【文档说明】2023届高考数学易错题专项突破——易错点29 双曲线及其性质含解析【高考】.docx,共(11)页,62.259 KB,由小赞的店铺上传
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1易错点29双曲线及其性质一、单选题1.若椭圆𝑥2𝑚+𝑦2𝑛=1(𝑚>𝑛>0)和双曲线𝑥2𝑎−𝑦2𝑏=1(𝑎>𝑏>0)有相同的焦点𝐹1,𝐹2,P是两条曲线的一个交点,则|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|的值是A.𝑚−𝑎B.12(𝑚−𝑎)C.𝑚2−𝑎2D.√�
�−√𝑎2.与圆𝑥2+𝑦2=1及圆𝑥2+𝑦2−8𝑥+7=0都外切的圆的圆心轨迹是A.椭圆B.双曲线C.双曲线的左支D.双曲线的右支3.已知双曲线𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的右焦点为F,O为坐标原点,P为渐近线上的一点.若等腰三角形PFO的面积为2,
且𝑂𝑃⊥𝑃𝐹,则双曲线的方程为A.𝑥2−𝑦2=1B.𝑥22−𝑦22=1C.𝑥23−𝑦23=1D.𝑥24−𝑦24=14.若方程𝑥29−𝑘+𝑦2𝑘−1=1表示焦点在y轴上的双曲线,则k的取值范围是A.𝑘
<1或𝑘>9B.𝑘>9C.1<𝑘<9且𝑘≠5D.5<𝑘<95.已知双曲线8𝑘𝑥2−𝑘𝑦2=8的一个焦点为(0,3),则实数k的值为A.1B.−1C.13√65D.−13√656.与椭圆𝑥236+𝑦220=1有公共焦点,且过点𝑃(−4,6)的双曲线方程为A.𝑦24−
𝑥212=1B.𝑥24−𝑦212=1C.𝑦212−𝑥24=1D.𝑥212−𝑦24=17.已知双曲线𝐶:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的右焦点到渐近线的距离等于实轴长,则此双曲线的离心率为
A.B.C.D.8.已知A是双曲线E:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的左顶点,B是该双曲线的一条渐近线上一点,若线段AB的中垂线为该双曲线的另一条渐近线,则该双曲线的渐近线方程为A.𝑦=±√33𝑥B
.𝑦=±√3𝑥C.𝑦=±2𝑥D.𝑦=±12𝑥二、填空题29.已知双曲线𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)的左、右焦点分别为𝐹1、𝐹2,过点𝐹1作圆𝑥2+𝑦2=𝑎2的切线交双曲线右支于点M,若∠𝐹1𝑀𝐹2
=𝜋4,则双曲线的离心率为______.10.已知命题p:方程𝑥22𝑚−𝑦2𝑚−1=1表示焦点在y轴上的椭圆;命题q:双曲线𝑦25−𝑥2𝑚=1的离心率𝑒∈(1,2);若“𝑝∨𝑞”为真命题,“𝑝∧𝑞”
为假命题,则实数m的取值范围为______.11.已知圆C:(𝑥+5)2+𝑦2=36和点𝐵(5,0),P是圆上一点,线段BP的垂直平分线交CP于M点,则M点的轨迹方程是______.12.已知双曲线𝑥2−𝑦23=1的左、右焦点
分别为𝐹1、𝐹2,点M在该双曲线的右支上,且|𝑀𝐹2|=3,则|𝑀𝐹1|=___________.三、解答题13.已知条件p:“曲线𝐶1:𝑥2𝑚−1+𝑦25−𝑚=1表示焦点在x轴上的椭圆”,条件q:“曲线𝐶2:𝑥2𝑚−𝑡+𝑦2𝑚−
𝑡−1=1表示双曲线”.(1)若条件p成立,求m的取值范围;(2)若条件p,q都成立且p是q的必要不充分条件,求t的取值范围.14.已知双曲线𝐶1的离心率等于√52,且与椭圆𝐶2:𝑥29+𝑦24=1有公共焦点
,(1)求双曲线𝐶1的方程;(2)若抛物线的焦点到准线的距离等于椭圆𝐶2的焦距,求该抛物线方程.315.已知条件p:“存在𝑥∈R,3𝑥2+(2𝑎−1)𝑥+3<0”,条件q:“曲线𝐶1:𝑥2𝑎2+𝑦22𝑎+8=1表示焦点在x轴上的椭圆”,条件s:“曲线𝐶2:𝑥
2𝑎−3𝑡+𝑦2𝑎−4𝑡=1(𝑡>0)表示双曲线”.(1)若p与q同时成立,求实数a的取值范围;(2)若s是q的充分不必要条件,求实数t的取值范围.16.已知𝐹1,𝐹2分别为双曲线𝑥𝑎22−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的左,右焦点
,P为双曲线右支上的一点.(1)若|𝑃𝐹1|=2|𝑃𝐹2|且为等腰三角形,求该双曲线的离心率;(2)若且,求该双曲线的离心率的取值范围一、单选题1若椭圆𝑥2𝑚+𝑦2𝑛=1(𝑚>𝑛>0)和双曲线𝑥2𝑎−𝑦2𝑏=1(𝑎>𝑏>0)有相同的焦点𝐹1
,𝐹2,P是两条曲线的一个交点,则|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|的值是A.𝑚−𝑎B.12(𝑚−𝑎)C.𝑚2−𝑎2D.√𝑚−√𝑎【答案】A【解析】解:∵椭圆𝑥2𝑚+𝑦2𝑛=1(𝑚>𝑛>0)和双曲线𝑥2𝑎−𝑦
2𝑏=1(𝑎>0,𝑏>0)有相同的焦点𝐹1,𝐹2,P是两曲线的一个交点,4∴|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=2√𝑚,||𝑃𝐹1|−|𝑃𝐹2||=2√𝑎,|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|=(|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|)2−(|𝑃𝐹1|−|𝑃𝐹2|)24=𝑚−
𝑎.故选A.2与圆𝑥2+𝑦2=1及圆𝑥2+𝑦2−8𝑥+7=0都外切的圆的圆心轨迹是A.椭圆B.双曲线C.双曲线的左支D.双曲线的右支【答案】C【解析】解:设动圆的圆心为P,半径为r,而圆𝑥2+𝑦2=1的圆心
为𝑂(0,0),半径为1;圆𝑥2+𝑦2−8𝑥+7=0的圆心为𝐹(4,0),半径为3,依题意得|𝑃𝐹|=3+𝑟,|𝑃𝑂|=1+𝑟,则|𝑃𝐹|−|𝑃𝑂|=(3+𝑟)−(1+𝑟)=2<|𝐹𝑂|,所以点P的轨迹是双曲线的左支,
故选C.3已知双曲线𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的右焦点为F,O为坐标原点,P为渐近线上的一点.若等腰三角形PFO的面积为2,且𝑂𝑃⊥𝑃𝐹,则双曲线的方程为A.𝑥2−𝑦2=1B.𝑥22−𝑦22=1C.𝑥23−�
�23=1D.𝑥24−𝑦24=1【答案】D【解析】解:依题意得双曲线的渐近线方程为𝑦=±𝑏𝑎𝑥,∴𝑏=2𝑎,又𝑆△𝑃𝑂𝐹=14𝑐2=2,∴𝑐=2√2,又𝑎2+𝑏2=𝑐2,解得𝑎=2,𝑏=2,∴双曲线C的标准方程为𝑥24−𝑦24=1.
故选D.4若方程𝑥29−𝑘+𝑦2𝑘−1=1表示焦点在y轴上的双曲线,则k的取值范围是A.𝑘<1或𝑘>9B.𝑘>95C.1<𝑘<9且𝑘≠5D.5<𝑘<9【答案】B【解析】解:𝑥29−𝑘+𝑦2𝑘−1=1表示焦点在y轴上的双曲线,即方程为𝑦2𝑘−1−𝑥2𝑘−
9=1所以{𝑘−1>0𝑘−9>0,解得𝑘>9故选B.5已知双曲线8𝑘𝑥2−𝑘𝑦2=8的一个焦点为(0,3),则实数k的值为A.1B.−1C.13√65D.−13√65【答案】B【解析】解:双曲线8𝑘𝑥2−𝑘𝑦2=8,化为𝑦2−8𝑘−𝑥
2−1𝑘=1,∵双曲线的一个焦点为(0,3),∴−8𝑘−1𝑘=32,解得𝑘=−1.故选B.6与椭圆𝑥236+𝑦220=1有公共焦点,且过点𝑃(−4,6)的双曲线方程为A.𝑦24−𝑥212=1B.𝑥24−𝑦212=1C.𝑦212−𝑥24=1D.𝑥
212−𝑦24=1【答案】B【解析】解:根据题意,椭圆的方程为𝑥236+𝑦220=1,其焦点在x轴上,且𝑐2=36−20=16,则其焦点坐标为(±4,0),设要求双曲线的方程为:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1,又由
过点𝑃(−4,6)且焦点坐标为(±4,0),则有{16𝑎2−36𝑏2=1𝑎2+𝑏2=166解可得:{𝑎2=4𝑏2=12,故要求双曲线方程为𝑥24−𝑦212=1;故选B.7已知双曲线𝐶:
𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的右焦点到渐近线的距离等于实轴长,则此双曲线的离心率为A.B.C.D.【答案】C【解析】解:∵双曲线焦点到渐近线的距离等于实轴长,即点𝐹(𝑐,0)到直线𝑏𝑥±𝑎�
�=0的距离等于2a,即|𝑏𝑐|√𝑎2+𝑏2=2𝑎,即𝑏=2𝑎,可得𝑒2=𝑐2𝑎2=1+𝑏2𝑎2=5,即𝑒=√5.故选C.8已知A是双曲线E:𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的左顶点,B是该双曲线的一条渐近线上一点,若线段AB的中垂线
为该双曲线的另一条渐近线,则该双曲线的渐近线方程为A.𝑦=±√33𝑥B.𝑦=±√3𝑥C.𝑦=±2𝑥D.𝑦=±12𝑥【答案】B【解析】解:设线段AB的中点为C,∵线段AB的中垂线为该双曲线的另一条渐近线,∴∠𝐴𝑂𝐶=∠𝐵𝑂𝐶,由双曲线的几何性质知,∠𝐴𝑂𝐶=
∠𝑥𝑂𝐵,∵∠𝐴𝑂𝐶+∠𝐵𝑂𝐶+∠𝑥𝑂𝐵=𝜋,7∴∠𝑥𝑂𝐵=𝜋3,∴该双曲线的渐近线方程为𝑦=±√3𝑥,故选B.二、填空题9已知双曲线𝑥2𝑎2−𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)的左、右焦点分别为𝐹1、𝐹2,
过点𝐹1作圆𝑥2+𝑦2=𝑎2的切线交双曲线右支于点M,若∠𝐹1𝑀𝐹2=𝜋4,则双曲线的离心率为______.【答案】√3【解析】解:如图:|𝑀𝐹1|−|𝑀𝐹2|=2𝑎,设|𝑀𝐹2|=𝑡,则|𝑀𝐹1|=2𝑎+𝑡,∵sin∠𝑀𝐹1𝐹2=|𝑂𝑁||𝑂
𝐹1|=𝑎𝑐,在△𝑀𝐹1𝐹2中,由正弦定理得|𝑀𝐹2|sin∠𝑀𝐹1𝐹2=|𝐹1𝐹2|sin∠𝐹1𝑀𝐹2,即𝑡𝑎𝑐=2𝑐√22,∴𝑡=2√2𝑎,∴|𝑀𝐹2|=2√2𝑎,|𝑀𝐹
1|=(2√2+2)𝑎,由余弦定理得4𝑐2=8𝑎2+(12+8√2)𝑎2−2×2√2𝑎×(2√2+2)𝑎×√224𝑐2=12𝑎2,∴𝑐2=3𝑎2,∴𝑒=√3.故答案为:√3.10
已知命题p:方程𝑥22𝑚−𝑦2𝑚−1=1表示焦点在y轴上的椭圆;命题q:双曲线𝑦25−𝑥2𝑚=1的离心率𝑒∈(1,2);若“𝑝∨𝑞”为真命题,“𝑝∧𝑞”为假命题,则实数m的取值范围为______
.【答案】[13,15)【解析】解:∵已知命题p:方程𝑥22𝑚−𝑦2𝑚−1=1表示焦点在y轴上的椭圆,∴若p为真命题,那么{1−𝑚>02𝑚>01−𝑚>2𝑚,∴实数m的取值范围:0<𝑚<13;∵命题q:
双曲线𝑦25−𝑥2𝑚=1的离心率𝑒∈(1,2),若q为真命题,那么𝑒2=5+𝑚5∈(1,4),∴实数m的取值范围:0<𝑚<15,又∵“𝑝∨𝑞”为真命题,“𝑝∧𝑞”为假命题,所以命题p、q一真一假,①若p真q假,则{0<𝑚<13𝑚≤0或𝑚≥15,那么
m的取值范围为⌀;8②若p假q真,{𝑚≤0或𝑚≥130<𝑚<15,那么m的取值范围为[13,15),∴实数m的取值范围:𝑚∈[13,15).故答案为[13,15).11已知圆C:(𝑥+5)2+𝑦2=36和点𝐵(5,0),P是圆上一点,线段BP的垂直平分线交CP于
M点,则M点的轨迹方程是______.【答案】𝑥29−𝑦216=1.【解析】解:由圆的方程可知,圆心𝐶(−5,0),半径等于6,设点M的坐标为(𝑥,𝑦),∵𝐵𝑃的垂直平分线交CQ于点M,∴|𝑀𝐵|=|𝑀𝑃|.又|𝑀𝐶|
−|𝑃𝑀|=6,∴|𝑀𝐶|−|𝑀𝐵|=6<|𝐵𝐶|.依据双曲线的定义可得,点M的轨迹是以B、C为焦点的双曲线,且2𝑎=6,𝑐=5,∴𝑏=4,故双曲线方程为𝑥29−𝑦216=1.故答案为:
𝑥29−𝑦216=1.12已知双曲线𝑥2−𝑦23=1的左、右焦点分别为𝐹1、𝐹2,点M在该双曲线的右支上,且|𝑀𝐹2|=3,则|𝑀𝐹1|=___________.【答案】5【解析】解:由双曲线𝑥2−𝑦23=1,可得𝑎2=1,所以𝑎=1
,∵点M在双曲线上,𝐹1、𝐹2是双曲线的焦点,∴|𝑀𝐹1|−|𝑀𝐹2|=2𝑎=2,∵|𝑀𝐹2|=3,∴|𝑀𝐹1|=5,故答案为5.三、解答题13已知条件p:“曲线𝐶1:𝑥2𝑚−1+𝑦25−𝑚=1表示焦点在x轴上的椭圆”,条件q:“曲线�
�2:𝑥2𝑚−𝑡+𝑦2𝑚−𝑡−1=1表示双曲线”.(1)若条件p成立,求m的取值范围;(2)若条件p,q都成立且p是q的必要不充分条件,求t的取值范围.9【答案】解:(1)若条件p成立,则{𝑚−1>5−𝑚5−𝑚>0,解得3<�
�<5,即m的取值范围(3,5);(2)若条件q成立,则(𝑚−𝑡)(𝑚−𝑡−1)<0,解得𝑡<𝑚<𝑡+1,由p是q的必要不充分条件,则可得{𝑚|𝑡<𝑚<𝑡+1}⫋{𝑚|3<𝑚<5},即
{𝑡⩾3𝑡+1⩽5,且等号不同时成立,解得3⩽𝑡⩽4,即t的取值范围为[3,4].14已知双曲线𝐶1的离心率等于√52,且与椭圆𝐶2:𝑥29+𝑦24=1有公共焦点,(1)求双曲线𝐶1的方程;(2)若抛
物线的焦点到准线的距离等于椭圆𝐶2的焦距,求该抛物线方程.【答案】解:(1)由椭圆𝐶2:𝑥29+𝑦24=1得𝑐=√9−4=√5,焦点在x轴上,𝑐𝑎=√52,∴𝑎=2,𝑏=1,所以双曲线
方程为𝑥24−𝑦2=1.(2)∵椭圆𝐶2:𝑥29+𝑦24=1的焦距为2𝑐=2√5,∴𝑝=2√5,抛物线方程为𝑦2=±4√5𝑥或𝑥2=±4√5𝑦15已知条件p:“存在𝑥∈R,3𝑥2+(2𝑎−
1)𝑥+3<0”,条件q:“曲线𝐶1:𝑥2𝑎2+𝑦22𝑎+8=1表示焦点在x轴上的椭圆”,条件s:“曲线𝐶2:𝑥2𝑎−3𝑡+𝑦2𝑎−4𝑡=1(𝑡>0)表示双曲线”.(1)若p
与q同时成立,求实数a的取值范围;(2)若s是q的充分不必要条件,求实数t的取值范围.【答案】解:(1)若p成立,则𝛥=(2𝑎−1)2−4⋅3⋅3>0,10解得𝑎<−52或𝑎>72.若q成立,则{𝑎2>2𝑎+82𝑎+8>0,得−4<𝑎<−2或𝑎>4.若p和q同时成立
,则{𝑎<−52或𝑎>72−4<𝑎<−2或𝑎>4,解得−4<𝑎<−52或𝑎>4.∴𝑎的取值范围是{𝑎|−4<𝑎<−52或𝑎>4}.(2)解:若s成立,则(𝑎−3𝑡)(𝑎−4𝑡)<0,即3𝑡<𝑎<4𝑡.∵由s是q的充分不必要条件,∴{𝑎|3𝑡<𝑎<
4𝑡}⊆{𝑎|−4<𝑎<−52或𝑎>4}.,∵𝑡>0,∴3𝑡≥4,解得𝑡≥43,∴𝑡的取值范围是{𝑡|𝑡≥43}.16、已知𝐹1,𝐹2分别为双曲线𝑥𝑎22−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0)的左,右焦
点,P为双曲线右支上的一点.(1)若|𝑃𝐹1|=2|𝑃𝐹2|且为等腰三角形,求该双曲线的离心率;(2)若且,求该双曲线的离心率的取值范围.【答案】解:(1)因为|𝑃𝐹1|=2|𝑃𝐹2|且𝛥𝑃𝐹1𝐹2为等腰三角形,所以|𝑃𝐹1|=|𝐹1𝐹2|=2�
�,|𝑃𝐹2|=𝑐,因为|𝑃𝐹1|−|𝑃𝐹2|=2𝑎,所以2𝑐−𝑐=2𝑎,得𝑐=2𝑎,所以该双曲线的离心率𝑒=𝑐𝑎=2;(2)因为,把𝑥=𝑐代入𝑥𝑎22−𝑦2𝑏2=1(𝑎>0,𝑏>0),得𝑦2𝑏2=𝑐2𝑎2−1=𝑐2−𝑎2𝑎2=�
�2𝑎2,所以𝑦=±𝑏2𝑎,所以|𝑃𝐹2|=𝑏2𝑎,在𝑅𝑡△𝑃𝐹1𝐹2中,,11因为,所以,所以𝑏2𝑎≥2𝑐,即𝑐2−2𝑎𝑐−𝑎2≥0,所以𝑒2−2𝑒−1≥0,解得:𝑒≥1+√2或𝑒≤1−√2(舍去),所以
该双曲线的离心率的取值范围为[1+√2,+∞)