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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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高中数学人教A版(2019)选择性必修一3.2 双曲线同步练习
一、单选题
1.(2021高二下·昆明期末)双曲线 的顶点焦点到C的一条渐近线的距离分别为 和 ,则C的方程为( )
A. B. C. D.
2.(2021高二下·浙江期末)双曲线 的离心率是( )
A. B. 1 C. D. 2
3.(2021高二下·资阳期末)双曲线 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
4.(2021高二下·泗县期末)若双曲线C的中心为坐标原点,其焦点在y轴上,离心率为2,则该双曲线C的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5.(2021高二下·开封期末)双曲线 的左、右焦点分别为 、 , 是双曲线 上一点, 轴, ,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
6.(2021·四川模拟)与双曲线 有共同的渐近线,且经过点 的双曲线方程为( )
A. B. C. D.
7.(2021·安徽模拟)已知双曲线 的左右焦点为 , ,过 的直线交双曲线于M , N两点 在第一象限),若 与 的内切圆半径之比为3:2,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.
8.(2021高二下·诸暨期末)已知 为双曲线 的左 右焦点,过 作 的垂线分别交双曲线的左 右两支于 两点(如图).若 ,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(2021高二下·遵义期末)某双曲线两条渐近线的夹角为 ,则该双曲线的离心率为( ).
A. B. C. 2 D.
10.(2021高二下·深圳期末)若 是双曲线 上一点, 的一个焦点坐标为 ,则下列结论中正确的是( )
A. B. 渐近线方程为
C. 的最小值是 D. 焦点到渐近线的距离是
11.(2021高二下·云浮期末)已知双曲线 ,( )
A. B. 若W的顶点坐标为 ,则
C. W的焦点坐标为 D. 若 ,则W的渐近线方程为
12.(2021·烟台模拟)已知双曲线 的一条渐近线方程为 ,则( )
A. 为 的一个焦点
B. 双曲线 的离心率为
C. 过点 作直线与 交于 两点,则满足 的直线有且只有两条
D. 设 为 上三点且 关于原点对称,则 斜率存在时其乘积为
三、填空题
13.(2021高二下·番禺期末)已知双曲线C的渐近线方程为 ,写出双曲线C的一个标准方程: .
14.(2021高三上·信阳开学考)已知双曲线 的左焦点为F,虚轴的端点为A,B,若 为等边三角形,则C的离心率为 .
15.(2021·蚌埠模拟)已知双曲线 : 的左焦点为 ,右顶点为 ,虚轴上顶点为 .若双曲线 的离心率是 ,则 .
16.(2021·西安模拟)已知直线 与双曲线 的两条渐近线围成的三角形的面积为2,则双曲线C的焦距的最小值为 .
四、解答题
17.(2021高二下·资阳期末)解答下列两个小题:
(1)双曲线 : 离心率为 ,且点 在双曲线 上,求 的方程;
(2)双曲线 实轴长为2,且双曲线 与椭圆 的焦点相同,求双曲线 的标准方程.
18.已知双曲线的中心在原点,焦点 在坐标轴上,离心率为 ,且过点 ,点 在双曲线上.
(1).求双曲线方程;
(2).求证: ;
(3).求△ 的面积.
19.(2020高二上·邢台期中)在① ,且C的左支上任意一点到右焦点的距离的最小值为 ,②C的焦距为6,③C上一点到两焦点距离之差的绝对值为4.这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中.问题:已知双曲线 ,__________,求C的方程.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
20.(2017高二上·安平期末)已知双曲线过点P(﹣3 ,4),它的渐近线方程为y=± x.
(1).求双曲线的标准方程;
(2).设F1和F2为该双曲线的左、右焦点,点P在此双曲线上,且|PF1| |PF2|=41,求∠F1PF2的余弦值.
21.(2021·广东模拟)已知双曲线 的离心率为 ,过双曲线 的右焦点 作渐近线的垂线,垂足为 ,且 ( 为坐标原点)的面积为 .
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)若 , 是双曲线 上的两点,且 , 关于原点对称, 是双曲线上异于 , 的点.若直线 和直线 的斜率均存在,则 是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
22.(2021·湛江模拟)已知双曲线C: =1(a,b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),其中c>0, M(c,3)在C上,且C的离心率为2.
(1)求C的标准方程;
(2)若O为坐标原点,∠F1MF2的角平分线l与曲线D: =1的交点为P,Q,试判断OP与OQ是否垂直,并说明理由.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【考点】双曲线的标准方程
【解析】【解答】双曲线 的焦点 到渐近线 的距离为 ,
顶点 到渐近线 的距离为 ,
由 解得 ,
所以双曲线的方程为 。
故答案为:D
【分析】利用双曲线的标准方程确定焦点的位置,从而求出顶点坐标和焦点的坐标以及渐近线方程,再利用点到直线的距离公式,从而结合已知条件和双曲线中a,b,c三者的关系式,进而解方程组求出a,b,c的值,从而求出双曲线的标准方程。
2.【答案】 C
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】由双曲线方程知: , ,
∴ .
故答案为:C
【分析】根据题意由双曲线的简单性质求出a与c的值,从而计算出离心率的结果。
3.【答案】 B
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】由 可得: , ,
所以双曲线的渐近线方程为: ,即 。
故答案为:B.
【分析】利用双曲线的标准方程确定焦点的位置,从而求出a,b的值,再利用双曲线的渐近线方程求解方法,从而求出双曲线的渐近线方程。
4.【答案】 A
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:由得c=2a,
则
又∵ 双曲线C的焦点在y轴上
∴ 该双曲线C的渐近线方程为
故答案为:A
【分析】根据双曲线的几何性质直接求解即可.
5.【答案】 D
【考点】直线的斜率,双曲线的简单性质
【解析】【解答】因为 轴,则 ,故 ,
由勾股定理可得 ,
由双曲线的定义可得 ,
因此,该双曲线的离心率为 .
故答案为:D.
【分析】首项由直线斜率的定义即可得出 , 然后由勾股定理以及双曲线的定义整理即可求出双曲线的离心率。
6.【答案】 B
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】设与双曲线 共渐近线的方程为: ;
已知,所求双曲线经过点 ,则 ;
所以,所求双曲线方程为 ,整理得 .
故答案为:B.
【分析】 依题意,设双曲线的方程为 , 将点 的坐标代入可求 , 即可得出求双曲线方程。
7.【答案】 B
【考点】双曲线的定义,任意角三角函数的定义
【解析】【解答】解: 记 与 的内切圆分别为圆O1与圆O2 , 半径分别为R1 , R2 ,
设圆O1与△MF1F2的三边的切点分别为A,B,C,如图
令MA=MC=m,AF1=BF1=n,BF2=CF2=t,
根据双曲线的定义可得 , 可得n=a+c,
由此可知,在△F1F2M中O1B⊥x轴于B,同理O2B⊥x轴于B,
∴O1O2⊥x轴
过圆心O2作CO1的垂线,垂足为D
易知直线l的倾斜角θ与∠O2O1D大小相等
不妨设R1=4,R2=1,则O2O1=5,O1D=1,
所以根据勾股定理, ,
所以
故答案为:B
【分析】根据双曲线定义,结合内切圆的性质以及正切函数的定义求解即可.
8.【答案】 C
【考点】双曲线的简单性质,余弦定理
【解析】【解答】解:由 ,设 ,由 得, ,所以 ,
,又 得 ,
,令 ,化简得: ,得 ,所以渐近线方程为 ,
故答案为:C.
【分析】 结合已知条件通过 , 利用余弦定理推出 , 然后求解渐近线方程即可.
二、多选题
9.【答案】 C,D
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】设双曲线的方程为 ,渐近线方程为: ,
根据双曲线的对称性可知: 的倾斜角为 或
当 的倾斜角为 时,可得 ,
所以 ,
当 的倾斜角为 ,可得 ,
所以 ,
所以离心率为2或 ,
故答案为:CD.
【分析】根据题意首先求出双曲线的渐近线方程,由直线的倾斜角即可求出直线的斜率即 , 再由双曲线里a、b、c的关系以及离心率公式计算出个即可。
10.【答案】 B,C,D
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】对于A选项,由题意可得 ,故 ,A不符合题意;
对于B选项,对于双曲线 , , ,该双曲线的渐近线方程为 ,B对;
对于C选项, 的最小值为 ,C对;
对于D选项,双曲线 的右焦点 到渐近线 的距离为 ,D对.
故答案为:BCD.
【分析】 利用双曲线 的一个焦点坐标为F (4, 0),可得m= 7,逐项进行判断可得答案。
11.【答案】 B,D
【考点】双曲线的标准方程,双曲线的简单性质
【解析】【解答】A项:因为方程 表示双曲线,
所以 ,解得 或 ,A不符合题意;
B项:因为 的顶点坐标为 ,
所以 ,解得 ,B符合题意;
C项:当 时, ,
当 时, ,C不符合题意;
D项:当 时,双曲线 的标准方程为 ,
则渐近线方程为 ,D符合题意,
故答案为:BD.
【分析】 根据双曲线的方程,分析顶点,焦点,渐近线方程.
12.【答案】 B,D
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:因为双曲线 的一条渐近线方程为 ,
所以 ,解得 ,所以双曲线 ,所以 , , ,所以则其焦点为 、 ,离心率 ,A不符合题意,B符合题意;过点 作直线与 交于 两点,因为 为双曲线的焦点坐标,当直线的斜率不存在时 ,当直线的斜率为 时, ,所以由双曲线的对称性得,满足 的直线有4条,C不符合题意;
设 , , ,所以 , ,因为 在双曲线上,所以 , ,两式相减得 ,所以 ,D符合题意;
故答案为:BD
【分析】 由渐近线方程,可得m的方程,求得m,可得a,b,c,可判断A;由双曲线的离心率公式,计算可判断B;分别讨论A,B分别在左、右两支上和都在右支上,结合弦的最小值,可判断C;由点差法和直线的斜率公式,计算可判断D.
三、填空题
13.【答案】 (答案不唯一)
【考点】双曲线的标准方程,双曲线的简单性质
【解析】【解答】依题意,双曲线C的渐近线方程为 ,
不妨设双曲线焦点在 轴上,则 ,
可令 ,可得双曲线C的一个标准方程为 ,
也可令 等等。
故答案为: (答案不唯一)。
【分析】利用双曲线的渐近线求解方法得出a,b的关系式,进而求出满足要求的双曲线的一个标准方程。
14.【答案】
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】因为 为等边三角形,所以 ,即 ,则有 .
【分析】 利用为等边三角形,列出方程,即可求解C的离心率.
15.【答案】
【考点】双曲线的简单性质,余弦定理
【解析】【解答】作出简图,如图所示:
所以有 ,又因为 ,
所以 ,即 ,
在 中, ,即 .
故答案为: .
【分析】根据题意做出简图,由双曲线的简单几何性质可知, 结合 ,以及余弦定理即可求出。
16.【答案】 4
【考点】双曲线的定义,双曲线的简单性质
【解析】【解答】如图:
依题意
所以S△AOB=a×2b=ab=2,则双曲线的焦距2c==4,a=b时“=”成立。
即双曲线的焦距最小值是4.
【分析】先写出两条渐近线方程,再联立求解得到A,B坐标,再求得线段AB的长度,再根据面积建立方程,进而用基本不等式求得结果。
四、解答题
17.【答案】 (1)由 ,得 ,即 ,
又 ,即 ,
双曲线 的方程即为 ,点 坐标代入得 ,解得 .
所以,双曲线 的方程为 .
(2)椭圆 的焦点为 ,
设双曲线 的方程为 ,
所以 ,且 ,
所以 ,
所以,双曲线 的方程为 .
【考点】椭圆的简单性质,双曲线的标准方程,双曲线的简单性质
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合双曲线的离心率公式,从而求出a,c的关系式,再利用点 在双曲线 上结合代入法,从而求出a,b的关系式,再结合双曲线中a,b,c的关系式,从而解方程组求出a,b,c的值,进而求出双曲线的标准方程。
(2) 利用椭圆的标准方程确定焦点的位置,进而结合椭圆中a,b,c三者的关系式,从而求出焦点坐标,再利用双曲线 与椭圆 的焦点相同,从而求出双曲线的焦点坐标,进而求出c的值,再利用双曲线的实轴的定义,从而求出a的值,再结合双曲线中a,b,c三者的关系式,从而求出b的值,进而求出双曲线 的标准方程。
18.【答案】 (1)解:∵ , , , ,
∴可设双曲线方程为 .
∵双曲线过点 ,∴ ,即 ,∴双曲线方程为
(2)证明:由(1)可知,在双曲线中 ,∴ ,
∴ ,∴ ,
又∵点 在双曲线上,∴ , .
∴ ,∴
(3)解:由(2)知 ∴△ 为直角三角形.又 , ,∴ 或 ,由两点间距离公式得: , ,
∴ .
即△ 的面积为6
【考点】双曲线的标准方程,双曲线的应用
【解析】【分析】(1)由离心率及双曲线上的点可以直接得到双曲线的标准方程;
(2)由标准方程可得到焦点坐标,也易求点M的坐标,根据斜率直接得证;
(3)可根据三角形面积计算公式直接求得答案。
19.【答案】 解:若选①,因为 ,所以 ,所以 .
因为C的左支上任意一点到右焦点的距离的最小值为 ,所以 ,
解得 ,C的方程为 .
若选②,则 . 若 ,则 ,所以 ,
解得 ,则C的方程为 ; 若 ,则 ,所以 ,
解得 ,则C的方程为 .
选③,因为C上一点到两焦点距离之差的绝对值为4,所以 ,即 . 若 ,则 , 所以 ,
解得 ,则C的方程为 ; 若 ,则 ,所
以 ,
解得 ,则C的方程为 .
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【分析】根据双曲线的性质,从①②③三个条件中选一个,求出双曲线的方程即可.
20.【答案】 (1)解:设双曲线的方程为y2﹣ x2=λ(λ≠0),
代入点P(﹣3 ,4),可得λ=﹣16,
∴所求求双曲线的标准方程为
(2)解:设|PF1|=d1 , |PF2|=d2 , 则d1 d2=41,又由双曲线的几何性质知|d1﹣d2|=2a=6,∴d12+d22﹣2d1d2=36即有d12+d22=36+2d1d2=118,又|F1F2|=2c=10,∴|F1F2|2=100=d12+d22﹣2d1d2cos∠F1PF2
∴cos∠F1PF2=
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【分析】(1)根据待定系数法求出双曲线的方程。(2)利用双曲线的定义得出关系式,两边平方可得出d12+d22 的值,根据余弦定理可求出cos的值即可。
21.【答案】 (1)解:双曲线 的渐近线方程为 ,即 ,
所以点 到渐近线的距离为 .
所以 的面积为
即 .
因为双曲线 的离心率为 ,
所以 ,即 .
代人 ,解得 ,
所以 ,
故双曲线 的标准方程为 .
(2)解: 是定值,理由如下:
设 , ,则 , ,
所以
两式相减并整理得
所以 .
所以 是定值,且该定值为 .
【考点】双曲线的标准方程,双曲线的简单性质
【解析】【分析】(1) 求得双曲线的渐近线方程,由点到直线的距离公式,可得F到渐近线的距离,再由三角形的面积公式,可得a,b的关系式,由离心率公式和a,b,c的关系式,解方程可得a,b进而得到双曲线的方程;
(2) 设 , ,则 , , 由点差法和直线的斜率公式,化简整理,可得定值.
22.【答案】 (1)解:由题意得 ,即 ,解得 ,又 ,可得 ,故双曲线C的标准方程为
(2)解:设角平分线与 轴交于点 ,根据角平分线性质可得 ,
, ,
设 ,联立方程 ,可得
,
即OP与OQ不垂直
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【分析】 (1)由离心率公式和a,b,c的关系,以及M的坐标满足双曲线的方程,解方程可得a,b,进而得到双曲线的方程;
(2)求得M的坐标和椭圆D的方程,由直角三角形的勾股定理和角平分线的性质定理求得直线l的斜率和方程,与椭圆方程联立,运用韦达定理和两直线垂直的条件,计算可判断OP,OQ是否垂直.
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高中数学人教A版(2019)选择性必修一3.2 双曲线同步练习
一、单选题
1.(2021高二下·昆明期末)双曲线 的顶点焦点到C的一条渐近线的距离分别为 和 ,则C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】 D
【考点】双曲线的标准方程
【解析】【解答】双曲线 的焦点 到渐近线 的距离为 ,
顶点 到渐近线 的距离为 ,
由 解得 ,
所以双曲线的方程为 。
故答案为:D
【分析】利用双曲线的标准方程确定焦点的位置,从而求出顶点坐标和焦点的坐标以及渐近线方程,再利用点到直线的距离公式,从而结合已知条件和双曲线中a,b,c三者的关系式,进而解方程组求出a,b,c的值,从而求出双曲线的标准方程。
2.(2021高二下·浙江期末)双曲线 的离心率是( )
A. B. 1 C. D. 2
【答案】 C
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】由双曲线方程知: , ,
∴ .
故答案为:C
【分析】根据题意由双曲线的简单性质求出a与c的值,从而计算出离心率的结果。
3.(2021高二下·资阳期末)双曲线 的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】 B
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】由 可得: , ,
所以双曲线的渐近线方程为: ,即 。
故答案为:B.
【分析】利用双曲线的标准方程确定焦点的位置,从而求出a,b的值,再利用双曲线的渐近线方程求解方法,从而求出双曲线的渐近线方程。
4.(2021高二下·泗县期末)若双曲线C的中心为坐标原点,其焦点在y轴上,离心率为2,则该双曲线C的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】 A
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:由得c=2a,
则
又∵ 双曲线C的焦点在y轴上
∴ 该双曲线C的渐近线方程为
故答案为:A
【分析】根据双曲线的几何性质直接求解即可.
5.(2021高二下·开封期末)双曲线 的左、右焦点分别为 、 , 是双曲线 上一点, 轴, ,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】 D
【考点】直线的斜率,双曲线的简单性质
【解析】【解答】因为 轴,则 ,故 ,
由勾股定理可得 ,
由双曲线的定义可得 ,
因此,该双曲线的离心率为 .
故答案为:D.
【分析】首项由直线斜率的定义即可得出 , 然后由勾股定理以及双曲线的定义整理即可求出双曲线的离心率。
6.(2021·四川模拟)与双曲线 有共同的渐近线,且经过点 的双曲线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】 B
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】设与双曲线 共渐近线的方程为: ;
已知,所求双曲线经过点 ,则 ;
所以,所求双曲线方程为 ,整理得 .
故答案为:B.
【分析】 依题意,设双曲线的方程为 , 将点 的坐标代入可求 , 即可得出求双曲线方程。
7.(2021·安徽模拟)已知双曲线 的左右焦点为 , ,过 的直线交双曲线于M , N两点 在第一象限),若 与 的内切圆半径之比为3:2,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】 B
【考点】双曲线的定义,任意角三角函数的定义
【解析】【解答】解: 记 与 的内切圆分别为圆O1与圆O2 , 半径分别为R1 , R2 ,
设圆O1与△MF1F2的三边的切点分别为A,B,C,如图
令MA=MC=m,AF1=BF1=n,BF2=CF2=t,
根据双曲线的定义可得 , 可得n=a+c,
由此可知,在△F1F2M中O1B⊥x轴于B,同理O2B⊥x轴于B,
∴O1O2⊥x轴
过圆心O2作CO1的垂线,垂足为D
易知直线l的倾斜角θ与∠O2O1D大小相等
不妨设R1=4,R2=1,则O2O1=5,O1D=1,
所以根据勾股定理, ,
所以
故答案为:B
【分析】根据双曲线定义,结合内切圆的性质以及正切函数的定义求解即可.
8.(2021高二下·诸暨期末)已知 为双曲线 的左 右焦点,过 作 的垂线分别交双曲线的左 右两支于 两点(如图).若 ,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】 C
【考点】双曲线的简单性质,余弦定理
【解析】【解答】解:由 ,设 ,由 得, ,所以 ,
,又 得 ,
,令 ,化简得: ,得 ,所以渐近线方程为 ,
故答案为:C.
【分析】 结合已知条件通过 , 利用余弦定理推出 , 然后求解渐近线方程即可.
二、多选题
9.(2021高二下·遵义期末)某双曲线两条渐近线的夹角为 ,则该双曲线的离心率为( ).
A. B. C. 2 D.
【答案】 C,D
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】设双曲线的方程为 ,渐近线方程为: ,
根据双曲线的对称性可知: 的倾斜角为 或
当 的倾斜角为 时,可得 ,
所以 ,
当 的倾斜角为 ,可得 ,
所以 ,
所以离心率为2或 ,
故答案为:CD.
【分析】根据题意首先求出双曲线的渐近线方程,由直线的倾斜角即可求出直线的斜率即 , 再由双曲线里a、b、c的关系以及离心率公式计算出个即可。
10.(2021高二下·深圳期末)若 是双曲线 上一点, 的一个焦点坐标为 ,则下列结论中正确的是( )
A. B. 渐近线方程为
C. 的最小值是 D. 焦点到渐近线的距离是
【答案】 B,C,D
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】对于A选项,由题意可得 ,故 ,A不符合题意;
对于B选项,对于双曲线 , , ,该双曲线的渐近线方程为 ,B对;
对于C选项, 的最小值为 ,C对;
对于D选项,双曲线 的右焦点 到渐近线 的距离为 ,D对.
故答案为:BCD.
【分析】 利用双曲线 的一个焦点坐标为F (4, 0),可得m= 7,逐项进行判断可得答案。
11.(2021高二下·云浮期末)已知双曲线 ,( )
A. B. 若W的顶点坐标为 ,则
C. W的焦点坐标为 D. 若 ,则W的渐近线方程为
【答案】 B,D
【考点】双曲线的标准方程,双曲线的简单性质
【解析】【解答】A项:因为方程 表示双曲线,
所以 ,解得 或 ,A不符合题意;
B项:因为 的顶点坐标为 ,
所以 ,解得 ,B符合题意;
C项:当 时, ,
当 时, ,C不符合题意;
D项:当 时,双曲线 的标准方程为 ,
则渐近线方程为 ,D符合题意,
故答案为:BD.
【分析】 根据双曲线的方程,分析顶点,焦点,渐近线方程.
12.(2021·烟台模拟)已知双曲线 的一条渐近线方程为 ,则( )
A. 为 的一个焦点
B. 双曲线 的离心率为
C. 过点 作直线与 交于 两点,则满足 的直线有且只有两条
D. 设 为 上三点且 关于原点对称,则 斜率存在时其乘积为
【答案】 B,D
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】解:因为双曲线 的一条渐近线方程为 ,
所以 ,解得 ,所以双曲线 ,所以 , , ,所以则其焦点为 、 ,离心率 ,A不符合题意,B符合题意;过点 作直线与 交于 两点,因为 为双曲线的焦点坐标,当直线的斜率不存在时 ,当直线的斜率为 时, ,所以由双曲线的对称性得,满足 的直线有4条,C不符合题意;
设 , , ,所以 , ,因为 在双曲线上,所以 , ,两式相减得 ,所以 ,D符合题意;
故答案为:BD
【分析】 由渐近线方程,可得m的方程,求得m,可得a,b,c,可判断A;由双曲线的离心率公式,计算可判断B;分别讨论A,B分别在左、右两支上和都在右支上,结合弦的最小值,可判断C;由点差法和直线的斜率公式,计算可判断D.
三、填空题
13.(2021高二下·番禺期末)已知双曲线C的渐近线方程为 ,写出双曲线C的一个标准方程: .
【答案】 (答案不唯一)
【考点】双曲线的标准方程,双曲线的简单性质
【解析】【解答】依题意,双曲线C的渐近线方程为 ,
不妨设双曲线焦点在 轴上,则 ,
可令 ,可得双曲线C的一个标准方程为 ,
也可令 等等。
故答案为: (答案不唯一)。
【分析】利用双曲线的渐近线求解方法得出a,b的关系式,进而求出满足要求的双曲线的一个标准方程。
14.(2021高三上·信阳开学考)已知双曲线 的左焦点为F,虚轴的端点为A,B,若 为等边三角形,则C的离心率为 .
【答案】
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【解答】因为 为等边三角形,所以 ,即 ,则有 .
【分析】 利用为等边三角形,列出方程,即可求解C的离心率.
15.(2021·蚌埠模拟)已知双曲线 : 的左焦点为 ,右顶点为 ,虚轴上顶点为 .若双曲线 的离心率是 ,则 .
【答案】
【考点】双曲线的简单性质,余弦定理
【解析】【解答】作出简图,如图所示:
所以有 ,又因为 ,
所以 ,即 ,
在 中, ,即 .
故答案为: .
【分析】根据题意做出简图,由双曲线的简单几何性质可知, 结合 ,以及余弦定理即可求出。
16.(2021·西安模拟)已知直线 与双曲线 的两条渐近线围成的三角形的面积为2,则双曲线C的焦距的最小值为 .
【答案】 4
【考点】双曲线的定义,双曲线的简单性质
【解析】【解答】如图:
依题意
所以S△AOB=a×2b=ab=2,则双曲线的焦距2c==4,a=b时“=”成立。
即双曲线的焦距最小值是4.
【分析】先写出两条渐近线方程,再联立求解得到A,B坐标,再求得线段AB的长度,再根据面积建立方程,进而用基本不等式求得结果。
四、解答题
17.(2021高二下·资阳期末)解答下列两个小题:
(1)双曲线 : 离心率为 ,且点 在双曲线 上,求 的方程;
(2)双曲线 实轴长为2,且双曲线 与椭圆 的焦点相同,求双曲线 的标准方程.
【答案】 (1)由 ,得 ,即 ,
又 ,即 ,
双曲线 的方程即为 ,点 坐标代入得 ,解得 .
所以,双曲线 的方程为 .
(2)椭圆 的焦点为 ,
设双曲线 的方程为 ,
所以 ,且 ,
所以 ,
所以,双曲线 的方程为 .
【考点】椭圆的简单性质,双曲线的标准方程,双曲线的简单性质
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合双曲线的离心率公式,从而求出a,c的关系式,再利用点 在双曲线 上结合代入法,从而求出a,b的关系式,再结合双曲线中a,b,c的关系式,从而解方程组求出a,b,c的值,进而求出双曲线的标准方程。
(2) 利用椭圆的标准方程确定焦点的位置,进而结合椭圆中a,b,c三者的关系式,从而求出焦点坐标,再利用双曲线 与椭圆 的焦点相同,从而求出双曲线的焦点坐标,进而求出c的值,再利用双曲线的实轴的定义,从而求出a的值,再结合双曲线中a,b,c三者的关系式,从而求出b的值,进而求出双曲线 的标准方程。
18.已知双曲线的中心在原点,焦点 在坐标轴上,离心率为 ,且过点 ,点 在双曲线上.
(1).求双曲线方程;
(2).求证: ;
(3).求△ 的面积.
【答案】 (1)解:∵ , , , ,
∴可设双曲线方程为 .
∵双曲线过点 ,∴ ,即 ,∴双曲线方程为
(2)证明:由(1)可知,在双曲线中 ,∴ ,
∴ ,∴ ,
又∵点 在双曲线上,∴ , .
∴ ,∴
(3)解:由(2)知 ∴△ 为直角三角形.又 , ,∴ 或 ,由两点间距离公式得: , ,
∴ .
即△ 的面积为6
【考点】双曲线的标准方程,双曲线的应用
【解析】【分析】(1)由离心率及双曲线上的点可以直接得到双曲线的标准方程;
(2)由标准方程可得到焦点坐标,也易求点M的坐标,根据斜率直接得证;
(3)可根据三角形面积计算公式直接求得答案。
19.(2020高二上·邢台期中)在① ,且C的左支上任意一点到右焦点的距离的最小值为 ,②C的焦距为6,③C上一点到两焦点距离之差的绝对值为4.这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中.问题:已知双曲线 ,__________,求C的方程.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】 解:若选①,因为 ,所以 ,所以 .
因为C的左支上任意一点到右焦点的距离的最小值为 ,所以 ,
解得 ,C的方程为 .
若选②,则 . 若 ,则 ,所以 ,
解得 ,则C的方程为 ; 若 ,则 ,所以 ,
解得 ,则C的方程为 .
选③,因为C上一点到两焦点距离之差的绝对值为4,所以 ,即 . 若 ,则 , 所以 ,
解得 ,则C的方程为 ; 若 ,则 ,所
以 ,
解得 ,则C的方程为 .
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【分析】根据双曲线的性质,从①②③三个条件中选一个,求出双曲线的方程即可.
20.(2017高二上·安平期末)已知双曲线过点P(﹣3 ,4),它的渐近线方程为y=± x.
(1).求双曲线的标准方程;
(2).设F1和F2为该双曲线的左、右焦点,点P在此双曲线上,且|PF1| |PF2|=41,求∠F1PF2的余弦值.
【答案】 (1)解:设双曲线的方程为y2﹣ x2=λ(λ≠0),
代入点P(﹣3 ,4),可得λ=﹣16,
∴所求求双曲线的标准方程为
(2)解:设|PF1|=d1 , |PF2|=d2 , 则d1 d2=41,又由双曲线的几何性质知|d1﹣d2|=2a=6,∴d12+d22﹣2d1d2=36即有d12+d22=36+2d1d2=118,又|F1F2|=2c=10,∴|F1F2|2=100=d12+d22﹣2d1d2cos∠F1PF2
∴cos∠F1PF2=
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【分析】(1)根据待定系数法求出双曲线的方程。(2)利用双曲线的定义得出关系式,两边平方可得出d12+d22 的值,根据余弦定理可求出cos的值即可。
21.(2021·广东模拟)已知双曲线 的离心率为 ,过双曲线 的右焦点 作渐近线的垂线,垂足为 ,且 ( 为坐标原点)的面积为 .
(1)求双曲线 的标准方程;
(2)若 , 是双曲线 上的两点,且 , 关于原点对称, 是双曲线上异于 , 的点.若直线 和直线 的斜率均存在,则 是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】 (1)解:双曲线 的渐近线方程为 ,即 ,
所以点 到渐近线的距离为 .
所以 的面积为
即 .
因为双曲线 的离心率为 ,
所以 ,即 .
代人 ,解得 ,
所以 ,
故双曲线 的标准方程为 .
(2)解: 是定值,理由如下:
设 , ,则 , ,
所以
两式相减并整理得
所以 .
所以 是定值,且该定值为 .
【考点】双曲线的标准方程,双曲线的简单性质
【解析】【分析】(1) 求得双曲线的渐近线方程,由点到直线的距离公式,可得F到渐近线的距离,再由三角形的面积公式,可得a,b的关系式,由离心率公式和a,b,c的关系式,解方程可得a,b进而得到双曲线的方程;
(2) 设 , ,则 , , 由点差法和直线的斜率公式,化简整理,可得定值.
22.(2021·湛江模拟)已知双曲线C: =1(a,b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),其中c>0, M(c,3)在C上,且C的离心率为2.
(1)求C的标准方程;
(2)若O为坐标原点,∠F1MF2的角平分线l与曲线D: =1的交点为P,Q,试判断OP与OQ是否垂直,并说明理由.
【答案】 (1)解:由题意得 ,即 ,解得 ,又 ,可得 ,故双曲线C的标准方程为
(2)解:设角平分线与 轴交于点 ,根据角平分线性质可得 ,
, ,
设 ,联立方程 ,可得
,
即OP与OQ不垂直
【考点】双曲线的简单性质
【解析】【分析】 (1)由离心率公式和a,b,c的关系,以及M的坐标满足双曲线的方程,解方程可得a,b,进而得到双曲线的方程;
(2)求得M的坐标和椭圆D的方程,由直角三角形的勾股定理和角平分线的性质定理求得直线l的斜率和方程,与椭圆方程联立,运用韦达定理和两直线垂直的条件,计算可判断OP,OQ是否垂直.
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