2-2-2 双曲线的简单几何性质

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能力拓展提升

一、选择题

11.已知方程ax 2-ay 2=b ,且a 、b 异号,则方程表示( ) A .焦点在x 轴上的椭圆 B .焦点在y 轴上的椭圆 C .焦点在x 轴上的双曲线 D .焦点在y 轴上的双曲线 [答案] D

[解析] 方程变形为x 2b a -y 2b a =1,由a 、b 异号知b

a <0,故方程表示

焦点在y 轴上的双曲线,故答案为D.

12.(2013·新课标Ⅰ文,4)已知双曲线C :x 2a 2-y 2

b 2=1(a >0,b >0)的离心率为5

2,则C 的渐近线方程为( )

A .y =±1

4x B .y =±1

3x C .y =±12x D .y =±x

[答案] C

[解析] 本题考查双曲线渐近线方程.由题意得c a =52,即c =52a ,而c 2

=a 2

+b 2

,所以a 2

+b 2

=54a 2,b 2=14a 2,b 2a 2=14,所以b a =12,渐

近线的方程为y =±1

2x ,选C.在解答此类问题时,要充分利用a 、b 、c 的关系.

13.(2012~2013学年度浙江金华十校高二期末测试)已知椭圆x 2

a 2

+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,则双曲线x 2a 2-y 2

b 2=1的渐近线方程为( )

A .y =±3

2x B .y =±1

2x C .y =±2x D .y =±233x

[答案] A

[解析] 由题意得a 2-b 2a =12, ∴3a 2

=4b 2

,∴b a =3

2.

∴双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±3

2x .

14.中心在坐标原点,离心率为5

3的双曲线的焦点在y 轴上,则它的渐近线方程为( )

A .y =±5

4x B .y =±4

5x C .y =±43x D .y =±34x

[答案] D

[解析] ∵c a =53,∴c 2a 2=a 2+b 2

a 2=259,∴

b 2a 2=16

9,

∴b a =4

3,又∵双曲线的焦点在y 轴上, ∴双曲线的渐近线方程为x =±b a y ,即x =±4

3y , ∴所求双曲线的渐近线方程为y =±34x . 二、填空题

15.若双曲线x 24-y 2b 2=1(b >0)的渐近线方程为y =±1

2x ,则b 等于________.

[答案] 1

[解析] 双曲线x 24-y 2b 2=1(b >0)的渐近线方程为y =±b 2x ,∴b 2=12,即b =1.

16.已知双曲线与椭圆x 2+4y 2=64共焦点,它的一条渐近线方程为x -3y =0,则双曲线的方程为________.

[答案] x 236-y 2

12=1

[解析] 解法一:由于双曲线的一条渐近线方程为x -3y =0,则另一条为x +3y =0,可设双曲线方程为

x 2

-3y 2

=λ(λ>0),即x 2λ-y 2

λ3

=1

由椭圆方程x 264+y 2

16=1可知 c 2=a 2-b 2=64-16=48

双曲线与椭圆共焦点,则λ+λ

3=48 ∴λ=36.

故所求双曲线方程为x 236-y 2

12=1.

解法二:双曲线与椭圆共焦点,可设双曲线方程为 x 264-λ-y 2

λ-16

=1 由渐近线方程x -3y =0可得λ-1664-λ=1

3

∴λ=28

故所求双曲线方程为x 236-y 2

12=1.

解法三:椭圆x 264+y 2

16=1中,c 2=64-16=48.

设双曲线的实半轴长,虚半轴长分别为a 、b ,则由条件知

⎩⎨⎧

a 2+

b 2=48b a =13

,∴⎩

⎪⎨⎪⎧

a 2=36

b 2=12,

∴双曲线方程为x 236-y 2

12=1. 三、解答题

17.设双曲线x 2a 2-y 2

b 2=1(0

c ,直线l 过(a,0),(0,b )两点,且原点到直线l 的距离为3

4c ,求双曲线的离心率.

[分析] 由截距式得直线l 的方程,再由双曲线中a 、b 、c 的关系及原点到直线l 的距离建立等式,从而求出c

a .

[解析] 由l 过两点(a,0)、(0,b ),得 l 的方程为bx +ay -ab =0.

由原点到l 的距离为34c ,得ab a 2+b 2=3

4c .

将b =c 2-a 2代入,平方后整理,得

16⎝ ⎛⎭

⎪⎫a 2

c 22-16×a 2

c 2+3=0.令a

2

c 2=x , 则16x 2

-16x +3=0,解得x =34或x =1

4.

由e =c

a 有e =1x .故e =233或e =2.

因0

a =a 2+

b 2a =1+b 2

a 2>2,

所以应舍去e =23

3,故所求离心率e =2.

18.焦点在x 轴上的双曲线过点P (42,-3),且点Q (0,5)与两焦点的连线互相垂直,求此双曲线的标准方程.

[解析] 因为双曲线焦点在x 轴上,所以设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2

b 2=1(a >0,b >0),F 1(-c,0),F 2(c,0).

因为双曲线过点P (42,-3), 所以32a 2-9

b 2=1.①

又因为点Q (0,5)与两焦点的连线互相垂直, 所以QF 1→·QF 2→=0,即-c 2+25=0. 所以c 2=25.② 又c 2=a 2+b 2,③

所以由①②③可解得a 2=16或a 2=50(舍去).

所以b 2

=9,所以所求的双曲线的标准方程是x 216-y 2

9=1.

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