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3.2双曲线同步练习卷-高二数学上学期人教A版2019
一、单选题
1.已知定点,动点满足,则动点的轨迹为( )
A.双曲线的上支 B.双曲线的下支
C.双曲线的左支 D.轴负半轴上的射线
2.若方程表示双曲线,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.已知双曲线的右焦点为,过点的直线交于两点,若,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
4.已知双曲线的左、右焦点分别为,虚轴长为,离心率为是上一点,若,则( )
A.2 B.3或6 C.3 D.2或10
5.如图,已知分别是双曲线的左、右焦点,现以为圆心作一个通过双曲线中心的圆并且交双曲线于两点.若直线是圆的切线,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
6.双曲线的蒙日圆的面积为( )
A. B. C. D.
7.若椭圆与双曲线(,,,均为正数)有共同的焦点,,是两曲线的一个公共点,则等于( )
A. B.
C.或 D.或
8.已知为坐标原点,双曲线的左焦点为,右顶点为;过点向双曲线的一条渐近线作垂线,垂足为,且,直线与双曲线的左支交于点,则的大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知曲线,则下列结论正确的是( )
A.若,则是椭圆,其焦点在轴上
B.若,则是圆,其半径为
C.若,则是双曲线,其渐近线方程为
D.若,则是两条直线
10.已知双曲线的左、右焦点分别为,,点为双曲线右支上一点,且,若与一条渐近线平行,则( )
A.双曲线的离心率为
B.双曲线的渐近线方程为
C.的面积为
D.直线与圆相切
11.双曲线的离心率为,双曲线的离心率为,则的值可能是( )
A.3 B. C. D.
三、填空题
12.已知双曲线的左、右焦点分别为,过点作的切线与的两支分别交于两点,若,则的渐近线方程为 .
13.已知双曲线的对称轴为坐标轴,其中一条渐近线方程为,直线截该双曲线的弦长为6,则该双曲线的方程为 .
14.已知双曲线的标准方程为,左、右焦点分别为,且双曲线上有一点使得,则点的坐标为 .
四、解答题
15.已知双曲线的一条渐近线方程为,若过点的直线交于两点,设的斜率为.
(1)求的取值范围;
(2)若交的两条渐近线于两点,且,求.
16.已知双曲线的虚轴长为2,且离心率为.
(1)求的方程和焦点坐标;
(2)设的右焦点为,过的直线交于两点,若中点的横坐标为3,求.
17.已知双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为M,N,且经过点.
(1)求C的方程;
(2)动点A在圆上,动点B在双曲线C上,设直线MA,MB的斜率分别为,若N,A,B三点共线,试探索之间的关系.
18.在平面直角坐标系中,已知双曲线,
(1)过的左顶点引的一条渐近线的平行线,求该直线与另一条渐近线及轴围成的三角形的面积;
(2)斜率为1的直线与交于P、Q两点,若与圆相切,求证OPOQ
(3)椭圆:,若M,N分别是、上的动点,且OMON,求证:O到直线MN的距离为定值.
19.已知双曲线的左、右焦点分别为,且,过作其中一条渐近线的垂线,垂足为,延长交另一条渐近线于点,且.
(1)求的方程;
(2)如图,过作直线(不与轴重合)与曲线的两支交于两点,直线与的另一个交点分别为,求证:直线经过定点.
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A D D A A B B AD ACD
题号 11
答案 AB
1.A
【分析】根据题意,得到,结合双曲线的定义,即可得到答案.
【详解】由定点且在y轴上,可得,
因为,即,
根据双曲线的定义得,点的轨迹为双曲线的上支.
故选:A.
2.A
【分析】由双曲线方程的结构特点列出不等式求解即可.
【详解】方程表示双曲线,
,解得,
故的取值范围为,
故选:A.
3.D
【分析】先判断斜率为0不符合题意,再设直线方程为,联立双曲线方程,由结合韦达定理列出方程,求解即可.
【详解】易知,当直线的斜率为零时,得,不合题意;
当直线的斜率不为零时,设直线的方程为,
联立得,
设,由得,
而,即,解得,即.
故选:D
4.D
【分析】根据双曲线的几何性质,求得,分在的左支和在的右支,两种情况讨论,结合双曲线的定义,即可求解.
【详解】因为双曲线虚轴长为,且离心率为,
可得,所以,
又因为,即,解得,
当在的左支时,,因为,所以;
当在的右支时,,因为,所以.
综上,或10.
故选:D.
5.A
【分析】由切线性质可得,再结合双曲线定义即可得解.
【详解】因为直线是圆的切线,所以,
由双曲线定义可得,
所以双曲线的离心率.
故选:A
6.A
【分析】设和过点的双曲线切线方程为,再将其与双曲线方程联立,利用判别式等于0和和韦达定理即可得到答案.
【详解】不妨设,则过点的双曲线切线方程为存在且不为零,
联立,消去得,
所以,整理得
可知为关于的方程的两个根,且,
即,整理得,即点的轨迹方程为,
即双曲线的蒙日圆方程为,
半径为面积为.
故选:A.
7.B
【分析】根据椭圆的定义和双曲线的定义可求.
【详解】由曲线方程及其对称性,不妨设在第一象限,分别为左右焦点,则,
所以,即.
故选:B.
8.B
【分析】求出左焦点到渐近线的距离并得出直线的方程,联立直线和双曲线方程解得点横坐标,可知轴,即可求出的大小为.
【详解】如下图所示:
不妨取渐近线,则左焦点到渐近线距离;
又,于是,可得,故离心率,
因此渐近线方程为,直线斜率为1,其方程为,可得,
又,则,所以直线的方程为,
联立双曲线方程整理可得;
易知是该方程的一个实数根,另一根即为;
所以,可得,
于是轴,又因为
所以.
故选:B
9.AD
【分析】结合选项条件,分别根据椭圆、圆以及双曲线的标准方程,化简曲线C:为相应的标准方程,即可判断A,B,C;当时,方程即为,即可判断D.
【详解】A选项,若,则,
故曲线C:,即,表示椭圆,其焦点在y轴上,A正确;
B选项,若,, 则曲线C:,即,表示半径为的圆,B错误;
C选项,若,不妨设,则曲线C:,即,表示焦点在x轴上的双曲线,则,故渐近线方程为,
即,C错误;
D 选项,若,曲线C:,即,
即,则C 是两条直线,D正确.
故选:AD.
10.ACD
【分析】设直线平行于双曲线的渐近线,得到直线的方程为,联立方程组求得坐标,代入方程化简得,利用双曲线的离心率公式判断A,利用双曲线渐近线方程判断B,结合纵坐标求得面积判断C,利用点到直线的距离公式判断D.
【详解】不妨设直线平行于双曲线的渐近线,
从而可得是线段的垂直平分线,且直线的方程为,
设直线与直线相交于点,
联立方程组,解得,即,
又,结合中点坐标公式,可得,
代入双曲线,可得,整理得,,
对于A,双曲线的离心率,故A正确;
对于B,双曲线的渐近线,故B错误;
对于C,的面积,故C正确;
对于D,圆心到直线的距离,
故直线与圆相切,故D正确.
故选:ACD
11.AB
【分析】根据双曲线的离心率表示,利用基本不等式即可得出范围,比较各个选项即可
【详解】因为
,
当且仅当,即时取等号,
所以,
故选:AB
12.
【分析】设过的直线与相切于点,过点作于,由相似可得,再结合双曲线定义和余弦定理可得,运算得解.
【详解】设过的直线与相切于点,过点作于,
易知,由相似比得,
所以,又,所以,
又点在上,所以,则,
在中,由余弦定理得,,
结合,代入化简得,
所以,即,
故渐近线方程为.
故答案为:.
13.
【分析】由渐近线方程设出双曲线方程,再直曲联立得到韦达定理,最后由弦长公式求出,解出即可;
【详解】由于的一条渐近线为,可设双曲线的方程为,
将代入双曲线得,
若直线与双曲线交点为,
则,
则,解得,
经检验,满足题意;
故该双曲线的方程为,即.
故答案为:.
14.
【分析】设,根据,列出方程,求得,代入双曲线的方程,即可求解.
【详解】由双曲线的方程,可得,则,
设,则,解得,
因为点在双曲线上,代入可得,解得,故.
故答案为:.
15.(1)且
(2)
【分析】(1)由渐近线方程解出双曲线的标准方程,再直曲联立,消去,令判别式大于零解出即可;
(2)由共线向量的关系得到恰好为线段的两个三等分点,设,通过联立方程求出和,利用,结合弦长公式即可得到关于的方程,解出即可;
【详解】(1)由题意可得,则,所以双曲线方程为.
当直线斜率不存在时显然不符合题意,
设直线的斜率为,设,联立
得,且
由得,
所以的取值范围为且,
(2)由题知点恰好为线段的两个三等分点,
设,
由得,同理可得,
易知,即,则,
其中,
由(1)可得,
则,
故,
解得.
【点睛】关键点点睛:本题第一问关键在于直线不能和渐近线平行;第二问关键在于通过向量关系得到弦长关系,再利用韦达定理求解.
16.(1)方程为,左、右焦点坐标分别为
(2)
【分析】(1)根据双曲线虚轴长以及离心率联立方程组即可得出的方程;
(2)联立直线与双曲线方程,由韦达定理以及弦长公式计算可得.
【详解】(1)因为的离心率为,又的虚轴长为2,所以,
又,
联立解得,,
所以的方程为,左、右焦点坐标分别为.
(2)由(1)知,
根据题意易得过的直线斜率存在,
设的直线方程为,如下图所示:
联立,化简得,
所以,
因为中点横坐标为3,所以,
解得,所以,
则,
则.
17.(1)
(2)
【分析】(1)借助双曲线定义计算即可得;
(2)设,则有,即可得,结合得到,即可得解.
【详解】(1)由题意知,,由双曲线定义得,
所以,所以C的方程为.
(2)设点,则,即,
由,则①,
又②,
因为N,A,B三点共线,所以,由①②得,即.
18.(1)
(2).证明见解析
(3)定值,证明见解析
【分析】(1)求出渐近线方程,得到交点坐标,从而得到围成的三角形的面积;
(2)设直线,根据直线与圆相切,得到,联立与得到两根之和,两根之积,计算出,得到;
(3)考虑直线⊥轴时,得到到直线的距离为,再考虑当直线不垂直于轴时,设直线的方程为,直线的方程为,分别联立椭圆和双曲线,得到,,计算出到直线的距离为.
【详解】(1)由题意得,的左顶点坐标为,渐近线方程为,
过点作的平行线,方程为,
设该平行线与交于点,与轴交于点,
联立,解得,故,
中,令得,故,
则围成的三角形为,其面积为;
(2)设直线,
∵直线与圆相切,
∴,故,
联立与得,
,
设,则,
,
所以,
故OPOQ.
(3)当直线⊥轴时,,,
则,故到直线的距离为,
当直线不垂直于轴时,设直线的方程为,
则直线的方程为,
由,得,所以,
同理可得,
设O到直线的距离为,因为ON,
所以,
由于,
故
,
所以,
综上,O到直线的距离是定值.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中探究性问题解题策略,
(1)先假设存在或结论成立,然后引进未知数,参数并建立有关未知数,参数的等量关系,若能求出相应的量,则表示存在或结论成立,否则表示不存在或结论不成立;
(2)在假设存在或结论成立的前提下,利用特殊情况作出猜想,然后加以验证也可.
19.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)利用焦距,结合题干条件与渐近线构成的几何关系,列方程组求出,得到双曲线方程;
(2)设,利用点斜式方程分别写出直线的方程,和双曲线联立后,得到的坐标,然后得到直线的方程,即可求解.
【详解】(1)渐近线,渐近线.
设为坐标原点,由题意,不妨设在上,在上,是线段的中垂线,
所以.由对称性,,
所以,从而.
,在Rt中,,
解得.
所以,故C的方程为.
(2)设,设直线.
可得直线.
联立
得,
则,又,
所以,
所以,
所以,同理.
则
直线,
令,得,所以直线过定点.
【点睛】方法点睛:直线过定点问题,需将待考察的直线和圆锥曲线联立,利用韦达定理的表达式,将直线方程进行化简整理后进行求解.
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