考点51 双曲线 -2019年高考数学(理)必刷题(解析版)
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2019年高考数学试题分项版——解析几何(解析版)一、选择题1.(2019·全国Ⅰ文,10)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为130°,则C的离心率为()A.2sin 40°B.2cos 40° C. D.答案 D解析由题意可得-=tan 130°,所以e=====.2.(2019·全国Ⅰ文,12)已知椭圆C的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为()A.+y2=1B.+=1C.+=1D.+=1答案 B解析由题意设椭圆的方程为+=1(a>b>0),连接F1A,令|F2B|=m,则|AF2|=2m,|BF1|=3m.由椭圆的定义知,4m=2a,得m=,故|F2A|=a=|F1A|,则点A为椭圆C的上顶点或下顶点.令∠OAF2=θ(O为坐标原点),则sin θ==.在等腰三角形ABF1中,cos 2θ==,因为cos 2θ=1-2sin2θ,所以=1-22,得a2=3.又c2=1,所以b2=a2-c2=2,椭圆C的方程为+=1,故选B.3.(2019·全国Ⅱ文,9)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆+=1的一个焦点,则p等于()A.2 B.3 C.4 D.8答案 D解析由题意知,抛物线的焦点坐标为,椭圆的焦点坐标为(±,0),所以=,解得p=8,故选D.4.(2019·全国Ⅱ文,12)设F为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于P,Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为() A. B.C.2 D.答案 A解析如图,由题意知,以OF为直径的圆的方程为2+y2=①,将x2+y2=a2记为②式,①-②得x=,则以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2的相交弦所在直线的方程为x =,所以|PQ|=2.由|PQ|=|OF|,得2=c,整理得c4-4a2c2+4a4=0,即e4-4e2+4=0,解得e =,故选A.5.(2019·全国Ⅲ文,10)已知F是双曲线C:-=1的一个焦点,点P在C上,O为坐标原点.若|OP|=|OF|,则△OPF的面积为()A. B. C. D.答案 B解析由F是双曲线-=1的一个焦点,知|OF|=3,所以|OP|=|OF|=3.不妨设点P在第一象限,P(x0,y0),x0>0,y0>0,则解得所以P,所以S△OPF=|OF|·y0=×3×=.6.(2019·北京文,5已知双曲线-y2=1(a>0)的离心率是,则a等于()A.B.4 C.2 D.答案 D解析由双曲线方程-y2=1,得b2=1,∴c2=a2+1.∴5=e2===1+.结合a>0,解得a=.7.(2019·天津文,6)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.若l与双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A和点B,且|AB|=4|OF|(O为原点),则双曲线的离心率为()A. B.C.2 D.答案 D解析由题意,可得F(1,0),直线l的方程为x=-1,双曲线的渐近线方程为y=±x.将x=-1代入y=±x,得y=±,所以点A,B的纵坐标的绝对值均为.由|AB|=4|OF|可得=4,即b=2a,b2=4a2,故双曲线的离心率e===.8.(2019·浙江,2)渐近线方程为x±y=0的双曲线的离心率是()A.B.1C.D.2答案 C解析因为双曲线的渐近线方程为x±y=0,所以无论双曲线的焦点在x轴上还是在y轴上,都满足a=b,所以c=a,所以双曲线的离心率e==.9.(2019·全国Ⅰ理,10)已知椭圆C的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为()A.+y2=1B.+=1C.+=1D.+=1答案 B解析由题意设椭圆的方程为+=1(a>b>0),连接F1A,令|F2B|=m,则|AF2|=2m,|BF1|=3m.由椭圆的定义知,4m=2a,得m=,故|F2A|=a=|F1A|,则点A为椭圆C的上顶点或下顶点.令∠OAF2=θ(O为坐标原点),则sin θ==.在等腰三角形ABF1中,cos 2θ==,因为cos 2θ=1-2sin2θ,所以=1-22,得a2=3.又c2=1,所以b2=a2-c2=2,椭圆C的方程为+=1,故选B.10.(2019·全国Ⅱ理,8)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆+=1的一个焦点,则p 等于()A.2 B.3 C.4 D.8答案 D解析由题意知,抛物线的焦点坐标为,椭圆的焦点坐标为(±,0),所以=,解得p=8,故选D.11.(2019·全国Ⅱ理,11)设F 为双曲线C :-=1(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( ) A. B. C .2 D. 答案 A 解析 如图,由题意知,以OF 为直径的圆的方程为2+y 2=①,将x 2+y 2=a 2记为②式,①-②得x = ,则以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2的相交弦所在直线的方程为x =,所以|PQ |=2.由|PQ |=|OF |,得2=c ,整理得c 4-4a 2c 2+4a 4=0,即e 4-4e 2+4=0,解得e= ,故选A.12.(2019·全国Ⅲ理,10)双曲线C :-=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.B.C .2D .3答案 A解析 不妨设点P 在第一象限,根据题意可知c 2=6, 所以|OF |= .又tan ∠POF ==,所以等腰△POF 的高h = ×=,所以S △PFO =× ×=. 13.(2019·北京理,4)已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为12,则( )A .222a b =B .2234a b =C .2a b =D .34a b =【思路分析】由椭圆离心率及隐含条件222a b c =+得答案.【解析】:由题意,12c a =,得2214c a =,则22214a b a -=,22244a b a ∴-=,即2234a b =.故选:B .【归纳与总结】本题考查椭圆的简单性质,熟记隐含条件是关键,是基础题.14.(2019·北京理,8)数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线22:1||C x y x y +=+就是其中之一(如图).给出下列三个结论:①曲线C 恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C ③曲线C 所围成的“心形”区域的面积小于3. 其中,所有正确结论的序号是( )A .①B .②C .①②D .①②③【思路分析】将x 换成x -方程不变,所以图形关于y 轴对称,根据对称性讨论y 轴右边的图形可得.【解析】:将x 换成x -方程不变,所以图形关于y 轴对称, 当0x =时,代入得21y =,1y ∴=±,即曲线经过(0,1),(0,1)-;当0x >时,方程变为2210y xy x -+-=,所以△224(1)0x x =--…,解得(0x ∈, 所以x 只能取整数1,当1x =时,20y y -=,解得0y =或1y =,即曲线经过(1,0),(1,1), 根据对称性可得曲线还经过(1,0)-,(1,1)-, 故曲线一共经过6个整点,故①正确.当0x >时,由221x y xy +=+得222212x y x y xy ++-=…,(当x y =时取等),222x y ∴+…,∴C 上y ,根据对称性可得:曲线C在x 轴上图形面积大于矩形面积122=⨯=,x 轴下方的面积大于等腰直角三角形的面积12112=⨯⨯=,因此曲线C 所围成的“心形”区域的面积大于213+=,故③错误. 故选:C .【归纳与总结】本题考查了命题的真假判断与应用,属中档题.15.(2019·天津理,5)已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.若l与双曲线-=1(a >0,b>0)的两条渐近线分别交于点A和点B,且|AB|=4|OF|(O为原点),则双曲线的离心率为()A. B.C.2 D.答案 D解析由题意,可得F(1,0),直线l的方程为x=-1,双曲线的渐近线方程为y=±x.将x =-1代入y=±x,得y=±,所以点A,B的纵坐标的绝对值均为.由|AB|=4|OF|可得=4,即b=2a,b2=4a2,故双曲线的离心率e===.二、填空题1.(2019·全国Ⅲ文,15)设F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为________.答案(3,)解析不妨令F1,F2分别为椭圆C的左、右焦点,根据题意可知c==4.因为△MF1F2为等腰三角形,所以易知|F1M|=2c=8,所以|F2M|=2a-8=4.设M(x,y),则得所以M的坐标为(3,).2.(2019·北京文,11)设抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.则以F为圆心,且与l相切的圆的方程为________.答案(x-1)2+y2=4解析∵抛物线y2=4x的焦点F的坐标为(1,0),准线l为直线x=-1,∴圆的圆心坐标为(1,0).又∵圆与l相切,∴圆心到l的距离为圆的半径,∴r=2.∴圆的方程为(x-1)2+y2=4.3.(2019·浙江,12)已知圆C的圆心坐标是(0,m),半径长是r.若直线2x-y+3=0与圆C 相切于点A(-2,-1),则m=________,r=________.答案-2解析 方法一 设过点A (-2,-1)且与直线2x -y +3=0垂直的直线方程为l :x +2y +t =0,所以-2-2+t =0,所以t =4,所以l :x +2y +4=0,令x =0,得m =-2,则r = = .方法二 因为直线2x -y +3=0与以点(0,m )为圆心的圆相切,且切点为A (-2,-1),所以×2=-1,所以m =-2,r = = .4.(2019·浙江,15)已知椭圆+=1的左焦点为F ,点P 在椭圆上且在x 轴的上方.若线段PF 的中点在以原点O 为圆心 ,|OF |为半径的圆上,则直线PF 的斜率是________. 答案解析 依题意,设点P (m ,n )(n >0),由题意知F (-2,0),|OF |=2,所以线段FP 的中点M在圆x 2+y 2=4上,所以2+2=4,又点P (m ,n )在椭圆 +=1上,所以+=1,所以4m 2-36m -63=0,所以m =-或m =(舍去),当m =-时,n =,所以k PF == .5.(2019·江苏,7)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2-=1(b >0)经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是_________________. 答案 y =± x解析 因为双曲线x 2-=1(b >0)经过点(3,4),所以9-=1,得b = ,所以该双曲线的渐近线方程是y =±bx =± x .6.(2019·江苏,10)在平面直角坐标系xOy 中,P 是曲线y =x +(x >0)上的一个动点,则点P 到直线x +y =0的距离的最小值是________. 答案 4解析 设P,x >0,则点P 到直线x +y =0的距离d ==≥=4,当且仅当2x =,即x = 时取等号,故点P 到直线x +y =0的距离的最小值是4.7.(2019·全国Ⅰ理,16)已知双曲线C :-=1(a >0,b >0)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 = , · =0,则C 的离心率为________. 答案 2解析 因为F 1B →·F 2B →=0,所以F 1B ⊥F 2B ,如图.因为=,所以点A为F1B的中点,又点O为F1F2的中点,所以OA∥BF2,所以F1B⊥OA,所以|OF1|=|OB|,所以∠BF1O=∠F1BO,所以∠BOF2=2∠BF1O.因为直线OA,OB为双曲线C的两条渐近线,所以tan∠BOF2=,tan∠BF1O=.因为tan∠BOF2=tan(2∠BF1O),所以=,所以b2=3a2,所以c2-a2=3a2,即2a=c,所以双曲线的离心率e==2.8.(2019·全国Ⅲ理,15)设F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为________.答案(3,)解析不妨令F1,F2分别为椭圆C的左、右焦点,根据题意可知c==4.因为△MF1F2为等腰三角形,所以易知|F1M|=2c=8,所以|F2M|=2a-8=4.设M(x,y),则=,=,,,得所以M的坐标为(3,).三、解答题1.(2019·全国Ⅰ文,21)已知点A,B关于坐标原点O对称,|AB|=4,⊙M过点A,B且与直线x+2=0相切.(1)若A在直线x+y=0上,求⊙M的半径;(2)是否存在定点P,使得当A运动时,|MA|-|MP|为定值?并说明理由.解(1)因为⊙M过点A,B,所以圆心M在AB的垂直平分线上.由已知A在直线x+y=0上,且A,B关于坐标原点O对称,所以M在直线y=x上,故可设M(a,a).因为⊙M与直线x+2=0相切,所以⊙M的半径为r=|a+2|.由已知得|AO|=2.又MO⊥AO,故可得2a2+4=(a+2)2,解得a=0或a=4.故⊙M的半径r=2或r=6.(2)存在定点P(1,0),使得|MA|-|MP|为定值.理由如下:设M(x,y),由已知得⊙M的半径为r=|x+2|,|AO|=2.由于MO⊥AO,故可得x2+y2+4=(x+2)2,化简得M的轨迹方程为y2=4x.因为曲线C:y2=4x是以点P(1,0)为焦点,以直线x=-1为准线的抛物线,所以|MP|=x+1.因为|MA|-|MP|=r-|MP|=x+2-(x+1)=1,所以存在满足条件的定点P.2.(2019·全国Ⅱ文,20)已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点,P为C上的点,O为坐标原点.(1)若△POF2为等边三角形,求C的离心率;(2)如果存在点P,使得PF1⊥PF2,且△F1PF2的面积等于16,求b的值和a的取值范围.解(1)连接PF1.由△POF2为等边三角形可知在△F1PF2中,∠F1PF2=90°,|PF2|=c,|PF1|=c,于是2a=|PF1|+|PF2|=(+1)c,故C的离心率为e==-1.(2)由题意可知,若满足条件的点P(x,y)存在,则|y|·2c=16,·=-1,即c|y|=16,①x2+y2=c2,②又+=1.③由②③及a2=b2+c2得y2=.又由①知y2=,故b=4.由②③及a2=b2+c2得x2=(c2-b2),所以c2≥b2,从而a2=b2+c2≥2b2=32,故a≥4.当b=4,a≥4时,存在满足条件的点P.所以b=4,a的取值范围为[4,+∞).3.(2019·全国Ⅲ文,21)已知曲线C:y=,D为直线y=-上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;(2)若以E为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求该圆的方程.(1)证明设D,A(x1,y1),则=2y1.由于y′=x,所以切线DA的斜率为x1,故=x1,整理得2tx1-2y1+1=0.设B(x2,y2),同理可得2tx2-2y2+1=0.所以直线AB的方程为2tx-2y+1=0.所以直线AB过定点.(2)解由(1)得直线AB的方程为y=tx+.由可得x2-2tx-1=0,于是x1+x2=2t,y1+y2=t(x1+x2)+1=2t2+1.设M为线段AB的中点,则M.由于⊥,而=(t,t2-2),与向量(1,t)平行,所以t+(t2-2)t=0.解得t=0或t=±1.当t=0时,||=2,所求圆的方程为x2+2=4;当t=±1时,||=,所求圆的方程为x2+2=2.4.(2019·北京文,19)已知椭圆C:+=1的右焦点为(1,0),且经过点A(0,1).(1)求椭圆C的方程;(2)设O为原点,直线l:y=kx+t(t≠±1)与椭圆C交于两个不同点P,Q,直线AP与x轴交于点M,直线AQ与x轴交于点N.若|OM|·|ON|=2,求证:直线l经过定点.(1)解由题意,得b2=1,c=1,所以a2=b2+c2=2.所以椭圆C的方程为+y2=1.(2)证明设P(x1,y1),Q(x2,y2),则直线AP的方程为y=x+1.令y=0,得点M的横坐标x M=-.又y1=kx1+t,从而|OM|=|x M|=.同理,|ON|=.由得(1+2k2)x2+4ktx+2t2-2=0,则x1+x2=-,x1x2=.所以|OM|·|ON|=·===2.又|OM|·|ON|=2,所以2=2.解得t=0,所以直线l经过定点(0,0).5.(2019·天津文,19)设椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,左顶点为A,上顶点为B.已知|OA|=2|OB|(O为原点).(1)求椭圆的离心率;(2)设经过点F且斜率为的直线l与椭圆在x轴上方的交点为P,圆C同时与x轴和直线l 相切,圆心C在直线x=4上,且OC∥AP.求椭圆的方程.解(1)设椭圆的半焦距为c,由已知有a=2b,又由a2=b2+c2,消去b得a2=2+c2,解得=.所以椭圆的离心率为.(2)由(1)知,a=2c,b=c,故椭圆方程为+=1.由题意,F(-c,0),则直线l的方程为y=(x+c).点P的坐标满足消去y并化简,得到7x2+6cx-13c2=0,解得x1=c,x2=-.代入到l的方程,解得y1=c,y2=-c.因为点P在x轴上方,所以P.由圆心C在直线x=4上,可设C(4,t).因为OC∥AP,且由(1)知A(-2c,0),故=,解得t=2.因为圆C与x轴相切,所以圆C的半径为2.又由圆C与l相切,得=2,可得c=2.所以,椭圆的方程为+=1.6.(2019·浙江,21)如图,已知点F(1,0)为抛物线y2=2px(p>0)的焦点.过点F的直线交抛物线于A,B两点,点C在抛物线上,使得△ABC的重心G在x轴上,直线AC交x轴于点Q,且Q在点F的右侧.记△AFG,△CQG的面积分别为S1,S2.(1)求p的值及抛物线的准线方程;(2)求的最小值及此时点G的坐标.解(1)由题意得=1,即p=2.所以,抛物线的准线方程为x=-1.(2)设A(x A,y A),B(x B,y B),C(x C,y C),重心G(x G,y G).令y A=2t,t≠0,则x A=t2.由于直线AB过点F,故直线AB的方程为x=y+1,代入y2=4x,得y2-y-4=0,故2ty B=-4,即y B=-,所以B.又由于x G=(x A+x B+x C),y G=(y A+y B+y C)及重心G在x轴上,故2t-+y C=0.即C,G.所以,直线AC的方程为y-2t=2t(x-t2),得Q(t2-1,0).由于Q在焦点F的右侧,故t2>2.从而====2-.令m=t2-2,则m>0,=2-=2-≥2-=1+.当且仅当m=时,取得最小值1+,此时G(2,0).7.(2019·江苏,17)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:+=1(a>b>0)的焦点为F1(-1,0),F2(1,0).过F2作x轴的垂线l,在x轴的上方,l与圆F2:(x-1)2+y2=4a2交于点A,与椭圆C交于点D.连接AF1并延长交圆F2于点B,连接BF2交椭圆C于点E,连接DF1.已知DF1=.(1)求椭圆C的标准方程;(2)求点E的坐标.解(1)设椭圆C的焦距为2c.因为F1(-1,0),F2(1,0),所以F1F2=2,则c=1.又因为DF1=,AF2⊥x轴,所以DF2===.因此2a=DF1+DF2=4,所以a=2.由b2=a2-c2,得b2=3.所以椭圆C的标准方程为+=1.(2)方法一由(1)知,椭圆C:+=1,a=2.因为AF2⊥x轴,所以点A的横坐标为1.将x=1代入圆F2方程(x-1)2+y2=16,解得y=±4.因为点A在x轴上方,所以A(1,4).又F1(-1,0),所以直线AF1:y=2x+2.由得5x2+6x-11=0,解得x=1或x=-.将x=-代入y=2x+2,得y=-.因此B.又F2(1,0),所以直线BF2:y=(x-1).由得7x2-6x-13=0,解得x=-1或x=.又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以x=-1.将x=-1代入y=(x-1),得y=-.因此E.方法二由(1)知,椭圆C:+=1.如图,连接EF1.因为BF2=2a,EF1+EF2=2a,所以EF1=EB,从而∠BF1E=∠B.因为F2A=F2B,所以∠A=∠B.所以∠A=∠BF1E,从而EF1∥F2A.因为AF2⊥x轴,所以EF1⊥x轴.因为F1(-1,0),由得y=±.又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以y=-.因此E.8.(2019·江苏,18)如图,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路l,湖上有桥AB(AB是圆O的直径).规划在公路l上选两个点P,Q,并修建两段直线型道路PB,QA,规划要求:线段PB,QA上的所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.已知点A,B到直线l的距离分别为AC和BD(C,D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD=12(单位:百米).(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;(3)在规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米),求当d最小时,P,Q两点间的距离.解方法一(1)过A作AE⊥BD,垂足为E.由已知条件得,四边形ACDE为矩形,DE=BE=AC=6,AE=CD=8.因为PB⊥AB,所以cos∠PBD=sin∠ABE===.所以PB===15.因此道路PB的长为15(百米).(2)①若P在D处,由(1)可得E在圆上,则线段BE上的点(除B,E)到点O的距离均小于圆O的半径,所以P选在D处不满足规划要求.②若Q在D处,连接AD,由(1)知AD==10,从而cos∠BAD==>0,所以∠BAD为锐角.所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.因此Q选在D处也不满足规划要求.综上,P和Q均不能选在D处.(3)先讨论点P的位置.当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径,点P符合规划要求.设P1为l上一点,且P1B⊥AB,由(1)知,P1B=15,此时P1D=P1B sin∠P1BD=P1B cos∠EBA =15×=9;当∠OBP>90°时,在△PP1B中,PB>P1B=15.由上可知,d≥15.再讨论点Q的位置.由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.当QA=15时,CQ===3.此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O 的半径.综上,当PB⊥AB,点Q位于点C右侧,且CQ=3时,d最小,此时P,Q两点间的距离PQ=PD+CD+CQ=17+3.因此,d最小时,P,Q两点间的距离为17+3(百米).方法二(1)如图,过O作OH⊥l,垂足为H.以O为坐标原点,直线OH为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系.因为BD=12,AC=6,所以OH=9,直线l的方程为y=9,点A,B的纵坐标分别为3,-3.因为AB为圆O的直径,AB=10,所以圆O的方程为x2+y2=25.从而A(4,3),B(-4,-3),直线AB的斜率为.因为PB⊥AB,所以直线PB的斜率为-,直线PB的方程为y=-x-.所以P(-13,9),PB==15.所以道路PB的长为15(百米).(2)①若P在D处,取线段BD上一点E(-4,0),则EO=4<5,所以P选在D处不满足规划要求.②若Q在D处,连接AD,由(1)知D(-4,9),又A(4,3),所以线段AD:y=-x+6(-4≤x≤4).在线段AD上取点M,因为OM=<=5,所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.因此Q选在D处也不满足规划要求.综上,P和Q均不能选在D处.(3)先讨论点P的位置.当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径,点P符合规划要求.设P1为l上一点,且P1B⊥AB,由(1)知,P1B=15,此时P1(-13,9);当∠OBP>90°时,在△PP1B中,PB>P1B=15.由上可知,d≥15.再讨论点Q的位置.由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.当QA=15时,设Q(a,9),由AQ==15(a>4),得a=4+3,所以Q(4+3,9).此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.综上,当P(-13,9),Q(4+3,9)时,d最小,此时P,Q两点间的距离PQ=4+3-(-13)=17+3.因此,d最小时,P,Q两点间的距离为17+3(百米).9.(2019·全国Ⅰ理,19)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;(2)若=3,求|AB|.解设直线l:y=x+t,A(x1,y1),B(x2,y2).(1)由题设得F,故|AF|+|BF|=x1+x2+,由题设可得x1+x2=.由可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,令Δ>0,得t<,则x1+x2=-.从而-=,得t=-.所以l的方程为y=x-.(2)由=3可得y1=-3y2,由可得y2-2y+2t=0,所以y1+y2=2,从而-3y2+y2=2,故y2=-1,y1=3,代入C的方程得x1=3,x2=,即A(3,3),B,故|AB|=.10.(2019·全国Ⅱ理,21)已知点A(-2,0),B(2,0),动点M(x,y)满足直线AM与BM的斜率之积为-.记M的轨迹为曲线C.(1)求C的方程,并说明C是什么曲线;(2)过坐标原点的直线交C于P,Q两点,点P在第一象限,PE⊥x轴,垂足为E,连接QE 并延长交C于点G.(ⅰ)证明:△PQG是直角三角形;(ⅱ)求△PQG面积的最大值.(1)解由题设得·=-,化简得+=1(|x|≠2),所以C为中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆,不含左右顶点.(2)(ⅰ)证明设直线PQ的斜率为k,则其方程为y=kx(k>0).由得x=±.记u=,则P(u,uk),Q(-u,-uk),E(u,0).于是直线QG的斜率为,方程为y=(x-u).由得(2+k2)x2-2uk2x+k2u2-8=0.①设G(x G,y G),则-u和x G是方程①的解,故x G=,由此得y G=.从而直线PG的斜率为=-,因为k PQ·k PG=-1.所以PQ⊥PG,即△PQG是直角三角形.(ⅱ)解由(ⅰ)得|PQ|=2u,|PG|=,所以△PQG的面积S=|PQ||PG|==.设t=k+,则由k>0得t≥2,当且仅当k=1时取等号.因为S=在[2,+∞)上单调递减,所以当t=2,即k=1时,S取得最大值,最大值为. 因此,△PQG面积的最大值为.11.(2019·全国Ⅲ理,21)已知曲线C:y=,D为直线y=-上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点;(2)若以E为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.(1)证明 设D,A (x 1,y 1),则=2y 1.由y ′=x ,所以切线DA 的斜率为x 1,故=x 1.整理得2tx 1-2y 1+1=0.设B (x 2,y 2),同理可得2tx 2-2y 2+1=0. 故直线AB 的方程为2tx -2y +1=0. 所以直线AB 过定点.(2)解 由(1)得直线AB 的方程为y =tx +. 由可得x 2-2tx -1=0,Δ=4t 2+4>0, 于是x 1+x 2=2t ,x 1x 2=-1,y 1+y 2 =t (x 1+x 2)+1=2t 2+1, |AB |= |x 1-x 2|= =2(t 2+1). 设d 1,d 2分别为点D ,E 到直线AB 的距离, 则d 1= ,d 2=,因此,四边形ADBE 的面积S =|AB |(d 1+d 2) =(t 2+3) .设M 为线段AB 的中点,则M. 由于⊥ ,而 =(t ,t 2-2),与坐标为(1,t )的向量平行,所以t +(t 2-2)t =0. 解得t =0或t =±1.当t =0时,S =3;当t =±1时,S =4 . 因此,四边形ADBE 的面积为3或4 .12.(2019·北京理,18)(14分)已知抛物线2:2C x py =-经过点(2,1)-. (Ⅰ)求抛物线C 的方程及其准线方程;(Ⅱ)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线1y =-分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.【思路分析】(Ⅰ)代入点(2,1)-,解方程可得p ,求得抛物线的方程和准线方程;(Ⅱ)抛物线24x y =-的焦点为(0,1)F -,设直线方程为1y kx =-,联立抛物线方程,运用韦达定理,以及直线的斜率和方程,求得A ,B 的坐标,可得AB 为直径的圆方程,可令0x =,解方程,即可得到所求定点.【解析】:(Ⅰ)抛物线2:2C x py =-经过点(2,1)-.可得42p =,即2p =, 可得抛物线C 的方程为24x y =-,准线方程为1y =; (Ⅱ)证明:抛物线24x y =-的焦点为(0,1)F -,设直线方程为1y kx =-,联立抛物线方程,可得2440x kx +-=, 设1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y , 可得124x x k +=-,124x x =-, 直线OM 的方程为11y y x x =,即14xy x =-, 直线ON 的方程为22y y x x =,即24xy x =-, 可得14(A x ,1)-,24(B x ,1)-, 可得AB 的中点的横坐标为121142()224kk x x -+==-, 即有AB 为直径的圆心为(2,1)k -,半径为212||1441616||222AB k x x +=-==, 可得圆的方程为222(2)(1)4(1)x k y k -++=+, 化为224(1)4x kx y -++=, 由0x =,可得1y =或3-.则以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点(0,1),(0,3)-.【归纳与总结】本题考查抛物线的定义和方程、性质,以及圆方程的求法,考查直线和抛物线方程联立,运用韦达定理,考查化简整理的运算能力,属于中档题.13.(2019·天津理,18)设椭圆+=1(a >b >0)的左焦点为F ,上顶点为B .已知椭圆的短轴长为4,离心率为. (1)求椭圆的方程;(2)设点P 在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点M 为直线PB 与x 轴的交点,点N 在y 轴的负半轴上.若|ON |=|OF |(O 为原点),且OP ⊥MN ,求直线PB 的斜率.解(1)设椭圆的半焦距为c,依题意,2b=4,=,又a2=b2+c2,可得a=,b=2,c =1.所以椭圆的方程为+=1.(2)由题意,设P(x P,y P)(x P≠0),M(x M,0),直线PB的斜率为k(k≠0),又B(0,2),则直线PB 的方程为y=kx+2,与椭圆方程联立得整理得(4+5k2)x2+20kx=0,可得x P=-,代入y=kx+2得y P=.所以直线OP的斜率为=.在y=kx+2中,令y=0,得x M=-.由题意得N(0,-1),所以直线MN的斜率为-.由OP⊥MN,得·=-1,化简得k2=,从解得k=±.所以直线PB的斜率为或-.。
课时达标 第51讲[解密考纲]对双曲线的定义、标准方程及几何性质的考查,通常与平面向量、解三角形方程或不等式综合在一起,以选择题、填空题形式出现,或在解答题中以第一问作考查的第一步.一、选择题1.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点与抛物线y 2=4x 的焦点重合,且双曲线的离心率等于5,则该双曲线的方程为( D )A .5x 2-45y 2=1B .x 25-y 24=1C .y 25-x 24=1D .5x 2-54y 2=1解析 ∵抛物线y 2=4x 的焦点为 F (1,0),∴c =1,∴e =c a =1a =5,得a 2=15,b 2=c 2-a 2=45,则双曲线的方程为5x 2-54y 2=1,故选D .2.已知实数1,m,9成等比数列,则圆锥曲线x 2m +y 2=1的离心率为( C )A .63B .2C .63或2 D .22或 3 解析 根据条件可知m 2=9,∴m =±3.当m =3时,e =c a =63;当m =-3 时,e =2,故选C .3.双曲线x 22-2y 2=1的渐近线与圆x 2+(y +a )2=1相切,则正实数a =( C )A .174 B .17 C .52D . 5解析 ∵双曲线x 22-2y 2=1的渐近线方程为y =±12x ,圆心为(0,-a ),半径为1,∴由渐近线和圆相切,得|2a |5=1,解得a =52.4.若实数k 满足0<k <9,则曲线x 225-y 29-k =1与曲线x 225-k -y 29=1的( D )A .离心率相等B .虚半轴长相等C .实半轴长相等D .焦距相等解析 因为0<k <9,所以两条曲线都表示双曲线.双曲线x 225-y 29-k =1的实半轴长为5,虚半轴长为9-k ,焦距为225+(9-k )=234-k ,离心率为34-k 5,双曲线x 225-k -y 29=1的实半轴长为25-k ,虚半轴长为3,焦距为2(25-k )+9=234-k ,离心率为34-k25-k,故两曲线只有焦距相等.故选D .5.(2017·天津卷)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点为F ,离心率为 2.若经过F和P (0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为( B )A .x 24-y 24=1B .x 28-y 28=1C .x 24-y 28=1D .x 28-y 24=1解析 由e =2知,双曲线为等轴双曲线,则其渐近线方程为y =±x ,由P (0,4)知左焦点F 的坐标为(-4,0),所以c =4,则a 2=b 2=c 22=8.故选B .6.已知a >b >0,椭圆C 1的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,双曲线C 2的方程为x 2a 2-y 2b 2=1,C 1与C 2的离心率之积为32,则C 2的渐近线方程为( A ) A .x ±2y =0 B .2x ±y =0 C .x ±2y =0 D .2x ±y =0解析 由已知得1-⎝⎛⎭⎫b a 2·1+⎝⎛⎭⎫b a 2=32,解得b a =12,故选A . 二、填空题7.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线与直线l :x +3y =0垂直,C 的一个焦点到直线l 的距离为1,则C 的方程为__x 2-y 23=1__.解析 ∵双曲线的一条渐近线与直线l :x +3y =0垂直, ∴双曲线的渐近线的斜率为3,即ba= 3.①由题意知双曲线的焦点在x 轴上,可设双曲线的一个焦点坐标为(c,0),根据点到直线的距离公式,得|c |2=1,∴c =2,即a 2+b 2=4.② 联立①②,解得a 2=1,b 2=3 ,∴双曲线的标准方程为x 2-y 23=1.8.若双曲线x 2-y 2b2=1(b >0)的一条渐近线与圆x 2+(y -2)2=1至多有一个公共点,则双曲线离心率的取值范围是__(1,2]__.解析 双曲线的渐近线方程为y =±bx ,则有|0-2|1+b2≥1,解得b 2≤3,则e 2=c 2a 2=1+b 2≤4,所以1<e ≤2.9.(2017·山东卷)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右支与焦点为F 的抛物线x 2=2py (p >0)交于A ,B 两点.若|AF |+|BF |=4|OF |,则该双曲线的渐近线方程为__y =±2x __.解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线的定义可知|AF |=y 1+p 2,|BF |=y 2+p 2,|OF |=p2,由|AF |+|BF |=y 1+p 2+y 2+p2=y 1+y 2+p =4|OF |=2p ,得y 1+y 2=p .k AB =y 2-y 1x 2-x 1=x 222p -x 212p x 2-x 1=x 2+x 12p .由⎩⎨⎧x 21a 2-y 21b2=1,x 22a 2-y22b 2=1,得k AB =y 2-y 1x 2-x 1=b 2(x 1+x 2)a 2(y 1+y 2)=b 2a2·x 1+x 2p ,则b 2a 2·x 1+x 2p =x 2+x 12p ,所以b 2a 2=12⇒b a =22, 所以双曲线的渐近线方程为y =±22x .三、解答题10.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10). (1)求双曲线的方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:点M 在以F 1F 2为直径的圆上. 解析 (1)∵离心率e =2,∴双曲线为等轴双曲线,可设其方程为x 2-y 2=λ(λ≠0),则由点(4,-10)在双曲线上, 可得λ=42-(-10)2=6,∴双曲线方程为x 2-y 2=6. (2)证明:∵点M (3,m )在双曲线上,∴32-m 2=6,∴m 2=3, 又双曲线x 2-y 2=6的焦点为F 1(-23, 0),F 2(23,0),∴MF 1→·MF 2→= (-23-3,-m )·(23-3,-m )=(-3)2-(23)2+m 2=9-12+3=0,∴MF 1⊥MF 2,∴点M 在以F 1F 2为直径的圆上.11.设A ,B 分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右顶点,双曲线的实轴长为43,焦点到渐近线的距离为 3.(1)求双曲线的方程; (2)已知直线y =33x -2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.解析 (1)由题意知a =23,焦点(c,0)到渐近线bx -ay =0的距离bcb 2+a 2=3,即b =3, ∴双曲线方程为x 212-y 23=1.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),D (x 0,y 0), 则x 1+x 2=tx 0,y 1+y 2=ty 0.将直线方程代入双曲线方程得x 2-163x +84=0, 则x 1+x 2=163,y 1+y 2=12. ∴⎩⎨⎧x 0y 0=433,x 2012-y203=1,∴⎩⎨⎧x 0=43,y 0=3.由OM →+ON →=tOD →,得(163,12)=(43t,3t ), ∴t =4,点D 的坐标为(43,3).12.已知双曲线C :x 2-y 2=1及直线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 的面积为2,求实数k 的值.解析 (1)双曲线C 与直线l 有两个不同的交点,则方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-y 2=1,y =kx -1有两个不同的实数根,整理得(1-k 2)x 2+2kx -2=0.∴⎩⎪⎨⎪⎧1-k 2≠0,Δ=4k 2+8(1-k 2)>0,解得-2<k <2且k ≠±1. 故双曲线C 与直线l 有两个不同的交点时,k 的取值范围是(-2,-1)∪(-1,1)∪(1,2).(2)设交点 A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线l 与y 轴交于点D (0,-1), 由(1)知,C 与l 联立的方程为(1-k 2)x 2+2kx -2=0.∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-2k1-k 2,x 1x 2=-21-k 2.∴S △OAB =12|x 1-x 2|=2,∴(x 1-x 2)2=(22)2,即⎝⎛⎭⎪⎫-2k 1-k 22+81-k 2=8,解得k =0或k =±62.又∵-2<k <2,且k ≠±1,∴当k =0或k =±62时,△AOB 的面积为 2.。
考点51 双曲线1.中心在原点,对称轴为坐标轴的双曲线的两条渐近线与圆都相切,则双曲线的离心率是()A.2或B.2或C.或D.或【答案】A2.设椭圆的焦点与抛物线的焦点相同,离心率为,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】抛物线的焦点为(0,2),∴椭圆的焦点在y轴上,∴c=2,由离心率 e=,可得a=4,∴b2=a2-c2=,故.故选A.3.已知双曲线的离心率e=2,则双曲线C的渐近线方程为A.B.C.D.【答案】D4.已知双曲线的两个顶点分别为、,点为双曲线上除、外任意一点,且点与点、连线的斜率分别为、,若,则双曲线的渐进线方程为,A.B.C.D.【答案】C【解析】根据题意得到A(-a,0),B(a,0),设P点为(x,y),根据题意得到,从而渐近线方程为,,化简为:.故答案为:C.5.已知是双曲线上不同的三点,且连线经过坐标原点,若直线的斜率乘积,则该双曲线的离心率为A.B.C.2 D.3【答案】C6.设、分别是双曲线C:的左右焦点,点在双曲线C的右支上,且,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】由双曲线方程得,,,即,则焦点为,,∵点P在双曲线C的右支上,且,∴为直角三角形,则,故选:B.【点睛】本题主要考查双曲线性质的意义,根据向量垂直和向量和的几何意义是解决本题的关键.7.已知椭圆和双曲线有相同的焦点,且离心率之积为1,为两曲线的一个交点,则的形状为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不能确定【答案】B8.设是双曲线的左右焦点,为左顶点,点为双曲线右支上一点,,,,为坐标原点,则A.B.C.D.【答案】D9.已知直线的倾斜角为,直线与双曲线的左、右两支分别交于、两点,且、都垂直于轴(其中、分别为双曲线的左、右焦点),则该双曲线的离心率为()A.B.C.D.【答案】D【解析】直线与双曲线的左、右两支分别交于、两点,且、都垂直于轴,根据双曲线的对称性,设点,,则,即,且,又直线的倾斜角为,直线过坐标原点,,,整理得,即,解方程得,(舍)故选D.10.设,是双曲线的左,右焦点,O是坐标原点.过作C的一条渐近线的垂线,垂足为P.若,则C的离心率为()A.B.2 C.D.【答案】C11.下列命题错误的是()A.命题“ ,”的否定是“,”; B.若是假命题,则,都是假命题C.双曲线的焦距为D.设,是互不垂直的两条异面直线,则存在平面,使得,且【答案】B12.设双曲线C:的两条渐近线互相垂直,顶点到一条渐近线的距离为1,则双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为()A.2 B.C.D.4【答案】B【解析】∵双曲线的两条渐近线互相垂直,∴渐近线方程为,∴.∵顶点到一条渐近线的距离为1,∴,∴,∴双曲线的方程为,焦点坐标为,∴双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为.13.已知双曲线的一个焦点为,则焦点到其中一条渐近线的距离为()A.2 B.1 C.D.【答案】C14.已知双曲线:的右焦点为,左顶点为.以为圆心,为半径的圆交的右支于,两点,的一个内角为,则的离心率为()A.B.C.D.【答案】C【解析】如图,设左焦点为F1,设圆与x轴的另一个交点为B,∵,△APQ的一个内角为60°∴∠PAF=30°,∠PBF=60°⇒PF=AF=a+c,⇒PF1=3a+c,在△PFF1中,由余弦定理可得.⇒3c2﹣ac﹣4a2=0⇒3e2﹣e﹣4=0⇒,故答案为:C15.已知双曲线与抛物线有相同的焦点,则该双曲线的渐近线方程为A.B.C.D.【答案】C16.已知双曲线,双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,M是双曲线C2的一条渐近线上的点,且OM⊥MF2,O为坐标原点,若,且双曲线C1,C2的离心率相同,则双曲线C2的实轴长是()A.32 B.4 C.8 D.16【答案】D17.已知双曲线的左右焦点分别为,椭圆的离心率为,直线过点与双曲线交于两点,若,且,则双曲线的两条渐近线的倾斜角分别为()A.B.C.D.【答案】C【解析】由题,∴渐近线的倾斜角为.故选:C.18.已知双曲线的左右焦点分别为,,若上存在点使为等腰三角形,且其顶角为,则的值是_______.【答案】19.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线的右焦点到一条渐近线的距离为,则其离心率的值是______.【答案】2【解析】双曲线的右焦点到一条渐近线的距离为,可得可得,即c=2a,所以双曲线的离心率为:故答案为:2.20.已知双曲线的左、右焦点分别为点,,抛物线与双曲线在第一象限内相交于点P,若,则双曲线的离心率为______.【答案】21.已知双曲线的一条渐近线与直线垂直,则该双曲线的离心率是_________。
第四节 双曲线考点一 双曲线的定义及标准方程1.(2015·福建,3)若双曲线E :x 29-y 216=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E上,且|PF 1|=3,则|PF 2|等于( ) A .11B .9C .5D .3解析 由双曲线定义||PF 2|-|PF 1||=2a ,∵|PF 1|=3,∴P 在左支上,∵a =3,∴|PF 2|-|PF 1|=6,∴|PF 2|=9,故选B. 答案 B2.(2015·安徽,4)下列双曲线中,焦点在y 轴上且渐近线方程为y =±2x 的是( ) A .x 2-y 24=1B.x 24-y 2=1 C.y 24-x 2=1D .y 2-x 24=1解析 由双曲线性质知A 、B 项双曲线焦点在x 轴上,不合题意;C 、D 项双曲线焦点均在y 轴上,但D 项渐近线为y =±12x ,只有C 符合,故选C.答案 C3.(2015·广东,7)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的离心率e =54,且其右焦点为F 2(5,0),则双曲线C 的方程为( ) A.x 24-y 23=1B.x 216-y 29=1 C.x 29-y 216=1D.x 23-y 24=1 解析 因为所求双曲线的右焦点为F 2(5,0)且离心率为e =c a =54,所以c =5,a =4,b2=c 2-a 2=9,所以所求双曲线方程为x 216-y 29=1,故选B.答案 B4.(2014·天津,5)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=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=1 B.x 220-y 25=1C.3x 225-3y2100=1 D.3x 2100-3y225=1 解析 由题意可知,双曲线的其中一条渐近线y =b a x 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,故双曲线方程为x 25-y 220=1.选A. 答案 A5.(2013·广东,7)已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为F (3,0),离心率等于32,则C的方程是( ) A.x 24-y 25=1 B.x 24-y 25=1 C.x 22-y 25=1D.x 22-y 25=1 解析 由曲线C 的右焦点为F (3,0),知c =3. 由离心率e =32,知c a =32,则a =2,故b 2=c 2-a 2=9-4=5, 所以双曲线C 的方程为x 24-y 25=1.答案 B考点二 双曲线的几何性质1.(2015·四川,5)过双曲线x 2-y 23=1的右焦点且与x 轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于A ,B 两点,则|AB |=( ) A.433B .2 3C .6D .4 3解析 焦点F (2,0),过F 与x 轴垂直的直线为x =2,渐近线方程为x 2-y 23=0,将x =2代入渐近线方程得y 2=12,y =±23,∴|AB |=23-(-23)=4 3.选D. 答案 D2.(2015·新课标全国Ⅱ,11)已知A ,B 为双曲线E 的左,右顶点,点M 在E 上,△ABM 为等腰三角形,且顶角为120°,则E 的离心率为( ) A. 5B .2C. 3D. 2解析 如图,设双曲线E 的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),则|AB |=2a ,由双曲线的对称性,可设点M (x 1,y 1)在第一象限内,过M 作MN ⊥x 轴于点N (x 1,0),∵△ABM 为等腰三角形,且∠ABM =120°,∴|BM |=|AB |=2a ,∠MBN =60°,∴y 1=|MN |=|BM |sin ∠MBN =2a sin 60°=3a ,x 1=|OB |+|BN |=a +2a cos 60°=2a .将点M (x 1,y 1)的坐标代入x 2a 2-y 2b 2=1,可得a 2=b 2,∴e =ca=a 2+b 2a 2=2,选D. 答案 D3.(2015·新课标全国Ⅰ,5)已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 22-y 2=1上的一点,F 1,F 2是C的两个焦点,若MF 1→·MF 2→<0,则y 0的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,33 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-36,36 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-223,223D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-233,233解析 由题意知M 在双曲线C :x 22-y 2=1上,又在x 2+y 2=3内部,由⎩⎪⎨⎪⎧x 22-y 2=1,x 2+y 2=3,得y=±33,所以-33<y 0<33. 答案 A4.(2014·广东,4)若实数k 满足0<k <9,则曲线x 225-y 29-k=1与曲线x 225-k -y 29=1的( )A .离心率相等B .实半轴长相等C .虚半轴长相等D .焦距相等解析 由0<k <9,易知两曲线均为双曲线且焦点都在x 轴上,由25+9-k =25-k +9,得两双曲线的焦距相等,选D. 答案 D5.(2014·新课标全国Ⅰ,4)已知F 为双曲线C :x 2-my 2=3m (m >0)的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( ) A. 3B .3C.3mD .3m解析 ∵双曲线的方程为x 23m -y 23=1,焦点F 到一条渐近线的距离为 3.答案 A6.(2014·重庆,8)设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P 使得|PF 1|+|PF 2|=3b ,|PF 1|·|PF 2|=94ab ,则该双曲线的离心率为( )A.43B.53C.94D .3解析 由双曲线的定义得||PF 1|-|PF 2||=2a ,又|PF 1|+|PF 2|=3b ,所以(|PF 1|+|PF 2|)2-(|PF 1|-|PF 2|)2=9b 2-4a 2,即4|PF 1|·|PF 2|=9b 2-4a 2,又4|PF 1|·|PF 2|=9ab ,因此9b 2-4a 2=9ab ,即9⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2-9b a -4=0,则⎝ ⎛⎭⎪⎫3b a +1⎝ ⎛⎭⎪⎫3b a -4=0,解得b a =43⎝ ⎛⎭⎪⎫b a =-13舍去,则双曲线的离心率e =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=53. 答案 B7.(2014·山东,10)已知a >b >0,椭圆C 1的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,双曲线C 2的方程为x 2a 2-y 2b2=1,C 1与C 2的离心率之积为32,则C 2的渐近线方程为( ) A .x ±2y =0 B.2x ±y =0 C .x ±2y =0D .2x ±y =0解析 椭圆C 1的离心率为a 2-b 2a ,双曲线C 2的离心率为a 2+b 2a ,所以a 2-b 2a ·a 2+b 2a=32,所以a 4-b 4=34a 4,即a 4=4b 4,所以a =2b ,所以双曲线C 2的渐近线方程是y =±12x ,即x ±2y =0.答案 A8.(2014·大纲全国,9)已知双曲线C 的离心率为2,焦点为F 1、F 2,点A 在C 上.若|F 1A |=2|F 2A |,则cos ∠AF 2F 1=( ) A.14B.13C.24D.23解析 由双曲线的定义知|AF 1|-|AF 2|=2a ,又|AF 1|=2|AF 2|,∴|AF 1|=4a ,|AF 2|=2a .∵e =c a=2,∴c =2a ,∴|F 1F 2|=4a . ∴cos ∠AF 2F 1=|AF 2|2+|F 1F 2|2-|AF 1|22|AF 2|·|F 1F 2|=(2a )2+(4a )2-(4a )22×2a ×4a =14,故选A.答案 A9.(2013·四川,6)抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是( )A.12B.32C .1D. 3解析 由题意可得,抛物线的焦点为(1,0), 双曲线的渐近线方程为y =±3x ,即±3x -y =0,由点到直线的距离公式可得抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离d =|±3-0|2=32.答案 B10.(2013·湖北,5)已知0<θ<π4,则双曲线C 1:x 2cos 2θ-y 2sin 2θ=1与C 2:y2sin 2θ-x 2sin 2θtan 2θ=1的( )A .实轴长相等B .虚轴长相等C .焦距相等D .离心率相等解析 对于双曲线C 1:x 2cos 2θ-y 2sin 2θ=1,a 21=cos 2θ,b 21=sin 2θ,c 21=1;对于双曲线C 2:y 2sin 2θ-x 2sin 2θtan 2θ=1,a 22=sin 2θ,b 22=sin 2θtan 2θ, c 22=sin 2θ+sin 2θtan 2θ=sin 2θ(1+tan 2θ)=sin 2θ(1+sin 2θcos 2θ)=sin 2θcos 2θ=tan 2θ.∵只有当θ=k π+π4(k ∈Z )时,a 21=a 22或b 21=b 22或c 21=c 22,而0<θ<π4,∴排除A ,B ,C.设双曲线C 1,C 2的离心率分别为e 1,e 2,则e 21=1cos 2θ,e 22=tan 2θsin 2θ=1cos 2θ. 故e 1=e 2,即两双曲线的离心率相等. 答案 D11.(2015·浙江,9)双曲线x 22-y 2=1的焦距是______,渐近线方程是______.解析 由双曲线方程得a 2=2,b 2=1,∴c 2=3,∴焦距为23,渐近线方程为y =±22x .答案 2 3 y =±22x12.(2015·北京,10)已知双曲线x 2a2-y 2=1(a >0)的一条渐近线为3x +y =0,则a =________.解析 双曲线渐近线方程为y =±b ax , ∴b a =3,又b =1,∴a =33. 答案3313.(2015·湖南,13)设F 是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1的一个焦点,若C 上存在点P ,使线段PF的中点恰为其虚轴的一个端点,则C 的离心率为________.解析 不妨设F (c ,0),则由条件知P (-c ,±2b ),代入x 2a 2-y 2b 2=1得c 2a2=5,∴e = 5.答案514.(2015·江苏,12)在平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线x 2-y 2=1右支上的一个动点.若点P 到直线x -y +1=0的距离大于c 恒成立,则实数c 的最大值为________. 解析 双曲线x 2-y 2=1的渐近线为x ±y =0,直线x -y +1=0与渐近线x -y =0平行,故两平行线的距离d =|1-0|12+12=22.由点P 到直线x -y +1=0的距离大于c 恒成立,得c ≤22,故c 的最大值为22. 答案2215.(2014·浙江,16)设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于点A ,B .若点P (m ,0)满足|PA |=|PB |,则该双曲线的离心率是________. 解析 联立直线方程与双曲线渐近线方程y =±b ax 可解得交点为⎝⎛⎭⎪⎫am 3b -a ,bm 3b -a ,⎝ ⎛⎭⎪⎫-am 3b +a ,bm 3b +a ,而k AB=13,由|PA |=|PB |,可得AB 的中点与点P 连线的斜率为-3,即bm 3b -a +bm3b +a2-0am 3b -a +-am3b +a2-m=-3, 化简得4b 2=a 2,所以e =52.答案5216.(2012·江苏,8)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2m -y 2m 2+4=1的离心率为5,则m 的值为________.解析 由双曲线标准方程x 2m -y 2m 2+4=1知a 2=m >0,b 2=m 2+4,∴c 2=a 2+b 2=m +m 2+4,由e =5,得c 2a 2=5,∴m >0且m +m 2+4m=5,∴m =2. 答案 217.(2014·江西,20)如图,已知双曲线C :x 2a2-y 2=1(a >0)的右焦点为F ,点A ,B 分别在C 的两条渐近线上,AF ⊥x 轴,AB ⊥OB ,BF ∥OA (O 为坐标原点). (1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点P (x 0,y 0)(y 0≠0)的直线l :x 0xa 2-y 0y =1与直线AF 相交于点M ,与直线x =32相交于点N . 证明:当点P 在C 上移动时,|MF ||NF |恒为定值,并求此定值.(1)解 设F (c ,0),因为b =1,所以c =a 2+1, 直线OB 的方程为y =-1ax ,直线BF 的方程为y =1a(x -c ),解得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2,-c2a .又直线OA 的方程为y =1ax ,则A ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,c a ,k AB =c a -⎝ ⎛⎭⎪⎫-c 2a c -c 2=3a .又因为AB ⊥OB ,所以3a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a =-1,解得a 2=3,故双曲线C 的方程为x 23-y 2=1.(2)证明 由(1)知a =3,则直线l 的方程为x 0x3-y 0y =1(y 0≠0),即y =x 0x -33y 0. 因为直线AF 的方程为x =2,所以直线l 与AF 的交点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,2x 0-33y 0;直线l 与直线x =32的交点为N ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫32,32x 0-33y 0. 则|MF |2|NF |2=(2x 0-3)2(3y 0)214+⎝ ⎛⎭⎪⎫32x 0-32(3y 0)2=(2x 0-3)29y 204+94(x 0-2)2=43·(2x 0-3)23y 20+3(x 0-2)2, 因为P (x 0,y 0)是C 上一点,则x 203-y 20=1,代入上式得|MF |2|NF |2=43·(2x 0-3)2x 20-3+3(x 0-2)2 =43·(2x 0-3)24x 20-12x 0+9=43, 所求定值为|MF ||NF |=23=233.18.(2013·大纲全国,21)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为3,直线y =2与C 的两个交点间的距离为 6.(1)求a ,b ;(2)设过F 2的直线l 与C 的左、右两支分别交于A ,B 两点,且|AF 1|=|BF 1|,证明:|AF 2|,|AB |,|BF 2|成等比数列.(1)解 由题设知c a =3,即a 2+b 2a2=9,故b 2=8a 2.所以C 的方程为8x 2-y 2=8a 2. 将y =2代入上式, 求得x =±a 2+12.由题设知,2a 2+12=6,解得a 2=1.所以a =1,b =2 2.(2)证明 由(1)知,F 1(-3,0),F 2(3,0),C 的方程为8x 2-y 2=8.① 由题意可设l 的方程为y =k (x -3),|k |<22, 代入①并化简得(k 2-8)x 2-6k 2x +9k 2+8=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 x 1≤-1,x 2≥1,x 1+x 2=6k2k 2-8,x 1·x 2=9k 2+8k 2-8.于是|AF 1|=(x 1+3)2+y 21=(x 1+3)2+8x 21-8=-(3x 1+1), |BF 1|=(x 2+3)2+y 22 =(x 2+3)2+8x 22-8=3x 2+1. 由|AF 1|=|BF 1|得 -(3x 1+1)=3x 2+1, 即x 1+x 2=-23.故6k 2k 2-8=-23, 解得k 2=45,从而x 1·x 2=-199.由于|AF 2|=(x 1-3)2+y 21 =(x 1-3)2+8x 21-8 =1-3x 1,|BF 2|=(x 2-3)2+y 22 =(x 2-3)2+8x 22-8 =3x 2-1,故|AB |=|AF 2|-|BF 2|=2-3(x 1+x 2)=4, |AF 2|·|BF 2|=3(x 1+x 2)-9x 1x 2-1=16. 因而|AF 2|·|BF 2|=|AB |2,所以|AF2|,|AB|,|BF2|成等比数列.。
高三数学(双曲线)复习检测试题 (附参考答案)一。
选择题1.双曲线22154x y -=-的离心率为( )A. B. C .23 D .322.已知双曲线的离心率为2,焦点是(4,0)-,(4,0),则双曲线方程为( )A221412x y -= B 221124x y -= C.221106x y -= D.221610x y -= 3.已知双曲线)0( 1222>=-a y ax 的一条准线为23=x ,则该双曲线的离心率为( )(A )23(B )23 (C )26(D )3324.设F 1和F 2为双曲线-42x y 2=1两个焦点,点P 在双曲线上,满足∠F 1PF 2=90°,则△F 1PF 2的面积是( )A .1B .25C .2D .5 5.已知双曲线22163x y -=的焦点为1F 、2F ,点M 在双曲线上且1MF x ⊥轴,则1F 到直线2F M 的距离为( ) (A(B(C )65 (D )566.若椭圆154116252222=-=+y x y x 和双曲线的共同焦点为F 1,F 2,P 是两曲线的一个交点,则|PF 1|·|PF 2|的值为( ) A.221B.84C.3D.21 7.已知点(2,0),(3,0)A B -,动点(,)P x y 满足26PA PB x ⋅=-,则点P 的轨迹为( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线 D .抛物线8.(北京3)“双曲线的方程为221916x y -=”是“双曲线的准线方程为95x =±”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件9.(福建12)双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的两个焦点为F 1、F 2,若P 为其上一点,且|PF 1|=2|PE 2|,则双曲线离心率的取值范围为( )A.(1,3)B.(1,3)C.(3,+∞)D. [3,+∞]10.已知双曲线2212y x -=的焦点为F 1、F 2,点M 在双曲线上且120,MF MF ⋅=则点M 到x 轴的距离为( )(A )43 (B )53 (C (D 11.(全国Ⅱ11)设ABC △是等腰三角形,120ABC ∠=,则以A B ,为焦点且过点C 的双曲线的离心率为( )A .221+ B .231+ C . 21+ D .31+12.如图,1F 和2F 分别是双曲线)0,0(12222 b a br a x =-的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以1F O 为半径的圆与该双曲线左支的两个交点,且△AB F2是等边三角形,则双曲线的离心率为( ) (A )3 (B )5 (C )25(D )31+二。
的左焦点为,点
的等边三角形(
)(()
【答案】
的离心率为过右焦点且垂直于
两点到双曲线的同一条渐近线的距离分别为,且则双曲线的方程
(,由可得:不妨设:
,据此可得:,则
双曲线的离心率:据此可得:
则双曲线的方程为
双曲线的轨迹类型是;
】已知双曲线,离心率为
和
())
【答案】
已知双曲线
为异于的两点,且的中点在双曲线的左支上,点关于和
,则的值为(
C. 52
D.
】双曲线
(−(,
,
,则双曲线的离心率的取值范围是(
,因为,所以,则
年全国卷Ⅲ文】已知双曲线,则点到
,所以双曲线的渐近线方程为
的等
的不等式关系,并结合求.
在平面直角坐标系的右准线与它的两条渐近线分别,其焦点是
【答案】
B. C. 2 D.
故答案选
的等式或不等式,双曲线的渐近线是之间的比值关系,再结合,可得
已知圆圆都内切于动圆,
即为
双曲线的轨迹类型是
届高三上开学】已知双曲线的一条渐近线与垂直,则双曲线的离心率等于
【答案】
∵双曲线=1
=
故答案为:。
绝密★启用前2019年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。
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3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合A ={x |x 2-5x +6>0},B ={ x |x -1<0},则A ∩B =A. (-∞,1)B. (-2,1)C. (-3,-1)D. (3,+∞)【答案】A 【解析】 【分析】本题考查集合的交集和一元二次不等式的解法,渗透了数学运算素养.采取数轴法,利用数形结合的思想解题.【详解】由题意得,{}{}2,3,1A x x x B x x ==<或,则{}1A B x x ⋂=<.故选A .【点睛】本题考点为集合的运算,为基础题目,难度偏易.不能领会交集的含义易致误,区分交集与并集的不同,交集取公共部分,并集包括二者部分.2.设z =-3+2i ,则在复平面内z 对应的点位于 A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限【答案】C 【解析】 【分析】本题考查复数的共轭复数和复数在复平面内的对应点位置,渗透了直观想象和数学运算素养.采取定义法,利用数形结合思想解题.【详解】由32,z i =-+得32,z i =--则32,z i =--对应点(-3,-2)位于第三象限.故选C .【点睛】本题考点为共轭复数,为基础题目,难度偏易.忽视共轭复数的定义致错,复数与共轭复数间的关系为实部同而虚部异,它的实部和虚部分别对应复平面上点的横纵坐标.3.已知AB =(2,3),AC =(3,t ),BC =1,则AB BC ⋅= A. -3 B. -2 C. 2 D. 3【答案】C 【解析】 【分析】本题考查平面向量数量积的坐标运算,渗透了直观想象和数学运算素养.采取公式法,利用转化与化归思想解题.【详解】由(1,3)BC AC AB t =-=-,211BC ==,得3t =,则(1,0)BC =,(2,3)(1,0)21302AB BC ==⨯+⨯=.故选C .【点睛】本题考点为平面向量的数量积,侧重基础知识和基本技能,难度不大.学生易在处理向量的法则运算和坐标运算处出错,借助向量的模的公式得到向量的坐标,然后计算向量数量积.4.2019年1月3日嫦娥四号探测器成功实现人类历史上首次月球背面软着陆,我国航天事业取得又一重大成就,实现月球背面软着陆需要解决的一个关键技术问题是地面与探测器的通讯联系.为解决这个问题,发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”,鹊桥沿着围绕地月拉格朗日2L 点的轨道运行.2L 点是平衡点,位于地月连线的延长线上.设地球质量为M 1,月球质量为M 2,地月距离为R ,2L 点到月球的距离为r ,根据牛顿运动定律和万有引力定律,r 满足方程:121223()()M M M R r R r r R +=++.设r Rα=,由于α的值很小,因此在近似计算中34532333(1)ααααα++≈+,则r 的近似值为A.B.C.D.【答案】D 【解析】 【分析】本题在正确理解题意的基础上,将有关式子代入给定公式,建立α的方程,解方程、近似计算.题目所处位置应是“解答题”,但由于题干较长,易使考生“望而生畏”,注重了阅读理解、数学式子的变形及运算求解能力的考查. 【详解】由rRα=,得r R α= 因为121223()()M M M R r R r r R +=++,所以12122222(1)(1)M M M R R R ααα+=++,即543232221133[(1)]3(1)(1)M M αααααααα++=+-=≈++,解得3α=所以3.r R α==【点睛】由于本题题干较长,所以,易错点之一就是能否静心读题,正确理解题意;易错点之二是复杂式子的变形出错.5.演讲比赛共有9位评委分别给出某选手的原始评分,评定该选手的成绩时,从9个原始评分中去掉1个最高分、1个最低分,得到7个有效评分.7个有效评分与9个原始评分相比,不变的数字特征是A. 中位数B. 平均数C. 方差D. 极差【答案】A 【解析】 【分析】可不用动笔,直接得到答案,亦可采用特殊数据,特值法筛选答案. 【详解】设9位评委评分按从小到大排列为123489x x x x x x <<<<<.则①原始中位数为5x ,去掉最低分1x ,最高分9x ,后剩余2348x x x x <<<,中位数仍为5x ,∴A 正确. ②原始平均数1234891()9x x x x x x x =<<<<<,后来平均数234817x x x x x '=<<<()平均数受极端值影响较大,∴x 与x '不一定相同,B 不正确③()()()22221119q S x x x x x x ⎡⎤=-+-++-⎢⎥⎣⎦ ()()()222223817s x x x x x x ⎡⎤'=-'+-'++-'⎢⎥⎣⎦由②易知,C 不正确.④原极差91=x -x ,后来极差82=x -x 显然极差变小,D 不正确. 【点睛】本题旨在考查学生对中位数、平均数、方差、极差本质的理解.6.若a >b ,则 A. ln(a −b )>0B. 3a <3bC. a 3−b 3>0D. │a │>│b │【答案】C 【解析】 【分析】本题也可用直接法,因为a b >,所以0a b ->,当1a b -=时,ln()0a b -=,知A 错,因为3xy =是增函数,所以33a b >,故B 错;因为幂函数3y x =是增函数,a b >,所以33a b >,知C 正确;取1,2a b ==-,满足a b >,12a b =<=,知D 错.【详解】取2,1a b ==,满足a b >,ln()0a b -=,知A 错,排除A ;因为9333a b =>=,知B 错,排除B ;取1,2a b ==-,满足a b >,12a b =<=,知D 错,排除D ,因为幂函数3y x =是增函数,a b >,所以33a b >,故选C .【点睛】本题主要考查对数函数性质、指数函数性质、幂函数性质及绝对值意义,渗透了逻辑推理和运算能力素养,利用特殊值排除即可判断.7.设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是 A. α内有无数条直线与β平行 B. α内有两条相交直线与β平行 C. α,β平行于同一条直线 D. α,β垂直于同一平面 【答案】B 【解析】 【分析】本题考查了空间两个平面的判定与性质及充要条件,渗透直观想象、逻辑推理素养,利用面面平行的判定定理与性质定理即可作出判断.【详解】由面面平行的判定定理知:α内两条相交直线都与β平行是//αβ的充分条件,由面面平行性质定理知,若//αβ,则α内任意一条直线都与β平行,所以α内两条相交直线都与β平行是//αβ的必要条件,故选B .【点睛】面面平行的判定问题要紧扣面面平行判定定理,最容易犯的错误为定理记不住,凭主观臆断,如:“若,,//a b a b αβ⊂⊂,则//αβ”此类的错误.8.若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =A. 2B. 3C. 4D. 8【答案】D 【解析】 【分析】利用抛物线与椭圆有共同的焦点即可列出关于p 的方程,即可解出p ,或者利用检验排除的方法,如2p =时,抛物线焦点为(1,0),椭圆焦点为(±2,0),排除A ,同样可排除B ,C ,故选D .【详解】因为抛物线22(0)y px p =>的焦点(,0)2p 是椭圆2231x y p p +=的一个焦点,所以23()2pp p -=,解得8p =,故选D .【点睛】本题主要考查抛物线与椭圆的几何性质,渗透逻辑推理、运算能力素养.9.下列函数中,以2π为周期且在区间(4π,2π)单调递增的是 A. f (x )=│cos 2x │ B. f (x )=│sin 2x │ C. f (x )=cos│x │ D. f (x )= sin│x │【答案】A 【解析】 【分析】本题主要考查三角函数图象与性质,渗透直观想象、逻辑推理等数学素养.画出各函数图象,即可做出选择.【详解】因为sin ||y x =图象如下图,知其不是周期函数,排除D ;因为cos cos y x x ==,周期为2π,排除C ,作出cos2y x =图象,由图象知,其周期为2π,在区间单调递增,A 正确;作出sin 2y x =的图象,由图象知,其周期为2π,在区间单调递减,排除B ,故选A .【点睛】利用二级结论:①函数()y f x =的周期是函数()y f x =周期的一半;②sin y x ω=不是周期函数;10.已知a ∈(0,π2),2sin2α=cos2α+1,则sinα=A.15B.5C. D.【答案】B 【解析】 【分析】利用二倍角公式得到正余弦关系,利用角范围及正余弦平方和为1关系得出答案. 【详解】2sin 2cos21α=α+,24sin cos 2cos .0,,cos 02π⎛⎫∴α⋅α=αα∈∴α> ⎪⎝⎭.sin 0,2sin cos α>∴α=α,又22sin cos 1αα+=,2215sin 1,sin 5∴α=α=,又sin 0α>,sin α∴=B .【点睛】本题为三角函数中二倍角公式、同角三角函数基本关系式的考查,中等难度,判断正余弦正负,运算准确性是关键,题目不难,需细心,解决三角函数问题,研究角的范围后得出三角函数值的正负,很关键,切记不能凭感觉.11.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=a2交于P 、Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为 A.B. C. 2 D.【答案】A 【解析】 【分析】准确画图,由图形对称性得出P 点坐标,代入圆的方程得到c 与a 关系,可求双曲线的离心率. 【详解】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||2cOA =.,22c c P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,又P 点在圆222x y a +=上,22244c c a ∴+=,即22222,22c c a e a =∴==.e ∴=A .【点睛】本题为圆锥曲线离心率的求解,难度适中,审题时注意半径还是直径,优先考虑几何法,避免代数法从头至尾,运算繁琐,准确率大大降低,双曲线离心率问题是圆锥曲线中的重点问题,需强化练习,才能在解决此类问题时事半功倍,信手拈来.12.设函数()f x 的定义域为R ,满足(1) 2 ()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有8()9f x ≥-,则m 的取值范围是A. 9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B. 7,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ C. 5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦ D. 8,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【答案】B 【解析】 【分析】本题为选择压轴题,考查函数平移伸缩,恒成立问题,需准确求出函数每一段解析式,分析出临界点位置,精准运算得到解决. 【详解】(0,1]x ∈时,()=(1)f x x x -,(+1)= ()f x 2f x ,()2(1)f x f x ∴=-,即()f x 右移1个单位,图像变为原来的2倍.如图所示:当23x <≤时,()=4(2)=4(2)(3)f x f x x x ---,令84(2)(3)9x x --=-,整理得:2945560x x -+=,1278(37)(38)0,,33x x x x ∴--=∴==(舍),(,]x m ∴∈-∞时,8()9f x ≥-成立,即73m ≤,7,3m ⎛⎤∴∈-∞ ⎥⎝⎦,故选B .【点睛】易错警示:图像解析式求解过程容易求反,画错示意图,画成向左侧扩大到2倍,导致题目出错,需加深对抽象函数表达式的理解,平时应加强这方面练习,提高抽象概括、数学建模能力.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.我国高铁发展迅速,技术先进.经统计,在经停某站的高铁列车中,有10个车次的正点率为0.97,有20个车次的正点率为0.98,有10个车次的正点率为0.99,则经停该站高铁列车所有车次的平均正点率的估计值为___________. 【答案】0.98. 【解析】 【分析】本题考查通过统计数据进行概率的估计,采取估算法,利用概率思想解题.【详解】由题意得,经停该高铁站的列车正点数约为100.97200.98100.9939.2⨯+⨯+⨯=,其中高铁个数为10+20+10=40,所以该站所有高铁平均正点率约为39.20.9840=. 【点睛】本题考点为概率统计,渗透了数据处理和数学运算素养.侧重统计数据的概率估算,难度不大.易忽视概率的估算值不是精确值而失误,根据分类抽样的统计数据,估算出正点列车数量与列车总数的比值.14.已知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e axf x =-.若(ln 2)8f =,则a =__________.【答案】-3【解析】 【分析】本题主要考查函数奇偶性,对数的计算.渗透了数学运算、直观想象素养.使用转化思想得出答案. 【详解】因为()f x 是奇函数,且当0x <时,()ax f x e -=-.又因为ln 2(0,1)∈,(ln 2)8f =,所以ln 28a e --=-,两边取以e 为底的对数得ln 23ln 2a -=,所以3a -=,即3π. 【点睛】本题主要考查函数奇偶性,对数的计算.15.V ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若π6,2,3b ac B ===,则V ABC 的面积为__________.【答案】【解析】 【分析】本题首先应用余弦定理,建立关于c 的方程,应用,a c 的关系、三角形面积公式计算求解,本题属于常见题目,难度不大,注重了基础知识、基本方法、数学式子的变形及运算求解能力的考查. 【详解】由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,所以2221(2)2262c c c c +-⨯⨯⨯=, 即212c =解得c c ==-所以2a c ==11sin 222ABC S ac B ∆==⨯= 【点睛】本题涉及正数开平方运算,易错点往往是余弦定理应用有误或是开方导致错误.解答此类问题,关键是在明确方法的基础上,准确记忆公式,细心计算.16.中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1.则该半正多面体共有________个面,其棱长为_________.【答案】 (1). 共26个面. (2). 1. 【解析】 【分析】第一问可按题目数出来,第二问需在正方体中简单还原出物体位置,利用对称性,平面几何解决. 【详解】由图可知第一层与第三层各有9个面,计18个面,第二层共有8个面,所以该半正多面体共有18826+=个面.如图,设该半正多面体的棱长为x ,则A B B E x ==,延长BC 与FE 交于点G ,延长BC 交正方体棱于H ,由半正多面体对称性可知,BGE ∆为等腰直角三角形,,21)122BG GE CH x GH x x x ∴===∴=⨯+==,1x ∴==.【点睛】本题立意新颖,空间想象能力要求高,物体位置还原是关键,遇到新题别慌乱,题目其实很简单,稳中求胜是关键.立体几何平面化,无论多难都不怕,强大空间想象能力,快速还原图形.三、解答题:共70分。
2019年高考数学试题分类汇编解析几何一、选择题.1、(2019年高考全国I 卷理科10)双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线的倾斜角为130°,则C 的离心率为 A .2sin40° B .2cos40°C .1sin50︒D .1cos50︒答案:C解析:由题可知,130tan ︒=-a b 即,50tan ︒=a b 则有︒︒=50cos 50sin 2222a b ,即︒︒=-50cos 50sin 22222a a c 所以︒︒=-50cos 50sin 1222e ,︒=50cos 12e ,故选D 2、(2019年高考全国I 卷理科10,文科12)已知椭圆C 的焦点为12(1,0),(1,0)F F -,过F 2的直线与C交于A ,B 两点.若22||2||AF F B =,1||||AB BF =,则C 的方程为A .2212x y +=B .22132x y +=C .22143x y +=D .22154x y +=答案:B解析:设x B F =||2,则x B F B F AF AB B F 3||3||||||||2221==+== 由椭圆定义得x a B F B F 42||||21==+,故,23||,2||12aB F a B F ==a AF a AF a AF =-==||2||,||212在21F AF ∆和21F BF ∆中,由余弦定理得a c a a c a F AF 1224cos 22221=⨯⨯-+=∠ a a c a a c a F BF 2222212221249441cos -=⨯⨯-+=∠ 21F AF ∠、21F BF ∠互补得a a a 122=-,解得32=a ,22=b ,方程为12322=+y x 。
故选B 3、(2019年高考全国II 卷理科8,文科9)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p=A .2B .3C .4D .8 答案:D解析:易知抛物线的焦点为)0,2(p,故椭圆焦点在x 轴上 由p p p b a c 23222=-=-=,则p p 2)2(2=,解得p=8。
【母题原题1】【2019年高考全国Ⅲ卷理数】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.4B.2C.D.【答案】A【解析】由2,,a b c===,2PPO PF x=∴=Q,又P在C的一条渐近线上,不妨设为在by xa=上,则222P Pby xa=⋅==,11224PFO PS OF y∴=⋅==△,故选A.【名师点睛】忽视圆锥曲线方程和两点间的距离公式的联系导致求解不畅,采取列方程组的方式解出三角形的高,便可求三角形面积.【母题原题2】【2018年高考全国Ⅲ卷理数】设12F F,是双曲线22221x yCa b-=:(00a 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1PF=,则C的离心率为AB.2专题10 双曲CD【答案】B【解析】由题可知22,PF b OF c ==,∴||PO a =, 在2Rt POF △中,222cos PF bPF O OF c∠==, ∵在12PF F △中,22221212212cos 2PF F F PF b F PF F P O F c+-∠==,∴)222224322b c bc a b cc+-=⇒=⋅,∴e =,故选C . 【名师点睛】本题主要考查双曲线的相关知识,考查了双曲线的离心率和余弦定理的应用,属于中档题.【命题意图】高考对双曲线内容的考查以基础知识为主,重点考查双曲线的几何性质、方程思想及运算能力.2019年高考题考查了以双曲线为载体的三角形面积的求法,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取公式法,利用数形结合、转化与化归和方程思想解题.【命题规律】主要考查双曲线的定义、标准方程和几何性质,其中离心率和渐近线问题是高考考查的重点,以选择题和填空题为主,难度中等. 【答题模板】1.求双曲线的离心率的值或范围一般考虑如下三步:第一步:将提供的双曲线的几何关系转化为关于双曲线基本量a ,b ,c 的方程或不等式; 第二步:利用222b c a +=和ce a=转化为关于e 的方程或不等式; 第三步:通过解方程或不等式求得离心率的值或取值范围. 2.其他问题:(1)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b .(2)若P 是双曲线右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF 1|min =a+c ,|PF 2|min =c –a .(3)同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为22b a;异支的弦中最短的为实轴,其长为2a .(4)若P 是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则12PF F S △=2tan 2b θ,其中θ为∠F 1PF 2.(5)若P 是双曲线22x a22y b -=1(a>0,b>0)右支上不同于实轴端点的任意一点,F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,I 为△PF 1F 2内切圆的圆心,则圆心I 的横坐标为定值a . 【方法总结】1.双曲线定义的应用策略(1)根据动点与两定点的距离的差判断动点的轨迹是否为双曲线.(2)利用双曲线的定义解决与双曲线的焦点有关的问题,如最值问题、距离问题. (3)利用双曲线的定义解决问题时应注意三点:①距离之差的绝对值;②2a <|F 1F 2|;③焦点所在坐标轴的位置. 2.求双曲线的标准方程的方法 (1)定义法根据双曲线的定义确定a 2,b 2的值,再结合焦点位置,求出双曲线方程,常用的关系有: ①c 2=a 2+b 2;②双曲线上任意一点到双曲线两焦点的距离的差的绝对值等于2a .求轨迹方程时,满足条件:|PF 1|–|PF 2|=2a (0<2a <|F 1F 2|)的双曲线为双曲线的一支,应注意合理取舍. (2)待定系数法 一般步骤为①判断:根据已知条件,确定双曲线的焦点是在x 轴上,还是在y 轴上,还是两个坐标轴都有可能; ②设:根据①中的判断结果,设出所需的未知数或者标准方程; ③列:根据题意,列出关于a ,b ,c 的方程或者方程组; ④解:求解得到方程. 常见设法有①与双曲线22x a –22y b =1共渐近线的双曲线方程可设为22x a –22y b=λ(λ≠0);②若双曲线的渐近线方程为y =±ba x ,则双曲线方程可设为22x a –22yb =λ(λ≠0);③若双曲线过两个已知点,则双曲线方程可设为2x m +2y n=1(mn <0);④与双曲线22x a –22y b =1共焦点的双曲线方程可设为22x a k -–22y b k+=1(–b 2<k <a 2);⑤与椭圆22x a +22y b =1(a >b >0)有共同焦点的双曲线方程可设为22x a λ-+22y b λ-=1(b 2<λ<a 2).注意:当焦点位置不确定时,有两种方法来解决:一种是分类讨论,注意考虑要全面;另一种是如果已知中心在原点,但不能确定焦点的具体位置,可以设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn <0). 3.求双曲线离心率的值(1)直接求出c a ,,求解e :已知标准方程或a ,c 易求时,可利用离心率公式e =ca求解; (2)变用公式,整体求e :如利用e,e; 4.双曲线的离心率与渐近线方程之间有着密切的联系,二者之间可以互求.已知渐近线方程时,可得b a的值,于是e 2=22c a =222a b a +=1+2()b a ,因此可求出离心率e 的值;而已知离心率的值,也可求出渐近线的方程,即b a个解.1.【广西壮族自治区南宁、梧州等八市2019届高三4月联合调研考试数学】已知双曲线222:1(0)3x y C a a -=>的一个焦点为(2,0),则双曲线C 的渐近线方程为A .y x =±B .y =C .y =D .2y x =±【答案】C【解析】因为双曲线222:1(0)3x y C a a -=>的一个焦点为(2,0),所以234a +=,故21a =,因此双曲线的方程为2213y x -=,所以其渐近线方程为y =.故选C .【名师点睛】本题主要考查双曲线的渐近线方程,熟记双曲线的性质即可,属于基础题型.2.【广西壮族自治区柳州市2019届高三毕业班3月模拟考试数学】已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点为1F 、2F ,双曲线上的点P 满足121243PF PF F F +≥u u u v u u u u v u u u u v恒成立,则双曲线的离心率的取值范围是A .312e <≤B .32e ≥C .413e <≤D .43e ≥【答案】C【解析】∵OP 是12F PF △的边12F F 上的中线,∴122PF PF PO+=u u u v u u u u v u u u v. ∵121243PF PF F F u u u v u u u u v u u u u v +≥,∴1283PO F F ≥u u u v u u u u v,当且仅当12,,F P F 三点共线时等号成立. 又PO a ≥u u u v ,122F F c =u u u u v ,∴86a c ≥,∴43c e a =≤,又1e >,∴413e <≤.故离心率的取值范围为41,3⎛⎤⎥⎝⎦.故选C . 【名师点睛】解答本题时注意两点:一是注意数形结合在解题中的应用,特别是由题意得到PO a ≥u u u v;二是根据题意得到,,a b c 间的关系,再根据离心率的定义求解,属于基础题.3.【四川省华文大教育联盟2019届高三第二次质量检测考试数学】已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为()()12,0,,0F c F c -,过点2F 作x 轴的垂线,与双曲线的渐近线在第一象限的交点为P ,线段2PF 的中点M ,则此双曲线的渐近线方程为 A .2y x =± B .12y x =±C .4y x =±D .14y x =±【答案】A【解析】由题意知,双曲线的渐近线方程为b y x a =±,易求点P 的坐标为,bc c a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,中点M 的坐标为,2bc c a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,∵2222)2bc OM c a ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,∴224a b =,即2b a =.故选A . 【名师点睛】本题考查双曲线的方程与简单的几何性质,考查计算能力与转化能力,属于基础题. 4.【四川省棠湖中学2019届高三高考适应性考试数学】已知双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,一条渐近线方程为340x y +=,则该双曲线的离心率是A .53 B .54C .43或53D .53或54【答案】D【解析】33404x y y x +=⇒=-,当焦点位于横轴时,2239416b b a a =⇒=,而222c a b =+,所以22295164c a c e a a -=⇒==; 当焦点位于纵轴时,22222222416165,,3993b bc a c c a b e a a a a -=⇒==+⇒=⇒==故选D . 【名师点睛】本题考查了通过双曲线的渐近线方程求离心率问题,解题的关键是对焦点的位置进行分类.5.【四川省棠湖中学2019届高三高考适应性考试数学】已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的左,右焦点分别为12,F F ,抛物线()220=>y px p 与双曲线C 有相同的焦点.设P 为抛物线与双曲线C 的一个交点,且12sin PF F ∠=,则双曲线C 的离心率为AB或3 C .2D .2或3【答案】D【解析】不妨设P 在第一象限且()00,P x y ,则1,02p F ⎛⎫- ⎪⎝⎭,2,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭, 过P 作直线2px =-(抛物线的准线)的垂线,垂足为E , 则112F PE PF F ∠=∠,故112sin sin 7F PE PF F ∠=∠=, 因1F PE △为直角三角形,故可设,2p E ⎛⎫- ⎪⎝⎭,()0P x , 且25PE PF k ==,17PF k =,所以02052242p x k k px ⎧+=⎪⎨⎪=⎩,解得043p k x k =⎧⎨=⎩或062p k x k =⎧⎨=⎩, 若043p k x k =⎧⎨=⎩,则124F F k =,22752ke k k ==-; 若062p k x k =⎧⎨=⎩,则126F F k =,33752ke k k ==-. 综上可得,选D .【名师点睛】离心率的计算关键在于构建,,a b c 的一个等量关系,构建时可依据圆锥曲线的几何性质来转化,有两个转化的角度:(1)利用圆锥曲线的定义转化为与另一个焦点;(2)利用圆锥曲线的统一定义把问题转化为与曲线上的点到相应准线的距离.6.【四川省成都七中2019届高三5月高考模拟测试数学】已知双曲线1C :22142-=x y ,双曲线2C 的焦点在y 轴上,它的渐近线与双曲线1C 相同,则双曲线2C 的离心率为 A .3 B .2 CD .1【解析】由题意,双曲线2C 的焦点在y 轴上,它的渐近线与双曲线1C 相同,设双曲线2C 的方程为22(0)24y x λλ-=>,则双曲线2C =A . 【名师点睛】本题主要考查了双曲线的离心率的求解,其中解答中根据双曲线2C 的焦点在y 轴上,它的渐近线与双曲线1C 相同,得出双曲线2C 的方程的形式,再根据离心率的定义求解是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.7.【四川省华文大教育联盟2019届高三第二次质量检测数学】已知双曲线的左、右焦点分别为()1,0F c -,()2,0F c ,过点2F 作x 轴的垂线,与双曲线的渐近线在第一象限内的交点为P ,线段2PF 的中点M 到,则双曲线的渐近线方程为 A .2y x =± B .12y x =±C .4y x =±D .14y x =±【答案】A【解析】设双曲线的渐近线方程为()0,0by x a b a=±>>, 根据题意可知P 点坐标,bc c a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,M为2PF 中点,所以可得,2bc M c a ⎛⎫⎪⎝⎭, 所以222222bc OM c c a ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,所以224a b =,即2b a =, 所以双曲线的渐近线方程为2y x =±,故选A .【名师点睛】本题考查通过双曲线中,线段的几何关系求双曲线渐近线方程,属于简单题.8.【四川省雅安市2019届高三第三次诊断考试数学】双曲线2212x y -=的离心率为A BCD【解析】由双曲线的方程2212x y -=可得:222,1a b ==,所以2223c a b =+=,所以2c e a ===.故选D . 【名师点睛】本题主要考查了双曲线的简单性质,考查计算能力,属于基础题.9.【四川省内江市2019届高三第三次模拟考试数学】双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线方程为34y x =,则该双曲线的离心率为 A .43 B .53C .54D .2【答案】C【解析】双曲线()2222100x y a b a b-=>>,的一条渐近线方程为34y x =,可得34b a =,即222916c a a -=,解得e 22516=,e 54=.故选C . 【名师点睛】本题考查双曲线的简单性质的应用,涉及双曲线的渐近线方程,离心率等知识,考查计算能力.10.【四川省双流中学2019届高三第一次模拟考试数学】已知M 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右支上一点,,A F 分别为双曲线C 的左顶点和右焦点,线段FA 的垂直平分线过点M ,60MFA ∠=︒,则双曲线C 的离心率为A B .2 C .3 D .4【答案】D【解析】设双曲线另一个焦点为F ',如下图所示.因为线段FA 的垂直平分线过点M ,60MFA ∠=︒,所以MFA △是等边三角形,边长为a c +,M 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右支上一点,所以有23MF MF a MF a c -=⇒='+',在MFF '△中,由余弦定理可得:'2222cos60MF MF FF MF FF ︒=+-'⋅', 即22430a ac c +-=,解得4a c =,即4ca=,双曲线的离心率为4,故选D . 【名师点睛】本题考查了双曲线的定义、离心率,考查了转化思想、数形结合思想.11.【四川省宜宾市2019届高三第三次诊断性考试数学】已知双曲线22213x y a -=的左右焦点分别为12,F F ,以它的一个焦点为圆心,半径为a 的圆恰好与双曲线的两条渐近线分别切于,A B 两点,则四边形12F AF B 的面积为A .3B .4C .5D .6【答案】D【解析】因为双曲线22213x y a -=的左右焦点分别为()()12,0,0F c F c -,,双曲线的渐近线方程为y x a=±0ay -=, 以它的一个焦点为圆心,半径为a 的圆恰好与双曲线的两条渐近线分别切于A ,B 两点, 根据焦点到渐近线的距离及双曲线中a b c 、、的关系,可得223a c a ==+⎪⎩,解得a c ==A ⎝⎭,则四边形12F AF B的面积为1212122622F AF B F AF S S ==⨯⨯=.故选D . 【名师点睛】本题考查双曲线的简单性质以及圆与双曲线的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力,属于中档题.12.【四川省成都市外国语学校2019届高三一诊模拟考试数学】过双曲线C :22221x y a b-=的右顶点作x 轴的垂线,与C 的一条渐近线相交于点A .若以C 的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A ,O 两点(O 为坐标原点),则双曲线C 的方程为A .221124x y -=B .22179x y -=C .22188x y -=D .221412x y -=【答案】D【解析】∵以C 的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A ,O 两点(O 为坐标原点), ∴半径4R c ==,则圆的标准方程为()22416x y -+=,(),0A a ,b y a b a=⋅=,即(),B a b ,则()22416a b -+=,即2281616a a b -++=,即280c a -=,即816a =,则2a =,216412b =-=,则双曲线C 的方程为221412x y -=,故选D .【名师点睛】本题主要考查双曲线方程的求解,根据圆的性质先求出半径4c =是解决本题的关键.属于简单题.13.【四川省成都市2019届高三毕业班第二次诊断性检测数学】已知双曲线()222:10y C x b b-=>的焦距为4,则双曲线C 的渐近线方程为 A.y =B .2y x =±C .3y x =± D.y =【答案】D【解析】双曲线C :()22210y x b b-=>的焦距为4,则2c =4,即c =2,∵1+b 2=c 2=4,∴b =C 的渐近线方程为y =x ,故选D .【名师点睛】本题考查双曲线的方程和性质,考查双曲线的渐近线方程的运用,属于基础题.14.【四川省2019届高三联合诊断数学】已知双曲线()222:103x y C a a -=>的右焦点为F ,则点F 到C的渐近线的距离为 A .3 BC .a D【答案】B【解析】因为双曲线()222:103x y C a a -=>的右焦点为()0F c ,,渐近线y x =, 所以点F到渐近线y x ===B . 【名师点睛】本题主要考查利用双曲线的方程求焦点坐标与渐近线方程,以及点到直线距离公式的应用,属于基础题.若双曲线方程为22221x y a b-=,则渐近线方程为b y x a =±.15.【四川省广安、眉山、内江、遂宁2019届高三第一次诊断性考试数学】若双曲线221x y m-=的一条渐近线为20x y -=,则实数m = A .2 B .4 C .6 D .8【答案】B【解析】∵双曲线的方程为221x y m-=,∴双曲线的渐近线方程为yx ,又∵一条渐近线方程为y =12x ,∴m =4.故选B . 【名师点睛】本题给出双曲线的方程和一条渐近线方程,求参数m 的值,属于基础题.16.【四川省高2019届高三第一次诊断性测试数学】中心在原点,对称轴为坐标轴的双曲线C 的两条渐近线与圆()2221x y -+=都相切,则双曲线C 的离心率是A .2B .2C2D.3或2【答案】A【解析】设双曲线C 的渐近线方程为y =kx,∴k =,得双曲线的一条渐近线的方程为3y =,∴焦点在x 、y 轴上两种情况讨论: ①当焦点在x轴上时有:b c e a a ==②当焦点在y轴上时有:23a c e b a ===.∴求得双曲线的离心率2A . 【名师点睛】本小题主要考查直线与圆的位置关系、双曲线的简单性质等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想.解题的关键是:由圆的切线求得直线的方程,再由双曲线中渐近线的方程的关系建立等式,从而解出双曲线的离心率的值.此题易忽视两解得出错误答案. 17.【贵州省遵义航天高级中学2019届高三第十一模(最后一卷)数学】设12,F F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,P 为双曲线右支上一点,若1290F PF ︒∠=,c =2,213PF F S =△,则双曲线的两条渐近线的夹角为 A .5π B .4πC .π6D .π3【答案】D【解析】由题意可得22121216132PF PF PF PF ⎧+=⎪⎨=⎪⎩,可得212)4PF PF -=(, 可得1222PF PF a -==,可得a =1,b所以双曲线的渐近线方程为y =,可得双曲线的渐近线的夹角为π3,故选D . 【名师点睛】本题主要考察双曲线的性质及渐近线的方程,熟练掌握其性质是解题的关键.18.【贵州省凯里市第一中学2019届高三下学期模拟考试《黄金卷三》数学】已知抛物线2y =的焦点为双曲线2221(0)x y a a-=>的一个焦点,那么双曲线的渐近线方程是A.3y x =±B.y =C.2y x =± D.y =【答案】C【解析】抛物线2y =的焦点为),所以双曲线中c =,由双曲线方程2221x y a-=,222+=a b c,所以a =因此双曲线的渐近线方程为2y x =±,故选C . 【名师点睛】本题考查抛物线的焦点,根据焦点求双曲线的方程和渐近线方程,属于简单题. 19.【贵州省凯里市第一中学2019届高三下学期模拟考试《黄金卷三》数学】已知A 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右顶点,P 为双曲线右支上一点,若点P 关于双曲线中心O 的对称点Q 满足AP k ⨯14AQ k =,则双曲线的离心率为 A1BCD1【答案】B【解析】设(,),(,),P x y Q x y --∵AP k ⨯14AQ k =, ∴222000014y y y y y x a x a x a x a x a -----⋅=⋅==----+-, ∵22221x y a b -=,∴22222=()b y x a a-,∴222222()14b x a ax a -=-, ∴a =2b ,∴222244()a b c a ==-,∴2254a c =,∴2e =.故选B . 20.【云南省昆明市2019届高三高考模拟(第四次统测)数学】已知双曲线C的一个焦点坐标为0),渐近线方程为2y x =±,则C 的方程是 A .2212y x -=B .2212x y -=C .2212y x -=D .2212x y -=【答案】B【解析】因为双曲线C的一个焦点坐标为),所以c =又因为双曲线C的渐近线方程为2y x =±,所以有2b a=a ⇒=,c =而c =1a b ==,因此双曲线方程为2212x y -=,故选B .【名师点睛】本题考查了求双曲线的标准方程,考查了解方程、运算能力.21.【云南省2019届高三第一次毕业生复习统一检测数学】双曲线M 的焦点是1F ,2F ,若双曲线M 上存在点P ,使12PF F △是有一个内角为23π的等腰三角形,则M 的离心率是 A1B1C D 【答案】C【解析】不妨设P 在第一象限,由于12PF F △是有一个内角为23π的等腰三角形,故()2P c ,代入双曲线方程得2222431c c a b -=,化简得4224480c a c a -+=,42810e e -+=,解得2e =,故e =C . 【名师点睛】本小题主要考查双曲线离心率的求法,考查等腰三角形的知识,属于基础题.22.【西藏山南市第二高级中学2019届高三下学期第一次模拟考试数学】已知椭圆22221x y a b+=左右焦点分别为12,F F ,双曲线22221x y m n-=的一条渐近线交椭圆于点P ,且满足12PF PF ⊥,已知椭圆的离心率为134e =,则双曲线的离心率2e =AB .8C .4D .2【答案】B【解析】椭圆22221x y a b+=左右焦点分别为12,F F ,椭圆的离心率为134e =,不妨令4,3a c ==,则b =221167x y +=,双曲线22221x y m n-=的一条渐近线交椭圆于点P ,且满足12PF PF ⊥,可设(),,0,0P s t s t >>,可得()13,PF s t =---u u u r ,()23,PF s t =--u u u u r ,则222291167s t s t ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,解得22329499s t ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 代入双曲线方程渐近线方程n y x m =±,可得224932n m =,双曲线的离心率为:28e ===.故选B . 【名师点睛】本题考查椭圆的简单性质以及双曲线的简单性质的应用,利用垂直关系和点在椭圆上建立方程组,求得双曲线,a b 之间满足的关系是解题关键.23.【广西柳州市2019届高三毕业班1月模拟考试高三数学】已知双曲线()2222100x y C a b a b-=>>:,的离心率为2,左焦点为1F ,点()0Q (c 为半焦距).P 是双曲线C 的右支上的动点,且1PF PQ +的最小值为6.则双曲线C 的方程为___________.【答案】2213y x -=【解析】设双曲线右焦点为2F ,则122PF PF a -=,所以122PF PQ a PF PQ +=++, 而2PF PQ +的最小值为22QF c ==,所以1PF PQ +最小值为226a c +=,又2c a =,解得12a c ==,,于是23b =,故双曲线方程为2213y x -=. 【点睛】本题考查了双曲线的方程,双曲线的定义,及双曲线的离心率,考查了计算能力,属于中档题.24.【西藏拉萨市2019届高三第三次模拟考试数学】已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点为1F 、2F ,过1F 且斜率为2的直线l 与C 的一条渐近线在第一象限相交于A 点,若21AF AF ⊥,则该双曲线的离心率为___________. 【答案】3【解析】∵21AF AF ⊥,∴12AF F △是直角三角形,又O 是12F F 中点,∴AO c =,又A 在双曲线渐近线上,∴(,)A a b ,∴12tan AF F ∠=2b ac =+, 变形可得:22230c ac a --=,()(3)0c a c a +-=,∴3c a =,3ce a==.故答案为:3. 【点睛】本题考查双曲线的几何性质,解题关键是掌握双曲线的性质:即过双曲线22221x y a b -=(0,0)a b >>的右顶点A 作x 轴垂线,交渐近线于点P ,则OP c =,AP b =.。
考点51 双曲线
1.中心在原点,对称轴为坐标轴的双曲线的两条渐近线与圆都相切,则双曲线的离心率是()
A.2或B.2或C.或D.或
【答案】A
2.设椭圆的焦点与抛物线的焦点相同,离心率为,则()A.B.C.D.
【答案】A
【解析】抛物线的焦点为(0,2),
∴椭圆的焦点在y轴上,
∴c=2,
由离心率 e=,可得a=4,∴b2=a2-c2=,
故.
故选A.
3.已知双曲线的离心率e=2,则双曲线C的渐近线方程为
A.B.
C.D.
【答案】D
4.已知双曲线的两个顶点分别为、,点为双曲线上除、外任意一点,且点与点、连线的斜率分别为、,若,则双曲线的渐进线方程为,
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
根据题意得到A(-a,0),B(a,0),设P点为(x,y),根据题意得到,从而渐近线方程为,
,化简为:.
故答案为:C.
5.已知是双曲线上不同的三点,且连线经过坐标原点,若直线
的斜率乘积,则该双曲线的离心率为
A.B.C.2 D.3
【答案】C
6.设、分别是双曲线C:的左右焦点,点在双曲线C的右支上,且,则()
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由双曲线方程得,,,
即,则焦点为,,
∵点P在双曲线C的右支上,且,
∴为直角三角形,
则,
故选:B.
【点睛】
本题主要考查双曲线性质的意义,根据向量垂直和向量和的几何意义是解决本题的关键.
7.已知椭圆和双曲线有相同的焦点,且离心率之积为1,为两曲线的一个交点,则的形状为()
A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不能确定
【答案】B
8.设是双曲线的左右焦点,为左顶点,点为双曲线右支上一点,,,,为坐标原点,则
A.B.C.D.
【答案】D
9.已知直线的倾斜角为,直线与双曲线的左、右两支分别交于、两点,且、都垂直于轴(其中、分别为双曲线的左、右焦点),则该双曲线的离心率为()
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】
直线与双曲线的左、右两支分别交于、两点,且、都垂直于轴,
根据双曲线的对称性,设点,,
则,即,且,
又直线的倾斜角为,
直线过坐标原点,,
,整理得,即,解方程得,(舍)
故选D.
10.设,是双曲线的左,右焦点,O是坐标原点.过作C的一条渐近线的垂线,垂足为P.若,则C的离心率为()
A.B.2 C.D.
【答案】C
11.下列命题错误的是()
A.命题“ ,”的否定是“,”; B.若是假命题,则,都是假命题
C.双曲线的焦距为
D.设,是互不垂直的两条异面直线,则存在平面,使得,且【答案】B
12.设双曲线C:的两条渐近线互相垂直,顶点到一条渐近线的距离为1,则双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为()
A.2 B.C.D.4
【答案】B
【解析】
∵双曲线的两条渐近线互相垂直,
∴渐近线方程为,
∴.
∵顶点到一条渐近线的距离为1,
∴,
∴,
∴双曲线的方程为,焦点坐标为,
∴双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为.
13.已知双曲线的一个焦点为,则焦点到其中一条渐近线的距离为()
A.2 B.1 C.D.
【答案】C
14.已知双曲线:的右焦点为,左顶点为.以为圆心,为半径的圆交的右支于,两点,的一个内角为,则的离心率为()
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
如图,设左焦点为F1,设圆与x轴的另一个交点为B,
∵,△APQ的一个内角为60°
∴∠PAF=30°,∠PBF=60°⇒PF=AF=a+c,⇒PF1=3a+c,
在△PFF1中,由余弦定理可得.
⇒3c2﹣ac﹣4a2=0⇒3e2﹣e﹣4=0⇒,
故答案为:C
15.已知双曲线与抛物线有相同的焦点,则该双曲线的渐近线方程为
A.B.C.D.
【答案】C
16.已知双曲线,双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,M是双曲线C2的一条渐近线上的点,且OM⊥MF2,O为坐标原点,若,且双曲线C1,C2的离心率相同,则双曲线C2的实轴长是()
A.32 B.4 C.8 D.16
【答案】D
17.已知双曲线的左右焦点分别为,椭圆的离心率为,直线
过点与双曲线交于两点,若,且,则双曲线的两条渐近线的倾斜角分别为()
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
由题,
∴渐近线的倾斜角为.
故选:C.
18.已知双曲线的左右焦点分别为,,若上存在点使为等腰三角形,且其顶角为,则的值是_______.
【答案】
19.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线的右焦点到一条渐近线的距离为,则其离心率的值是______.
【答案】2
【解析】
双曲线的右焦点到一条渐近线的距离为,
可得
可得
,即c=2a,
所以双曲线的离心率为:
故答案为:2.
20.已知双曲线的左、右焦点分别为点,,抛物线与双曲线在第一象限内相交于点P,若,则双曲线的离心率为______.
【答案】
21.已知双曲线的一条渐近线与直线垂直,则该双曲线的离心率是_________。
【答案】
22.已知双曲线的上支交抛物线于两点,双曲线的渐近线在第一象限与抛物
线交于点为抛物线的焦点,且,则=_______.
【答案】1
【解析】
设,
由,得,
,
由抛物线定义可得,
由,得,,
得,
即,结合解得,故答案为1.
23.已知双曲线的一条渐近线与直线垂直,则双曲线的离心率等于______.
【答案】
24.在平面直角坐标系中,是轴上的动点,且,过点分别作斜率为,
的两条直线交于点,设点的轨迹为曲线.
(I)求曲线的方程;
(Ⅱ)过点的两条直线分别交曲线于点和,且,求证直线的斜率为定值.
【答案】(1);(2).
【解析】
25.已知椭圆:的右焦点为,过作互相垂直的两条直线分别与相交于,和,四点. (1)四边形能否成为平行四边形,请说明理由;
(2)求的最小值.
【答案】(1)见解析.(2).
∵,∴的最小值为.。