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《双曲线》单元测试题
一、选择题:(本大题共10小题,每小题5分,共50分.)
1.已知焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程是y=±4x,则该双曲线的离心率是( A )
A. B. C. D.
2.若双曲线过点(m,n)(m>n>0),且渐近线方程为y=±x,则双曲线的焦点( A )
A.在x轴上 B.在y轴上
C.在x轴或y轴上 D.无法判断是否在坐标轴上
3.双曲线虚轴的一个端点为M,两个焦点为F1、F2,∠F1MF2=120°,则双曲线的离心率为( B )
A. B. C. D.
4.已知双曲线9y2-m2x2=1(m>0)的一个顶点到它的一条渐近线的距离为,则m等于(D)
A.1 B.2 C.3 D.4
5.已知双曲线的两个焦点为F1(-,0)、F2(,0),M是此双曲线上的一点,且满足则该双曲线的方程是( A )
A.-y2=1 B.x2-=1 C.-=1 D.-=1
6.设F1,F2是双曲线x2-=1的两个焦点,P是双曲线上的一点,且3|PF1|=4|PF2|,则△PF1F2的面积等于( C )
A.4 B.8 C.24 D.48
7. P是双曲线-=1(a>0,b>0)上的点,F1,F2是其焦点,双曲线的离心率是,且·=0,若△F1PF2的面积是9,则a+b的值等于( B )
A.4 B.7 C.6 D.5
8.设F1、F2分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P,满足|PF2|=|F1F2|,且F2到直线PF1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( C )
A.3x±4y=0 B.3x±5y=0 C.4x±3y=0 D.5x±4y=0
9.过双曲线x2-y2=8的左焦点F1有一条弦PQ在左支上,若|PQ|=7,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是( C )
A.28 B.14-8 C.14+8 D.8
10.我们把离心率为e=的双曲线-=1(a>0,b>0)称为黄金双曲线.给出以下几个说法:①双曲线x2-=1是黄金双曲线;
②若b2=ac,则该双曲线是黄金双曲线;
③若∠F1B1A2=90°,则该双曲线是黄金双曲线;
④若∠MON=90°,则该双曲线是黄金双曲线.
其中正确的是( D )
A.①② B.①③ C.①③④ D.①②③④
二、填空题:(本大题共5小题,每小题5分,共25分,把正确答案填在题后的横线上.)
11.如图,椭圆①,②与双曲线③,④的离心率分别为e1,e2,e3,e4,其大小关系为__ e1<e2<e4<e3____________.
12.已知双曲线x2-=1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则·的最小值为___-2_____.
13.已知点P是双曲线-=1上除顶点外的任意一点,F1、F2分别为左、右焦点,c为半焦距,△PF1F2的内切圆与F1F2切于点M,则|F1M|·|F2M|=__ b2______.
14.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0)、F2(c,0).若双曲线上存在点P,使=,则该双曲线的离心率的取值范围是___(1,+1)_____
15.以双曲线的实轴为虚轴,虚轴为实轴的双曲线叫做原双曲线的共轭双曲线,若一条双曲线与它的共轭双曲线的离心率分别为e1,e2,则当它们的实、虚轴都在变化时,e+e的最小值是___4_____.
三、解答题:(本大题共4小题,共45分.)
16.(本题满分10分)已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为,且过点(4,-).点M(3,m)在双曲线上.
(1)求双曲线方程;(2)求证:·=0;(3)求△F1MF2面积.
解:(1)∵e=,∴可设双曲线方程为x2-y2=λ.
∵过点(4,-),∴16-10=λ,即λ=6.∴双曲线方程为x2-y2=6.
(2)证明:法一:由(1)可知,双曲线中a=b=,
∴c=2,∴F1(-2,0),F2(2,0),
∴kMF1=,kMF2=,
kMF1·kMF2==-.
∵点(3,m)在双曲线上,∴9-m2=6,m2=3,
故kMF1·kMF2=-1,∴MF1⊥MF2.
∴·=0.
法二:∵=(-3-2,-m),=(2-3,-m),
∴·=(3+2)×(3-2)+m2
=-3+m2,∵M点在双曲线上,∴9-m2=6,即m2-3=0,
∴·=0.
(3)△F1MF2的底|F1F2|=4,由(2)知m=±.
∴△F1MF2的高h=|m|=,∴S△F1MF2=6.
17.(本题满分10分)已知曲线C:+x2=1.
(1)由曲线C上任一点E向x轴作垂线,垂足为F,动点P满足,求点P的轨迹.P的轨迹可能是圆吗?请说明理由; (2)如果直线l的斜率为,且过点M(0,-2),直线l交曲线C于A、B两点,又,求曲线C的方程.
解:(1)设E(x0,y0),P(x,y),则F(x0,0),∵,
∴(x-x0,y)=3(x-x0,y-y0).∴
代入+x=1中,得+x2=1为P点的轨迹方程.当λ=时,轨迹是圆.
(2)由题设知直线l的方程为y=x-2,设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立方程组消去y得:(λ+2)x2-4x+4-λ=0.
∵方程组有两解,∴λ+2≠0且Δ>0,
∴λ>2或λ<0且λ≠-2,x1·x2=,
而=x1x2+(y1+2)·(y2+2)=x1x2+x1·x2=3x1x2=,
∴=-,解得λ=-14.∴曲线C的方程是x2-=1.
18.(本题满分12分)如图,P是以F1、F2为焦点的双曲线C:-=1上的一点,已知(1)求双曲线的离心率e;
(2)过点P作直线分别与双曲线的两渐近线相交于P1、P2两点,若.求双曲线C的方程.
解: (1)由得,即△F1PF2为直角三角形.设=2r,于是有(2r)2+r2=4c2和2r-r=2a,也就是5×(2a)2=4c2,所以e=.
(2)==2,可设P1(x1,2x1),P2(x2,-2x2),P(x,y),则=x1x2-4x1x2=-,所以x1x2=.①由即x=,y=;又因为点P在双曲线-=1上,所以-=1,又b2=4a2,代入上式整理得x1x2=a2②,由①②得a2=2,b2=8,故所求双曲线方程为-=1.
19.(本题满分13分)已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),实轴长为2.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线l:y=kx+与双曲线C左支交于A、B两点,求k的取值范围;
(3)在(2)的条件下,线段AB的垂直平分线l0与y轴交于M(0,m),求m的取值范围.
解:(1)设双曲线C的方程为-=1(a>0,b>0).
由已知得:a=,c=2,再由a2+b2=c2,∴b2=1,
∴双曲线C的方程为-y2=1.
(2)设A(xA,yA)、B(xB,yB),将y=kx+代入-y2=1,
得:(1-3k2)x2-6kx-9=0.
由题意知解得<k<1.
∴当<k<1时,l与双曲线左支有两个交点.
(3)由(2)得:xA+xB=,
∴yA+yB=(kxA+)+(kxB+)=k(xA+xB)+2=.
∴AB的中点P的坐标为.
设直线l0的方程为:y=-x+m,
将P点坐标代入直线l0的方程,得m=.
∵<k<1,∴-2<1-3k2<0.∴m<-2.∴m的取值范围为(-∞,-2).
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