(五年高考真题)2016届高考数学复习 第九章 第四节 双曲线 理(全国通用)
3年高考(新课标)2016版高考数学一轮复习9.4双曲线

【3年高考】(新课标)2016版高考数学一轮复习 9.4双曲线A组2012—2014年高考·基础题组1.(2014广东,4,5分)若实数k满足0<k<9,则曲线-=1与曲线-=1的( )A.焦距相等B.实半轴长相等C.虚半轴长相等D.离心率相等2.(2014课标Ⅰ,4,5分)已知F为双曲线C:x2-my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为( )A. B.3 C.m D.3m3.(2014山东,10,5分)已知a>b>0,椭圆C1的方程为+=1,双曲线C2的方程为-=1,C1与C2的离心率之积为,则C2的渐近线方程为( )A.x±y=0B.x±y=0C.x±2y=0D.2x±y=04.(2013北京,6,5分)若双曲线-=1的离心率为,则其渐近线方程为( )A.y=±2xB.y=±xC.y=±xD.y=±x5.(2013福建,3,5分)双曲线-y2=1的顶点到其渐近线的距离等于( )A. B. C. D.6.(2012湖南,5,5分)已知双曲线C:-=1的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为( )A.-=1B.-=1C.-=1D.-=17.(2012课标全国,8,5分)等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,C与抛物线y2=16x的准线交于A,B两点,|AB|=4,则C的实轴长为( )A. B.2 C.4 D.88.(2013江苏,3,5分)双曲线-=1的两条渐近线的方程为.B组2012—2014年高考·提升题组1.(2014大纲全国,9,5分)已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1、F2,点A在C上.若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=( )A. B. C. D.2.(2013湖北,5,5分)已知0<θ<,则双曲线C1:-=1与C2:-=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3.(2013山东,11,5分)抛物线C1:y=x2(p>0)的焦点与双曲线C2:-y2=1的右焦点的连线交C1于第一象限的点M.若C1在点M处的切线平行于C2的一条渐近线,则p=( )A. B. C. D.4.(2013天津,5,5分)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线与抛物线y2=2px(p>0)的准线分别交于A,B两点,O为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB的面积为,则p=( ) A.1 B. C.2 D.35.(2014浙江,16,4分)设直线x-3y+m=0(m≠0)与双曲线-=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.6.(2013湖南,14,5分)设F1,F2是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两个焦点,P是C上一点.若|PF1|+|PF2|=6a,且△PF1F2的最小内角为30°,则C的离心率为.7.(2014江西,20,13分)如图,已知双曲线C:-y2=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(x0,y0)(y0≠0)的直线l:-y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N. 证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.A组2012—2014年高考·基础题组1.A ∵0<k<9,∴9-k>0,25-k>0.∴-=1与-=1均表示双曲线,又25+(9-k)=34-k=(25-k)+9,∴它们的焦距相等,故选A.2.A 由题意知,双曲线的标准方程为-=1,其中a2=3m,b2=3,故c==,不妨设F为双曲线的右焦点,故F(,0).其中一条渐近线的方程为y=x,即x-y=0,由点到直线的距离公式可得d==,故选A.3.A 设椭圆C1和双曲线C2的离心率分别为e1和e2,则e1=,e2=.因为e1·e2=,所以=,即=,∴=.故双曲线的渐近线方程为y=±x=±x,即x±y=0.4.B 由离心率为,可知=,又∵c2=a2+b2,∴b=a,因此双曲线的渐近线方程为y=±x=±x,故选B.5.C 双曲线-y2=1的一个顶点为(2,0),一条渐近线为x+2y=0,故由双曲线的对称性知顶点到渐近线的距离d===,选C.6.A ∵双曲线C的渐近线方程为-=0及点P(2,1)在渐近线上,∴-=0,即a2=4b2,①又a2+b2=c2=25,②由①②得b2=5,a2=20,故选A.7.C 如图,AB为抛物线y2=16x的准线,由题意可得A(-4,2).设双曲线C的方程为x2-y2=a2(a>0),则有16-12=a2,故a=2,∴双曲线的实轴长2a=4.故选C.8.答案y=±x解析-=1的两条渐近线方程为-=0,化简得y=±x.B组2012—2014年高考·提升题组1.A 由题意得解得|F2A|=2a,|F1A|=4a,又由已知可得=2,所以c=2a,即|F1F2|=4a,∴cos∠AF2F1===.故选A.2.D θ∈时,0<sin θ<cos θ<1,0<tan θ<1,故实轴长,虚轴长均不相等.焦距分别为2和2=2=2tan θ<2.离心率e1,e2满足-1==tan2θ,-1==tan2θ,故e1=e2.3.D 设抛物线C1的焦点为F,则F.设双曲线C2的右焦点为F1,则F1(2,0).直线FF1的方程为y=-x+,设M,因为M在直线FF1上,∴=-x0+.①∵y=x2,∴y'=x,∴C1在M点处的切线斜率为x0,又-y2=1的渐近线方程为y=±x,故由题意得x0=,②将①、②联立解得p=,故选D.4.C 由已知得双曲线离心率e==2,得c2=4a2,∴b2=c2-a2=3a2,即b=a.又双曲线的渐近线方程为y=±x,抛物线的准线方程为x=-,所以A,B,于是|AB|=.由△AOB的面积为可得··=,所以p2=4·=4·=4,解得p=2或p=-2(舍去),故选C.5.答案解析由得A,由得B,则线段AB的中点为M.由题意得PM⊥AB,∴k PM=-3,得a2=4b2=4c2-4a2,故e2=,∴e=.6.答案解析不妨设点P在双曲线C的右支上,由双曲线定义知|PF1|-|PF2|=2a,①又因为|PF1|+|PF2|=6a,②由①②得|PF1|=4a,|PF2|=2a,因为c>a,所以在△PF1F2中,∠PF1F2为最小内角,因此∠PF1F2=30°,在△PF1F2中,由余弦定理可知,|PF2|2=|PF1|2+|F1F2|2-2|PF1|·|F1F2|·cos 30°,即4a2=16a2+4c2-8ac.所以c2-2ac+3a2=0,两边同除以a2得,e2-2e+3=0.解得e=.7.解析(1)设F(c,0),因为b=1,所以c=,直线OB的方程为y=-x,直线BF的方程为y=(x-c),解得B.又直线OA的方程为y=x,则A,k AB==.又因为AB⊥OB,所以·=-1,解得a2=3,故双曲线C的方程为-y2=1.(2)由(1)知a=,则直线l的方程为-y0y=1(y0≠0),即y=.因为直线AF的方程为x=2,所以直线l与AF的交点为M;直线l与直线x=的交点为N,则===·.因为P(x0,y0)是C上一点,则-=1,代入上式得=·=·=,所求定值为==.。
高考数学(精讲+精练+精析)专题10_2 双曲线试题 理(含解析)

专题10.2 双曲线【三年高考】1. 【2016高考新课标1卷】已知方程222213x y m n m n-=+-表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( )(A )()1,3- (B )()1,3- (C )()0,3 (D )()0,3 【答案】A2.【2016高考新课标2理数】已知12,F F 是双曲线2222:1x y E a b-=的左,右焦点,点M 在E 上,1MF 与x轴垂直,211sin 3MF F ∠=,则E 的离心率为( ) (A 2 (B )32(C 3 (D )2【答案】A【解析】因为1MF 垂直于x 轴,所以2212,2b b MF MF a a a ==+,因为211sin 3MF F ∠=,即2122132b MF ab MF a a==+,化简得b a=,故双曲线离心率12b e a =+=选A. 3.【2016高考天津理数】已知双曲线2224=1x y b-(b >0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的 圆与双曲线的两条渐近线相交于A 、B 、C 、D 四点,四边形的ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为( )(A )22443=1y x -(B )22344=1y x -(C )2224=1x y b -(D )2224=11x y -【答案】D4.【2016年高考北京理数】双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的渐近线为正方形OABC 的边OA ,OC所在的直线,点B 为该双曲线的焦点,若正方形OABC 的边长为2,则a =_______________. 【答案】2【解析】∵OABC 是正方形,∴45AOB ∠=︒,即直线OA 方程为y x =,此为双曲线的渐近线,因此a b =,又由题意22OB =,∴222(22)a a +=,2a =.故填:2.5.【2016高考上海理数】双曲线2221(0)y x b b-=>的左、右焦点分别为12F F 、,直线l 过2F 且与双曲线交于A B 、两点. (1)若l 的倾斜角为2π,1F AB ∆是等边三角形,求双曲线的渐近线方程; (2)设3b =,若l 的斜率存在,且11()0F A F B AB +⋅=,求l 的斜率.【解析】(1)设(),x y A A A .由题意,()2F ,0c ,21c b =+,()22241y b cb A =-=,因为1F ∆AB 是等边三角形,所以23c A =,即()24413bb+=,解得22b =.故双曲线的渐近线方程为2y x =.(2)由已知,()1F 2,0-,()2F 2,0.设()11,x y A ,()22,x y B ,直线:l ()2y k x =-.显然0k ≠.由()22132y x y k x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,得()222234430k x k x k --++=.因为l 与双曲线交于两点,所以230k -≠,且()23610k ∆=+>.设AB 的中点为(),x y M M M .由()11F F 0A +B ⋅AB =即1F 0M⋅AB =,知1F M ⊥AB ,故1F 1k k M ⋅=-.而2122223x x k x k M +==-,()2623k y k x k M M =-=-,1F 2323k k k M =-,所以23123k k k ⋅=--,得235k =,故l的斜率为155±. 6. 【2015高考福建,理3】若双曲线22:1916x y E -= 的左、右焦点分别为12,F F ,点P 在双曲线E 上,且13PF =,则2PF 等于( )A .11B .9C .5D .3 【答案】B【解析】由双曲线定义得1226PF PF a -==,即236PF -=,解得29PF =,故选B .7.【2015高考新课标1,理5】已知M (00,x y )是双曲线C :2212x y -=上的一点,12,F F 是C 上的两个焦点,若120MF MF •<,则0y 的取值范围是( )(A )(-33,33) (B )(-36,36) (C )(22-,22) (D )(23-,23)【答案】A8.【2015高考湖北,理8】将离心率为1e 的双曲线1C 的实半轴长a 和虚半轴长()b a b ≠同时增加(0)m m >个单位长度,得到离心率为2e 的双曲线2C ,则( ) A .对任意的,a b ,12e e > B .当a b >时,12e e >;当a b <时,12e e <C .对任意的,a b ,12e e <D .当a b >时,12e e <;当a b <时,12e e >【答案】D【解析】依题意,2221)(1ab a b a e +=+=,2222)(1)()(m a m b m a m b m a e +++=++++=, 因为)()()(m a a a b m m a a am ab bm ab m a m b a b +-=+--+=++-,由于0>m ,0>a ,0>b ,所以当b a >时,10<<a b ,10<++<m a m b ,m a m b a b ++<,22)()(ma mb a b ++<,所以12e e <; 当b a <时,1>a b,1>++m a m b ,而m a m b a b ++>,所以22)()(ma mb a b ++>,所以12e e >. 所以当a b >时,12e e <;当a b <时,12e e >.9.【2015高考重庆,理10】设双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的右焦点为1,过F 作AF 的垂线与双曲线交于B ,C 两点,过B ,C 分别作AC ,AB 的垂线交于点D .若D 到直线BC 的距离小于22a a b ++,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是 ( ) A 、(1,0)(0,1)- B 、(,1)(1,)-∞-+∞ C 、(2,0)(0,2)- D 、(,2)(2,)-∞-+∞【答案】A10.【2014新课标1,理4】已知F 是双曲线C :223(0)x my m m -=>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【答案】A【解析】化为标准方程为:22133x y m -=,则焦点F 3(1)m +,0)到渐近线方程为0x m +=距离3(1)1m m++3,故选A.11. 【2014天津,理5】已知双曲线22221x y a b 0,0a b 的一条渐近线平行于直线l :210y x ,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )(A )221520x y (B )221205x y (C )2233125100x y (D )2233110025x y【答案】A【解析】依题意得22225b a c c a b ⎧=⎪=⎨⎪=+⎩,所以25a,220b,双曲线的方程为221520x y ,故选A.12.【2014江西,理20】如图,已知双曲线C :2221x y a-=(0a >)的右焦点F ,点B A ,分别在C 的两条渐近线上,x AF ⊥轴,BF OB AB ,⊥∥OA (O 为坐标原点). (1)求双曲线C 的方程;(2)过C 上一点)0)((00,0≠y y x P 的直线1:20=-y y a x x l 与直线AF 相交于点M ,与直线23=x 相交于点N ,证明点P 在C 上移动时,NFMF恒为定值,并求此定值 .【三年高考命题回顾】纵观前三年各地高考试题, 对双曲线的考查以选择、填空为主,主要侧重以下几点:(1)双曲线定义的应用;(2)求双曲线的标准方程.(3)以双曲线的方程为载体,研究与参数,,,a b c e 及渐近线有关的问题,其中离心率和渐近线是考查的重点和热点,高考题中以选择、填空题为主,分值为5分,难度为容易题和中档题. 【2017年高考复习建议与高考命题预测】由前三年的高考命题形式可以看出 , 双曲线的定义、标准方程、几何性质性质问题是高考考试的重点,每年必考,一般是小题形式出现,解答题很少考查,主要以利用性质求双曲线方程,求焦点三角形的周长与面积,求弦长,求双曲线的离心率,最值或范围问题,过定点问题,定值问题等, 直线与双曲线的位置关系,难度一般不是太大, 故预测2016年高考仍会延续这种情形,以双曲线的方程与性质为主.备考时应熟练掌握双曲线的定义、求双曲线标准方程的方法,能灵活运用双曲线定义及几何性质确定基本元素,,a b c .另外,要深入理解参数,,a b c 的关系、渐近线及其几何意义,应注意与向量、直线、圆等知识的综合.【2017年高考考点定位】高考对双曲线的考查有两种主要形式:一是考双曲线的定义与标准方程;二是考查双曲线的几何性质;三是考查直线与双曲线的简单位置关系,从涉及的知识上讲,常平面几何、平面向量、方程数学、不等式等知识相联系,字母运算能力和逻辑推理能力是考查是的重点. 【考点1】双曲线的定义与标准方程 【备考知识梳理】1.双曲线的定义:把平面内与两定点12,F F 的距离之差的绝对值等于常数(小于12||F F )的点的轨迹叫做双曲线,这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点之间的距离叫焦距,符号表述为:12||||2PF PF a -=±(122||a F F <).注意:(1)当122||a F F =时,轨迹是直线12F F 去掉线段12F F .(2)当122||a F F >时,轨迹不存在.2.双曲线的标准方程:(1) 焦点在x 轴上的双曲线的标准方程为22221(0,0)x y a b a b -=>>;焦点在y 轴上的双曲线的标准方程为22221(0,0)y x a b a b -=>>.给定椭圆221()x y m n m n+=与异号,要根据,m n 的正负判定焦点在哪个坐标轴上,焦点在分母为正的那个坐标轴上. (2)双曲线中,,a b c 关系为:222-a c b =.【规律方法技巧】1.利用双曲线的定义可以将双曲线上一点到两焦点的距离进行转化,对双曲线上一点与其两焦点构成的三角形问题,常用双曲线的定义与正余弦定理去处理.2.求双曲线的标准方程方法(1)定义法:若某曲线(或轨迹)上任意一点到两定点的距离之差(或距离之差的绝对值)为常数(常数小于两点之间的距离),符合双曲线的定义,该曲线是以这两定点为焦点,定值为实轴长的双曲线,从而求出双曲线方程中的参数,写出双曲线的标准方程,注意是距离之差的绝对值是双曲线的两只,是距离之差是双曲线的一只,要注意是哪一只.(2)待定系数法,用待定系数法求双曲线标准方程,一般分三步完成,①定性-确定它是双曲线;②定位-判定中心在原点,焦点在哪条坐标轴上;③定量-建立关于基本量,,,a b c e 的关系式,解出参数即可求出双曲线的标准方程.3.若双曲线的焦点位置不定,应分焦点在x 轴上和焦点在y 轴上,也可设双曲线的方程为221Ax By +=,其中,A B 异号且都不为0,可避免分类讨论和繁琐的计算.4.若已知双曲线的渐近线方程为0ax bx ±=,则可设双曲线的标准方程为ax bx λ±=(0λ≠)可避免分类讨论.【考点针对训练】1. 【2016年江西师大附中模考】已知中心在原点的双曲线C 的离心率等于32,其中一条准线方程43x =-,则双曲线C 的方程是( )A .22145x = B .22145x y -= C .22125x y -=- D .22125x =- 【答案】B2. 【2016届宁夏石嘴山三中高三下三模】过双曲线22145x y -=的左焦点1F ,作圆224x y +=的切线交双曲线右支于点P ,切点为T ,1PF 的中点为M ,则||||MO MT -=_____________. 【答案】25-【考点2】双曲线的几何性质 【备考知识梳理】 1.双曲线的几何性质 焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程22221(0,0)x y a b a b -=>> 22221(0,0)y x a b a b -=>> 焦点 (±c,0)(0,±c )焦距 |F 1F 2|=2c (c 2=a 2+b 2) 范围|x |≥a ;y ∈Rx ∈R ;|y |≥a顶点 实轴顶点(±a,0),虚轴顶点(0,±b ) 实轴顶点(0,±a ),虚轴顶点(±b,0) 对称性 曲线关于x 轴、y 轴、原点对称曲线关于x 轴、y 轴、原点对称离心率e =ca∈(1,+∞),其中c =22a b +渐近线b y x a=±a y x b=±2.等轴双曲线: 实轴与虚轴相等的双曲线叫等轴双曲线,,其标准方程为22(0)x y λλ-=≠,离心率为2,渐近线为y x =±. 【规律方法技巧】1.求解与双曲线性质有关的问题时要结合图像进行分析,围绕双曲线中的“六点”(两个顶点、两个焦点、虚轴的两个端点),“四线”(两条对称轴,两条渐近线),“两形”(中心、焦点、虚轴端点构成的特征三角形,双曲线上一点与两个交点构成的三角形),研究它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系.2.双曲线取值范围实质实质是双曲线上点的横坐标、纵坐标的取值范围,在求解一些最值、取值范围以及存在性、判断性问题中有着重要的应用.3.求离心率问题,关键是先根据题中的已知条件构造出,,a b c 的等式或不等式,结合222c b a =+化出关于,a c 的式子,再利用ce a=,化成关于e 的等式或不等式,从而解出e 的值或范围.离心率e 与,a b 的关系为:222222c a b e a a +===221b a +⇒21b e a=-. 4.双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的渐近线方程为b y x a =±,可变形为x ya b=±,即22220x y a b -=,所以双曲线的渐近线方程可以看作把其标准方程中的1换为0得来的.4.椭圆的通径(过焦点垂直于焦点所在对称轴的直线被椭圆截得的弦叫通径)长度为22b a,是过椭圆焦点的直线被椭圆所截得弦长的最小值.5. 双曲线上一点到双曲线一个焦点的距离的取值范围为[,c a -+∞).【考点针对训练】1. 【2016年湖北安庆一中高三一模测试】设点A 、(),0F c 分别是双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的右顶点和右焦点,直线2a x c=交双曲线的一条渐近线于点P .若PAF ∆是等腰三角形,则此双曲线的离心率为( )A .3B .3C .2D .2 【答案】D222222()()()()()a a a c c a c a c c ⇒-+-=-22()()1a a c a c c c a +⇒+=-2211111e e e e +⇒+=-. 解得 2e =.故选D. 2. 【2016年河北石家庄高三二模】已知双曲线14222=+-m y m x 的一条渐近线方程为x y 3=,则实数m 的值为______. 【答案】54【考点3】直线与双曲线的位置关系 【备考知识梳理】设双曲线的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,直线0Ax By C ++=,将直线方程与双曲线方程联立,消去y 得到关于x 的方程20mx nx p ++=.(1) 若m ≠0,当△>0时,直线与双曲线有两个交点.当△=0时,直线与双曲线有且只有一个公共点,此时直线与双曲线相切. 当△<0时,直线与双曲线无公共点.(2)当m =0时,直线与双曲线只有一个交点,此时直线与双曲线的渐近线平行. 【规律方法技巧】1. 直线方程与椭圆方程联立,消元后得到一元二次方程,则一元二次方程的根是直线和椭圆交点的横坐标或纵坐标,常设出交点坐标,用根与系数关系将横坐标之和与之积表示出来,这是进一步解题的基础. 2.直线y =kx +b (k ≠0)与椭圆相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则弦长|AB |= 1+k 2|x 1-x 2|=1+k 2·x 1+x 22-4x 1x 2=1+1k2·|y 1-y 2|=1+1k2·y 1+y 22-4y1y 2.3.对中点弦问题常用点差法和参数法. 【考点针对训练】1. 【2016年江西师大附中鹰潭一中联考】过双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的右焦点F 作一条直线,当直线斜率为1时,直线与双曲线左、右两支各有一个交点;当直线斜率为3时,直线与双曲线右支有两个不同的交点,则双曲线离心 率的取值范围为( )A .2)B .10)C .(2,10)D .(5,10) 【答案】C2. 【2016届黑龙江大庆实验中学高三考前训练一】双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,过1F 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于A 、B 两点.若2ABF ∆为等边三角形,则该双曲线的离心率为________. 【答案】7【解析】根据双曲线的定义,可得a BF BF 221=-,∵2ABF ∆是等边三角形,即AB BF =2,∴a BF BF 221=-,即a AF AB BF 211==-,又∵a AF AF 212=-,∴a a AF AF 4212=+=,∵21F AF ∆中,a AF 21=,a AF 42=,12021=∠AF F,∴ 120cos 2212221221AF AF AF AF F F ⋅-+=,即222228214221644a a a a a c =⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯⨯-+=,解之得a c 7=,由此可得双曲线C 的离心率7==ace ,故答案为:7.【应试技巧点拨】1.焦点三角形问题的求解技巧(1)所谓焦点三角形,就是以双曲线的焦点为顶点,另一个顶点在双曲线上的三角形.(2)解决此类问题要注意应用三个方面的知识:①双曲线的定义;②勾股定理或余弦定理;③基本不等式与三角形的面积公式. 2.离心率的求法 双曲线的离心率就是ca的值,有些试题中可以直接求出,a c 的值再求离心率,在有些试题中不能直接求出,a c 的值,由于离心率是个比值,因此只要能够找到一个关于,a c 或,a b 的方程,通过这个方程解出ca或b a ,利用公式ce a=求出,对双曲线来说,221b e a =+,对椭圆来说,221b e a =-.3. 有关弦的问题(1)有关弦长问题,应注意运用弦长公式及根与系数的关系,“设而不求”;有关焦点弦长问题,要重视双曲线的定义的运用,以简化运算.①斜率为k 的直线与双曲线的交于两点111(,)P x y ,222(,)P x y ,则所得弦长21212||1||PP k x x =+-或122121||1||P P y y k=+-,其中求12||x x -与21||y y -时通常使用根与系数的关系,即作如下变形: ()2121212||4x x x x x x -=+-,()2211212||4y y y y y y -=+-.②当斜率k 不存在时,可求出交点坐标,直接运算(利用两点间距离公式). (2)弦的中点问题有关弦的中点问题,应灵活运用“点差法”,“设而不求法”来简化运算.4.求解双曲线的的离心率,基本思路有两种:一是根据圆锥曲线的定义、方程、性质等分别求出,a c ,然后根据离心率的定义式求解;二是根据已知条件构造关于,a c 的方程,多为二次齐次式,然后通过方程的变形转化为离心率e 的方程求解,要灵活利用椭圆、双曲线的定义求解相关参数. 二年模拟1. 【2016届邯郸市一中高三十研】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:22(2)1x y -+=都相切,则双曲线C 的离心率是( )A .632或B .23或C .2323或 D .23632或【答案】C2. 【2016年江西省九江市三模】过双曲线),0,0(1:222222b a c b a b y a x C +=>>=-的左焦点F 作圆⊙4222c y x =+的切线,且点为E ,延长PE 交双曲线C 右支于点P ,若E 为PF 的中点,,则双曲线C 的离心率为( )A .12+B .212+C .13+D .213+ 【答案】C【解析】如图所示,设双曲线C 的右焦点为F ',依题意可得F P EO '∥,PF EO ⊥,则,3,c PF c F P =='∴c c a -=32,即13132+=-=e .3. 【2016届云南省玉溪一中高三下第八次月考】已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左顶点与抛物线22(0)y px p =>的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(2,1)--,则双曲线的焦距为( )A .25B .23C .43D .45 【答案】A4. 【2016年河南省商丘市高三三模】 已知抛物线x y 82=与双曲线1222=-y ax 的一个交点为M ,F 为抛物线的焦点,若5=MF ,则该双曲线的渐近线方程为( )A .035=±y xB .053=±y xC .054=±y xD .045=±y x 【答案】A【解析】依题意,抛物线焦点()2,0F ,设()00,M x y ,因为5MF =,所以0025,3x x +==,所以(3,26M ±,代入2221x y a -=得2299241,25a a -==,所以令2220x y a -=,得双曲线的渐近线为x y a=±,即035=±y x .5..【2016年湖南师大附中高三三模】已知点P 为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)右支上一点,F 1,F 2分别为双曲线的左右焦点,且|F 1F 2|=b 2a,G 为三角形PF 1F 2的内心,若S △GPF 1=S △GPF 2+λS △GF 1F 2成立, 则λ的值为( )A.1+222B .23-1 C.2+1 D.2-1【答案】D6. 【2016届陕西省安康市高三第三次联考】设双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线与直线1x =-的一个交点的纵坐标为0y ,若02y <,则双曲线C 的离心率的取值范围是( )A .(3B .(5C .)3,+∞D .)5,+∞【答案】B【解析】由题意得0b y a =,所以222224515b c a a e e a<⇒-<⇒<⇒<< B. 7. 【2017届广州省惠州市高三第一次调研】双曲线M :22221(0,0)x y a b a b-=>>的实轴的两个端点为A 、B ,点P 为双曲线M 上除A 、B 外的一个动点,若动点Q 满足,QA PA QB PB ⊥⊥,则动点Q 的轨迹为( )(A )圆 (B )椭圆 (C )双曲线 (D )抛物线 【答案】C【解析】设2222(,),(,),1x y P m n Q x y M a b-=双曲线:,实轴的两个顶点(,0),(,0)A a B a -,(,),(,)QA x a y PA m a n =---=---∵QA ⊥PA ,∴()()0x a m a ny ----+=,可得,nym a x a+=-+同理根据QB ⊥PB ,可得ny m a x a -=--两式相乘可得222222n y m a x a-=-,∵点(,)P m n 为双曲线M 上除A 、B 外的一个动点,22221m n a b ∴-=,整理得22222()b n m a a=- 222221x b y a a -= 故选C .8. 【2016届河南省禹州市名校高三三模】已知点P 为双曲线()222210,0x y a b a b -=>>右支上的一点,点12,F F 分别为双曲线的左、右焦点,双曲线的一条渐近线的斜率为7,若M 为12PF F ∆的内心,且1212PMF PMF MF F S S S λ∆∆∆=+,则λ的值为 .【答案】249.【2016届天津市和平区高三三模】设双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的半焦距为c ,原点到直线:l ax by ab +=的距离等于113c +,则c 的最小值为 .【答案】6【解析】由题设原点O 到直线:l ax by ab +=的距离为c c ab b a ab d 31122+==+=,即ab c c 332=+.而222b a ab +≤(当且仅当b a =取等号),所以)(2333222b a ab c c +≤=+,即22233c c c ≤+,解之得6≥c ,即的最小值为6.10. 【2016届广东省华南师大附中高三5月测试】已知C ∆AB 的边AB 在直角坐标平面的x 轴上,AB 的中点为坐标原点,若C 12AB⋅A =AB,C 32BA ⋅B =BA,又E 点在C B 边上,且满足32C BE =E ,以A 、B 为焦点的双曲线经过C 、E 两点. (Ⅰ)求AB 及此双曲线的方程;(Ⅱ)若圆心为()0,0x T 的圆与双曲线右支在第一象限交于不同两点M ,N ,求T 点横坐标0x 取值范围.11.【2015届黑龙江省哈尔滨市三中高三第四次模拟】双曲线)0,0(1:2222>>=-b a by ax C 的离心率为2,焦点到渐近线的距离为3,则C 的焦距等于( )A .2B .22C .32D .4 【答案】D 【解析】∵双曲线)0,0(1:2222>>=-b a b y a x C 的离心率为2,∴2ce a==,∵双曲线的渐近线方程为b y x a =±,不妨设by x a =,即0bx ay -=,则2c a =,223b c a a -=,∵焦点到渐近线的距离为3,∴223d a b ==+223333223ac ac ca a a ===+2c =,则焦距为24c =.12.【2015届吉林省实验中学高三上学期第五次模拟】已知双曲线2222:1x y C a b-=的左、右焦点分别是12,F F ,正三角形12AF F 的一边1AF 与双曲线左支交于点B ,且114AF BF =,则双曲线C 的离心率的值是( )A .123+ B .312+ C .1313+ D .1313+ 【答案】D【解析】设14AF m =,则1BF m =,所以22202221624cos6013,13BF m m m m m BF m =+-⨯⨯⨯==,因此离心率等于13113m m+=-,选D . 13.【2015届浙江省余姚市高三第三次模拟考试】设12,F F 分别是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,P 是C 的右支上的点,射线PT 平分12F PF ∠,过原点O 作PT 的平行线交1PF 于点M ,若121||||3MP F F =,则C 的离心率为( )A.32B.3C.2D.3 【答案】A14. 【山东省济南市2015届高三上学期期末考试】已知12,F F 是双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左右两个焦点,过点2F 与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点M ,若点M 在以线段12F F为直径的圆外,则该双曲线离心率的取值范围是 A. ()1,2B.()23,C.()32,D. ()2+∞,【答案】D15.【2015届甘肃省天水市一中高三高考信息卷一】我们把离心率215+=e 的双曲线()0,012222>>=-b a b y a x 称为黄金双曲线.如图是双曲线()222222,0,01b a c b a by a x +=>>=-的图象,给出以下几个说法:①双曲线115222=+-y x 是黄金双曲线;②若ac b =2,则该双曲线是黄金双曲线;③若21,F F 为左右焦点,21,A A 为左右顶点,1B (0,b ),2B (0,﹣b )且021190=∠A B F ,则该双曲线是黄金双曲线;④若MN 经过右焦点2F 且21F F MN ⊥,090=∠MON ,则该双曲线是黄金双曲线.其中正确命题的序号为 .【答案】①②③④【解析】对于①,215,122+==b a ,则235222+=+=b a c ,2222215235⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+==a c e ,215+=∴e ,所以双曲线是黄金双曲线;对于②,ac a c b =-=222,整理得012=--e e ,解得251+=e ,所以双曲线是黄金双曲线;对于③()2221222212211,,2c a A F a b A B b c B F +=+=+=,由勾股定理得()22222c a a b b c +=+++,整理得ac b =2由②可知251+=e 所以双曲线是黄金双曲线;对于④由于()0,2c F ,把c x =代入双曲线方程得12222=-b y a c ,解得a b y 2±=,ab NF 22=,由对称关系知2ONF ∆为等腰直角三角形,ab c 2=∴,即ac b =2,由①可知251+=e 所以双曲线是黄金双曲线.拓展试题以及解析1.已知12,F F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,直线y a =与双曲线两条渐近线的左、右交点分别为,A B ,若四边形21ABF F 的面积为5ab ,则双曲线的离心率为( )A .23B .2C .3D .5 【答案】A【入选理由】本题考查双曲线的方程及其几何性质,直线与双曲线的位置关系,面积公式等基础知识,意在考查分析问题、解决问题的能力、基本运算能力及推理能力,本题是一个常规题,是高考常考题型,故选此题.2.已知抛物线2(0)x ay a =>的焦点与双曲线22122x y -=的右焦点重合,则=a ( ) A.4 B.8 C.41 D.18【答案】D 【解析】抛物线方程化为21y x a =,∴抛物线的焦点为1(,0)4F a ,双曲线22122x y -=的右焦点为()20,,∴124a =,∴18a =,故选D. 【入选理由】本题考查抛物线的方程及简单的几何性质,双曲线的性质等基础知识,意在考查分析问题、解决问题的能力、基本运算能力及推理能力,本题是一个常规题,是高考常考题型,故选此题.3.在双曲线),0,0(1222222b a c b a by a x +=>>=-中,已知b a c ,,成等差数列,则该双曲线的渐近线的斜率等于( )A. 43±B. 35±C. 34± D.53± 【答案】C【入选理由】本题考查双曲线的方程,双曲线的性质,等差数列等基础知识,意在考查分析问题、解决问题的能力、基本运算能力及推理能力,本题是一个常规题,是高考常考题型,故选此题.4.设双曲线2221(0)2x y b b-=>与抛物线28y x =交于两点A B 、,且=8AB ,则该双曲线的焦点到其渐近线的距离为( )A .13B .23C .4D .6 【答案】C【解析】由已知得(2,4)A ,带入双曲线方程得21621b-=,则216,4b b ==,所以双曲线的渐近线方程为22y x =±,故该双曲线的焦点(32,0)到其渐近线的距离为22324d ⨯==,故选C . 【入选理由】本题考查抛物线的方程及简单的几何性质,双曲线的方程与简单性质等基础知识,意在考查分析问题、解决问题的能力、基本运算能力及推理能力,本题是一个常规题,是高考常考题型,故选此题.5.已知双曲线22221(0)x y a b a b=>>-与两条平行直线1l :y x a =+与2l :y x a =-相交所得的平行四边形的面积为26b ,则双曲线的离心率为( ) A .2 B .233C .3D .2 【答案】B【入选理由】本题考查双曲线方程,双曲线的简单几何性质直线与双曲线的位置关系等基础知识,意在考查数形结合思想和综合分析问题解决问题的能力,试题形式新颖,故选此题.6.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 的一条渐近线与抛物线)0(22>=p px y 的准线的交点坐标为48(,)33-,且双曲线与抛物线的一个公共点M 的坐标0(,4)x ,则双曲线的方程为—————. 【答案】221520x y -=.【入选理由】本题考查抛物线的方程及简单的几何性质,双曲线的方程与简单性质等基础知识,意在考查分析问题、解决问题的能力、基本运算能力及推理能力,本题是一个常规题,是高考常考题型,故选此题.。
2016年全国统一高考真题数学试卷(理科)(新课标ⅰ)(含答案及解析)

2016年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.(5分)设集合A={x|x2﹣4x+3<0},B={x|2x﹣3>0},则A∩B=()A.(﹣3,﹣)B.(﹣3,)C.(1,)D.(,3)2.(5分)设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=()A.1B.C.D.23.(5分)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100B.99C.98D.974.(5分)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是()A.B.C.D.5.(5分)已知方程﹣=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A.(﹣1,3)B.(﹣1,)C.(0,3)D.(0,)6.(5分)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是,则它的表面积是()A.17πB.18πC.20πD.28π7.(5分)函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为()A.B.C.D.8.(5分)若a>b>1,0<c<1,则()A.a c<b c B.ab c<ba cC.alog b c<blog a c D.log a c<log b c9.(5分)执行下面的程序框图,如果输入的x=0,y=1,n=1,则输出x,y的值满足()A.y=2x B.y=3x C.y=4x D.y=5x10.(5分)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为()A.2B.4C.6D.811.(5分)平面α过正方体ABCD﹣A1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB1A1=n,则m、n所成角的正弦值为()A.B.C.D.12.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11B.9C.7D.5二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)设向量=(m,1),=(1,2),且|+|2=||2+||2,则m=.14.(5分)(2x+)5的展开式中,x3的系数是.(用数字填写答案)15.(5分)设等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a n的最大值为.16.(5分)某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5kg,乙材料1kg,用5个工时;生产一件产品B需要甲材料0.5kg,乙材料0.3kg,用3个工时,生产一件产品A的利润为2100元,生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150kg,乙材料90kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为元.三、解答题:本大题共5小题,满分60分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c.(Ⅰ)求C;(Ⅱ)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长.18.(12分)如图,在以A,B,C,D,E,F为顶点的五面体中,面ABEF为正方形,AF=2FD,∠AFD=90°,且二面角D﹣AF﹣E与二面角C﹣BE﹣F都是60°.(Ⅰ)证明平面ABEF⊥平面EFDC;(Ⅱ)求二面角E﹣BC﹣A的余弦值.19.(12分)某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得如图柱状图:以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n表示购买2台机器的同时购买的易损零件数.(Ⅰ)求X的分布列;(Ⅱ)若要求P(X≤n)≥0.5,确定n的最小值;(Ⅲ)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在n=19与n=20之中选其一,应选用哪个?20.(12分)设圆x2+y2+2x﹣15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(Ⅰ)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(Ⅱ)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.21.(12分)已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲]22.(10分)如图,△OAB是等腰三角形,∠AOB=120°.以O为圆心,OA为半径作圆.(Ⅰ)证明:直线AB与⊙O相切;(Ⅱ)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cosθ.(Ⅰ)说明C1是哪种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;(Ⅱ)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=|x+1|﹣|2x﹣3|.(Ⅰ)在图中画出y=f(x)的图象;(Ⅱ)求不等式|f(x)|>1的解集.2016年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.(5分)设集合A={x|x2﹣4x+3<0},B={x|2x﹣3>0},则A∩B=()A.(﹣3,﹣)B.(﹣3,)C.(1,)D.(,3)【考点】1E:交集及其运算.【专题】11:计算题;4O:定义法;5J:集合.【分析】解不等式求出集合A,B,结合交集的定义,可得答案.【解答】解:∵集合A={x|x2﹣4x+3<0}=(1,3),B={x|2x﹣3>0}=(,+∞),∴A∩B=(,3),故选:D.【点评】本题考查的知识点是集合的交集及其运算,难度不大,属于基础题.2.(5分)设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=()A.1B.C.D.2【考点】A8:复数的模.【专题】34:方程思想;4O:定义法;5N:数系的扩充和复数.【分析】根据复数相等求出x,y的值,结合复数的模长公式进行计算即可.【解答】解:∵(1+i)x=1+yi,∴x+xi=1+yi,即,解得,即|x+yi|=|1+i|=,故选:B.【点评】本题主要考查复数模长的计算,根据复数相等求出x,y的值是解决本题的关键.3.(5分)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100B.99C.98D.97【考点】83:等差数列的性质.【专题】11:计算题;4O:定义法;54:等差数列与等比数列.【分析】根据已知可得a5=3,进而求出公差,可得答案.【解答】解:∵等差数列{a n}前9项的和为27,S9===9a5.∴9a5=27,a5=3,又∵a10=8,∴d=1,∴a100=a5+95d=98,故选:C.【点评】本题考查的知识点是数列的性质,熟练掌握等差数列的性质,是解答的关键.4.(5分)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是()A.B.C.D.【考点】CF:几何概型.【专题】5I:概率与统计.【分析】求出小明等车时间不超过10分钟的时间长度,代入几何概型概率计算公式,可得答案.【解答】解:设小明到达时间为y,当y在7:50至8:00,或8:20至8:30时,小明等车时间不超过10分钟,故P==,故选:B.【点评】本题考查的知识点是几何概型,难度不大,属于基础题.5.(5分)已知方程﹣=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A.(﹣1,3)B.(﹣1,)C.(0,3)D.(0,)【考点】KB:双曲线的标准方程.【专题】11:计算题;35:转化思想;4R:转化法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由已知可得c=2,利用4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得m2=1,又(m2+n)(3m2﹣n)>0,从而可求n的取值范围.【解答】解:∵双曲线两焦点间的距离为4,∴c=2,当焦点在x轴上时,可得:4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得:m2=1,∵方程﹣=1表示双曲线,∴(m2+n)(3m2﹣n)>0,可得:(n+1)(3﹣n)>0,解得:﹣1<n<3,即n的取值范围是:(﹣1,3).当焦点在y轴上时,可得:﹣4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得:m2=﹣1,无解.故选:A.【点评】本题主要考查了双曲线方程的应用,考查了不等式的解法,属于基础题.6.(5分)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是,则它的表面积是()A.17πB.18πC.20πD.28π【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;35:转化思想;5F:空间位置关系与距离.【分析】判断三视图复原的几何体的形状,利用体积求出几何体的半径,然后求解几何体的表面积.【解答】解:由题意可知三视图复原的几何体是一个球去掉后的几何体,如图:可得:=,R=2.它的表面积是:×4π•22+=17π.故选:A.【点评】本题考查三视图求解几何体的体积与表面积,考查计算能力以及空间想象能力.7.(5分)函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为()A.B.C.D.【考点】3A:函数的图象与图象的变换.【专题】27:图表型;48:分析法;51:函数的性质及应用.【分析】根据已知中函数的解析式,分析函数的奇偶性,最大值及单调性,利用排除法,可得答案.【解答】解:∵f(x)=y=2x2﹣e|x|,∴f(﹣x)=2(﹣x)2﹣e|﹣x|=2x2﹣e|x|,故函数为偶函数,当x=±2时,y=8﹣e2∈(0,1),故排除A,B;当x∈[0,2]时,f(x)=y=2x2﹣e x,∴f′(x)=4x﹣e x=0有解,故函数y=2x2﹣e|x|在[0,2]不是单调的,故排除C,故选:D.【点评】本题考查的知识点是函数的图象,对于超越函数的图象,一般采用排除法解答.8.(5分)若a>b>1,0<c<1,则()A.a c<b c B.ab c<ba cC.alog b c<blog a c D.log a c<log b c【考点】R3:不等式的基本性质.【专题】33:函数思想;35:转化思想;4R:转化法;51:函数的性质及应用;5T:不等式.【分析】根据已知中a>b>1,0<c<1,结合对数函数和幂函数的单调性,分析各个结论的真假,可得答案.【解答】解:∵a>b>1,0<c<1,∴函数f(x)=x c在(0,+∞)上为增函数,故a c>b c,故A错误;函数f(x)=x c﹣1在(0,+∞)上为减函数,故a c﹣1<b c﹣1,故ba c<ab c,即ab c >ba c;故B错误;log a c<0,且log b c<0,log a b<1,即=<1,即log a c>log b c.故D错误;0<﹣log a c<﹣log b c,故﹣blog a c<﹣alog b c,即blog a c>alog b c,即alog b c<blog a c,故C正确;故选:C.【点评】本题考查的知识点是不等式的比较大小,熟练掌握对数函数和幂函数的单调性,是解答的关键.9.(5分)执行下面的程序框图,如果输入的x=0,y=1,n=1,则输出x,y的值满足()A.y=2x B.y=3x C.y=4x D.y=5x【考点】EF:程序框图.【专题】11:计算题;28:操作型;5K:算法和程序框图.【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量x,y的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.【解答】解:输入x=0,y=1,n=1,则x=0,y=1,不满足x2+y2≥36,故n=2,则x=,y=2,不满足x2+y2≥36,故n=3,则x=,y=6,满足x2+y2≥36,故y=4x,故选:C.【点评】本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.10.(5分)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为()A.2B.4C.6D.8【考点】K8:抛物线的性质;KJ:圆与圆锥曲线的综合.【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;35:转化思想;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】画出图形,设出抛物线方程,利用勾股定理以及圆的半径列出方程求解即可.【解答】解:设抛物线为y2=2px,如图:|AB|=4,|AM|=2,|DE|=2,|DN|=,|ON|=,x A==,|OD|=|OA|,=+5,解得:p=4.C的焦点到准线的距离为:4.故选:B.【点评】本题考查抛物线的简单性质的应用,抛物线与圆的方程的应用,考查计算能力.转化思想的应用.11.(5分)平面α过正方体ABCD﹣A1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB1A1=n,则m、n所成角的正弦值为()A.B.C.D.【考点】LM:异面直线及其所成的角.【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;35:转化思想;5G:空间角.【分析】画出图形,判断出m、n所成角,求解即可.【解答】解:如图:α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABA1B1=n,可知:n∥CD1,m∥B1D1,∵△CB1D1是正三角形.m、n所成角就是∠CD1B1=60°.则m、n所成角的正弦值为:.故选:A.【点评】本题考查异面直线所成角的求法,考查空间想象能力以及计算能力.12.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11B.9C.7D.5【考点】H6:正弦函数的奇偶性和对称性.【专题】35:转化思想;4R:转化法;57:三角函数的图像与性质.【分析】根据已知可得ω为正奇数,且ω≤12,结合x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,求出满足条件的解析式,并结合f(x)在(,)上单调,可得ω的最大值.【解答】解:∵x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,∴,即,(n∈N)即ω=2n+1,(n∈N)即ω为正奇数,∵f(x)在(,)上单调,则﹣=≤,即T=≥,解得:ω≤12,当ω=11时,﹣+φ=kπ,k∈Z,∵|φ|≤,∴φ=﹣,此时f(x)在(,)不单调,不满足题意;当ω=9时,﹣+φ=kπ,k∈Z,∵|φ|≤,∴φ=,此时f(x)在(,)单调,满足题意;故ω的最大值为9,故选:B.【点评】本题考查的知识点是正弦型函数的图象和性质,本题转化困难,难度较大.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)设向量=(m,1),=(1,2),且|+|2=||2+||2,则m=﹣2.【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】11:计算题;29:规律型;35:转化思想;5A:平面向量及应用.【分析】利用已知条件,通过数量积判断两个向量垂直,然后列出方程求解即可.【解答】解:|+|2=||2+||2,可得•=0.向量=(m,1),=(1,2),可得m+2=0,解得m=﹣2.故答案为:﹣2.【点评】本题考查向量的数量积的应用,向量的垂直条件的应用,考查计算能力.14.(5分)(2x+)5的展开式中,x3的系数是10.(用数字填写答案)【考点】DA:二项式定理.【专题】11:计算题;34:方程思想;49:综合法;5P:二项式定理.【分析】利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为3,求出r,即可求出展开式中x3的系数.==25﹣【解答】解:(2x+)5的展开式中,通项公式为:T r+1r,令5﹣=3,解得r=4∴x3的系数2=10.故答案为:10.【点评】本题考查了二项式定理的应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.15.(5分)设等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a n的最大值为64.【考点】87:等比数列的性质;8I:数列与函数的综合.【专题】11:计算题;29:规律型;35:转化思想;54:等差数列与等比数列.【分析】求出数列的等比与首项,化简a1a2…a n,然后求解最值.【解答】解:等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,可得q(a1+a3)=5,解得q=.a1+q2a1=10,解得a1=8.则a1a2…a n=a1n•q1+2+3+…+(n﹣1)=8n•==,当n=3或4时,表达式取得最大值:=26=64.故答案为:64.【点评】本题考查数列的性质数列与函数相结合的应用,转化思想的应用,考查计算能力.16.(5分)某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5kg,乙材料1kg,用5个工时;生产一件产品B需要甲材料0.5kg,乙材料0.3kg,用3个工时,生产一件产品A的利润为2100元,生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150kg,乙材料90kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为216000元.【考点】7C:简单线性规划.【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;33:函数思想;35:转化思想.【分析】设A、B两种产品分别是x件和y件,根据题干的等量关系建立不等式组以及目标函数,利用线性规划作出可行域,通过目标函数的几何意义,求出其最大值即可;【解答】解:(1)设A、B两种产品分别是x件和y件,获利为z元.由题意,得,z=2100x+900y.不等式组表示的可行域如图:由题意可得,解得:,A(60,100),目标函数z=2100x+900y.经过A时,直线的截距最大,目标函数取得最大值:2100×60+900×100=216000元.故答案为:216000.【点评】本题考查了列二元一次方程组解实际问题的运用,二元一次方程组的解法的运用,不等式组解实际问题的运用,不定方程解实际问题的运用,解答时求出最优解是解题的关键.三、解答题:本大题共5小题,满分60分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c.(Ⅰ)求C;(Ⅱ)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长.【考点】HU:解三角形.【专题】15:综合题;35:转化思想;49:综合法;58:解三角形.【分析】(Ⅰ)已知等式利用正弦定理化简,整理后利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式化简,根据sinC不为0求出cosC的值,即可确定出出C的度数;(2)利用余弦定理列出关系式,利用三角形面积公式列出关系式,求出a+b的值,即可求△ABC的周长.【解答】解:(Ⅰ)∵在△ABC中,0<C<π,∴sinC≠0已知等式利用正弦定理化简得:2cosC(sinAcosB+sinBcosA)=sinC,整理得:2cosCsin(A+B)=sinC,即2cosCsin(π﹣(A+B))=sinC2cosCsinC=sinC∴cosC=,∴C=;(Ⅱ)由余弦定理得7=a2+b2﹣2ab•,∴(a+b)2﹣3ab=7,∵S=absinC=ab=,∴ab=6,∴(a+b)2﹣18=7,∴a+b=5,∴△ABC的周长为5+.【点评】此题考查了正弦、余弦定理,三角形的面积公式,以及三角函数的恒等变形,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.18.(12分)如图,在以A,B,C,D,E,F为顶点的五面体中,面ABEF为正方形,AF=2FD,∠AFD=90°,且二面角D﹣AF﹣E与二面角C﹣BE﹣F都是60°.(Ⅰ)证明平面ABEF⊥平面EFDC;(Ⅱ)求二面角E﹣BC﹣A的余弦值.【考点】MJ:二面角的平面角及求法.【专题】11:计算题;34:方程思想;49:综合法;5H:空间向量及应用;5Q:立体几何.【分析】(Ⅰ)证明AF⊥平面EFDC,利用平面与平面垂直的判定定理证明平面ABEF⊥平面EFDC;(Ⅱ)证明四边形EFDC为等腰梯形,以E为原点,建立如图所示的坐标系,求出平面BEC、平面ABC的法向量,代入向量夹角公式可得二面角E﹣BC﹣A的余弦值.【解答】(Ⅰ)证明:∵ABEF为正方形,∴AF⊥EF.∵∠AFD=90°,∴AF⊥DF,∵DF∩EF=F,∴AF⊥平面EFDC,∵AF⊂平面ABEF,∴平面ABEF⊥平面EFDC;(Ⅱ)解:由AF⊥DF,AF⊥EF,可得∠DFE为二面角D﹣AF﹣E的平面角;由ABEF为正方形,AF⊥平面EFDC,∵BE⊥EF,∴BE⊥平面EFDC即有CE⊥BE,可得∠CEF为二面角C﹣BE﹣F的平面角.可得∠DFE=∠CEF=60°.∵AB∥EF,AB⊄平面EFDC,EF⊂平面EFDC,∴AB∥平面EFDC,∵平面EFDC∩平面ABCD=CD,AB⊂平面ABCD,∴AB∥CD,∴CD∥EF,∴四边形EFDC为等腰梯形.以E为原点,建立如图所示的坐标系,设FD=a,则E(0,0,0),B(0,2a,0),C(,0,a),A(2a,2a,0),∴=(0,2a,0),=(,﹣2a,a),=(﹣2a,0,0)设平面BEC的法向量为=(x1,y1,z1),则,则,取=(,0,﹣1).设平面ABC的法向量为=(x2,y2,z2),则,则,取=(0,,4).设二面角E﹣BC﹣A的大小为θ,则cosθ===﹣,则二面角E﹣BC﹣A的余弦值为﹣.【点评】本题考查平面与平面垂直的证明,考查用空间向量求平面间的夹角,建立空间坐标系将二面角问题转化为向量夹角问题是解答的关键.19.(12分)某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得如图柱状图:以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n表示购买2台机器的同时购买的易损零件数.(Ⅰ)求X的分布列;(Ⅱ)若要求P(X≤n)≥0.5,确定n的最小值;(Ⅲ)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在n=19与n=20之中选其一,应选用哪个?【考点】CG:离散型随机变量及其分布列.【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)由已知得X的可能取值为16,17,18,19,20,21,22,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列.(Ⅱ)由X的分布列求出P(X≤18)=,P(X≤19)=.由此能确定满足P (X≤n)≥0.5中n的最小值.(Ⅲ)法一:由X的分布列得P(X≤19)=.求出买19个所需费用期望EX1和买20个所需费用期望EX2,由此能求出买19个更合适.法二:解法二:购买零件所用费用含两部分,一部分为购买零件的费用,另一部分为备件不足时额外购买的费用,分别求出n=19时,费用的期望和当n=20时,费用的期望,从而得到买19个更合适.【解答】解:(Ⅰ)由已知得X的可能取值为16,17,18,19,20,21,22,P(X=16)=()2=,P(X=17)=,P(X=18)=()2+2()2=,P(X=19)==,P(X=20)===,P(X=21)==,P(X=22)=,∴X的分布列为:X16171819202122P(Ⅱ)由(Ⅰ)知:P(X≤18)=P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)==.P(X≤19)=P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)+P(X=19)=+=.∴P(X≤n)≥0.5中,n的最小值为19.(Ⅲ)解法一:由(Ⅰ)得P(X≤19)=P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)+P(X=19)=+=.买19个所需费用期望:EX1=200×+(200×19+500)×+(200×19+500×2)×+(200×19+500×3)×=4040,买20个所需费用期望:EX2=+(200×20+500)×+(200×20+2×500)×=4080,∵EX1<EX2,∴买19个更合适.解法二:购买零件所用费用含两部分,一部分为购买零件的费用,另一部分为备件不足时额外购买的费用,当n=19时,费用的期望为:19×200+500×0.2+1000×0.08+1500×0.04=4040,当n=20时,费用的期望为:20×200+500×0.08+1000×0.04=4080,∴买19个更合适.【点评】本题考查离散型随机变量的分布列和数学期望的求法及应用,是中档题,解题时要认真审题,注意相互独立事件概率乘法公式的合理运用.20.(12分)设圆x2+y2+2x﹣15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(Ⅰ)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(Ⅱ)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.【考点】J2:圆的一般方程;KL:直线与椭圆的综合.【专题】34:方程思想;48:分析法;5B:直线与圆;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】(Ⅰ)求得圆A的圆心和半径,运用直线平行的性质和等腰三角形的性质,可得EB=ED,再由圆的定义和椭圆的定义,可得E的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,求得a,b,c,即可得到所求轨迹方程;(Ⅱ)设直线l:x=my+1,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,可得|MN|,由PQ⊥l,设PQ:y=﹣m(x﹣1),求得A到PQ的距离,再由圆的弦长公式可得|PQ|,再由四边形的面积公式,化简整理,运用不等式的性质,即可得到所求范围.【解答】解:(Ⅰ)证明:圆x2+y2+2x﹣15=0即为(x+1)2+y2=16,可得圆心A(﹣1,0),半径r=4,由BE∥AC,可得∠C=∠EBD,由AC=AD,可得∠D=∠C,即为∠D=∠EBD,即有EB=ED,则|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|=4,故E的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,且有2a=4,即a=2,c=1,b==,则点E的轨迹方程为+=1(y≠0);(Ⅱ)椭圆C1:+=1,设直线l:x=my+1,由PQ⊥l,设PQ:y=﹣m(x﹣1),由可得(3m2+4)y2+6my﹣9=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),可得y1+y2=﹣,y1y2=﹣,则|MN|=•|y1﹣y2|=•=•=12•,A到PQ的距离为d==,|PQ|=2=2=,则四边形MPNQ面积为S=|PQ|•|MN|=••12•=24•=24,当m=0时,S取得最小值12,又>0,可得S<24•=8,即有四边形MPNQ面积的取值范围是[12,8).【点评】本题考查轨迹方程的求法,注意运用椭圆和圆的定义,考查直线和椭圆方程联立,运用韦达定理和弦长公式,以及直线和圆相交的弦长公式,考查不等式的性质,属于中档题.21.(12分)已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.【考点】51:函数的零点;6D:利用导数研究函数的极值.【专题】32:分类讨论;35:转化思想;4C:分类法;4R:转化法;51:函数的性质及应用.【分析】(Ⅰ)由函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2可得:f′(x)=(x﹣1)e x+2a (x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),对a进行分类讨论,综合讨论结果,可得答案.(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,则﹣a==,令g(x)=,则g(x1)=g(x2)=﹣a,分析g(x)的单调性,令m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=,设h(m)=,m>0,利用导数法可得h(m)>h(0)=0恒成立,即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立,令m=1﹣x1>0,可得结论.【解答】解:(Ⅰ)∵函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2,∴f′(x)=(x﹣1)e x+2a(x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),①若a=0,那么f(x)=0⇔(x﹣2)e x=0⇔x=2,函数f(x)只有唯一的零点2,不合题意;②若a>0,那么e x+2a>0恒成立,当x<1时,f′(x)<0,此时函数为减函数;当x>1时,f′(x)>0,此时函数为增函数;此时当x=1时,函数f(x)取极小值﹣e,由f(2)=a>0,可得:函数f(x)在x>1存在一个零点;当x<1时,e x<e,x﹣2<﹣1<0,∴f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2>(x﹣2)e+a(x﹣1)2=a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e,令a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e=0的两根为t1,t2,且t1<t2,则当x<t1,或x>t2时,f(x)>a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e>0,故函数f(x)在x<1存在一个零点;即函数f(x)在R是存在两个零点,满足题意;③若﹣<a<0,则ln(﹣2a)<lne=1,当x<ln(﹣2a)时,x﹣1<ln(﹣2a)﹣1<lne﹣1=0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当ln(﹣2a)<x<1时,x﹣1<0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减,当x>1时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故当x=ln(﹣2a)时,函数取极大值,由f(ln(﹣2a))=[ln(﹣2a)﹣2](﹣2a)+a[ln(﹣2a)﹣1]2=a{[ln(﹣2a)﹣2]2+1}<0得:函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;④若a=﹣,则ln(﹣2a)=1,当x<1=ln(﹣2a)时,x﹣1<0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当x>1时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故函数f(x)在R上单调递增,函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;⑤若a<﹣,则ln(﹣2a)>lne=1,当x<1时,x﹣1<0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当1<x<ln(﹣2a)时,x﹣1>0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减,当x>ln(﹣2a)时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故当x=1时,函数取极大值,由f(1)=﹣e<0得:函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;综上所述,a的取值范围为(0,+∞)证明:(Ⅱ)∵x1,x2是f(x)的两个零点,∴f(x1)=f(x2)=0,且x1≠1,且x2≠1,∴﹣a==,令g(x)=,则g(x1)=g(x2)=﹣a,∵g′(x)=,∴当x<1时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x>1时,g′(x)>0,g(x)单调递增;设m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=﹣=,设h(m)=,m>0,则h′(m)=>0恒成立,即h(m)在(0,+∞)上为增函数,h(m)>h(0)=0恒成立,即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立,令m=1﹣x1>0,则g(1+1﹣x1)>g(1﹣1+x1)⇔g(2﹣x1)>g(x1)=g(x2)⇔2﹣x1>x2,即x1+x2<2.【点评】本题考查的知识点是利用导数研究函数的极值,函数的零点,分类讨论思想,难度较大.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲]22.(10分)如图,△OAB是等腰三角形,∠AOB=120°.以O为圆心,OA为半径作圆.(Ⅰ)证明:直线AB与⊙O相切;(Ⅱ)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD.【考点】N9:圆的切线的判定定理的证明.【专题】14:证明题;35:转化思想;49:综合法;5M:推理和证明.【分析】(Ⅰ)设K为AB中点,连结OK.根据等腰三角形AOB的性质知OK⊥AB,∠A=30°,OK=OAsin30°=OA,则AB是圆O的切线.(Ⅱ)设圆心为T,证明OT为AB的中垂线,OT为CD的中垂线,即可证明结论.【解答】证明:(Ⅰ)设K为AB中点,连结OK,∵OA=OB,∠AOB=120°,∴OK⊥AB,∠A=30°,OK=OAsin30°=OA,∴直线AB与⊙O相切;(Ⅱ)因为OA=2OD,所以O不是A,B,C,D四点所在圆的圆心.设T是A,B,C,D四点所在圆的圆心.∵OA=OB,TA=TB,∴OT为AB的中垂线,同理,OC=OD,TC=TD,∴OT为CD的中垂线,∴AB∥CD.【点评】本题考查了切线的判定,考查四点共圆,考查学生分析解决问题的能力.解答此题时,充分利用了等腰三角形“三合一”的性质.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cosθ.(Ⅰ)说明C1是哪种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;(Ⅱ)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程;QE:参数方程的概念.【专题】11:计算题;35:转化思想;4A:数学模型法;5S:坐标系和参数方程.【分析】(Ⅰ)把曲线C1的参数方程变形,然后两边平方作和即可得到普通方程,可知曲线C1是圆,化为一般式,结合x2+y2=ρ2,y=ρsinθ化为极坐标方程;(Ⅱ)化曲线C2、C3的极坐标方程为直角坐标方程,由条件可知y=x为圆C1与C2的公共弦所在直线方程,把C1与C2的方程作差,结合公共弦所在直线方程为y=2x可得1﹣a2=0,则a值可求.【解答】解:(Ⅰ)由,得,两式平方相加得,x2+(y﹣1)2=a2.∴C1为以(0,1)为圆心,以a为半径的圆.化为一般式:x2+y2﹣2y+1﹣a2=0.①由x2+y2=ρ2,y=ρsinθ,得ρ2﹣2ρsinθ+1﹣a2=0;(Ⅱ)C2:ρ=4cosθ,两边同时乘ρ得ρ2=4ρcosθ,∴x2+y2=4x,②即(x﹣2)2+y2=4.由C3:θ=α0,其中α0满足tanα0=2,得y=2x,∵曲线C1与C2的公共点都在C3上,∴y=2x为圆C1与C2的公共弦所在直线方程,①﹣②得:4x﹣2y+1﹣a2=0,即为C3 ,∴1﹣a2=0,∴a=1(a>0).【点评】本题考查参数方程即简单曲线的极坐标方程,考查了极坐标与直角坐标的互化,训练了两圆公共弦所在直线方程的求法,是基础题.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=|x+1|﹣|2x﹣3|.(Ⅰ)在图中画出y=f(x)的图象;(Ⅱ)求不等式|f(x)|>1的解集.【考点】&2:带绝对值的函数;3A:函数的图象与图象的变换.【专题】35:转化思想;48:分析法;59:不等式的解法及应用.【分析】(Ⅰ)运用分段函数的形式写出f(x)的解析式,由分段函数的画法,即可得到所求图象;(Ⅱ)分别讨论当x≤﹣1时,当﹣1<x<时,当x≥时,解绝对值不等式,取交集,最后求并集即可得到所求解集.【解答】解:(Ⅰ)f(x)=,由分段函数的图象画法,可得f(x)的图象,如右:(Ⅱ)由|f(x)|>1,可得当x≤﹣1时,|x﹣4|>1,解得x>5或x<3,即有x≤﹣1;当﹣1<x<时,|3x﹣2|>1,解得x>1或x<,即有﹣1<x<或1<x<;当x≥时,|4﹣x|>1,解得x>5或x<3,即有x>5或≤x<3.综上可得,x<或1<x<3或x>5.则|f(x)|>1的解集为(﹣∞,)∪(1,3)∪(5,+∞).【点评】本题考查绝对值函数的图象和不等式的解法,注意运用分段函数的图象的画法和分类讨论思想方法,考查运算能力,属于基础题.。
高考数学专题复习:双曲线(含解析)

高考数学专题复习:双曲线(含解析)本文存在大量的格式错误和段落问题,需要进行修正和删减。
修正后的文章如下:研究目标:1.理解双曲线的定义、几何图形、标准方程以及简单几何性质。
2.理解数形结合的思想。
3.了解双曲线的实际背景及其简单应用。
一、单选题1.设 $F_1,F_2$ 分别是双曲线 $C: \frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$ 的左右焦点,点 $P$ 在双曲线 $C$ 的右支上,且 $F_1P=F_2P=c$,则 $\frac{c^2}{a^2-b^2}$ 的值为:A。
$1$B。
$\frac{1}{2}$C。
$\frac{1}{3}$D。
$\frac{1}{4}$答案】B解析】根据双曲线的性质求出 $c$ 的值,结合向量垂直和向量和的几何意义进行转化求解即可。
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。
2.设 $F_1(-1,0),F_2(1,0)$ 是双曲线 $C: \frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$ 的左右焦点,$A(0,b)$ 为左顶点,点$P$ 为双曲线右支上一点,且 $AP=\frac{a}{2}$,则$\frac{b^2}{a^2}$ 的值为:A。
$1$B。
$\frac{1}{2}$C。
$\frac{1}{3}$D。
$\frac{1}{4}$答案】D解析】先求出双曲线的方程为 $\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$,再求出点 $P$ 的坐标,最后求$\frac{b^2}{a^2}$。
点睛】本题主要考查双曲线的几何性质和向量的数量积运算,考查双曲线方程的求法,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力。
双曲线的通径为 $2a$。
3.已知直线$l$ 的倾斜角为$\theta$,且$l: y=x\tan\theta$,直线 $l$ 与双曲线 $C: \frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$ 的左、右两支分别交于 $A,B$ 两点,$OA\perp$轴,$OB\perp$轴(其中 $O$、$F_1,F_2$ 分别为双曲线的坐标原点、左、右焦点),则该双曲线的离心率为:A。
高考数学一轮复习讲练测(新教材新高考)专题9-4 双曲线 教师版

专题9.4双曲线练基础1.(2021·江苏高考真题)已知双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的一条渐近线与直线230x y -+=平行,则该双曲线的离心率是()AB C .2D【答案】D 【分析】写出渐近线,再利用斜率相等,进而得到离心率【详解】双曲线的渐近线为b y x a =±,易知by x a=与直线230x y -+=平行,所以=2b e a ⇒故选:D.2.(2021·北京高考真题)若双曲线2222:1x y C a b-=离心率为2,过点,则该双曲线的程为()A .2221x y -=B .2213y x -=C .22531x y -=D .22126x y -=【答案】B 【分析】分析可得b =,再将点代入双曲线的方程,求出a 的值,即可得出双曲线的标准方程.【详解】2c ea == ,则2c a =,b ==,则双曲线的方程为222213x y a a-=,将点的坐标代入双曲线的方程可得22223113a a a-==,解得1a =,故b =,因此,双曲线的方程为2213y x -=.故选:B3.(2021·山东高考真题)已知1F 是双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的左焦点,点P 在双曲线上,直线1PF 与x 轴垂直,且1PF a =,那么双曲线的离心率是()AB C .2D .3【答案】A 【分析】易得1F 的坐标为(),0c -,设P 点坐标为()0,c y -,求得20by a=,由1PF a =可得a b =,然后由a ,b ,c 的关系求得222c a =,最后求得离心率即可.【详解】1F 的坐标为(),0c -,设P 点坐标为()0,c y -,易得()22221c y a b--=,解得20b y a =,因为直线1PF 与x 轴垂直,且1PF a =,所以可得2b a a=,则22a b =,即a b =,所以22222c a b a =+=,离心率为e =故选:A .4.(2021·天津高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点与抛物线22(0)y px p =>的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C 、D 两点,若|CD AB .则双曲线的离心率为()A B C .2D .3【答案】A 【分析】设公共焦点为(),0c ,进而可得准线为x c =-,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得2212a c =,再由双曲线离心率公式即可得解.【详解】设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与抛物线22(0)y px p =>的公共焦点为(),0c ,则抛物线22(0)y px p =>的准线为x c =-,令x c =-,则22221c y a b -=,解得2b y a =±,所以22bAB a=,又因为双曲线的渐近线方程为b y x a =±,所以2bcCD a=,所以2bc a =c =,所以222212a c b c =-=,所以双曲线的离心率ce a==故选:A.5.(2019·北京高考真题(文))已知双曲线2221x y a-=(a >0)则a =()B.4C.2D.12【答案】D 【解析】∵双曲线的离心率ce a==,c =,∴a a=,解得12a =,故选D.6.(全国高考真题(文))双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的离心率为2,焦点到渐近线的,则C 的焦距等于().A.2B.C.4D.【答案】C 【解析】设双曲线的焦距为2c,双曲线的渐进线方程为,由条件可知,,又,解得,故答案选C.7.(2017·天津高考真题(文))已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为F ,点A 在双曲线的渐近线上,OAF △是边长为2的等边三角形(O 为原点),则双曲线的方程为()A.221412x y -= B.221124x y -= C.2213x y -= D.2213y x -=【答案】D 【解析】由题意结合双曲线的渐近线方程可得:2222tan 60c c a bba⎧⎪=⎪=+⎨⎪⎪==⎩ ,解得:221,3a b ==,双曲线方程为:2213y x -=.本题选择D 选项.8.(2021·全国高考真题(理))已知双曲线22:1(0)x C y m m-=>0my +=,则C 的焦距为_________.【答案】4【分析】将渐近线方程化成斜截式,得出,a b 的关系,再结合双曲线中22,a b 对应关系,联立求解m ,再由关系式求得c ,即可求解.【详解】0my +=化简得y =,即b a 2223b a m =,又双曲线中22,1a m b ==,故231m m=,解得3,0m m ==(舍去),2223142c a b c =+=+=⇒=,故焦距24c =.故答案为:4.9.(2019·江苏高考真题)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线2221(0)y x b b-=>经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是_____.【答案】y =.【解析】由已知得222431b-=,解得b =或b =,因为0b >,所以b =.因为1a =,所以双曲线的渐近线方程为y =.10.(2020·全国高考真题(文))设双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的一条渐近线为y =2x ,则C 的离心率为_________.【答案】3【解析】由双曲线方程22221x y a b-=可得其焦点在x 轴上,因为其一条渐近线为2y x =,所以2b a =,2213c b e a a==+=.故答案为:3练提升1.(2018·全国高考真题(理))设1F ,2F 是双曲线2222:1x y C a b-=()的左、右焦点,O 是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若16PF =,则C 的离心率为()53C.22【答案】B 【解析】由题可知22,PF b OF c==PO a∴=在2Rt PO F 中,222cos P O PF bF OF c∠==在12PF F △中,22221212212cos P O 2PF F F PF b F PF F F c+-∠==)2222246322b c abc a b cc+-∴=⇒=⋅e 3∴=故选B.2.(2020·云南文山·高三其他(理))已知双曲线2221(0)x y a a-=>上关于原点对称的两个点P ,Q ,右顶点为A ,线段AP 的中点为E ,直线QE 交x 轴于(1,0)M ,则双曲线的离心率为()A B .53C D .103【答案】D 【解析】由已知得M 为APQ 的重心,∴3||3a OM ==,又1b =,∴c ==,即3c e a ==.故选:D.3.(2020·广东天河·华南师大附中高三月考(文))已知平行于x 轴的直线l 与双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的两条渐近线分别交于P 、Q 两点,O 为坐标原点,若OPQ △为等边三角形,则双曲线C 的离心率为()A .2B .233C D .33【答案】A 【解析】因为OPQ △为等边三角形,所以渐近线的倾斜角为3π,所以22,3,bb b a a=∴=∴=所以2222223,4,4,2c a a c a e e -=∴=∴=∴=.故选:A4.(2021·广东广州市·高三月考)已知1F ,2F 分别是双曲线C :2213x y -=的左、右焦点,点P 是其一条渐近线上一点,且以线段12F F 为直径的圆经过点P ,则点P 的横坐标为()A .±1B .C .D .2±【答案】C 【分析】由题意可设00(,)3P x x ±,根据圆的性质有120F P F P ⋅= ,利用向量垂直的坐标表示,列方程求0x 即可.【详解】由题设,渐近线为3y x =±,可令00(,)3P x x ,而1(2,0)F -,2(2,0)F ,∴100(2,)3F P x =+± ,200(2,)3F P x x =- ,又220120403x F P F P x ⋅=-+= ,∴0x =故选:C5.(2020·广西南宁三中其他(理))圆22:10160+-+=C x y y 上有且仅有两点到双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线的距离为1,则该双曲线离心率的取值范围是()A .B .55(,)32C .55(,42D .1)【答案】C 【解析】双曲线22221x y a b-=的一条渐近线为0bx ay -=,圆22:10160C x y y +-+=,圆心()0,5,半径3因为圆C 上有且仅有两点到0bx ay -=的距离为1,所以圆心()0,5到0bx ay -=的距离d 的范围为24d <<即24<<,而222+=a b c 所以524a c <<,即5542e <<故选C 项.6.【多选题】(2021·湖南高三)已知双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >)的左,右焦点为1F ,2F ,右顶点为A ,则下列结论中,正确的有()A .若a b =,则CB .若以1F 为圆心,b 为半径作圆1F ,则圆1F 与C 的渐近线相切C .若P 为C 上不与顶点重合的一点,则12PF F △的内切圆圆心的横坐标x a=D .若M 为直线2a xc =(c )上纵坐标不为0的一点,则当M 的纵坐标为时,2MAF 外接圆的面积最小【答案】ABD 【分析】由a b =,得到222a c =,利用离心率的定义,可判定A 正确;由双曲线的几何性质和点到直线的距离公式,可判定B 正确;由双曲线的定义和内心的性质,可判定C 不正确;由正弦定理得到2MAF 外接圆的半径为222sin AF R AMF =∠,得出2sin AMF ∠最大时,R 最小,只需2tan AMF ∠最大,设2,a M t c ⎛⎫⎪⎝⎭,得到22tan tan()AMF NMF NMA ∠=∠-∠,结合基本不等式,可判定D 正确.【详解】对于A 中,因为a b =,所以222a c =,故C 的离心率ce a==A 正确;对于B 中,因为()1,0F c -到渐近线0bx ay -=的距离为d b ==,所以B 正确;对于C 中,设内切圆与12PF F △的边1221,,F F F P F P 分别切于点1,,A B C ,设切点1A (,0)x ,当点P 在双曲线的右支上时,可得121212PF PF PC CF PB BF CF BF -=+--=-1112A F A F =-()()22c x c x x a =+--==,解得x a =,当点P 在双曲线的左支上时,可得x a =-,所以12PF F △的内切圆圆心的横坐标x a =±,所以C 不正确;对于D 中,由正弦定理,可知2MAF 外接圆的半径为222sin AF R AMF =∠,所以当2sin AMF ∠最大时,R 最小,因为2a a c<,所以2AMF ∠为锐角,故2sin AMF ∠最大,只需2tan AMF ∠最大.由对称性,不妨设2,a M t c ⎛⎫ ⎪⎝⎭(0t >),设直线2a x c =与x 轴的交点为N ,在直角2NMF △中,可得222=tan a c NF c NM t NMF -∠=,在直角NMA △中,可得2=tan a a NA c NM tMA N -∠=,又由22222222tan tan tan tan()1tan tan 1NMF NMA AMF NMF NMA NMF NMAa a c a c ct t a a c a c c t t --∠-∠∠=∠-∠==+∠∠--⨯+-⋅22()c a ab c a t c t-=-+当且仅当()22ab c a t c t -=,即t =2tan AMF ∠取最大值,由双曲线的对称性可知,当t =2tan AMF ∠也取得最大值,所以D 正确.故选:ABD .7.【多选题】(2021·重庆巴蜀中学高三月考)已知点Q 是圆M :()2224x y ++=上一动点,点()2,0N ,若线段NQ 的垂直平分线交直线MQ 于点P ,则下列结论正确的是()A .点P 的轨迹是椭圆B .点P 的轨迹是双曲线C .当点P 满足PM PN ⊥时,PMN 的面积3PMN S =△D .当点P 满足PM MN ⊥时,PMN 的面积6PMN S = 【答案】BCD 【分析】根据PM PN -的结果先判断出点P 的轨迹是双曲线,由此判断AB 选项;然后根据双曲线的定义以及垂直对应的勾股定理分别求解出PM PN ⋅的值,即可求解出PMN S △,据此可判断CD 选项.【详解】依题意,2MQ =,4MN =,因线段NQ 的垂直平分线交直线MQ 于点P ,于是得PQ PN =,当点P 在线段MQ 的延长线上时,2PM PN PM PQ MQ -=-==,当点P 在线段QM 的延长线上时,2PN PM PQ PM MQ -=-==,从而得24PM PN MN -=<=,由双曲线的定义知,点M 的轨迹是双曲线,故A 错,B 对;选项C ,点P 的轨迹方程为2213y x -=,当PM PN ⊥时,2222616PM PN PM PN PM PN MN ⎧-=⎪⇒⋅=⎨+==⎪⎩,所以132PMN S PM PN ==△,故C 对;选项D ,当PM MN ⊥时,2222316PM PN PM PN PM MN ⎧-=-⎪⇒=⎨-==⎪⎩,所以162PMN S PM MN ==△,故D 对,故选:BCD.8.(2021·全国高二课时练习)双曲线()22122:10,0x y C a b a b-=>>的焦距为4,且其渐近线与圆()222:21C x y -+=相切,则双曲线1C 的标准方程为______.【答案】2213x y -=【分析】根据焦距,可求得c 值,根据渐近线与圆2C 相切,可得圆心到直线的距离等于半径1,根据a ,b ,c 的关系,即可求得a ,b 值,即可得答案.【详解】因为双曲线()22122:10,0x y C a b a b-=>>的焦距为4,所以2c =.由双曲线1C 的两条渐近线b y x a=±与圆()222:21C x y -+=相切,可得1=又224a b +=,所以1b =,a =所以双曲线1C 的标准方程为2213x y -=.故答案为:2213x y -=9.(2021·全国高二单元测试)已知双曲线2213y x -=的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为e ,若双曲线上一点P 使2160PF F ∠=︒,则221F P F F ⋅的值为______.【答案】3【分析】在12PF F △中,设2PF x =,则12PF x =+或12PF x =-.分别运用余弦定理可求得答案.【详解】解:由已知得2124F F c ==.在12PF F △中,设2PF x =,则12PF x =+或12PF x =-.当12PF x =+时,由余弦定理,得()222124242x x x +=+-⨯⨯,解得32x =,所以221314322F P F F ⋅=⨯⨯= .当12PF x =-时,由余弦定理,得()222124242x x x -=+-⨯⨯,无解.故2213F P F F ⋅=.故答案为:3.10.(2021·全国高二课时练习)如图,以AB 为直径的圆有一内接梯形ABCD ,且//AB CD .若双曲线1C 以A ,B 为焦点,且过C ,D 两点,则当梯形的周长最大时,双曲线1C 的离心率为______.1【分析】连接AC ,设BAC θ∠=,将梯形的周长表示成关于θ的函数,求出当30θ=︒时,l 有最大值,即可得到答案;【详解】连接AC ,设BAC θ∠=,2AB R c R ==,,作CE AB ⊥于点E ,则||2sin BC R θ=,()2||||cos 902sin EB BC R θθ=︒-=,所以2||24sin CD R R θ=-,梯形的周长221||2||||24sin 24sin 4sin 52l AB BC CD R R R R R R θθθ⎛⎫=++=++-=--+ ⎪⎝⎭.当1sin 2θ=,即30θ=︒时,l 有最大值5R ,这时,||BC R =,||3AC R =,1(31)(||||)22R a AC BC -=-=,31==+c e a .故答案为:31+练真题1.(2021·全国高考真题(理))已知12,F F 是双曲线C 的两个焦点,P 为C 上一点,且121260,3F PF PF PF ∠=︒=,则C 的离心率为()A 72B 132C 7D 13【答案】A 【分析】根据双曲线的定义及条件,表示出12,PF PF ,结合余弦定理可得答案.【详解】因为213PF PF =,由双曲线的定义可得12222PF PF PF a -==,所以2PF a =,13PF a =;因为1260F PF ∠=︒,由余弦定理可得2224923cos60c a a a a =+-⨯⋅⋅︒,整理可得2247c a =,所以22274a c e ==,即72e =.故选:A2.(2020·浙江省高考真题)已知点O (0,0),A (–2,0),B (2,0).设点P 满足|PA |–|PB |=2,且P 为函数y =234x -OP |=()A.222B.4105C.710【答案】D 【解析】因为||||24PA PB -=<,所以点P 在以,A B 为焦点,实轴长为2,焦距为4的双曲线的右支上,由2,1c a ==可得,222413b c a =-=-=,即双曲线的右支方程为()22103y x x -=>,而点P 还在函数234y x =-由()22103y x x y ⎧⎪⎨->==⎪⎩,解得22x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即OP ==.故选:D.3.(2019·全国高考真题(理))设F 为双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的右焦点,O为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P 、Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为()B.C.2D.【答案】A 【解析】设PQ 与x 轴交于点A ,由对称性可知PQ x ⊥轴,又||PQ OF c == ,||,2cPA PA ∴=∴为以OF 为直径的圆的半径,A ∴为圆心||2c OA =.,22c c P ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭,又P 点在圆222x y a +=上,22244c c a ∴+=,即22222,22c c a e a=∴==.e ∴=,故选A.4.(2019·全国高考真题(理))双曲线C :2242x y -=1的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点,若=PO PF ,则△PFO 的面积为()A.324B.2C.D.【答案】A 【解析】由2,a b c ===.,2P PO PF x =∴=,又P 在C 的一条渐近线上,不妨设为在22y x =上,113322224PFO P S OF y ∴=⋅==△,故选A.5.(2021·全国高考真题(文))双曲线22145x y -=的右焦点到直线280x y +-=的距离为________.【分析】先求出右焦点坐标,再利用点到直线的距离公式求解.【详解】由已知,3c ===,所以双曲线的右焦点为(3,0),所以右焦点(3,0)到直线280x y +-===.6.(2019·全国高考真题(理))已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB = ,120F B F B ⋅=,则C 的离心率为____________.【答案】2.【解析】如图,由1,F A AB =得1.F A AB =又12,OF OF =得OA 是三角形12F F B 的中位线,即22//,2.BF OA BF OA =由120F B F B =,得121,,F B F B OA F A ⊥⊥则1OB OF =有1AOB AOF ∠=∠,又OA 与OB 都是渐近线,得21,BOF AOF ∠=∠又21BOF AOB AOF π∠+∠+∠=,得02160,BOF AOF BOA ∠=∠=∠=.又渐近线OB 的斜率为0tan 603ba==,所以该双曲线的离心率为221()1(3)2c be a a==+=+=.。
专题53 双曲线-2016年高考数学(理)一轮复习精品资料(原卷版)

【考情解读】1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程及简单性质.2.了解双曲线的实际背景及双曲线的简单应用.3.理解数形结合的思想.【重点知识梳理】1.双曲线的定义平面内动点与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离差的绝对值等于常数(小于|F1F2|大于零),则点的轨迹叫双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫焦距.集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0:(1)若a<c时,则集合P为双曲线;(2)若a=c时,则集合P为两条射线;(3)若a>c时,则集合P为空集.2.双曲线的标准方程和几何性质【高频考点突破】考点一 双曲线的定义及应用【例1】 (1)已知圆C 1:(x +3)2+y 2=1和圆C 2:(x -3)2+y 2=9,动圆M 同时与圆C 1及圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为________.(2)已知双曲线x 2-y 2=1,点F 1,F 2为其两个焦点,点P 为双曲线上一点,若PF 1⊥PF 2,则|PF 1|+|PF 2|的值为________.【变式探究】(1)设P 是双曲线x 216-y 220=1上一点,F 1,F 2分别是双曲线左、右焦点,若|PF 1|=9,则|PF 2|=( )A .1B .17C .1或17D .以上答案均不对(2)已知F 是双曲线x 24-y 212=1的左焦点,A (1,4),P 是双曲线右支上的动点,则|PF |+|P A |的最小值为( )A .5B .5+4 3C .7D .9 考点二 双曲线的标准方程【例2】 (1)(2014·天津卷)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )A.x 25-y 220=1B.x 220-y 25=1 C.3x 225-3y 2100=1 D.3x 2100-3y 225=1 (2)设双曲线与椭圆x 227+y 236=1有共同的焦点,且与椭圆相交,一个交点的坐标为(15,4),则此双曲线的标准方程是________.【变式探究】 根据下列条件,求双曲线的标准方程: (1)虚轴长为12,离心率为54;(2)焦距为26,且经过点M (0,12);(3)经过两点P (-3,27)和Q (-62,-7). 考点三 双曲线的几何性质【例3】 (1)设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )A .3x ±4y =0B .3x ±5y =0C .4x ±3y =0D .5x +4y =0(2)(2014·浙江卷)设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=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|P A |=|PB |,则该双曲线的离心率是________.【变式探究】 已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),若双曲线存在一点P 使sin ∠PF 1F 2sin ∠PF 2F 1=ac,则该双曲线的离心率的取值范围是________.考点四 直线与双曲线的位置关系【例4】 已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),实轴长为2 3. (1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l :y =kx +2与双曲线C 左支交于A ,B 两点,求k 的取值范围.【变式探究】 (2014·湖北卷)设a ,b 是关于t 的方程t 2cos θ+t sin θ=0的两个不等实根,则过A (a ,a 2),B (b ,b 2)两点的直线与双曲线x 2cos 2 θ-y 2sin 2 θ=1的公共点的个数为( )A .0B .1C .2D .3【真题感悟】1.【2015高考福建,理3】若双曲线22:1916x y E -= 的左、右焦点分别为12,F F ,点P 在双曲线E 上,且13PF =,则2PF 等于( )A .11B .9C .5D .32.【2015高考四川,理5】过双曲线2213y x -=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 =( )(B) (C)6 (D ) 3.【2015高考广东,理7】已知双曲线:12222=-b y a x 的离心率54e =,且其右焦点,则双曲线的方程为( )A .13422=-y x B. 191622=-y x C. 116922=-y x D. 14322=-y x 4.【2015高考新课标1,理5】已知M (00,x y )是双曲线C :2212x y -=上的一点,12,F F 是C 上的两个焦点,若120MF MF ∙<,则0y 的取值范围是( )(A )() (B )((C )(,) (D )() 5.【2015高考湖北,理8】将离心率为1e 的双曲线1C 的实半轴长a 和虚半轴长()b a b ≠同时增加(0)m m >个单位长度,得到离心率为2e 的双曲线2C ,则( )A .对任意的,a b ,12e e >B .当a b >时,12e e >;当a b <时,12e e <C .对任意的,a b ,12e e <D .当a b >时,12e e <;当a b <时,12e e >6.【2015高考重庆,理10】设双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的右焦点为1,过F 作AF 的垂线与双曲线交于B ,C 两点,过B ,C 分别作AC ,AB 的垂线交于点D .若D 到直线BC 的距离小于a ,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是 ( )A 、(1,0)(0,1)-B 、(,1)(1,)-∞-+∞C 、((0,2)D 、(,(2,)-∞+∞7.【2015高考安徽,理4】下列双曲线中,焦点在y 轴上且渐近线方程为2y x =±的是( )(A )2214y x -= (B )2214x y -= (C )2214y x -= (D )2214x y -=8.【2015高考新课标2,理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 B .2 C D9.【2015高考北京,理10】已知双曲线()22210x y a a -=>0y +=,则a =.10【2015高考湖南,理13】设F 是双曲线C :22221x y a b-=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 .11.【2015高考浙江,理9】双曲线2212x y -=的焦距是 ,渐近线方程是 . 12.【2015高考上海,理9】已知点P 和Q 的横坐标相同,P 的纵坐标是Q 的纵坐标的2倍,P 和Q 的轨迹分别为双曲线1C 和2C .若1C 的渐近线方程为y =,则2C 的渐近线方程为 .13.【2015江苏高考,12】在平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线122=-y x 右支上的一个动点。
双曲线(知识点讲解)高考数学一轮复习(新教材新高考)(解析版)

专题9.4 双曲线(知识点讲解)【知识框架】【核心素养】1.考查双曲线的定义,求轨迹方程及焦点三角形,凸显数学运算、直观想象的核心素养.2.考查双曲线几何性质(范围、对称性、顶点、离心率、渐近线),结合几何量的计算,凸显逻辑推理、数学运算的核心素养.3.考查直线与双曲线的位置关系,凸显逻辑推理、数学运算、数学应用的核心素养.【知识点展示】(一)双曲线的定义及标准方程1.双曲线的定义满足以下三个条件的点的轨迹是双曲线(1)在平面内;(2)动点到两定点的距离的差的绝对值为一定值;(3)这一定值一定要小于两定点的距离.2.双曲线的标准方程标准方程x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0) y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0) 图形(二)双曲线的几何性质 双曲线的几何性质标准方程x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0) y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0) 图形性质范围 x ≥a 或x ≤-a ,y ∈Rx ∈R ,y ≤-a 或y ≥a对称性 对称轴:坐标轴 对称中心:原点 顶点 A 1(-a,0),A 2(a,0) A 1(0,-a ),A 2(0,a ) 渐近线y =±b axy =±a bx离心率 e =ca,e ∈(1,+∞),其中c =a 2+b 2 实虚轴线段A 1A 2叫作双曲线的实轴,它的长|A 1A 2|=2a ;线段B 1B 2叫作双曲线的虚轴,它的长|B 1B 2|=2b ;a 叫作双曲线的实半轴长,b 叫作双曲线的虚半轴长.a 、b 、c 的关系c 2=a 2+b 2(c >a >0,c >b >0)(三)常用结论 1.等轴双曲线及性质(1)等轴双曲线:实轴长和虚轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线,其标准方程可写作:x 2-y 2=λ(λ≠0). (2)等轴双曲线⇔离心率e =2⇔两条渐近线y =±x 相互垂直. 2.双曲线中的几个常用结论(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2b 2a,异支的弦中最短的为实轴,其长为2a .(4)设P ,A ,B 是双曲线上的三个不同的点,其中A ,B 关于原点对称,直线P A ,PB 斜率存在且不为0,则直线P A 与PB 的斜率之积为b 2a2.(5)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S △PF 1F 2=b 2·1tan θ2,其中θ为∠F 1PF 2.【常考题型剖析】题型一:双曲线的定义及其应用例1.(2020·浙江省高考真题)已知点O (0,0),A (–2,0),B (2,0).设点P 满足|PA |–|PB |=2,且P 为函数y =234x -|OP |=( )A .222B 410C 7D 10【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,222413bc a=-=-=,即双曲线的右支方程为()22103y x x -=>,而点P 还在函数234y x =-由()22210334y x x y x ⎧⎪⎨->-==⎪⎩,解得1333x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即13271044OP =+= 故选:D.例2.(2017·上海·高考真题)设双曲线22219x y b -=(0)b >的焦点为1F 、2F ,P 为该双曲线上的一点,若1||5PF =,则2||PF =________ 【答案】11【详解】由双曲线的方程2221(0)9x y b b -=>,可得3a =,根据双曲线的定义可知1226PF PF a -=±=±,又因为15PF =,所以2||11PF =. 【总结提升】1.双曲线定义的主要应用(1)判定平面内动点与两定点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出曲线方程.(2)在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,结合||PF 1|-|PF 2||=2a ,运用平方的方法,建立与|PF 1|·|PF 2|的联系.2.用定义法求双曲线方程,应依据条件辨清是哪一支,还是全部曲线. 3.与双曲线两焦点有关的问题常利用定义求解.4.如果题设条件涉及动点到两定点的距离,求轨迹方程时可考虑能否应用定义求解. 题型二:双曲线的标准方程例3.(2021·北京高考真题)双曲线2222:1x y C a b -=过点2,3,且离心率为2,则该双曲线的标准方程为( ) A .2221x y -= B .2213y x -=C .22531x y -=D .22126x y -=【答案】B 【分析】分析可得3b a =,再将点2,3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 =,223b c a a -=,则双曲线的方程为222213x y a a-=,将点2,3的坐标代入双曲线的方程可得22223113a a a-==,解得1a =,故3b =因此,双曲线的方程为2213y x -=.故选:B例4. (2022·全国·高三专题练习)已知双曲线的上、下焦点分别为()10,3F ,()20,3F -,P 是双曲线上一点且124PF PF -=,则双曲线的标准方程为( ) A .22145x y -=B .22154x y -=C .22145y x -=D .22154y x -=【答案】C【分析】设双曲线的标准方程为()222210,0y x a b a b -=>>,由双曲线的定义知3c =,2a =,即可求出双曲线的标准方程.【详解】设双曲线的标准方程为()222210,0y x a b a b -=>>,半焦距为c ,则由题意可知3c =,24a =,即2a =,故222945b c a =-=-=,所以双曲线的标准方程为22145y x -=.故选:C .例5.【多选题】(2020·海南·高考真题)已知曲线22:1C mx ny +=.( ) A .若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上 B .若m =n >0,则C n C .若mn <0,则C 是双曲线,其渐近线方程为my x n=±- D .若m =0,n >0,则C 是两条直线 【答案】ACD【分析】结合选项进行逐项分析求解,0m n >>时表示椭圆,0m n =>时表示圆,0mn <时表示双曲线,0,0m n =>时表示两条直线.【详解】对于A ,若0m n >>,则221mx ny +=可化为22111x y m n +=, 因为0m n >>,所以11m n<, 即曲线C 表示焦点在y 轴上的椭圆,故A 正确;对于B ,若0m n =>,则221mx ny +=可化为221x y n+=, 此时曲线C 表示圆心在原点,半径为nn的圆,故B 不正确; 对于C ,若0mn <,则221mx ny +=可化为22111x y m n +=, 此时曲线C 表示双曲线, 由220mx ny +=可得my x n=±-,故C 正确; 对于D ,若0,0m n =>,则221mx ny +=可化为21y n=, ny n=±,此时曲线C 表示平行于x 轴的两条直线,故D 正确;故选:ACD. 【规律方法】1.求双曲线方程的思路(1)如果已知双曲线的中心在原点,且确定了焦点在x 轴上或y 轴上,则设出相应形式的标准方程,然后根据条件确定关于a ,b ,c 的方程组,解出a 2,b 2,从而写出双曲线的标准方程(求得的方程可能是一个,也有可能是两个,注意合理取舍,但不要漏解). (2)当焦点位置不确定时,有两种方法来解决:一是分类讨论,注意考虑要全面;二是注意巧设双曲线:①双曲线过两点可设为221(0)mx ny mn -=>,②与22221x y a b -=共渐近线的双曲线可设为2222(0)x y a bλλ-=≠,(3)等轴双曲线可设为22(0)x y λλ-=≠等,均为待定系数法求标准方程.2.利用待定系数法求双曲线标准方程的步骤如下:(1)定位置:根据条件判定双曲线的焦点在x 轴上还是在y 轴上,不能确定时应分类讨论.(2)设方程:根据焦点位置,设方程为x 2a 2-y 2b 2=1或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),焦点不定时,亦可设为mx 2+ny 2=1(m ·n <0);(3)寻关系:根据已知条件列出关于a 、b (或m 、n )的方程组;(4)得方程:解方程组,将a 、b 、c (或m 、n )的值代入所设方程即为所求. 3.双曲线方程的几种形式:(1)双曲线的一般方程:当ABC ≠0时,方程Ax 2+By 2=C可以变形为x 2C A +y 2C B=1,由此可以看出方程Ax 2+By 2=C 表示双曲线的充要条件是ABC ≠0,且A ,B 异号.此时称方程Ax 2+By 2=C 为双曲线的一般方程.利用一般方程求双曲线的标准方程时,可以将其设为Ax 2+By 2=1(AB <0),将其化为标准方程,即x 21A +y 21B=1.因此,当A >0时,表示焦点在x 轴上的双曲线;当B >0时,表示焦点在y 轴上的双曲线.(2)共焦点的双曲线系方程:与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有公共焦点的双曲线的方程为x 2a 2+λ-y 2b 2-λ=1(a >0,b >0);与双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)有公共焦点的双曲线的方程为y 2a 2+λ-x 2b 2-λ=1(a >0,b >0).题型三:双曲线的实际应用例6.(2023·全国·高三专题练习)江西景德镇青花瓷始创于元代,到明清两代达到了顶峰,它蓝白相映怡然成趣,晶莹明快,美观隽永.现有某青花瓷花瓶的外形可看成是焦点在x 轴上的双曲线的一部分绕其虚轴旋转所形成的曲面,如图所示,若该花瓶的瓶身最小的直径是4,瓶口和底面的直径都是8,瓶高是6,则该双曲线的标准方程是( )A .221169x y -=B .2214x y -=C .22189x y -=D .22143x y -=【答案】D【分析】由已知得双曲线的焦点在x 轴上,设该双曲线的方程为()222210,0x y a b a b -=>>,代入建立方程组,求解即可得双曲线的标准方程.【详解】由题意可知该双曲线的焦点在x 轴上,实轴长为4,点()4,3在该双曲线上.设该双曲线的方程为()222210,0x y a b a b-=>>,则222224,431,a a b =⎧⎪⎨-=⎪⎩解得2a =,3b =,故该双曲线的标准方程是22143x y -=.故选:D.例7.(2021·长丰北城衡安学校高二月考(理))如图为陕西博物馆收藏的国宝——唐⋅金筐宝钿团花纹金杯,杯身曲线内收,玲珑娇美,巧夺天工,是唐代金银细作的典范之作.该杯的主体部分可以近似看作是双曲线2222:x y C a b-=1(a >0,b >0)的右支与y 轴及平行于x 轴的两条直线围成的曲边四边形ABMN 绕y 轴旋转一周103239,且杯身最细之处到上杯口的距离是到下底座距离的2倍,则杯身最细之处的周长为( )A .2B .3πC .3D .4π【分析】103239,且杯身最细之处到上杯口的距离是到下底座距离的2倍, 可设5339(2),()M m N m , 代入方程,即可解得23,3a a == 3,从而得解. 【详解】103239,且杯身最细之处到上杯口的距离是到下底座距离的2倍, 可设5339(2),()M m N m 代入双曲线方程可得 22222225134331,1m m a b a b -=-= , 即22222213251312,14m m a b a b-=-=,作差可得2273124a =,解得23,3a a ==,所以杯身最细处的周长为23π . 故选:C 【总结提升】解答实际应用问题时,要注意先将实际问题数学化,条件中有两定点,某点与这两定点的距离存在某种联系,解题时先画出图形,分析其关系,看是否与椭圆、双曲线的定义有关,再确定解题思路、步骤. 题型四 已知双曲线的方程,研究其几何性质例8.(2018·浙江·高考真题)双曲线221 3x y -=的焦点坐标是( )A .()2,0-,)2,0B .()2,0-,()2,0C .(0,2-,(2D .()0,2-,()0,2【分析】根据双曲线方程确定焦点位置,再根据222c a b =+求焦点坐标.【详解】因为双曲线方程为2213x y -=,所以焦点坐标可设为(,0)c ±,因为222314,2c a b c =+=+==,所以焦点坐标为(20),选B.例9.(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________. 5【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,22543c a b ++,所以双曲线的右焦点为(3,0), 所以右焦点(3,0)到直线280x y +-=225512==+ 5例10.(2020·北京·高考真题)已知双曲线22:163x y C -=,则C 的右焦点的坐标为_________;C 的焦点到其渐近线的距离是_________. 【答案】 ()3,0 3【分析】根据双曲线的标准方程可得出双曲线C 的右焦点坐标,并求得双曲线的渐近线方程,利用点到直线的距离公式可求得双曲线的焦点到渐近线的距离.【详解】在双曲线C 中,6a =,3b =,则223c a b =+=,则双曲线C 的右焦点坐标为()3,0, 双曲线C 的渐近线方程为22y x =±,即20x y ±=, 所以,双曲线C 的焦点到其渐近线的距离为23312=+. 故答案为:()3,0;3.例11.(2021·全国·高考真题(理))已知双曲线22:1(0)x C y m m -=>30x 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】由渐近线方程30x my +=化简得3y x m=-,即3b a m =,同时平方得2223b a m =,又双曲线中22,1a m b ==,故231m m=,解得3,0m m ==(舍去),2223142c a b c =+=+=⇒=,故焦距24c =. 故答案为:4.例12.(2021·全国·高考真题)若双曲线22221x y a b -=的离心率为2,则此双曲线的渐近线方程___________.【答案】3y x =±【分析】根据离心率得出2c a =,结合222+=a b c 得出,a b 关系,即可求出双曲线的渐近线方程. 【详解】解:由题可知,离心率2ce a ==,即2c a =, 又22224a b c a +==,即223b a =,则3ba=, 故此双曲线的渐近线方程为3y x =±. 故答案为:3y x =±. 【总结提升】1.已知双曲线方程讨论其几何性质,应先将方程化为标准形式,找出对应的a 、b ,利用c 2=a 2+b 2求出c ,再按定义找出其焦点、焦距、实轴长、虚轴长、离心率、渐近线方程.2.画双曲线图形,要先画双曲线的两条渐近线(即以2a 、2b 为两邻边的矩形对角线)和两个顶点,然后根据双曲线的变化趋势,就可画出双曲线的草图.3.双曲线的标准方程中对a 、b 的要求只是a >0,b >0易误认为与椭圆标准方程中a ,b 的要求相同. 若a >b >0,则双曲线的离心率e ∈(1,2); 若a =b >0,则双曲线的离心率e =2; 若0<a <b ,则双曲线的离心率e > 2.4.注意区分双曲线中的a ,b ,c 大小关系与椭圆a 、b 、c 关系,在椭圆中a 2=b 2+c 2,而在双曲线中c 2=a 2+b 2.5.等轴双曲线的离心率与渐近线关系双曲线为等轴双曲线⇔双曲线的离心率e =2⇔双曲线的两条渐近线互相垂直(位置关系). 6.双曲线的焦点到渐近线的距离等于虚半轴长b 7.渐近线与离心率()222210,0x y a b a b -=>>的一条渐近线的斜率为2222221b b c a e a a a-===-可以看出,双曲线的渐近线和离心率的实质都表示双曲线张口的大小.8.与双曲线有关的范围问题的解题思路(1)若条件中存在不等关系,则借助此关系直接转化求解.(2)若条件中没有不等关系,要善于发现隐含的不等关系,如借助双曲线上点的坐标范围,方程中Δ≥0等来解决.题型五 由双曲线的性质求双曲线的方程例11. (2022·天津·高考真题)已知抛物线21245,,y x F F =分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,抛物线的准线过双曲线的左焦点1F ,与双曲线的渐近线交于点A ,若124F F A π∠=,则双曲线的标准方程为( )A .22110x y -=B .22116y x -=C .2214y x -=D .2214x y -=【答案】C【分析】由已知可得出c 的值,求出点A 的坐标,分析可得112AF F F =,由此可得出关于a 、b 、c 的方程组,解出这三个量的值,即可得出双曲线的标准方程.【详解】抛物线245y x =的准线方程为5x =-,则5c =,则()15,0F -、()25,0F ,不妨设点A 为第二象限内的点,联立b y x a x c ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,可得x c bc y a =-⎧⎪⎨=⎪⎩,即点,bc A c a ⎫⎛- ⎪⎝⎭,因为112AF F F ⊥且124F F A π∠=,则12F F A △为等腰直角三角形,且112AF F F =,即2=bc c a ,可得2ba=, 所以,22225ba c c ab ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得125a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,因此,双曲线的标准方程为2214y x -=.故选:C.例12.(2021·北京·高考真题)若双曲线2222:1x y C a b -=离心率为2,过点2,3,则该双曲线的方程为( )A .2221x y -= B .2213y x -=C .22531x y -=D .22126x y -=【答案】B【分析】分析可得3b a =,再将点()2,3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 =,223b c a a =-=,则双曲线的方程为222213x y a a-=,将点()2,3的坐标代入双曲线的方程可得22223113a a a-==,解得1a =,故3b =,因此,双曲线的方程为2213y x -=.故选:B例13.(2018·天津高考真题(文))已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>> 的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于,A B 两点.设,A B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为1d 和2d ,且126,d d +=则双曲线的方程为( )A .22139x y -=B .22193x y -=C .221412x y -=D .221124x y -=【答案】A 【解析】设双曲线的右焦点坐标为(),0F c (c >0),则A B x x c ==,由22221c y a b-=可得:2b y a =±,不妨设:22,,,b b A c B c a a ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,双曲线的一条渐近线方程为0bx ay -=,据此可得:22122bc b bc b d c a b --==+,22222bc b bc b d c a b++==+, 则12226bcd d b c+===,则23,9b b ==, 双曲线的离心率:2229112c b e a a a ==+=+=, 据此可得:23a =,则双曲线的方程为22139x y -=.本题选择A 选项. 【规律总结】1.由双曲线的几何性质求双曲线的标准方程,一般用待定系数法,同样需要经历“定位→定式→定量”三个步骤.当双曲线的焦点不明确时,方程可能有两种形式,此时应注意分类讨论,为了避免讨论,也可设双曲线方程为mx 2-ny 2=1(mn >0),从而直接求得.2.根据双曲线的渐近线方程可设出双曲线方程.渐近线为y =n m x 的双曲线方程可设为:x 2m 2-y 2n 2=λ(λ≠0);如果两条渐近线的方程为Ax ±By =0,那么双曲线的方程可设为A 2x 2-B 2y 2=m (m ≠0);与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1共渐近线的双曲线方程可设为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0).题型六 求双曲线的离心率(或范围)例13.(2019·全国·高考真题(文))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( ) A 2B 3C .2 D 5【答案】A【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 ==,||,2c PA 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 =∴==.2e ∴=,故选A .例14.(2021·湖北恩施土家族苗族自治州·高三开学考试)双曲线2222:1x y C a b -=(0a >,0b >)的左顶点为A ,右焦点为F ,过点A 的直线交双曲线C 于另一点B ,当BF AF ⊥时满足2AF BF >,则双曲线离心率e 的取值范围是( ) A .12e << B .312e <<C .322e << D .331e +<<【答案】B 【分析】设双曲线半焦距c ,再根据给定条件求出|BF |长,列出不等式即可得解. 【详解】设双曲线半焦距为c ,因BF AF ⊥,则由22221x c x ya b =⎧⎪⎨-=⎪⎩得2||||b y B a F ==,而AF a c =+, 于是得22b a c a +>⋅,即222c a a c a-+>⋅,整理得23a c >,从而有32c e a =<,又1e >,所以双曲线离心率e 的取值范围是312e <<. 故选:B例15.(2022·浙江·高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左焦点为F ,过F 且斜率为4b a的直线交双曲线于点()11,A x y ,交双曲线的渐近线于点()22,B x y 且120x x <<.若||3||FB FA =,则双曲线的离心率是_________. 【答案】364【分析】联立直线AB 和渐近线2:bl y x a=方程,可求出点B ,再根据||3||FB FA =可求得点A ,最后根据点A 在双曲线上,即可解出离心率.【详解】过F 且斜率为4ba 的直线:()4b AB y xc a =+,渐近线2:b l y x a=,联立()4b y x c a b y xa ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,得,33c bc B a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由||3||FB FA =,得5,,99c bc A a ⎛⎫- ⎪⎝⎭而点A 在双曲线上,于是2222222518181c b c a a b -=,解得:228124c a =,所以离心率36e 4=. 故答案为:364.例16.(2020·全国·高考真题(文))设双曲线C :22221x y a b -= (a >0,b >0)的一条渐近线为y 2,则C 的离心率为_________. 【答案】3【分析】根据已知可得2ba=,结合双曲线中,,a b c 的关系,即可求解. 【详解】由双曲线方程22221x y a b -=可得其焦点在x 轴上,因为其一条渐近线为2y x =,所以2b a =,2213c be a a==+=.故答案为:3 1.在解析几何中,求“范围”问题,一般可从以下几个方面考虑:①与已知范围联系,通过求值域或解不等式来完成;②通过判别式Δ求解;③利用点在双曲线内部形成的不等关系求解;④利用解析式的结构特点,如a ,a ,|a |等非负性求解.2.求双曲线离心率的取值范围,关键是根据题目条件得到不等关系,并想办法转化为关于a ,b ,c 的不等关 系,结合c 2=a 2+b 2和ca =e 得到关于e 的不等式,然后求解.在建立不等式求e 时,经常用到的结论:双曲线上一点到相应焦点距离的最小值为c -a .双曲线的离心率常以双曲线的渐近线为载体进行命题,注意二者参数之间的转化.3.与双曲线离心率、渐近线有关问题的解题策略(1)双曲线的离心率e =c a是一个比值,故只需根据条件得到关于a ,b ,c 的一个关系式,利用b 2=c 2-a 2消去b ,然后变形成关于e 的关系式,并且需注意e >1.(2)双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的渐近线是令22220x y a b-=,即得两渐近线方程x a ±y b =0.(3)渐近线的斜率也是一个比值,可类比离心率的求法解答.注意应用21c b e a a ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭题型七:与双曲线有关的综合问题例17.(2022·江西·丰城九中高三开学考试(文))已知12,F F 分别为双曲线22:1412x y C -=的左、右焦点,E 为双曲线C 的右顶点.过2F 的直线与双曲线C 的右支交于,A B 两点(其中点A 在第一象限),设,M N 分别为1212,AF F BF F 的内心,则ME NE -的取值范围是( )A .4343,∞∞⎛⎫-⋃+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B .4343⎛ ⎝⎭C .3333⎛ ⎝⎭D .55⎛ ⎝⎭【答案】B【分析】由内心的性质,可知M ,N 的横坐标都是a ,得到MN ⊥x 轴,设直线AB 的倾斜角为θ,有22,22-∠=∠=EF M EF N πθθ,将ME NE -表示为θ的三角函数,结合正切函数的性质可求得范围.【详解】设1212,,AF AF F F 上的切点分别为H 、I 、J , 则1122||||,,===AH AI F H F J F J F I .由122AF AF a -=,得()()12||||2+-+=AH HF AI IF a , ∴122-=HF IF a ,即122-=JF JF a .设内心M 的横坐标为0x ,由JM x ⊥轴得点J 的横坐标也为0x ,则()()002c x c x a +--=, 得0x a =,则E 为直线JM 与x 轴的交点,即J 与E 重合. 同理可得12BF F △的内心在直线JM 上, 设直线AB 的领斜角为θ,则22,22-∠=∠=EF M EF N πθθ,||||()tan()tan22--=---ME NE c a c a πθθcos sin 2cos 222()()()sin tan sin cos 22⎛⎫ ⎪=-⋅-=-=-⎪ ⎪⎝⎭c a c a c a θθθθθθθ, 当2πθ=时,||||0ME NE -=; 当2πθ≠时,由题知,2,4,3===ba c a, 因为A ,B 两点在双曲线的右支上, ∴233ππθ<<,且2πθ≠,所以tan 3θ<-或tan 3θ>, ∴3133tan 3θ-<<且10tan θ≠, ∴44343||||,00,tan 33⎛⎫⎛⎫-=∈- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ME NE θ,综上所述,44343||||,tan 33⎛⎫-=∈- ⎪⎝⎭ME NE θ. 故选:B.例18.(2018·全国·高考真题(理))已知双曲线C :2213x y -=,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M、N .若OMN 为直角三角形,则|MN |=( ) A .32B .3C .3D .4【答案】B【详解】分析:首先根据双曲线的方程求得其渐近线的斜率,并求得其右焦点的坐标,从而得到30FON ︒∠=,根据直角三角形的条件,可以确定直线MN 的倾斜角为60︒或120︒,根据相关图形的对称性,得知两种情况求得的结果是相等的,从而设其倾斜角为60︒,利用点斜式写出直线的方程,之后分别与两条渐近线方程联立,求得33(3,3),(,)22M N -,利用两点间距离公式求得MN 的值.详解:根据题意,可知其渐近线的斜率为33±,且右焦点为(2,0)F , 从而得到30FON ︒∠=,所以直线MN 的倾斜角为60︒或120︒, 根据双曲线的对称性,设其倾斜角为60︒, 可以得出直线MN 的方程为3(2)y x =-, 分别与两条渐近线33y x =和33y x =-联立, 求得33(3,3),(,)22M N -,所以2233(3)(3)322MN =-++=,故选B.例19.(2020·山东·高考真题)已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点F 与双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点重合,若两曲线相交于M ,N 两点,且线段MN 的中点是点F ,则该双曲线的离心率等于______. 【答案】21+【分析】利用抛物线的性质,得到M 的坐标,再带入到双曲线方程中,即可求解. 【详解】由题意知: ,2,2pc p c -=-∴= ∴抛物线方程为:224,y px cx =-=-M 在抛物线上,所以(,2),M c c -M 在双曲线上,222241,c c a b ∴-=2224224,60c a c a c a b =-∴-+=2322e ∴=±,又()1,e ∈+∞,2 1.e ∴=+故答案为:21+例20.(2020·全国·高考真题(理))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 的离心率为______________. 【答案】2【分析】根据双曲线的几何性质可知,2b BF a=,AF c a =-,即可根据斜率列出等式求解即可.【详解】联立2222222{1x cx y a b c b a =-==+,解得2x c b y a =⎧⎪⎨=±⎪⎩,所以2b BF a =.依题可得,3BF AF =,AF c a =-,即()2223bc a a c a a c a -==--,变形得3c a a +=,2c a =, 因此,双曲线C 的离心率为2. 故答案为:2.例21. (2022·全国·高考真题(理))若双曲线2221(0)x y m m-=>的渐近线与圆22430x y y +-+=相切,则m =_________. 【答案】33【分析】首先求出双曲线的渐近线方程,再将圆的方程化为标准式,即可得到圆心坐标与半径,依题意圆心到直线的距离等于圆的半径,即可得到方程,解得即可.【详解】解:双曲线()22210x y m m-=>的渐近线为y x m =±,即0x my ±=,不妨取0x my +=,圆22430x y y +-+=,即()2221x y +-=,所以圆心为()0,2,半径1r =,依题意圆心()0,2到渐近线0x my +=的距离2211m d m==+,解得33m =或33m =-(舍去). 故答案为:33.例22. (2022·全国·高三专题练习)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>43F 且斜率为0k >的直线交C 的两支于,A B 两点.若||3||FA FB =,则k =________________. 【答案】33【分析】由题意设双曲线的方程为22223113x y a a -=,直线为1x y c k =-,即1433x y a k =-,联立方程,设()()1122,,,A x y B x y ,由||3||FA FB =,得123y y =,由根与系数的关系求解即可 【详解】因为22224316,33c a c a b a ==+=, 所以22313b a =,双曲线的方程为22223113x y a a -=,设过左焦点F 且斜率为0k >的直线为1x y c k =-,即1433x y a k =-, 与双曲线222231131433x y a a x y ak ⎧-=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩联立得2221310431693033y ay a k k ⎛⎫--+= ⎪⎝⎭, 设()()1122,,,A x y B x y ,则()()221212221043169,31333133ak a k y y y y k k +=⋅=--,因为||3||FA FB =, 所以123y y =,所以()()222222210431694,331333133ak a k y y k k ==--,消去2y 得()222221696433169163133a k a k k ⨯⨯⨯=-, 化简得2121133k =-,即213k =, 因为0k >, 所以33k =, 故答案为:33例23.(2022·广东·广州市真光中学高三开学考试)设1F ,2F 分别是双曲线2222:1(0,0)x ya b a bΓ-=>>的左、右两焦点,过点2F 的直线:0l x my t --=(,R m t ∈)与Γ的右支交于M ,N 两点,Γ过点(2,3)-,且它的7(1)求双曲线Γ的方程;(2)当121MF F F =时,求实数m 的值;(3)设点M 关于坐标原点O 的对称点为P ,当2212MF F N =时,求PMN 面积S 的值. 【答案】(1)2213y x -=; (2)1515m =±; (3)9354. 【分析】(1)根据点在双曲线上及两点距离列方程组求双曲线参数,即可得方程;(2)由点在直线上求得2t =,根据1F 到直线:20l x my --=与等腰三角形12F MF 底边2MF 上的高相等,列方程求参数m ;(3)设11(,)M x y ,22(,)N x y ,联立双曲线与直线方程,应用韦达定理得1221213m y y m +=-,122913y y m =--,由向量的数量关系可得2135m =,根据对称点、三角形面积公式1222OMN S S y y ==-求PMN 面积. (1)由Γ过点(2,3)-,且它的虚轴的端点与焦点的距离为7,所以()222224917a b b a b ⎧-=⎪⎨⎪++=⎩,即2213a b ⎧=⎨=⎩, 则所求的双曲线Γ的方程为2213y x -=. (2)因为直线:0l x my t --=过点2(2,0)F ,所以2t =,由121MF F F =得:等腰三角形12F MF 底边2MF 上的高的大小为22112()152MF MF --=, 又1F 到直线:20l x my --=的距离等于等腰三角形12F MF 底边上的高,则2202151m ---=+, 即2115m =,则1515m =±. (3)设11(,)M x y ,22(,)N x y ,由221320y x x my ⎧-=⎪⎨⎪--=⎩得:22(31)1290m y my -++=, 则1221213m y y m +=-,122913y y m=--,又2212MF F N =,即212y y =-, 则121213m y m -=-,2129213y m =-,即22122()13m m =-2913m-,则2135m =, 又M 关于坐标原点O 的对称点为P ,则2121212222()4OMN S S y y y y y y ==-=+-222221*********()4()1313134m m m m m +=--==---. 则所求的PMN 面积为9354. 【总结提升】 双曲线的综合问题常常涉及双曲线的离心率、渐近线、范围与性质,与圆、椭圆、抛物线、向量、三角函数、不等式等知识交汇考查综合运用数学知识的能力.(1)当与向量知识结合时,注意运用向量的坐标运算,将向量间的关系,转化为点的坐标问题,再根据根与系数的关系,将所求问题与条件建立联系求解.(2)当与直线有关时,常常联立直线与双曲线的方程,消元后利用一元二次方程的判别式、根与系数的关系构造相关数量关系求解.。
数学一轮复习第九章解析几何9.6双曲线学案理

9。
6双曲线必备知识预案自诊知识梳理1.双曲线的定义平面内与两个定点F1,F2的等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫作双曲线。
这两个定点叫作,两焦点间的距离叫作.集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a〉0,c>0,且a,c为常数.(1)若a c,则点M的轨迹是双曲线;(2)若a c,则点M的轨迹是两条射线;(3)若a c,则点M不存在.2.标准方程(1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的双曲线的标准方程为x2 x2−x2x2=1(a>0,b〉0);(2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的双曲线的标准方程为x2 x2−x2x2=1(a>0,b>0)。
3。
双曲线的性质标准方程x2a2−y2b2=1(a〉0,b〉0)y2a2−x2b2=1(a〉0,b〉0)图形续表标准方程x2a2−y2b2=1(a>0,b〉0)y2a2−x2b2=1(a>0,b〉0)性质范围x≥a或x≤-a,y∈Ry≤—a或y≥a,x∈R 对称性对称轴:,对称中心:顶点A1,A2A1,A2渐近线y=±xxx y=±xxx离心率e=xx,e∈(1,+∞)a,b,c的关系c2=实虚轴线段A1A2叫作双曲线的实轴,它的长|A1A2|=;线段B1B2叫作双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=;a叫作双曲线的实半轴长,b叫作双曲线的虚半轴长1.过双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b〉0)上一点M(x0,y0)的切线方程为x0xa2−y0yb2=1.2.双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b〉0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P(x0,y0)为双曲线上任意一点,且不与点F1,F2共线,∠F1PF2=θ,则△F1PF2的面积为b2xxxθ2。
3。
若点P(x0,y0)在双曲线x2a2−y2b2=1(a〉0,b〉0)内,则被点P所平分的中点弦的方程为x0xa2−y0yb2=x02a2−y02b2。
年高考总复习高中数学高考总复习双曲线习题及详解

高中数学圆锥曲线——双曲线一、选择题1.(文)(2016·山东潍坊)已知焦点在y 轴上的双曲线的渐近线方程是y=±4x ,则该双曲线的离心率是 ( )A.错误! ﻩﻩﻩﻩﻩB.错误! C.174 ﻩﻩ ﻩ D.\r(15)4[答案] C[解析] 设双曲线方程为错误!-错误!=1,则由题意得,错误!=4,∴错误!=16,∴e =错误!.(理)(2016·河北唐山)过双曲线x 2a2-错误!=1的一个焦点F 作一条渐近线的垂线,若垂足恰在线段OF (O为原点)的垂直平分线上,则双曲线的离心率为( )A .2 ﻩﻩﻩ ﻩﻩﻩB. 5C.\r(2) ﻩﻩﻩﻩﻩﻩD.错误! [答案] C[解析] 如图,FM ⊥l,垂足为M ,∵M 在OF 的中垂线上,∴△O FM为等腰直角三角形,∴∠MOF =45°,即\f(b,a )=1,∴e = 2.2.(2010·全国Ⅰ文)已知F1、F 2为双曲线Cx 2-y2=1的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则|P F1|·|PF 2|=( )A .2ﻩﻩﻩB.4 C.6 ﻩﻩ ﻩD .8[答案] B [解析] 在△F 1PF 2中,由余弦定理c os60°=\f(|PF 1|2+|PF2|2-|F1F 2|2,2|PF 1|·|PF 2|)=\f((|P F1|-|PF 2|)2-|F1F 2|2+2|PF 1|·|PF 2|,2|PF 1|·|PF 2|)=错误!+1=错误!+1,∵b =1,∴|PF 1|·|PF 2|=4.3.(文)(2016·合肥市)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(x-2)2+y2=1都相切,则双曲线C的离心率是( )A .错误!或2 ﻩﻩﻩ ﻩB .2或错误!C .错误!或错误! ﻩﻩ D.错误!或错误! [答案] A[解析] 焦点在x 轴上时,由条件知错误!=错误!,∴错误!=错误!,∴e =错误!=错误!,同理,焦点在y 轴上时,b a =3,此时e =2. (理)已知F1、F 2是双曲线x 2a 2-错误!=1(a >0,b >0)的两个焦点,以线段F 1F 2为边作正△M F1F 2,若边MF 1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率为( )A.4+2\r (3) ﻩB.3-1C.错误! ﻩﻩﻩD.错误!+1[答案] D[解析] 设线段MF1的中点为P ,由已知△F 1PF 2为有一锐角为60°的直角三角形,∴|PF 1|、|PF 2|的长度分别为c 和错误!c .由双曲线的定义知:(\r(3)-1)c =2a ,∴e =\f(2,\r(3)-1)=3+1.4.已知椭圆\f(x 2,3m2)+错误!=1和双曲线错误!-错误!=1有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程为( )A .x =±\f(15,2)y ﻩﻩB.y=±\f(\r(15),2)x C .x =±\r(3)4y ﻩ ﻩﻩﻩD.y=±错误!x [答案] D[解析] 由题意c 2=3m 2-5n 2=2m 2+3n2,∴m 2=8n 2,∴双曲线渐近线的斜率k =±错误!=±错误!.方程为y =±错误!x .5.(文)(2016·湖南师大附中模拟)已知双曲线错误!-错误!=1,直线l 过其左焦点F 1,交双曲线左支于A 、B 两点,且|AB |=4,F 2为双曲线的右焦点,△ABF 2的周长为20,则m 的值为( )A .8 ﻩﻩ B.9 C.16ﻩ ﻩ ﻩﻩD.20[答案] B[解析] 由已知,|AB|+|A F2|+|BF2|=20,又|AB|=4,则|AF 2|+|BF 2|=16.据双曲线定义,2a=|AF 2|-|AF 1|=|BF 2|-|BF 1|,所以4a =|A F2|+|BF 2|-(|AF 1|+|B F1|)=16-4=12,即a=3,所以m =a 2=9,故选B .(理)(2016·辽宁锦州)△A BC 中,A 为动点,B 、C为定点,B 错误!,C错误!(其中m >0,且m 为常数),且满足条件sin C -si nB =错误!sin A,则动点A 的轨迹方程为( )A.16y 2m2-错误!=1 ﻩ B.错误!-错误!=1C.错误!-错误!=1(x >错误!) ﻩD.错误!-错误!=1 [答案] C[解析] 依据正弦定理得:|AB |-|AC |=错误!|BC |=错误!<|BC |∴点A 的轨迹是以B 、C 为焦点的双曲线的右支,且a =\f(m,4),c =\f (m,2),∴b 2=c2-a2=错误! ∴双曲线方程为\f(16x2,m 2)-错误!=1(x >错误!)6.设双曲线错误!-错误!=1(a >0,b >0)的两焦点为F1、F 2,点Q 为双曲线左支上除顶点外的任一点,过F1作∠F1QF 2的平分线的垂线,垂足为P,则点P的轨迹是( )A .椭圆的一部分 ﻩ B.双曲线的一部分 C.抛物线的一部分ﻩﻩD.圆的一部分[答案] D [解析] 延长F1P 交Q F2于R ,则|QF 1|=|QR |.∵|QF 2|-|QF 1|=2a ,∴|QF2|-|QR |=2a =|RF 2|,又|OP |=12|R F2|,∴|OP |=a. 7.(文)(2016·温州市十校)已知点F是双曲线\f(x 2,a 2)-\f(y 2,b2)=1(a >0,b >0)的左焦点,点E 是该双曲线的右顶点,过F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A、B 两点,若△AB E是锐角三角形,则该双曲线的离心率e 的取值范围是( )A .(1,+∞) ﻩﻩ B.(1,2)C .(1,1+\r(2)) ﻩﻩﻩD.(2,1+\r (2)) [答案] B[解析] 由题意易知点F 的坐标为(-c,0),A 错误!,B 错误!,E(a,0),因为△A BE 是锐角三角形,所以错误!·错误!>0,即错误!·错误!=错误!·错误!>0,整理得3e 2+2e >e 4,∴e (e 3-3e -3+1)<0,∴e (e +1)2(e -2)<0,解得e ∈(0,2),又e >1,∴e ∈(1,2),故选B.(理)(2016·浙江杭州质检)过双曲线错误!-错误!=1(a >0,b >0)的一个焦点F 引它的渐近线的垂线,垂足为M ,延长FM 交y 轴于E,若FM =ME ,则该双曲线的离心率为( )A .3 ﻩﻩ B.2 C. 3 ﻩﻩ ﻩﻩﻩD.错误![答案] D[解析] 由条件知l :y=\f(b,a)x 是线段FE的垂直平分线,∴|OE |=|O F|=c ,又|FM |=错误!=b ,∴在Rt △OE F中,2c 2=4b 2=4(c 2-a 2),∵e =\f (c ,a )>1,∴e= 2.8.若直线y=kx+2与双曲线x 2-y 2=6的右支交于不同的两点,则k 的取值范围是( )A.错误! ﻩﻩ B .错误! C.错误! ﻩﻩﻩﻩ D.错误![答案] D[解析] 直线与双曲线右支相切时,k =-错误!,直线y =k x+2过定点(0,2),当k =-1时,直线与双曲线渐近线平行,顺时针旋转直线y=-x +2时,直线与双曲线右支有两个交点,∴-错误!<k <-1.9.(文)(2010·福建理)若点O 和点F (-2,0)分别为双曲线错误!-y 2=1(a >0)的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则错误!·错误!的取值范围为( )A.[3-23,+∞)ﻩ B.[3+23,+∞) C.[-74,+∞) ﻩﻩ D .[错误!,+∞) [答案] B[解析] 由条件知a 2+1=22=4,∴a 2=3,∴双曲线方程为x23-y 2=1.设P 点坐标为(x ,y ),则错误!=(x ,y ),错误!=(x+2,y ),∵y2=\f(x2,3)-1,∴错误!·错误!=x 2+2x +y 2=x 2+2x+x23-1=错误!x 2+2x -1=\f (4,3)(x+错误!)2-错误!.又∵x≥3(P为右支上任意一点)∴错误!·错误!≥3+2错误!.故选B.(理)(2010·新课标全国理)已知双曲线E 的中心为原点,F (3,0)是E 的焦点,过F 的直线l 与E 相交于A ,B两点,且A B的中点为N(-12,-15),则E 的方程为( )A.错误!-错误!=1 ﻩﻩB .错误!-错误!=1 C.错误!-错误!=1 ﻩﻩﻩﻩ D .错误!-错误!=1[答案] B[解析] 设双曲线的方程为错误!-错误!=1(a >0,b >0),由题意知c =3,a 2+b 2=9,设A (x 1,y1),B(x 2,y 2)则有:错误!,两式作差得:错误!=错误!=错误!,∵k AB =错误!,且kAB =错误!=1,所以4b 2=5a 2代入a 2+b 2=9得a 2=4,b 2=5,所以双曲线标准方程是\f(x 2,4)-\f(y 2,5)=1,故选B .10.(文)过椭圆错误!+错误!=1(a>b >0)的焦点垂直于x 轴的弦长为错误!a ,则双曲线错误!-错误!=1的离心率e 的值是( )A.错误! ﻩﻩB.错误! C.错误! ﻩﻩﻩD.错误! [答案] B[解析] 将x =c代入椭圆方程得,错误!+错误!=1,∴y 2=错误!×b 2=错误!×b 2=错误!×b2,∴y =±错误!.∴错误!=错误!a ,∴b 2=错误!a2,e 2=错误!=错误!=错误!,∴e =错误!,故选B.(理)(2016·福建宁德一中)已知抛物线x 2=2py (p>0)的焦点F 恰好是双曲线错误!-错误!=1的一个焦点,且两条曲线交点的连线过点F ,则该双曲线的离心率为( )A . 2 ﻩﻩﻩﻩ B.1±2 C.1+错误! ﻩﻩ ﻩD .无法确定 [答案] C[解析] 由题意知p2=c,根据圆锥曲线图象的对称性,两条曲线交点的连线垂直于y 轴,对双曲线来说,这两个交点连线的长度是错误!,对抛物线来说,这两个交点连线的长度是2p ,∵p=2c ,错误!=4c ,∴b 2=2ac ,∴c 2-a 2=2ac ,∴e2-2e-1=0,解得e =1±\r(2),∵e >1,∴e =1+ 2.二、填空题11.(文)(2016·广东实验中学)已知P 是双曲线错误!-错误!=1右支上的一点,双曲线的一条渐近线的方程为3x -y =0.设F1、F 2分别为双曲线的左、右焦点.若|P F2|=3,则|PF 1|=________.[答案] 5[解析] 由双曲线的一条渐近线的方程为3x -y=0且b =3可得:a =1,由双曲线的定义知|PF 1|-|P F2|=2a, ∴|PF 1|-3=2,∴|PF 1|=5.(理)(2010·东营质检)已知双曲线x 29-\f(y 2,a )=1的右焦点为(\r(13),0),则该双曲线的渐近线方程为________.[答案] y =±\f(2,3)x[解析] 由题意知9+a =13,∴a =4,故双曲线的实半轴长为a′=3,虚半轴长b ′=2,从而渐近线方程为y=±23x. 12.(2016·惠州市模考)已知双曲线错误!-y 2=1(a >0)的右焦点与抛物线y2=8x 焦点重合,则此双曲线的渐近线方程是________.[答案] y =±\r(3)3x [解析] y 2=8x焦点是(2,0),∴双曲线x2a2-y2=1的半焦距c =2,又虚半轴b =1, 又a>0,∴a =错误!=错误!,∴双曲线渐近线的方程是y =±\f(3,3)x .13.(2016·北京东城区)若双曲线x 2a2-错误!=1(a >0,b >0)的两个焦点为F 1,F 2,P 为双曲线上一点,且|P F1|=3|P F2|,则该双曲线离心率的取值范围是________.[答案] 1<e ≤2[解析] 由题意错误!,∴错误!,∵|PF 1|≥|AF 1|,∴3a ≥a+c,∴e =错误!≤2,∴1<e ≤2.14.下列有四个命题:①若m 是集合{1,2,3,4,5}中任取的一个值,中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线方程为mx -y=0,则双曲线的离心率小于4的概率为错误!.②若双曲线\f(x2,a2)-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =3x ,且其一个焦点与抛物线y2=8x 的焦点重合,则双曲线的离心率为2;③将函数y=co s2x 的图象向右平移错误!个单位,可以得到函数y =sin 错误!的图象;④在Rt △ABC 中,A C⊥BC ,AC =a ,BC =b,则△ABC 的外接圆半径r =\f(\r (a 2+b 2),2);类比到空间,若三棱锥S-A BC 的三条侧棱SA 、S B、SC 两两互相垂直,且长度分别为a、b 、c ,则三棱锥S-AB C的外接球的半径R =错误!.其中真命题的序号为________.(把你认为是真命题的序号都填上)[答案] ①②④[解析] ①设双曲线方程为m 2x 2-y2=1,∵a 2=1m2,b2=1,c 2=a 2+b 2=错误!∴e =错误!=错误!<4,∴m<错误!∴m 取值1、2、3 故所求概率为35,故①正确. ②根据双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =错误!x ,可得错误!=错误!,因此离心率e =错误!=a2+b 2a =错误!=2,②正确;③函数y=c os2x 的图象向右平移错误!个单位得y =cos2(x -错误!)=co s(2x -错误!)=s in[错误!+(2x -π3)]=sin(2x+π6)的图象,③错误; ④将三棱锥S -A BC补成如图的长方体,可知三棱锥S-A BC 外接球的直径就等于该长方体的体对角线的长,则R =错误!,④正确.三、解答题15.(文)已知双曲线的中心在原点,离心率为2,一个焦点F (-2,0)(1)求双曲线方程;(2)设Q 是双曲线上一点,且过点F 、Q 的直线l 与y 轴交于点M ,若|错误!|=2|错误!|,求直线l的方程.[解析] (1)由题意可设所求的双曲线方程为\f (x 2,a 2)-错误!=1(a >0,b >0)则有e =错误!=2,c=2,∴a=1,则b =错误!∴所求的双曲线方程为x 2-y 23=1. (2)∵直线l与y轴相交于M 且过焦点F (-2,0)∴l 的斜率k 一定存在,设为k ,则l :y =k (x+2)令x =0得M (0,2k )∵|错误!|=2|错误!|且M 、Q、F 共线于l∴错误!=2错误!或错误!=-2错误!当错误!=2错误!时,x Q=-错误!,y Q =错误!k∴Q错误!,∵Q 在双曲线x 2-错误!=1上,∴错误!-错误!=1,∴k =±错误!,当错误!=-2错误!时,同理求得Q(-4,-2k )代入双曲线方程得,16-4k 23=1,∴k =±错误!错误! 则所求的直线l 的方程为: y=±错误!(x +2)或y=±错误!(x +2)(理)(2016·湖南湘潭市)已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(2,0),右顶点为(3,0).(1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l :y =kx +错误!与双曲线C恒有两个不同的交点A 和B ,且错误!·错误!>2(其中O 为原点),求k 的取值范围.[解析] (1)设双曲线错误!-错误!=1,由已知得a =错误!,c=2,再由a2+b2=22得,b2=1,故双曲线C 的方程为错误!-y 2=1.(2)将y=kx +2代入错误!-y2=1中得,(1-3k 2)x 2-62k x-9=0.由直线l 与双曲线交于不同的两点得错误!,∴k 2≠\f(1,3)且k 2<1①设A (x A ,y A ),B (x B ,yB ),则x A+xB =错误!,xA x B=错误!由错误!·错误!>2得,x Ax B +y Ay B >2,x AxB +y A y B =x Ax B+(kx A+\r(2))(kx B +2)=(k 2+1)x A xB +错误!k (x A +x B)+2=(k2+1)·-91-3k 2+错误!k ·错误!+2=错误! 于是3k 2+73k2-1>2,即\f(-3k 2+9,3k2-1)>0, 解此不等式得错误!<k 2<3②由①②得错误!<k2<1,∴错误!<k<1或-1<k<-错误!.故k的取值范围为错误!∪错误!.16.(2016·江苏苏州模拟)已知二次曲线Ck 的方程:错误!+错误!=1.(1)分别求出方程表示椭圆和双曲线的条件;(2)若双曲线C k 与直线y =x+1有公共点且实轴最长,求双曲线方程;(3)m 、n 为正整数,且m <n,是否存在两条曲线C m 、C n ,其交点P与点F 1(-5,0),F 2(\r(5),0)满足错误!·错误!=0?若存在,求m、n的值;若不存在,说明理由.[解析] (1)当且仅当错误!,即k <4时,方程表示椭圆.当且仅当(9-k )(4-k)<0,即4<k <9时,方程表示双曲线.(2)解法一:由错误!化简得,(13-2k )x 2+2(9-k )x +(9-k)(k-3)=0∵Δ≥0,∴k≥6或k ≤4(舍)∵双曲线实轴最长,∴k 取最小值6时,9-k 最大即双曲线实轴最长,此时双曲线方程为错误!-错误!=1.解法二:若C k表示双曲线,则k ∈(4,9),不妨设双曲线方程为错误!-错误!=1,联立错误!消去y得,(5-2a 2)x2-2a 2x-6a 2+a4=0∵C k 与直线y =x +1有公共点,∴Δ=4a 4-4(5-2a 2)(a 4-6a 2)≥0,即a 4-8a 2+15≥0,∴a 2≤3或a2≥5(舍),∴实轴最长的双曲线方程为错误!-错误!=1.解法三:双曲线\f(x 2,9-k )+\f(y 2,4-k )=1中c2=(9-k )+(k -4)=5,∴c =5,∴F 1(-错误!,0),不妨先求得F 1(-错误!,0)关于直线y=x +1的对称点F (-1,1-错误!),设直线与双曲线左支交点为M ,则2a =|MF 2|-|MF 1|=|MF 2|-|MF |≤|FF2|=错误!=2错误!∴a≤3,∴实轴最长的双曲线方程为错误!-错误!=1.(3)由(1)知C 1、C 2、C 3是椭圆,C5、C 6、C 7、C 8是双曲线,结合图象的几何性质,任意两椭圆之间无公共点,任意两双曲线之间也无公共点设|PF 1|=d 1,|P F2|=d2,m ∈{1,2,3},n ∈{5,6,7,8}则根据椭圆、双曲线定义及错误!·错误!=0(即PF 1⊥P F2),应有错误!,所以m +n =8.所以这样的C m、C n 存在,且错误!或错误!或错误!.17.(文)(2010·全国Ⅱ文)已知斜率为1的直线l 与双曲线C :x 2a 2-错误!=1(a >0,b >0)相交于B、D 两点,且BD 的中点为M (1,3).(1)求C的离心率;(2)设C 的右顶点为A ,右焦点为F,|D F|·|BF |=17,证明:过A、B 、D 三点的圆与x轴相切. [解析] (1)由题意知,l 的方程为:y =x +2,代入C的方程并化简得,(b 2-a2)x 2-4a2x -4a 2-a2b2=0设B (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则x 1+x 2=\f (4a 2,b 2-a 2),x 1·x2=-4a 2+a2b 2b 2-a2① 由M (1,3)为B D的中点知错误!=1,故错误!×错误!=1即b 2=3a 2②故c=错误!=2a ,∴C的离心率e =\f(c,a )=2.(2)由②知,C 的方程为3x 2-y2=3a 2, A(a,0),F(2a,0),x 1+x 2=2,x 1·x 2=-错误!<0,故不妨设x 1≤-a ,x2≥a ,|B F|=错误!=错误!=a -2x 1,|FD |=错误!=错误!=2x 2-a ,|B F|·|F D|=(a -2x 1)(2x 2-a )=-4x 1x 2+2a (x1+x 2)-a 2=5a2+4a +8.又|BF |·|FD |=17,故5a 2+4a+8=17,解得a =1,或a =-错误!.故|B D|=错误!|x 1-x 2|=错误!错误!=6连结MA ,则由A (1,0),M (1,3)知|MA |=3,从而MA =MB =MD ,∠D AB =90°,因此以M 为圆心,MA 为半径的圆过A 、B、D 三点,且在点A 处与x 轴相切, 所以过A、B 、D 三点的圆与x 轴相切.(理)(2016·广东理)已知双曲线错误!-y 2=1的左、右顶点分别为A 1,A 2,点P(x 1,y 1),Q (x 1,-y 1)是双曲线上不同的两个动点.(1)求直线A 1P与A 2Q 交点的轨迹E 的方程;(2)若过点H (0,h )(h >1)的两条直线l 1和l2与轨迹E都只有一个交点,且l 1⊥l 2.求h的值. [分析] (1)由条件写出直线A1P与A 2Q的方程,两式相乘后消去x 1,y1得交点E 的方程; (2)l1,l 2与E 只有一个交点,写出l1与l2的方程与曲线E的方程联立,运用Δ=0求解. [解析] (1)由条件知|x 1|>错误!,∵A 1、A 2为双曲线的左、右顶点∴,A1(-错误!,0),A 2(错误!,0). A 1Py =错误!(x +错误!),A 2Q y=错误!(x -错误!),两式相乘得y2=\f(-y 12,x 12-2)(x 2-2),①而点P(x 1,y 1)在双曲线上,所以x 122-y 12=1, 即\f(y 12,x 12-2)=12,代入①式,整理得, 错误!+y 2=1. ∵|x 1|>错误!,∴点A 1(-错误!,0),A 2(错误!,0)均不在轨迹E 上,又双曲线的渐近线方程为y =±错误!x ,故过点(0,1)和A2(2,0)的直线与双曲线仅有一个交点A 2(错误!,0),故点(0,1)不在轨迹E 上,同理点(0,-1)也不在轨迹E 上,∴轨迹E 的方程为\f(x2,2)+y 2=1(x ≠±2,且x≠0).(2)设l 1y =kx +h ,则由l 1⊥l 2知,l 2y =-\f(1,k )x +h . 将l 1y =kx +h 代入\f (x2,2)+y 2=1得 错误!+(kx +h )2=1,即(1+2k 2)x 2+4khx +2h 2-2=0,由l1与E 只有一个交点知,Δ=16k 2h 2-4(1+2k 2)(2h 2-2)=0, ∴1+2k 2=h 2.同理,由l 2与E 只有一个交点知,1+2·错误!=h 2,消去h 2得错误!=k 2,--即k2=1,从而h2=1+2k2=3,即h=3.又分别过A1、A2且互相垂直的直线与y轴正半轴交于点(0,错误!),∴h=错误!符合题意,综上知h=错误!或\r(3).--。
专题05 圆锥曲线-2016年高考+联考模拟理数试题分项版解析(解析版) 含解析

第一部分 2016高考试题圆锥曲线1。
【2016高考新课标1卷】已知方程222213x y m n m n-=+-表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( ) (A )()1,3- (B )()1,3- (C )()0,3 (D )()0,3 【答案】A考点:双曲线的性质【名师点睛】双曲线知识一般作为客观题学生出现,主要考查双曲线几何性质,属于基础题。
注意双曲线的焦距是2c 不是c ,这一点易出错。
2。
【2016高考新课标2理数】圆2228130x y x y +--+=的圆心到直线10ax y +-=的距离为1,则a=( )(A)43-(B )34-(C )3(D)2【答案】A 【解析】试题分析:圆的方程可化为22(x 1)(y 4)4-+-=,所以圆心坐标为(1,4),由点到直线的距离公式得:24111a d a +-==+,解得43a =-,故选A .考点:圆的方程、点到直线的距离公式.【名师点睛】直线与圆的位置关系的判断方法(1)几何法:由圆心到直线的距离d与半径长r的大小关系来判断.若d>r,则直线与圆相离;若d=r,则直线与圆相切;若d<r,则直线与圆相交.(2)代数法:联立直线与圆的方程,消元后得到关于x(或y)的一元二次方程,根据一元二次方程的解的个数(也就是方程组解的个数)来判断.如果Δ<0,方程无实数解,从而方程组也无实数解,那么直线与圆相离;如果Δ=0,方程有唯一实数解,从而方程组也有唯一一组实数解,那么直线与圆相切;如果Δ〉0,方程有两个不同的实数解,从而方程组也有两组不同的实数解,那么直线与圆相交.提醒:直线与圆的位置关系的判断多用几何法.3。
【2016年高考四川理数】设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线22(p0)=>上任意一点,M是线段PF上的点,且PM=2MF,则y px直线OM 的斜率的最大值为( )(A )33(B )23 (C )22(D)1【答案】C 【解析】考点:抛物线的简单的几何性质,基本不等式的应用.【名师点睛】本题考查抛物线的性质,结合题意要求,利用抛物线的参数方程表示出抛物线上点P 的坐标,利用向量法求出点M 的坐标,是我们求点坐标的常用方法,由于要求最大值,因此我们把k 斜率用参数t 表示出后,可根据表达式形式选用函数,或不等式的知识求出最值,本题采用基本不等式求出最值. 4。
高考数学(文科)总复习 9.4 双曲线及其性质

- a,设AB的中点为M(x0,y0),则kOM= b
y0= 2 y0 =
x0 2x0
y1 y2 =-
x1 x2
23,又知kAB=-1,∴-
3 2
×(-1)=- a ,∴ a =- 3 ,故选A. bb2
答案 A
方法技巧
方法1 求双曲线的标准方程的方法
1.定义法:由题目条件判断出动点轨迹是双曲线,由双曲线的定义确定 2a,2c,然后确定a2,b2的值,再结合焦点位置写出双曲线方程. 2.待定系数法:根据双曲线焦点的位置设出相应形式的标准方程,然后根 据条件列出关于a,b的方程组,解出a,b,从而写出双曲线的标准方程.
考点清单
考点一 双曲线的定义及其标准方程
考向基础 1.双曲线的定义 (1)双曲线的定义用符号表示为 ||MF1|-|MF2||=2a,其中2a<|F1F2|. (2)当|MF1|-|MF2|=2a时,轨迹为焦点F2所对应的双曲线的一支. 当|MF1|-|MF2|=-2a时,轨迹为焦点F1所对应的双曲线的一支. 当2a=|F1F2|时,轨迹为分别以F1、F2为端点的两条射线. 当2a>|F1F2|时,动点轨迹不存在.
x2 y2
过两个已知点,则双曲线方程可设为 m + n =1(mn<0),也可设为Ax2+By2= 1(AB<0).
例1 设双曲线与椭圆 x2 + y2 =1有共同的焦点,且与椭圆相交,其中一个 27 36
交点的坐标为( 15 ,4),则此双曲线的标准方程是
.
解析 解法一:椭圆 2x72 + 3y62 =1的焦点坐标是(0,±3),设双曲线方程为 ay22 -
的距离d= | 4 | ≤ 2 ,即2b2+8≥16,∴b2≥4,又知双曲线离心率e= c =
2016年高考全国Ⅱ理科数学试题及答案(word解析版)

2016年普通高等学校招生全国统一考试(全国II )数学(理科)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5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)【2016年全国Ⅱ,理1,5分】已知(3)(1)i z m m =++-在复平面内对应的点在第四象限,则实数m 取值范围是( ) (A )()31-, (B )()13-, (C )()1,∞+ (D )()3∞--, 【答案】A【解析】∴30m +>,10m -<,∴31m -<<,故选A . (2)【2016年全国Ⅱ,理2,5分】已知集合{}1,23A =,,{}|(1)(2)0B x x x x =+-<∈Z ,,则A B = ( )(A ){}1 (B ){12}, (C ){}0123,,, (D ){}10123-,,,, 【答案】C【解析】()(){}120Z B x x x x =+-<∈,{}12Z x x x =-<<∈,,∴{}01B =,,{}0123A B = ,,,,所以选C .(3)【2016年全国Ⅱ,理3,5分】已知向量()()1,3,2a m b ==- ,,且()a b b +⊥,则m =( )(A )8- (B )6- (C )6 (D )8 【答案】D【解析】由柱形图得,从2006年以来,我国二氧化硫排放量呈下降趋势,故年排放量与年份负相关. (4)【2016年全国Ⅱ,理4,5分】圆2228130x y x y +--+=的圆心到直线10ax y +-= 的距离为1,则a =( )(A )43- (B )34- (C (D )2【答案】A【解析】圆2228130x y x y +--+=化为标准方程为:()()22144x y -+-=,故圆心为()14,,1d =,解得43a =-,故选A .(5)【2016年全国Ⅱ,理5,5分】如图,小明从街道的E 处出发,先到F处与小红会合,再一起到位于G 处的老年公寓参加志愿者活动,则 小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为( )(A )24 (B )18 (C )12 (D )9 【答案】B【解析】E F →有6种走法,F G →有3种走法,由乘法原理知,共6318⨯=种走法,故选B . (6)【2016年全国Ⅱ,理6,5分】右图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )(A )20π (B )24π (C )28π (D )32π 【答案】C【解析】几何体是圆锥与圆柱的组合体,设圆柱底面圆半径为r ,周长为c ,圆锥母线长为l ,圆柱高为h .由图得2r =,2π4πc r ==,由勾股定理得:4l ==,21π2S r ch cl =++表4π16π8π=++28π=,故选C .(7)【2016年全国Ⅱ,理7,5分】若将函数2sin 2y x =的图像向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )(A )()ππ26k x k =-∈Z (B )()ππ26k x k =+∈Z (C )()ππ212k x k =-∈Z (D )()ππ212k x k =+∈Z【答案】B【解析】平移后图像表达式为π2sin 212y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令ππ2π+122x k ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,得对称轴方程:()ππ26Z k x k =+∈,故选B .(8)【2016年全国Ⅱ,理8,5分】中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,右图是实现该算法的程序框图.执行该程序框图,若输入的2x =,2n =,依次输入的a 为2,2,5,则输出的s =( ) (A )7 (B )12 (C )17 (D )34 【答案】C【解析】第一次运算:0222s =⨯+=,第二次运算:2226s =⨯+=,第三次运算:62517s =⨯+=,故选C .(9)【2016年全国Ⅱ,理9,5分】若π3cos 45α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin 2α=( )(A )725 (B )15 (C ) 15- (D )725-【答案】D【解析】∵3cos 45πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,2ππ7sin 2cos 22cos 12425ααα⎛⎫⎛⎫=-=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选D .(10)【2016年全国Ⅱ,理10,5分】从区间[]0,1随机抽取2n 个数1x ,2x ,…,n x ,1y ,2y ,…,n y ,构成n 个数对()11,x y ,()22,x y ,…,(),n n x y ,其中两数的平方和小于1的数对共有m 个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π 的近似值为( )(A )4n m (B )2n m(C )4m n (D )2m n【答案】C【解析】由题意得:()()12i i x y i n =⋅⋅⋅,,,,在如图所示方格中,而平方和小于1的点均在如图所示的 阴影中由几何概型概率计算公式知π41m n=,∴4πmn=,故选C .(11)【2016年全国Ⅱ,理11,5分】已知1F ,2F 是双曲线E :22221x y a b-=的左,右焦点,点M 在E 上,1MF 与x 轴垂直,sin 2113MF F ∠=,则E 的离心率为( )(A(B )32(C(D )2【答案】A【解析】离心率1221F F e MF MF =-,由正弦定理得122112sin 3sin sin 13F F M e MF MF F F ====---,故选A . (12)【2016年全国Ⅱ,理12,5分】已知函数()()f x x ∈R 满足()()2f x f x -=-,若函数1x y x+=与()y f x =图像的交点为()11x y ,,()22x y ,,⋯,()m m x y ,,则()1mi i i x y =+=∑( )(A )0 (B )m (C )2m (D )4m 【答案】B【解析】由()()2f x f x =-得()f x 关于()01,对称,而111x y x x+==+也关于()01,对称,∴对于每一组对称点 '0i i x x += '=2i i y y +,∴()111022m m mi i i i i i i mx y x y m ===+=+=+⋅=∑∑∑,故选B .第II 卷本卷包括必考题和选考题两部分.第(13)题~第(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)题~第(24)题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上(13)【2016年全国Ⅱ,理13,5分】ABC △的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,若4c o s 5A =,5cos 13C =,1a =,则b =______.【答案】2113【解析】∵4cos 5A =,5cos 13C =,3sin 5A =,12sin 13C =,()63sin sin sin cos cos sin 65B A C A C A C =+=+=,由正弦定理得:sin sin b a B A =解得2113b =. (14)【2016年全国Ⅱ,理14,5分】α,β是两个平面,m ,n 是两条线,有下列四个命题:①如果m n ⊥,m α⊥,n β∥,那么αβ⊥. ②如果m α⊥,n α∥,那么m n ⊥. ③如果a β∥,m α⊂,那么m β∥.④如果m n ∥,αβ∥,那么m 与α所成的角和n 与β所成的角相等. 其中正确的命题有 .(填写所有正确命题的编号) 【答案】②③④ 【解析】. (15)【2016年全国Ⅱ,理15,5分】有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是_______. 【答案】()1,3【解析】由题意得:丙不拿()2,3,若丙()1,2,则乙()2,3,甲()1,3满足,若丙()1,3,则乙()2,3,甲()1,2不满足,故甲()1,3. (16)【2016年全国Ⅱ,理16,5分】若直线y kx b =+是曲线ln 2y x =+的切线,也是曲线()ln 1y x =+的切线,b = _______.【答案】1ln2-【解析】ln 2y x =+的切线为:111ln 1y x x x =⋅++(设切点横坐标为1x ),()ln 1y x =+的切线为: ()22221ln 111x y x x x x =++-++,∴()122122111ln 1ln 11x x x x x x ⎧=⎪+⎪⎨⎪+=+-⎪+⎩,解得112x = 212x =-,∴1ln 11ln 2b x =+=-.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. (17)【2016年全国Ⅱ,理17,12分】n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且11a =,728S =.记[]lg n n b a =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]0.90=,[]lg991=.(1)求1b ,11b ,101b ;(2)求数列{}n b 的前1000项和.解:(1)设{}n a 的公差为d ,74728S a ==,∴44a =,∴4113a a d -==,∴1(1)n a a n d n =+-=. ∴[][]11lg lg10b a ===,[][]1111lg lg111b a ===,[][]101101101lg lg 2b a ===.(2)记{}n b 的前n 项和为n T ,则1000121000T b b b =++⋅⋅⋅+[][][]121000lg lg lg a a a =++⋅⋅⋅+.当0lg 1n a <≤时,129n =⋅⋅⋅,,,;当1lg 2n a <≤时,101199n =⋅⋅⋅,,,;当2lg 3n a <≤时,100101999n =⋅⋅⋅,,,;当lg 3n a =时,1000n =. ∴1000091902900311893T =⨯+⨯+⨯+⨯=.(18)【2016年全国Ⅱ,理18,12分】某险种的基本保费为a (单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保(1(2)若一续保人本年度的保费高于基本保费,求其保费比基本保费高出60%的概率. (3)求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值. 解:(1)设续保人本年度的保费高于基本保费为事件A ,()1()1(0.300.15)0.55P A P A =-=-+=. (2)设续保人保费比基本保费高出60%为事件B ,()0.100.053()()0.5511P AB P B A P A +===. (30.2550.150.250.30.1750.1 1.23a a a a a a a =+++++=,∴平均保费与基本保费比值为1.23.(19)【2016年全国Ⅱ,理19,12分】如图,菱形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O ,5AB =,6AC =,点E ,F 分别在AD ,CD 上,54AE CF ==,EF 交BD 于点H .将DEF ∆沿EF 折到D EF '∆的位置OD '=(1)证明:DH'⊥平面ABCD ; (2)求二面角B D A C '--的正弦值.解:(1)∵54AE CF ==,∴AE CF AD CD =,∴EF AC ∥.∵四边形ABCD 为菱形,∴AC BD ⊥,∴EF BD ⊥, ∴EF D H ⊥,∴EF DH '⊥.∵6AC =,∴3AO =;又5AB =,AO OB ⊥,∴4OB =,∴1AEOH OD AO=⋅=,∴3DH D H '==,∴222'OD OH D H '=+,∴'D H OH ⊥.又∵OH EF H =I ,∴'D H ⊥面ABCD . (2)建立如图坐标系H xyz -.()500B ,,,()130C ,,,()'003D ,,, ()130A -,,,()430AB =u u u r ,,,()'133AD =-u u u r ,,,()060AC =u u u r,,,设面'ABD 法向量()1n x y z =,,u r ,由1100n AB n AD ⎧⋅=⎪⎨'⋅=⎪⎩得430330x y x y z +=⎧⎨-++=⎩, 取345x y z =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴()1345n =-u r ,,.同理可得面'AD C 的法向量()2301n =u u r ,,, ∴1212cos n n n nθ⋅===u r u u r u r u u r sin θ=. (20)【2016年全国Ⅱ,理20,12分】已知椭圆E :2213x y t +=的焦点在x 轴上,A 是E的左顶点,斜率为(0)k k > 的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA NA ⊥. (1)当4t =,AM AN =时,求AMN ∆的面积;(2)当2AM AN =时,求k 的取值范围.解:(1)当4t =时,椭圆E 的方程为22143x y +=,A 点坐标为()20-,,则直线AM 的方程为()2y k x =+.联立()221432x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩并整理得,()2222341616120k x k x k +++-=,解得2x =-或228634k x k -=-+,则222861223434k AM k k -=+=++,因为AM AN ⊥,所以21212413341AN k k k =⎛⎫++⋅- ⎪⎝⎭,因为AM AN =,0k >,212124343k k k=++,整理得()()21440k k k --+=,2440k k -+=无实根,所以1k =. 所以AMN △的面积为221112144223449AM ⎫==⎪+⎭. (2)直线AM的方程为(y k x =+,联立(2213x y t y k x ⎧+=⎪⎨⎪=⎩并整理得,()222223230tk x x t k t +++-=,解得x =x =AM ==所以3AN k k =+,因为2AM AN =,所以23k k=+,整理得, 23632k k t k -=-.因为椭圆E 的焦点在x 轴,所以3t >,即236332k k k ->-,整理得()()231202k k k +-<-,2k <.(21)【2016年全国Ⅱ,理21,12分】(1)讨论函数2(x)e 2xx f x -=+的单调性,并证明当0x >时,(2)e 20x x x -++>;(2)证明:当[0,1)a ∈ 时,函数()2e =(0)x ax ag x x x --> 有最小值.设()g x 的最小值为()h a ,求函数()h a的值域.解:(1)()2e 2x x f x x -=+,()()()22224e e 222x xx x f x x x x ⎛⎫-' ⎪=+= ⎪+++⎝⎭,∵当x ∈()()22,-∞--+∞ ,时,()0f x '>, ∴()f x 在()()22,-∞--+∞,和上单调递增,∴0x >时,()2e 0=12xx f x ->-+,∴()2e 20x x x -++>. (2)()()()24e 2e x x a x x ax a g x x ----'=()4e 2e 2x xx x ax a x -++=()322e 2x x x a x x-⎛⎫+⋅+ ⎪+⎝⎭= [)01a ∈, 由(1)知,当0x >时,()2e 2x x f x x -=⋅+的值域为()1-+∞,,只有一解.使得2e 2tt a t -⋅=-+,(]02t ∈, 当(0,)x t ∈时()0g x '<,()g x 单调减;当(,)x t ∈+∞时()0g x '>,()g x 单调增()()()222e 1e e 1e 22tt t t t t a t t h a t t t -++⋅-++===+,记()e 2t k t t =+,在(]0,2t ∈时,()()()2e 102t t k t t +'=>+, ∴()k t 单调递增,∴()()21e 24h a k t ⎛⎤=∈ ⎥⎝⎦,.请考生在(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做第一个 题目计分,做答时请写清题号. (22)【2016年全国Ⅱ,理22,10分】(选修4-1:几何证明选讲)如图,在正方形ABCD ,E ,G分别在边DA ,DC 上(不与端点重合),且DE DG =,过D 点作DF CE ⊥,垂足为F . (1)证明:B C G F ,,,四点共圆;(2)若1AB =,E 为DA 的中点,求四边形BCGF 的面积.解:(1)∵DF CE ⊥,∴Rt Rt DEF CED △∽△,∴GDF DEF BCF ∠=∠=∠,DF CFDG BC=, ∵DE DG =,CD BC =,∴DF CFDG BC=,∴GDF BCF △∽△,∴CFB DFG ∠=∠, ∴90GFB GFC CFB GFC DFG DFC ∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒,∴180GFB GCB ∠+∠=︒. ∴B ,C ,G ,F 四点共圆.(2)∵E 为AD 中点,1AB =,∴12DG CG DE ===,∴在Rt GFC △中,GF GC =,连接GB ,Rt Rt BCG BFG △≌△,∴1112=21=222BCG BCGF S S =⨯⨯⨯△四边形.(23)【2016年全国Ⅱ,理23,10分】(选修4-4:坐标系与参数方程)在直线坐标系xOy 中,圆C 的方程为()22625x y ++=.(1)以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C 的极坐标方程;(2)直线l 的参数方程是cos sin x t y t αα=⎧⎨=⎩(t 为参数),l 与C 交于A B 、两点,AB =l 的斜率.解:(1)整理圆的方程得2212110x y +++=,由222cos sin x y x y ρρθρθ⎧=+⎪=⎨⎪=⎩可知圆C 的极坐标方程为212cos 110ρρθ++=.(2)记直线的斜率为k ,则直线的方程为0kx y -=,由垂径定理及点到直线距离公式知:22369014k k =+,整理得253k =,则k = (24)【2016年全国Ⅱ,理24,10分】(选修4-5:不等式选讲)已知函数()1122f x x x =-++,M 为不等式()2f x <的解集.(1)求M ;(2)证明:当a ,b M ∈时,1a b ab +<+.解:(1)当12x <-时,()11222f x x x x =---=-,若112x -<<-;当1122x -≤≤时,()111222f x x x =-++=<恒成立;当12x >时,()2f x x =,若()2f x <,112x <<.综上可得,{}|11M x x =-<<.(2)当()11a b ∈-,,时,有()()22110a b -->,即22221a b a b +>+,则2222212a b ab a ab b +++>++, 则()()221ab a b +>+,即1a b ab +<+,证毕.。
2016年高考数学理科真题试卷及答案(word版)

2016年普通高等学校招生考试真题试卷数 学(理科)参考公式:如果事件A 、B 互斥,那么 球的表面积公式P (A+B )=PA .+PB . S=4лR 2如果事件A 、B 相互独立,那么 其中R 表示球的半径P (A ·B )=PA .+PB . 球的体积公式1+2+…+n 2)1(+n n V=334R π 12+22+…+n 2=6)12)(1(++n n n 其中R 表示球的半径 13+23++n 3=4)1(22+n n 第Ⅰ卷(选择题 共55分)一、选择题:本大题共11小题,每小题5分,共55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.下列函数中,反函数是其自身的函数为A .[)+∞∈=,0,)(3x x x f B .[)+∞∞-∈=,,)(3x x x f C .),(,)(+∞-∞∈=x e x f x D .),0(,1)(+∞∈=x xx f 2.设l ,m ,n 均为直线,其中m ,n 在平面α内,“l ⊥α”是l ⊥m 且“l ⊥n ”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3.若对任意∈x R,不等式x ≥ax 恒成立,则实数a 的取值范围是A .a <-1B .a ≤1C . a <1D .a ≥14.若a 为实数,iai212++=-2i ,则a 等于 A .2 B .—2 C .22 D .—225.若}{8222<≤Z ∈=-x x A ,{}1log R 2>∈=x x B ,则)(C R B A ⋂的元素个数为A .0B .1C .2D .3 6.函数)3π2sin(3)(-=x x f 的图象为C , ①图象C 关于直线π1211=x 对称; ②函灶)(x f 在区间)12π5,12π(-内是增函数; ③由x y 2sin 3=的图象向右平移3π个单位长度可以得到图象C .以上三个论断中,正确论断的个数是A .0B .1C .2D .37.如果点P 在平面区域⎪⎩⎪⎨⎧≤-+≤+-≥+-02012022y x y x y x 上,点Q 在曲线1)2(22=++y x 上,那么Q P 的最小值为A .15-B .154- C .122- D .12-8.半径为1的球面上的四点D C B A ,,,是正四面体的顶点,则A 与B 两点间的球面距离为A .)33arccos(-B .)36arccos(-C .)31arccos(- D .)41arccos(- 9.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 F 2是等边三角形,则双曲线的离心率为A .3B .5C .25D .31+10.以)(x φ表示标准正态总体在区间(x ,∞-)内取值的概率,若随机变量ξ服从正态分布),(2σμN ,则概率)(σμξ<-P 等于 A .)(σμφ+-)(σμφ-B .)1()1(--φφC .)1(σμφ-D .)(2σμφ+ 11.定义在R 上的函数)(x f 既是奇函数,又是周期函数,T 是它的一个正周期.若将方程0)(=x f 在闭区间][T T ,-上的根的个数记为n ,则n 可能为A .0B .1C .3D .5二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分。
《大高考》2016届高考复习数学理(全国通用):第九章 平面解析几何 第四节

标准方程
图形
性质 范围
x ≥a或x≤-a _____________
y≥a或y≤-a _____________
考纲考向分析ຫໍສະໝຸດ 核心要点突破对称性
顶点坐标 焦点坐标 性 渐近线 质 离心率
对称轴:x轴,y轴对称 坐标原点 中心:_________
A1(-a,0),A2(a,0) (±c,0) b y=± x a ————
考纲考向分析
核心要点突破
2 【例 2】 已知双曲线的渐近线方程是 y=± x,焦距为 2 26,求双 3 曲线的标准方程.
x 2 y2 解 当双曲线的焦点在 x 轴上时, 可得到双曲线的方程为 - = 18 8 1. a 2 2 = , b =18, 当双曲线的焦点在 y 轴上时,由b 3 解得 2 2 2 2 a =8, c =a +b =26, y2 x 2 所以所求双曲线的方程为 - =1. 8 18 x 2 y2 y2 x 2 综上可知,所求双曲线的标准方程为 - =1 或 - =1. 18 8 8 18
系及渐近线等内容.
高考试题的考查角度有 两种:一种是求双曲线 的方程;一种是通过方 程研究双曲线的性质.
3. 双 曲 线 2. 知 道 双 曲
的 几 何 性 线的简单几 质. 何性质.
线、圆等知识综
合考查的命题趋 势较强,备考时 应予以关注.
核心要点突破
考纲考向分析
知识点一 双曲线的定义及方程 1.双曲线的定义 双曲线的两焦点F1、F2之间的距离|F1F2|=2c,对双曲线上任意 一点 M 都有 ||MF1| - |MF2|| = 2a<2c. 这个条件是必要的,否则其
考纲考向分析
核心要点突破
[点评] 当题目条件没有明确双曲线的焦点所在的轴时,应当分 两种情况来讨论.同时注意两种情况下,渐近线方程是有区别的: b 焦点在 x 轴上时,渐近线方程为 y=± x,焦点在 y 轴上时,渐近 a a 线方程则为 y=± x. b
2016年上海高考数学真题(理科)试卷(word解析版)

绝密★启用前 2016年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)数学试卷(理工农医类)(满分150分,考试时间120分钟)考生注意1.本场考试时间120分钟,试卷共4页,满分150分,答题纸共2页.2.作答前,在答题纸正面填写姓名、准考证号,反面填写姓名,将核对后的条形码贴在答题纸指定位置.3.所有作答务必填涂或书写在答题纸上与试卷题号对应的区域,不得错位.在试卷上作答一律不得分.4.用2B 铅笔作答选择题,用黑色字迹钢笔、水笔或圆珠笔作答非选择题.一、填空题(本大题共有14题,满分56分)考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分. 1.设x R ∈,则不等式13<-x 的解集为_____________.2.设32iz i +=,其中i 为虚数单位,则Im z =_____________.3.已知平行直线012:,012:21=++=-+y x l y x l ,则l 1与l 2的距离是_____________. 4.某次体检,6位同学的身高(单位:米)分别为1.72,1.78,1.75,1.80,1.69,1.77,则这组数据的中位数是_________(米).5.已知点(3,9)在函数x a x f +=1)(的图像上,则________)()(1=-x f x f 的反函数. 6.如图,在正四棱柱1111D C B A ABCD -中,底面ABCD 的边长为3,1BD 与底面所成的角的大小为32arctan,则该正四棱柱的高等于____________.7.方程3sin 1cos 2x x =+在区间[]0,2π上的解为___________ .8.在nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-23的二项展开式中,所有项的二项式系数之和为256,则常数项等于_________.9.已知ABC ∆的三边长分别为3,5,7,则该三角形的外接圆半径等于_________.10.设.0,0>>b a 若关于,x y 的方程组11ax y x by +=⎧⎨+=⎩,无解,则b a +的取值范围是____________. 11.无穷数列{}n a 由k 个不同的数组成,n S 为{}n a 的前n 项和.若对任意N n *∈,{}3,2∈n S ,则k 的最大值为________.12.在平面直角坐标系中,已知A (1,0),B (0,-1),P 是曲线21x y -=上一个动点,则BA BP ⋅的取值范围是_____________.13.设[),,0,2πa b R c ∈∈.若对任意实数x 都有()c bx a x +=⎪⎭⎫ ⎝⎛-sin 33sin 2π,则满足条件的有序实数组()c b a ,,的组数为 .14.如图,在平面直角坐标系xOy 中,O 为正八边形821A A A 的中心,()0,11A .任取不同的两点ji A A ,,点P 满足=++j i OA OA OP ,则点P 落在第一象限的概率是_____________.二、选择题(本大题共有4题,满分20分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得五分,否则一律得零分.15.设R a ∈,则“1>a ”是“12>a ”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 16.下列极坐标方程中,对应的曲线为如图的是( ).(A )θρcos 56+= (B )65sin ρθ=+ (C )θρcos 56-= (D )65sin ρθ=- 17.已知无穷等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,且S S n n =∞→lim .下列条件中,使得()2N n S S n *<∈恒成立的是( ).7.06.0,01<<>q a (B )6.07.0,01-<<-<q a(C )8.07.0,01<<>q a (D )7.08.0,01-<<-<q a18.设()f x 、()g x 、()h x 是定义域为R 的三个函数,对于命题:①若()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均是增函数,则()f x 、()g x 、()h x 中至少有一个增函数;②若()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均是以T 为周期的函数,则()f x 、()g x 、()h x 均是以T 为周期的函数,下列判断正确的是( ).(A )①和②均为真命题 (B )①和②均为假命题(C )①为真命题,②为假命题 (D )①为假命题,②为真命题三、解答题(本大题共有5题,满分74分)解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤.19. (本题满分12分)本题共有2个小题,第一小题满分6分,第二小题满分6分.将边长为1的正方形11AAO O (及其内部)绕的1OO 旋转一周形成圆柱,如图,AC长为23π,11A B 长为3π,其中1B 与C 在平面11AAO O的同侧.(1)求三棱锥111C O A B 的体积;(2)求异面直线1B C 与1AA 所成的角的大小.20.(本题满分14)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分. 有一块正方形菜地EFGH ,EH 所在直线是一条小河.收获的蔬菜可送到F 点或河边运走.于是,菜地分为两个区域1S 和2S ,其中1S 中的蔬菜运到河边较近,2S 中的蔬菜运到F 点较近,而菜地内1S 和2S 的分界线C 上的点到河边与到F 点的距离相等,现建立平面直角坐标系,其中原点O 为EF 的中点,点F 的坐标为(1,0),如图.(1)求菜地内的分界线C 的方程;(2)菜农从蔬菜运量估计出1S 面积是2S 面积的两倍,由此得到1S 面积的“经验值”为38.设M 是C 上纵坐标为1的点,请计算以EH 为一边、另有一边过点M 的矩形的面积,及五边形EOMGH 的面积,并判断哪一个更接近于1S 面积的经验值.21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分.双曲线2221(0)y x b b -=>的左、右焦点分别为12F F 、,直线l 过2F 且与双曲线交于A B 、两点.(1)若l 的倾斜角为π2,1F AB ∆是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;(2)设b =,若l 的斜率存在,且11()0F A F B AB +⋅=,求l 的斜率.22.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分6分.已知a R ∈,函数21()log ()f x a x =+.(1)当5a =时,解不等式()0f x >; (2)若关于x 的方程2()log [(4)25]0f x a x a --+-=的解集中恰好有一个元素,求a的取值范围;(3)设0a >,若对任意1[,1]2t ∈,函数()f x 在区间[,1]t t +上的最大值与最小值的差不超过1,求a 的取值范围.23.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分.若无穷数列{}n a 满足:只要*(,N )p q a a p q =∈,必有11p q a a ++=,则称{}n a 具有性质P . (1)若{}n a 具有性质P ,且12451,2,3,2a a a a ====,67821a a a ++=,求3a ;(2)若无穷数列{}n b 是等差数列,无穷数列{}n c 是公比为正数的等比数列,151b c ==,5181b c ==,n n n a b c =+,判断{}n a 是否具有性质P ,并说明理由;(3)设{}n b 是无穷数列,已知*1sin (N )n n n a b a n +=+∈.求证:“对任意1,{}n a a 都具有性质P”的充要条件为“{}nb是常数列”.考生注意:1. 本试卷共4页,23道试题,满分150分.考试时间120分钟.2. 本考试分设试卷和答题纸.试卷包括试题与答题要求.作答必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上,在试卷上作答一律不得分.3. 答卷前,务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号,并将核对后的条形码贴在指定位置上,在答题纸反面清楚地填写姓名.一、填空题(本大题共有14题,满分56分)考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分. 1.设x R ∈,则不等式13<-x 的解集为_____________.【答案】(2,4) 【解析】试题分析:由题意得:1x 31-<-<,解得2x 4<<. 考点:绝对值不等式的基本解法.2.设32iz i +=,其中i 为虚数单位,则Im z =_____________.【答案】-3 【解析】 试题分析:32i23,Im z= 3.i z i +==--考点:1.复数的运算;2.复数的概念.3.已知平行直线012:,012:21=++=-+y x l y x l ,则l 1与l 2的距离是_____________.【解析】试题分析:利用两平行线间的距离公式得d ===.考点:两平行线间距离公式.4.某次体检,6位同学的身高(单位:米)分别为1.72,1.78,1.75,1.80,1.69,1.77,则这组数据的中位数是_________(米). 【答案】1.76考点:中位数的概念.5.已知点(3,9)在函数x a x f +=1)(的图像上,则________)()(1=-x f x f 的反函数. 【答案】2log (1)x -【解析】试题分析: 将点(3,9)代入函数()xf x 1a =+中得a 2=,所以()xf x 12=+,用y 表示x 得2x log (y 1)=-,所以()12log (f x x 1)-=-.考点:反函数的概念以及指、对数式的转化.6.如图,在正四棱柱1111D C B A ABCD -中,底面ABCD 的边长为3,1BD 与底面所成的角的大小为32arctan,则该正四棱柱的高等于____________.【答案】【解析】试题分析:连结BD,则由题意得11122tan 33DD DBD DD BD ∠==⇒=⇒=.考点:线面角7.方程3sin 1cos 2x x =+在区间[]0,2π上的解为___________ .【答案】566ππ, 【解析】试题分析:化简3sinx 1cos 2x =+得:23sinx 22sin x =-,所以22sin x 3sinx 20+-=,解得1sinx 2=或sinx 2=-(舍去),又[]0,2πx ∈,所以566x ππ=或. 考点:二倍角公式及三角函数求值.8.在nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-23的二项展开式中,所有项的二项式系数之和为256,则常数项等于_________. 【答案】112 【解析】试题分析:由二项式定理得:所有项的二项式系数之和为n2,即n2256=,所以n 8=,又二项展开式的通项为84r r 8rr r r 33r 1882T C ()(2)C x x --+=-=-,令84r 033-=,所以r 2=,所以3T 112=,即常数项为112.考点:二项式定理.9.已知ABC ∆的三边长分别为3,5,7,则该三角形的外接圆半径等于_________.【解析】试题分析:利用余弦定理可求得最大边7所对应角的余弦值为22235712352+-=-⨯⨯,所以此角的正弦值2R=,所以R=.考点:正弦、余弦定理.10.设.0,0>>ba若关于,x y的方程组11ax yx by+=⎧⎨+=⎩,无解,则ba+的取值范围是____________.【答案】2+∞(,)【解析】试题分析:将方程组中上面的式子化简得y1ax=-,代入下面的式子整理得(1ab)x1b-=-,方程组无解应该满足1ab0-=且1b0-≠,所以ab1=且b1≠,所以由基本不等式得a b2+>=,即ba+的取值范围是2+∞(,).考点:方程组的思想以及基本不等式的应用.11.无穷数列{}na由k个不同的数组成,nS为{}na的前n项和.若对任意Nn*∈,{}3,2∈nS,则k的最大值为________.【答案】4考点:数列的项与和.12.在平面直角坐标系中,已知A(1,0),B(0,-1),P是曲线21xy-=上一个动点,则BABP⋅的取值范围是_____________.【答案】【解析】试题分析:由题意设(cos ,sin )P αα, ,则(cos ,1sin )BP αα=+,又,所以π=cos sin )+1[0,14BP BA ααα⋅+++∈+.考点:1.数量积的运算;2.数形结合的思想.13.设[),,0,2πa b R c ∈∈.若对任意实数x 都有()c bx a x +=⎪⎭⎫ ⎝⎛-sin 33sin 2π,则满足条件的有序实数组()c b a ,,的组数为 . 【答案】4【解析】试题分析:当2a =时,5sin(3)sin(32)sin(3)333πππx x πx -=-+=+,5(,)(3,)3πb c =,又4sin(3)sin[(3)]sin(3)333πππx πx x -=--=-+,4(,)(3,)3πb c =-,注意到[0,2)c π∈,所以只有2组:5(23,)3π,, 4(23,)3π-,满足题意;当2a =-时,同理可得出满足题意的()c b a ,,也有2组,故共有4组.考点:三角函数14.如图,在平面直角坐标系xOy 中,O 为正八边形821A A A 的中心,()0,11A .任取不同的两点ji A A ,,点P 满足=++j i OA OA OP ,则点P 落在第一象限的概率是_____________.【答案】528【解析】试题分析:[0,π]α∈(1,1)BA =共有2828C =种基本事件,其中使点P 落在第一象限的情况有2325C +=种,故所求概率为528.考点:古典概型三、选择题(本大题共有4题,满分20分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得五分,否则一律得零分.15.设R a ∈,则“1>a ”是“12>a ”的( ).(B )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 【答案】A【解析】试题分析:2211,111a a a a a >⇒>>⇒><-或,所以“1>a ”是“12>a ”的充分非必要条件,选A.考点:充要条件17.下列极坐标方程中,对应的曲线为如图的是( ).(B )θρcos 56+= (B )65sin ρθ=+ (C )θρcos 56-= (D )65sin ρθ=- 【答案】D【解析】试题分析:依次取30,,,22ππθπ=,结合图形可知只有65sin ρθ=-满足,选D.考点:极坐标方程18.已知无穷等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,且S S n n =∞→lim .下列条件中,使得()2N n S S n *<∈恒成立的是( ).7.06.0,01<<>q a (B )6.07.0,01-<<-<q a(C )8.07.0,01<<>q a (D )7.08.0,01-<<-<q a 【答案】B考点:1.数列的极限;2.等比数列求和.18.设()f x 、()g x 、()h x 是定义域为R 的三个函数,对于命题:①若()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均是增函数,则()f x 、()g x 、()h x 中至少有一个增函数;②若()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均是以T 为周期的函数,则()f x 、()g x 、()h x 均是以T 为周期的函数,下列判断正确的是( ).(A )①和②均为真命题 (B )①和②均为假命题(C )①为真命题,②为假命题 (D )①为假命题,②为真命题【答案】D 【解析】 试题分析:因为[()g(x)][()(x)][g()(x)]()2f x f x h x h f x +++-+=,所以[(+)g(+)][(+)(+)][g(+)(+)](+)2f x T x T f x T h x T x T h x T f x T +++-+=,又()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均是以T 为周期的函数,所以[()g()][()()][g()()](+)=()2f x x f x h x x h x f x T f x +++-+=,所以()f x 是周期为T 的函数,同理可得()g x 、()h x 均是以T 为周期的函数,②正确;()f x 、()g x 、()h x 中至少有一个增函数包含一个增函数、两个减函数;两个增函数、一个减函数;三个增函数,其中当三个函数中一个为增函数、另两个为减函数时,由于减函数加减函数一定为减函数,所以①不正确.选D.考点:1.抽象函数;2.函数的单调性;3.函数的周期性.三、解答题(本大题共有5题,满分74分)解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤.19. (本题满分12分)本题共有2个小题,第一小题满分6分,第二小题满分6分. 将边长为1的正方形11AAO O (及其内部)绕的1OO 旋转一周形成圆柱,如图,AC 长为23π,11A B长为3π,其中1B 与C 在平面11AAOO 的同侧. (1)求三棱锥111C O A B -的体积;(2)求异面直线1B C 与1AA 所成的角的大小.【答案】(1;(2)π4.【解析】试题分析:(1)由题意可知,圆柱的高1h =,底面半径1r =,1113π∠A O B =,再由三角形面积公式计算111S ∆O A B 后即得.(2)设过点1B 的母线与下底面交于点B ,根据11//BB AA ,知1C ∠B B或其补角为直线1CB 与1AA 所成的角,再结合题设条件确定πC 3∠OB =,C 1B =.得出1πC 4∠B B =即可.试题解析:(1)由题意可知,圆柱的高1h =,底面半径1r =.由11A B 的长为π3,可知111π3∠A O B =.11111111111sin 2S ∆O A B =O A ⋅O B ⋅∠A O B =111111C 1V 3S h -O A B ∆O A B =⋅=.从而直线1C B 与1AA 所成的角的大小为π4.考点:1.几何体的体积;2.空间角.20.(本题满分14)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分. 有一块正方形菜地EFGH ,EH 所在直线是一条小河.收获的蔬菜可送到F 点或河边运走.于是,菜地分为两个区域1S 和2S ,其中1S 中的蔬菜运到河边较近,2S 中的蔬菜运到F 点较近,而菜地内1S 和2S 的分界线C 上的点到河边与到F 点的距离相等,现建立平面直角坐标系,其中原点O 为EF 的中点,点F 的坐标为(1,0),如图.(3)求菜地内的分界线C 的方程;(4)菜农从蔬菜运量估计出1S 面积是2S 面积的两倍,由此得到1S 面积的“经验值”为38.设M 是C 上纵坐标为1的点,请计算以EH 为一边、另有一边过点M 的矩形的面积,及五边形EOMGH 的面积,并判断哪一个更接近于1S 面积的经验值.【答案】(1)24y x =(02y <<);(2)矩形面积为52,五边形面积为114,五边形面积更接近于1S 面积的“经验值”.【解析】试题分析:(1)由C 上的点到直线EH 与到点F 的距离相等,知C 是以F 为焦点、以EH 为准线的抛物线在正方形FG E H 内的部分.(2)通过计算矩形面积,五边形面积,以及计算矩形面积与“经验值”之差的绝对值,五边形面积与“经验值”之差的绝对值,比较二者大小即可.试题解析:(1)因为C 上的点到直线EH 与到点F 的距离相等,所以C 是以F 为焦点、以EH 为准线的抛物线在正方形FG E H 内的部分,其方程为24y x =(02y <<).(2)依题意,点M 的坐标为1,14⎛⎫⎪⎝⎭.所求的矩形面积为52,而所求的五边形面积为114.矩形面积与“经验值”之差的绝对值为581236-=,而五边形面积与“经验值”之差 的绝对值为11814312-=,所以五边形面积更接近于1S 面积的“经验值”. 考点:1.抛物线的定义及其标准方程;2.面积计算.21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分.双曲线2221(0)y x b b -=>的左、右焦点分别为12F F 、,直线l 过2F 且与双曲线交于A B 、两点.(1)若l 的倾斜角为π2,1F AB ∆是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;(2)设b =,若l 的斜率存在,且11()0F A F B AB +⋅=,求l 的斜率.【答案】(1)y =;(2).【解析】 试题分析:(1)设(),x y A A A ,根据题设条件得到()24413b b +=,从而解得2b 的值.(2)设()11,x y A ,()22,x y B ,直线:l ()2y k x =-与双曲线方程联立,得到一元二次方程,根据l 与双曲线交于两点,可得230k -≠,且()23610k ∆=+>.再设AB 的中点为(),x y M M M ,由()11F F 0A +B ⋅AB =即1F 0M ⋅AB =,从而得到1F 1kk M⋅=-,进而构建关于k 的方程求解即可. 试题解析:(1)设(),x y A A A .由()22132y x y k x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,得()222234430kx k x k --++=.因为l 与双曲线交于两点,所以230k -≠,且()23610k ∆=+>.设AB 的中点为(),x y M M M .由()11F F 0A +B ⋅AB =即1F 0M ⋅AB =,知1F M ⊥AB ,故1F 1k k M⋅=-.而2122223x x k x k M +==-,()2623k y k x k M M =-=-,1F 2323k k k M =-,所以23123k k k ⋅=--,得235k =,故l 的斜率为155±. 考点:1.双曲线的几何性质;2.直线与双曲线的位置关系;3.平面向量的数量积.22.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分6分.已知a R ∈,函数21()log ()f x a x =+.(1)当5a =时,解不等式()0f x >; (2)若关于x 的方程2()log [(4)25]0f x a x a --+-=的解集中恰好有一个元素,求a的取值范围;(3)设0a >,若对任意1[,1]2t ∈,函数()f x 在区间[,1]t t +上的最大值与最小值的差不超过1,求a 的取值范围.【答案】(1)()1,0,4x ⎛⎫∈-∞-+∞ ⎪⎝⎭;(2)(]{}1,23,4;(3)2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.【解析】试题分析:(1)由21log 50x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭,得151x +>,从而得解.(2)将其转化为()()24510a x a x -+--=,讨论当4a =、3a =时,以及3a ≠且4a ≠时的情况即可.(3)讨论()f x 在()0,+∞上的单调性,再确定函数()f x 在区间[],1t t +上的最大值与最小值之差,从而得到()2110at a t ++-≥,对任意1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦成立. 试题解析:(1)由21log 50x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭,得151x +>, 解得()1,0,4x ⎛⎫∈-∞-+∞ ⎪⎝⎭.(2)()1425a a x a x +=-+-,()()24510a x a x -+--=,当4a =时,1x =-,经检验,满足题意. 当3a =时,121x x ==-,经检验,满足题意.当3a ≠且4a ≠时,114x a =-,21x =-,12x x ≠.1x 是原方程的解当且仅当11a x +>,即2a >; 2x 是原方程的解当且仅当21a x +>,即1a >.于是满足题意的(]1,2a ∈.综上,a 的取值范围为(]{}1,23,4.因为0a >,所以函数()211y at a t =++-在区间1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,12t =时,y 有最小值3142a -,由31042a -≥,得23a ≥. 故a 的取值范围为2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.考点:1.对数函数的性质;2.函数与方程;3.二次函数的性质.23.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分.若无穷数列{}n a 满足:只要*(,N )p q a a p q =∈,必有11p q a a ++=,则称{}n a 具有性质P . (1)若{}n a 具有性质P ,且12451,2,3,2a a a a ====,67821a a a ++=,求3a ;(2)若无穷数列{}n b 是等差数列,无穷数列{}n c 是公比为正数的等比数列,151b c ==,5181b c ==,n n n a b c =+,判断{}n a 是否具有性质P ,并说明理由;(3)设{}n b 是无穷数列,已知*1sin (N )n n n a b a n +=+∈.求证:“对任意1,{}n a a都具有性质P ”的充要条件为“{}n b 是常数列”.【答案】(1)16;(2){}n a 不具有性质P ,理由见解析;(3)见解析.【解析】 试题分析:(1)根据已知条件,得到678332a a a a ++=++,结合67821a a a ++=求解即可.(2)根据{}n b 的公差为20,{}n c 的公比为13,写出通项公式,从而可得520193nn n n a b c n -=+=-+.通过计算1582a a ==,248a =,63043a =,26a a ≠,即知{}n a 不具有性质P .(3)从充分性、必要性两方面加以证明,其中必要性用反证法证明. 试题解析:(1)因为52a a =,所以63a a =,743a a ==,852a a ==. 于是678332a a a a ++=++,又因为67821a a a ++=,解得316a =.(2){}n b 的公差为20,{}n c 的公比为13,所以()12012019n b n n =+-=-,1518133n n n c --⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭.520193nn n n a b c n -=+=-+. 1582a a ==,但248a =,63043a =,26a a ≠, 所以{}n a 不具有性质P .[证](3)充分性:当{}n b 为常数列时,11sin n n a b a +=+.对任意给定的1a ,只要p q a a =,则由11sin sin p q b a b a +=+,必有11p q a a ++=.充分性得证.必要性:用反证法证明.假设{}n b 不是常数列,则存在k *∈N , 使得12k b b b b ==⋅⋅⋅==,而1k b b +≠.下面证明存在满足1sin n n n a b a +=+的{}n a ,使得121k a a a +==⋅⋅⋅=,但21k k a a ++≠.设()sin f x x x b =--,取m *∈N ,使得πm b >,则()0f m m b ππ=->,()0f m m b ππ-=--<,故存在c 使得()0f c =.考点:1.等差数列、等比数列的通项公式;2.充要条件的证明;3.反证法.祝福语祝你考试成功!。
(五年高考真题)2019届高考数学复习 第九章 第四节 双曲线 理(全国通用)

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.。
2016年高考总复习高中数学高考总复习双曲线习题及详解

高中数学圆锥曲线——双曲线一、选择题1.(文)(2016·山东潍坊)已知焦点在y轴上的双曲线的渐近线方程是y=±4x,则该双曲线的离心率是()A. B.C. D.[答案] C[解析]设双曲线方程为-=1,则由题意得,=4,∴=16,∴e=.(理)(2016·河北唐山)过双曲线-=1的一个焦点F作一条渐近线的垂线,若垂足恰在线段OF(O为原点)的垂A.C.[答案[解析∵M∴△即=2.x2-|PF1|·|PF2|=()A.24C.68[答案[解析=+∵b3.(双曲线CA.或2 B.2或C.或D.或[答案] A[解析]焦点在x轴上时,由条件知=,∴=,∴e==,同理,焦点在y轴上时,=,此时e=2.(理)已知F1、F2是双曲线-=1(a>0,b>0)的两个焦点,以线段F1F2为边作正△MF1F2,若边MF1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率为()A.4+2 B.-1C. D.+1[答案] D[解析]设线段MF1的中点为P,由已知△F1PF2为有一锐角为60°的直角三角形,∴|PF1|、|PF2|的长度分别为c和c.由双曲线的定义知:(-1)c=2a,∴e==+1.4.已知椭圆+=1和双曲线-=1有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程为()A.x=±y B.y=±xC.x=±y D.y=±x[答案] D[解析22222∴m25.(且|AB|=4,F2A.C.[答案[解析,即a=3,所以m=(理sin C -sin B=A.C.[答案[解析∴点6.设双曲线-=1(a>0,b>0)的两焦点为F1、F2,点Q为双曲线左支上除顶点外的任一点,过F1作∠F1QF2的平分线的垂线,垂足为P,则点P的轨迹是()A.椭圆的一部分B.双曲线的一部分C.抛物线的一部分D.圆的一部分[答案] D[解析]延长F1P交QF2于R,则|QF1|=|QR|.∵|QF2|-|QF1|=2a,∴|QF2|-|QR|=2a=|RF2|,又|OP|=|RF2|,∴|OP|=a.7.(文)(2016·温州市十校)已知点F是双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点,点E是该双曲线的右顶点,过F且垂直于x轴的直线与双曲线交于A、B两点,若△ABE是锐角三角形,则该双曲线的离心率e的取值范围是() A.(1,+∞) B.(1,2)C.(1,1+) D.(2,1+)[答案] B[解析]由题意易知点F的坐标为(-c,0),A,B,E(a,0),因为△ABE是锐角三角形,所以·>0,即·=·>0,整理得3e2+2e>e4,∴e(e3-3e-3+1)<0,∴e(e+1)2(e-2)<0,解得e∈(0,2),又e>1,∴e∈(1,2),故选B.(理)(2016·浙江杭州质检)过双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点F引它的渐近线的垂线,垂足为M,延长FM 交y轴于A.C.[答案[解析∴在∵e=8A.C.[答案[解析∴-9.(A.C.[[答案[解析∴双曲线方程为-y2=1.设P点坐标为(x,y),则=(x,y),=(x+2,y),∵y2=-1,∴·=x2+2x+y2=x2+2x+-1=x2+2x-1=(x+)2-.又∵x≥(P为右支上任意一点)∴·≥3+2.故选B.(理)(2010·新课标全国理)已知双曲线E的中心为原点,F(3,0)是E的焦点,过F的直线l与E相交于A,B两点,且AB的中点为N(-12,-15),则E的方程为()A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1[答案] B[解析]设双曲线的方程为-=1(a>0,b>0),由题意知c=3,a2+b2=9,设A(x1,y1),B(x2,y2)则有:,两式作差得:==,∵k AB=,且k AB==1,所以4b2=5a2代入a2+b2=9得a2=4,b2=5,所以双曲线标准方程是-=1,故选B.10.(文)过椭圆+=1(a>b>0)的焦点垂直于x轴的弦长为a,则双曲线-=1的离心率e的值是()A.C.[答案[解析∴y2∴=(理A.C.1[答案[解析∴c2∵e11.(3x-y=0.设F1、[答案[解析|PF2|=2a,∴|PF1|-3=2,∴|PF1|=5.(理)(2010·东营质检)已知双曲线-=1的右焦点为(,0),则该双曲线的渐近线方程为________.[答案]y=±x[解析]由题意知9+a=13,∴a=4,故双曲线的实半轴长为a′=3,虚半轴长b′=2,从而渐近线方程为y=±x.12.(2016·惠州市模考)已知双曲线-y2=1(a>0)的右焦点与抛物线y2=8x焦点重合,则此双曲线的渐近线方程是________.[答案]y=±x[解析]y2=8x焦点是(2,0),∴双曲线-y2=1的半焦距c=2,又虚半轴b=1,又a>0,∴a==,∴双曲线渐近线的方程是y=±x.13.(2016·北京东城区)若双曲线-=1(a>0,b>0)的两个焦点为F1,F2,P为双曲线上一点,且|PF1|=3|PF2|,则该双曲线离心率的取值范围是________.[答案]1<e≤2[解析∴,∵|PF∴e=14①若mx-y =0④在S-ABC=.[答案[解析∵a2∴e∴m③函数y=cos2x的图象向右平移个单位得y=cos2(x-)=cos(2x-)=sin[+(2x-)]=sin(2x+)的图象,③错误;④将三棱锥S-ABC补成如图的长方体,可知三棱锥S-ABC外接球的直径就等于该长方体的体对角线的长,则R=,④正确.三、解答题15.(文)已知双曲线的中心在原点,离心率为2,一个焦点F(-2,0)(1)求双曲线方程;(2)设Q是双曲线上一点,且过点F、Q的直线l与y轴交于点M,若||=2||,求直线l的方程.[解析](1)由题意可设所求的双曲线方程为-=1(a>0,b>0)则有e==2,c=2,∴a=1,则b=∴所求的双曲线方程为x2-=1.(2)∵直线l与y轴相交于M且过焦点F(-2,0)∴l的斜率k一定存在,设为k,则l:y=k(x+2) 令x=0得M(0,2k)∵||=2||且M、Q、F共线于l∴=当=∴Q∵Q16y=±((理(1)(2)[解析(2)将(1-3,∴k2≠且k2<1①设A(x A,y A),B(x B,y B),则x A+x B=,x A x B=由·>2得,x A x B+y A y B>2,x A x B+y A y B=x A x B+(kx A+)(kx B+)=(k2+1)x A x B+k(x A+x B)+2=(k2+1)·+k·+2=于是>2,即>0,解此不等式得<k2<3②由①②得<k2<1,∴<k<1或-1<k<-.故k的取值范围为∪.16.(2016·江苏苏州模拟)已知二次曲线C k的方程:+=1.(1)分别求出方程表示椭圆和双曲线的条件;(2)若双曲线C k与直线y=x+1有公共点且实轴最长,求双曲线方程;(3)m、n为正整数,且m<n,是否存在两条曲线C m、C n,其交点P与点F1(-,0),F2(,0)满足·=0?若存在,求m、n的值;若不存在,说明理由.[解析](1)当且仅当,即k<4时,方程表示椭圆.当且仅当(9-k)(4-k)<0,即4<k<9时,方程表示双曲线.(2)(13-∵Δ(5-2∵C k∴Δ即a4y=x +12a=|==∴a(3)由设|PF1|=d1,|PF2|=d2,m∈{1,2,3},n∈{5,6,7,8}则根据椭圆、双曲线定义及·=0(即PF1⊥PF2),应有,所以m+n=8.所以这样的C m、C n存在,且或或.17.(文)(2010·全国Ⅱ文)已知斜率为1的直线l与双曲线C:-=1(a>0,b>0)相交于B、D两点,且BD的中点为M(1,3).(1)求C的离心率;(2)设C的右顶点为A,右焦点为F,|DF|·|BF|=17,证明:过A、B、D三点的圆与x轴相切.[解析](1)由题意知,l的方程为:y=x+2,代入C的方程并化简得,(b2-a2)x2-4a2x-4a2-a2b2=0设B(x1,y1),D(x2,y2),则x1+x2=,x1·x2=-①由M(1,3)为BD的中点知=1,故×=1即b2=3a2②故c==2a,∴C(2)A(a,|BF||FD||BF|·|=-又|BF解得故|连结从而(理(1)(2)[分析1211(2)l1,l2与E只有一个交点,写出l1与l2的方程与曲线E的方程联立,运用Δ=0求解.[解析](1)由条件知|x1|>,∵A1、A2为双曲线的左、右顶点∴,A1(-,0),A2(,0).A1P y=(x+),A2Q y=(x-),两式相乘得y2=(x2-2),①而点P(x1,y1)在双曲线上,所以-y12=1,即=,代入①式,整理得,+y2=1.∵|x1|>,∴点A1(-,0),A2(,0)均不在轨迹E上,又双曲线的渐近线方程为y=±x,故过点(0,1)和A2(,0)的直线与双曲线仅有一个交点A2(,0),故点(0,1)不在轨迹E上,同理点(0,-1)也不在轨迹E上,∴轨迹E的方程为+y2=1(x≠±,且x≠0).(2)设l1y=kx+h,则由l1⊥l2知,l2y=-x+h.将l1y=kx+h代入+y2=1得+(kx+h)2=1,即(1+2k2)x2+4khx+2h2-2=0,由l1与E只有一个交点知,Δ=16k2h2-4(1+2k2)(2h2-2)=0,∴1+2k2=h2.同理,由l2与E只有一个交点知,1+2·=h2,消去h2得=k2,即k2=1,从而h2=1+2k2=3,即h=.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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 -y 2b=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 0-12x 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 -y 2b =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.。