3.2双曲线单元过关检测卷
(2025-2026学年第一学期高二数学选择性必修第一册第三章(2019)人教A版)
一、单选题
1.如果双曲线上一点到它的右焦点的距离是,那么点到它左焦点的距离是( )
A. B. C.或 D.不确定
2.已知圆:和圆:,动圆同时与圆及圆相外切,则动圆的圆心的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
3.已知双曲线:,点是的左焦点,若点为右支上的动点,设点到的一条渐近线的距离为,则的最小值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
4.已知双曲线的上、下焦点分别为,过的直线与双曲线的上支交于A,B两点,若,则的周长为( )
A.14 B.12 C.10 D.8
5.已知F为双曲线C:的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为( )
A. B.3 C.2 D.1
6.已知双曲线的方程为,则下列关于双曲线说法正确的是( )
A.虚轴长为4 B.焦距为
C.焦点到渐近线的距离为4 D.渐近线方程为
7.若,是双曲线与椭圆的共同焦点,点P是两曲线的一个交点,且为等腰三角形,则该双曲线的渐近线方程是( )
A. B. C. D.
8.已知双曲线的右焦点为,为坐标原点,过点的直线与双曲线的两条渐近线分别交于、两点,点为线段的中点,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.若双曲线的方程为,则( )
A.的焦距为 B.的渐近线方程为 C.的离心率为 D.的虚轴长为2
10.已知双曲线,则( )
A. B.双曲线的实轴长为
C.双曲线的渐近线方程为 D.当双曲线的离心率等于其虚轴长时,
11.已知点在双曲线上,分别是左、右焦点,若的面积为20,则下列判断正确的有( )
A.点到轴的距离为 B. C.为钝角三角形 D.
三、填空题
12.设为双曲线的左 右焦点,若点在双曲线C上,且,则 .
13.双曲线的动弦所在直线过定点,则中点的轨迹方程是 .
14.已知双曲线的两个焦点分别为,点在双曲线上,且,则的周长为 ,面积为 .
四、解答题
15.已知双曲线的中心在原点,对称轴为坐标轴,根据下列条件分别求双曲线的标准方程.
(1)渐近线方程为,且过点;
(2)与双曲线的离心率相同,与共焦点.
16.已知双曲线的焦距为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)若A是C的左顶点,直线与C交于P,Q两点,求的面积.
17.已知双曲线,,为双曲线的左、右焦点.
(1)求该双曲线的顶点坐标、焦点坐标、离心率与渐近线方程;
(2)设点是上第一象限内的点,,求x的值.
18.已知双曲线:的右焦点为,右顶点为,为坐标原点,且.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与的右支交于,两点,记的左顶点为,证明:.
19.已知双曲线的左顶点为,离心率为3,是上的两点.
(1)求的标准方程;
(2)若线段的中点为,求直线的方程;
(3)若(不在直线上),证明:直线过定点.
解析
一、单选题
1.如果双曲线上一点到它的右焦点的距离是,那么点到它的左焦点的距离是( )
A. B. C.或 D.不确定
答案:C
分析:根据双曲线的定义即可求得答案.
解析:设双曲线的左、右焦点为,则;则,
由双曲线定义可得,即,所以或,由于,
故点到它的左焦点的距离是或, 故选:C
2.已知圆:和圆:,动圆同时与圆及圆相外切,则动圆的圆心的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
答案:C
分析:根据圆与圆的位置关系以及双曲线的定义即可求解.
解析:设动圆的半径为r,则,,则,
根据双曲线的定义知,动圆的圆心的轨迹为双曲线的左半支. 故选:C.
3.已知双曲线:,点是的左焦点,若点为右支上的动点,设点到的一条渐近线的距离为,则的最小值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
答案:B
分析:根据双曲线的定义,结合点到直线的距离最短,求解即可.
解析:过作垂直于双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为,则,
连接与双曲线的另一个焦点,如下所示:
由双曲线的定义可知,,
又双曲线方程为,故,
又点坐标为,双曲线的渐近线为,故点到渐近线的距离为,
故. 故选:B.
4.已知双曲线的上、下焦点分别为,过的直线与双曲线的上支交于A,B两点,若,则的周长为( )
A.14 B.12 C.10 D.8
答案:B
分析:利用双曲线的定义可求得的周长.
解析:如图,由题意可得,的周长为,
由双曲线的定义可得,又,
所以,所以的周长为12.故选:B.
5.已知F为双曲线C:的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为( )
A. B.3 C.2 D.1
答案:A
分析:先求焦点,再用点到直线的距离公式即可.
解析:由双曲线的标准方程得所以坐标为或
渐近线方程为所求距离 故选:A.
6.已知双曲线的方程为,则下列关于双曲线说法正确的是( )
A.虚轴长为4 B.焦距为
C.焦点到渐近线的距离为4 D.渐近线方程为
答案:D
分析:根据双曲线的性质逐一判断即可.
解析:在双曲线中,焦点在轴上,,,,所以虚轴长为6,故A错误;
焦距为,故B错误;渐近线方程为,故D正确;
焦点到渐近线的距离为,故C错误;故选:D.
7.若,是双曲线与椭圆的共同焦点,点P是两曲线的一个交点,且为等腰三角形,则该双曲线的渐近线方程是( )
A. B. C. D.
答案:B
分析:由题意可得双曲线中,由为等腰三角形,所以,从而可求得,再利用双曲线的定义可求得在双曲线中,,进而可求出双曲线的渐近线方程
解析:因为椭圆的焦点坐标为,
所以双曲线中,
设点P为两曲线在第一象限的交点,
由于在椭圆中,为等腰三角形,所以,所以,
在双曲线中,,所以,代入,得,
所以该双曲线的渐近线方程为,故选:B
点睛:此题考查椭圆、双曲线的定义的应用,解题的关键由为等腰三角形和椭圆的定义求出的值,属于中档题
8.已知双曲线的右焦点为,为坐标原点,过点的直线与双曲线的两条渐近线分别交于、两点,点为线段的中点,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
答案:C
分析:方法一:分析可得,将直线和直线的方程建立,求出点的坐标,再由,可得出、的等量关系,由此可求得该双曲线的离心率的值;
方法二:推导出,结合对称性可求出的值,求出的值,由此可得出该双曲线的离心率的值.
解析:方法一:因为,且为线段的中点,所以,,则,
不妨设点在第一象限,则直线的斜率为,所以,直线的方程为,
联立,解得,即点,
所以,,
化简可得,即,双曲线的离心率.
方法二:因为为中点,,则,所以,
又直线与直线分别为双曲线的两条渐近线,
得,所以,,
所以,故.故选:C.
二、多选题
9.若双曲线的方程为,则( )
A.的焦距为 B.的渐近线方程为 C.的离心率为 D.的虚轴长为2
答案:AD
分析:根据双曲线的性质对每个选项进行判断即可.
解析:因为双曲线的方程为,所以,所以,
所以的焦距为,所以A正确;
的渐近线方程为,所以B错误; 的离心率为,所以C错误;
的虚轴长为,所以D正确. 故选:AD.
10.已知双曲线,则( )
A. B.双曲线的实轴长为
C.双曲线的渐近线方程为 D.当双曲线的离心率等于其虚轴长时,
答案:ABD
分析:根据双曲线标准方程的特点,可得双曲线C的焦点在x轴上,由此确定.对照确定的值,依次判断选项,可得正确答案.
解析:选项A:依题意可得双曲线C的焦点在x轴上,所以所以选项A正确;
选项B、C:对照焦点在x轴上的双曲线的标准方程:,知.所以双曲线的实轴长为;双曲线的渐近线方程为:,即.所以选项B正确,选项C错误;
选项D:双曲线的离心率等于虚轴长时,,则,所以,解得.所以选项D正确. 故选:ABD.
11.已知点在双曲线上,分别是左、右焦点,若的面积为20,则下列判断正确的有( )
A.点到轴的距离为 B.
C.为钝角三角形 D.
答案:BC
分析:设点,根据求得判断A;求出点的坐标,利用两点距离求出,根据双曲线定义求出,即可判断B;结合B选项,利用余弦定理求得,则为钝角,即可判断C;由得,即可判断D.
解析:设点.因为双曲线,所以,,,.
对于A,,所以,所以点到轴的距离为4,错误.
对于B,将代入得,则.
由双曲线的对称性,不妨取点的坐标为,得.
由双曲线的定义得,所以,正确.
对于C,结合B选项,在中,,
且,则为钝角,所以为钝角三角形,正确.
对于D,由,得,且,
所以,所以,错误. 故选:BC
三、填空题
12.设为双曲线的左 右焦点,若点在双曲线C上,且,则 .
答案:13
分析:利用双曲线的定义式求出的值,结合双曲线上的点的性质进行取舍即得.
解析:因点在双曲线上,故,由题意,,
当点在双曲线右支上时,,
故得,因,符合题意;
当点在双曲线左支上时,,
故得,此时因,不合题意. 故 故答案为:13.
13.双曲线的动弦所在直线过定点,则中点的轨迹方程是 .
答案:
分析:设,利用点差法即可求解.
解析:设,
由,则,两式相减得,
故,即,即.故答案为:.
14.已知双曲线的两个焦点分别为,点在双曲线上,且,则的周长为 ,面积为 .
答案: 12 6
分析:根据双曲线的定义可得,结合求得,即可求得的周长,再利用余弦定理和三角形面积公式可求其面积.
解析:
根据题意,,
因为,由,
可得,则的周长为;
在中,根据余弦定理,
,
则,
故 故答案为:12;6.
四、解答题
15.已知双曲线的中心在原点,对称轴为坐标轴,根据下列条件分别求双曲线的标准方程.
(1)渐近线方程为,且过点;
(2)与双曲线的离心率相同,与共焦点.
分析:(1)设出双曲线的方程,代入已知点即可得到方程;(2)根据题意得到双曲线的离心率为,焦点为,,由,,即可得到参数值.
解析:(1)设双曲线的方程为,
将点代入可得,故双曲线的方程为,
故双曲线的方程为.
(2)由题意可知双曲线的离心率为,焦点为,,所以可设双曲线的标准方程为,则,,解得,
所以双曲线的标准方程为.
点睛:这个题目考查了双曲线的标准方程的求法,一般需要求出a,b,c的关系式,再由三者的关系式得到参数值.
16.已知双曲线的焦距为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)若A是C的左顶点,直线与C交于P,Q两点,求的面积.
分析:(1)根据给定条件,求出即可.
(2)求出点到直线的距离,再联立直线与双曲线方程求出弦长即可求出三角形面积.
解析:(1)依题意,双曲线的半焦距,由离心率,解得,,
所以双曲线的方程为.
(2)由(1)知双曲线的左顶点,点到直线的距离,
由消去得,解得,,
则,所以的面积.
17.已知双曲线,,为双曲线的左、右焦点.
(1)求该双曲线的顶点坐标、焦点坐标、离心率与渐近线方程;
(2)设点是上第一象限内的点,,求x的值.
分析:(1)先把双曲线方程变形为标准方程,可得,根据曲双曲线的性质得到顶点坐标、焦点坐标、离心率与渐近线方程;
(2)根据题中向量的数量积公式列等式,解得x的值.
解析:(1)由题意得,
可得,,,
故顶点坐标为,,焦点坐标,,
离心率为,渐近线为;
(2)设,则,
点Q在第一象限,,且,,
, 解得,
.
18.已知双曲线:的右焦点为,右顶点为,为坐标原点,且.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与的右支交于,两点,记的左顶点为,证明:.
分析:(1)根据条件确定的值,可得双曲线的标准方程.
(2)方法1:设的方程为,代入双曲线方程,利用韦达定理,可得,,表示,化简可得,问题得证.
方法2:若直线斜率不存在时,可得点坐标,利用判断;若直线斜率存在时,设其方程为,代入双曲线方程,利用韦达定理,可得,,表示出,化简得,问题得证.
解析:(1)由,可得,即,则,
所以的方程为.
(2)如图:
方法1:由题意知,的斜率不为0,
可设的方程为,,.
由可得,
则,,.
由题意知,则,,
,所以.
方法2:若的斜率不存在,可得,.由题意知,
则,,,则.
若的斜率存在,可设的方程为,,.
由可得,
则,,.
,,
则
,所以.
19.已知双曲线的左顶点为,离心率为3,是上的两点.
(1)求的标准方程;
(2)若线段的中点为,求直线的方程;
(3)若(不在直线上),证明:直线过定点.
分析:(1)利用离心率公式和双曲线的关系得到双曲线方程;
(2)根据点差法结合线段中点坐标解得直线的斜率,从而解得答案;
(3)设直线的方程为,联立方程组消元得到通过韦达定理有,,结合,化简得,解得或,当和时,分别分析直线的方程,进而求得定点;
解析:(1)因为,,
所以,故的标准方程为·
(2)
设,,根据题意易得.
因为是上的两点,所以
两式相减得,即
因为,, 所以
所以直线的方程为
经检验,此时直线与双曲线C有两个交点,满足题意,则直线的方程为.
(3)证明:依题意可设直线的方程为.
由,得
则,,
,由(2)知,
因为,所以
即
即
即,得,解得或.
当时,直线,直线过点,不符合题意,舍去;
当时,直线,满足,则直线过定点
故直线过定点