高考数学一轮复习第9章解析几何第7课时双曲线(一)练习理
高中数学一轮复习(含答案) 9.7 双曲线
第七节 双曲线一、基础知识1.双曲线的定义 平面内到两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数2a ❶(2a <|F 1F 2|)的点P 的轨迹叫做双曲线❷.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.❶当|PF 1|-|PF 2|=2a (2a <|F 1F 2|)时,点P 的轨迹为靠近F 2的双曲线的一支.当|PF 1|-|PF 2|=-2a (2a <|F 1F 2|)时,点P 的轨迹为靠近F 1的双曲线的一支.❷若2a =2c ,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线;若2a >2c ,则轨迹不存在;若2a =0,则轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线.2.双曲线的标准方程(1)中心在坐标原点,焦点在x 轴上的双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=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y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0).3.双曲线的几何性质二、常用结论(1)过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为2b 2a,也叫通径.(2)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有共同渐近线的方程可表示为x 2a 2-y 2b 2=t (t ≠0).(3)双曲线的焦点到其渐近线的距离为b .(4)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 .考点一 双曲线的标准方程[典例] (1)(2018·石家庄摸底)已知双曲线过点(2,3),渐近线方程为y =±3x ,则该双曲线的标准方程是( )A.7x 216-y 212=1 B.y 23-x 22=1C .x 2-y 23=1D.3y 223-x 223=1 (2)(2018·天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)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d 1和d 2,且d 1+d 2=6,则双曲线的方程为( )A.x 24-y 212=1 B.x 212-y 24=1 C.x 23-y 29=1 D.x 29-y 23=1 [解析] (1)法一:当双曲线的焦点在x 轴上时,设双曲线的标准方程是x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎨⎧4a 2-9b 2=1,ba =3,解得⎩⎨⎧a =1,b =3,所以该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1;当双曲线的焦点在y 轴上时,设双曲线的标准方程是y 2a 2-x2b 2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎨⎧9a 2-4b 2=1,ab =3,无解.故该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1,选C. 法二:当其中的一条渐近线方程y =3x 中的x =2时,y =23>3,又点(2,3)在第一象限,所以双曲线的焦点在x 轴上,设双曲线的标准方程是x 2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎨⎧4a 2-9b 2=1,ba =3,解得⎩⎨⎧a =1,b =3,所以该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1,故选C. 法三:因为双曲线的渐近线方程为y =±3x ,即y 3=±x ,所以可设双曲线的方程是x 2-y 23=λ(λ≠0),将点(2,3)代入,得λ=1,所以该双曲线的标准方程为x 2-y 23=1,故选C. (2)法一:如图,不妨设A 在B 的上方,则A ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,B ⎝⎛⎭⎫c ,-b 2a . 又双曲线的一条渐近线为bx -ay =0,则d 1+d 2=bc -b 2+bc +b 2a 2+b 2=2bcc =2b =6,所以b =3.又由e =c a =2,知a 2+b 2=4a 2,所以a = 3. 所以双曲线的方程为x 23-y 29=1.法二:由d 1+d 2=6,得双曲线的右焦点到渐近线的距离为3,所以b =3.因为双曲线 x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,所以c a =2,所以a 2+b 2a 2=4,所以a 2+9a 2=4,解得a 2=3,所以双曲线的方程为x 23-y 29=1,故选C. [答案] (1)C (2)C[题组训练]1.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线的右支上,若|PF 1|-|PF 2|=4b ,且双曲线的焦距为25,则该双曲线的标准方程为( )A.x 24-y 2=1 B.x 23-y 22=1 C .x 2-y 24=1 D.x 22-y 23=1 解析:选A 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|-|PF 2|=2a =4b ,c 2=a 2+b 2,2c =25,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=1,则该双曲线的标准方程为x 24-y 2=1.2.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的实轴长为4,离心率为 5,则双曲线的标准方程为( )A.x 24-y 216=1 B .x 2-y 24=1 C.x 22-y 23=1 D .x 2-y 26=1 解析:选A 因为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的实轴长为4,所以a =2,由离心率为5,可得ca =5,c =25,所以b =c 2-a 2=20-4=4,则双曲线的标准方程为x 24-y 216=1.3.经过点P (3,27),Q (-62,7)的双曲线的标准方程为____________.解析:设双曲线方程为mx 2+ny 2=1(mn <0),因为所求双曲线经过点P (3,27),Q (-62,7),所以⎩⎪⎨⎪⎧9m +28n =1,72m +49n =1,解得⎩⎨⎧m =-175,n =125.故所求双曲线方程为y 225-x 275=1.答案:y 225-x 275=1考点二 双曲线定义的应用考法(一) 利用双曲线的定义求双曲线方程[典例] 已知动圆M 与圆C 1:(x +4)2+y 2=2外切,与圆C 2:(x -4)2+y 2=2内切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A.x 22-y 214=1(x ≥ 2) B.x 22-y 214=1(x ≤-2) C.x 22+y 214=1(x ≥ 2) D.x 22+y 214=1(x ≤-2) [解析] 设动圆的半径为r ,由题意可得|MC 1|=r +2,|MC 2|=r -2,所以|MC 1|-|MC 2|=22=2a ,故由双曲线的定义可知动点M 在以C 1(-4,0),C 2(4,0)为焦点,实轴长为2a =22的双曲线的右支上,即a =2,c =4⇒b 2=16-2=14,故动圆圆心M 的轨迹方程为x 22-y 214=1(x ≥ 2).[答案] A[解题技法] 利用双曲线的定义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双曲线方程.考法(二) 焦点三角形问题[典例] 已知F 1,F 2为双曲线C :x 2-y 2=1的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则|PF 1|·|PF 2|等于( )A .2B .4C .6D .8[解析] 由双曲线的方程得a =1,c =2,由双曲线的定义得||PF 1|-|PF 2||=2. 在△PF 1F 2中,由余弦定理得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos 60°,即(22)2=|PF 1|2+|PF 2|2-|PF 1|·|PF 2|=(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2|=22+|PF 1|·|PF 2|,解得|PF 1|·|PF 2|=4. [答案] B [解题技法] 在双曲线中,有关焦点三角形的问题常用双曲线定义和解三角形的知识来解决,尤其是涉及|PF 1|,|PF 2|的问题,一般会用到双曲线定义.涉及焦点三角形的面积问题,若顶角θ已知,则用S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|sin θ,|||PF 1|-|PF 2|=2a 及余弦定理等知识;若顶角θ未知,则用S △PF 1F 2=12·2c ·|y 0|来解决.[题组训练]1.已知点F 1(-3,0)和F 2(3,0),动点P 到F 1,F 2的距离之差为4,则点P 的轨迹方程为( ) A.x 24-y 25=1(y >0) B.x 24-y 25=1(x >0) C.y 24-x 25=1(y >0) D.y 24-x 25=1(x >0) 解析:选B 由题设知点P 的轨迹方程是焦点在x 轴上的双曲线的右支,设其方程为x 2a 2-y 2b 2=1(x >0,a >0,b >0),由题设知c =3,a =2,b 2=9-4=5,所以点P 的轨迹方程为x 24-y 25=1(x >0).2.已知双曲线x 2-y 224=1的两个焦点为F 1,F 2,P 为双曲线右支上一点.若|PF 1|=43|PF 2|,则△F 1PF 2的面积为( )A .48B .24C .12D .6解析:选B 由双曲线的定义可得|PF 1|-|PF 2|=13|PF 2|=2a =2,解得|PF 2|=6,故|PF 1|=8,又|F 1F 2|=10,由勾股定理可知三角形PF 1F 2为直角三角形,因此S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|=24.考点三 双曲线的几何性质考法(一) 求双曲线的离心率(或范围)[典例] (2018·长春二测)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线的右支上,且|PF 1|=4|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤53,2B.⎝⎛⎦⎤1,53 C .(1,2] D.⎣⎡⎭⎫53,+∞[解析] 由双曲线的定义可知|PF 1|-|PF 2|=2a ,又|PF 1|=4|PF 2|,所以|PF 2|=2a3,由双曲线上的点到焦点的最短距离为c -a ,可得2a 3≥c -a ,解得c a ≤53, 即e ≤53,又双曲线的离心率e >1,故该双曲线离心率的取值范围为⎝⎛⎦⎤1,53,故选B. [答案] B [解题技法] 1.求双曲线的离心率或其范围的方法 (1)求a ,b ,c 的值,由c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a 2直接求e . (2)列出含有a ,b ,c 的齐次方程(或不等式),借助于b 2=c 2-a 2消去b ,然后转化成关于e 的方程(或不等式)求解.2.求离心率的口诀归纳: 离心率,不用愁,寻找等式消b 求;几何图形寻迹踪,等式藏在图形中. 考法(二) 求双曲线的渐近线方程[典例] (2019·武汉部分学校调研)已知双曲线C :x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0)的离心率与椭圆x 225+y 216=1的离心率互为倒数,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .4x ±3y =0B .3x ±4y =0C .4x ±3y =0或3x ±4y =0D .4x ±5y =0或5x ±4y =0 [解析] 由题意知,椭圆中a =5,b =4,∴椭圆的离心率e =1-b 2a 2=35,∴双曲线的离心率为 1+n 2m 2=53,∴n m =43,∴双曲线的渐近线方程为y =±n m x =±43x ,即4x ±3y =0.故选A. [答案] A [解题技法] 求双曲线的渐近线方程的方法:求双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程的方法是令右边的常数等于0,即令x 2a 2-y 2b 2=0,得y =±b a x ;或令y 2a 2-x 2b 2=0,得y =±ab x .反之,已知渐近线方程为y =±b a x ,可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=λ(a >0,b >0,λ≠0).[题组训练]1.(2019·潍坊统一考试)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点到渐近线的距离为3,且离心率为2,则该双曲线的实轴的长为( )A .1 B. 3 C .2D .2 3解析:选C 由题意知双曲线的焦点(c,0)到渐近线bx -ay =0的距离为bca 2+b2=b =3,即c 2-a 2=3,又e =ca=2,所以a =1,该双曲线的实轴的长为2a =2.2.已知直线l 是双曲线C :x 22-y 24=1的一条渐近线,P 是直线l 上一点,F 1,F 2是双曲线C 的左、右焦点,若PF 1―→·PF 2―→=0,则点P 到x 轴的距离为( )A.233B. 2 C .2 D.263解析:选C 由题意知,双曲线的左、右焦点分别为F 1(-6,0),F 2(6,0),不妨设直线l 的方程为y =2x ,设P (x 0,2x 0).由PF 1―→·PF 2―→=(-6-x 0,-2x 0)·(6-x 0,-2x 0)=3x 20-6=0,得x 0=±2,故点P 到x 轴的距离为|2x 0|=2,故选C.3.(2019·成都一诊)如图,已知双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),长方形ABCD 的顶点A ,B 分别为双曲线E 的左、右焦点,且点C ,D 在双曲线E 上,若|AB |=6,|BC |=52,则双曲线E 的离心率为( )A. 2B.32C.52D. 5解析:选B 根据|AB |=6可知c =3,又|BC |=52,所以b 2a =52,b 2=52a ,所以c 2=a 2+52a =9,解得a=2(舍负),所以e =c a =32.4.(2018·郴州二模)已知双曲线y 2m -x 29=1(m >0)的一个焦点在直线x +y =5上,则双曲线的渐近线方程为( )A .y =±34xB .y =±43xC .y =±223xD .y =±324x解析:选B 由双曲线y 2m -x 29=1(m >0)的焦点在y 轴上,且在直线x +y =5上,直线x +y =5与y轴的交点为(0,5),有c =5,则m +9=25,得m =16,所以双曲线的方程为y 216-x 29=1,故双曲线的渐近线方程为y =±43x .故选B.[课时跟踪检测]1.(2019·襄阳联考)直线l :4x -5y =20经过双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点和虚轴的一个端点,则双曲线C 的离心率为( )A.53B.35C.54D.45解析:选A 由题意知直线l 与两坐标轴分别交于点(5,0),(0,-4),从而c =5,b =4,∴a =3,双曲线C 的离心率e =c a =53.2.设F 1,F 2分别是双曲线x 2-y 29=1的左、右焦点,若点P 在双曲线上,且|PF 1|=6,则|PF 2|=( ) A .6B .4C .8D .4或8解析:选D 由双曲线的标准方程可得a =1,则||PF 1|-|PF 2||=2a =2,即|6-|PF 2||=2,解得|PF 2|=4或8.3.(2018·全国卷Ⅲ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则点(4,0)到C 的渐近线的距离为( ) A. 2B .2 C.322D .2 2解析:选D ∵e =ca =1+b 2a 2=2,∴ba=1. ∴双曲线的渐近线方程为x ±y =0. ∴点(4,0)到C 的渐近线的距离d =42=2 2. 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 .虚半轴长相等C .实半轴长相等D .焦距相等解析:选D 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.5.(2018·陕西部分学校摸底)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C 1:2x 2-y 2=1,过C 1的左顶点引C 1的一条渐近线的平行直线,则该直线与另一条渐近线及x 轴所围成的三角形的面积为( )A.24B.22 C.28D.216解析:选C 设双曲线C 1的左顶点为A ,则A ⎝⎛⎭⎫-22,0,双曲线的渐近线方程为y =±2x ,不妨设题中过点A 的直线与渐近线y =2x 平行,则该直线的方程为y =2⎝⎛⎭⎫x +22,即y =2x +1.联立⎩⎨⎧y =-2x ,y =2x +1,解得⎩⎨⎧x =-24,y =12.所以该直线与另一条渐近线及x 轴所围成的三角形的面积S =12·|OA |·12=12×22×12=28,故选C. 6.(2019·辽宁五校协作体模考)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为5,从双曲线C 的右焦点F 引渐近线的垂线,垂足为A ,若△AFO 的面积为1,则双曲线C 的方程为( )A.x 22-y 28=1 B.x 24-y 2=1 C.x 24-y 216=1 D .x 2-y 24=1 解析:选D 因为双曲线C 的右焦点F 到渐近线的距离|F A |=b ,|OA |=a ,所以ab =2,又双曲线C 的离心率为5,所以 1+b 2a 2=5,即b 2=4a 2,解得a 2=1,b 2=4,所以双曲线C 的方程为x 2-y 24=1,故选D.7.(2018·北京高考)若双曲线x 2a 2-y 24=1(a >0)的离心率为52,则a =________.解析:由e =ca =a 2+b 2a 2,得a 2+4a 2=54,∴a 2=16.∵a >0,∴a =4. 答案:4 8.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 |=________. 解析:双曲线的右焦点为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x 2-y 23=0,得y 2=12,y =±23,故|AB |=4 3. 答案:4 39.(2018·海淀期末)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)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 =________.解析:双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±ba x ,由已知可得两条渐近线互相垂直,由双曲线的对称性可得ba=1.又正方形OABC 的边长为2,所以c =22,所以a 2+b 2=c 2=(22)2,解得a =2.答案:210.(2018·南昌摸底调研)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,过点F 作圆(x -a )2+y 2=c 216的切线,若该切线恰好与C 的一条渐近线垂直,则双曲线C 的离心率为________.解析:不妨取与切线垂直的渐近线方程为y =b a x ,由题意可知该切线方程为y =-ab (x -c ),即ax +by -ac =0.圆(x -a )2+y 2=c 216的圆心为(a,0),半径为c4,则圆心到切线的距离d =|a 2-ac |a 2+b 2=ac -a 2c =c 4,又e =ca,则e 2-4e +4=0,解得e =2,所以双曲线C 的离心率e =2. 答案:2 11.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10),点 M (3,m )在双曲线上.(1)求双曲线的方程;(2)求证:MF 1―→·MF 2―→=0;(3)求△F 1MF 2的面积.解:(1)∵e =2,∴双曲线的实轴、虚轴相等.则可设双曲线方程为x 2-y 2=λ. ∵双曲线过点(4,-10),∴16-10=λ,即λ=6. ∴双曲线方程为x 26-y 26=1.(2)证明:不妨设F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,则MF 1―→=(-23-3,-m ),MF 2―→=(23-3,-m ).∴MF 1―→·MF 2―→=(3+23)×(3-23)+m 2=-3+m 2,∵M 点在双曲线上,∴9-m 2=6,即m 2-3=0,∴MF 1―→·MF 2―→=0. (3)△F 1MF 2的底边长|F 1F 2|=4 3.由(2)知m =±3. ∴△F 1MF 2的高h =|m |=3,∴S △F 1MF 2=12×43×3=6.12.中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与双曲线有共同的焦点F 1,F 2,且|F 1F 2|=213,椭圆的长半轴长与双曲线实半轴长之差为4,离心率之比为3∶7.(1)求椭圆和双曲线的方程;(2)若P 为这两曲线的一个交点,求cos ∠F 1PF 2的值.解:(1)由题知c =13,设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),双曲线方程为x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0),则⎩⎪⎨⎪⎧a -m =4,7·13a=3·13m ,解得a =7,m =3.则b =6,n =2.故椭圆方程为x 249+y 236=1,双曲线为x 29-y 24=1. (2)不妨设F 1,F 2分别为椭圆与双曲线的左、右焦点,P 是第一象限的交点, 则|PF 1|+|PF 2|=14,|PF 1|-|PF 2|=6,所以|PF 1|=10,|PF 2|=4. 又|F 1F 2|=213, 所以cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=102+42-(213)22×10×4=45.。
数学课标通用(理科)一轮复习配套教师用书:第九章 解析几何 双曲线
§9.6 双曲线考纲展示►1。
了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质.2.了解圆锥曲线的简单应用、了解双曲线的实际背景、了解双曲线在刻画现实世界或解决实际问题中的作用.3.理解数形结合的思想.考点1 双曲线的定义双曲线的定义平面内与两个定点F1,F2的________等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做________,两焦点间的距离叫做________.集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a〉0,c>0。
(1)当________时,P点的轨迹是双曲线;(2)当________时,P点的轨迹是两条射线;(3)当________时,P点不存在.答案:距离的差的绝对值 双曲线的焦点 双曲线的焦距(1)a 〈c (2)a =c (3)a >c(1)[教材习题改编]已知双曲线两个焦点分别为F 1(-5,0),F 2(5,0).双曲线上一点P 到F 1,F 2距离之差的绝对值等于6,则双曲线的标准方程为________. 答案:x 29-y 216=1 解析:由已知可知,双曲线的焦点在x 轴上,且c =5,a =3,∴b =4,故所求方程为错误!-错误!=1.(2)[教材习题改编]双曲线的方程为x 2-2y 2=1,则它的右焦点坐标为________.答案:错误!解析:将双曲线方程化为标准方程为x 2-错误!=1,∴a 2=1,b 2=错误!,∴c 2=a 2+b 2=错误!,∴c =错误!,故右焦点坐标为错误!。
双曲线的定义:关注定义中的条件.(1)动点P 到两定点A (0,-2),B (0,2)的距离之差的绝对值等于4,则动点P的轨迹是________.答案:两条射线解析:因为||PA|-|PB||=4=|AB|,所以动点P的轨迹是以A,B为端点,且没有交点的两条射线.(2)动点P到点A(-4,0)的距离比到点B(4,0)的距离多6,则动点P的轨迹是________.答案:双曲线的右支,即x29-错误!=1(x≥3)解析:依题意有|PA|-|PB|=6<8=|AB|,所以动点P的轨迹是双曲线,但由|PA|-|PB|=6知,动点P的轨迹是双曲线的右支,即x29-错误!=1(x≥3).[典题1](1)已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9,动圆M同时与圆C1及圆C2相外切,则动圆圆心M的轨迹方程为________.[答案] x2-错误!=1(x≤-1)[解析]如图所示,设动圆M与圆C1及圆C2分别外切于A和B。
高考总复习一轮数学精品课件 第9章 平面解析几何 课时规范练76 定值与定点问题
解 (1)由点P到点F(1,0)的距离比到y轴的距离大1,可转化为点P到点F(1,0)
的距离等于到直线x=-1的距离,所以点P的轨迹是以F(1,0)为焦点,以x=-1为
准线的抛物线,所以曲线C的方程为y2=4x.
1 2 3 4 5 6
(2)设 A(x1,y1),B(x2,y2),M(x3,y3),N(x4,y4),依题意,设直线 l 的方程为 y=k(x-1).
1 2 3 4 5 6
5.在平面直角坐标系Oxy中,点P到点F(1,0)的距离比到y轴的距离大1,记点P
的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过点 F 且斜率不为零的直线 l 交椭圆
M,N
两点,若||
1 2 3 4 5 6
−
1
为定值,求实数
||
2
E:
4
λ 的值.
2
+ =1
3
于 A,B 两点,交曲线 C 于
+1 1
−
144( 2 +1)
(1-3 2 )2
2 -1
·
2
+1 1 2
=
1
1
2 -1
)= 2 · .
2
+1
1 2
,
1
2 +1
12 2 +1
3 2 -1
36
3 2 -1
·
=
1
为定值.
3
(2)解 以 MN 为直径的圆过定点(-2,0).
1 + 2 2
本 课 结 束
(1)求C的方程;
(2)若过左焦点F的直线与C交于P,Q两点,证明:以PQ为直径的圆经过定点.
北师版高考总复习一轮理科数精品课件 第9章 解析几何 第7节 抛物线
直线上所有点的连线中垂线段最短”原理解决.
1 2
对点训练3(1)已知抛物线y= 4 x 上的动点P到直线l:y=-3距离为d,A点坐标
为(2,0),则|PA|+d的最小值等于(
)
B.2+ 5
A.4
C.2 5
D.3+ 5
(2)抛物线 y2=2px(p>0)的焦点为 F,准线为 l,A,B 是抛物线上的两个动点,且
不妨设点D在第一象限,则点D的坐标为(2,2),将其代入y2=2px,得p=1,
所以抛物线 C 的焦点坐标为
1
,0
2
.
规律方法 1.求抛物线方程的方法
(1)求抛物线的标准方程除可以用定义法和待定系数法外,还可以利用统一
方程法,即当抛物线的类型没有确定时,可设方程为y2=mx(m≠0)或
x2=ny(n≠0),这样可以减少讨论情况的个数.
根与系数的关系整体求出;若遇到其他标准方程,则焦半径或焦点弦长公式
可由数形结合的方法类似地得到.
对点训练1(1)(2022河南南阳期末)设抛物线y2=6x上一点P到其焦点F的距
离为
9
,O为坐标原点,则△POF的面积为
2
.
(2)(2021北京,12)已知抛物线C:y2=4x,焦点为F,点M为抛物线C上的点,且
为x=-1,作AA',BB'垂直于准线,交准线于点A',B',
由抛物线的定义知|AA'|=|AF|,|BB'|=|BF|.
|AB|=|AF|+|BF|=|AA'|+|BB'|=x1+2 +x2+2 =x1+x2+p.
高考总复习一轮数学精品课件 第9章 平面解析几何 第7节 第1课时 抛物线的定义、方程与性质
|PF|=-y0+
2
x≥0,y∈R
向右
焦半径(其中 P(x0,y0)) |PF|=x0+2
y轴
F(0,2 )
2
F(0,-2 )
2
2
2
2
2
微点拨1.求抛物线方程时,要依据题设条件,弄清抛物线的对称轴和开口方
向,正确选择抛物线的标准方程.
2.由y2=mx或x2=my(m≠0)求焦点坐标时,只需将x或y的系数除以4,再确定焦
D.y2=16x或y2=8x
解析 因为抛物线的准线方程是
所以点 M 的横坐标是
x=- ,而点
2
M 到准线的距离为 6,
6-2.所以点
又因为点 M 在抛物线上,所以
M 的坐标为(6-2,-4√2).
32=2p 6- ,解得 p=8 或 p=4,
2
故该抛物线的标准方程为 y2=16x 或 y2=8x.
p 的几何意义:焦点 F 到准线 l 的距离
图形 到抛物线顶
点的距离
顶点
对称轴
取决于一
焦点
次项变量
离心率
(x或y)的
准线方程 取值范围
范围
开口方向
原点
x轴
F(2 ,0)
F(-2 ,0)
e=1
x=-
x=
y=-
y=
x≤0,y∈R
向左
|PF|=-x0+
y≥0,x∈R
向上
|PF|=y0+
y≤0,x∈R
F(1,0)到直线3x+4y+7=0的距离,
高考数学一轮复习第九章平面解析几何9.7双曲线习题理
§9.7 双 曲 线1.双曲线的定义(1)定义:平面内与两个定点F 1,F 2的距离的差的________等于常数2a (2a ______|F 1F 2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的________,两焦点间的距离叫做双曲线的________.※(2)另一种定义方式(见人教A 版教材选修2-1 P59例5):平面内动点M 到定点F 的距离和它到定直线l 的距离之比等于常数e (e >1)的轨迹叫做双曲线.定点F 叫做双曲线的一个焦点,定直线l 叫做双曲线的一条准线,常数e 叫做双曲线的________.(3)实轴和虚轴相等的双曲线叫做________.“离心率e =2”是“双曲线为等轴双曲线”的______条件,且等轴双曲线两条渐近线互相______.一般可设其方程为x 2-y 2=λ(λ≠0).焦点在x 轴上 焦点在y 轴上(1)图形(2)标准 方程y 2a 2-x2b 2=1 (a >0,b >0)(3)范围 x ≥a 或x ≤-ay ≥a 或y ≤-a(4)中心 原点O (0,0)(5)顶点 A 1(-a ,0), A 2(a ,0)(6)对称轴 x 轴,y 轴(7)焦点F 1(0,-c ),F 2(0,c )(8)焦距 2c =2a 2+b 2(9)离心率※(10)准线 x =±a 2cy =±a 2c(11)渐近线 方程y =±a bx自查自纠1.(1)绝对值 < 焦点 焦距 (2)离心率 (3)等轴双曲线 充要 垂直2.(2)x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)(5)A 1(0,-a ),A 2(0,a )(7)F 1(-c ,0),F 2(c ,0) (9)e =c a(e >1) (11)y =±b ax(2015·安徽)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:A ,B 选项中双曲线的焦点在x 轴上,C ,D 选项中双曲线的焦点在y 轴上,又令y 24-x 2=0,得y =±2x ,令y 2-x 24=0,得y =±12x .故选C .(2015·广东)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 29-y 216=1 C.x 216-y 29=1D.x 23-y 24=1 解:c =5,e =c a =5a =54,得a =4,b 2=c 2-a 2=52-42=9,双曲线方程为x 216-y 29=1.故选C .(2013·湖北)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:易知双曲线C 1实轴长为2cos θ,虚轴长为2sin θ,焦距为2,离心率为1cos θ;双曲线C 2实轴长为2sin θ,虚轴长为2sin θtan θ,焦距为2tan θ,离心率为1cos θ,又0<θ<π4,所以sin θ≠cos θ,tan θ≠1,综上知两双曲线只有离心率相等.故选D .已知曲线方程x 2λ+2-y 2λ+1=1,若方程表示双曲线,则λ的取值范围是________________.解:∵方程x 2λ+2-y 2λ+1=1表示双曲线,∴(λ+2)(λ+1)>0,解得λ<-2或λ>-1.故填(-∞,-2)∪(-1,+∞).(2015·福建)若双曲线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____________.解:由题意知点P 在双曲线E 的左支上,根据双曲线的定义,|PF 2|-|PF 1|=|PF 2|-3=6,得|PF 2|=9.故填9.类型一 双曲线的定义及标准方程求适合下列条件的双曲线的标准方程: (1)经过点(-5,2),焦点为(6,0);(2)对称轴为坐标轴,经过点P (3,27),Q (-62,7); (3)与双曲线x 216-y 24=1有公共焦点,且过点(32,2).解:(1)∵焦点坐标为(6,0),焦点在x 轴上,∴可设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).∵双曲线过点(-5,2),∴25a 2-4b 2=1,得a 2=25b2b 2+4.联立⎩⎪⎨⎪⎧a 2=25b 2b 2+4,a 2+b 2=c 2=6,解得a 2=5,b 2=1,故所求双曲线方程为x 25-y 2=1.(2)依题意知,所求双曲线方程为标准方程,但不知焦点在哪个轴上,故可设双曲线方程为Ax 2+By 2=1(AB <0),∵所求双曲线经过P (3,27),Q (-62,7),∴⎩⎪⎨⎪⎧9A +28B =1,72A +49B =1,解得A =-175,B =125.故所求双曲线方程为y 225-x 275=1.(3)解法一:设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),易求c =25,∵双曲线过点(32,2),∴(32)2a 2-4b 2=1,得a 2=18b 2b 2+4.联立⎩⎪⎨⎪⎧a 2=18b 2b 2+4,a 2+b 2=c 2=20,解得a 2=12,b 2=8.故所求双曲线的方程为x 212-y 28=1.解法二:设双曲线方程为x 216-k -y 24+k=1,将点(32,2)代入得k =4,所求双曲线方程为x 212-y 28=1.【点拨】(1)求双曲线的标准方程一般用待定系数法;(2)当双曲线焦点的位置不确定时,为了避免讨论焦点的位置,常设双曲线方程为Ax 2+By 2=1(A ·B <0),这样可以简化运算.(1)(2014·北京)设双曲线C 的两个焦点为(-2,0),(2,0),一个顶点是(1,0),则C 的方程为________.解:根据已知条件可判断双曲线C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,c =2,a =1,b 2=c 2-a 2=1,∴C 的方程为x 2-y 2=1.故填x 2-y 2=1.(2)(2015·天津)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线过点(2,3),且双曲线的一个焦点在抛物线y 2=47x 的准线上,则双曲线的方程为( )A.x 221-y 228=1 B.x 228-y 221=1 C.x 23-y 24=1D.x 24-y 23=1 解:由题意可得b a =32,c =7,又c 2=7=a 2+b 2,解得a 2=4,b 2=3,故双曲线的方程为x 24-y 23=1.故选D .类型二 双曲线的离心率(1)设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(b >a >0)的半焦距为c ,直线l 经过(a ,0),(0,b )两点,已知原点到直线l 的距离为34c ,则双曲线的离心率为________. 解:直线l 的方程为x a +y b=1,即bx +ay -ab =0. 由原点到直线l 的距离d =ab a 2+b2=34c ,得3c 4=16a 2b 2=16a 2(c 2-a 2),即3c 4-16c 2a 2+16a 4=0,有3e 4-16e 2+16=0,解之得e 2=4或e 2=43.∵b >a >0,∴b 2>a 2,即c 2-a 2>a 2,e 2>2. ∴e 2=4,e =2.故填2.(2)(2015·湖北七市联考)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0),若双曲线上存在一点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____________.解:在△PF 1F 2中,由正弦定理知|PF 2|sin ∠PF 1F 2=|PF 1|sin ∠PF 2F 1,又sin ∠PF 1F 2sin ∠PF 2F 1=ac ,∴|PF 2||PF 1|=a c, ∴点P 在双曲线右支上. 设P (x 0,y 0), ∵|PF 1|-|PF 2|=2a ,∴|PF 2|=2a2c -a.由双曲线的几何性质知|PF 2|>c -a ,则2a 2c -a>c -a ,即e 2-2e -1<0,又e >1, ∴1<e <1+ 2.故填(1,1+2).【点拨】(1)要解决双曲线中有关求离心率或求离心率范围的问题,应找好题中的等量关系或不等关系,构造出关于a ,c 的齐次式,进而求解.(2)要注意对题目中隐含条件的挖掘,如对双曲线上点的几何特征||PF 1+||PF 2≥2c 的运用(变式2(2)).(1)(2014·重庆)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:考虑双曲线的对称性,不妨设P 在右支上,则|PF 1|-|PF 2|=2a ,而|PF 1|+|PF 2|=3b ,两式左右两边平方后相减,得|PF 1|·|PF 2|=9b 2-4a 24,又由已知|PF 1|·|PF 2|=94ab ,∴94ab =9b 2-4a 24,得b a =43(舍去负值).∴该双曲线的离心率e =ca =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫432=53.故选B .(2)设F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右两焦点,P 为双曲线上一点,若|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线的离心率e 的取值范围是________.解:∵|PF 1|=2|PF 2|,∴P 点在双曲线的右支上. 又由双曲线的定义得|PF 1|-|PF 2|=2a , ∴|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a .∵|PF 1|+|PF 2|≥2c ,∴6a ≥2c ,即c a≤3. ∵e >1,∴1<e ≤3.故填(1,3].类型三 双曲线的渐近线(1)(2013·全国课标Ⅰ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1()a >0,b >0的离心率为52,则C 的渐近线方程为( )A .y =±14xB. y =±13xC. y =±12xD. y =±x解:根据双曲线的性质可知e =c a =52,c 2=a 2+b 2,联立可得b 2=a 24,即b a =12,故C的渐近线方程为y =±12x .故选C .(2)(2015·北京)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:∵双曲线x 2a 2-y 2=1(a >0)的渐近线方程是y =±1a x ,∴1a =3,解得a =33.故填33.【点拨】本例考查双曲线中a ,b ,c 的关系,以及双曲线的渐近线等知识.渐近线方程可以看作是把双曲线方程中的“1”用“0”替换而得到的两条直线方程.(2015·重庆)设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,右顶点为A ,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,两垂线交于点D .若D 到直线BC 的距离小于a +a 2+b 2,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,+∞)解:由题意知BC 为双曲线的通径,∴|BC |=2b 2a ,|BF |=b2a.又|AF |=c -a ,BD ⊥AC ,AB ⊥CD ,AD ⊥BC 且AD 平分BC ,∴点D 在x 轴上,由Rt △BFA ∽Rt △DFB ,得|BF |2=|AF |·|FD |,即⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2a 2=(c -a )|FD |,∴|FD |=b 4a 2(c -a ),则由题意知b 4a 2(c -a )<a +a 2+b 2,即b 4a 2(c -a )<a +c ,∴b 4<a 2(c -a )(a +c ),即b 4<a 2(c 2-a 2),即b 4<a 2b 2,∴0<b 2a 2<1.解得0<b a<1,而双曲线的渐近线斜率为±ba,∴双曲线的渐近线斜率的取值范围是(-1,0)∪(0,1).故选A .1.对双曲线的学习可类比椭圆进行,应着重注意两者的异同点.2.在双曲线的定义中,当||MF 1>||MF 2时,动点M 的轨迹是双曲线的一支,当||MF 1<||MF 2时,轨迹为双曲线的另一支,而双曲线是由两个分支组成的,故在定义中强调“差的绝对值”.3.定义中|F 1F 2|>2a 这个条件不可忽视,若|F 1F 2|=2a ,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若|F 1F 2|<2a ,则轨迹不存在.4.在椭圆的两种标准方程中,焦点对应“大分母”,即标准方程中,x 2,y 2谁的分母较大,则焦点就在哪个轴上;而在双曲线的两种标准方程中,焦点的位置对应“正系数”,即标准方程中,x 2,y 2谁的系数为正(右边的常数总为正),则焦点就在哪个轴上.5.在椭圆中,a ,b ,c 满足a 2=b 2+c 2,即a 最大;在双曲线中,a ,b ,c 满足c 2=a 2+b 2,即c 最大.6.在双曲线的几何性质中,渐近线是其独特的一种性质,也是考查的重点内容.对渐近线:(1)掌握方程;(2)掌握其倾斜角、斜率的求法;(3)会利用渐近线方程求双曲线方程的待定系数.7.已知双曲线的标准方程,只要令双曲线的标准方程中右边的“1”为“0”就可得到渐近线方程,即方程x 2a 2-y 2b 2=0就是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线方程.8.求双曲线方程的方法以及双曲线定义和双曲线标准方程的应用都和与椭圆有关的问题相类似.因此,双曲线与椭圆的标准方程可统一为Ax 2+By 2=1的形式,当A >0,B >0,A ≠B 时为椭圆,当A ·B <0时为双曲线.9.直线与双曲线交于一点时,不一定相切,如当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交于一点,但不相切;反之,当直线与双曲线相切时,直线与双曲线仅有一个交点.10.双曲线的几个常用结论:(1)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有共同渐近线的双曲线系方程为x 2a 2-y 2b2=λ(λ≠0).(2)双曲线上的点P (x 0,y 0)与左(下)焦点F 1或右(上)焦点F 2之间的线段叫做双曲线的焦半径,分别记作r 1=|PF 1|,r 2=|PF 2|,则①x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),若点P 在右支上,则r 1=ex 0+a ,r 2=ex 0-a ;若点P 在左支上,则r 1=-ex 0-a ,r 2=-ex 0+a .②y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0),若点P 在上支上,则r 1=ey 0+a ,r 2=ey 0-a ;若点P 在下支上,则r 1=-ey 0-a ,r 2=-ey 0+a .1.双曲线x 24-y 2=1的离心率是( )A. 5B.32C.52D. 3解:在双曲线x 24-y 2=1中,a 2=4,b 2=1,∴c 2=a 2+b 2=5,双曲线的离心率是e =ca =52.故选C . 2.(2013·广东)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:由题意知c =3,e =c a =3a =32,∴a =2.∴b 2=c 2-a 2=32-22=5.∴C 的方程为x 24-y 25=1.故选B .3.(2014·广东)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 .虚半轴长相等C .实半轴长相等D .焦距相等解:由0<k <9,易知两曲线均为双曲线且焦点都在x 轴上,且25+9-k =25-k +9,得两双曲线焦距相等.故选D .4.(2015·全国Ⅰ)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.⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,33B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-36,36C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-223,223D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-233,233解:由题知F 1(-3,0),F 2(3,0),∵M (x 0,y 0)是双曲线C :x 22-y 2=1上的一点,∴x 202-y 20=1,则MF 1→·MF 2→=(-3-x 0,-y 0)·(3-x 0,-y 0)=x 20+y 20-3=3y 20-1<0,解得-33<y 0<33.故选A . 5.(2015·天津)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点为F (2,0),且双曲线的渐近线与圆(x -2)2+y 2=3相切,则双曲线的方程为( )A.x 29-y 213=1B.x 213-y 29=1 C.x 23-y 2=1 D .x 2-y 23=1 解:∵双曲线右焦点F (2,0)与圆心重合,且双曲线的渐近线与圆(x -2)2+y 2=3相切,∴右焦点到渐近线y =±b ax 的距离b =3,又a 2+b 2=c 2,∴a =1,∴双曲线的方程为x 2-y 23=1.故选D .6.(2015·湖北)将离心率为e 1的双曲线C 1的实半轴长a 和虚半轴长b (a ≠b )同时增加m (m >0)个单位长度,得到离心率为e 2的双曲线C 2,则( )A .对任意的a ,b ,e 1>e 2B .当a >b 时,e 1>e 2;当a <b 时,e 1<e 2C .对任意的a ,b ,e 1<e 2D .当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 2解:由题意,双曲线C 1:c 21=a 2+b 2,e 1=c 1a =a 2+b 2a,双曲线C 2:c 22=(a +m )2+(b +m )2,e 2=(a +m )2+(b +m )2a +m.∴e 21-e 22=(b -a )(2abm +bm 2+am 2)a 2(a +m )2,∴当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 2.故选D .7.(2014·北京)设双曲线C 经过点(2,2),且与y 24-x 2=1具有相同渐近线,则C 的方程为__________;渐近线方程为__________.解:设与双曲线y 24-x 2=1有相同渐近线的双曲线方程为y 24-x 2=k ,将点(2,2)代入,得k =-3.∴双曲线C 的方程为x 23-y 212=1,其渐近线方程为2x ±y =0.故填x 23-y 212=1;2x±y =0.8.(2015·全国Ⅰ)已知F 是双曲线C :x 2-y 28=1的右焦点,P 是C 的左支上一点,A (0,66) ,当△APF 周长最小时,该三角形的面积为____________.解:依题意,双曲线C :x 2-y 28=1的右焦点为F (3,0),实半轴长a =1,左焦点为M (-3,0),∵P 在C 的左支上,∴△APF 的周长l =|AP |+|PF |+|AF |≥|PF |+|AF |+|AM |-|PM |=|AF |+|AM |+2a =15+15+2=32,当且仅当A ,P ,M 三点共线且P 在A ,M 中间时取等号,此时直线AM 的方程为x -3+y66=1,与双曲线的方程联立得P 的坐标为(-2,26),此时,△APF 的面积为12×6×66-12×6×26=12 6.故填126.9.已知双曲线的两焦点坐标分别为F 1(0,-2),F 2(0,2),以及双曲线上一点P 的坐标为(3,-2),求双曲线的方程、顶点坐标、渐近线方程以及离心率.解:由题意知双曲线的焦点在y 轴上,可设为y 2a 2-x 2b2=1,2a =|PF 2|-|PF 1|=(3-0)2+(-2-2)2-3=2,即a =1,b =c 2-a 2=22-12=3,∴双曲线的方程为y 2-x 23=1,顶点坐标为(0,±1),渐近线方程为y =±33x ,离心率e =ca=2. 10.已知斜率为1的直线l 与双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)相交于B ,D 两点,且BD 的中点为M (1,3),求C 的离心率.解:易求得直线l 的方程为y =x +2, 代入C 的方程,并化简,得 (b 2-a 2)x 2-4a 2x -4a 2-a 2b 2=0.设B (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则x 1+x 2=4a2b 2-a 2,由M (1,3)为BD 的中点知x 1+x 22=1,∴12×4a 2b 2-a2=1,有b 2=3a 2.∴c =a 2+b 2=2a . ∴C 的离心率e =c a=2.11.(2015·湛江模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F (c ,0).(1)若双曲线的一条渐近线方程为y =x 且c =2,求双曲线的方程;(2)以原点O 为圆心,c 为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A ,过点A 作圆的切线,斜率为-3,求双曲线的离心率.解:(1)∵双曲线的渐近线方程为y =±b ax ,∴a =b , ∴c 2=a 2+b 2=2a 2=4,得a 2=b 2=2. ∴双曲线方程为x 22-y 22=1.(2)设点A 的坐标为(x 0,y 0),则直线AO 的斜率满足y 0x 0·(-3)=-1, ∴x 0=3y 0,①依题意,圆的方程为x 2+y 2=c 2,将①代入圆的方程得3y 20+y 20=c 2,即y 0=12c ,∴x 0=32c ,∴点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32c ,12c , 代入双曲线方程得34c 2a 2-14c 2b2=1, 即3b 2c 2-a 2c 2=4a 2b 2.②又∵a 2+b 2=c 2,∴将b 2=c 2-a 2代入②式,整理得 3c 4-8a 2c 2+4a 4=0,∴3⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 4-8⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+4=0,得(3e 2-2)(e 2-2)=0, ∵e >1,∴e =2,即双曲线的离心率为 2.直线l :y =3(x -2)和双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)交于A ,B 两点,且|AB |=3,又l 关于直线l 1:y =bax 对称的直线l 2与x 轴平行.(1)求双曲线C 的离心率e ; (2)求双曲线C 的方程.解:(1)设双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1过第一、三象限的渐近线l 1:x a -yb=0的倾斜角为α.∵l 和l 2关于l 1对称,记它们的交点为P ,l 与x 轴的交点为M .高考数学一轮复习第九章平面解析几何9.7双曲线习题理11 / 11 而l 2与x 轴平行,记l 2与y 轴的交点为Q .依题意有∠QPO =∠POM =∠OPM =α.又l :y =3(x -2)的倾斜角为60°,则2α=60°,α=30°,∴tan30°=b a =33. 于是e 2=c 2a 2=1+b 2a 2=1+13=43,∴e =233. (2)由于b a =33,于是可设双曲线方程为x 23k 2-y 2k2=1(k ≠0),即x 2-3y 2=3k 2. 将y =3(x -2)代入x 2-3y 2=3k 2中,得8x 2-36x +36+3k 2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=92,x 1x 2=36+3k 28, ∴|AB |=1+3|x 1-x 2|=2(x 1+x 2)2-4x 1x 2=2×362-4×8×(36+3k 2)8=9-6k 2=3,解得k 2=1.故所求双曲线C 的方程为x 23-y 2=1.。
旧教材适用2023高考数学一轮总复习第九章平面解析几何第7讲双曲线课件
解析
若
方
程
x2 m-1
+
y2 m-2
=
1
表示双曲线,则(m-1)(m-2)<0,得
1<m<2,则“1<m<2”是“方程m-x2 1+m-y2 2=1 表示双曲线”的充要条件.
2.已知双曲线ax22-y2=1(a>0)的离心率是 5,则 a=(
)
A. 6
B.4
C.2
D.12
答案 D 解析 由双曲线方程ax22-y2=1,得 b2=1,∴c2=a2+1.∴5=e2=ac22= a2a+2 1=1+a12.结合 a>0,解得 a=12.故选 D.
5.在平面直角坐标系 xOy 中,若双曲线 x2-by22=1(b>0)经过点(3,4),则 该双曲线的渐近线方程是_y_=__±__2_x_.
解析 因为双曲线 x2-by22=1(b>0)经过点(3,4),所以 9-1b62=1(b>0),解 得 b= 2,即双曲线方程为 x2-y22=1,其渐近线方程为 y=± 2x.
□13 y=±abx
标准方程
ax22-by22=1(a>0,b>0) ay22-bx22=1(a>0,b>0)
离心率
e=ac,e∈□14 (1,+∞),其中 c= a2+b2
性质
线段 A1A2 叫做双曲线的 □15 实轴 ,它的长
|A1A2|= □16 2a ;线段 B1B2 叫做双曲线
实虚轴Leabharlann 的 □17 虚轴 ,它的长|B1B2|= □18 2b
6.(2021·全国乙卷)已知双曲线 C:xm2-y2=1(m>0)的一条渐近线为 3x +my=0,则 C 的焦距为___4_____.
新人教A版版高考数学一轮复习第九章平面解析几何双曲线教案理解析版
基础知识整合1.双曲线的概念平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离的差的绝对值为常数(小于|F1F2|且不等于零)的点的轨迹叫做错误!双曲线.这两个定点叫做双曲线的错误!焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的错误!焦距.集合P={M|||MF1|—|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0:(1)当错误!a<c时,M点的轨迹是双曲线;(2)当错误!a=c时,M点的轨迹是两条错误!射线;(3)当错误!a>c时,M点不存在.2.双曲线的标准方程和几何性质续表a,b,c的关系,错误!c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)双曲线中的几个常用结论(1)焦点到渐近线的距离为B.(2)实轴长和虚轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线.(3)双曲线为等轴双曲线⇔双曲线的离心率e=错误!⇔双曲线的两条渐近线互相垂直(位置关系).(4)过双曲线的一个焦点且与实轴垂直的弦的长为错误!.(5)双曲线的离心率公式可表示为e=错误!.1.(2018·浙江高考)双曲线错误!—y2=1的焦点坐标是()A.(—错误!,0),(错误!,0)B.(—2,0),(2,0)C.(0,—错误!),(0,错误!)D.(0,—2),(0,2)答案B解析因为双曲线方程为错误!—y2=1,所以焦点坐标可设为(±c,0),因为c2=a2+b2=3+1=4,c=2,所以焦点坐标为(±2,0),选B.2.(2019·宁夏模拟)设P是双曲线错误!—错误!=1上一点,F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若|PF1|=9,则|PF2|等于()A.1B.17C.1或17 D.以上均不对答案B解析根据双曲线的定义得||PF1|—|PF2||=8⇒|PF2|=1或17.又|PF2|≥c—a=2,故|PF2|=17,故选B.3.(2019·湖北模拟)若双曲线错误!—错误!=1(a>0,b>0)的一条渐近线经过点(3,—4),则此双曲线的离心率为()A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!答案D解析由已知可得双曲线的渐近线方程为y=±错误!x,点(3,—4)在渐近线上,∴错误!=错误!,又a2+b2=c2,∴c2=a2+错误!a2=错误!a2,∴e=错误!=错误!.故选D.4.已知双曲线C:错误!—错误!=1(a>0,b>0)的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C 的方程为()A.错误!—错误!=1B.错误!—错误!=1C.错误!—错误!=1D.错误!—错误!=1答案A解析∵点P(2,1)在曲线C的渐近线y=错误!x上,∴1=错误!,∴a=2B.又∵错误!=错误!=5,即4b2+b2=25,∴b2=5,a2=20,故选A.5.(2018·北京高考)若双曲线错误!—错误!=1(a>0)的离心率为错误!,则a=________.答案4解析在双曲线中,c=错误!=错误!,且e=错误!=错误!,∴错误!=错误!,错误!=错误!,a2=16,∵a>0,∴a=4.6.已知双曲线错误!—错误!=1(a>0,b>0)的一条渐近线为2x+y=0,一个焦点为(错误!,0),则a=________;b=________.答案12解析由题可知双曲线焦点在x轴上,故渐近线方程为y=±错误!x,又一条渐近线为2x+y=0,即y=—2x,∴错误!=2,即b=2a.又∵该双曲线的一个焦点为(错误!,0),∴c=错误!.由a2+b2=c2可得a2+(2a)2=5,解得a=1,b=2.核心考向突破考向一双曲线的定义例1(1)(2019·山西模拟)已知双曲线C:错误!—错误!=1(a>0)的一条渐近线方程为2x+3y=0,F1,F2分别是双曲线C的左、右焦点,点P在双曲线C上,且|PF1|=2,则|PF2|=()A.4B.6C.8 D.10答案C解析由题意得错误!=错误!,解得a=3.因为|PF1|=2,所以点P在双曲线的左支上.所以|PF2|—|PF 1|=2a,解得|PF2|=8.故选C.(2)(2019·河南濮阳模拟)已知双曲线x2—y2=4,F1是左焦点,P1,P2是右支上的两个动点,则|F1P1|+|F1P2|—|P1P2|的最小值是()A.4B.6C.8 D.16答案C解析设双曲线的右焦点为F2,∵|F1P1|=2a+|F2P1|,|F1P2|=2a+|F2P2|,∴|F1P1|+|F 1P2|—|P1P2|=2a+|F2P1|+2a+|F2P2|—|P1P2|=8+(|F2P1|+|F2P2|—|P1P2|)≥8(当且仅当P1,P2,F2三点共线时,取等号),∴|F1P1|+|F1P2|—|P1P2|的最小值是8.故选C.触类旁通双曲线定义的应用主要有两个方面:一是判定平面内动点的轨迹是不是双曲线,进而根据要求可求出曲线方程;二是在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,结合||PF1|—|PF2||=2a,运用平方的方法,建立与|PF1|·|PF2|的联系.即时训练1.虚轴长为2,离心率e=3的双曲线的两焦点为F1,F2,过F1作直线交双曲线的一支于A,B两点,且|AB|=8,则△ABF2的周长为()A.3B.16+错误!C.12+错误!D.24答案B解析由于2b=2,e=错误!=3,∴b=1,c=3a,∴9a2=a2+1,∴a=错误!.由双曲线的定义知,|AF2|—|AF1|=2a=错误!,1|BF2|—|BF1|=错误!,21+2得|AF2|+|BF2|—(|AF1|+|BF1|)=错误!,又|AF1|+|BF1|=|AB|=8,∴|AF2|+|BF2|=8+错误!,则△ABF2的周长为16+错误!,故选B.2.已知F是双曲线错误!—错误!=1的左焦点,A(1,4),P是双曲线右支上的动点,则|PF|+|PA|的最小值为________.答案9解析设双曲线的右焦点为F1,则由双曲线的定义,可知|PF|=4+|PF1|,所以当|PF1|+|PA|最小时满足|PF|+|PA|最小.由双曲线的图象,可知当点A,P,F1共线时,满足|PF1|+|PA|最小,|AF1|即|PF 1|+|PA|的最小值.又|AF1|=5,故所求的最小值为9.考向二双曲线的标准方程例2(1)(2017·全国卷Ⅲ)已知双曲线C:错误!—错误!=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=错误!x,且与椭圆错误!+错误!=1有公共焦点,则C的方程为()A.错误!—错误!=1B.错误!—错误!=1C.错误!—错误!=1D.错误!—错误!=1答案B解析由y=错误!x可得错误!=错误!.1由椭圆错误!+错误!=1的焦点为(3,0),(—3,0),可得a2+b2=9.2由12可得a2=4,b2=5.所以C的方程为错误!—错误!=1.故选B.(2)已知双曲线错误!—错误!=1(a>0,b>0)的左焦点为F,离心率为错误!.若经过F和P(0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为()A.错误!—错误!=1B.错误!—错误!=1C.错误!—错误!=1D.错误!—错误!=1答案B解析由题意可得错误!=错误!,即c=错误!A.又左焦点F(—c,0),P(0,4),则直线PF的方程为错误!=错误!,化简即得y=错误!x+4.结合已知条件和图象易知直线PF与y=错误!x平行,则错误!=错误!,即4a=bC.故错误!解得错误!故双曲线方程为错误!—错误!=1.故选B.触类旁通即时训练3.(2019·西安模拟)已知双曲线错误!—错误!=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.错误!—错误!=1B.错误!—错误!=1C.错误!—错误!=1D.错误!—错误!=1答案A解析依题意,双曲线的渐近线为y=2x,故错误!=21;在直线y=2x+10中,令y=0,故x=—5,所以a2+b2=252.联立12,解得a2=5,b2=20.4.(2018·天津高考)已知双曲线错误!—错误!=1(a>0,b>0)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d1和d2,且d1+d2=6,则双曲线的方程为()A.错误!—错误!=1B.错误!—错误!=1C.错误!—错误!=1D.错误!—错误!=1答案C解析设双曲线的右焦点坐标为F(c,0)(c>0),则xA=xB=c,由错误!—错误!=1可得,y=±错误!,不妨设A错误!,B错误!,双曲线的一条渐近线方程为bx—ay=0,据此可得,d1=错误!=错误!,d2=错误!=错误!,则d1+d2=错误!=2b=6,则b=3,b2=9,双曲线的离心率e=错误!=错误!=错误!=2,据此可得,a2=3,则双曲线的方程为错误!—错误!=1.考向三双曲线的几何性质角度错误!双曲线离心率问题例3(1)(2018·江苏高考)在平面直角坐标系xOy中,若双曲线错误!—错误!=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)到一条渐近线的距离为错误!c,则其离心率的值是___.答案2解析因为双曲线的焦点F(c,0)到渐近线y=±错误!x,即bx±ay=0的距离为错误!=错误!=b,所以b=错误!c,因此a2=c2—b2=c2—错误!c2=错误!c2,a=错误!c,e=2.(2)(2016·山东高考)已知双曲线E:错误!—错误!=1(a>0,b>0).若矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为E的两个焦点,且2|AB|=3|BC|,则E的离心率是________.答案2解析由已知得|AB|=|CD|=错误!,|BC|=|AD|=|F1F2|=2c.因为2|AB|=3|BC|,所以错误!=6c,又b2=c2—a2,所以2e2—3e—2=0,解得e=2,或e=—错误!(舍去).触类旁通求双曲线的离心率时,将提供的双曲线的几何关系转化为关于双曲线基本量a,b,c的方程或不等式,利用b2=c2—a2和e=错误!转化为关于e的方程或不等式,通过解方程或不等式求得离心率的值或取值范围.即时训练5.双曲线错误!—错误!=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,过F1作倾斜角为30°的直线交双曲线右支于M点,若MF2⊥x轴,则双曲线的离心率为()A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!答案B解析如图所示,在Rt△MF1F2中,∠MF1F2=30°,F1F2=2c,∴MF1=错误!=错误!c,MF2=2c·tan30°=错误!c,∴2a=MF1—MF2=错误!c—错误!c=错误!c⇒e=错误!=错误!.6.已知点F1,F2分别是双曲线错误!—错误!=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F1且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A,B两点,若△ABF2是锐角三角形,则该双曲线离心率的取值范围是()A.(1,错误!)B.(错误!,2错误!)C.(1+错误!,+∞)D.(1,1+错误!)答案D解析依题意,0<∠AF2F1<错误!,故0<tan∠AF2F1<1,则错误!=错误!<1,即e—错误!<2,e 2—2e—1<0,(e—1)2<2,所以1<e<1+错误!,故选D.角度错误!双曲线的渐近线问题例4(1)(2018·全国卷Ⅱ)双曲线错误!—错误!=1(a>0,b>0)的离心率为错误!,则其渐近线方程为()A.y=±错误!x B.y=±错误!xC.y=±错误!x D.y=±错误!x答案A解析∵e=错误!=错误!,∴错误!=错误!=e2—1=3—1=2,∴错误!=错误!.因为该双曲线的渐近线方程为y=±错误!x,所以该双曲线的渐近线方程为y=±错误!x,故选A.(2)(2019·深圳调研)在平面直角坐标系xOy中,双曲线的中心在原点,焦点在y轴上,一条渐近线方程为x—2y=0,则它的离心率为()A.错误!B.错误!C.错误!D.2答案A解析依题意设双曲线的方程是错误!—错误!=1(其中a>0,b>0),则其渐近线方程是y=±错误!x,由题知错误!=错误!,即b=2a,因此其离心率e=错误!=错误!=错误!.触类旁通即时训练7.(2018·全国卷Ⅲ)已知双曲线C:错误!—错误!=1(a>0,b>0)的离心率为错误!,则点(4,0)到C的渐近线的距离为()A.错误!B.2C.错误!D.2错误!答案D解析因为e=错误!=错误!=错误!,所以错误!=1,所以双曲线的渐近线方程为x±y=0,所以点(4,0)到渐近线的距离d=错误!=2错误!.故选D.8.(2019·河北武邑中学模拟)过双曲线错误!—错误!=1(a>0,b>0)的右焦点与x轴垂直的直线与渐近线交于A,B两点,若△OAB的面积为错误!,则双曲线的离心率为()A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!答案D解析设A(x0,y0),由题意,得x0=c,代入渐近线方程y=错误!x中,得y0=错误!,即A错误!,同理可得B错误!,则错误!×错误!×c=错误!.整理,得错误!=错误!,即双曲线的离心率为错误!.故选D.考向四直线与双曲线的位置关系例5已知双曲线Γ:错误!—错误!=1(a>0,b>0)经过点P(2,1),且其中一焦点F到一条渐近线的距离为1.(1)求双曲线Γ的方程;(2)过点P作两条相互垂直的直线PA,PB分别交双曲线Γ于A,B两点,求点P到直线AB距离的最大值.解(1)∵双曲线错误!—错误!=1过点(2,1),∴错误!—错误!=1.不妨设F为右焦点,则F(c,0)到渐近线bx—ay=0的距离d=错误!=b,∴b=1,a2=2,∴所求双曲线的方程为错误!—y2=1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+m.将y=kx+m代入x2—2y2=2中,整理得(2k2—1)x2+4kmx+2m2+2=0.∴x1+x2=错误!,1x1x2=错误!.2∵错误!·错误!=0,∴(x1—2,y1—1)·(x2—2,y2—1)=0,∴(x1—2)(x2—2)+(kx1+m—1)(kx2+m—1)=0,∴(k2+1)x1x2+(km—k—2)(x1+x2)+m2—2m+5=0.3将12代入3,得m2+8km+12k2+2m—3=0,∴(m+2k—1)(m+6k+3)=0.而P∉AB,∴m=—6k—3,从而直线AB的方程为y=kx—6k—3.将y=kx—6k—3代入x2—2y2—2=0中,判别式Δ=8(34k2+36k+10)>0恒成立,∴y=kx—6k—3即为所求直线.∴P到AB的距离d=错误!=错误!.∵错误!2=错误!=1+错误!≤2.∴d≤4错误!,即点P到直线AB距离的最大值为4错误!.求解双曲线综合问题的主要方法双曲线的综合问题主要为直线与双曲线的位置关系.解决这类问题的常用方法是:1设出直线方程或双曲线方程,然后把直线方程和双曲线方程组成方程组,消元后转化成关于x或y的一元二次方程,利用根与系数的关系及整体代入的思想解题.错误!即时训练9.设双曲线C:错误!—y2=1(a>0)与直线l:x+y=1相交于两个不同点A,B.(1)求双曲线C的离心率e的取值范围;(2)设直线l与y轴的交点为P,取错误!=错误!错误!,求a的值.解(1)将y=—x+1代入双曲线错误!—y2=1(a>0)中,得(1—a2)x2+2a2x—2a2=0.所以错误!解得0<a<错误!且a≠1.又双曲线的离心率e=错误!=错误!,所以e>错误!且e≠错误!,即e∈错误!∪(错误!,+∞).(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(0,1),因为错误!=错误!错误!,所以(x1,y1—1)=错误!(x2,y2—1),由此得x1=错误!x2.由于x1,x2是方程(1—a2)x2+2a2x—2a2=0的两根,且1—a2≠0,所以x1+x2=错误! x2=—错误!,x1x2=错误!x错误!=—错误!,消去x2得—错误!=错误!,由a>0,解得a=错误!.。
高考数学一轮复习 第九章 解析几何9.6双曲线试题 理(含解析)新人教A版
课时作业48 双曲线一、选择题1.已知M (-2,0),N (2,0),|PM |-|PN |=3,则动点P 的轨迹是( ). A .双曲线 B .双曲线左边一支 C .双曲线右边一支 D .一条射线2.与椭圆x 24+y 2=1共焦点且过点P (2,1)的双曲线方程是( ).A .x 24-y 2=1B .x 22-y 2=1C .x 23-y 23=1D .x 2-y 22=13.如图,正六边形ABCDEF 的两个顶点A ,D 为双曲线的两个焦点,其余4个顶点都在双曲线上,则该双曲线的离心率是( ).A.3+1B.3-1C. 3D. 24.已知双曲线x2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个顶点与抛物线y 2=20x 的焦点重合,该双曲线的离心率为52,则该双曲线的渐近线斜率为( ). A .±2 B .±43 C .±12D .±345.(2012山东高考)已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为( ).A .x 2=833yB .x 2=1633yC .x 2=8yD .x 2=16y6.设F 1,F 2是双曲线x 23-y 2=1的两个焦点,P 在双曲线上,当△F 1PF 2的面积为2时,PF 1→·PF 2→的值为( ).A .2B .3C .4D .67.设圆C 的圆心与双曲线x 2a 2-y 22=1(a >0)的右焦点重合,且该圆与此双曲线的渐近线相切,若直线l :x -3y =0被圆C 截得的弦长等于2,则a 的值为( ).A. 2B. 3 C .2 D .3 二、填空题8.(2012辽宁高考)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__________.9.已知双曲线x 2-y 23=1的左顶点为A 1,右焦点为F 2,P 为双曲线右支上一点,则PA 1→·PF 2→的最小值为__________.10.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右顶点分别是A 1,A 2,M 是双曲线上任意一点,若直线MA 1,M A 2的斜率之积等于2,则该双曲线的离心率是__________.三、解答题 11.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10). (1)求双曲线方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:MF 1→·MF 2→=0; (3)求△F 1MF 2的面积.12.(2012上海高考)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线C :2x 2-y 2=1. (1)设F 是C 的左焦点,M 是C 右支上一点,若|MF |=22,求点M 的坐标;(2)过C 的左顶点作C 的两条渐近线的平行线,求这两组平行线围成的平行四边形的面积;(3)设斜率为k (|k |<2)的直线l 交C 于P ,Q 两点,若l 与圆x 2+y 2=1相切,求证:OP ⊥OQ .参考答案一、选择题1.C 解析:∵|PM |-|PN |=3<4,由双曲线定义知,其轨迹为双曲线的一支. 又∵|PM |>|PN |,∴点P 的轨迹为双曲线的右支.2.B 解析:椭圆x 24+y 2=1的焦点为(±3,0).因为双曲线与椭圆共焦点,所以排除A ,C.又双曲线x 22-y 2=1经过点(2,1),所以选B.3.A 解析:令正六边形的边长为m ,则有AD =2m ,AB =m ,BD =3m ,该双曲线的离心率等于|AD |||AB |-|BD ||=2m3m -m=3+1.4.C 解析:由抛物线y 2=20x 的焦点坐标为(5,0),可得双曲线x 2a 2-y 2b2=1的一个顶点坐标为(5,0),即得a =5.又由e =c a =c 5=52,可解得c =552,则b 2=c 2-a 2=254,即b =52.由此可得双曲线的渐近线的斜率为k =±b a =±12.5.D 解析:由于e =c a=2,∴c =2a ,即c 2=4a 2.又有c 2=a 2+b 2,∴b 2=3a 2,即b =3a .∴双曲线的渐近线方程y =±b a x 即为y =±3x ,即±3x +y =0. 又抛物线的焦点坐标为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,F 到渐近线的距离为2,即⎪⎪⎪⎪⎪⎪0+p 22=2,解得p =8. ∴抛物线C 2的方程为x 2=16y . 6.B 解析:设点P (x 0,y 0),依题意得,|F 1F 2|=23+1=4,12PF F S ∆=12|F 1F 2||y 0|=2|y 0|=2,∴|y 0|=1.又∵x 023-y 02=1,∴x 02=3(y 02+1)=6,1PF uuu r ·2PF uuu r=(-2-x 0,-y 0)·(2-x 0,-y 0)=x 02+y 02-4=3.7.A 解析:由题知圆心C (a 2+2,0),双曲线的渐近线方程为2x ±ay =0,圆心C到渐近线的距离d =2×a 2+22+a 2=2,即圆C 的半径长为 2. 由直线l 被圆C 截得的弦长为2及圆C 的半径长为2,可知圆心C 到直线l 的距离为1,即a 2+21+3=1⇒a = 2.二、填空题8.2 3 解析:设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,根据双曲线的定义及已知条件可得|m -n |=2a =2,m 2+n 2=4c 2=8,故mn =2,(|PF 1|+|PF 2|)2=(m +n )2=(m -n )2+4mn =4+4×2=12,于是|PF 1|+|PF 2|=2 3.9.-2 解析:由题可知A 1(-1,0),F 2(2,0). 设P (x ,y )(x ≥1),则1PA uuu r =(-1-x ,-y ),2PF uuu r =(2-x ,-y ),1PA uuu r ·2PF uuu r=(-1-x )(2-x )+y 2=x 2-x -2+y 2=x 2-x -2+3(x 2-1)=4x 2-x -5.∵x ≥1,函数f (x )=4x 2-x -5的图象的对称轴为x =18,∴当x =1时,1PA uuu r ·2PF uuu r取得最小值-2.10. 3 解析:设点M (x 0,y 0),A 1(-a,0),A 2(a,0),则直线MA 1的斜率是y 0x 0+a ,直线MA 2的斜率是y 0x 0-a,直线MA 1,MA 2的斜率之积是y 0x 0+a ·y 0x 0-a =y 02x 02-a 2=b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 02a 2-1x 02-a 2=b 2a2, 故b 2a 2=2,故该双曲线的离心率e =ca=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2= 3.三、解答题11.(1)解:因为e =2,所以可设双曲线方程为x 2-y 2=λ. 因为双曲线过点(4,-10), 所以16-10=λ,即λ=6.所以双曲线方程为x 2-y 2=6. (2)证明:由(1)可知a =b =6, 所以c =2 3.所以F 1(-23,0),F 2(23,0). 所以1MF k =m 3+23,2MF k =m3-23,1MF k ·2MF k =m 29-12=-m 23. 因为点(3,m )在双曲线上,所以9-m 2=6,即m 2=3.故1MF k ·2MF k =-1,所以MF 1⊥MF 2.所以1MF uuu r ·2MF uuu u r=0.(3)解:△F 1MF 2的底边长|F 1F 2|=43, △F 1MF 2的高h =|m |=3, 所以S △F 1MF 2=6.12.解:(1)双曲线C :x 212-y 2=1,左焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-62,0,设M (x ,y ),则|MF |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +622+y 2=⎝⎛⎭⎪⎫3x +222,由M 点是右支上一点,知x ≥22, 所以|MF |=3x +22=22, 得x =62.所以M ⎝ ⎛⎭⎪⎫62,±2. (2)左顶点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0,渐近线方程:y =±2x . 过点A 与渐近线y =2x 平行的直线方程为:y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +22,即y =2x +1. 解方程组⎩⎨⎧y =-2x ,y =2x +1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-24,y =12.所求平行四边形的面积为S =|OA ||y |=24. (3)设直线PQ 的方程是y =kx +b .因直线PQ 与已知圆相切,故|b |k 2+1=1,即b 2=k 2+1.(*) 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +b ,2x 2-y 2=1, 得(2-k 2)x 2-2kbx -b 2-1=0. 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2kb2-k 2,x 1x 2=-1-b22-k2.又y 1y 2=(kx 1+b )(kx 2+b ),所以OP uu u r ·OQ uuu r=x 1x 2+y 1y 2=(1+k 2)x 1x 2+kb (x 1+x 2)+b 2=(1+k 2)(-1-b 2)2-k 2+2k 2b 22-k 2+b 2=-1+b 2-k 22-k2. 由(*)知,OP uu u r ·OQ uuu r=0,所以OP ⊥OQ .。
2022届高考一轮复习第9章解析几何第7节抛物线课时跟踪检测理含解
第九章 解析几何第七节 抛物线A 级·基础过关 |固根基|1.(2019届沈阳质检)抛物线x 2=4y 的焦点到准线的距离为( ) A .1 B .2 C .4D .8解析:选B 由x 2=2px 的焦点到准线的距离为p ,得x 2=4y 中的焦点到准线的距离为2,故选B . 2.(2019届广东七校第二次联考)已知抛物线y 2=24ax(a>0)上的点M(3,y 0)到其焦点的距离是5,则该抛物线的方程为( )A .y 2=8x B .y 2=12x C .y 2=16xD .y 2=20x解析:选A 抛物线y 2=24ax(a>0)的准线方程为x =-6a ,点M(3,y 0)到其焦点的距离是5,根据抛物线的定义可知,点M(3,y 0)到准线的距离也为5,即3+6a =5,∴a=13,∴y 2=8x ,故选A .3.(2019届石家庄市质检)已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 和抛物线上一点M(2,22)的直线l 交抛物线于另一点N ,则|NF|∶|FM|等于( )A .1∶2B .1∶3C .1∶ 2D .1∶ 3解析:选A 解法一:由题意知抛物线y 2=4x 的焦点F 的坐标为(1,0),M(2,22),∴直线l 的方程为y =22(x -1).由⎩⎨⎧y 2=4x ,y =22(x -1),得2x 2-5x +2=0,解得x =2或x =12,∴点N 的横坐标为12.∵抛物线y 2=4x 的准线方程为x =-1,∴|NF|=32,|MF|=3,∴|NF|∶|MF|=1∶2,故选A .解法二:由题意知抛物线y 2=4x 的焦点F 的坐标为(1,0),M(2,22),∴直线l 的方程为y =22(x-1).由⎩⎨⎧y 2=4x ,y =22(x -1),得y 2-2y -4=0,解得y =22或y =-2,∴点N 的纵坐标为- 2.过点M 作MM′⊥x 轴,垂足为M′,过点N 作NN′⊥x 轴,垂足为N′,则△MM′F∽△NN′F,∴|NF|∶|MF|=|NN′|∶|MM′|=|-2|∶22=1∶2,故选A .解法三:∵M(2,22)是抛物线上的点,且抛物线y 2=4x 的准线方程为x =-1,∴|MF|=3.又1|MF|+1|NF|=2p =1,∴|NF|=32,∴|NF|∶|MF|=1∶2,故选A .解法四:设直线l 的倾斜角为α,则|MF|=p 1-cos α,|NF|=p1+cos α,∴|NF|∶|MF|=(1-cosα)∶(1+cos α),又M(2,22),F(1,0),∴tan α=22,∴cos α=13,∴|NF|∶|MF|=1∶2,故选A .4.(2019届江西五校联考)过抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点F 且倾斜角为锐角的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,过线段AB 的中点N 且垂直于l 的直线与抛物线C 的准线相交于点M ,若|MN|=|AB|,则直线l 的倾斜角为( )A .15°B .30°C .45°D .60°解析:选B 分别过A ,B ,N 作抛物线准线的垂线,垂足分别为A′,B′,N′,由抛物线的定义知|AF|=|AA′|,|BF|=|BB′|,所以|NN′|=12(|AA′|+|BB′|)=12|AB|.因为|MN|=|AB|,所以|NN′|=12|MN|,即在△MNN′中,cos ∠MNN ′=12,所以∠MNN′=60°,即直线MN 的倾斜角为120°.又直线MN 与直线l 垂直且直线l 的倾斜角为锐角,所以直线l 的倾斜角为30°,故选B .5.(2019届郑州市第二次质量预测)已知抛物线C :y 2=2x ,过原点O 作两条互相垂直的直线分别交抛物线C 于A ,B 两点(A ,B 均不与坐标原点重合),则抛物线的焦点F 到直线AB 距离的最大值为( )A .2B .3C .32D .4解析:选C 设直线AB 的方程为x =my +t ,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),把直线AB 的方程代入抛物线的方程得y 2-2my -2t =0,Δ=4m 2+8t>0,所以y 1+y 2=2m ,y 1y 2=-2t.由题意得OA⊥OB,所以x 1x 2+y 1y 2=0,即y 212×y 222+y 1y 2=0,得y 1y 2=-4,所以-2t =-4,即t =2,故直线AB 恒过定点(2,0),则抛物线的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0到直线AB 的距离的最大值为2-12=32,故选C . 6.(2019届湖南岳阳二模)过抛物线x 2=4y 的焦点F 作直线,交抛物线于P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)两点,若y 1+y 2=6,则|P 1P 2|=( )A .5B .6C .8D .10解析:选C 过P 1作P 1M ⊥准线l ,垂足为M ,过P 2作P 2N ⊥准线l ,垂足为N ,由抛物线定义知|P 1F|=|P 1M|=y 1+1,|P 2F|=|P 2N|=y 2+1,∴|P 1P 2|=|P 1F|+|P 2F|=y 1+y 2+2=8,故选C .7.(2019届江西五校协作体2月联考)已知点A(0,2),抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为F ,射线FA 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,若|FM||MN|=55,则p 的值等于( )A .18B .14C .2D .4解析:选C 过点M 向准线作垂线,垂足为P ,由抛物线的定义可知,|MF|=|MP|,因为|FM||MN|=55,所以|MP||MN|=55,所以sin ∠MNP =55,则tan ∠MNP =12.又∠OFA+∠MNP=90°(O 为坐标原点),所以tan∠OFA =2= 2 12p ,则p =2,故选C .8.(2019届沈阳市第一次质量监测)抛物线y 2=6x 上一点M(x 1,y 1)到其焦点的距离为92,则点M 到坐标原点的距离为________.解析:由y 2=6x ,知p =3,由抛物线定义得,x 1+p 2=92,即x 1=3,代入y 2=6x 中,得y 21=18,则|MO|=x 21+y 21=33(O 为坐标原点).答案:3 39.(2020届成都摸底)已知抛物线C :y 2=2px(p >0)的焦点为F ,准线为l ,若位于x 轴上方的动点A 在准线l 上,线段AF 与抛物线C 相交于点B ,|AF||BF|-|AF|=1,则抛物线C 的标准方程为________.解析:如图,设直线l 与x 轴交于点D ,过点B 作BE⊥l 于点E ,则|DF|=p.由抛物线的定义知|BE|=|BF|.设|BE|=|BF|=m ,因为△AEB∽△ADF,所以|AF||AB|=|DF||BE|,即|AF||AF|-|BF|=|DF||BF|,所以|AF||AF|-m =p m ,所以|AF|=pm p -m .由|AF||BF|-|AF|=1,得pmp -m m -pmp -m=1,解得p =1,所以抛物线C 的标准方程为y 2=2x. 答案:y 2=2x10.(2019届河北省“五个一名校”高三考试)如果点P 1,P 2,P 3,…,P 10是抛物线y 2=2x 上的点,它们的横坐标依次为x 1,x 2,x 3,…,x 10,F 是抛物线的焦点,若x 1+x 2+x 3+…+x 10=5,则|P 1F|+|P 2F|+|P 3F|+…+|P 10F|=________.解析:由抛物线的定义可知,抛物线y 2=2px(p>0)上的点P(x 0,y 0)到焦点F 的距离|PF|=x 0+p 2,在y 2=2x 中,p =1,所以|P 1F|+|P 2F|+…+|P 10F|=x 1+x 2+…+x 10+5p =10.答案:1011.(2019届昆明市高三诊断测试)过点E(-1,0)的直线l 与抛物线C :y 2=4x 交于A ,B 两点,F 是抛物线C 的焦点.(1)若线段AB 中点的横坐标为3,求|AF|+|BF|的值; (2)求|AF|·|BF|的取值范围.解:(1)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1+x 2=6. 由抛物线的定义知|AF|=x 1+1,|BF|=x 2+1, 则|AF|+|BF|=x 1+x 2+2=8. (2)设直线l 的方程为x =my -1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =my -1,y 2=4x 得y 2-4my +4=0. 由Δ=16m 2-16>0,得m 2>1,则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=4. 由抛物线的定义知|AF|=x 1+1,|BF|=x 2+1, 则|AF|·|BF|=(x 1+1)(x 2+1)=m 2y 1y 2=4m 2. 因为m 2>1,所以|AF|·|BF|>4. 故|AF|·|BF|的取值范围是(4,+∞).12.(2019届郑州市第一次质量预测)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,过A ,B 分别向抛物线的准线作垂线,垂足分别为M ,N.R 为准线上一点.(1)若AR∥FN,求|MR||MN|的值;(2)若点R 为线段MN 的中点,设以线段AB 为直径的圆为圆E ,判断点R 与圆E 的位置关系.解:由已知,得F(1,0),设直线l 的方程为x =my +1,与抛物线y 2=4x 联立,得⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,x =my +1,消去x ,得y 2-4my -4=0.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4. 由题知M(-1,y 1),N(-1,y 2),设R(-1,y R ).(1)∵AR∥FN,即AR →∥FN →,AR →=(-1-x 1,y R -y 1),FN →=(-2,y 2),∴0=(-1-x 1)y 2+2(y R -y 1)=(-2-my 1)y 2+2(y R -y 1)=-2(y 1+y 2)-my 1y 2+2y R =-4m +2y R ,∴y R =2m =y 1+y 22,∴R 是MN 的中点,∴|MR||MN|=12.(2)若R 是MN 的中点,则R(-1,2m),RA →·RB →=(x 1+1,y 1-2m)·(x 2+1,y 2-2m)=(my 1+2,y 1-2m)·(my 2+2,y 2-2m)=(my 1+2)(my 2+2)+(y 1-2m)(y 2-2m)=(m 2+1)y 1y 2+4m 2+4=-4(m 2+1)+4m 2+4=0.∴RA →⊥RB →,即RA⊥RB, ∴点R 在以AB 为直径的圆E 上.B 级·素养提升 |练能力|13.(2019届湖南五市十校联考)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线C 上一点,PQ 垂直l 于点Q ,M ,N 分别为PQ ,PF 的中点,直线MN 与x 轴交于点R ,若∠NFR =60°,则|FR|=( )A .2B . 3C .2 3D .3解析:选A 如图,连接MF ,QF ,设准线l 与x 轴交于H ,∵y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,P 为C 上一点,∴|FH|=2,|PF|=|PQ|.∵M,N 分别为PQ ,PF 的中点,∴MN∥QF.∵PQ 垂直l 于点Q ,∴PQ ∥OR.∵|PQ|=|PF|,∠NFR=60°,∴△PQF 为等边三角形,∴MF⊥PQ.又M 为PQ 的中点,∴F 为HR 的中点,∴|FR|=|FH|=2.故选A .14.(2019届郑州市第二次质量预测)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线l 过焦点F 与抛物线C 交于A ,B 两点,且直线l 不与x 轴垂直,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点T(5,0),O 为坐标原点,则S △AOB =( )A .2 2B . 3C . 6D .3 6解析:选A 由题意知,抛物线的焦点为F(1,0),设直线l :y =k(x -1)(k≠0),A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),将直线y =k(x -1)代入y 2=4x ,化简整理得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,所以x 1+x 2=2+4k 2,x 1x 2=1,y 1+y 2=k(x 1+x 2)-2k =2k +4k -2k =4k ,所以AB 的中点为⎝ ⎛⎭⎪⎫1+2k 2,2k ,AB 的垂直平分线方程为y -2k =-1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1-2k 2.由于AB 的垂直平分线与x 轴交于点T(5,0),所以0-2k =-1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫5-1-2k 2,化简得k =±1,即直线AB 的方程为y =±(x-1).点O 到直线AB 的距离d =|1|1+1=22,又|AB|=1+1|x 1-x 2|=1+1(x 1+x 2)2-4x 1x 2=2×36-4=8,所以S △AOB =12×22×8=22,故选A .15.(2019届洛阳市第二次联考)如图,已知在平面直角坐标系xOy 中,点S(0,3),SA ,SB 与圆C :x 2+y 2-my =0(m>0)和抛物线x 2=-2py(p>0)都相切,切点分别为M ,N 和A ,B ,SA∥ON,则点A 到抛物线准线的距离为( )A .4B .2 3C .3D .3 3解析:选A 连接OM ,∵SM,SN 是圆C 的切线,∴|SM|=|SN|,|OM|=|ON|.又SA∥ON,∴SM∥ON,∴四边形SMON 是菱形,∴∠MSN=∠MON.连接MN ,由切线的性质得∠SMN=∠MON,则△SMN 为正三角形,又MN 平行于x 轴,所以直线SA 的斜率k =tan 60°= 3.设A(x 0,y 0),则y 0-3x 0= 3 ①.又点A 在抛物线上,∴x 2=-2py 0 ②.由x 2=-2py ,得y =-x 22p ,y′=-1p x ,则-1px 0= 3 ③,由①②③得y 0=-3,p =2,所以点A 到抛物线准线的距离为-y 0+p2=4,故选A .16.(2020届湖北部分重点中学联考)已知点A(0,1),抛物线C :y 2=ax(a >0)的焦点为F ,连接FA ,与抛物线C 相交于点M ,延长FA ,与抛物线C 的准线相交于点N ,若|FM|∶|MN|=1∶2,则实数a 的值为________.解析:依题意得抛物线的焦点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4,0,过M 作抛物线的准线的垂线,垂足为K ,由抛物线定义知|MF|=|MK|.因为|FM|∶|MN|=1∶2,所以|KN|∶|KM|=3∶1.又k FN =0-1a 4-0=-4a ,k FN =-|KN||KM|=-3,所以-4a =-3,解得a =433.答案:43317.(2019届昆明市教学质量检测)已知抛物线y 2=4x 上一点P 到准线的距离为d 1,到直线l :4x -3y +11=0的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值为________.解析:如图,设抛物线的准线为m ,焦点为F ,分别过点P ,F 作PA⊥m,PM⊥l,FN⊥l,垂足分别为A ,M ,N.连接PF ,因为点P 在抛物线上,所以|PA|=|PF|,所以(d 1+d 2)min =(|PF|+|PM|)min =|FN|.点F(1,0)到直线l 的距离|FN|=|4+11|42+(-3)2=3,所以(d 1+d 2)min =3.答案:3。
2019届高考数学一轮复习第九章平面解析几何9-7双曲线课件文
[答案] 2
3.(2015·北京卷)已知(2,0)是双曲线 x2-by22=1(b>0)的一个焦 点,则 b=________.
[解析] 因为(2,0)是双曲线 x2-by22=1(b>0)的一个焦点,所以 1+b2=4,则 b= 3.
[答案] A
5.已知 F1、F2 是双曲线 C:ax22-by22=1(a>0,b>0)的两个焦
点,P 是 C 上一点,若|PF1|+|PF2|=6a,且△PF1F2 最小内角的
大小为 30°,则双曲线 C 的渐近线方程是( )
A. 2x±y=0
B.x± 2y=0
C.x±2y=0
D.2x±y=0
[解析] 由题意,不妨设|PF1|>|PF2|,则根据双曲线的定义得, |PF1|-|PF2|=2a, 又|PF1|+|PF2|=6a, 解得|PF1|=4a,|PF2|=2a. 在△PF1F2 中,|F1F2|=2c,而 c>a,所以|PF2|<|F1F2|,
[小题速练] 1.(2017·全国卷Ⅲ)双曲线ax22-y92=1(a>0)的一条渐近线方程 为 y=35x,则 a=________.
[解析] 因为双曲线ax22-by22=1(a>0,b>0)的渐近线方程为 y =±bax,所以 a=5.
[答案] 5
2.(2017·北京卷)若双曲线 x2-ym2=1 的离心率为 3,则实数 m=________.
提示:a=8,b=6,c=10,所以||PF1|-|PF2||=16,又|PF1| =17,所以|PF2|=1 或|PF2|=33,又 c-a=2>1,所以|PF2|=33.
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。
高三数学一轮复习-双曲线 (带答案)
解析几何—双曲线一、学习目标知识与技能:了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在解决实际问题时的应用。
过程与方法:掌握双曲线的定义、标准方程及简单的几何性质。
情感态度价值观:理解数形结合的思想,了解椭圆的简单应用。
二、学习重难点重点:双曲线的定义的灵活应用、利用标准方程研究几何性质,尤其是离心率求值问题。
难点:双曲线的综合问题三、考纲解读:掌握双曲线的定义、标准方程,能够根据条件利用待定系数法求双曲线方程. 四、知识链接1.共渐近线的双曲线系方程:与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1有相同渐近线的双曲线系方程可设为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0),若λ>0,则双曲线的焦点在 轴上;若λ<0,则双曲线的焦点在 轴上.2.双曲线的形状与e 的关系:∵双曲线渐近线的斜率k =ba =c 2-a 2a=c 2a2-1=e 2-1,∴e 越大,则渐近线的斜率的绝对值就越大,这时双曲线的形状就从扁狭逐渐变得开阔.故双曲线的离心率越大,它的开口就越宽阔.3. 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为 ,而双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为 应注意其区别与联系.4.平行于双曲线的渐近线的直线与双曲线有且仅有 个交点. 五、基础检测A1.已知()()3,0,3,0,6M N PM PN --=,则动点P 的轨迹是( ) A .一条射线B .双曲线右支C .双曲线D .双曲线左支【答案】A 因为6PM PN MN -==,故动点P 的轨迹是一条射线:0,3y x =≥A2.若12,F F 分别是双曲线2211620x y-=的左、右焦点,P 为双曲线C 上一点,且19PF =,则2PF 的长为( )A .1B .17或1C .17D .12【答案】C 因为194610PF a c =<+=+=,所以P 必在双曲线左支上, :212248PF PF a -==⨯=,又19PF =,所以298PF -=,解得:217PF =,A3.若00(,)P x y 是双曲线22124x y -=左支上一点,则0x 的取值范围是_____【答案】(,-∞六、学习过程B1.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,O 为坐标原点,P 是双曲线上在第一象限内的点,直线PO 、2PF 分别交双曲线C 左、右支于另一点M 、N ,122PF PF =,且260MF N ∠=,则双曲线C 的离心率为( )A B CD 【答案】B122PF PF =,122PF PF a -=,14PF a ∴=,22PF a =.连接1MF 、2MF ,根据双曲线的对称性可得12MF PF 为平行四边形,260MF N ∠=o Q ,1260F PF ∴∠=,由余弦定理可得2224164242cos60c a a a a =+-⋅⋅⋅o ,c ∴=,ce a∴== B2.已知△ABP 的顶点A 、B 分别为双曲线的左右焦点,顶点P 在双曲线C 上,则sin sin sin A BP-的值等于( )AB C .54D .45【答案】D 由题意得双曲线22:1169x y C -=得4a =, 3b =,根据双曲线的定义得:28PB PA a -==‖,又210AB c ===, 从而由正弦定理,得sin sin 4sin 5PB PA A B P AB --==‖,B4.双曲线C 与双曲线2212y x -=有共同的渐近线,且过点.(1)求双曲线C 的方程;(2)若直线:1l y kx =+与双曲线C 左支交于,A B 两点,求k 的取值范围;【答案】(1)2212y x -=;(2) (1)因为双曲线C 与双曲线2212y x -=有共同的渐近线,所以设双曲线C 的方程为222y x λ-=,把点代入C中,即(22λ-=,解得λ1=-,所以双曲线C 的方程为2212y x -=.(2)联立22112y kx y x =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去y 得:()222230k x kx ---=,①因为直线与双曲线左支有两个交点,A B ,设()()1122,,,A x y B x y ,且120,0x x <<,解不等式()2221221222041220202302k k k k x x k x x k ⎧-≠⎪+->⎪⎪⎨+=<⎪-⎪-⎪=>-⎩,解得:k k k ⎧<<⎪⎪≠⎨⎪>⎪⎩k <<B5.已知双曲线两个焦点分别是())12,F F,点)P在双曲线上.(1)求双曲线的标准方程;(2)过双曲线的右焦点2F 且倾斜角为60︒的直线与双曲线交于,A B 两点,求1F AB ∆的周长.【答案】(1)221x y -=;(2)12 (1)()22,0F,)P2P F x∴⊥轴 221b PF a∴==且c =又222c a b =+,即220a a +-=,解得:1a = 21b ∴=∴双曲线的标准方程为:221x y -=(2)由(1)知,双曲线渐近线为y x =,倾斜角为45 直线AB 过2F 且倾斜角为60 ,A B ∴均在双曲线的右支上122BF BF ∴-=,122AF AF -= 112244AF BF AF BF AB ∴+=++=+设直线AB方程为:y x =代入双曲线方程得:2270x -+=4AB ∴== 1F AB ∴∆的周长为:114212AF BF AB AB ++=+=七、达标检测A1.设1k >,则关于,x y 的方程()22211k x y k -+=-所表示的曲线是( )A .长轴在y 轴上的椭圆B .长轴在x 轴上的椭圆C .实轴在y 轴上的双曲线D .实轴在x 轴上的双曲线【答案】C ∵k >1,∴1+k >0,k 2-1>0,方程()22211k x y k -+=-,即222111y x k k -=-+,表示实轴在y 轴上的双曲线,A2.已知双曲线的渐近线为2y x =±,实轴长为4,则该双曲线的方程为( ) A .22142x y -=B .22142x y -=或22148y x -=C .22148y x -=D .22142x y -=或22148y x -=【答案】D双曲线的渐近线方程为2y x =±,实轴长为4,24a ∴=,则2a =,∴当双曲线的焦点在x 轴上时,设双曲线方程为22214x y b -=,0b >,此时2b =b =∴双曲线方程为22142x y -=,当双曲线的焦点在y 轴上时,设双曲线方程为22214y x b-=,0b >,此时22b =,解得b =22148x y -=. B3.已知双曲线22:1(04)4x y C m m m-=<<-的渐近线与圆22(2)3x y -+=相切,则m =( )A .1B C .2D .3【答案】A 双曲线22:1(04)4x y C m m m-=<<-的渐近线方程为y =将y =0= 由双曲线的渐近线0±=与圆22(2)3x y -+==解得1m = C4.设分别为双曲线的左、右焦点,双曲线上存在一点使得则该双曲线的离心率为( ) A .B .C .D .3【答案】B 因为是双曲线上一点,所以,又所以,,所以又因为,所以有,,即解得:(舍去),或;所以,所以B5.设双曲的一个焦点为F ,虚轴的一个端点为B ,如果直线FB 与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( )A B C .12D .12【答案】D设该双曲线方程为2222100x ya ba b-=(>,>),可得它的渐近线方程为by xa=±,焦点为F(c,0),点B(0,b)是虚轴的一个端点,∴直线FB的斜率为FBb bkc c-==--,∵直线FB与直线by xa=互相垂直,1b bc a∴-⨯=-,2b ac∴=,22222b c a c a ac=-∴-=,,210e e∴--=,e∴=,。
2020版高考数学一轮复习第九章解析几何第七节抛物线教案理(含解析)苏教版(2021-2022学年)
第七节 抛物线1.抛物线的定义满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线: (1)在平面内;(2)动点到定点F 的距离与到定直线l 的距离相等; (3)定点不在定直线上.2.抛物线的标准方程和几何性质[1.抛物线2x 2+y =0的准线方程为________.解析:∵抛物线的标准方程为x 2=-错误!y ,∴2p =错误!未定义书签。
, ∴ p2=错误!,故准线方程为y=错误!.ﻬ答案:y =错误!未定义书签。
2.若抛物线y =4x2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是________. 解析:M 到准线的距离等于M 到焦点的距离,又准线方程为y=-错误!,设M(x,y),则y+错误!未定义书签。
=1,所以y=错误!未定义书签。
答案:错误!未定义书签。
3.若抛物线y2=2px上一点P(2,y0)到其准线的距离为4,则抛物线的标准方程为________.解析:由题意知,抛物线的准线为x=-p2.因为点P(2,y0)到其准线的距离为4,所以错误!=4,所以p=4。
所以抛物线的标准方程为y2=8x。
答案:y2=8x1.抛物线的定义中易忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定直线上时,动点的轨迹是过定点且与直线垂直的直线.2.抛物线标准方程中参数p易忽视,只有p>0才能证明其几何意义是焦点F到准线l的距离,否则无几何意义.[小题纠偏]1.平面内到点(1,1)与到直线x+2y-3=0的距离相等的点的轨迹是________.答案:一条直线2.抛物线8x2+y=0的焦点坐标为________.解析:由8x2+y=0,得x2=-\f(1,8)y.所以2p=错误!,p=错误!未定义书签。
,所以焦点为错误!未定义书签。
答案:错误!错误!未定义书签。
错误![典例引领]1.(2019·徐州调研)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=16x上横坐标为1的点到其焦点的距离为________.解析:抛物线y2=16x中,p=8,∴准线方程为x=-4,∵抛物线y2=16x上横坐标为1的点到其焦点的距离即为到其准线的距离,∴d=1-(-4)=5。
高考数学一轮复习第9章解析几何第7课时双曲线(一)课件理
B.x42-y2=1 D.x22-y2=1
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答案 A 解析 对于 A,令 x2-y42=0,得 y=±2x;对于 B,令x42- y2=0,得 y=±12x;对于 C,令 x2-y22=0,得 y=± 2x;对于 D, 令x22-y2=0,得 y=± 22x.故选 A.
=1的右焦点为F,P是双曲线C的左
支上一点,M(0,2),则△PFM周长的最小值为________.
【解析】
由双曲线C:x2-
y2 3
=1可知a=1,b=
3 ,c=2,
右焦点F(2,0),设左焦点为F1(-2,0),△PFM的周长为|PF|+|PM| +|MF|=2+2 2+|PF1|+|PM|,当P,F1,M三点共线时,△PFM的 周长取得最小值.因为|F1M|=2 2 ,所以△PFM的周长的最小值为 2+4 2.
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4.(2017·课标全国Ⅲ,文)双曲线xa22-y92=1(a>0)的一条渐近 线方程为 y=35x,则 a=________.
答案 5 解析 因为双曲线xa22-by22=1(a>0,b>0)的渐近线方程为 y=±bax, 所以 a=5.
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第7课时(kèshí) 双 曲 线(一)
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…2018考纲下载… 1.了解双曲线的定义、标准方程,能够根据条件利用待定 系数法求双曲线方程. 2.知道双曲线的几何性质. 3.了解双曲线的一些实际应用. 请注意 除与椭圆有相同的重点及考点之外,在高考中还经常考查 双曲线独有的性质渐近线,以双曲线为载体考查方程、性质, 也是高考命题的热点.
高考数学一轮复习 第9章 解析几何 第7课时 双曲线(一)练习 理
第7课时 双曲线(一)1.双曲线x 236-m 2-y2m 2=1(0<m<3)的焦距为( )A .6B .12C .36D .236-2m 2答案 B解析 c 2=36-m 2+m 2=36,∴c =6.双曲线的焦距为12. 2.双曲线8kx 2-ky 2=8的一个焦点是(0,3),则k 的值是( ) A .1 B .-1 C.653D .-63答案 B解析 kx 2-ky28=1,焦点在y 轴上,c =3,解得k =-1.3.已知双曲线x 2a 2-y23=1(a>0)的离心率为2,则a =( )A .2 B.62C.52D .1答案 D解析 因为双曲线的方程为x 2a 2-y 23=1,所以e 2=1+3a 2=4,因此a 2=1,a =1.选D.4.(2017·北京西城期末)mn<0是方程x 2m +y2n =1表示实轴在x 轴上的双曲线的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件答案 B解析 当mn<0时,分m<0,n>0和m>0,n<0两种情况.①当m<0,n>0时,方程x 2m +y 2n =1表示焦点在y 轴上的双曲线;②当m>0,n<0时,方程x 2m +y2n =1表示焦点在x 轴上的双曲线.因此,当mn<0时,方程x 2m +y 2n =1不一定表示实轴在x 轴上的双曲线.方程x 2m +y2n =1表示实轴在x 轴上的双曲线时,m>0,n<0,必定有mn<0.由此可得:mn<0是方程x 2m +y2n =1表示实轴在x 轴上的双曲线的必要而不充分条件.故选B.5.(2017·河北邢台摸底)双曲线x 2-4y 2=-1的渐近线方程为( ) A .x ±2y =0B .y ±2x =0C .x ±4y =0D .y ±4x =0答案 A解析 依题意,题中的双曲线即y 214-x 2=1,因此其渐近线方程是y 214-x 2=0,即x±2y=0,选A.6.(2018·湖北孝感一中月考)设点P 是双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)上一点,F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF 1⊥PF 2,且|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线的一条渐近线方程是( ) A .y =2x B .y =3x C .y =2x D .y =4x答案 C解析 由双曲线的定义可得|PF 1|-|PF 2|=2a ,又|PF 1|=2|PF 2|,得|PF 2|=2a ,|PF 1|=4a.在Rt △PF 1F 2中,|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2,∴4c 2=16a 2+4a 2,即c 2=5a 2,则b 2=4a 2,即b =2a ,则双曲线x 2a 2-y2b2=1的一条渐近线方程为y =2x.故选C.7.(2018·安徽屯溪一中模拟)已知双曲线的离心率为72,且其顶点到其渐近线的距离为2217,则双曲线的方程为( ) A.x 23-y24=1 B.x 24-y23=1 C.x 23-y 24=1或y 23-x24=1 D.x 24-y 23=1或y 24-x23=1 答案 D解析 当焦点在x 轴上时,设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0).双曲线的离心率为e =c a =a 2+b2a2=1+b 2a2=72, ∴b a =32,渐近线方程为y =±b a x =±32x. 由题意,顶点到渐近线的距离为|32a|34+1=2217,解得a =2,∴b =3,∴双曲线的方程为x 24-y23=1.当焦点在y 轴上时,设双曲线方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a>0,b>0).双曲线的离心率为e =ca =1+b 2a 2=72,∴b a =32,渐近线方程为y =±a b x =±233x ,由题意可知:顶点到渐近线的距离为|a|43+1=2217,解得a =2,∴双曲线的方程为y 24-x23=1.综上可知,双曲线的方程为x 24-y 23=1或y 24-x23=1.故选D.8.已知点F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F 1且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,若△ABF 2是锐角三角形,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A .(1,3) B .(3,22)C .(1+2,+∞)D .(1,1+2)答案 D解析 依题意,0<∠AF 2F 1<π4,故0<tan ∠AF 2F 1<1,则b2a 2c =c 2-a 22ac <1,即e -1e <2,e 2-2e -1<0,(e -1)2<2,所以1<e<1+2,故选D.9.已知双曲线mx 2-ny 2=1(m>0,n>0)的离心率为2,则椭圆mx 2+ny 2=1的离心率为( ) A.12 B.63 C.33D.233答案 B解析 由已知双曲线的离心率为2,得1m +1n1m=2. 解得m =3n.又m>0,n>0,∴m>n ,即1n >1m .故由椭圆mx 2+ny 2=1,得y 21n +x21m=1.∴所求椭圆的离心率为e =1n -1m1n=1n -13n 1n=63. 10.已知双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0),双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为53c(c 为双曲线的半焦距长),则双曲线的离心率为( ) A.52B.32答案 B解析 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线为x a ±y b =0,焦点A(c ,0)到直线bx -ay =0的距离为bc a 2+b 2=53c ,则c2-a 2=59c 2,得e 2=94,e =32,故选B.11.(2018·成都市高三二诊)设双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以F 1F 2为直径的圆与双曲线左支的一个交点为P.若以OF 1(O 为坐标原点)为直径的圆与PF 2相切,则双曲线C 的离心率为( ) A. 2 B.-3+624 C. 3 D.3+627答案 D解析 如图,在圆O 中,F 1F 2为直径,P 是圆O 上一点,所以PF 1⊥PF 2,设以OF 1为直径的圆的圆心为M ,且圆M 与直线PF 2相切于点Q ,则M(-c2,0),MQ ⊥PF 2,所以PF 1∥MQ ,所以|MQ||PF 1|=|MF 2||F 1F 2|,即c 2|PF 1|=3c 22c ,可得|PF 1|=2c 3,所以|PF 2|=2c 3+2a ,又|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,所以4c 29+(2c 3+2a)2=4c 2,即7e 2-6e -9=0,解得e =3+627,e =3-627(舍去).故选D.12.(2018·贵阳市高三检测)双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的两条渐近线将平面划分为“上、下、左、右”四个区域(不含边界),若点(2,1)在“右”区域内,则双曲线离心率e 的取值范围是( ) A .(1,52) B .(52,+∞) C .(1,54)D .(54,+∞)答案 B解析 依题意,注意到题中的双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±ba x ,且“右”区域是不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y<b a x ,y>-ba x所确定,又点(2,1)在“右”区域内,于是有1<2b a ,即b a >12,因此题中的双曲线的离心率e =1+(b a )2∈(52,+∞),选B.13.已知曲线方程x 2λ+2-y2λ+1=1,若方程表示双曲线,则λ的取值范围是________.答案 λ<-2或λ>-1解析 ∵方程x 2λ+2-y2λ+1=1表示双曲线,∴(λ+2)(λ+1)>0,解得λ<-2或λ>-1.14.(2016·北京)已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线为2x +y =0,一个焦点为(5,0),则a =________;b =________. 答案 1 2解析 由题意知,渐近线方程为y =-2x ,由双曲线的标准方程以及性质可知b a =2,由c =5,c 2=a 2+b 2,可得b =2,a =1.15.(2015·课标全国Ⅱ,文)已知双曲线过点(4,3),且渐近线方程为y =±12x ,则该双曲线的标准方程为________. 答案 x 24-y 2=1解析 方法一:因为双曲线过点(4,3),且渐近线方程为y =±12x ,故点(4,3)在直线y =12x 的下方.设该双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0),所以⎩⎪⎨⎪⎧42a 2-(3)2b 2=1,b a =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1,故双曲线方程为x 24-y 2=1.方法二:因为双曲线的渐近线方程为y =±12x ,故可设双曲线为x 24-y 2=λ(λ>0),又双曲线过点(4,3),所以424-(3)2=λ,所以λ=1,故双曲线方程为x 24-y 2=1.16.(2018·湖南长沙模拟)P 是双曲线C :x 22-y 2=1右支上一点,直线l 是双曲线C 的一条渐近线,P 在l 上的射影为Q ,F 1是双曲线C 的左焦点,则|PF 1|+|PQ|的最小值为________. 答案 22+1解析 设右焦点为F 2,∵|PF 1|-|PF 2|=22,∴|PF 1|=|PF 2|+22,∴|PF 1|+|PQ|=|PF 2|+22+|PQ|.当且仅当Q ,P ,F 2三点共线,且P 在F 2,Q 之间时,|PF 2|+|PQ|最小,且最小值为F 2到l 的距离. 由题意得l 的方程为y =±12x ,F 2(3,0),F 2到l 的距离d =1,∴|PQ|+|PF 1|的最小值为22+1.17.如图所示,双曲线的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,F 1,F 2分别为左、右焦点,双曲线的左支上有一点P ,∠F 1PF 2=π3,且△PF 1F 2的面积为23,又双曲线的离心率为2,求该双曲线的方程. 答案 3x 22-y22=1解析 设双曲线的方程为x 2a 2-y2b 2=1,∴F 1(-c ,0),F 2(c ,0),P(x 0,y 0).在△PF 1F 2中,由余弦定理,得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos π3=(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2|. 即4c 2=4a 2+|PF 1|·|PF 2|. 又∵S△PF 1F 2=23,∴12|PF 1|·|PF 2|·sin π3=2 3. ∴|PF 1|·|PF 2|=8. ∴4c 2=4a 2+8,即b 2=2. 又∵e=c a =2,∴a 2=23.∴所求双曲线方程为3x 22-y22=1.18.(2018·上海崇明一模)已知点F 1,F 2为双曲线C :x 2-y2b2=1的左、右焦点,过F 2作垂直于x 轴的直线,在x 轴上方交双曲线C 于点M ,∠MF 1F 2=30°. (1)求双曲线C 的方程;(2)过双曲线C 上任意一点P 作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P 1,P 2,求PP 1→·PP 2→的值. 答案 (1)x 2-y 22=1 (2)29解析 (1)设F 2,M 的坐标分别为(1+b 2,0),(1+b 2,y 0)(y 0>0), 因为点M 在双曲线C 上,所以1+b 2-y 02b2=1,则y 0=b 2,所以|MF 2|=b 2.在Rt △MF 2F 1中,∠MF 1F 2=30°,|MF 2|=b 2,所以|MF 1|=2b 2. 由双曲线的定义可知:|MF 1|-|MF 2|=b 2=2, 故双曲线C 的方程为x 2-y22=1.(2)由条件可知:两条渐近线分别为l 1:2x -y =0,l 2:2x +y =0.设双曲线C 上的点P(x 0,y 0)两条渐近线的夹角为θ,由题意知cos θ=13.则点P 到两条渐近线的距离分别为|PP 1|=|2x 0-y 0|3,|PP 2|=|2x 0+y 0|3.因为P(x 0,y 0)在双曲线C :x 2-y 22=1上,所以2x 02-y 02=2.1.(2015·广东,理)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-y23=1 B.x 29-y216=1 C.x 216-y29=1 D.x 23-y24=1 答案 C解析 因为双曲线C 的右焦点为F 2(5,0),所以c =5. 因为离心率e =c a =54,所以a =4.又a 2+b 2=c 2,所以b 2=9. 故双曲线C 的方程为x 216-y29=1.2.若双曲线x 2a 2-y2b 2=1的离心率为3,则其渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±2xC .y =±12xD .y =±22x 答案 B解析 由离心率为3,可知c =3a ,∴b =2a.∴渐近线方程为y =±bax =±2x ,故选B.3.(2015·天津,文)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的一个焦点为F(2,0),且双曲线的渐近线与圆(x -2)2+y 2=3相切,则双曲线的方程为( ) A.x 29-y213=1 B.x 213-y29=1 C.x 23-y 2=1 D .x 2-y23=1答案 D解析 双曲线的一条渐近线方程为y =bax ,即bx -ay =0.由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧c 2=a 2+b 2,c =2,2bb 2+a 2=3,解得a 2=1,b 2=3,从而双曲线的方程为x 2-y23=1.4.设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y2b 2=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.94 D .3答案 B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 2-9ba -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. 5.(2015·广东改编)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-y25=1 B.x 24-y25=1 C.x 22-y25=1 D.x 22-y25=1 答案 B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-y25=1.6.(2016·天津)已知双曲线x 24-y2b 2=1(b>0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ,B ,C ,D 四点,四边形ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为( ) A.x 24-3y24=1 B.x 24-4y23=1 C.x 24-y24=1 D.x 24-y212=1 答案 D解析 根据圆和双曲线的对称性,可知四边形ABCD 为矩形.双曲线的渐近线方程为y =±b 2x ,圆的方程为x2+y 2=4,不妨设交点A 在第一象限,由y =b 2x ,x 2+y 2=4得x A =44+b 2,y A =2b 4+b 2,故四边形ABCD 的面积为4x A y A =32b 4+b 2=2b ,解得b 2=12,故所求的双曲线方程为x 24-y 212=1,选D. 7.(2017·邯郸调研)已知F 为双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左焦点,c 为双曲线的半焦距,定点G(0,c),若双曲线上存在一点P 满足|PF|=|PG|,则双曲线的离心率的取值范围是( ) A .(2,+∞) B .(1,2) C .[3,+∞) D .(1,3)答案 A解析 若双曲线上存在点P 满足|PF|=|PG|,则必须满足FG 的中垂线与双曲线有交点,则P 是线段FG 中垂线与双曲线的交点,因为直线FG 的方程为y =x +c ,所以线段FG 中垂线的方程为y =-x ,又双曲线的渐近线方程为y =±b a x ,则-b a <-1,即ba>1,所以e =1+b2a2>2,所以双曲线的离心率的取值范围为(2,+∞). 8.(2018·辽宁抚顺重点高中协作校一模)当双曲线M :x 2m 2-y22m +6=1(-2≤m<0)的焦距取得最小值时,双曲线M 的渐近线方程为( ) A .y =±2x B .y =±22x C .y =±2x D .y =±12x答案 C解析 c 2=m 2+2m +6=(m +1)2+5≥5,当且仅当m =-1时取等号,此时a 2=m 2=1,b 2=2m +6=4,所以b a =2,即双曲线的渐近线方程为y =±2x,故选C.9.(2018·辽宁师大附中期中)如图,F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右两个焦点.若直线y =x 与双曲线C 交于P ,Q 两点,且四边形PF 1QF 2为矩形,则双曲线的离心率为( ) A .2+ 2 B .2+ 6 C.2+ 2 D.2+ 6答案 C解析 将y =x 代入x 2a 2-y2b2=1,可得x =±a 2b 2b 2-a2.由矩形的对角线长相等,得2·a 2b 2b 2-a2=c ,∴2a 2b 2=(b 2-a 2)c 2,∴2a 2(c 2-a 2)=(c 2-2a 2)c 2,∴2(e 2-1)=e 4-2e 2,∴e 4-4e 2+2=0,又∵e>1,∴e 2=2+2,e =2+ 2.故选C.10.(2018·河南八市重点高中模拟)已知F 1,F 2分别是双曲线x 24-y2b2=1(b>0)的左、右焦点,P 为双曲线上的一点,若∠F 1PF 2=120°,且△F 1PF 2的三边长成等差数列,则双曲线的渐近线的斜率是( ) A .±534B .±354C .±532D .±352答案 D解析 不妨设P 点在第一象限,|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则由已知得⎩⎪⎨⎪⎧m -n =4m 2+n 2+mn =(2c )2,n +2c =2m 所以c 2-9c +14=0,解得c =7或c =2(舍去),由b 2=c 2-a 2得b =35,则双曲线的渐近线的斜率是±352,故选D.11.(2018·天津一中模拟)已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :x +2y +5=0,且双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( ) A.x 220-y25=1 B.x 25-y220=1 C.3x 225-3y2100=1 D.3x 2100-3y225=1 答案 A解析 因为双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :x +2y +5=0,且双曲线的一个焦点在直线l 上,所以⎩⎪⎨⎪⎧-b a =-12,c =5,a 2+b 2=c 2,得⎩⎨⎧a =25,b =5,所以双曲线的方程为x 220-y25=1.12.(2018·兰州市高考诊断)已知F 1,F 2为双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,点P 为双曲线C 右支上一点,直线PF 1与圆x 2+y 2=a 2相切,且|PF 2|=|F 1F 2|,则双曲线C 的离心率为( ) A.103B.43C.53 D .2答案 C解析 设直线PF 1与圆相切于点M ,∵|PF 2|=|F 1F 2|,∴△PF 1F 2为等腰三角形,∴|F 1M|=14|PF 1|,∵在Rt △F 1MO(O为坐标原点)中,|F 1M|2=|F 1O|2-a 2=c 2-a 2,∴|F 1M|=b =14|PF 1|①,又|PF 1|=|PF 2|+2a =2c +2a②,c 2=a2+b 2③,故由①②③得,e =c a =53.故选C.13.(2018·福建漳州一中期中)已知双曲线x 2a 2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,若双曲线右支上存在一点P ,使得F 2关于直线PF 1的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( ) A .1<e<233B .e>233C .e> 3D .1<e< 3答案 B解析 设点F 2(c ,0),由于F 2关于直线PF 1的对称点M 恰在y 轴上,不妨设M 在y 轴正半轴上,由对称性可得,|MF 1|=|F 1F 2|=2c ,则|MO|=4c 2-c 2=3c ,则∠MF 1F 2=60°,∠PF 1F 2=30°,设直线PF 1:y =33(x +c),代入双曲线方程,可得(3b 2-a 2)x 2-2ca 2x -a 2c 2-3a 2b 2=0,则方程有两个异号实数根,则有3b 2-a 2>0,即有3b 2=3c 2-3a 2>a 2,即c>233a ,则有e =c a >233.故选B.14.(2016·课标全国Ⅰ)已知方程x 2m 2+n -y23m 2-n =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 .(-1,3) C .(0,3) D .(0,3)答案 A解析 由题意得(m 2+n)(3m 2-n)>0,解得-m 2<n<3m 2,又由该双曲线两焦点间的距离为4,得m 2+n +3m 2-n =4,即m 2=1,所以-1<n<3.15.(2017·济宁模拟)如图所示,正六边形ABCDEF 的两个顶点A ,D 为双曲线的两个焦点,其余4个顶点都在双曲线上,则该双曲线的离心率是( ) A.3+1 B.3-1 C. 3 D. 2答案 A解析 令正六边形的边长为m ,则有|AD|=2m ,|AB|=m ,|BD|=3m ,该双曲线的离心率等于|AD|||AB|-|BD||=2m 3m -m=3+1.16.(2013·全国Ⅰ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的离心率为52,则C 的渐近线方程为( )A .y =±14xB .y =±13xC .y =±12xD .y =±x答案 C解析 ∵e=c a =52,∴e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2=54.∴a 2=4b 2,b a =12.∴渐近线方程为y =±12x.17.(2018·山东滕州月考)已知双曲线x 225-y29=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,若双曲线的左支上有一点M 到右焦点F 2的距离为18,N 是MF 2的中点,O 为坐标原点,则|NO|等于( ) A.23 B .1 C .2 D .4答案 D解析 由双曲线x 225-y 29=1,知a =5,由双曲线定义|MF 2|-|MF 1|=2a =10,得|MF 1|=8,∴|NO|=12|MF 1|=4.18.(2018·湖南六校联考)已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,以F 1F 2为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为(3,4),则此双曲线的方程为( ) A.x 216-y29=1 B.x 23-y24=1 C.x 29-y216=1 D.x 24-y23=1 答案 C解析 由已知可得交点(3,4)到原点O 的距离为圆的半径,则半径r =32+42=5,故c =5,a 2+b 2=25,又双曲线的一条渐近线y =bax 过点(3,4),故3b =4a ,可解得b =4,a =3,故选C.19.(2018·杭州学军中学模拟)过双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的左焦点F 作圆C 2:x 2+y 2=a 2的切线,设切点为M ,延长FM 交双曲线C 1于点N.若点M 为线段FN 的中点,则双曲线C 1的离心率为( ) A. 5 B.52 C.5+1 D.5+12答案 A解析 设双曲线C 1的右焦点为F 1.根据题意,得|FN|=2b ,|F 1N|=2a.根据双曲线的定义得|FN|-|F 1N|=2a ⇒b =2a ,则e = 5.20.(2018·辽宁五校协作体月考)已知F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,P 为双曲线右支上的任意一点,若|PF 1|2|PF 2|的最小值为8a ,则双曲线的离心率e 的取值范围是( ) A .(1,+∞) B .(1,2] C .(1,3] D .(1,3]答案 D解析 设|PF 2|=m(m≥c-a),则根据双曲线的定义,得|PF 1|=2a +m.所以|PF 1|2|PF 2|=(2a +m )2m =4a 2m +4a +m≥8a,当且仅当m =2a 时等号成立.所以c -a≤2a,解得e≤3,所以1<e≤3.故选D.21.(2018·湖南衡阳一模)已知双曲线C :x 23-y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与双曲线C的右支相交于P ,Q 两点,且点P 的横坐标为2,则△PF 1Q 的周长为( ) A .4 3 B.1433 C .5 3 D.1633答案 D解析 ∵⎩⎨⎧|PF 1|2-|PF 2|2=4c 2=16,|PF 1|-|PF 2|=2a =23,∴|PF 1|+|PF 2|=833.∴△PF 1Q 的周长为2(|PF 1|+|PF 2|)=1633,故选D.22.设双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(0<a<b)的半焦距为c ,直线l 过(a ,0),(0,b)两点,已知原点到直线l 的距离为34c ,则双曲线的离心率为( ) A .2 B. 3 C. 2 D.233答案 A解析 直角三角形斜边为c , 斜边上的高为ab c =34c ,4ab =3c 2.结合0<a<b 得a b =13.∴e =2.23.(2018·河南郑州一中期中)已知直线x =a2a 2+b 2被双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的两条渐近线所截得线段的长度恰好等于其一个焦点到渐近线的距离,则此双曲线的离心率为________. 答案 2 解析 由已知可得2ab a 2+b2=bca 2+b2,∴c =2a ,∴e =ca =2. 24.(2015·山东,文)过双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C 于点P.若点P 的横坐标为2a ,则C 的离心率为________. 答案 2+ 3解析 设直线方程为y =ba(x -c),由⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y2b2=1,y =b a (x -c ),得x =a 2+c 22c ,由a 2+c 22c =2a ,e =ca,解得e =2+3(e=2-3舍去).。
2019高考数学一轮复习第9章解析几何第7课时双曲线一练习理201811024298
第7课时 双曲线(一)1.双曲线x 236-m 2-y2m 2=1(0<m<3)的焦距为( )A .6B .12C .36D .236-2m 2答案 B解析 c 2=36-m 2+m 2=36,∴c =6.双曲线的焦距为12. 2.双曲线8kx 2-ky 2=8的一个焦点是(0,3),则k 的值是( ) A .1 B .-1 C.653D .-63答案 B解析 kx 2-ky28=1,焦点在y 轴上,c =3,解得k =-1.3.已知双曲线x 2a 2-y23=1(a>0)的离心率为2,则a =( )A .2 B.62C.52D .1答案 D解析 因为双曲线的方程为x 2a 2-y 23=1,所以e 2=1+3a 2=4,因此a 2=1,a =1.选D.4.(2017·北京西城期末)mn<0是方程x 2m +y2n =1表示实轴在x 轴上的双曲线的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件答案 B解析 当mn<0时,分m<0,n>0和m>0,n<0两种情况.①当m<0,n>0时,方程x 2m +y 2n =1表示焦点在y 轴上的双曲线;②当m>0,n<0时,方程x 2m +y2n=1表示焦点在x 轴上的双曲线.因此,当mn<0时,方程x 2m +y2n =1不一定表示实轴在x 轴上的双曲线.方程x 2m +y2n =1表示实轴在x 轴上的双曲线时,m>0,n<0,必定有mn<0.由此可得:mn<0是方程x 2m +y2n=1表示实轴在x 轴上的双曲线的必要而不充分条件.故选B.5.(2017·河北邢台摸底)双曲线x 2-4y 2=-1的渐近线方程为( ) A .x ±2y =0 B .y ±2x =0 C .x ±4y =0 D .y ±4x =0答案 A解析 依题意,题中的双曲线即y 214-x 2=1,因此其渐近线方程是y 214-x 2=0,即x±2y=0,选A.6.(2018·湖北孝感一中月考)设点P 是双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)上一点,F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF 1⊥PF 2,且|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线的一条渐近线方程是( ) A .y =2x B .y =3x C .y =2x D .y =4x答案 C解析 由双曲线的定义可得|PF 1|-|PF 2|=2a ,又|PF 1|=2|PF 2|,得|PF 2|=2a ,|PF 1|=4a.在Rt △PF 1F 2中,|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2,∴4c 2=16a 2+4a 2,即c 2=5a 2,则b 2=4a 2,即b =2a ,则双曲线x 2a 2-y2b 2=1的一条渐近线方程为y =2x.故选C.7.(2018·安徽屯溪一中模拟)已知双曲线的离心率为72,且其顶点到其渐近线的距离为2217,则双曲线的方程为( ) A.x 23-y24=1 B.x 24-y23=1 C.x 23-y 24=1或y 23-x24=1 D.x 24-y 23=1或y 24-x23=1 答案 D解析 当焦点在x 轴上时,设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0).双曲线的离心率为e =c a=a 2+b2a2=1+b 2a 2=72, ∴b a =32,渐近线方程为y =±b a x =±32x. 由题意,顶点到渐近线的距离为|32a|34+1=2217,解得a =2,∴b =3,∴双曲线的方程为x 24-y23=1.当焦点在y 轴上时,设双曲线方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a>0,b>0).双曲线的离心率为e =ca =1+b 2a2=72, ∴b a =32,渐近线方程为y =±a b x =±233x ,由题意可知:顶点到渐近线的距离为|a|43+1=2217,解得a =2,∴b =3, ∴双曲线的方程为y 24-x23=1.综上可知,双曲线的方程为x 24-y 23=1或y 24-x23=1.故选D.8.已知点F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F 1且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,若△ABF 2是锐角三角形,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A .(1,3) B .(3,22) C .(1+2,+∞) D .(1,1+2)答案 D解析 依题意,0<∠AF 2F 1<π4,故0<tan ∠AF 2F 1<1,则b2a 2c =c 2-a 22ac <1,即e -1e <2,e 2-2e -1<0,(e -1)2<2,所以1<e<1+2,故选D.9.已知双曲线mx 2-ny 2=1(m>0,n>0)的离心率为2,则椭圆mx 2+ny 2=1的离心率为( ) A.12 B.63 C.33D.233答案 B解析 由已知双曲线的离心率为2,得1m +1n1m=2. 解得m =3n.又m>0,n>0,∴m>n ,即1n >1m .故由椭圆mx 2+ny 2=1,得y 21n +x21m=1.∴所求椭圆的离心率为e =1n -1m1n=1n -13n 1n=63. 10.已知双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0),双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为53c(c为双曲线的半焦距长),则双曲线的离心率为( ) A.52 B.32 C.355D.23答案 B解析 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线为x a ±y b =0,焦点A(c ,0)到直线bx -ay =0的距离为bca 2+b 2=53c ,则c 2-a 2=59c 2,得e 2=94,e =32,故选B. 11.(2018·成都市高三二诊)设双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以F 1F 2为直径的圆与双曲线左支的一个交点为P.若以OF 1(O 为坐标原点)为直径的圆与PF 2相切,则双曲线C 的离心率为( ) A. 2B.-3+624 C. 3 D.3+627答案 D解析 如图,在圆O 中,F 1F 2为直径,P 是圆O 上一点,所以PF 1⊥PF 2,设以OF 1为直径的圆的圆心为M ,且圆M 与直线PF 2相切于点Q ,则M(-c2,0),MQ ⊥PF 2,所以PF 1∥MQ ,所以|MQ||PF 1|=|MF 2||F 1F 2|,即c 2|PF 1|=3c 22c,可得|PF 1|=2c 3,所以|PF 2|=2c 3+2a ,又|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,所以4c 29+(2c 3+2a)2=4c 2,即7e 2-6e -9=0,解得e =3+627,e =3-627(舍去).故选D.12.(2018·贵阳市高三检测)双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的两条渐近线将平面划分为“上、下、左、右”四个区域(不含边界),若点(2,1)在“右”区域内,则双曲线离心率e 的取值范围是( ) A .(1,52) B .(52,+∞) C .(1,54)D .(54,+∞)答案 B解析 依题意,注意到题中的双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±ba x ,且“右”区域是不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y<ba x ,y>-bax所确定,又点(2,1)在“右”区域内,于是有1<2b a ,即b a >12,因此题中的双曲线的离心率e =1+(b a )2∈(52,+∞),选B.13.已知曲线方程x 2λ+2-y2λ+1=1,若方程表示双曲线,则λ的取值范围是________.答案 λ<-2或λ>-1解析 ∵方程x 2λ+2-y2λ+1=1表示双曲线,∴(λ+2)(λ+1)>0,解得λ<-2或λ>-1.14.(2016·北京)已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线为2x +y =0,一个焦点为(5,0),则a =________;b =________. 答案 1 2解析 由题意知,渐近线方程为y =-2x ,由双曲线的标准方程以及性质可知ba =2,由c =5,c 2=a 2+b 2,可得b =2,a =1.15.(2015·课标全国Ⅱ,文)已知双曲线过点(4,3),且渐近线方程为y =±12x ,则该双曲线的标准方程为________. 答案 x 24-y 2=1解析 方法一:因为双曲线过点(4,3),且渐近线方程为y =±12x ,故点(4,3)在直线y=12x 的下方.设该双曲线的标准方程为x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0),所以⎩⎪⎨⎪⎧42a 2-(3)2b2=1,b a =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1,故双曲线方程为x 24-y 2=1.方法二:因为双曲线的渐近线方程为y =±12x ,故可设双曲线为x 24-y 2=λ(λ>0),又双曲线过点(4,3),所以424-(3)2=λ,所以λ=1,故双曲线方程为x 24-y 2=1.16.(2018·湖南长沙模拟)P 是双曲线C :x 22-y 2=1右支上一点,直线l 是双曲线C 的一条渐近线,P 在l 上的射影为Q ,F 1是双曲线C 的左焦点,则|PF 1|+|PQ|的最小值为________. 答案 22+1解析 设右焦点为F 2,∵|PF 1|-|PF 2|=22,∴|PF 1|=|PF 2|+22,∴|PF 1|+|PQ|=|PF 2|+22+|PQ|.当且仅当Q ,P ,F 2三点共线,且P 在F 2,Q 之间时,|PF 2|+|PQ|最小,且最小值为F 2到l 的距离. 由题意得l 的方程为y =±12x ,F 2(3,0),F 2到l 的距离d =1,∴|PQ|+|PF 1|的最小值为22+1.17.如图所示,双曲线的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,F 1,F 2分别为左、右焦点,双曲线的左支上有一点P ,∠F 1PF 2=π3,且△PF 1F 2的面积为23,又双曲线的离心率为2,求该双曲线的方程. 答案 3x 22-y 22=1解析 设双曲线的方程为x 2a 2-y2b 2=1,∴F 1(-c ,0),F 2(c ,0),P(x 0,y 0).在△PF 1F 2中,由余弦定理,得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos π3=(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2|. 即4c 2=4a 2+|PF 1|·|PF 2|. 又∵S△PF 1F 2=23,∴12|PF 1|·|PF 2|·sin π3=2 3. ∴|PF 1|·|PF 2|=8. ∴4c 2=4a 2+8,即b 2=2. 又∵e=c a =2,∴a 2=23.∴所求双曲线方程为3x 22-y22=1.18.(2018·上海崇明一模)已知点F 1,F 2为双曲线C :x 2-y2b2=1的左、右焦点,过F 2作垂直于x 轴的直线,在x 轴上方交双曲线C 于点M ,∠MF 1F 2=30°. (1)求双曲线C 的方程;(2)过双曲线C 上任意一点P 作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P 1,P 2,求PP 1→·PP 2→的值.答案 (1)x 2-y 22=1 (2)29解析 (1)设F 2,M 的坐标分别为(1+b 2,0),(1+b 2,y 0)(y 0>0), 因为点M 在双曲线C 上,所以1+b 2-y 02b2=1,则y 0=b 2,所以|MF 2|=b 2.在Rt △MF 2F 1中,∠MF 1F 2=30°,|MF 2|=b 2,所以|MF 1|=2b 2. 由双曲线的定义可知:|MF 1|-|MF 2|=b 2=2, 故双曲线C 的方程为x 2-y22=1.(2)由条件可知:两条渐近线分别为l 1:2x -y =0,l 2:2x +y =0.设双曲线C 上的点P(x 0,y 0)两条渐近线的夹角为θ,由题意知cos θ=13.则点P 到两条渐近线的距离分别为|PP 1|=|2x 0-y 0|3,|PP 2|=|2x 0+y 0|3.因为P(x 0,y 0)在双曲线C :x 2-y 22=1上,所以2x 02-y 02=2.所以PP 1→·PP 2→=|2x 0-y 0|3·|2x 0+y 0|3cos θ=|2x 02-y 02|3·13=29.1.(2015·广东,理)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-y23=1 B.x 29-y216=1 C.x 216-y29=1 D.x 23-y24=1 答案 C解析 因为双曲线C 的右焦点为F 2(5,0),所以c =5.因为离心率e =c a =54,所以a =4.又a 2+b 2=c 2,所以b 2=9. 故双曲线C 的方程为x 216-y29=1.2.若双曲线x 2a 2-y2b 2=1的离心率为3,则其渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±2xC .y =±12xD .y =±22x 答案 B解析 由离心率为3,可知c =3a ,∴b =2a.∴渐近线方程为y =±ba x =±2x ,故选B.3.(2015·天津,文)已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的一个焦点为F(2,0),且双曲线的渐近线与圆(x -2)2+y 2=3相切,则双曲线的方程为( ) A.x 29-y213=1 B.x 213-y29=1 C.x 23-y 2=1 D .x 2-y23=1答案 D解析 双曲线的一条渐近线方程为y =bax ,即bx -ay =0.由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧c 2=a 2+b 2,c =2,2bb 2+a 2=3,解得a 2=1,b 2=3, 从而双曲线的方程为x 2-y23=1.4.设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y2b 2=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.94 D .3答案 B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 2-4a2=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. 5.(2015·广东改编)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-y25=1 B.x 24-y25=1 C.x 22-y25=1 D.x 22-y25=1 答案 B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-y25=1.6.(2016·天津)已知双曲线x 24-y2b 2=1(b>0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ,B ,C ,D 四点,四边形ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为( ) A.x 24-3y24=1 B.x 24-4y23=1 C.x 24-y24=1 D.x 24-y212=1 答案 D解析 根据圆和双曲线的对称性,可知四边形ABCD 为矩形.双曲线的渐近线方程为y =±b2x ,圆的方程为x 2+y 2=4,不妨设交点A 在第一象限,由y =b 2x ,x 2+y 2=4得x A =44+b 2,y A =2b4+b 2,故四边形ABCD 的面积为4x A y A =32b 4+b 2=2b ,解得b 2=12,故所求的双曲线方程为x 24-y212=1,选D.7.(2017·邯郸调研)已知F 为双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左焦点,c 为双曲线的半焦距,定点G(0,c),若双曲线上存在一点P 满足|PF|=|PG|,则双曲线的离心率的取值范围是( ) A .(2,+∞) B .(1,2) C .[3,+∞) D .(1,3)答案 A解析 若双曲线上存在点P 满足|PF|=|PG|,则必须满足FG 的中垂线与双曲线有交点,则P 是线段FG 中垂线与双曲线的交点,因为直线FG 的方程为y =x +c ,所以线段FG 中垂线的方程为y =-x ,又双曲线的渐近线方程为y =±b a x ,则-b a <-1,即ba >1,所以e =1+b2a2>2,所以双曲线的离心率的取值范围为(2,+∞).8.(2018·辽宁抚顺重点高中协作校一模)当双曲线M :x 2m 2-y22m +6=1(-2≤m<0)的焦距取得最小值时,双曲线M 的渐近线方程为( ) A .y =±2x B .y =±22x C .y =±2x D .y =±12x答案 C解析 c 2=m 2+2m +6=(m +1)2+5≥5,当且仅当m =-1时取等号,此时a 2=m 2=1,b 2=2m +6=4,所以ba=2,即双曲线的渐近线方程为y =±2x,故选C.9.(2018·辽宁师大附中期中)如图,F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右两个焦点.若直线y =x 与双曲线C 交于P ,Q 两点,且四边形PF 1QF 2为矩形,则双曲线的离心率为( ) A .2+ 2 B .2+ 6 C.2+ 2 D.2+ 6答案 C解析 将y =x 代入x 2a -y2b=1,可得x =±a 2b2b 2-a2.由矩形的对角线长相等,得2·a 2b 2b 2-a2=c ,∴2a 2b 2=(b 2-a 2)c 2,∴2a 2(c 2-a 2)=(c 2-2a 2)c 2,∴2(e 2-1)=e 4-2e 2,∴e 4-4e 2+2=0,又∵e>1,∴e 2=2+2,e =2+ 2.故选C.10.(2018·河南八市重点高中模拟)已知F 1,F 2分别是双曲线x 24-y2b 2=1(b>0)的左、右焦点,P为双曲线上的一点,若∠F 1PF 2=120°,且△F 1PF 2的三边长成等差数列,则双曲线的渐近线的斜率是( ) A .±534B .±354C .±532D .±352答案 D解析 不妨设P 点在第一象限,|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则由已知得⎩⎪⎨⎪⎧m -n =4m 2+n 2+mn =(2c )2,n +2c =2m 所以c 2-9c +14=0,解得c =7或c =2(舍去),由b 2=c 2-a 2得b =35,则双曲线的渐近线的斜率是±352,故选D.11.(2018·天津一中模拟)已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :x +2y +5=0,且双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( ) A.x 220-y25=1 B.x 25-y220=1 C.3x 225-3y2100=1 D.3x 2100-3y225=1 答案 A解析 因为双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :x +2y +5=0,且双曲线的一个焦点在直线l 上,所以⎩⎪⎨⎪⎧-b a =-12,c =5,a 2+b 2=c 2,得⎩⎨⎧a =25,b =5,所以双曲线的方程为x 220-y25=1.12.(2018·兰州市高考诊断)已知F 1,F 2为双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,点P 为双曲线C 右支上一点,直线PF 1与圆x 2+y 2=a 2相切,且|PF 2|=|F 1F 2|,则双曲线C 的离心率为( ) A.103B.43C.53 D .2答案 C解析 设直线PF 1与圆相切于点M ,∵|PF 2|=|F 1F 2|,∴△PF 1F 2为等腰三角形,∴|F 1M|=14|PF 1|,∵在Rt △F 1MO(O 为坐标原点)中,|F 1M|2=|F 1O|2-a 2=c 2-a 2,∴|F 1M|=b =14|PF 1|①,又|PF 1|=|PF 2|+2a =2c +2a②,c 2=a 2+b 2③,故由①②③得,e =c a =53.故选C.13.(2018·福建漳州一中期中)已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,若双曲线右支上存在一点P ,使得F 2关于直线PF 1的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( ) A .1<e<233B .e>233C .e> 3D .1<e< 3答案 B解析 设点F 2(c ,0),由于F 2关于直线PF 1的对称点M 恰在y 轴上,不妨设M 在y 轴正半轴上,由对称性可得,|MF 1|=|F 1F 2|=2c ,则|MO|=4c 2-c 2=3c ,则∠MF 1F 2=60°,∠PF 1F 2=30°,设直线PF 1:y =33(x +c),代入双曲线方程,可得(3b 2-a 2)x 2-2ca 2x -a 2c 2-3a 2b 2=0,则方程有两个异号实数根,则有3b 2-a 2>0,即有3b 2=3c 2-3a 2>a 2,即c>233a ,则有e =c a >233.故选B.14.(2016·课标全国Ⅰ)已知方程x 2m 2+n -y23m 2-n =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 .(-1,3) C .(0,3) D .(0,3)答案 A解析 由题意得(m 2+n)(3m 2-n)>0,解得-m 2<n<3m 2,又由该双曲线两焦点间的距离为4,得m 2+n +3m 2-n =4,即m 2=1,所以-1<n<3.15.(2017·济宁模拟)如图所示,正六边形ABCDEF 的两个顶点A ,D 为双曲线的两个焦点,其余4个顶点都在双曲线上,则该双曲线的离心率是( ) A.3+1 B.3-1 C. 3 D. 2答案 A解析 令正六边形的边长为m ,则有|AD|=2m ,|AB|=m ,|BD|=3m ,该双曲线的离心率等于|AD|||AB|-|BD||=2m3m -m=3+1.16.(2013·全国Ⅰ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的离心率为52,则C 的渐近线方程为( ) A .y =±14xB .y =±13xC .y =±12xD .y =±x答案 C解析 ∵e=c a =52,∴e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2=54.∴a 2=4b 2,b a =12.∴渐近线方程为y =±12x.17.(2018·山东滕州月考)已知双曲线x 225-y29=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,若双曲线的左支上有一点M 到右焦点F 2的距离为18,N 是MF 2的中点,O 为坐标原点,则|NO|等于( ) A.23 B .1 C .2 D .4答案 D解析 由双曲线x 225-y29=1,知a =5,由双曲线定义|MF 2|-|MF 1|=2a =10,得|MF 1|=8,∴|NO|=12|MF 1|=4. 18.(2018·湖南六校联考)已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,以F 1F 2为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为(3,4),则此双曲线的方程为( ) A.x 216-y29=1 B.x 23-y24=1 C.x 29-y216=1 D.x 24-y23=1 答案 C解析 由已知可得交点(3,4)到原点O 的距离为圆的半径,则半径r =32+42=5,故c =5,a 2+b 2=25,又双曲线的一条渐近线y =b a x 过点(3,4),故3b =4a ,可解得b =4,a =3,故选C.19.(2018·杭州学军中学模拟)过双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的左焦点F 作圆C 2:x 2+y2=a 2的切线,设切点为M ,延长FM 交双曲线C 1于点N.若点M 为线段FN 的中点,则双曲线C 1的离心率为( ) A. 5 B.52 C.5+1 D.5+12答案 A解析 设双曲线C 1的右焦点为F 1.根据题意,得|FN|=2b ,|F 1N|=2a.根据双曲线的定义得|FN|-|F 1N|=2a ⇒b =2a ,则e = 5.20.(2018·辽宁五校协作体月考)已知F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,P 为双曲线右支上的任意一点,若|PF 1|2|PF 2|的最小值为8a ,则双曲线的离心率e 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(1,2]C .(1,3]D .(1,3]答案 D解析 设|PF 2|=m(m≥c-a), 则根据双曲线的定义,得|PF 1|=2a +m.所以|PF 1|2|PF 2|=(2a +m )2m =4a 2m +4a +m≥8a,当且仅当m =2a 时等号成立.所以c -a≤2a,解得e≤3,所以1<e≤3.故选D.21.(2018·湖南衡阳一模)已知双曲线C :x 23-y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与双曲线C 的右支相交于P ,Q 两点,且点P 的横坐标为2,则△PF 1Q 的周长为( ) A .4 3B.1433 C .5 3 D.1633答案 D解析 ∵⎩⎨⎧|PF 1|2-|PF 2|2=4c 2=16,|PF 1|-|PF 2|=2a =23,∴|PF 1|+|PF 2|=833.∴△PF 1Q 的周长为2(|PF 1|+|PF 2|)=1633,故选D.22.设双曲线x 2a 2-y2b 2=1(0<a<b)的半焦距为c ,直线l 过(a ,0),(0,b)两点,已知原点到直线l 的距离为34c ,则双曲线的离心率为( ) A .2B. 3C. 2D.233答案 A解析 直角三角形斜边为c , 斜边上的高为ab c =34c ,4ab =3c 2.结合0<a<b 得a b =13.∴e =2.23.(2018·河南郑州一中期中)已知直线x =a2a 2+b 2被双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的两条渐近线所截得线段的长度恰好等于其一个焦点到渐近线的距离,则此双曲线的离心率为________. 答案 2 解析 由已知可得2ab a 2+b2=bca 2+b2,∴c =2a ,∴e =ca =2. 24.(2015·山东,文)过双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C 于点P.若点P 的横坐标为2a ,则C 的离心率为________. 答案 2+ 3解析 设直线方程为y =ba(x -c),由⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y2b2=1,y =b a (x -c ),得x =a 2+c 22c ,由a 2+c 22c =2a ,e =ca,解得e =2+3(e =2-3舍去).。
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—————————— 教育资源共享 步入知识海洋 ————————第7课时 双曲线(一)1.双曲线x 236-m 2-y2m 2=1(0<m<3)的焦距为( )A .6B .12C .36D .236-2m 2答案 B解析 c 2=36-m 2+m 2=36,∴c =6.双曲线的焦距为12. 2.双曲线8kx 2-ky 2=8的一个焦点是(0,3),则k 的值是( ) A .1 B .-1 C.653D .-63答案 B解析 kx 2-ky28=1,焦点在y 轴上,c =3,解得k =-1.3.已知双曲线x 2a 2-y23=1(a>0)的离心率为2,则a =( )A .2 B.62C.52D .1答案 D解析 因为双曲线的方程为x 2a 2-y 23=1,所以e 2=1+3a 2=4,因此a 2=1,a =1.选D.4.(2017·北京西城期末)mn<0是方程x 2m +y2n =1表示实轴在x 轴上的双曲线的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件答案 B解析 当mn<0时,分m<0,n>0和m>0,n<0两种情况.①当m<0,n>0时,方程x 2m +y 2n =1表示焦点在y 轴上的双曲线;②当m>0,n<0时,方程x 2m +y2n =1表示焦点在x 轴上的双曲线.因此,当mn<0时,方程x 2m +y 2n =1不一定表示实轴在x 轴上的双曲线.方程x 2m +y2n =1表示实轴在x 轴上的双曲线时,m>0,n<0,必定有mn<0.由此可得:mn<0是方程x 2m +y2n =1表示实轴在x 轴上的双曲线的必要而不充分条件.故选B.5.(2017·河北邢台摸底)双曲线x 2-4y 2=-1的渐近线方程为( ) A .x ±2y =0B .y ±2x =0C .x ±4y =0D .y ±4x =0答案 A解析 依题意,题中的双曲线即y 214-x 2=1,因此其渐近线方程是y 214-x 2=0,即x±2y=0,选A.6.(2018·湖北孝感一中月考)设点P 是双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)上一点,F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,已知PF 1⊥PF 2,且|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线的一条渐近线方程是( ) A .y =2x B .y =3x C .y =2x D .y =4x答案 C解析 由双曲线的定义可得|PF 1|-|PF 2|=2a ,又|PF 1|=2|PF 2|,得|PF 2|=2a ,|PF 1|=4a.在Rt △PF 1F 2中,|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2,∴4c 2=16a 2+4a 2,即c 2=5a 2,则b 2=4a 2,即b =2a ,则双曲线x 2a 2-y2b2=1的一条渐近线方程为y =2x.故选C.7.(2018·安徽屯溪一中模拟)已知双曲线的离心率为72,且其顶点到其渐近线的距离为2217,则双曲线的方程为( ) A.x 23-y24=1 B.x 24-y23=1 C.x 23-y 24=1或y 23-x24=1 D.x 24-y 23=1或y 24-x23=1 答案 D解析 当焦点在x 轴上时,设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0).双曲线的离心率为e =c a =a 2+b2a2=1+b 2a2=72, ∴b a =32,渐近线方程为y =±b a x =±32x. 由题意,顶点到渐近线的距离为|32a|34+1=2217,解得a =2,∴b =3,∴双曲线的方程为x 24-y23=1.当焦点在y 轴上时,设双曲线方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a>0,b>0).双曲线的离心率为e =ca =1+b 2a 2=72,∴b a =32,渐近线方程为y =±a b x =±233x ,由题意可知:顶点到渐近线的距离为|a|43+1=2217,解得a =2,∴b =3,∴双曲线的方程为y 24-x23=1.综上可知,双曲线的方程为x 24-y 23=1或y 24-x23=1.故选D.8.已知点F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F 1且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,若△ABF 2是锐角三角形,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A .(1,3) B .(3,22)C .(1+2,+∞)D .(1,1+2)答案 D解析 依题意,0<∠AF 2F 1<π4,故0<tan ∠AF 2F 1<1,则b2a 2c =c 2-a 22ac <1,即e -1e <2,e 2-2e -1<0,(e -1)2<2,所以1<e<1+2,故选D.9.已知双曲线mx 2-ny 2=1(m>0,n>0)的离心率为2,则椭圆mx 2+ny 2=1的离心率为( ) A.12 B.63 C.33D.233答案 B解析 由已知双曲线的离心率为2,得1m +1n1m=2. 解得m =3n.又m>0,n>0,∴m>n ,即1n >1m .故由椭圆mx 2+ny 2=1,得y 21n +x21m=1.∴所求椭圆的离心率为e =1n -1m1n=1n -13n 1n=63. 10.已知双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0),双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为53c(c 为双曲线的半焦距长),则双曲线的离心率为( ) A.52B.32C.355D.23答案 B解析 双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线为x a ±y b =0,焦点A(c ,0)到直线bx -ay =0的距离为bc a 2+b 2=53c ,则c2-a 2=59c 2,得e 2=94,e =32,故选B.11.(2018·成都市高三二诊)设双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以F 1F 2为直径的圆与双曲线左支的一个交点为P.若以OF 1(O 为坐标原点)为直径的圆与PF 2相切,则双曲线C 的离心率为( ) A. 2 B.-3+624 C. 3 D.3+627答案 D解析 如图,在圆O 中,F 1F 2为直径,P 是圆O 上一点,所以PF 1⊥PF 2,设以OF 1为直径的圆的圆心为M ,且圆M 与直线PF 2相切于点Q ,则M(-c2,0),MQ ⊥PF 2,所以PF 1∥MQ ,所以|MQ||PF 1|=|MF 2||F 1F 2|,即c 2|PF 1|=3c 22c ,可得|PF 1|=2c 3,所以|PF 2|=2c 3+2a ,又|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,所以4c 29+(2c 3+2a)2=4c 2,即7e 2-6e -9=0,解得e =3+627,e =3-627(舍去).故选D.12.(2018·贵阳市高三检测)双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的两条渐近线将平面划分为“上、下、左、右”四个区域(不含边界),若点(2,1)在“右”区域内,则双曲线离心率e 的取值范围是( ) A .(1,52) B .(52,+∞) C .(1,54)D .(54,+∞)答案 B解析 依题意,注意到题中的双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±ba x ,且“右”区域是不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y<b a x ,y>-ba x所确定,又点(2,1)在“右”区域内,于是有1<2b a ,即b a >12,因此题中的双曲线的离心率e =1+(b a )2∈(52,+∞),选B.13.已知曲线方程x 2λ+2-y2λ+1=1,若方程表示双曲线,则λ的取值范围是________.答案 λ<-2或λ>-1解析 ∵方程x 2λ+2-y2λ+1=1表示双曲线,∴(λ+2)(λ+1)>0,解得λ<-2或λ>-1.14.(2016·北京)已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线为2x +y =0,一个焦点为(5,0),则a =________;b =________. 答案 1 2解析 由题意知,渐近线方程为y =-2x ,由双曲线的标准方程以及性质可知b a =2,由c =5,c 2=a 2+b 2,可得b =2,a =1.15.(2015·课标全国Ⅱ,文)已知双曲线过点(4,3),且渐近线方程为y =±12x ,则该双曲线的标准方程为________. 答案 x 24-y 2=1解析 方法一:因为双曲线过点(4,3),且渐近线方程为y =±12x ,故点(4,3)在直线y =12x 的下方.设该双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0),所以⎩⎪⎨⎪⎧42a 2-(3)2b 2=1,b a =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1,故双曲线方程为x 24-y 2=1.方法二:因为双曲线的渐近线方程为y =±12x ,故可设双曲线为x 24-y 2=λ(λ>0),又双曲线过点(4,3),所以424-(3)2=λ,所以λ=1,故双曲线方程为x 24-y 2=1.16.(2018·湖南长沙模拟)P 是双曲线C :x 22-y 2=1右支上一点,直线l 是双曲线C 的一条渐近线,P 在l 上的射影为Q ,F 1是双曲线C 的左焦点,则|PF 1|+|PQ|的最小值为________. 答案 22+1解析 设右焦点为F 2,∵|PF 1|-|PF 2|=22,∴|PF 1|=|PF 2|+22,∴|PF 1|+|PQ|=|PF 2|+22+|PQ|.当且仅当Q ,P ,F 2三点共线,且P 在F 2,Q 之间时,|PF 2|+|PQ|最小,且最小值为F 2到l 的距离. 由题意得l 的方程为y =±12x ,F 2(3,0),F 2到l 的距离d =1,∴|PQ|+|PF 1|的最小值为22+1.17.如图所示,双曲线的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,F 1,F 2分别为左、右焦点,双曲线的左支上有一点P ,∠F 1PF 2=π3,且△PF 1F 2的面积为23,又双曲线的离心率为2,求该双曲线的方程. 答案 3x 22-y22=1解析 设双曲线的方程为x 2a 2-y2b 2=1,∴F 1(-c ,0),F 2(c ,0),P(x 0,y 0).在△PF 1F 2中,由余弦定理,得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos π3=(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2|. 即4c 2=4a 2+|PF 1|·|PF 2|. 又∵S△PF 1F 2=23,∴12|PF 1|·|PF 2|·sin π3=2 3. ∴|PF 1|·|PF 2|=8. ∴4c 2=4a 2+8,即b 2=2. 又∵e=c a =2,∴a 2=23.∴所求双曲线方程为3x 22-y22=1.18.(2018·上海崇明一模)已知点F 1,F 2为双曲线C :x 2-y2b2=1的左、右焦点,过F 2作垂直于x 轴的直线,在x 轴上方交双曲线C 于点M ,∠MF 1F 2=30°. (1)求双曲线C 的方程;(2)过双曲线C 上任意一点P 作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P 1,P 2,求PP 1→·PP 2→的值. 答案 (1)x 2-y 22=1 (2)29解析 (1)设F 2,M 的坐标分别为(1+b 2,0),(1+b 2,y 0)(y 0>0), 因为点M 在双曲线C 上,所以1+b 2-y 02b2=1,则y 0=b 2,所以|MF 2|=b 2.在Rt △MF 2F 1中,∠MF 1F 2=30°,|MF 2|=b 2,所以|MF 1|=2b 2. 由双曲线的定义可知:|MF 1|-|MF 2|=b 2=2, 故双曲线C 的方程为x 2-y22=1.(2)由条件可知:两条渐近线分别为l 1:2x -y =0,l 2:2x +y =0.设双曲线C 上的点P(x 0,y 0)两条渐近线的夹角为θ,由题意知cos θ=13.则点P 到两条渐近线的距离分别为|PP 1|=|2x 0-y 0|3,|PP 2|=|2x 0+y 0|3.因为P(x 0,y 0)在双曲线C :x 2-y 22=1上,所以2x 02-y 02=2.所以PP 1→·PP 2→=|2x 0-y 0|3·|2x 0+y 0|3cos θ=|2x 02-y 02|3·13=29.1.(2015·广东,理)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-y23=1 B.x 29-y216=1 C.x 216-y29=1 D.x 23-y24=1 答案 C解析 因为双曲线C 的右焦点为F 2(5,0),所以c =5. 因为离心率e =c a =54,所以a =4.又a 2+b 2=c 2,所以b 2=9. 故双曲线C 的方程为x 216-y29=1.2.若双曲线x 2a 2-y2b 2=1的离心率为3,则其渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±2xC .y =±12xD .y =±22x 答案 B解析 由离心率为3,可知c =3a ,∴b =2a.∴渐近线方程为y =±bax =±2x ,故选B.3.(2015·天津,文)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的一个焦点为F(2,0),且双曲线的渐近线与圆(x -2)2+y 2=3相切,则双曲线的方程为( ) A.x 29-y213=1 B.x 213-y29=1 C.x 23-y 2=1 D .x 2-y23=1答案 D解析 双曲线的一条渐近线方程为y =bax ,即bx -ay =0.由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧c 2=a 2+b 2,c =2,2bb 2+a 2=3,解得a 2=1,b 2=3, 从而双曲线的方程为x 2-y23=1.4.设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y2b2=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.94 D .3答案 B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 2-9ba -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. 5.(2015·广东改编)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-y25=1 B.x 24-y25=1 C.x 22-y25=1 D.x 22-y25=1 答案 B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-y25=1.6.(2016·天津)已知双曲线x 24-y2b 2=1(b>0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ,B ,C ,D 四点,四边形ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为( ) A.x 24-3y24=1 B.x 24-4y23=1 C.x 24-y24=1 D.x 24-y212=1 答案 D解析 根据圆和双曲线的对称性,可知四边形ABCD 为矩形.双曲线的渐近线方程为y =±b 2x ,圆的方程为x2+y 2=4,不妨设交点A 在第一象限,由y =b 2x ,x 2+y 2=4得x A =44+b 2,y A =2b 4+b 2,故四边形ABCD 的面积为4x A y A =32b 4+b 2=2b ,解得b 2=12,故所求的双曲线方程为x 24-y 212=1,选D. 7.(2017·邯郸调研)已知F 为双曲线x 2a 2-y2b2=1(a>0,b>0)的左焦点,c 为双曲线的半焦距,定点G(0,c),若双曲线上存在一点P 满足|PF|=|PG|,则双曲线的离心率的取值范围是( ) A .(2,+∞) B .(1,2) C .[3,+∞) D .(1,3)答案 A解析 若双曲线上存在点P 满足|PF|=|PG|,则必须满足FG 的中垂线与双曲线有交点,则P 是线段FG 中垂线与双曲线的交点,因为直线FG 的方程为y =x +c ,所以线段FG 中垂线的方程为y =-x ,又双曲线的渐近线方程为y =±b a x ,则-b a <-1,即ba>1,所以e =1+b2a2>2,所以双曲线的离心率的取值范围为(2,+∞). 8.(2018·辽宁抚顺重点高中协作校一模)当双曲线M :x 2m 2-y22m +6=1(-2≤m<0)的焦距取得最小值时,双曲线M 的渐近线方程为( ) A .y =±2x B .y =±22x C .y =±2x D .y =±12x答案 C解析 c 2=m 2+2m +6=(m +1)2+5≥5,当且仅当m =-1时取等号,此时a 2=m 2=1,b 2=2m +6=4,所以b a =2,即双曲线的渐近线方程为y =±2x,故选C.9.(2018·辽宁师大附中期中)如图,F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右两个焦点.若直线y =x 与双曲线C 交于P ,Q 两点,且四边形PF 1QF 2为矩形,则双曲线的离心率为( ) A .2+ 2 B .2+ 6 C.2+ 2 D.2+ 6答案 C解析 将y =x 代入x 2a 2-y2b2=1,可得x =±a 2b 2b 2-a2.由矩形的对角线长相等,得2·a 2b 2b 2-a2=c ,∴2a 2b 2=(b 2-a 2)c 2,∴2a 2(c 2-a 2)=(c 2-2a 2)c 2,∴2(e 2-1)=e 4-2e 2,∴e 4-4e 2+2=0,又∵e>1,∴e 2=2+2,e =2+ 2.故选C.10.(2018·河南八市重点高中模拟)已知F 1,F 2分别是双曲线x 24-y2b 2=1(b>0)的左、右焦点,P 为双曲线上的一点,若∠F 1PF 2=120°,且△F 1PF 2的三边长成等差数列,则双曲线的渐近线的斜率是( ) A .±534B .±354C .±532D .±352答案 D解析 不妨设P 点在第一象限,|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则由已知得⎩⎪⎨⎪⎧m -n =4m 2+n 2+mn =(2c )2,n +2c =2m 所以c 2-9c +14=0,解得c =7或c =2(舍去),由b 2=c 2-a 2得b =35,则双曲线的渐近线的斜率是±352,故选D.11.(2018·天津一中模拟)已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :x +2y +5=0,且双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( ) A.x 220-y25=1 B.x 25-y220=1 C.3x 225-3y2100=1 D.3x 2100-3y225=1 答案 A解析 因为双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :x +2y +5=0,且双曲线的一个焦点在直线l 上,所以⎩⎪⎨⎪⎧-b a =-12,c =5,a 2+b 2=c 2,得⎩⎨⎧a =25,b =5,所以双曲线的方程为x 220-y25=1.12.(2018·兰州市高考诊断)已知F 1,F 2为双曲线C :x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,点P 为双曲线C 右支上一点,直线PF 1与圆x 2+y 2=a 2相切,且|PF 2|=|F 1F 2|,则双曲线C 的离心率为( ) A.103B.43C.53 D .2答案 C解析 设直线PF 1与圆相切于点M ,∵|PF 2|=|F 1F 2|,∴△PF 1F 2为等腰三角形,∴|F 1M|=14|PF 1|,∵在Rt △F 1MO(O为坐标原点)中,|F 1M|2=|F 1O|2-a 2=c 2-a 2,∴|F 1M|=b =14|PF 1|①,又|PF 1|=|PF 2|+2a =2c +2a②,c 2=a2+b 2③,故由①②③得,e =c a =53.故选C.13.(2018·福建漳州一中期中)已知双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,若双曲线右支上存在一点P ,使得F 2关于直线PF 1的对称点恰在y 轴上,则该双曲线的离心率e 的取值范围为( ) A .1<e<233B .e>233C .e> 3D .1<e< 3答案 B解析 设点F 2(c ,0),由于F 2关于直线PF 1的对称点M 恰在y 轴上,不妨设M 在y 轴正半轴上,由对称性可得,|MF 1|=|F 1F 2|=2c ,则|MO|=4c 2-c 2=3c ,则∠MF 1F 2=60°,∠PF 1F 2=30°,设直线PF 1:y =33(x +c),代入双曲线方程,可得(3b 2-a 2)x 2-2ca 2x -a 2c 2-3a 2b 2=0,则方程有两个异号实数根,则有3b 2-a 2>0,即有3b 2=3c 2-3a 2>a 2,即c>233a ,则有e =c a >233.故选B. 14.(2016·课标全国Ⅰ)已知方程x 2m 2+n -y 23m 2-n=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 .(-1,3)C .(0,3)D .(0,3) 答案 A解析 由题意得(m 2+n)(3m 2-n)>0,解得-m 2<n<3m 2,又由该双曲线两焦点间的距离为4,得m 2+n +3m 2-n =4,即m 2=1,所以-1<n<3.15.(2017·济宁模拟)如图所示,正六边形ABCDEF 的两个顶点A ,D 为双曲线的两个焦点,其余4个顶点都在双曲线上,则该双曲线的离心率是( ) A.3+1 B.3-1 C. 3D. 2 答案 A解析 令正六边形的边长为m ,则有|AD|=2m ,|AB|=m ,|BD|=3m ,该双曲线的离心率等于|AD|||AB|-|BD||=2m 3m -m =3+1.16.(2013·全国Ⅰ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的离心率为52,则C 的渐近线方程为( ) A .y =±14x B .y =±13x C .y =±12x D .y =±x答案 C解析 ∵e=c a =52,∴e 2=c 2a 2=a 2+b 2a 2=54. ∴a 2=4b 2,b a =12.∴渐近线方程为y =±12x. 17.(2018·山东滕州月考)已知双曲线x 225-y 29=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,若双曲线的左支上有一点M 到右焦点F 2的距离为18,N 是MF 2的中点,O 为坐标原点,则|NO|等于( )A.23B .1C .2D .4答案 D解析 由双曲线x 225-y 29=1,知a =5,由双曲线定义|MF 2|-|MF 1|=2a =10,得|MF 1|=8,∴|NO|=12|MF 1|=4. 18.(2018·湖南六校联考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,以F 1F 2为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为(3,4),则此双曲线的方程为( )A.x 216-y 29=1 B.x 23-y 24=1 C.x 29-y 216=1 D.x 24-y 23=1 答案 C解析 由已知可得交点(3,4)到原点O 的距离为圆的半径,则半径r =32+42=5,故c =5,a 2+b 2=25,又双曲线的一条渐近线y =b ax 过点(3,4),故3b =4a ,可解得b =4,a =3,故选C. 19.(2018·杭州学军中学模拟)过双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的左焦点F 作圆C 2:x 2+y 2=a 2的切线,设切点为M ,延长FM 交双曲线C 1于点N.若点M 为线段FN 的中点,则双曲线C 1的离心率为( ) A. 5 B.52 C.5+1 D.5+12 答案 A解析 设双曲线C 1的右焦点为F 1.根据题意,得|FN|=2b ,|F 1N|=2a.根据双曲线的定义得|FN|-|F 1N|=2a ⇒b =2a ,则e = 5.20.(2018·辽宁五校协作体月考)已知F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,P 为双曲线右支上的任意一点,若|PF 1|2|PF 2|的最小值为8a ,则双曲线的离心率e 的取值范围是( ) A .(1,+∞)B .(1,2]C .(1,3]D .(1,3]答案 D解析 设|PF 2|=m(m≥c-a),则根据双曲线的定义,得|PF 1|=2a +m.所以|PF 1|2|PF 2|=(2a +m )2m =4a 2m+4a +m≥8a,当且仅当m =2a 时等号成立.所以c -a≤2a,解得e≤3,所以1<e≤3.故选D.21.(2018·湖南衡阳一模)已知双曲线C :x 23-y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与双曲线C 的右支相交于P ,Q 两点,且点P 的横坐标为2,则△PF 1Q 的周长为( )A .4 3 B.1433C .5 3 D.1633答案 D 解析 ∵⎩⎨⎧|PF 1|2-|PF 2|2=4c 2=16,|PF 1|-|PF 2|=2a =23,∴|PF 1|+|PF 2|=833. ∴△PF 1Q 的周长为2(|PF 1|+|PF 2|)=1633,故选D. 22.设双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(0<a<b)的半焦距为c ,直线l 过(a ,0),(0,b)两点,已知原点到直线l 的距离为34c ,则双曲线的离心率为( )A .2 B. 3 C. 2 D.233 答案 A解析 直角三角形斜边为c ,斜边上的高为ab c =34c ,4ab =3c 2. 结合0<a<b 得a b =13.∴e =2. 23.(2018·河南郑州一中期中)已知直线x =a 2a 2+b2被双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的两条渐近线所截得线段的长度恰好等于其一个焦点到渐近线的距离,则此双曲线的离心率为________.答案 2解析 由已知可得2aba 2+b 2=bc a 2+b 2,∴c =2a ,∴e =c a =2. 24.(2015·山东,文)过双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C 于点P.若点P 的横坐标为2a ,则C 的离心率为________.答案 2+ 3解析 设直线方程为y =b a (x -c),由⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2b 2=1,y =b a (x -c ),得x =a 2+c 22c ,由a 2+c 22c =2a ,e =c a ,解得e =2+3(e=2-3舍去).。