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1、2022高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 解析幾何 課時作業(yè)48 雙曲線 文
[基礎(chǔ)達標(biāo)]
一、選擇題
1.[2019·山西聯(lián)考]已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的焦距為4,漸近線方程為2x±y=0,則雙曲線的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:解法一 易知雙曲線-(a>0,b>0)的焦點在x軸上,所以由漸近線方程為2x±y=0,得=2,因為雙曲線的焦距為4,所以c=2,結(jié)合c2=a2+b2,可得a=2,b=4,所以雙曲線的方程為-=1,故選A.
解法二 易知雙曲線的焦點在x軸上,所以由漸近線方程為2x±y=0,可設(shè)雙曲線的方程為x2-=λ(λ>
2、0),即-=1,因為雙曲線的焦距為4,所以c=2,所以λ+4λ=20,λ=4,所以雙曲線的方程為-=1,故選A.
答案:A
2.[2019·山東濰坊模擬]已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的焦點到漸近線的距離為,且離心率為2,則該雙曲線的實軸的長為( )
A.1 B.
C.2 D.2
解析:由題意知雙曲線的焦點(c,0)到漸近線bx-ay=0的距離為=b=,即c2-a2=3,又e==2,所以a=1,該雙曲線的實軸的長為2a=2.
答案:C
3.[2018·全國卷Ⅲ]已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的離心率為,則點(4,0)到C的漸近線的距離為( )
A. B.2
3、
C. D.2
解析:由題意,得e==,c2=a2+b2,得a2=b2.又因為a>0,b>0,所以a=b,漸近線方程為x±y=0,點(4,0)到漸近線的距離為=2.故選D.
答案:D
4.[2019·江西聯(lián)考]已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的離心率為2,左,右焦點分別為F1,F(xiàn)2,點A在雙曲線C上,若△AF1F2的周長為10a,則△AF1F2的面積為( )
A.2a2 B.a2
C.30a2 D.15a2
解析:由雙曲線的對稱性不妨設(shè)A在雙曲線的右支上,由e==2,得c=2a,∴△AF1F2的周長為|AF1|+|AF2|+|F1F2|=|AF1|+|AF2|+
4、4a,又△AF1F2的周長為10a,∴|AF1|+|AF2|=6a,又∵|AF1|-|AF2|=2a,∴|AF1|=4a,|AF2|=2a,在△AF1F2中,|F1F2|=4a,
∴cos∠F1AF2===.
∴sin∠F1AF2=,∴S△AF1F2=|AF1|·|AF2|·sin∠F1AF2=×4a×2a×=a2.故選B.
答案:B
5.[2019·南昌調(diào)研]已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,P為雙曲線C上第二象限內(nèi)一點,若直線y=x恰為線段PF2的垂直平分線,則雙曲線C的離心率為( )
A. B.
C. D.
解析:由題,結(jié)合圖知,
5、直線PF2的方程為y=-(x-c),設(shè)直線PF2與直線y=x的交點為N,易知N,又線段PF2的中點為N,故P,因為點P在雙曲線C上,所以-=1,即5a2=c2,所以e==.
答案:C
二、填空題
6.已知雙曲線-=1的一個焦點是(0,2),橢圓-=1的焦距等于4,則n=________.
解析:因為雙曲線的焦點是(0,2),所以焦點在y軸上,所以雙曲線的方程為-=1,即a2=-3m,b2=-m,所以c2=-3m-m=-4m=4,解得m=-1.所以橢圓方程為+x2=1,且n>0,橢圓的焦距為4,所以c2=n-1=4或1-n=4,解得n=5或-3(舍去).
答案:5
7.[2019·太
6、原高三模擬]設(shè)P為雙曲線-=1上一點,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是雙曲線的左、右焦點,若|PF1|=2|PF2|,則cos∠PF2F1=________.
解析:∵|PF1|=2|PF2|,∴點P在雙曲線的右支上,
∴|PF1|-|PF2|=2,∴|PF1|=4,|PF2|=2,又|F1F2|=4,∴由余弦定理得,cos∠PF2F1==-.
答案:-
8.[2019·益陽市,湘潭市高三調(diào)研]已知F為雙曲線-=1(a>0,b>0)的左焦點,定點A為雙曲線虛軸的一個端點,過F,A兩點的直線與雙曲線的一條漸近線在y軸右側(cè)的交點為B,若=3,則此雙曲線的離心率為________.
解析:F(-c,0),
7、A(0,b),得直線AF:y=x+b.根據(jù)題意知,直線AF與漸近線y=x相交,聯(lián)立得消去x得,yB=.由=3,得yB=4b,所以=4b,化簡得3c=4a,離心率e=.
答案:
三、解答題
9.若雙曲線E:-y2=1(a>0)的離心率等于,直線y=kx-1與雙曲線E的右支交于A,B兩點.
(1)求k的取值范圍;
(2)若|AB|=6,求k的值.
解析:(1)由得
故雙曲線E的方程為x2-y2=1.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
由
得(1-k2)x2+2kx-2=0.①
∵直線與雙曲線右支交于A,B兩點,
故
即所以1<k<.
故k的取值范圍為(1,).
8、(2)由①得x1+x2=,x1x2=,
∴|AB|=·
=2=6,
整理得28k4-55k2+25=0,
∴k2=或k2=.又1<k<,∴k=.
10.已知橢圓C1的方程為+y2=1,雙曲線C2的左、右焦點分別是C1的左、右頂點,而C2的左、右頂點分別是C1的左、右焦點,O為坐標(biāo)原點.
(1)求雙曲線C2的方程;
(2)若直線l:y=kx+與雙曲線C2恒有兩個不同的交點A和B,且·>2,求k的取值范圍.
解析:(1)設(shè)雙曲線C2的方程為-=1(a>0,b>0),
則a2=4-1=3,c2=4,再由a2+b2=c2,得b2=1,
故雙曲線C2的方程為-y2=1.
(2)將y
9、=kx+代入-y2=1,
得(1-3k2)x2-6kx-9=0.
由直線l與雙曲線C2交于不同的兩點,
得
∴k2<1且k2≠.①
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=.
∴x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+)(kx2+)
=(k2+1)x1x2+k(x1+x2)+2
=.
又∵·>2,即x1x2+y1y2>2,
∴>2,即>0,
解得0,b>0)的離心率為2,過右焦點且垂直于x軸的直線與雙曲線交于A,B兩
10、點.設(shè)A,B到雙曲線的同一條漸近線的距離分別為d1和d2,且d1+d2=6,則雙曲線的方程為( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:本題主要考查雙曲線的方程、幾何性質(zhì)以及點到直線的距離公式的應(yīng)用.
∵雙曲線-=1(a>0,b>0)的離心率為2,∴e2=1+=4,∴=3,即b2=3a2,∴c2=a2+b2=4a2,
由題意可設(shè)A(2a,3a),B(2a,-3a),
∵=3,∴漸近線方程為y=±x,
則點A與點B到直線x-y=0的距離分別為d1==a,d2==a,又∵d1+d2=6,
∴a+a=6,解得a=,∴b2=9.∴雙曲線的方程為-=1,故選C.
11、
答案:C
12.[2018·全國卷Ⅰ]已知雙曲線C:-y2=1,O為坐標(biāo)原點,F(xiàn)為C的右焦點,過F的直線與C的兩條漸近線的交點分別為M,N.若△OMN為直角三角形,則|MN|=( )
A. B.3
C.2 D.4
解析:由已知得雙曲線的兩條漸近線方程為y=±x.
設(shè)兩漸近線夾角為2α,則有tanα==,所以α=30°.
所以∠MON=2α=60°.
又△OMN為直角三角形,由于雙曲線具有對稱性,不妨設(shè)MN⊥ON,如圖所示.
在Rt△ONF中,|OF|=2,則|ON|=.
則在Rt△OMN中,|MN|=|ON|·tan2α=·tan60°=3.
故選B.
答案:
12、B
13.[2018·北京卷]已知橢圓M:+=1(a>b>0),雙曲線N:-=1.若雙曲線N的兩條漸近線與橢圓M的四個交點及橢圓M的兩個焦點恰為一個正六邊形的頂點,則橢圓M的離心率為________;雙曲線N的離心率為________.
解析:解法一 如圖是一個正六邊形,A,B,C,D是雙曲線N的兩條漸近線與橢圓M的四個交點,F(xiàn)1,F(xiàn)2為橢圓M的兩個焦點.
∵直線AC是雙曲線N的一條漸近線,且其方程為y=x,
∴=.設(shè)m=k,則n=k,則雙曲線N的離心率e2==2.
連接F1C,在正六邊形ABF2CDF1中,可得∠F1CF2=90°,∠CF1F2=30°.
設(shè)橢圓的焦距為2c,則|CF2|=c,|CF1|=c,再由橢圓的定義得|CF1|+|CF2|=2a,即(+1)c=2a,∴橢圓M的離心率e1====-1.
解法二 雙曲線N的離心率同解法一.由題意可得C點坐標(biāo)為,代入橢圓M的方程,并結(jié)合a,b,c的關(guān)系,
聯(lián)立得方程組
解得=-1.
答案:-1,2