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课时提升作业(五十三)
一、选择题
1.(2021·南昌模拟)已知双曲线mx2-ny2=1(m>0,n>0)的离心率为2,则椭圆mx2+ny2=1的离心率为( )
(A) (B) (C) (D)
2.双曲线-y2=1(n>1)的左、右两个焦点为F1,F2,P在双曲线上,且满足|PF1|+|PF2|=2,则△PF1F2的面积为( )
(A) (B)1 (C)2 (D)4
3.(2021·榆林模拟)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线均与圆C:x2+y2-6x+5=0相切,则该双曲线离心率等于( )
(A) (B) (C) (D)
4.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=x,它的一个焦点在抛物线y2=24x的准线上,则双曲线的方程为( )
(A)-=1 (B)-=1
(C)-=1 (D)-=1
5.设双曲线的一个焦点为F,虚轴的一个端点为B,假如直线FB与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为( )
(A) (B) (C) (D)
6.(2022·新课标全国卷)等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,C与抛物线y2=16x的准线交于A,B两点,|AB|=4,则C的实轴长为( )
(A) (B)2 (C)4 (D)8
7.(2021·咸阳模拟)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一个顶点与抛物线y2=20x的焦点重合,该双曲线的离心率为,则该双曲线的渐近线斜率为( )
(A)±2 (B)± (C)± (D)±
8.设F1,F2分别是双曲线-y2=1的左、右焦点,P在双曲线上,当△F1PF2的面积为2时,·的值为( )
(A)2 (B)3 (C)4 (D)6
二、填空题
9.(2021·西安模拟)若椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,则双曲线-=1的离心率为 .
10.(2022·天津高考)已知双曲线C1:-=1(a>0,b>0)与双曲线C2:-=1有相同的渐近线,且C1的右焦点为F(,0),则a= ,b= .
11.(力气挑战题)过双曲线的右焦点F作实轴所在直线的垂线,交双曲线于A,B两点,设双曲线的左顶点为M,若点M在以AB为直径的圆的内部,则此双曲线的离心率e的取值范围为 .
三、解答题
12.(2021·井冈山模拟)已知A,B,P是双曲线-=1上不同的三点,且A,B连线经过坐标原点,若直线PA,PB的斜率乘积kPA·kPB=,求双曲线的离心率.
13.(2021·安康模拟)已知定点A(1,0)和定直线x=-1上的两个动点E,F,满足⊥,动点P满足∥,∥(其中O为坐标原点).
(1)求动点P的轨迹C的方程.
(2)过点B(0,2)的直线l与(1)中轨迹C相交于两个不同的点M,N,若·<0,求直线l的斜率的取值范围.
14.P(x0,y0)(x0≠±a)是双曲线E:-=1(a>0,b>0)上一点,M,N分别是双曲线E的左,右顶点,直线PM,PN的斜率之积为.
(1)求双曲线的离心率.
(2)过双曲线E的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于A,B两点,O为坐标原点,C为双曲线上一点,满足=λ+,求λ的值.
答案解析
1.【解析】选B.由已知双曲线的离心率为2,得:
=2,解得:m=3n,又m>0,n>0,
∴m>n,即>,
故由椭圆mx2+ny2=1得+=1.
∴所求椭圆的离心率为:e===.
【误区警示】本题极易造成误选而失分,根本缘由是由于将椭圆mx2+ny2=1焦点所在位置弄错,从而把a求错造成.
2.【解析】选B.不妨设点P在双曲线的右支上,则
|PF1|-|PF2|=2,又|PF1|+|PF2|=2,
∴|PF1|=+,|PF2|=-,
又c=,
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,∴∠F1PF2=90°,
∴=|PF1||PF2|=1.
3.【解析】选A.圆的标准方程为(x-3)2+y2=4,所以圆心坐标为C(3,0),半径r=2,双曲线的渐近线为y=±x,不妨取y=x,即bx-ay=0,由于渐近线与圆相切,所以圆心到直线的距离d==2,
即9b2=4(a2+b2),所以5b2=4a2,
b2=a2=c2-a2,即a2=c2,所以e2=,e=,选A.
4.【解析】选B.由题意可知
解得
所以双曲线的方程为-=1.
5.【解析】选D.由于焦点在x轴上与焦点在y轴上的离心率一样,所以不妨设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),则双曲线的渐近线的斜率k=±,一个焦点坐标为F(c,0),一个虚轴的端点为B(0,b),所以kFB=-,又由于直线FB与双曲线的一条渐近线垂直,所以k·kFB=(-)=-1(k=-明显不符合),
即b2=ac,c2-a2=ac,所以,c2-a2-ac=0,
即e2-e-1=0,解得e=(负值舍去).
【变式备选】双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为2,则的最小值为( )
(A) (B) (C)2 (D)1
【解析】选A.由于双曲线的离心率为2,所以=2,
即c=2a,c2=4a2;
又由于c2=a2+b2,
所以a2+b2=4a2,即b=a,
因此==a+≥2=,当且仅当a=,即a=时等号成立.
故的最小值为.
6.【解析】选C.不妨设点A的纵坐标大于零.
设C:-=1(a>0),
∵抛物线y2=16x的准线为x=-4,
联立得方程组
解得:A(-4,),B(-4,-),
∴|AB|=2=4,解得a=2,∴2a=4.
∴C的实轴长为4.
7.【解析】选C.由抛物线y2=20x的焦点坐标为(5,0),可得双曲线-=1的一个顶点坐标为(5,0),
即得a=5,又由e===,解得c=.
则b2=c2-a2=,即b=,由此可得双曲线的渐近线的斜率为k=±=±.
8.【解析】选B.设点P(x0,y0),依题意得,
|F1F2|=2=4,
=|F1F2|×|y0|=2|y0|=2,∴|y0|=1,
又-=1,∴=3(+1)=6,
∴·=(-2-x0,-y0)·(2-x0,-y0)
=+-4=3.
9.【解析】由已知椭圆离心率为,
所以有==,得()2=,而双曲线的离心率为===.
答案:
10.【解析】由题意可得解得:a=1,b=2.
答案:1 2
11.【思路点拨】设出双曲线方程,表示出点F,A,B的坐标,由点M在圆内部列不等式求解.
【解析】设双曲线的方程为-=1(a>0,b>0),右焦点F坐标为F(c,0),令A(c,),B(c,-),
所以以AB为直径的圆的方程为(x-c)2+y2=.
又点M(-a,0)在圆的内部,所以有(-a-c)2+0<,
即a+c<⇒a2+ac<c2-a2,
⇒e2-e-2>0(e=),解得:e>2或e<-1.
又e>1,∴e>2.
答案:(2,+∞)
12.【解析】设A(m,n),P(x0,y0),则B(-m,-n),
∵A,B,P在双曲线上,
∴-=1,(1)
-=1,(2)
(2)-(1)得:=⇒=,
kPA·kPB=·===⇒e====.
13.【解析】(1)设P(x,y),E(-1,y1),F(-1,y2)(y1,y2均不为0).
由∥得y1=y,即E(-1,y),
由∥得y2=-,即F(-1,-),
由⊥得·=0(-2,y1)·(-2,y2)=0y1y2=-4y2=4x(x≠0),
∴动点P的轨迹C的方程为y2=4x(x≠0).
(2)由已知知直线l斜率存在,设直线l的方程为y=kx+2(k≠0),M(,y1),
N(,y2),
联立得消去x得ky2-4y+8=0,
∴y1+y2=,y1y2=,
且Δ=16-32k>0,即k<,
∴·=(-1,y1)·(-1,y2)
=(-1)·(-1)+y1y2
=-(+)+y1y2+1
=-(-)++1=.
∵·<0,∴-12<k<0.
综上,-12<k<0.
14.【思路点拨】(1)代入P点坐标,利用斜率之积为列方程求解.
(2)联立方程,设出A,B,的坐标,代入=λ+求解.
【解析】(1)由点P(x0,y0)(x0≠±a)在双曲线-=1上,有-=1.
由题意又有·=,
可得a2=5b2,c2=a2+b2=6b2,
则e==.
(2)联立方程得得4x2-10cx+35b2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则
设=(x3,y3),=λ+,
即
又C为双曲线E上一点,即-5=5b2,
有(λx1+x2)2-5(λy1+y2)2=5b2,
化简得:λ2(-5)+(-5)+2λ(x1x2-5y1y2)=5b2,
又A(x1,y1),B(x2,y2)在双曲线E上,
所以-5=5b2,-5=5b2.
又x1x2-5y1y2=x1x2-5(x1-c)(x2-c)
=-4x1x2+5c(x1+x2)-5c2=10b2,
得:λ2+4λ=0,解出λ=0或λ=-4.
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