高考数学一轮复习课时分层训练47双曲线文北师大版
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课时分层训练(四十七) 双曲线A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.下列双曲线中,焦点在y 轴上且渐近线方程为y =±2x 的是( )【导学号:00090300】A .x 2-y 24=1B .x 24-y 2=1C .y 24-x 2=1D .y 2-x 24=1C [由于焦点在y 轴上,且渐近线方程为y =±2x . ∴a b=2,则a =2B .C 中a =2,b =1满足.]2.(2015·湖南高考)若双曲线x 2a 2-y 2b2=1的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为( ) A .73B .54C .43D .53D [由双曲线的渐近线过点(3,-4)知b a =43,∴b 2a 2=169.又b 2=c 2-a 2,∴c 2-a 2a 2=169,即e 2-1=169,∴e 2=259,∴e =53.]3.(2017·全国卷Ⅱ)若a >1,则双曲线x 2a2-y 2=1的离心率的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(2,2)C .(1,2)D .(1,2)C [由题意得双曲线的离心率e =a 2+1a .∴e 2=a 2+1a 2=1+1a2.∵a >1,∴0<1a 2<1,∴1<1+1a2<2,∴1<e < 2.故选C .]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 .3mA [由双曲线方程知a 2=3m ,b 2=3, ∴c =a 2+b 2=3m +3.不妨设点F 为右焦点,则F (3m +3,0). 又双曲线的一条渐近线为x -my =0, ∴d =|3·m +1|1+m= 3.]5.(2017·成都调研)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 3D [由题意知,双曲线x 2-y 23=1的渐近线方程为y =±3x ,将x =c =2代入得y =±23,即A ,B 两点的坐标分别为(2,23),(2,-23),所以|AB |=4 3.] 二、填空题6.已知双曲线x 2a2-y 2=1(a >0)的一条渐近线为3x +y =0,则a =__________.33 [双曲线x 2a 2-y 2=1的渐近线为y =±x a,已知一条渐近线为3x +y =0,即y =-3x ,因为a >0,所以1a =3,所以a =33.]7.(2016·山东高考)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),若矩形ABCD 的四个顶点在E 上,AB ,CD 的中点为E 的两个焦点,且2|AB |=3|BC |,则E 的离心率是________. 【导学号:00090301】2 [如图,由题意知|AB |=2b2a,|BC |=2C .又2|AB |=3|BC |,∴2×2b 2a=3×2c ,即2b 2=3ac ,∴2(c 2-a 2)=3ac ,两边同除以a 2,并整理得2e 2-3e -2=0,解得e =2(负值舍去).]8.(2018·黄山模拟)若圆(x -3)2+y 2=1上只有一点到双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的距离为1,则该双曲线的离心率为________.【导学号:00090302】355[不妨取渐近线为bx +ay =0,由题意得圆心到渐近线bx +ay =0的距离等于2,即|3b |a 2+b 2=2,所以b 2a 2=45.所以e 2=1+b 2a 2=95,即e =355.]三、解答题9.已知椭圆D :x 250+y 225=1与圆M :x 2+(y -5)2=9,双曲线G 与椭圆D 有相同焦点,它的两条渐近线恰好与圆M 相切,求双曲线G 的方程.[解] 椭圆D 的两个焦点为F 1(-5,0),F 2(5,0),因而双曲线中心在原点,焦点在x 轴上,且c =5.3分设双曲线G 的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),∴渐近线方程为bx ±ay =0且a 2+b 2=25, 8分又圆心M (0,5)到两条渐近线的距离为r =3. ∴|5a |b 2+a 2=3,得a =3,b =4, 10分∴双曲线G 的方程为x 29-y 216=1.12分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),点M (3,m )在双曲线上. (1)求双曲线的方程; (2)求证:MF 1→·MF 2→=0; (3)求△F 1MF 2的面积.[解] (1)∵e =2,则双曲线的实轴、虚轴相等. ∴设双曲线方程为x 2-y 2=λ.2分∵过点(4,-10),∴16-10=λ,即λ=6.∴双曲线方程为x 2-y 2=6.4分(2)证明:∵MF 1→=(-3-23,-m ),MF 2→=(23-3,-m ).∴MF 1→·MF 2→=(3+23)×(3-23)+m 2=-3+m 2. 6分∵M 点在双曲线上,∴9-m 2=6,即m 2-3=0, ∴MF 1→·MF 2→=0.8分(3)△F 1MF 2的底|F 1F 2|=4 3. 由(2)知m =± 3.10分∴△F 1MF 2的高h =|m |=3, ∴S △F 1MF 2=12×43×3=6.12分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2017·河南中原名校联考)过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点与对称轴垂直的直线与渐近线交于A ,B 两点,若△OAB 的面积为13bc3,则双曲线的离心率为( ) A .52 B .53 C .132D .133D [由题意可求得|AB |=2bc a ,所以S △OAB =12×2bc a ×c =13bc 3,整理得c a =133.因此e=133.] 2.(2017·天津河西区质检)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点为F (2,0),且双曲线的渐近线与圆(x -2)2+y 2=3相切,则双曲线的方程为__________.【导学号:00090303】x 2-y 23=1 [由双曲线的渐近线y =±bax ,即bx ±ay =0与圆(x -2)2+y 2=3相切,∴|2b |a 2+b2=3,则b 2=3a 2.①又双曲线的一个焦点为F (2,0), ∴a 2+b 2=4,②联立①②,解得a 2=1,b 2=3. 故所求双曲线的方程为x 2-y 23=1.]3.已知椭圆C 1的方程为x 24+y 2=1,双曲线C 2的左、右焦点分别是C 1的左、右顶点,而C 2的左、右顶点分别是C 1的左、右焦点. (1)求双曲线C 2的方程;(2)若直线l :y =kx +2与双曲线C 2恒有两个不同的交点A 和B ,且OA →·OB →>2(其中O 为原点),求k 的取值范围.[解] (1)设双曲线C 2的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),则a 2=3,c 2=4,再由a 2+b 2=c 2,得b 2=1.4分 故C 2的方程为x 23-y 2=1.5分(2)将y =kx +2代入x 23-y 2=1,得(1-3k 2)x 2-62kx -9=0.由直线l 与双曲线C 2交于不同的两点,得⎩⎨⎧1-3k 2≠0,Δ=-62k2+361-3k2=361-k2>0,∴k 2≠13且k 2<1.①设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=62k 1-3k 2,x 1x 2=-91-3k2.8分∴x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+(kx 1+2)(kx 2+2) =(k 2+1)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+2=3k 2+73k 2-1.又OA →·OB →>2,得x 1x 2+y 1y 2>2, ∴3k 2+73k 2-1>2,即-3k 2+93k 2-1>0, 解得13<k 2<3. ②10分由①②得13<k 2<1,故k 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-33∪⎝ ⎛⎭⎪⎫33,1. 12分。