3.2.2 双曲线的几何性质(1)
一、 单项选择题
1. 已知双曲线方程为x2-8y2=32,则下列结论中正确的是( )
A. 实轴长为4,虚轴长为2
B. 实轴长为8,虚轴长为4
C. 实轴长为2,虚轴长为4
D. 实轴长为4,虚轴长为8
2. (2021·大庆铁人中学期末)已知中心在坐标原点,焦点在y轴上的双曲线的离心率为2,则其渐近线方程为( )
A. y=±x B. y=±x C. y=±x D. y=±x
3. (2021·金华第一中学期中)顶点在y轴上,两顶点间的距离为8,离心率e=的双曲线的标准方程为( )
A. -=1 B. -=1 C. -=1 D. -=1
4. 以双曲线-=-1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为( )
A. +=1 B. +=1 C. +=1 D. +=1
5. 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F(c,0),一条渐近线被圆(x-c)2+y2=c2截得的弦长为2b,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. 2 D. 2
6. (2021·厦门第一中学期中)已知双曲线C:-y2=1(a>0)的右焦点F,点A,B分别在双曲线C的两条渐近线上,AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点),则a的值为( )
A. 3 B. C. 2 D. 6
二、 多项选择题
7. 已知曲线C的方程为+=1(m≠±1且m≠3),则下列结论中正确的是 ( )
A. 当m=2时,曲线C是焦距为4的双曲线
B. 当m=4时,曲线C是离心率为的椭圆
C. 曲线C可能是一个圆
D. 当m=-3时,曲线C是渐近线方程为x±2y=0的双曲线
8. 已知双曲线M:-=1(a>b>0)的焦距为4,两条渐近线的夹角为60°,则下列说法中正确的是( )
A. 双曲线M的离心率为
B. 双曲线M的标准方程为-y2=1
C. 双曲线M的渐近线方程为y=±x
D. 直线x+y-2=0经过双曲线M的一个焦点
三、 填空题
9. 若双曲线-=1的离心率为,则实数a的值为________.
10. 若直线x-y=0为双曲线x2-=1(b>0)的一条渐近线,则b的值为________.
11. 已知双曲线-=1(m>0)的虚轴长是实轴长的2倍,则双曲线的标准方程为______________.
12. 已知双曲线过点(4,),且渐近线方程为y=±x,则该双曲线的标准方程为______________.
四、 解答题
13. 已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两个焦点分别为F1(-,0),F2(,0),且过点M(,2).
(1) 求双曲线C的虚轴长;
(2) 求与双曲线C有相同渐近线,且过点P(-2,4)的双曲线的标准方程.
14. (2021·重庆江津中学期中)已知双曲线C1:-=1.
(1) 求双曲线的离心率e与渐近线方程;
(2) 若椭圆C2与双曲线有相同的焦点且经过点A,求椭圆C2的标准方程.
参考答案与解析
1. B 解析:双曲线方程x2-8y2=32化为标准方程为-=1,可得a=4,b=2,所以双曲线的实轴长为8,虚轴长为4.
2. C 解析:由已知可得====.因为双曲线的焦点在y轴上,故该双曲线的渐近线方程为y=±x=±x.
3. A 解析:因为两顶点间的距离为8,所以2a=8,所以a=4.因为e==,所以c=5,所以b=3.因为顶点在y轴上,所以双曲线的标准方程为-=1.
4. D 解析:由双曲线-=-1,得双曲线-=1的顶点为(0,±2),焦点为(0,±4),所以椭圆的焦点坐标为(0,±2),顶点为(0,±4),则椭圆的方程为+=1.
5. A 解析:双曲线的渐近线方程为y=±x,即bx±ay=0,则点F(c,0)到渐近线的距离为=b.因为弦长为2b,圆半径为c,所以2b=2,即c2=2b2.因为b2=c2-a2,所以c2=2a2,则双曲线的离心率为e==.
6. B 解析:由于双曲线的对称性,不妨设点A在渐近线y=x上,则点B在y=-x上.因为AF⊥x轴,所以A.设B,因为AB⊥OB,所以·=-1.又因为BF∥OA,所以=,可得t=,则可解得a=.
7. AD 解析:对于A,当m=2时,曲线C的方程为-y2=1,表示双曲线,且c==2,即焦距为4,故A正确;对于B,当m=4时,曲线C的方程为+y2=1,表示椭圆,离心率e==≠,故B错误;对于C,令m2-1=m-3,得m2-m+2=0,Δ=(-1)2-4×2=-7<0,该方程无解,则曲线C不可能是一个圆,故C错误;对于D,当m=-3时,曲线C的方程为-=1,表示双曲线,渐近线方程为y=±x,即x±2y=0,故D正确.故选AD.
8. ACD 解析:由题意,得c=2,则a2+b2=4.因为两条渐近线的夹角为60°,a>b>0,所以两条渐近线的倾斜角分别为30°,150°,所以=,所以a=,b=1,所以双曲线方程为-y2=1,离心率e=,渐近线方程为y=±x,焦点坐标为(-2,0),(2,0),显然直线x+y-2=0过点(2,0).故选ACD.
9. 1 解析:由题意,得4a-2>0,且=3,解得a=1.
10. 解析:由题意,得双曲线的焦点在x轴上,且a=1.又双曲线的一条渐近线为y=x,所以b=.
11. -=1 解析:由题意,得a2=m,b2=m+6,则实轴长为2,虚轴长为2.因为虚轴长是实轴长的2倍,所以2×2=2,解得m=2,代入-=1可得双曲线的标准方程为-=1.
12. -y2=1 解析:由双曲线的渐近线方程为y=±x,可设该双曲线的标准方程为-y2=λ(λ≠0).因为该双曲线过点(4,),所以-()2=λ,即λ=1,故所求双曲线的标准方程为-y2=1.
13. (1) 由题意,易知MF2=2,F1F2=2,MF2⊥F1F2.
在Rt△MF2F1中,MF1==4.
由双曲线的定义可知MF1-MF2=2a,
所以2a=2,即a=1.
因为双曲线C的两个焦点分别为F1(-,0),F2(,0),所以半焦距c=.
又因为a2+b2=c2,所以b=.
故双曲线C的虚轴长为2.
(2) 由(1)知双曲线C的方程为x2-=1.
设与双曲线C有相同渐近线的双曲线的方程为x2-=λ(λ≠0).
将点P(-2,4)代上述方程,得λ=-4.
故所求双曲线的标准方程为-=1.
14. (1) 因为双曲线C1:-=1,
所以a=2,b=,c==3,
所以离心率e==,
渐近线方程为y=±x=±x.
(2) 设椭圆C2的方程为+=1,
根据题意,得解得
所以椭圆C2的方程为+=1.