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【龙门亮剑】2011高三数学一轮课时 第八章 第二节 双曲线提能精练 理(全国版)
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一、选择题(每小题6分,共36分)
1.已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
【解析】 由已知得,
∴a=2,c=4,∴b2=16-4=12,
∴双曲线方程为-=1.
【答案】 A
2.若k∈R则“k>3”是“方程-=1表示双曲线”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【解析】 若方程表示双曲线,则(k-3)(k+3)>0,
∴k<-3或k>3,
故k>3是方程表示双曲线的充分不必要条件.
【答案】 A
3.(2010年海南模拟)双曲线x2+ky2=1的一条渐近线的斜率是2,则k的值为( )
(A)4 (B)
(C)-4 (D)-
【解析】 ∵方程x2+ky2=1表示双曲线,∴k<0,
∵双曲线x2+ky2=1的渐近线方程为x±y=0,
又已知一条渐近线的斜率是2.
∴=,∴k=-.
【答案】 D
4.(2008年四川高考)已知双曲线C:-=1的左、右焦点分别为F1、F2,P为C的右支上一点,且|PF2|=|F1F2|,则△PF1F2的面积等于( )
(A)24 (B)36
(C)48 (D)96
【解析】 方法一:由题意知a=3,b=4,c=5.设P(x0,y0),由双曲线的定义得
|PF2|=x0-3=x0-3.
∵|PF2|=|F1F2|=10,∴x0-3=10,x0=.
代入双曲线方程得
|y0|==,
∴S△PF1F2=|F1F2|·|y0|=×10×=48.
方法二:由双曲线的定义得|PF1|-|PF2|=6,
∴|PF1|=|PF2|+6=|F1F2|+6=10+6=16,
设等腰△PF1F2底边PF1上的高为F2D,
则|F2D|===6,
∴S△PF1F2=|PF1|×|F2D|=×16×6=48.
【答案】 C
5.已知二次曲线+=1,则当m∈[-2,-1]时,该曲线的离心率e的取值范围是( )
(A) (B)
(C) (D)
【解析】 ∵m∈[-2,-1],
∴二次曲线为双曲线,
其中a2=4,b2=-m,
∴c2=a2+b2=4-m,
∴e==.
又4-m∈[5,6],
∴e∈[,].
【答案】 C
6.(2010年湖南模拟)焦点为(0,6),且与双曲线-y2=1有相同的渐近线的双曲线方程是( )
(A)-=1 (B)-=1
(C)-=1 (D)-=1
【解析】 设双曲线方程为-y2=λ(λ<0),
即-=1(λ<0),
∴a2=-λ,b2=-2λ,∴c2=-3λ.
又焦点为(0,6).∴c=6,
∴-3λ=36,λ=-12,
∴双曲线方程为-y2=-12,即-=1.
【答案】 B
二、填空题(每小题6分,共18分)
7.(2008年安徽高考)已知双曲线-=1的离心率为,则n=________.
【解析】 ∵n(12-n)>0,∴0<n<12,∴=,
∴n=4.
【答案】 4
8.已知双曲线的焦点在坐标轴上,且一个焦点在直线5x-2y+20=0上,两焦点关于原点对称,且=,则双曲线的方程为________.
【解析】 直线5x-2y+20=0与两坐标轴交点为(-4,0)和(0,10),若(-4,0)为焦点,则c=4,而=,
∴a=.∴b2=16-=,
∴双曲线方程为:-=1,
若(0,10)为焦点,则c=10,
∴a=6,∴b2=100-36=64,
∴双曲线方程为-=1.
【答案】 -=1或-=1
9.过双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点且垂直于x轴的直线与双曲线相交于M、N两点,以MN为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率等于________.
【解析】 令x=-c,得y2=,
∴|MN|=,
由题意得a+c=,
即a2+ac=c2-a2,∴2--2=0,
∴=2.
【答案】 2
三、解答题(10,11每题15分,12题16分,共46分)
10.如图所示,双曲线的中心在坐标原点,焦点在x轴上,F1、F2分别为左、右焦点,双曲线的左支上有一点P,∠F1PF2=,且△PF1F2的面积为2,又双曲线的离心率为2,求该双曲线的方程.
【解析】 设双曲线方程为:-=1(a>0,b>0),
F1(-c,0),F2(c,0),P(x0,y0).
在△PF1F2中,由余弦定理,得:
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos
=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|.
即4c2=4a2+|PF1|·|PF2|.
又∵S△PF1F2=2.
∴|PF1|·|PF2|·sin=2.
∴|PF1|·|PF2|=8.∴4c2=4a2+8,即b2=2.
又∵e==2,∴a2=.
∴双曲线的方程为:-=1.
11.设双曲线C:-y2=1(a>0)与直线l:x+y=1相交于两个不同的点A、B.
(1)求双曲线C的离心率e的取值范围;
(2)设直线l与y轴的交点为P,且=,求a的值.
【解析】 (1)将y=1-x代入双曲线-y2=1中得(1-a2)x2+2a2x-2a2=0①
所以,
解得0<a<,且a≠1,又双曲线的离心率
e==,0<a<且a≠1,
∴e>且e≠.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(0,1).
∵=,∴(x1,y1-1)=(x2,y2-1).
由此得x1=x2由于x1,x2都是方程①的两根,
且1-a2≠0,∴x2=,x=-.
消去x2,得-=,∴a2=,∴a=±.
由a>0,得a=.
12.已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),右顶点为(,0).
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线:y=kx+m(k≠0,m≠0)与双曲线C交于不同的两点M、N,且线段MN的垂直平分线过点A(0,-1),求实数m的取值范围.
【解析】 (1)设双曲线方程为-=1(a>0,b>0).
由已知得a=,c=2.
又a2+b2=c2,得b2=1.
故双曲线C的方程为-y2=1.
(2)联立整理得
(1-3k2)x2-6kmx-3m2-3=0.
∵直线与双曲线有两个不同的交点,
∴,
可得m2>3k2-1且k2≠①
设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点为B(x0,y0).
则x1+x2=,x0==,
y0=kx0+m=.
由题意,AB⊥MN,
∵kAB==-(k≠0,m≠0).
整理得3k2=4m+1②
将②代入①,得m2-4m>0,∴m<0或m>4.
又3k2=4m+1>0(k≠0),即m>-.
∴m的取值范围是∪(4,+∞).
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