资源描述
1.已知0<θ<,则双曲线C1:-=1与C2:-=1的( )
A.实轴长相等 B.虚轴长相等
C.离心率相等 D.焦距相等
解析:选D.由双曲线C1知:a2=sin2θ,b2=cos2θ⇒c2=1,由双曲线C2知:a2=cos2θ,b2=sin2θ⇒c2=1.
2.(2021·福建宁德模拟)已知椭圆+=1(a>0)与双曲线-=1有相同的焦点,则a的值为( )
A. B.
C.4 D.
解析:选C.由于椭圆+=1(a>0)与双曲线-=1有相同的焦点(±,0),则有a2-9=7,∴a=4.
3.(2022·高考课标全国卷Ⅰ)已知F为双曲线C:x2-my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为( )
A. B.3
C.m D.3m
解析:选A.双曲线C的标准方程为-=1(m>0),其渐近线方程为y=± x=±x,即y=±x,不妨选取右焦点F(,0)到其中一条渐近线x-y=0的距离求解,得d==.
4.(2021·河南开封模拟)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,则该双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
解析:选B.易知|PF2|=|F1F2|=2c,所以由双曲线的定义知|PF1|=2a+2c,由于F2到直线PF1的距离等于双曲线的实轴长,所以(a+c)2+(2a)2=(2c)2,即3c2-2ac-5a2=0,两边同除以a2,得3e2-2e-5=0,解得e=或e=-1(舍去).
5.(2021·兰州市、张掖市高三联考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,以|F1F2|为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为(3,4),则此双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:选C.由题意知,圆的半径为5,又点(3,4)在经过第一、三象限的渐近线y=x上,因此有,
解得,所以此双曲线的方程为-=1.
6.已知双曲线-=1的右焦点的坐标为(,0),则该双曲线的渐近线方程为________.
解析:依题意知()2=9+a,所以a=4,
故双曲线方程为-=1,
则渐近线方程为±=0.
即2x±3y=0.
答案:2x+3y=0或2x-3y=0
7.(2021·浙江六市六校联盟模拟)如图所示,已知双曲线以长方形ABCD的顶点A,B为左、右焦点,且双曲线过C,D两顶点.若AB=4,BC=3,则此双曲线的标准方程为________.
解析:设双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0).由题意得B(2,0),C(2,3),
∴解得
∴双曲线的标准方程为x2-=1.
答案:x2-=1
8.(2021·武汉模拟)已知F1,F2分别是双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P为双曲线右支上的任意一点.若=8a,则双曲线的离心率e的取值范围是________.
解析:设|PF2|=y,则(y+2a)2=8ay⇒(y-2a)2=0⇒y=2a≥c-a⇒e=≤3.
答案:(1,3]
9.已知双曲线关于两坐标轴对称,且与圆x2+y2=10相交于点P(3,-1),若此圆过点P的切线与双曲线的一条渐近线平行,求此双曲线的方程.
解:切点为P(3,-1)的圆x2+y2=10的切线方程是3x-y=10.
∵双曲线的一条渐近线与此切线平行,且双曲线关于两坐标轴对称,
∴两渐近线方程为3x±y=0.
设所求双曲线方程为9x2-y2=λ(λ≠0).
∵点P(3,-1)在双曲线上,代入上式可得λ=80,
∴所求的双曲线方程为-=1.
10.已知离心率为的椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,双曲线以椭圆的长轴为实轴,短轴为虚轴,且焦距为2.
(1)求椭圆及双曲线的方程;
(2)设椭圆的左、右顶点分别为A、B,在其次象限内取双曲线上一点P,连结BP交椭圆于点M,连结PA并延长交椭圆于点N,若=,求四边形ANBM的面积.
解:(1)设椭圆方程为+=1(a>b>0),则依据题意知双曲线的方程为-=1且满足
解方程组得
∴椭圆的方程为+=1,双曲线的方程为-=1.
(2)由(1)得A(-5,0),B(5,0),|AB|=10,设M(x0,y0),则由=,得M为BP的中点,所以P点坐标为(2x0-5,2y0).
将M、P坐标代入椭圆和双曲线方程,
得
消去y0,得2x-5x0-25=0.
解得x0=-或x0=5(舍去).
∴y0=.由此可得M(-,),∴P(-10,3).
则直线PA的方程是y=-(x+5),
代入+=1,得2x2+15x+25=0.
解得x=-或x=-5(舍去),
∴xN=-,则xN=xM,所以MN⊥x轴.
∴S四边形ANBM=2S△AMB=2××10×=15.
1.(2021·唐山市高三班级统考)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的焦点为F1,F2,且C上点P满足·=0,||=3,||=4,则双曲线C的离心率为( )
A. B.
C. D.5
解析:选D.依题意得,2a=|PF2|-|PF1|=1,|F1F2|==5,因此该双曲线的离心率e==5.
2.(2021·山西阳泉高三第一次诊断)已知F1、F2分别为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在双曲线C上,且∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|等于( )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析:选B.由题意知a=1,b=1,c=,
∴|F1F2|=2,
在△PF1F2中,由余弦定理得
|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos 60°
=|F1F2|2=8,
即|PF1|2+|PF2|2-|PF1||PF2|=8,①
由双曲线定义得||PF1|-|PF2||=2a=2,两边平方得
|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|=4,②
①-②得|PF1||PF2|=4.
3.(2021·浙江杭州调研)双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1和F2,左、右顶点分别为A1和A2,过焦点F2与x轴垂直的直线和双曲线的一个交点为P,若||是||和||的等比中项,则该双曲线的离心率为________.
解析:由题意可知||2=||×||,即+(a+c)2=2c(a+c),化简可得a2=b2,则e====.
答案:
4.已知c是双曲线-=1(a>0,b>0)的半焦距,则的取值范围是________.
解析:==-e=-,由于e>1,且函数f(e)=-在(1,+∞)上是增函数,那么的取值范围是(-1,0).
答案:(-1,0)
5.(2021·湛江模拟)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F(c,0).
(1)若双曲线的一条渐近线方程为y=x且c=2,求双曲线的方程;
(2)以原点O为圆心,c为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A,过A作圆的切线,斜率为-,求双曲线的离心率.
解:(1)∵双曲线的渐近线方程为y=±x,∴a=b,
∴c2=a2+b2=2a2=4,
∴a2=b2=2,
∴双曲线方程为-=1.
(2)设点A的坐标为(x0,y0),
∴直线AO的斜率满足·(-)=-1,
∴x0=y0,①
依题意,圆的方程为x2+y2=c2,
将①代入圆的方程得3y+y=c2,即y0=c,
∴x0=c,
∴点A的坐标为(c,c),
代入双曲线方程得-=1,
即b2c2-a2c2=a2b2,②
又∵a2+b2=c2,
∴将b2=c2-a2代入②式,整理得
c4-2a2c2+a4=0,
∴3()4-8()2+4=0,
∴(3e2-2)(e2-2)=0,
∵e>1,∴e=,
∴双曲线的离心率为.
6.(选做题)直线l:y=(x-2)和双曲线C:-=1(a>0,b>0)交于A,B两点,且|AB|=,又l关于直线l1:y=x对称的直线l2与x轴平行.
(1)求双曲线C的离心率e;
(2)求双曲线C的方程.
解:(1)设双曲线C:-=1过一、三象限的渐近线l1:-=0的倾斜角为α.
由于l和l2关于l1对称,记它们的交点为P,l与x轴的交点为M.
而l2与x轴平行,记l2与y轴的交点为Q.
依题意有∠QPO=∠POM=∠OPM=α.
又l:y=(x-2)的倾斜角为60°,则2α=60°,
所以tan 30°==.
于是e2==1+=1+=,
所以e=.
(2)由于=,于是设双曲线方程为-=1(k≠0),即x2-3y2=3k2.
将y=(x-2)代入x2-3y2=3k2中,
得x2-3×3(x-2)2=3k2.
化简得到8x2-36x+36+3k2=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则|AB|=|x1-x2|=2
=2×==,
解得k2=1.
故所求双曲线C的方程为-y2=1.
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