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3.2 双曲线的定义与方程1选择题
一、选择题
1.(2023高二下·达州期末)已知双曲线的离心率为2,则它的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
2.(2023高二下·富民期中)已知双曲线以椭圆的焦点为顶点,左右顶点为焦点,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
3.(2023高二上·石景山期末)双曲线右支上一点A到右焦点的距离为3,则点A到左焦点的距离为( )
A.5 B.6 C.9 D.11
4.(2023高二上·武汉期末)已知双曲线的实轴长为4,虚轴长为6,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
5.(2023高二上·商丘期末)已知点,则满足下列关系式的动点的轨迹是双曲线的上支的是( )
A. B.
C. D.
6.(2023高二上·信阳期末)方程(m,n为常数)不能表示的曲线是( )
A.直线 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
7.(2023高二上·鄠邑期末)抛物线上一点的坐标为,则点到焦点的距离为( )
A.3 B.2 C.1 D.
8.(2022高二上·上饶月考)设为双曲线上一点,,分别为双曲线的左,右焦点,若,则等于( )
A.2 B.2或18 C.4 D.18
9.(2022高三上·赣州月考)已知是平面内两个不同的定点,为平面内的动点,则“的值为定值,且”是“点的轨迹是双曲线”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
10.已知双曲线为坐标原点,为双曲线的两个焦点,点为双曲线上一点,若,则双曲线的方程可以为( )
A. B. C. D.
11.已知A,B为平面内两定点,过该平面内动点M作直线AB的垂线,垂足为N.若,则动点M的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.抛物线 D.双曲线
12.(2023高二下·河北期末)已知双曲线与双曲线,则两双曲线的( )
A.实轴长相等 B.虚轴长相等 C.离心率相等 D.焦距相等
13.(2023高二下·安康月考)如图,这是一个落地青花瓷,其外形被称为单叶双曲面,可以看成是双曲线C:的一部分绕其虚轴所在直线旋转所形成的曲面.若该花瓶横截面圆的最小直径为8,瓶高等于双曲线C的虚轴长,则该花瓶的瓶口直径为( )
A. B.24 C.32 D.
14.(2023高二下·成都期末)若双曲线的渐近线方程为,实轴长为 ,且焦点在x轴上,则该双曲线的标准方程为( )
A.或 B.
C. D.
15.(2023高二下·普宁月考)如图所示,某建筑的屋顶采用双曲面结构,该建筑屋顶外形弧线可看作是双曲线上支的部分,其离心率为,上顶点坐标为(,),那么该双曲线的方程可以为( )
A. B. C. D.
16.(2023·张家界模拟)将函数的图象绕原点逆时针旋转得到曲线,则曲线的标准方程是( )
A. B. C. D.
17.(2023·长安模拟)已知点是双曲线的右焦点,过点F向C的一条渐近线引垂线垂足为A,交另一条渐近线于点B.若,则双曲线C的方程为( )
A. B. C. D.
18.(2023高二上·商丘期末)已知双曲线的中心在坐标原点处,其对称轴为坐标轴,经过点,且一条渐近线方程为,则该双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
19.(2023高三上·南宁期末)已知双曲线的右焦点为,过F和两点的直线与双曲线的一条渐近线平行,则该双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
20.(2023高三上·南阳期末)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点M在C的右支上,直线与C的左支交于点N,若,且,则双曲线C的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
21.(2023高二上·平江月考)设、分别为双曲线的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点,满足,且到直线的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为
A. B. C. D.
22.(2023高二上·河北期末)若双曲线与椭圆有公共焦点,且离心率,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
23.(2023高三上·河东期末)如图,是双曲线的左、右焦点,过 的直线与双曲线 交于两点.若,则双曲线的渐近线方程为
A. B. C. D.
24.(2022高二上·庆安期中)已知双曲线的两个焦点为、,点在双曲线第一象限的图象上,若的面积为1,且,,则双曲线方程为
A. B.
C. D.
25.(2022高三上·河池)已知双曲线的右焦点为,一条渐近线方程为,则C的方程为( )
A. B. C. D.
26.(2022高二上·浙江期中)已知双曲线的一条渐近线的方程是,且焦点到该渐近线的距离为2,则该双曲线的方程为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
27.(2022高二上·山西期中)若双曲线的渐近线方程是,虚轴长为8,则该双曲线的标准方程是( )
A. B.
C.或 D.或
28.(2022高二上·洛阳月考)双曲线上的点到上焦点的距离为12,则到下焦点的距离为( )
A.22 B.2 C.2或22 D.24
29.(2022高二上·通州期中)已知双曲线的焦点为,,点在双曲线上,满足,,则双曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
30.(2023高二下·洛阳期末)如图,,分别是双曲线的左、右焦点,,点在双曲线的右支上,的延长线与轴交于点,的内切圆在边上的切点为,若,则此双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】由双曲线可知,
离心率公式可知,
,
.
故选:A.
【分析】先利用双曲线中离心率公式求出a,c关系,再结合,求出值,最合根据渐近线公式代入化解.
2.【答案】A
【解析】【解答】因为椭圆的焦点为为顶点,左顶点为,右顶点为,
又双曲线以椭圆的焦点为顶点,左右顶点为焦点,所以,,则,
即双曲线的方程为,由得,
即双曲线的渐近线方程为.
故答案为:A.
【分析】利用椭圆得出焦点为顶点,即左顶点为,右顶点为,再利用双曲线以椭圆的焦点为顶点,左右顶点为焦点,进而得出a,c的值,再利用双曲线中a,b,c三者的关系式得出b的值,从而得出双曲线的标准方程,再结合双曲线的渐近线方程求解方法,从而得出双曲线的渐近线方程。
3.【答案】D
【解析】【解答】设双曲线的实轴长为,则,
由双曲线的定义知,
,
故答案为:D
【分析】先根据标准方程求出实半轴长,然后结合双曲线的定义求解出答案.
4.【答案】C
【解析】【解答】由题知双曲线中,
所以,双曲线焦点在轴上,
所以双曲线的渐近线方程为,
故答案为:C.
【分析】根据双曲线的标准方程,求得,再结合双曲线的几何性质,即可求解.
5.【答案】C
【解析】【解答】,
,不存在满足的点;
满足的点在双曲线的下支;
满足的点在双曲线的上支;
满足的点的轨迹是整个双曲线;
故答案为:C.
【分析】根据题意得,由,结合双曲线的定义,可判定A顶点不存轨迹;B项中点在双曲线的下支;C项中点在双曲线的上支;D顶点的轨迹是整个双曲线.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:若,,方程表示直线;
若,,方程表示椭圆或圆;
若,,方程表示双曲线;
由于方程没有一次项,方程不可能表示抛物线.
故答案为:D.
【分析】根据,和,,以及,,结合直线、圆、椭圆和双曲线的方程,即可求解.
7.【答案】B
【解析】【解答】在抛物线上,,解得:,点到焦点的距离为.
故答案为:B.
【分析】把点代入抛物线的方程,求得,结合抛物线的定义,即可求解到焦点的距离.
8.【答案】B
【解析】【解答】根据双曲线的定义,,即,解得2或18,均满足.
故答案为:B
【分析】利用双曲线的定义即可求出答案.
9.【答案】B
【解析】【解答】“的值为定值,”,若,则点的轨迹不是双曲线,故充分性不成立;
“点的轨迹是双曲线”,则必有是平面内两个不同的定点,且满足,故必要性成立;
故答案为:B
【分析】直接利用双曲线的定义,结合充分条件、必要条件的定义,可得答案.
10.【答案】B
【解析】【解答】解:设分别为双曲线的下焦点和上焦点,过点作垂足为点H,由题意,再结合双曲线的定义可知,所以,再由,所以,满足勾股定理,即,故,得,又因为,所以,故点,最后将点代入双曲线中化简可得,即,解得,结合选项即可判断B选项正确.
故答案为:B.
【分析】根据双曲线的定义结合已知条件,可得,再由及勾股定理推出点,再将点P坐标代入双曲线方程化简得到a,b的关系结合选项即可判断.
11.【答案】D
【解析】【解答】解:
以AB所在直线为x轴,AB中垂线为y轴 ,建立坐标系,
设 ;
因为 ,所以 ,化简可得,即
故动点M的轨迹是双曲线:
故答案为:D.
【分析】建立坐标系,设出三点坐标,由可列出表达式,从而可得双曲线的标准方程,从而得出答案;
12.【答案】D
【解析】【解答】解:由题知双曲线的实轴长,虚轴长、焦距, 离心率为;
,双曲线的实轴长,虚轴长、焦距,离心率为.
故答案为:D.
【分析】通过k的范围,结合双曲线定义求出实轴、虚轴、焦距判断选项.
13.【答案】D
【解析】【解答】解:由已知条件花瓶横截面圆的最小直径为8可得a=4,因为瓶高等于双曲线C的虚轴长2b,设M是花瓶口径上的一点,花瓶的上口直径为2r,则点M(r,b)把点M代入双曲线方程可得所以花瓶的瓶口直径为
如图:
故答案为:
【分析】先求出a=4,设出点M的坐标,把点M代入双曲线方程即可求出r.
14.【答案】C
【解析】【解答】由题可得, 解得a=1,b=3. 因为焦点在x轴上,所以双曲线的标准方程为 ,
故选:C.
【分析】根据双曲线的性质求解.
15.【答案】B
【解析】【解答】设双曲线的标准方程为,由e=2,即,解得,由上顶点为(0,1)可得a=1,所以,所以双曲线的方程为.
故答案为:B
【分析】由上顶点坐标可得a值,利用离心率得到b值,从而得到双曲线方程.
16.【答案】D
【解析】【解答】直线与联立,得两交点的坐标为,,
则旋转后的双曲线两顶点间的距离为,
所以函数的图象绕原点逆时针旋转得到的双曲线方程为.
故答案为:D.
【分析】将直线与联立,得出两交点的坐标,再利用两点距离公式得出旋转后的双曲线两顶点间的距离,进而得出函数的图象绕原点逆时针旋转得到的双曲线方程。
17.【答案】A
【解析】【解答】双曲线的渐近线方程为:,不妨令点A在直线上,,如图,
因为,则,而,即有,
,,由知,点在y轴同侧,
于是,,,
在中,,由得:
,整理得:,化简得,解得或(舍去),
所以,,双曲线方程为.
故答案为:A
【分析】利用双曲线的标准方程得出双曲线的渐近线方程为:,不妨令点A在直线上,再结合代入法得出,再利用结合点到直线的距离公式和两点距离公式得出,而,即有,再利用勾股定理和正弦函数的定义得出和,由知,点在y轴同侧,
于是,再结合二倍角的余弦公式得出,在中结合勾股定理和余弦函数的定义得出,再结合一元二次方程得出的值,从而得出的值,进而得出双曲线的标准方程。
18.【答案】D
【解析】【解答】由题意设双曲线方程为,
因为双曲线经过点,
所以,得,
所以双曲线方程为,即为,
故答案为:D
【分析】由题意设双曲线方程为,代入点,求得的值,即可求得双曲线的方程.
19.【答案】A
【解析】【解答】因为双曲线,所以它的渐近线为,
又因为,,所以直线的斜率为,
因为直线与双曲线的一条渐近线平行,所以,故,
又因为双曲线的右焦点为,所以,故,
所以该双曲线的方程为.
故答案为:A.
【分析】 由焦点坐标得,由双曲线方程可知其渐近线方程为,求得直线PF的斜率,由平行关系求得,从而求得b2的值,即可得双曲线的方程.
20.【答案】D
【解析】【解答】因为双曲线的左、右焦点分别为,,点M在C的右支上,
所以,
因为,,,
所以,所以,
所以双曲线的渐近线方程为.
故答案为:D
【分析】由条件结合双曲线的定义可得,,即,从而可得双曲线的渐近线方程.
21.【答案】C
【解析】【解答】依题意|PF2|=|F1F2|,可知三角形PF2F1是一个等腰三角形,F2在直线PF1的投影是其中点,由勾股定理知,可知|PF1|="2" =4b根据双曲定义可知4b-2c=2a,整理得c=2b-a,代入c2=a2+b2整理得3b2-4ab=0,求得 = ∴双曲线渐进线方程为y=±x,即4x±3y=0故答案为:C
【分析】根据已知条件和双曲线性质,得出a,b之间的等量关系,即可求出答案.
22.【答案】A
【解析】【解答】由可知,该椭圆的焦点在y轴,且半焦距为,
设双曲线的方程为:,所以该双曲线的半焦距为,
因为该双曲线的离心率,所以有,所以,
因此双曲线的标准方程为,
故答案为:A
【分析】根据椭圆方程求出焦点坐标,结合双曲线离心率公式进行求解即可.
23.【答案】A
【解析】【解答】设,
由双曲线的定义得:,解得:,
所以,
因为,所以,
所以双曲线的渐近线方程为.
故答案为:A.
【分析】设,根据双曲线的定义求出x,根据勾股定理求出c的值,进而求出b的值,可得双曲线的渐近线方程.
24.【答案】B
【解析】【解答】解:如图,作垂足为,
因为,因为的面积为1,所以
,所以,在直角中,,所以,则,,,又,所以,解得,,所以,,所以,,根据双曲线定义得
,所以,则,,
所以双曲线方程为,即;
故答案为:B
【分析】根据题意,在直角中,可得,在直角中,可得,即可求出c,根据勾股定理结合双曲线的定义可求出a,b,可得双曲线方程.
25.【答案】D
【解析】【解答】由题意得:,解得:,
C的方程为:.
故答案为:D
【分析】根据焦点坐标与渐近线方程,列出方程组,求出,得到C的方程.
26.【答案】D
【解析】【解答】若焦点在轴上,设焦点,因为双曲线的一条渐近线的方程是,且焦点到该渐近线的距离为2,
所以,解得,即;
因为,所以,此时方程为;
若焦点在轴上,设焦点,,解得,即;
因为,所以,此时方程为;
故答案为:D.
【分析】 先根据焦点位置,设焦点,利用距离求出c,结合渐近线的方程可得答案.
27.【答案】C
【解析】【解答】当双曲线的焦点在轴上时,双曲线的方程可设为
由,解得,此时双曲线的方程为
当双曲线的焦点在轴上时,双曲线的方程可设为
由,解得,此时双曲线的方程为
故答案为:C
【分析】讨论焦点的位置,设出双曲线的方程,由渐近线、虚轴的性质求出双曲线的标准方程.
28.【答案】A
【解析】【解答】设的上、下焦点分别为,则.
因为,,所以,,则,
由双曲线的定义可知,,即,
解得或,
当时,,不符合题意;
当时,,符合题意.
综上所述:。
故答案为:A
【分析】利用已知条件结合双曲线的标准方程求出a,b的值,再利用双曲线中a,b,c三者的关系式得出c的值,再利用双曲线的定义和焦距的定义,从而结合两点距离公式得出点P到下焦点的距离。
29.【答案】B
【解析】【解答】由题意可知双曲线方程为且,
解得,
所以双曲线的标准方程为,
故答案为:B
【分析】由题意可得求出a,b,c的值,可得双曲线的标准方程.
30.【答案】A
【解析】【解答】解:设内切圆与AP切于点N,与切于点M,
由切线的性质可知:,
又因为,则|,
可得,
即,
又因为,则,可得,
所以此双曲线的渐近线方程为.
故答案为:A.
【分析】根据切线的性质以及双曲线的半实轴长定义可得,再由,求得,进而求得双曲线的渐近线方程.
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