲线”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C 若方程x 2m +y 2n =1表示双曲线,则必有m ·n <0;当m ·n <0时,方程x 2m +y 2n =1表示双曲线.所以“m ·n <0”是“方程x 2m +y 2n=1表示双曲线”的充要条件.13.已知定点A ,B 且|AB |=4,动点P 满足|PA |-|PB |=3,则|PA |的最小值为( ) A.12B.32C.72D .5 解析:选C 如图所示,点P 是以A ,B 为焦点的双曲线的右支上的点,当P 在M 处时,|PA |最小,最小值为a +c =32+2=72.14.双曲线x 225-y 29=1的两个焦点分别是F 1,F 2,双曲线上一点P 到焦点F 1的距离是12,则点P 到焦点F 2的距离是( )A .17B .7C .7或17D .2或22解析:选D 依题意及双曲线定义知,||PF 1|-|PF 2||=10,即12-|PF 2|=±10,∴|PF 2|=2或22,故选D. 15.焦点分别为(-2,0),(2,0)且经过点(2,3)的双曲线的标准方程为( ) A .x 2-y 23=1 B.x 23-y 2=1C .y 2-x 23=1 D.x 22-y 22=1 解析:选A 由双曲线定义知,2a =(2+2)2+32-(2-2)2+32=5-3=2, ∴a =1.又c =2,∴b 2=c 2-a 2=4-1=3,因此所求双曲线的标准方程为x 2-y 23=1. 16.下列双曲线中离心率为62的是( ) A.x 22-y 24=1B.x 24-y 22=1C.x 24-y 26=1 D.x 24-y 210=1 解析:选B 由e =62得e 2=32,∴c 2a 2=32,则a 2+b 2a 2=32,∴b 2a 2=12,即a 2=2b 2.因此可知B 正确.17.中心在原点,实轴在x 轴上,一个焦点在直线3x -4y +12=0上的等轴双曲线方程是( ) A .x 2-y 2=8B .x 2-y 2=4C .y 2-x 2=8 D .y 2-x 2=4解析:选A 令y =0得,x =-4,∴等轴双曲线的一个焦点坐标为(-4,0),∴c =4,a 2=12c 2=12×16=8,故选A.18.(广东高考)若实数k 满足0<k <5 ,则曲线x 216-y 25-k =1与曲线 x 216-k -y 25=1的( )A .实半轴长相等 B. 虚半轴长相等C .离心率相等 D. 焦距相等解析:选D 由0<k <5易知两曲线均为双曲线,且焦点都在x 轴上,由于16+5-k =16-k +5,所以两曲线的焦距相等.19.双曲线x 24+y 2k =1的离心率e ∈(1,2),则k 的取值范围是( )A .(-10,0)B .(-12,0)C .(-3,0)D .(-60,-12) 解析:选B 由题意知k <0,∴a 2=4,b 2=-k .∴e 2=a 2+b 2a 2=4-k 4=1-k4. 又e ∈(1,2),∴1<1-k4<4,∴-12<k <0.20.(天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )A.x 25-y 220=1B.x 220-y 25=1C.3x 225-3y 2100=1D.3x 2100-3y 225=1 解析:选A 由题意可知,双曲线的其中一条渐近线y =bax 与直线y =2x +10平行,所以b a =2且左焦点为(-5,0),所以a 2+b 2=c 2=25,解得a 2=5,b 2=20,故双曲线的方程为x 25-y 220=1.二、填空题21.椭圆x 2m +y 24=1的焦距是2,则m 的值是________.解析:当椭圆的焦点在x 轴上时,a 2=m ,b 2=4,c 2=m -4,又2c =2,∴c =1.∴m -4=1,m =5. 当椭圆的焦点在y 轴上时,a 2=4,b 2=m ,∴c 2=4-m =1,∴m =3. 答案:3或522.已知椭圆C 经过点A (2,3),且点F (2,0)为其右焦点,则椭圆C 的标准方程为____________. 解析:法一:依题意,可设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),且可知左焦点为F ′(-2,0).从而有⎩⎪⎨⎪⎧ c =2,2a =|AF |+|AF ′|=3+5=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧c =2,a =4.又a 2=b 2+c 2,所以b 2=12,故椭圆C 的标准方程为x 216+y 212=1.法二:依题意,可设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),则⎩⎪⎨⎪⎧4a 2+9b 2=1,a 2-b 2=4,解得b 2=12或b 2=-3(舍去),从而a 2=16.所以椭圆C 的标准方程为x 216+y 212=1.答案:x 216+y 212=123.椭圆的两焦点为F 1(-4,0),F 2(4,0),点P 在椭圆上,若△PF 1F 2的面积最大为12,则椭圆的标准方程为__________.解析:如图,当P 在y 轴上时△PF 1F 2的面积最大,∴12×8b =12,∴b =3.又∵c =4,∴a 2=b 2+c 2=25.∴椭圆的标准方程为x 225+y 29=1.答案:x 225+y 29=124.与椭圆9x 2+4y 2=36有相同焦点,且短轴长为45的椭圆方程是________________. 解析:椭圆9x 2+4y 2=36可化为x 24+y 29=1,因此可设待求椭圆为x 2m +y 2m +5=1.又b =25,故m =20,得x 220+y 225=1.答案:x 220+y 225=125.椭圆x 24+y 2m =1的离心率为12,则m =________.解析:当焦点在x 轴上时,4-m 2=12⇒m =3;当焦点在y 轴上时,m -4m =12⇒m =163.综上,m =3或m =163.答案:3或16326.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为55, 且过P (-5,4),则椭圆的方程为__________. 解析:∵e =c a =55,∴c 2a 2=a 2-b 2a 2=15,∴5a 2-5b 2=a 2即4a 2=5b 2.设椭圆的标准方程为x 2a 2+5y 24a 2=1(a >0),∵椭圆过点P (-5,4),∴25a 2+5×164a 2=1.解得a 2=45.∴椭圆的方程为x 245+y 236=1.答案:x 245+y 236=127.设m 是常数,若点F (0,5)是双曲线y 2m -x 29=1的一个焦点,则m =________.解析:由点F (0,5)可知该双曲线y 2m -x 29=1的焦点落在y 轴上,所以m >0,且m +9=52,解得m =16.答案:1628.经过点P (-3,27)和Q (-62,-7),且焦点在y 轴上的双曲线的标准方程是______________.设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn <0),则⎩⎪⎨⎪⎧9m +28n =1,72m +49n =1,解得⎩⎨⎧m =-175,n =125,故双曲线的标准方程为y 225-x 275=1.答案:y 225-x 275=129.已知双曲线的两个焦点F 1(-5,0),F 2(5,0),P 是双曲线上一点,且PF 1―→·PF 2―→=0,|PF 1|·|PF 2|=2,则双曲线的标准方程为________.解析:解析:由题意可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0).由PF 1―→·PF 2―→=0,得PF 1⊥PF 2.根据勾股定理得|PF 1|2+|PF 2|2=(2c )2,即|PF 1|2+|PF 2|2=20.根据双曲线定义有|PF 1|-|PF 2|=±2a .两边平方并代入|PF 1|·|PF 2|=2得20-2×2=4a 2,解得a 2=4,从而b 2=5-4=1,所以双曲线方程为x 24-y 2=1.答案:x 24-y 2=130.若双曲线x 24-y 2m =1的渐近线方程为y =±32x ,则双曲线的焦点坐标是________.解析:由渐近线方程为y =±m 2x =±32x ,得m =3,所以c =7,又焦点在x 轴上,则焦点坐标为(±7,0). 答案:(±7,0)31.过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线相交于M ,N 两点,以MN 为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率为________.解析:由题意知,a +c =b 2a ,即a 2+ac =c 2-a 2,∴c 2-ac -2a 2=0,∴e 2-e -2=0,解得e =2或e =-1(舍去).答案:232.双曲线x 29-y 216=1的右顶点为A ,右焦点为F ,过点F 平行于双曲线的一条渐近线的直线与双曲线交于点B ,则△AFB 的面积为________.解析:双曲线x 29-y 216=1的右顶点A (3,0),右焦点F (5,0),渐近线方程为y =±43x .不妨设直线FB 的方程为y =43(x-5),代入双曲线方程整理,得x 2-(x -5)2=9,解得x =175,y =-3215,所以B ⎝⎛⎭⎫175,-3215. 所以S △AFB =12|AF ||y B |=12(c -a )|y B |=12×(5-3)×3215=3215.答案:3215.三、解答题33.设F 1,F 到两焦点F 1,F 2的距离和等于4,写出椭圆C 的方程和焦点坐标.解:由点⎝⎛⎭⎫3,32在椭圆上,得(3)2a 2+⎝⎛⎭⎫322b 2=1,又2a =4,所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1,焦点坐标分别为(-1,0),(1,0).34.已知椭圆的两焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0),P 为椭圆上一点,且2||F 1F 2=||PF 1+||PF 2. (1)求此椭圆的方程;(2)若点P 满足∠F 1PF 2=120°,求△PF 1F 2的面积. 解:(1)由已知得||F 1F 2=2,∴||PF 1+||PF 2=4=2a ,∴a =2.∴b 2=a 2-c 2=4-1=3,∴椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.(2)在△PF 1F 2中,由余弦定理得||F 1F 22=||PF 12+||PF 22-2||PF 1||PF 2cos 120°,即4=()||PF 1+||PF 22-||PF 1||PF 2,∴4=(2a )2-||PF 1||PF 2=16-||PF 1||PF 2,∴||PF 1||PF 2=12,∴S △PF 1F 2=12||PF 1||PF 2sin 120°=12×12×32=3 3.35.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为22,过点F 1的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,求椭圆C 的标准方程.解:设椭圆C 的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由e =22知c a =22,故c 2a 2=12,从而a 2-b 2a 2=12,b 2a 2=12.由△ABF 2的周长为|AB |+|BF 2|+|AF 2|=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =16,得a =4,∴b 2=8.故椭圆C 的标准方程为x 216+y 28=1.36.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右顶点是A (a,0),其上存在一点P ,使∠APO =90°,求椭圆离心率的取值范围.解:设P (x ,y ),由∠APO =90°知,点P 在以OA 为直径的圆上,圆的方程是:⎝⎛⎭⎫x -a 22+y 2=⎝⎛⎭⎫a22,所以y 2=ax -x 2.①又P 点在椭圆上,故x 2a 2+y 2b2=1.②把①代入②化简,得(a 2-b 2)x 2-a 3x +a 2b 2=0,即(x -a )[(a 2-b 2)x -ab 2]=0,∵x ≠a ,x ≠0,∴x =ab 2a 2-b 2,又0<x <a ,∴0<ab 2a 2-b 2<a ,即2b2<a 2. 由b 2=a 2-c 2,得a 2<2c 2,所以e >22. 又∵0<e <1,∴22<e <1.即椭圆离心率的取值范围是⎝⎛⎭⎫22,1. 37.已知与双曲线x 216-y 29=1共焦点的双曲线过点P ⎝⎛⎭⎫-52,-6,求该双曲线的标准方程.解:已知双曲线x 216-y 29=1.据c 2=a 2+b 2,得c 2=16+9=25,∴c =5.设所求双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).依题意,c =5,∴b 2=c 2-a 2=25-a 2,故双曲线方程可写为x 2a 2-y 225-a 2=1.∵点P ⎝⎛⎭⎫-52,-6在双曲线上,∴⎝⎛⎭⎫-522a 2-(-6)225-a2=1.化简,得4a 4-129a 2+125=0, 解得a 2=1或a 2=1254.又当a 2=1254时,b 2=25-a 2=25-1254=-254<0,不合题意,舍去,故a 2=1,b 2=24. ∴所求双曲线的标准方程为x 2-y 224=1. 38.已知△ABC 的两个顶点A ,B 分别为椭圆x 2+5y 2=5的左焦点和右焦点,且三个内角A ,B ,C 满足关系式sin B -sin A =12sin C .(1)求线段AB 的长度; (2)求顶点C 的轨迹方程.解:(1)将椭圆方程化为标准形式为x 25+y 2=1.∴a 2=5,b 2=1,c 2=a 2-b 2=4,则A (-2,0),B (2,0),|AB |=4.(2)∵sin B -sin A =12sin C ,∴由正弦定理得|CA |-|CB |=12|AB |=2<|AB |=4,即动点C 到两定点A ,B 的距离之差为定值.∴动点C 的轨迹是双曲线的右支,并且c =2,a =1,∴所求的点C 的轨迹方程为x 2-y 23=1(x >1). 39.已知椭圆方程是x 210+y 25=1,双曲线E 的渐近线方程是3x +4y =0,若双曲线E 以椭圆的焦点为其顶点,求双曲线的方程.解:由已知,得椭圆的焦点坐标为(±5,0),顶点坐标为(±10,0)和(0,±5).因双曲线以椭圆的焦点为顶点,即双曲线过点(±5,0)时,可设所求的双曲线方程为9x 2-16y 2=k (k ≠0),将点的坐标代入得k =45,故所求方程是x 25-16y 245=1.40.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为3,且a 2c =33.(1)求双曲线C 的方程;(2)已知直线x -y +m =0与双曲线C 交于不同的两点A ,B ,且线段AB 的中点在圆x 2+y 2=5上,求m 的值.解:(1)由题意得⎩⎨⎧a 2c =33,ca =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,c = 3.所以b 2=c 2-a 2=2.所以双曲线C 的方程为x 2-y 22=1. (2)设A ,B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),线段AB 的中点为M (x 0,y 0).由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +m =0,x 2-y 22=1,得x 2-2mx -m 2-2=0(判别式Δ>0).所以x 0=x 1+x 22=m ,y 0=x 0+m =2m .因为点M (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=5上,所以m 2+(2m )2=5.故m =±1.。
3.2 双曲线——解答题专练(提升卷)1.已知双曲线C :22221x y a b-=(a > 0,b > 0 2. (1)求双曲线的焦点到渐近线的距离;(2)若直线y =x +m 被双曲线CC 截得的弦长为m 的值.2.已知双曲线E :()222210,0x y a b a b-=>>的离心率为2,点()2,3P 在E 上,F 为E 的右焦点.(1)求双曲线E 的方程;(2)设Q 为E 的左顶点,过点F 作直线l 交E 于,A B (,A B 不与Q 重合)两点,点M 是AB 的中点,求证:2AB MQ =.3.已知双曲线2222C:1x y a b-= (a>0,b>0) (1)求双曲线C 的渐近线方程.(2)当a=1时,直线x -y+m=0与双曲线C 交于不同的两点A,B,且线段AB 的中点在圆225x y +=上,求m 的值.4.已知曲线C :x 2-y 2=1和直线l :y =kx -1.(1)若l 与C 有两个不同的交点,求实数k 的取值范围;(2)若l 与C 交于A 、B 两点,O 是坐标原点,且△AOB k 的值.5.动点)(,M x y 与定点)(15,0F 的距离和M 到定直线9:5l x =的距离的比是常数53. (1)求动点M 的轨迹方程;(2)设)(25,0F -,点P 为M 轨迹上一点,且1260F PF ∠=︒,求12F PF △的面积.6.已知双曲线E :()222210,0x y a b a b-=>>的两条渐近线所成的锐角为60︒且点()2,3是E 上一点.(1)求双曲线E 的标准方程;(2)若过点()1,1P 的直线l 与E 交于A ,B 两点,点P 能否为线段AB 的中点?并说明理由.7.已知双曲线1C 的焦点在x 轴上,焦距为4,且1C 的渐近线方程为0x ±=.(1)求双曲线1C 的方程;(2)若直线:l y kx =222:142x y C +=及双曲线1C 都有两个不同的交点,且l 与1C 的两个交点A 和B 满足6OA OB <(其中O 为原点),求2k 的取值范围.8.已知双曲线的焦点为1(4,0)F -,2(4,0)F ,且该双曲线过点(6P ,.(1)求双曲线的标准方程;(2)若双曲线上的点M 满足112MF F F ⊥,求△12MF F 的面积.9.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2,且过点 (4,,点()3,M m 在双曲线上.(1)求双曲线的方程;(2)求证:1MF ·2MF =0;10.已知双曲线22:2C x y -=及直线:1l y kx =-.(1)若l 与C 有两个不同的交点,求实数k 的取值范围.(2)若l 与C 交于A ,B 两点,且线段AB 中点的横坐标为23-,求线段AB 的长.11.若直线:l y 22221(0,0)x y a b a b-=>>的一个焦点,且与双曲线的一条渐近线平行.(1)求双曲线的方程;(2)若过点(0,)B b 且与x 轴不平行的直线和双曲线相交于不同的两点M ,N ,MN 的垂直平分线为m ,求直线m 与y 轴上的截距的取值范围.12.已知双曲线C 与椭圆22193x y +=有相同的焦点,P 是C 上一点. (1)求双曲线C 的方程;(2)记C 的右顶点为M ,与x 轴平行的直线l 与C 交于A ,B 两点,求证:以AB 为直径的圆过点M .13.已知双曲线C 的焦点F 0),双曲线C 上一点P 到F(1)求双曲线的标准方程和渐近线方程;(2)已知点(0,1)M ,设P 是双曲线C 上的点,Q 是点P 关于原点的对称点.设MP MQ λ=⋅,求λ的取值范围.14.已知1(2,0)F -,2(2,0)F ,点P 满足12||||2PF PF -=,记点P 的轨迹为E .(1)求轨迹E 的方程;(2)若直线l 过点2F 且与轨迹E 交于P 、Q 两点.()i 无论直线l 绕点2F 怎样转动,在x 轴上总存在定点(,0)M m ,使MP MQ ⊥恒成立,求实数m 的值.()ii 在()i 的条件下,求MPQ ∆面积的最小值.15.已知P 是以21,F F 为焦点的双曲线C :)0,0(12222>>=b a b y a x 上的一点,且021=•PF PF ,||2||21PF PF =。
-+--= C.-= D.-5(5,A.-= B.-=--=.椭圆+m 2=与双曲线m 2-=A.-= B.-=C.-=-= D.- D.m -b.已知方程=.以椭圆椭圆=A.==-+a 2=与双曲线a -+.过双曲线=.如果椭圆椭圆=.设双曲线与椭圆=3=1. 5、C ab <0⇒曲线ax 2+by 2=1是双曲线,曲线ax 2+by 2=1是双曲线⇒ab <0. 6、C ∵c 9-y 22m ,由双曲线定义得|PF 1|-|PF 2|=2a .∴|PF 1|=m +a ,|PF 2|=m -a ,∴|PF 1|·|·||PF 2|=m -a . 11、x 273-y 275=1 12、833∵a 2=3,b 2=4,∴c 2=7,∴c ïìx =7x 23-y 24=1得y 2=163,∴|y |=433,弦长为833. 13、1 由题意得a >0,且4-a 2=a +2,∴a =1. 14、 x 24-y 212=1(x ≤-2) 设动圆圆心为P (x ,y ),由题意得|PB |-|P A |=4<|AB |=8, 由双曲线定义知,点P 的轨迹是以A 、B 为焦点,且2a =4,a =2的双曲线的左支.其方程为:x 24-y 212=1(x ≤-2). 15、椭圆x 227+y 236=1的焦点为(0,±3),由题意,设双曲线方程为:y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),人教版高二数学选修1-1双曲线及其双曲线及其标准方程标准方程练习题答案及详解 1、D 2、A 由题意得(1+k )(1-k )>0,∴(k -1)(k +1)<0,∴-1<k <1. 3、A 设动圆设动圆半径半径为r ,圆心为O ,x 2+y 2=1的圆心为O 1,圆x 2+y 2-8x +12=0的圆心为O 2,由题意得|OO 1|=r +1,|OO 2|=r +2, ∴|OO 2|-|OO 1|=r +2-r -1=1<|O 1O 2|=4, 由双曲线的定义知,动圆圆心O 的轨迹是双曲线的一支.4、B 由题意知双曲线的焦点在y 轴上,且a =1,c =2, ∴b 2=3,双,双曲线方程曲线方程为y 2-x 2=5,|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2,∴(|PF 1|-|PF 2|)2+2|PF 1|·|·||PF 2|=4c 2,∴4a 2=4c 2-4=16,∴a 2=4,b 2=1. 7、A 验证法:当m =±1时,m 2=1,对,对椭圆椭圆来说,a 2=4,b 2=1,c 2=3. 对双曲线来说,a 2=1,b 2=2,c 2=3,故当m =±1时,它们有相同的焦点. 直接法:显然双曲线焦点在x 轴上,故4-m 2=m 2+2.∴m 2=1,即m =±1. 8、D 由双曲线的定义知,点P 的轨迹是以F 1、F 2为焦点,为焦点,实轴实轴长为6的双曲线的右支,其方程为:x 27=1(x >0) 9、D |A F AF 2|-|AF 1|=2a =8,|BF 2|-|BF 1|=2a =8,∴|AF 2|+|BF 2|-(|AF 1|+|BF 1|)=16, ∴|AF 2|+|BF 2|=16+5=21,∴△ABF 2的周长为|AF 2|+|BF 2|+|AB |=21+5=26. 10、A 设点P 为双曲线右支上的点,由椭圆定义得|PF 1|+|PF 2|==7,该弦所在,该弦所在直线直线方程为x =7, 由îïí+2-b 2=∴16a 2-15b -=3,(3-3(3--3)·((3-y 2=-y M 2=-3-)(3--y 2M 2=±233,=233. =12|F =3,∴x 2M +y 2M =3①-y M 2=±233,=233. 椭圆=双曲线a 2=为:。
双曲线解答题1
1、以两条坐标轴为对称轴的双曲线和一椭圆有公共焦点
,焦距为2, 13,椭圆长轴长比双曲
线实轴长大8,它们的离心率之比为 3: 7求双曲线的方程.
2
y
2
- 1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程
b 2
3、 已知双曲线24x 2-25y 2=600的左支上一点P 到二焦点的距离之积为
56,
(1)求P 到左、右准线的距离之比;(2)求P 的坐标.
2 2
4、 k 为何值时方程— y 1的曲线:
9 k 5 k
(1)是椭圆; ⑵是双曲线.
2 2
5、 k 为何值时,方程X 2
k 的曲线: a 2
b 2
(1) 是二直线,并写出直线的方程;
(2) 是双曲线,并写出焦点所在坐标轴及渐近线的方程
.
6、 给定双曲线2x 2-y 2=2
(1)过点A(2,1)的直线I 与所给双曲线交于两点
P 1、P 2,求线段P 1P 2中点P 的轨迹方程;
⑵过点B(1,1)能否作直线 m,使m 与所给双曲线交于两点
Q 1、Q 2,且点B 是线段Q 1Q 2的中
点?如果直线 m 存在,求出它的方程;如果不存在,说明理由.
7、 直线y=kx+1与双曲线3x 2-『=1相交于两点 A 、B,
(1) 当k 为何值时,以AB 为直径的圆经过坐标原点;
(2) 是否存在实数k,使A 、B 关于直线y=2x 对称?若存在,求出k;若不存在,说明理由
8、 已知双曲线以两条坐标轴为对称轴 ,且与x 2+y 2=17圆相交于A(4,-1),若圆在点A 的切线
与双曲线的一条渐近线平行,求双曲线的方程.9
、
双曲线C 1和C 2是共轭双曲线,它们的实轴和虚轴都在坐标轴上 .已知C 1过点AC 、10「7 ),C 2
过点B( .5, .3),求6、C 2的方程.
2 2
2、 2
X 求以双曲线—
a
10、设双曲线笃七1(a>0, b>0)的右焦点为F,右准线与一条渐近线交于A
a b
(1)若直线FA与另一条渐近线交于B点,且线段AB被左准线平分,求离心率;
⑵若直线FA 与双曲线的左右支都相交,求离心率e 的取值范围
于P 、Q 两点若0P 丄0Q, PQ =4,求双曲线的方程
12、 过双曲线16x 2-9y 2=144的右焦点F 作倾斜角为 45°的直线交双曲线于
A 、B,求线段
AB 的中点M 到焦点F 的距离.
13、 在双曲线x 2-y 2=1的右支上求一点 P,使P 到直线y=x 的距离为 2 14、斜率为2的直线I 截双曲线2x 2-3y 2=6所得弦长为4,求直线I 的方程. 15、双曲线x 2-4y 2=4的弦AB 被点M(3,-1)平分,求直线AB 的方程.
2 2
16
、已知双曲线盒£ 1的左右焦点分别为F1、F2,左准线为L ,能否在双曲线的左
支上求一点P ,使|PF 1|是P 到L 的距离d 与|PF 2|的等比中项?若能,求出P 点坐标,若不能, 说明理由。
17、一双曲线以y 轴为右准线,其右支过点M(1,2),且它的虚轴长、实轴长、焦距顺次成等
差数列,试求:
(1)双曲线右焦点F 的轨迹方程;(2)实轴最长的双曲线方程; ⑶过点M 、F 的弦的另一端点 N 的轨迹方程(不必求出轨迹范围).
范围•
1
19
、过点A 1
, 2作双曲线宀4y2=16的弦,此弦被A 点平分,求这弦所在直线的方程
20、已知直线y=x+b 与双曲线2x 2- y 2=2相交于A, B 两点,若以AB 为直径的圆过原点,求
b 的值.
11、双曲线的中心在原点 0,焦点在x 轴上,过双曲线右焦点且斜率为
15
丄15的直线交双曲线
5
18、 点P 在双曲线
2
x
~2
a
2
b 2=1上尸、
F 2是左右焦点 ,O 为原点,求
|PF 1| |PF 2|
|OP|
的取值
双曲线解答题1〈参考答案〉
1、 4x 2-9y 2=36 或 4y 2-9/=36
x 2 b 2
b 2
3、
(1)2 : 7;(2)(- 45
7
16-3) 7
4、
(1)5 v k v 9;(2)k v 5 或 k >9;
5、
(1)k=0时,是二直线bxiay=0(2)k ^ 0时,是双曲线.;k>0时,焦点在x 轴上;k<0时,焦点
6、 (1)2x 2-y 2
-4x+y=0;(2)不存在. 7、 (1)k=±1;(2)不存在
8、 16x 2-y 2=255 9、
C 仁 3y 2
-2x 2
=1
,C 2: 2x 2-3y 2=1 10
、
(1)e= , 3;⑵ e> .. 2 11、 3x
2-
y 2
=3
12 、8°、2
7
13、 P(5, 3)
14
、
6x-3y ±\ 210 =0
15
、
3x+4y-5=0
16
、
假定在左支上存在-
•点P 适合题意,则有
|PF 2
|PF 1| 1 |PF 1| e 13 e d 5
13
|PF 2|
|PF 1 | 5
,又 |PF 2|
25 —, 65 . __ , | PF 1 | ,|PF 2 | ,|PF 1|
4 4
盾,二P 不存在.
10, 13
|PF 1| 5
|PF 1| 10 45
| PF 2 | ,又由于 |PF 1|+ |PF 2|> |F 1F 2| = 26,上两式矛
17、
(1)(x-1)2+(y-2)2
= 互(x>0);(2)9(x+4)2-16(y-2)
16
=225;(3)9x 2-16y 2+82x+64y-55=0.
18、 解:设点P(x °,y 0)在右支上,离心率为e,
__________ 2 2
则有 |PF 1|=ex 0+ a,|PF 2|=ex 0— a,|OP|= X 0
2 号=1,
a b
在y 轴上.两种情况的双曲线的渐近线方程都是
bx 也y=0
-|PF 1| = 所以 |PF 1| |PF 2|
(2. 2
x 。
y 。
2cx °
2 2 2t 2
,c x °
a b
这里t 2 — 4> 0,又
当点P 在左支上时,同理可以得出此结论•
19、
x+2y=o.
2。
、 设 A(x i ,y i ), B(x 2,y 2),贝V 由条件可得:
x i +x 2=2b, x i x 2 = — b 2— 2, y i y 2=— x i x 2,最后
得 b= ± 2.
2cx o
设t=—
a 2
b 2
• t 2
= 2 2 4c X
o ~~2~2
C X o 2 2 2
,解得X o
a b
.2 2 2
t a b
~ 2 2
c (t 4)
x 2 2. 2
t a b 2 zx 2
八 2
c (t
4)
t 2b 2 t 2b 2
c 2(t 2
4)
c2(
t2
4
・o,由此得:
c 2(t 2 4)
t 2b 2
c 2 (t 2
t 2 t
4) 0
解得2v t w 2e。