双曲线综合练习
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双曲线习题练习及答案解析1、已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的一条渐近线方程为y x =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点.则C 的方程为( )A .221810x y -=B .22145x y -=C .22154x y -=D .22143x y -=【答案】B 因为双曲线的一条渐近线方程为2y x =,则b a =.① 又因为椭圆221123x y +=与双曲线有公共焦点,双曲线的焦距26c =,即c =3,则a 2+b 2=c 2=9.②.由①②解得a =2,b =,则双曲线C 的方程为22145x y -=.故选:B.2已知双曲线22221x y a b-=(a 、b 均为正数)的两条渐近线与直线1x =-围成的三)A.B. C. D. 2【答案】D解:双曲线的渐近线为by x a=±,令1x =-,可得b y a=,不妨令1,b A a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,1,b B a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,所以2b AB a =,所以12AOBA S AB x =⋅=AB ∴=,即2b a =b a =2c e a ===;故选:D3已知双曲线C 的中心为坐标原点,一条渐近线方程为2y x =,点()22,2P -在C 上,则C 的方程为A. 22124x y -=B. 221714x y -=C. 22142x y -=D. 221147y x -=【答案】B由于C 选项的中双曲线的渐近线方程为22y x =±,不符合题意,排除C 选项.将点()22,2P -代入A,B,D 三个选项,只有B 选项符合,故本题选B.4已知双曲线C :2218y x -=的左、右焦点分别为1F 、2F ,O 为坐标原点,点P在C 的一条渐近线上,若2OP PF =,则12PF F △的面积为 ( )A .B .C .D .【答案】C双曲线C :2218y x -=中,1(3,0)F -,2(3,0)F ,渐近线方程:y =±,因2OP PF =,则点P 在线段2OF 的中垂线:32x =上,则P 点纵坐标y 0有0||y =所以12PF F △面积121201||||2PF F SF F y =⋅=故选:C 5已知双曲线C :()22102y x m m m -=>+,则C 的离心率的取值范围为( )A .(B .()1,2C .)+∞D .()2,+∞【答案】C双曲线()22102y x m m m -=>+的离心率为e ===,因为0m >,所以e =>C的离心率的取值范围为)+∞.故选:C.6若双曲线2288ky x -=的焦距为6,则该双曲线的离心率为( )A.4B.32C. 3D.103因为2288ky x -=为双曲线,所以0k ≠,化为标准方程为:22181y x k -=. 由焦距为6可得:3c ==,解得:k =1.所以双曲线为22181y x -=.所以双曲线的离心率为4c e a ===.故选:A7已知1F ,2F 分别是双曲线22124y x -=的左,右焦点,若P 是双曲线左支上的点,且1248PF PF ⋅=.则12F PF △的面积为( ) A. 8B. 16C. 24D. 【答案】C 因为P 是双曲线左支上的点,所以2122PF PF a -==,22124100F F c ==. 在12F PF △中,()22221212121212121212cos 22cos F F PF PF PF PF F PF PF PF PF PF PF PF F PF=+-∠=-+-∠,即110049696cos F PF=+-∠,所以1cos 0F PF ∠=,12in 1s P F F =∠,故12F PF △的面积为121242PF PF ⋅=.故选:C .8已知双曲线()222:1016x y C a a -=>的一条渐近线方程为20x y -=,1F ,2F 分别是双曲线C 的左、右焦点,P 为双曲线C 上一点,若15PF =,则2PF = A.1B.9C.1或9D.3或93.B 由题意知42a=,所以2a =,所以c ==,所以152PF a c =<+=+,所以点Р在双曲线C 的左支上,所以214PF PF -=,所以29PF =.故选B9如图,F 1,F 2分别是双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的两个焦点,以坐标原点O为圆心,|OF 1|为半径的圆与该双曲线左支交于A ,B 两点,若△F 2AB 是等边三角形,则双曲线的离心率为( )B. 211【答案】D 连接1AF ,依题意知:21AF =,12122c F F AF ==,所以21121)a AF AF AF =-=1c e a ===. 10已知双曲线22214x y b-=()0b >的左右焦点分别为1F 、2F ,过点2F 的直线交双曲线右支于A 、B 两点,若1ABF ∆是等腰三角形,且120A ∠=︒.则1ABF ∆的周长为( ) A.83+ B.)41C.83+ D.)22【答案】A双曲线的焦点在x 轴上,则2,24a a ==;设2||AF m =,由双曲线的定义可知:12||||24AF AF a m =+=+, 由题意可得:1222||||||||||AF AB AF BF m BF ==+=+, 据此可得:2||4BF =,又 ,∴12||2||8BF a BF =+=,1ABF 由正弦定理有:11||||sin120sin 30BF AF =︒︒,即11|||BF AF =所以8)m =+,解得:m =1ABF ∆的周长为: 11||||||AF BF AB ++=122(4)8162833m ++=+⨯=+故选:A11已知双曲线C :2218y x -=的左、右焦点分别为1F 、2F ,O 为坐标原点,点P在C 的一条渐近线上,若2OP PF =,则12PF F △的面积为 ( ) A.B.C. D.【答案】C双曲线C :2218y x -=中,1(3,0)F -,2(3,0)F,渐近线方程:y =±,因2OP PF =,则点P 在线段2OF 的中垂线:32x =上,则P 点纵坐标y 0有0||y = 所以12PF F △面积121201||||2PF F S F F y =⋅=故选:C12双曲线22221x y a b-=与22221x y a b -=-的离心率分别为12,e e ,则必有( )A. 12e e =B. 121e e ⋅=C.12111e e += D. 2212111e e += 【答案】D13多选以已知双曲线的虚轴为实轴、实轴为虚轴的双曲线叫做原双曲线的共轭双曲线,则以下说法,正确的有( ) A. 双曲线与它的共轭双曲线有相同的准线 B. 双曲线与它的共轭双曲线的焦距相等 C. 双曲线与它的共轭双曲线的离心率相等 D. 双曲线与它的共轭双曲线有相同的渐近线 【答案】BD由双曲线对称性不妨令双曲线C 的方程为:22221(0,0)x y a b a b-=>>,则其共轭双曲线C '的方程为22221y x b a-=,对于A ,双曲线C 的准线垂直于x 轴,双曲线C '的准线垂直于y 轴,A 不正确;对于B ,双曲线C 和双曲线C '的半焦距均为:c =,所以焦距相同,B 正确;对于C ,由B 选项知,双曲线C 的离心率为1ce a=,而双曲线C '的离心率为2c e b =,而a ,b 不一定等,C 不正确;对于D ,双曲线C 和双曲线C '的渐近线均为by x a=±,D 正确. 故选:BD13多选已知双曲线C :()222104x y b b-=>的离心率为72,1F ,2F 分别为C 的左右焦点,点P 在C 上,且26PF =,则( )A .7b =B .110PF =C .OP =D .122π3F PF ∠=【答案】BCD72=,可得b =A 不正确,而7c ==,因为27||6c PF =>=,所以点P 在C 的右支上,由双曲线的定义有:121||||||624PF PF PF a -=-==,解得1||10PF =,故选项B 正确,在12PF F △中,有2222221271076cos cos 02727OP OP POF POF OP OP +-+-∠+∠=+=⨯⨯⨯⨯,解得||OP =,22212106141cos 21062F PF +-∠==-⨯⨯,所以1223F PF π∠=,故选项C ,D 正确. 故选:BCD.多选若方程22151x y t t +=--所表示的曲线为C ,则下面四个命题中正确的是A .若1<t <5,则C 为椭图B .若t <1.则C 为双曲线 C .若C 为双曲线,则焦距为4D .若C 为焦点在y 轴上的椭圆,则3<t <5 【答案】BD 14多选已知双曲线C 1:)0,0(12222>>=-b a b y a x 的实轴长是2,右焦点与抛物线C 2:y 2=8x 的焦点F 重合,双曲线C 1与抛物线C 2交于A 、B 两点,则下列结论正确的是 ( ▲ )A .双曲线C 1的离心率为2 3B .抛物线C 2的准线方程是x =-2 C .双曲线C 1的渐近线方程为y =±3x D. |AF |+|BF |=320 【答案】BC【解析】由题意可知对于C 1:()0012222>>=-b a by a x ,,实轴长为2a =2,即a =1,而C 2:y 2=8x 的焦点F 为(2,0),所以c =2,则双曲线C 1的方程为1322=-yx ,则对于选项A ,双曲线C 1的离心率为212==a c ,所以选项A 错误;对于选项B ,抛物线C 2的准线方程是x =-2,所以选项B 正确;对于选项C ,双曲线C 1的渐近线方程为y =±abx =±3x ,所以选项C 正确;对于选项D ,由y 2=8x 与1322=-y x 联立可得A (3,62),B (3,62-),所以由抛物线的定义可得 |AF |+|BF |=10433=++=++p x x B A ,所以选项D 错误,综上答案选BC.14多选12,F F 分别是双曲线2221(0)y x b b-=>的左右焦点,过2F 作x 轴的垂线与双曲线交于,A B 两点,若1ABF 为正三角形,则( )A.b = B.C. 双曲线的焦距为D.1ABF 的面积为【答案】ABD在正三角形1ABF 中,由双曲线的对称性知,12F F AB ⊥,12||2||AF AF =, 由双曲线定义有:12||||2AF AF -=,因此,1||4AF =,2||2AF =,12||F F ==即半焦距c =b =,A 正确;双曲线的离心率1ce ==B 正确;双曲线的焦距12F F =C 不正确;1ABF 的面积为21||4AF =D 正确.故选:ABD15多选已知双曲线C 的左、右焦点分别为1F 、2F ,过2F 的直线与双曲线的右支交于A 、B 两点,若122||||2||AF BF AF ==,则( )A. 11AF B F AB ∠=∠B. 双曲线的离心率e =C. 直线的AB 斜率为±D. 原点O 在以2F 为圆心,2AF 为半径的圆上 【答案】ABC 如图:设122||||2||2(0)AF BF AF m m ===>,则22||||||3AB AF BF m =+=,由双曲线的定义知,12||||22AF AF m m a -=-=,即2m a =;12||||2BF BF a -=, 即1||22BF m a -=,∴1||3||BF m AB ==,即有11AF B F AB ∠=∠,故选项A 正确;由余弦定理知,在1ABF 中,22222211111||||||4991cos 2||||2233AF BF AB m m m AF B AF BF m m +-+-∠===⋅⋅,在△12AF F 中,22222212121112||||||441cos cos 2||||223AF AF F F m m c F AB AF B AF AF m m +-+-∠===∠=⋅⋅, 化简整理得,222121144c m a ==,∴离心率ce a ==,故选项B 正确; 在△21AF F中,2222222211134443cos 224m m c m m c m AF F c m cm -+--∠===⋅⋅,21sin AF F ∠==,∴212121sin tan cos AF F AF F AF F ∠∠==∠ ∴根据双曲线的对称性可知,直线AB的斜率为±,故选项C 正确; 若原点O 在以2F 为圆心,2AF 为半径的圆上,则2c m a ==,与3c a =不符,故选项D 错误.故选:ABC .16多选已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F,一条渐近线过点(,则下列结论正确的是( )A. 双曲线CB. 双曲线C 与双曲线22124y x -=有相同的渐近线C. 若F 到渐近线的距离为2,则双曲线C 的方程为22184x y -=D. 若直线2:a l x c=与渐近线围成的三角形面积为则焦距为【答案】BCD 渐近线的方程为by x a=±,因为一条渐近线过点(,故b a ⨯=a ===,故A 错误.又渐近线的方程为2y x =±,而双曲线22124y x -=的渐近线的方程为2y x =±, 故B 正确.若F 到渐近线的距离为2,则2b =,故a =C 的方程为22184x y -=,故C 正确. 直线2:a l x c =与渐近线的两个交点的坐标分别为:2,a ab c c ⎛⎫ ⎪⎝⎭及2,a ab cc ⎛⎫- ⎪⎝⎭,故2122a ab c c =⨯⨯⨯即23a b =,而a =,故b =,a =,所以23=,所以c =,故焦距为D 正确.故选:B CD.16多选已知点P 在双曲线221169x y -=上,1F ,2F 分别是左、右焦点,若12PF F △的面积为20,则下列判断正确的有( ) A. 点P 到x 轴的距离为203B. 12503PF PF += C. 12PF F △为钝角三角形 D. 123F PF π∠=【答案】BC由双曲线方程得4a =,3b =,则5c =,由△12PF F 的面积为20,得112||10||2022P P c y y ⨯⨯=⨯=,得||4P y =,即点P 到x 轴的距离为4,故A 错误, 将||4P y =代入双曲线方程得20||3P x =,根据对称性不妨设20(3P ,4),则213||3PF =, 由双曲线的定义知12||||28PF PF a -==,则11337||833PF =+=, 则12133750||||333PF PF +=+=,故B 正确,在△12PF F 中,113713||210||33PF c PF =>=>=, 则24012020553PF k -==>-,21PF F ∠为钝角,则△12PF F 为钝角三角形,故C 正确, 2222121212121212121337641002||||||(||||)2||||10033cos 13372||||2||||233PF PF F F PF PF PF PF F PF PF PF PF PF -+⨯⨯+--+-∠===⨯⨯3618911121337133729⨯=-=-≠⨯⨯⨯,则123F PF π∠=错误,故正确的是BC ,故选16双曲线:C 2214x y -=的渐近线方程为__________,设双曲线1:C 22221(0,0)x y a b a b -=>>经过点(4,1),且与双曲线C 具有相同渐近线,则双曲线1C 的标准方程为__________.【答案】12y x =± 221123y x -=【解析】(1)双曲线:C 2214x y -=的焦点在y 轴上,且1,2a b ==,渐近线方程为ay x b=±, 故渐近线方程为12y x =±;(2)由双曲线1C 与双曲线C 具有相同渐近线,可设221:4y C x λ-=,代入(4,1)有224134λλ-=⇒=-,故212:34x C y -=-,化简得221123y x -=.17已知O 为坐标原点,抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,若6FQ =,则PF =______. 【答案】3抛物线C :22y px = (0p >)的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,∵P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,所以P 的横坐标为2p ,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为p ±,不妨设(,)2pP p , 因为Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,所以Q 在F 的右侧, 又||6FQ =,(6,0)2pQ +,(6,)PQ p =-,因为PQ OP ⊥,所以2602pPQ OP p ⋅=⨯-=, 0,3p p >∴=,所以PF =3故答案为△3.若双曲线1C :()2230y x λλ-=≠的右焦点与抛物线2C :28y x =的焦点重合,则实数λ=( ) A. 3±B.C. 3D. -3【答案】D双曲线1C 的右焦点与抛物线的焦点(2,0)重合,所以双曲线1C 方程化:()22103y x λλλ-=≠,再转化为:()22103x y λλλ-=<--,所以23a λ=-, 2b λ=-,所以222433c a b λλλ=+=--=-,所以c =2=平方得 3.λ=-故选:D.17设双曲线:的右焦点为,点,已知点在双曲线的左支上,若的周长的最小值是,则双曲线的标准方程是__________,此时,点的坐标为__________.【答案】【解析】如下图,设为双曲线的左焦点,连接,,则,,故的周长, 因为,所以的周长, 因为的周长的最小值是,,,所以,的方程为, 当的周长取最小值时,点在直线上,因为,,所以直线的方程为,联立,解得,或(舍去), 故的坐标为.故答案为:,.C 2221(0)y x b b-=>F ()0,Q b P CPQF △8C P 2214y x -=⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭D C PD QD QD QF =2PFPD =+PQF△2l PQ PF QF PQ PD QD =++=+++PQ PD QD +≥=PQF△2l ≥PQF △82228,9c b +=+=22221cbab2b =c =C 2214y x -=PQF △P QD ()0,2Q ()D QD 25y x =+222514y x y x ⎧=+⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩1x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩4x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩P 2⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭2214y x -=,12⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭18已知双曲线()221112211:10,0x y C a b a b -=>>与()222222222:10,0y x C a b a b -=>>有相同的渐近线,若1C 的离心率为2,则2C 的离心率为__________.双曲线()221112211:10,0x y C a b a b -=>>的渐近线方程为11b y x a =± ,()222222222:10,0y x C a b a b -=>>的渐近线方程为22a y x b =±,由题意可得1212b a a b =,由1C 的离心率为2得:22211121()b e a ==+ ,则222()3a b = , 所以设2C 的离心率为2e ,则22222141()133b e a =+=+=,故2=e ,故答案为:19知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,焦点()()()12,0,00F c F c c ->,,左顶点(),0A a -,若过左顶点A 的直线和圆22224a a x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭相切,与双曲线在第一象限交于点P ,且2PF x ⊥轴,则直线的斜率是 _____, 双曲线的离心率是 _________. 【答案】如图,设圆22224a a x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭的圆心为B ,则圆心坐标(,0)2a B ,半径为2a ,则32a AB =,设过左顶点A 的直线和圆22224a a x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭相切于点C ,连接BC ,则2a BC =,所以AC ==,得tan aBC BAC AC ∠===;2PF x ⊥轴,由双曲线的通径可得,22b PF a=,又2AF a c =+,所以222tan PF AF b a BAC a c ∠===+,化简得24(40e -=,求解得e =.已知双曲线C :﹣y 2=1.(Ⅰ)求以C 的焦点为顶点、以C 的顶点为焦点的椭圆的标准方程; (Ⅱ)求与C 有公共的焦点,且过点(2,﹣)的双曲线的标准方程,并且求出这条双曲线的实轴长、焦距、离心率以及渐近线方程.解:(Ⅰ)双曲线C :﹣y 2=1的焦点为(±,0),顶点为(±2,0),设椭圆的标准方程为+=1(a >b >0),可得c =2,a =,b ==1,则椭圆的方程为+y 2=1;(Ⅱ)设所求双曲线的方程为﹣=1(m .n>0),由题意可得m 2+n 2=5,﹣=1,解得m =,n =,即所求双曲线的方程为﹣=1,则这条双曲线的实轴长为2、焦距为2、离心率为以及渐近线方程为y=±x .20已知双曲线C :﹣=1(a >0,b >0)与双曲线﹣=1有相同的渐近线,且经过点M (,﹣).(Ⅰ)求双曲线C 的方程;(Ⅱ)求双曲线C 的实轴长,离心率,焦点到渐近线的距离.:(Ⅰ)∵双曲线C 与双曲线﹣=1有相同的渐近线,∴设双曲线的方程为(λ≠0),代入M (,﹣).得λ=,故双曲线的方程为:.(Ⅱ)由方程得a =1,b =,c =,故离心率e =. 其渐近线方程为y =±x ;实轴长为2, 焦点坐标F (,0),解得到渐近线的距离为:=.21已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>,点)是双曲线的一个顶点.(1)求双曲线的方程;(2)经过双曲线右焦点2F 作倾斜角为30°的直线,直线与双曲线交于不同的两点A ,B ,求AB .(1)由题可得c a a ⎧=⎪⎨⎪=⎩3c =,b =,所以双曲线的方程为22136x y-=;(2)双曲线22136x y -=的右焦点为()23,0F所以经过双曲线右焦点2F 且倾斜角为30°的直线的方程为3)y x =-.联立221363)x y y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得256270x x +-=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则1265x x +=-,12275x x =-.所以5AB ==. 22已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>与双曲线22162y x -=的渐近线相同,且经过点()2,3.(1)求双曲线C 的方程;(2)已知双曲线C 的左右焦点分别为12,F F ,直线l 经过2F ,倾斜角为3,4l π与双曲线C 交于,A B 两点,求1F AB 的面积.(1)设所求双曲线C 方程为2262y x λ-=,代入点()2,3得:223262λ-=,即12λ=-, 所以双曲线C 方程为221622y x -=-,即2213y x -=.(2)由(1)知:()()122,0,2,0F F -,即直线AB 的方程为()2y x =--.设()()1122,,,A x y B x y ,联立()22213y x y x ⎧=--⎪⎨-=⎪⎩得22470x x +-=,满足>0∆且122x x +=-,1272x x =-,由弦长公式得12||AB x x =-=6==,点()12,0F -到直线:20AB x y +-=的距离d ===所以111622F ABS AB d =⋅=⋅⋅=。
双曲线专题复习讲义题型一 双曲线定义的应用例题1已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点M 在双曲线的右支上,点N 为2F M的中点,O 为坐标原点,2||||2ON NF b -=,则该双曲线的离心率为( )A B .2 C D 【答案】C【解析】由N 为2F M 的中点,所以1//ON MF ,且11||||2ON MF =,故01260F MF ∠=, 2121||||(||||)2ON NF MF MF a ∴-=-=,故2a b =,设双曲线的焦距为2c ,由224a b =可得222244()a b c a ==-,即c =,故双曲线的离心率为e =,故选C . 例题2已知点P 是双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>右支上一点,1F 、2F 分别是双曲线的左、右焦点,I 为△12PF F 的内心,若121213IPF IPF IF F S S S =+成立,则双曲线的离心率为( )A .3BCD .4【答案】A【解析】设△12PF F 的内切圆的半径为r .I 为△12PF F 的内心,由121213IPF IPF IF F SS S =+成立,可得121111||||22232PF r PF r c r ⋅=⋅+⨯⨯⋅.∴又12||||2PF PF a -=,1223a c ∴=⋅.232ce a∴==.故选A . 【解题技巧提炼】双曲线上的点P 与其两个焦点F 1,F 2连接而成的三角形PF 1F 2称为焦点三角形.令|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,∠F 1PF 2=θ,因|F 1F 2|=2c ,所以有(1)定义:|r 1-r 2|=2a . (2)余弦公式:.(3)面积公式:一般地,在△PF 1F 2中,通过以上三个等式,所求问题就会顺利解决.题型二 与双曲线有关的轨迹问题例题1(2021•重庆质检)在平面直角坐标系中,一动圆C 与x 轴切于点(4,0)A ,分别过点(5,0)M -、(5,0)N 作圆C 的切线并交于点P (点P 不在x 轴上),则点P 的轨迹方程为( )A .221(4)169x y x -=>B .221(4)169x y x -=<-C .221(4)2516x y x +=>D .221(4)2516x y x +=<-【答案】A【解析】由题意,在平面直角坐标系中,一动圆C 与x 轴切于点(4,0)A ,圆的圆心在4x =上,分别过点(5,0)M -、(5,0)N 作圆C 的切线并交于点P (点P 不在x 轴上),与圆交于S ,T ,所以||||MA MS =,||||NA NT =,||||PS PT =,所以||||||||54(54)8PM PN AM AN -=-=+--=,P 满足双曲线的定义, 是双曲线的右支,除去A 点,故选A .【解题技巧提炼】求解与双曲线有关的点的轨迹问题,常见的方法有两种:(1)列出等量关系,化简得到方程;(2)寻找几何关系,双曲线的定义,得出对应的方程.求解双曲线的轨迹问题时要特别注意:(1)双曲线的焦点所在的坐标轴;(2)检验所求的轨迹对应的是双曲线的一支还是两支;(3)求出方程后要注意满足方程的解的坐标的点,是否都在所求曲线上.题型三 由双曲线的标准方程求其简单的几何性质例题1(2021秋•温州期中)已知双曲线222:19x y C b-=的焦距为10,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .916y x =±B .169y x =±C .43y x =±D .34y x =±【答案】C【解析】双曲线222:19x y C b-=的焦距为10,210c ∴=,5c =,3a =,22925916b c ∴=-=-=,4b ∴=,∴双曲线C 的浙近线方程为43b y x x a =±=±. 故选C .【解题技巧提炼】由双曲线的方程研究几何性质的解题步骤1把双曲线方程化为标准形式是解决本题的关键. 2由标准方程确定焦点位置,确定a 、b 的值.3由c 2=a 2+b 2求出c 值,从而写出双曲线的几何性质.题型四 利用几何性质求双曲线的标准方程例题1(2020•新疆模拟)已知双曲线的一条渐近线方程为2y x =,且经过点(4,43),则该双曲线的标准方程为( )A .221416x y -=B .221164y x -=C .22128x y -=D .22144176y x -=【答案】A【解析】1:根据题意知,2443⨯>(4,3)在渐近线方程2y x =的右下方,所以该双曲线的焦点在x 轴上,设标准方程为22221x y a b-=,且0a >,0b >;又2ba=,所以2b a =; 又2216481a b -=,即2221648414a a a -==,解得24a =,216b =,所以双曲线的标准方程是221416x y -=.解法2:根据渐近线方程设双曲线的标准方程是22(0)4y x k k -=≠,代入点(4,43),计算得481644k =-=,所以双曲线的标准方程为2244y x -=,即221416x y -=.故选A . 例题2 (2020秋•胶州市期末)与双曲线22:12x C y -=共渐近线,且经过10)点的双曲线的标准方程是()A .22142x y -=B .22124x y -=C .22142y x -=D .22124y x -=【答案】A【解析】根据题意,要求双曲线与双曲线22:12x C y -=共渐近线,设要求的双曲线为222x y t -=,(0)t ≠,又由双曲线经过点10,则有91024t -=, 解可得2t =,则要求双曲线的标准方程为22142x y -=;故选A . 【解题技巧提炼】求双曲线的标准方程的方法与技巧(1)根据双曲线的某些几何性质求双曲线方程,一般用待定系数法转化为解方程(组),但要注意焦点的位置,从而正确选择方程的形式.(2)利用渐近线与双曲线的位置关系,设有公共渐近线的双曲线方程x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0),这样可避免分类讨论,从而减少运算量,提高解题速度与准确性.拓展延伸:巧设双曲线的六种方法与技巧(1)焦点在x 轴上的双曲线的标准方程可设为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).(2)焦点在y 轴上的双曲线的标准方程可设为y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0).(3)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1共焦点的双曲线方程可设为x 2a 2-λ-y 2b 2+λ=1(λ≠0,-b 2<λ<a 2).(4)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1具有相同渐近线的双曲线方程可设为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0).(5)渐近线为y =kx 的双曲线方程可设为k 2x 2-y 2=λ(λ≠0). (6)渐近线为ax ±by =0的双曲线方程可设为a 2x 2-b 2y 2=λ(λ≠0).题型五 求双曲线的离心率例题1(2021秋•镇海区校级期中)双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的离心率为1e ,22221(0,0)x y a b a b-=->>的离心率为2e ,则221211e e +的值为( )A .1B .2C .12D .4【解析】双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为1e ,22221(0,0)x y a b a b -=->>的离心率为2e =2222222222122211111a b a b a b e e a b a b ++=+==+++.故选A . 例题2 (2021秋•遵义月考)已知曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>其中一条渐近线与直线:22l x y +=平行,则此双曲线的离心率是( ) ABC .32D【解析】根据题意,双曲线C 的方程为22221(0,0)x y a b a b -=>>,则其渐近线方程为by x a=±,又由其一条渐近线与直线:22l x y +=平行,有12b a =,即12b a =,则c =,则其离心率c e a =B .【解题技巧提炼】 求离心率的方法与技巧(1)求双曲线离心率的常见方法:一是依据条件求出a ,c ,再计算e =ca ;二是依据条件建立参数a ,b ,c 的关系式,一种方法是消去b 转化成离心率e 的方程求解,另一种方法是消去c 转化成含b a 的方程,求出ba 后利用e =1+b 2a2求离心率. (2)求离心率的范围一般是根据条件建立a ,b ,c 的不等式,通过解不等式得c a 或ba 的范围,再求得离心率的范围.题型六 与渐进线有关的问题例题1(2021秋•洛阳期中)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,若点(,0)A a -,(,0)B a ,C ,)b 是等腰三角形的三个顶点,则该双曲线的渐近线方程为( )A .3y x =±B .y =C .13y x =±D .y = 【答案】B【解析】依题意,要使点(,0)A a -,(,0)B a ,C ,)b 是等腰三角形的三个顶点,则必有2AB BC a ==,2a ,整理可得2220c ac a --=,解得2c a =,即可得2224a a b =+,ba=所以双曲线的渐近线方程为by x a=±=,故选B .例题2 (2021秋•南湖区月考)已知双曲线221169x y -=的右支上一点P 到其渐近线的距离为d ,F 为双曲线的左焦点,则||PF d +的最小值为( ) A .9B .10C .11D .12【解析】由双曲线的方程可得216a =,29b =,所以22225c a b =+=,可得5c =, 设双曲线的右焦点(5,0)F ',渐近线的方程为:043x y±=,即340x y ±=, 所以右焦点F '到渐近线的距离||3DF '==,由双曲线的性质可得右支上的点P 到右焦点的距离||||2PF PF a '=-,||||2||2PF d PF a d DF a ''+=+++,当且仅当F ',P ,垂足三点共线,其值最小,所以||PF d +的最小值为:2324311a +=⨯+=,故选C .【解题技巧提炼】1.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线为y =±b a x ,双曲线y 2a 2-x 2b 2=1的渐近线为y =±ab x ,两者容易记混,可将双曲线方程中的“1”换成“0”,然后因式分解即得渐近线方程.2.若已知渐近线方程为mx ±ny =0,求双曲线方程,双曲线的焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上,可用下面的方法来解决.方法一:分两种情况设出方程进行讨论.方法二:依据渐近线方程,设出双曲线方程m 2x 2-n 2y 2=λ(λ≠0),求出λ即可. 显然方法二较好,避免了讨论. 3.有共同渐近线的双曲线的方程.与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1有共同渐近线的双曲线方程可设为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0).若λ>0,则实轴在x 轴上;若λ<0,则实轴在y 轴上,再依据题设条件可确定λ.题型一 双曲线定义的应用1.已知1F 、2F 分别是双曲线22124y x -=的左、右焦点,若P 是双曲线左支上的点,且12||||48PF PF ⋅=.则△12F PF 的面积为( )A .8B .16C .24 D.【答案】C 【解析】P 是双曲线左支上的点,21||||2PF PF ∴-=,12||10F F =,在△12PF F 中,由余弦定理得222221212211212121212||||||(||||)2||||||4248100cos 02||||2||||248PF PF F F PF PF PF PF F F F PF PF PF PF PF +--+-+⨯-∠====⨯,1290F PF ∴∠=︒,即12PF PF ⊥,∴△12F PF 的面积为1211||||482422PF PF ⋅=⨯=,故选C . 2.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左,右焦点分别为1F 、2F ,过点2F 作倾斜角为θ的直线l 交双曲线C 的右支于A ,B 两点,其中点A 在第一象限,若1||||AB AF =,且双曲线C 的离心率为2.则cos (θ=) A .14B .13C .23D .12【答案】A【解析】由双曲线的定义知,12||||2AF AF a -=,1||||AB AF =,221||||||AF BF AF ∴+=,即122||||||2AF AF BF a -==,12||||24BF BF a a ∴=+=,在△12BF F 中,由余弦定理知,2222121212||||||cos 2||||BF F F BF BF F F θ+-=⋅,∴2222244163cos 2222a c a c a a c ac θ+--==⋅⋅,2c e a ==,∴431cos 44θ-==,故选A .题型二 与双曲线有关的轨迹问题1.(2021秋•海曙区校级期中)与圆22(2)2x y ++=外切,且与圆2240x y x +-=内切的圆的圆心在( ) A .抛物线上 B .圆上C .双曲线的一支上D .椭圆上【答案】C【解析】由题设,22(2)2x y ++=的圆心为(2,0)A -2240x y x +-=的圆心为(2,0)B ,半径为2,∴若所求圆的圆心为C ,半径为r ,由图及已知条件易得2r >,∴|||2AC r BC r =+=-,则||||2AC BC -=,由双曲线定义知:圆心C 在以A ,B 为焦点的双曲线的右支上. 故选C .题型三 由双曲线的标准方程求其简单的几何性质1.(2021秋•福建期中)双曲线2214y x -=的右顶点到渐近线的距离为( )ABC .1D .2【答案】B【解析】由双曲线2214y x -=,得1a =,2b =,可得右顶点为(1,0),一条渐近线方程为2y x =,即为20x y -=,可得右顶点到该双曲线一条渐近线的距离为d =.故选B .2.(2021秋•沙坪坝区校级期中)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,O 为坐标原点,点P 为双曲线C 中第一象限上的一点,12F PF ∠的平分线与x 轴交于Q ,若214OQ OF =,则双曲线的离心率取值范围为( ) A .(1,2) B .(1,4) C. D.【答案】B【解析】由214OQ OF =,知Q 在线段2OF 上,且234QF c =,又12F PF ∠的平分线与x 轴交于Q ,所以1122554334c PF QF PF QF c ===, 所以1253PF PF =,又122PF PF a -=, 所以2223PF a =,又点P 为双曲线C 中第一象限上的一点,所以2PF c a >-, 所以226c a a -<,所以4ce a=<,又1e >,故14e <<.故选B .题型四 利用几何性质求双曲线的标准方程1.(2019秋•荔湾区期末)已知双曲线的中心在原点,焦点在x 轴上,焦距为8,离心率为2,则该双曲线的方程为( )A .221204x y -= B .221412x y -= C .2211648x y -=D .2216416x y -=【答案】B【解析】由题意可设双曲线的标准方程为22221x y a b-=,因为双曲线的焦距为8,则28c =,所以4c =, 又双曲线的离心率为2ca=,所以2a =,则22216412b c a =-=-=, 所以双曲线的标准方程为221412x y -=,故选B .2.(2020•梅州二模)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线方程为34y x =±,且其一个焦点为(5,0),则双曲线C 的方程为( )A .221916x y -=B .221169x y -=C .22134x y -=D .22143x y -=【答案】B【解析】由双曲线的方程及渐近线的方程可得:34b a =,即34a b =,又由题意可得5c =,且222c a b =+, 所以解得216a =,29b =,所以双曲线的方程为:221169x y -=,故选B .题型五 求双曲线的离心率1.(2021秋•河北期中)已知双曲线22:14x y C m -=(m = )A .2B .4C .8D .12【答案】B【解析】双曲线22:14x y C m -=,∴c a ==4m =.故选B .题型六 与渐进线有关的问题1.(2021秋•温州期中)已知双曲线222:19x y C b-=的焦距为10,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .916y x =±B .169y x =±C .43y x =±D .34y x =±【答案】C【解析】双曲线222:19x y C b-=的焦距为10,210c ∴=,5c =,3a =,22925916b c ∴=-=-=,4b ∴=,∴双曲线C 的浙近线方程为43b y x x a =±=±.故选C .2.(2021秋•福州期中)已知F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C 上的点,且BF 垂直于x 轴.若AB 的斜率为3,则C 的渐近线方程为( )A .y =B .y x =C .2y x =±D .12y x =±【答案】A【解析】F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C 上的点,且BF 垂直于x轴.若AB 的斜率为3,可得23b a c a =-,可得223()c a c a a-=-,解得2c a =,即2224a b a +=,所以ba=C 的渐近线方程为:y =.故选A .1.(2021秋•福州期中)已知F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C 上的点,且BF 垂直于x 轴.若AB 的斜率为3,则C 的渐近线方程为( )A .y =B .y x =C .2y x =±D .12y x =±【答案】A【解析】F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C 上的点,且BF 垂直于x轴.若AB 的斜率为3,可得23b a c a =-,可得223()c a c a a-=-,解得2c a =,即2224a b a +=,所以ba=C 的渐近线方程为:y =.故选A .2.(2021秋•沙坪坝区校级期中)若双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>率的取值范围是( )A .)+∞B .C .)+∞D . 【答案】D【解析】依题意双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>经过一、三象限的渐近线斜率为k ,当k >时,可知a b >,则离心率c e a ==.故选D .3.(2021秋•北海月考)已知双曲线22:1412x y C -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,O 为坐标原点,点P 在C 的一条渐近线上,若2||||OP PF =,则△12PF F 的面积为( ) A.B.C.D.【答案】D【解析】由题意知1(4,0)F -,2(4,0)F,渐近线的方程为y =, 因为2||||OP PF =,故点P 在线段2OF 的中垂线2x =上,故0||y = 所以△12PF F的面积为1201||||2F F y ⋅=.故选D .4.(2021秋•河南期中)如图,已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 作直线l 交双曲线C 的右支于A ,B 两点.若1||||AB AF =,且△1~F AB △21F F B ,则双曲线C 的离心率为()A .2 BC .32D .4【答案】A【解析】由过点2F 作直线l 交双曲线C 的右支于A ,B 两点.所以12||||2AF AF a -=,1||||AB AF =, 所以,2||||2AB AF a -=,所以2||2BF a =,又12||||2BF BF a -=,所以1||4BF a =, 因为△1~F AB △21F F B ,所以1121AF F F ABF B=,又1||||AB AF =,所以112||||BF F F =,所以42a c =,所以离心率2ce a==,故选A . 5.(2021秋•福建期中)双曲线2222:1(0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别是1F 、2F ,直线y kx =与曲线C交于A ,B 两点,11||3||AF BF =,且1260F AF ∠=︒,则双曲线C 的离心率是 .【解析】设1||BF t =,因为11||3||AF BF =,则1||3AF t =,2||AF t =,所以212||||32a BF BF t t t =-=-=,2||AF a =,1||3AF a =,在三角形12AF F 中,由余弦定理可得:22212941cos 232a a c AF F a a +-∠==⨯⨯,整理可得:2c =,所以离心率e =.6.(2021秋•沙坪坝区校级期中)已知点P 在双曲线22:1169x y C -=左支上,1F ,2F 是其左、右焦点,若1260F PF ∠=︒,1211||||PF PF -= . 【答案】29【解析】设1||PF m =,2||PF n =,由双曲线的定义可知8n m -=,在△12PF F 中,由余弦定理可得22100cos602m n mn+-︒=,22100m n mn ∴+-=,2()2100n m mn mn ∴-+-=,即36mn =, ∴211212||||1182||||||||369PF PF n m PF PF PF PF mn ---====,故答案为:29.。
双曲线练习题(含答案)双曲线及其标准方程习题一、 单选题(每道小题 4分 共 56分 )1. 命题甲:动点P 到两定点A 、B 距离之差│|PA|-|PB|│=2a(a >0);命题乙; P 点轨迹是双曲线,则命题甲是命题乙的 [ ] A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分也非必要条件2.若双曲线的一个焦点是,,则等于 . . . .2kx ky =1(04)k [ ]A B C D 22---33258332583.点到点,与它关于原点的对称点的距离差的绝对值等于,则点的轨迹方程是 . .. .P (60)10P [ ]A y 11=1B y 25=1C y 6=1D y 25=12222-----x x x x 2222256125114.k 5+y 6k=1[ ]A B C D 2<是方程表示双曲线的 .既非充分又非必要条件 .充要条件.必要而非充分条件 .充分而非必要条件x k 25--5. 如果方程x 2sin α-y 2cos α=1表示焦点在y 轴上的双曲线,那么角α的终边在 [ ] A .第四象限 B .第三象限 C .第二象限 D .第一象限6.下列曲线中的一个焦点在直线上的是 . .. .4x 5y +25=0[ ]A y 16=1B +y 16=1C x 16=1D +x 16=12222---x x y y 22229259257. 若a ·b <0,则ax 2-ay 2=b 所表示的曲线是 [ ] A .双曲线且焦点在x 轴上 B .双曲线且焦点在y 轴上 C .双曲线且焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上 D .椭圆8.以椭圆的焦点为焦点,且过,点的双曲线方程为. .. .x x y y y 2222296109251150+y 25=1P(35)[ ]A y 10=1B x 6=1C x 3=1D x 2=122222----9.到椭圆的两焦点距离之差的绝对值等于椭圆短轴的点的轨迹方程是 . .. .x x x x x 2222225251697+y 9=1[ ]A y 9=1B y 9=1C y 7=1D y 9=122222----10.直线与坐标轴交两点,以坐标轴为对称轴,以其中一点为焦点且另一点为虚轴端点的双曲线的方程是 . .. .或2x 5y +20=0[ ]A y 16=1B y 84=1C y 84=1D y 84=1y 84=122222------x x x x x 2222284161001610011.以坐标轴为对称轴,过,点且与双曲线有相等焦距的双曲线方程是 .或 .或.或 .或A(34)y 20=1[ ]A y 20=1x 20=1B y 15=1x 15=1C y 20=1x 15=1D y 5=1x 10=1222222222x x y x y x y x y 22222222255510105102015---------12.与双曲线共焦点且过点,的双曲线方程是 . .. .x x x x x 2222215520916------y 10=1(34)[ ]A y 20=1B y 5=1C y 16=1D y 9=12222213. 已知ab <0,方程y=-2x +b 和bx 2+ay 2=ab 表示的曲线只可能是图中的 [ ]14.已知△一边的两个端点是、,另两边斜率的积是,那么顶点的轨迹方程是 . .. .ABC A(7,0)B(70)C [ ]A x +y =49B +x 49=1C =1D 5y 147=12222---,x 355147514749492222y y x二、 填空题(每道小题 4分 共 8分 )1.已知双曲线的焦距是,则的值等于 .x k 21+-y 5=18k 22.设双曲线,与恰是直线在轴与轴上的截距,那么双曲线的焦距等于 .x a 22--y b=1(a >0,b >0)a b 3x +5y 15=0x y 22双曲线的标准方程及其简单的几何性质1.平面内到两定点E 、F 的距离之差的绝对值等于|EF |的点的轨迹是( )A .双曲线B .一条直线C .一条线段D .两条射线2.已知方程x 21+k -y 21-k =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 <-13.动圆与圆x 2+y 2=1和x 2+y 2-8x +12=0都相外切,则动圆圆心的轨迹为( )A .双曲线的一支B .圆C .抛物线D .双曲线4.以椭圆x 23+y 24=1的焦点为顶点,以这个椭圆的长轴的端点为焦点的双曲线方程是( )A.x 23-y 2=1 B .y 2-x 23=1 C.x 23-y24=1 D.y 23-x 24=15.“ab <0”是“曲线ax 2+by 2=1为双曲线”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6.已知双曲线的两个焦点为F 1(-5,0)、F 2(5,0),P 是此双曲线上的一点,且PF 1⊥PF 2,|PF 1|·|PF 2|=2,则该双曲线的方程是( ) A.x 22-y 23=1 B.x 23-y 22=1 C.x 24-y 2=1 D .x 2-y24=17.已知点F 1(-4,0)和F 2(4,0),曲线上的动点P 到F 1、F 2距离之差为6,则曲线方程为( )A.x 29-y 27=1B.x 29-y 27=1(y >0)C.x 29-y 27=1或x 27-y 29=1 D.x 29-y 27=1(x >0) 8.已知双曲线的左、右焦点分别为F 1、F 2,在左支上过F 1的弦AB 的长为5,若2a =8,那么△ABF 2的周长是( )A .16B .18C .21D .26 9.已知双曲线与椭圆x 29+y 225=1共焦点,它们的离心率之和为145,双曲线的方程是( )A.x 212-y 24=1B.x 24-y 212=1 C .-x 212+y 24=1D .-x 24+y 212=110.焦点为(0,±6)且与双曲线x 22-y 2=1有相同渐近线的双曲线方程是( )A.x 212-y 224=1B.y 212-x 224=1C.y 224-x 212=1 D.x 224-y 212=111.若0<k <a ,则双曲线x 2a 2-k 2-y 2b 2+k 2=1与x 2a 2-y 2b 2=1有( )A .相同的实轴B .相同的虚轴C .相同的焦点D .相同的渐近线12.中心在坐标原点,离心率为53的双曲线的焦点在y 轴上,则它的渐近线方程为( )A .y =±54xB .y =±45xC .y =±43x D .y =±34x 13.双曲线x 2b 2-y 2a 2=1的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率为( )A .2 B. 3 C. 2 D.3214.双曲线x 29-y 216=1的一个焦点到一条渐近线的距离等于( )A. 3 B .3 C .4 D .2 二、填空题15.双曲线的焦点在x 轴上,且经过点M (3,2)、N (-2,-1),则双曲线标准方程是________.16.过双曲线x 23-y 24=1的焦点且与x 轴垂直的弦的长度为________.17.如果椭圆x 24+y 2a 2=1与双曲线x 2a -y 22=1的焦点相同,那么a =________.18.双曲线x 24+y 2b =1的离心率e ∈(1,2),则b 的取值范围是________.19.椭圆x24+y2a2=1与双曲线x2a2-y2=1焦点相同,则a=________.20.双曲线以椭圆x29+y225=1的焦点为焦点,它的离心率是椭圆离心率的2倍,求该双曲线的方程为________.双曲线及其标准方程习题答案一、单选题1. B2. C3. A4. D5. B6. C7. B8. B9. C 10. A 11. C 12. A 13.B 14. D二、填空题1. 10 2. 234双曲线的标准方程及其简单的几何性质(答案)1、[答案] D2、[答案] A [解析]由题意得(1+k)(1-k)>0,∴(k-1)(k+1)<0,∴-1<k<1.3、[答案] A [解析]设动圆半径为r,圆心为O,x2+y2=1的圆心为O1,圆x2+y2-8x+12=0的圆心为O2,由题意得|OO1|=r+1,|OO2|=r+2,∴|OO2|-|OO1|=r+2-r-1=1<|O1O2|=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、[答案] B [解析]由题意知双曲线的焦点在y轴上,且a=1,c=2,∴b2=3,双曲线方程为y2-x23=1.5、[答案] C [解析]ab<0⇒曲线ax2+by2=1是双曲线,曲线ax2+by2=1是双曲线⇒ab<0.6、[答案] C [解析]∵c=5,|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2,∴(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|·|PF2|=4c2,∴4a2=4c2-4=16,∴a2=4,b2=1.7、[答案] D [解析]由双曲线的定义知,点P 的轨迹是以F1、F2为焦点,实轴长为6的双曲线的右支,其方程为:x29-y27=1(x>0)8、[答案] D [解析]|AF2|-|AF1|=2a=8,|BF2|-|BF1|=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. 9、[答案] C [解析] ∵椭圆x 29+y 225=1的焦点为(0,±4),离心率e =45,∴双曲线的焦点为(0,±4),离心率为145-45=105=2,∴双曲线方程为:y 24-x 212=1.10、[答案] B [解析] 与双曲线x 22-y 2=1有共同渐近线的双曲线方程可设为x 22-y 2=λ(λ≠0),又因为双曲线的焦点在y 轴上, ∴方程可写为y 2-λ-x 2-2λ=1.又∵双曲线方程的焦点为(0,±6),∴-λ-2λ=36.∴λ=-12. ∴双曲线方程为y 212-x 224=1.11、[答案] C [解析] ∵0<k <a ,∴a 2-k 2>0.∴c 2=(a 2-k 2)+(b 2+k 2)=a 2+b 2.12、[答案] D [解析] ∵c a =53,∴c2a 2=a 2+b 2a2=259,∴b 2a 2=169,∴b a =43,∴a b =34. 又∵双曲线的焦点在y 轴上,∴双曲线的渐近线方程为y =±a b x ,∴所求双曲线的渐近线方程为y =±34x . 13、[答案] C [解析] 双曲线的两条渐近线互相垂直,则渐近线方程为:y =±x ,∴b a =1,∴b 2a 2=c 2-a 2a2=1,∴c 2=2a 2,e =c a = 2.14、[答案] C[解析] ∵焦点坐标为(±5,0),渐近线方程为y =±43x ,∴一个焦点(5,0)到渐近线y =43x 的距离为4.15、[答案] x 273-y 275=1 [解析] 设双曲线方程为:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)又点M (3,2)、N (-2,-1)在双曲线上,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 9a 2-4b 2=14a 2-1b 2=1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2=73b 2=75.16、[答案] 833 [解析] ∵a 2=3,b 2=4,∴c 2=7,∴c =7,该弦所在直线方程为x =7,由⎩⎪⎨⎪⎧x =7x 23-y 24=1得y 2=163,∴|y |=433,弦长为833. 17、[答案] 1 [解析] 由题意得a >0,且4-a 2=a +2,∴a =1.18、[答案] -12<b <0 [解析] ∵b <0,∴离心率e =4-b 2∈(1,2),∴-12<b <0.19、[答案] 62 [解析] 由题意得4-a 2=a 2+1,∴2a 2=3,a =62.焦点为(0,±4),离心率e =c a =45,∴双曲线的离心率e 1=2e =85,∴c 1a 1=4a 1=85,∴a 1=52,∴b 21=c 21-a 21=16-254=394,∴双曲线的方程为y 2254-x 2394=1.20、[答案]y2254-x2394=1 [解析]椭圆x29+y225=1中,a=5,b=3,c2=16,。
《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=±4<则该双曲线的离心率是(A )2. 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近,则双曲线方 程为(B )D."-讨1),且其两条渐近线的方程分别为2x+y=0和2x ・y=0,则双曲c-¥4=^<=i D •学辱十 224.已知椭圆2/ + 2沪=1 (a>b>0)与双曲线/ 一方2 =1有相同的焦点.则椭圆的离心率为(A )丄 鱼 心B.㊁C.飞一D. 丁2=一二1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 ) 卅_ nB ・(-1, VI ) C. (0> 3) D ・(0, V3) 6•设双曲线笃-牛1 (0<a<b )的半焦距为c,直线1过(/ 0) (0, b )两点,已知原点到直线1的距2b 2禽为乎U 则双曲线的离心率为(A )A. 2B. V3C. V2D.色空37. 已知双曲线4~4=1的两条渐近线与以椭圆£+各=1的左焦点为圆心、半径为竽 的圆相切,则双曲 线的离心率为(A )A- i B - I c- J D . ?8. 双曲线虚轴的一个端点为",两个焦点为为、E, Z 斤莎=120° ,则双曲线的离心率为(B )f V"9. 已知双曲线一一 一 =1(加>0/>0)的一个焦点到一条渐近线的距离是2, 一个顶点到它的一条渐近线的m n距离为则m 等于(D )V13A. 9 B ・ 4 C ・ 2 D ・,310. 已知双曲线的两个焦点为尺(_ 顾,0)、E (何 0) , M 是此双曲线上的一点,且满足x" - y"=l B ・ x" - y"=2 C ・ x" - y"=V23.在平而直角坐标系中,双曲线C 过点P (b 线C 的标准方程为(42A. 225.已知方程今一 rn'+n A. ( - 1, 3)= OJ MF X N MF, \= 2,则该双曲线的方程是(A )■ ■ ■ ■ y yy—y = 1 B ・ x-—=l ——=1—y=l■11 •设凡 尺是双曲线/一計=1的两个焦点,尸是双曲线上的一点,且3 〃 =4|啟"则△彤E 的而枳等于 (c )A ・ 4、也B ・ 8、/5C. 24D ・ 4812.过双曲线y-/=8的左焦点片有一条弦尸0在左支上,若1PQ =7,匹是双曲线的右焦点,则△啟。
专题9.4 双曲线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( )ABC .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 e a == ,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()练基础A B 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 |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)a =( )AB .4C .2D .12【答案】D 【解析】∵双曲线的离心率ce a==,c = ,=,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))已知双曲线的左焦点为,点在双曲线的渐近线上,是边长为2的等边三角形(为原点),则双曲线的方程为( )A. B. C. D.【答案】D 【解析】22221(0,0)x y a b a b -=>>F A OAF △O 221412x y -=221124x y -=2213x y -=2213y x -=由题意结合双曲线的渐近线方程可得:,解得:,双曲线方程为:.本题选择D选项.8.(2021·全国高考真题(理))已知双曲线22:1(0)xC y mm-=>的一条渐近线为my+=,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】my+=化简得y=,即ba,同时平方得2223ba 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)yx bb-=>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 ya b-= (a>0,b>0)的一条渐近线为y= 2222tan60cc a bba⎧⎪=⎪=+⎨⎪⎪==⎩221,3a b==2213yx-=x ,则C 的离心率为_________.【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y =,所以b a =c e a ===1.(2018·全国高考真题(理))设,是双曲线()的左、右焦点,是坐标原点.过作的一条渐近线的垂线,垂足为.若则的离心率为( )ABC .D【答案】B 【解析】由题可知在中,在中,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1F 2F 2222:1x y C a b-=O 2F C P 1PF =C222,PF b OF c==PO a∴=2Rt POF V 222cos P O PF b F OF c∠==12PF F △22221212212cos P O 2PF F F PF b F PF F F c+-∠==223bc a c=⇒=e ∴=练提升率为( )A B .C D 【答案】D 【解析】由已知得M 为APQ V 的重心,∴3||3a OM ==,又1b =,∴c ==,即c 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 .C D 【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 :2213xy -=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(,)P 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y =,可令00(,)P x x ,而1(2,0)F -,2(2,0)F ,∴100(2,)F P x x =+ ,200(2,)F P 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 x c=(c =0的一点,则当M 的纵坐标为2MAF V 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 V 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,,FF F P FP 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 V 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 V 的面积3PMN S =△D .当点P 满足PM MN ⊥时,PMN V 的面积6PMN S =V 【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 =,||AC =,1(||||)2a AC BC =-=,1=c e a .1+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( )ABCD【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2224923cos 60c a a a a =+-⨯⋅⋅︒,整理可得2247c a =,所以22274a c e ==,即e =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=|OP |=( )ABCD【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y =练真题由()22103y x x y ⎧⎪⎨->==⎪⎩,解得x 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( )ABC .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 B C .D .【答案】A 【解析】由2,,,a b c ====.,P PO PF x =∴=,又P 在C 的一条渐近线上,不妨设为在y x =上,1122PFO 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 =g ,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 60ba==,所以该双曲线的离心率为2c e a ====.。
双曲线曲线练习题含答案1. 求下列双曲线的渐近线方程:(1)$ x^2-4y^2+8x-32=0 $(2)$ x^2-9y^2=81 $(3)$ x^2+4y^2+4x+16=0 $答案:(1)$ y=\frac{x+4}{2} $ 或$ y=\frac{1}{2}x-4 $ (斜渐近线)(2)$ x+3\sqrt{y^2+1}=0 $ 或 $ x-3\sqrt{y^2+1}=0 $ (与 $ y $ 轴垂直的渐近线)、$ y=-\frac{x}{9} $ (斜渐近线)(3)$ y=-1 $ 或 $ y=-\frac{(x+2)^2}{16} $ (与 $ y $ 轴平行的渐近线)2. 求双曲线 $ \frac{x^2}{9}-\frac{y^2}{16}=1 $ 的离心率和焦距长度。
答案:离心率为 $ \sqrt{1+\frac{b^2}{a^2}}=\frac{5}{3} $,焦距长度为 $ c=\sqrt{a^2+b^2}=5 $。
3. 求双曲线 $ \frac{x^2}{25}-\frac{y^2}{9}=1 $ 与直线$ y=\frac{3}{5}x-2 $ 的交点坐标。
答案:设交点坐标为 $ (x_0, y_0) $,则 $ \frac{x_0^2}{25}-\frac{(\frac{3x_0}{5}-2)^2}{9}=1 $,解得 $ x_0=\frac{50}{7} $ 或$ x_0=-\frac{50}{7} $,代入方程即可得到交点坐标。
4. 判断曲线 $ \frac{x^2}{4}-\frac{y^2}{16}=1 $ 是否关于直线$ y=-x $ 对称。
答案:首先求出曲线关于直线 $ y=-x $ 对称的公式为$ y=\frac{y_0}{x_0}x $,其中 $ (x_0,y_0) $ 是曲线上任意一点。
假设 $ A(a, b) $ 是曲线上的一点,则 $ B(-b,-a) $ 是曲线上的对称点。
双曲线的性质1、已知双曲线关于两坐标轴对称,且与圆1022=+y x 相交于点()1,3-P ,若此圆过点P 的切线与双曲线的渐近线平行,求此双曲线方程。
2、已知21F F 、是双曲线()0,012222>>=-b a b y a x 的两个焦点,PQ 是经过1F 且垂直于x轴的双曲线的弦,若︒=∠902Q PF ,求双曲线的离心率。
3、双曲线()0,112222>>=-b a b y a x 的焦距为c 2,直线l 过点()0,a 和()b ,0,且点()0,1到直线l 的距离与点()0,1-到直线l 的距离之和c S 54≥,求双曲线的离心率e 的取值范围。
4、如图,21F F 、分别是双曲线()0,012222>>=-b a b ya x的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以1OF 为半径的圆与 该双曲线左支的两个交点,且AB F 2∆是正三角形,求e 。
5、在双曲线12222=-b ya x中,设0>>a b 。
直线l 过点()0,a A 和()b B ,0,原点到直线l 的距离为c 43(c 为半焦距),求双曲线的离心率。
6、已知双曲线()0,012222>>=-b a b y a x 的离心率25=e ,点()1,0A 与双曲线上的点的最小距离是3052,求双曲线方程。
7、如图,已知双曲线C 的方程为()0,012222>>=-b a by ax ;离心率25=e ;顶点到渐近线的距离为552。
(1)、求双曲线C 的方程;(2)、如图,P 是双曲线C 上一点,B A 、两点在双曲线C 的两条渐近线上,且分别位于第一、二象限,若⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈=2,31,λλPB AP ,求AOB S ∆的取值范围。
8、双曲线C 与椭圆14822=+y x 有相同的焦点,直线x y 3=为双曲线C 的一条渐近线。
(1)、求双曲线C 的方程;(2)、如图,过()4,0P 的直线l 交双曲线C 于B A 、两点, 交x 轴于Q 点(Q 点与双曲线C 的顶点不重合),当,21QB OA PQ λλ==且3821-=+λλ时,求Q 点坐标。
一、双曲线的定义1、第一定义:到两个定点F 1与F 2的距离之差的绝对值等于定长(<|F 1F 2|)的点的轨迹(21212F F a PF PF <=-(a 为常数))。
这两个定点叫双曲线的焦点。
要注意两点:(1)距离之差的绝对值。
(2)2a <|F 1F 2|。
当|MF 1|-|MF 2|=2a 时,曲线仅表示焦点F 2所对应的一支; 当|MF 1|-|MF 2|=-2a 时,曲线仅表示焦点F 1所对应的一支;当2a =|F 1F 2|时,轨迹是一直线上以F 1、F 2为端点向外的两条射线;用第二定义证明比较简单 或两边之差小于第三边当2a >|F 1F 2|时,动点轨迹不存在。
2、第二定义:动点到一定点F 的距离与它到一条定直线l (准线2ca )的距离之比是常数e (e >1)时,这个动点的轨迹是双曲线。
这定点叫做双曲线的焦点,定直线l 叫做双曲线的准线。
二、双曲线的标准方程(222a c b -=,其中|1F 2F |=2c )焦点在x 轴上:12222=-b y a x (a >0,b >0)焦点在y 轴上:12222=-bx a y (a >0,b >0)(1)如果2x 项的系数是正数,则焦点在x 轴上;如果2y 项的系数是正数,则焦点在y 轴上。
a 不一定大于b 。
判定焦点在哪条坐标轴上,不像椭圆似的比较x2、y2的分母的大小,而是x2、y2的系数的符号,焦点在系数正的那条轴上(2)与双曲线12222=-by a x 共焦点的双曲线系方程是12222=--+k b y k a x (3)双曲线方程也可设为:221(0)x y mn m n-=> 三、双曲线的性质四、双曲线的参数方程:sec tan x a y b θθ=⋅⎛=⋅⎝ 椭圆为cos sin x a y b θθ=⋅⎛ =⋅⎝五、 弦长公式2、通径的定义:过焦点且垂直于实轴的直线与双曲线相交于A 、B 两点,则弦长ab AB 22||=。
双曲线经典练习题总结(带答案)1.选择题1.以椭圆x^2/169 + y^2/64 = 1的顶点为顶点,离心率为2的双曲线方程为C,当顶点为(±4,0)时,a=4,c=8,b=√(a^2+c^2)=4√5,双曲线方程为x^2/16 - y^2/20 = 1;当顶点为(0,±3)时,a=3,c=6,b=√(a^2+c^2)=3√5,双曲线方程为y^2/9 - x^2/5 = 1,所以答案为C。
2.双曲线2x^2 - y^2 = 8化为标准形式为x^2/4 - y^2/8 = 1,所以实轴长为2a = 4,答案为C。
3.若a>1,则双曲线2x^2/a^2 - y^2 = 1的离心率的取值范围是C。
由双曲线方程得离心率e = √(a^2+1)/a,所以c^2 =a^2+b^2 = a^2(a^2+1)/(a^2-1),代入离心率公式得√(a^2+1)/a = 2,解得a = 2,所以答案为C。
4.已知双曲线C:2x^2/a^2 - 2y^2/b^2 = 1(a>0,b>0)的离心率为2,则点(4,0)到C的渐近线的距离为D。
由双曲线方程得离心率e = √(a^2+b^2)/a = 2,所以b^2 = 3a^2,又因为点(4,0)到渐近线的距离为c/a,所以c^2 = a^2+b^2 = 4a^2,代入双曲线方程得4x^2/a^2 - 2y^2/3a^2 = 1,化简得y^2 = 6x^2/5,所以渐近线方程为y = ±√(6/5)x,代入点(4,0)得距离为2√5,所以答案为D。
5.双曲线C:x^2/4 - y^2/16 = 1的右焦点坐标为F(6,0),一条渐近线的方程为y = x,设点P在第一象限,由于|PO| = |PF|,则点P的横坐标为4,纵坐标为3,所以△PFO的底边长为6,高为3,面积为9,所以答案为A。
6.若双曲线C:2x^2/a^2 - 2y^2/b^2 = 1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x-2)^2 + y^2 = 4所截得的弦长为2,则b^2 = a^2-4,圆心为(2,0),半径为2,设截弦的两个交点为P和Q,则PQ = 2,所以PQ的中点M在圆上,即M为(5/2,±√(3)/2),所以PM = √(a^2-25/4)±√(3)/2,由于PM = PQ/2 = 1,所以(a^2-25/4)+(3/4) = 1,解得a = √(29)/2,所以答案为B。
双曲线综合1. 过点)2,2(-且与双曲线1222=-yx有公共渐近线的双曲线方程是( )A.14222=-xyB.12422=-yxC.12422=-xyD.14222=-yx2. 已知定点A 、B ,且|AB|=4,动点P 满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值是( ) A.21 B.23C.27 D. 53. 设双曲线以椭圆192522=+yx长轴的两个端点为焦点,其准线过椭圆的焦点,则双曲线的渐近线的斜率为( )A. 2±B. 34± C. 21±D. 43±4. 设A 为双曲线191622=-yx右支上一动点,F 为该双曲线的右焦点,连结AF 交双曲线于B ,过B 作直线BC 垂直于双曲线的右准线,垂足为C ,则直线AC 必过定点( )A. )0,1041(B. )0,518(C. (4,0)D. )0,522(5. 把曲线C 1:1422=+kyx按向量)2,1(=a 平移后得曲线2C ,曲线2C 有一条准线方程为5=x ,则k 的值为( )A. 3±B. 2±C. 3D. 3-6. 在ABC ∆中,若B A B A sin sin cos cos >,则方程1cos cos 22=+C y A x 表示( )A. 焦点在x 轴上的椭圆B. 焦点在y 轴上的椭圆C. 焦点在x 轴上的双曲线D. 焦点在y 轴上的双曲线7. 已知椭圆)0(12222>>=+b a by ax 与双曲线)0,0(12222>>=-n m ny mx 有相同的焦点)0,(c -和)0,(c )0(>c ,若c 是m a ,的等比中项,2n 是22m 与2c 的等差中项,则椭圆的离心率是( )A.33 B.22 C.41 D.218. 设21,e e 分别为具有公共焦点1F 与2F 的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足021=⋅PF PF ,则2212221)(e e e e +的值为( )A. 1B.21 C.2 D. 不确定二. 解答题9. 已知双曲线M 过点)26,4(P ,且它的渐近线方程是02=±y x 。
(1)求双曲线M 的方程;(2)设椭圆N 的中心在原点,它的短轴是双曲线M 的实轴,且N 中斜率为4-的弦的中点轨迹恰好是M 的一条渐近线在N 内的部分,试求椭圆N 的方程。
10. 已知双曲线C 的中心在原点,抛物线x y 82=的焦点是双曲线C 的一个焦点,且双曲线C 过点)3,2(。
(1)求双曲线C 的方程;(2)设双曲线C 的实轴左顶点为A ,右焦点为F ,在第一象限内任取双曲线C 上一点P ,试问是否存在常数)0(>λλ,使得PAF PFA ∠=∠λ恒成立?并证明你的结论。
11. 双曲线的中心是原点O ,它的虚轴长为62,相应于焦点)0)(0,(>c c F 的准线l 与x 轴相交于点A ,且||3||OA OF =,过点F 的直线与双曲线交于P 、Q 两点。
(1)求双曲线的方程及离心率;(2)若0=⋅AQ AP ,求直线PQ 的方程。
【试题答案】一. 1. A解析:设与1222=-yx有公共渐近线的双曲线方程为λ=-222yx,把点)2,2(-代入可求得2-=λ。
2. C解析:P 点轨迹是以A (左)、B (右)为焦点的双曲线的右支(如图)P 与双曲线右支顶点M 重合时||PA 最小,最小值为27223=+=+c a 。
3. C解析:椭圆的长轴两端点和焦点分别为(5,0),)0,5(-,(4,0),)0,4(-设双曲线的方程为12222=-by ax ,则有5=c ,42=ca,222c b a =+∴ 202=a ,52=b 故其渐近线为x y 21±=4. A解析:(特殊值法)取)49,5(),49,5(-B A ,则)49,516(-C∴ 直线AC 与x 轴相交于点)0,1041(,故选A5. C解析:无论曲线1C 为椭圆还是双曲线都可得到k c -=42,且由题意可知曲线中心由(0,0)→(1,2)后,曲线2C 的一条准线为5=x ,可判定为2C 的右准线故512=+ca,即5144=+-k,故3=k6. C解析:0)cos(sin sin cos cos >+⇒>B A B A B A 即πππ<<⇒<⇒>-C C C 20cos 0)cos(20π<<A ,0cos >A ,1cos cos 22=+C y A x表示焦点在x 轴上的双曲线,故选C 。
7. D解析:由题意得⎪⎩⎪⎨⎧+=+==)3()2(22)1(2222222n m c c m n am c由(2)(3)可得2c m =,代入(1)得椭圆的离心率21==a c e ,故选D 。
8. C解析:设n PF m PF ==||,||21设椭圆的长轴为12a ,双曲线的实轴长为22a ,c F F 2||21= 则221222144242c a mn c n m a n m -=⇒⎩⎨⎧=+=+ 222222244242a c mn cn m a n m -=⇒⎩⎨⎧=+=- 由此可得2222214444a c c a -=-即222212c a a =+将11a c e =,22a c e =代入2)()()()(221222212212221=+=+a a ca c a c e e e e ,选C二.9. 解析:(1)所求双曲线的方程为1251022=-yx(2)由(1)知双曲线的焦点在x 轴上 ∴ 椭圆的焦点在y 轴上 由于双曲线M 的实轴长为102∴ 设椭圆方程为110222=+ay x(其中)10>a又设N 中斜率为4-的弦的两端点为),(),,(2211y x B y x A ,其中点为),(y x则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+)2(110)1(1102222222121a y x a y x由(1)(2)得x ay 402=∴ N 中斜率为4-的弦的中点的轨迹是直线x ay 402=在N 内的部分。
根据题意得21402=a∴ 202=a∴ 椭圆N 的方程为1201022=+yx10. 解析:(1)由题意设双曲线方程为12222=-by ax ,把)3,2(代入得13222=-ba①又抛物线x y 82=的焦点是(2,0) 故4222=+=b a c ② 由①②得3,122==b a所以所求双曲线方程为1322=-yx(2)假设存在适合题意的常数)0(>λλ,此时)0,1(),0,2(-A F 先来考虑特殊情形下的λ值;当x PF ⊥轴时,将2=x 代入双曲线方程 解得3||=y因为3||=AF ,所以PFA ∆是等腰直角三角形,90=∠PFA ,45=∠PAF 此时2=λ以下证明当PF 与x 轴不垂直时,PAF PFA ∠=∠2恒成立设),(11y x P ,由于点P 在第一象限内,所以直线PA 的斜率存在,为111+=x y k PA因为PF 与x 轴不垂直,所以直线PF 的斜率也存在,为211-=x y k PF所以21211122)1()1(212tan1tan 22tan yx y x kk PAFPAF PAF PAPA -++=-=∠-∠=∠因为132121=-y x所以)1)(1(3)1(3112121-+=-=x x x y 将其代入上式并化简得2)1(3)1(22tan 11111--=--+=∠x y x x y PAF因为 180=∠+∠PFx PFA ,所以2tan 11--=-=∠x y k PFA PF即PFA PAF ∠=∠tan 2tan因为)2,0(π∈∠PFA )32,2(ππ⋃,)4,0(π∈∠PAF )3,4(ππ⋃所以)32,2()2,0(2πππ⋃∈∠PFA所以PAF PFA ∠=∠2恒成立综合以上两种思路,得存在常数2=λ,使得双曲线C 在第一象限内的任意一点P ,使P A F P F A ∠=∠2恒成立。
11. 解:(1)由题意,设双曲线的方程为)0,0(12222>>=-b a by ax由已知⎪⎩⎪⎨⎧⋅==+c ac c a 22236 解得3,3==c a所以双曲线的方程为16322=-yx离心率3=e(2)由(1)知A (1,0),F (3,0) 当直线PQ 与x 轴垂直时,PQ 方程为3=x 此时,0≠⋅AQ AP ,应舍去当直线PQ 与x 轴不垂直时,设直线PQ 的方程为)3(-=x k y由方程组⎪⎩⎪⎨⎧-==-)3(16322x k y yx 得0696)2(2222=++--k x k x k由于过点F 的直线与双曲线交于P 、Q 两点,则022≠-k ,即2±≠k由于0)1(48)69)(2(4362224>+=+--=∆k k k k ,即R k ∈ ∴ R k ∈且2±≠k (*) 设),(),,(2211y x Q y x P ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧><-+=><-=+226912622212221k k x x k kx x 由直线PQ 的方程得)3(11-=x k y ,)3(22-=x k y于是]9)(3[)3)(3(2121221221++-=--=x x x x k x x k y y <3> ∵ 0=⋅AQ AP ∴ 0),1(),1(2211=-⋅-y x y x 即01)(212121=+++-y y x x x x <4> 由<1><2><3><4>得 0)9263269(126269222222222=+-⋅--+++---+kk kk k kk kk整理得212=k∴ 22±=k [满足(*)]∴ 直线PQ 的方程为032=--y x 或032=-+y x。