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1、課時(shí)跟蹤練(五十三)
A組 基礎(chǔ)鞏固
1.(2019·石家莊一模)已知雙曲線的離心率為2,焦點(diǎn)是(-4,0),(4,0),則雙曲線的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:已知雙曲線的離心率為2,焦點(diǎn)是(-4,0),(4,0),則c=4,a=2,b2=12,雙曲線方程為-=1,故選A.
答案:A
2.(2019·郴州模擬)已知雙曲線-=1(m>0)的一個(gè)焦點(diǎn)在直線x+y=5上,則雙曲線的漸近線方程為( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
解析:由雙曲線-=1(m>0)的焦點(diǎn)在y軸上,且在直線x+y=
2、5上,直線x+y=5與y軸的交點(diǎn)為(0,5),
有c=5,則m+9=25,則m=16,
則雙曲線的方程為-=1,
則雙曲線的漸近線方程為y=±x.故選B.
答案:B
3.已知點(diǎn)F1(-3,0)和F2(3,0),動(dòng)點(diǎn)P到F1,F(xiàn)2的距離之差為4,則點(diǎn)P的軌跡方程為( )
A.-=1(y>0) B.-=1(x>0)
C.-=1(y>0) D.-=1(x>0)
解析:由題設(shè)知點(diǎn)P的軌跡方程是焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線的右支,設(shè)其方程為-=1(x>0,a>0,b>0),由題設(shè)知c=3,a=2,b2=9-4=5.
所以點(diǎn)P的軌跡方程為-=1(x>0).
答案:B
4.(2019
3、·開封模擬)已知l是雙曲線C:-=1的一條漸近線,P是l上的一點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2是C的兩個(gè)焦點(diǎn),若·=0,則P到x軸的距離為( )
A. B.
C.2 D.
解析:由題意知F1(-,0),F(xiàn)2(,0),不妨設(shè)l的方程為y=x,則可設(shè)P(x0,x0).由·=(--x0,-x0)·(-x0,-x0)=3x-6=0,
得x0=±,故P到x軸的距離為|x0|=2,故選C.
答案:C
5.(2019·深圳模擬)已知橢圓+=1與雙曲線-=1(a>0,b>0)有共同的焦點(diǎn),且其中的一個(gè)焦點(diǎn)F到雙曲線的兩條漸近線的距離之和為2,則雙曲線的離心率為( )
A.2 B.3
C. D
4、.
解析:因?yàn)闄E圓+=1與雙曲線-=1有共同的焦點(diǎn),
所以4+m2-m2=a2+b2,所以a2+b2=4,
所以雙曲線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(-2,0),(2,0)
設(shè)F(2,0),
雙曲線的漸近線方程為y=±x,
因?yàn)榻裹c(diǎn)F到雙曲線的兩條漸近線的距離之和為2,
所以2×=2,
所以=,
所以b=,
所以a2=c2-b2=1,
所以e==2,故選A.
答案:A
6.(2019·安陽(yáng)模擬)已知方程+=1表示焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線,則m的取值范圍是________.
解析:因?yàn)榉匠蹋?表示焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線,
所以有解得4
5、4,8)
7.設(shè)雙曲線-=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過(guò)F1的直線l交雙曲線左支于A,B兩點(diǎn),則|BF2|+|AF2|的最小值為________.
解析:由雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為-=1,得a=2,由雙曲線的定義可得|AF2|-|AF1|=4,|BF2|-|BF1|=4,所以|AF2|-|AF1|+|BF2|-|BF1|=8.因?yàn)閨AF1|+|BF1|=|AB|,當(dāng)|AB|是雙曲線的通徑時(shí),|AB|最小,所以(|AF2|+|BF2|)min=|AB|min+8=+8=10.
答案:10
8.[一題多解](2017·全國(guó)卷Ⅰ)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右頂點(diǎn)為A,以A為圓心,
6、b為半徑作圓A,圓A與雙曲線C的一條漸近線交于M,N兩點(diǎn).若∠MAN=60°,則C的離心率為________.
解析:法一 不妨設(shè)點(diǎn)M、N在漸近線y=x上,如圖,△AMN為等邊三角形,且|AM|=b,
則A點(diǎn)到漸近線y=x的距離為b,將y=x變形為一般形式為bx-ay=0,則A(a,0)到漸近線bx-ay=0的距離d==,所以=b,即=,所以雙曲線離心率e==.
法二 不妨設(shè)點(diǎn)M、N在漸近線y=x上,如圖,作AC垂直于MN,垂足為C,
據(jù)題意知點(diǎn)A的坐標(biāo)為(a,0),則|AC|==,在△ACN中,∠CAN=∠MAN=30°,|AN|=b,所以cos ∠CAN=cos 30°==
7、===,所以離心率e==.
答案:
9.已知橢圓D:+=1與圓M:x2+(y-5)2=9,雙曲線G與橢圓D有相同焦點(diǎn),它的兩條漸近線恰好與圓M相切,求雙曲線G的方程.
解:橢圓D的兩個(gè)焦點(diǎn)為F1(-5,0),F(xiàn)2(5,0),
因而雙曲線中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,且c=5.
設(shè)雙曲線G的方程為-=1(a>0,b>0),
所以漸近線方程為bx±ay=0且a2+b2=25,
又圓心M(0,5)到兩條漸近線的距離為r=3.
所以=3,得a=3,b=4,
所以雙曲線G的方程為-=1.
10.已知雙曲線的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2在坐標(biāo)軸上,離心率為,且過(guò)點(diǎn)(4,-).點(diǎn)M(3,m)在
8、雙曲線上.
(1)求雙曲線的方程;
(2)求證:·=0;
(3)求△F1MF2的面積.
(1)解:因?yàn)閑=,則雙曲線的實(shí)軸、虛軸相等.
所以設(shè)雙曲線方程為x2-y2=λ(λ≠0).
因?yàn)檫^(guò)點(diǎn)(4,-),所以16-10=λ,即λ=6.
所以雙曲線方程為x2-y2=6.
(2)證明:因?yàn)椋?-2-3,-m),
=(2-3,-m).
所以·=(-2-3)(2-3)+m2=-3+m2,
因?yàn)镸點(diǎn)在雙曲線上,所以9-m2=6,即m2=3,
所以·=0.
(3)解:△F1MF2的底|F1F2|=4.
由(2)知m=±.
所以△F1MF2的高h(yuǎn)=|m|=,
所以S△F1MF2
9、=×4×=6.
B組 素養(yǎng)提升
11.(2019·河南適應(yīng)性考試)設(shè)F1、F2分別是雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn),P是C上一點(diǎn),若|PF1|+|PF2|=6a,且△PF1F2的最小內(nèi)角的大小為30°,則雙曲線C的漸近線方程是( )
A.x±y=0 B.x±y=0
C.x±2y=0 D.2x±y=0
解析:假設(shè)點(diǎn)P在雙曲線的右支上,
則
所以|PF1|=4a,|PF2|=2a.
因?yàn)閨F1F2|=2c>2a,
所以△PF1F2中最短的邊是PF2,
所以△PF1F2的最小內(nèi)角為∠PF1F2.
在△PF1F2中,由余弦定理得4a2=16a2+4c2-
10、2×4a×2c×cos 30°,
所以c2-2ac+3a2=0,
所以e2-2e+3=0,所以e=,即=,
所以c2=3a2,所以a2+b2=3a2,所以b2=2a2,
所以=,
所以雙曲線的漸近線方程為x±y=0,故選B.
答案:B
12.(2019·黃岡模擬)已知雙曲線x2-=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,雙曲線的離心率為e,若雙曲線上存在一點(diǎn)P使=e,則·的值為( )
A.3 B.2
C.-3 D.-2
解析:由題意及正弦定理得==e=2,
所以|PF1|=2|PF2|,由雙曲線的定義知|PF1|-|PF2|=2,所以|PF1|=4,|PF2|=2.又|
11、F1F2|=4,由余弦定理可知cos ∠PF2F1=
==,
所以·=||·||·cos ∠PF2F1=2×4×=2.故選B.
答案:B
13.設(shè)雙曲線x2-=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,若點(diǎn)P在雙曲線上,且△F1PF2為銳角三角形,則|PF1|+|PF2|的取值范圍是________.
解析:如圖,由已知可得a=1,b=,c=2,從而|F1F2|=4,由對(duì)稱性不妨設(shè)P在右支上,
設(shè)|PF2|=m,
則|PF1|=m+2a=m+2,
由于△PF1F2為銳角三角形,
結(jié)合實(shí)際意義可知m需滿足
解得-1+
12、<8.
答案:(2,8)
14.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的一條漸近線方程為2x+y=0,且頂點(diǎn)到漸近線的距離為.
(1)求此雙曲線的方程;
(2)設(shè)P為雙曲線上一點(diǎn),A,B兩點(diǎn)在雙曲線的漸近線上,且分別位于第一、二象限,若=,求△AOB的面積.
解:(1)依題意得解得
故雙曲線的方程為-x2=1.
(2)由(1)知雙曲線的漸近線方程為y=±2x,
設(shè)A(m,2m),B(-n,2n),其中m>0,n>0,
由=得點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
將點(diǎn)P的坐標(biāo)代入-x2=1,
整理得mn=1.設(shè)∠AOB=2θ,因?yàn)閠an=2,
則tan θ=,從而sin 2θ=.
又|OA|=m,|OB|=n,
所以S△AOB=|OA||OB|sin 2θ=2mn=2.
8