【文档说明】2024年新高考数学一轮复习题型归纳与达标检测 第50讲 双曲线(达标检测) Word版含解析.docx,共(19)页,378.218 KB,由小赞的店铺上传
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《双曲线》达标检测[A组]—应知应会1.(2020•红岗区校级模拟)双曲线的渐近线方程是,则双曲线的焦距为()A.3B.6C.D.【分析】利用双曲线的渐近线方程,求出b,然后求解c,即可求解双曲线的焦距.【解答】
解:双曲线的渐近线方程是,可得b=2,所以c==3,所以双曲线的焦距为6.故选:B.2.(2020•安徽模拟)已知双曲线的离心率为2.则其渐近线的方程为()A.B.C.D.x±y=0【分析】通过双曲线的离心率求出b与a的关系,
然后求解双曲线的渐近线方程.【解答】解:双曲线的离心率为2.可得:,即1+=4,可得=,则双曲线C的渐近线方程为:x±y=0.故选:A.3.(2020•天津二模)抛物线y2=4x的焦点到双曲线的一条渐近线的距离是,则双曲线的实轴长是()A.B.C.
1D.2【分析】求出抛物线的焦点坐标,双曲线的一条渐近线方程,利用已知条件求解a即可.【解答】解:抛物线y2=4x的焦点(1,0),双曲线的一条渐近线x+ay=0,抛物线y2=4x的焦点到双曲线的一条渐近线的距离是,可得,解得a=1.所以双曲线的实轴长为2.故
选:D.4.(2020春•成都月考)已知双曲线的两条渐近线的方程分别是x+y=0和x﹣y=0,则该双曲线的离心率是()A.B.或C.或D.【分析】通过双曲线的焦点坐标的位置,结合双曲线的渐近线方程可得c与a的比值,求出该双曲线的离心率.【解答】解:双曲线的中心在原点,焦点
在x轴上,∴双曲线的渐近线方程为y=±x,结合题意两条渐近线的方程是x+y=0和x﹣y=0,得=,设a=t,b=t,则c=t(t>0),∴该双曲线的离心率是e=,双曲线的中心在原点,焦点在y轴上,双曲线的渐近线方程为y=±x,结合题意两条渐近线的方程是x+y
=0和x﹣y=0,得=,设b=t,a=t,则c=t(t>0),∴该双曲线的离心率是e=,故选:B.5.(2020•东湖区校级三模)已知F1、F2为双曲线的左、右焦点,点M为E右支上一点.若MF1恰好被y轴平分,且∠M
F1F2=30°,则E的渐近线方程为()A.B.C.D.y=±2x【分析】利用已知条件判断M的位置,然后得到a,b的关系,即可推出双曲线的渐近线方程.【解答】解:F1、F2为双曲线的左、右焦点,点M为E右支上一点,若M
F1恰好被y轴平分,则MF2垂直x轴,因为∠MF1F2=30°,所以=tan∠MF1F2,可得,2ac=b2,可得4a4+4a2b2=3b4,可得,则=.则E的渐近线方程为y=±x.故选:B.6.(2020•让胡路区校级三模)过双曲线C:(a>0,b>0)的右焦点F作C的一条渐近线的
垂线,设垂足为A,O为坐标原点.若△ABC的面积为a2,则cos∠OFA=()A.B.C.D.【分析】利用已知条件,通过三角形的面积,得到关系式,然后求解双曲线的离心率即可.【解答】解:由题意得|OA|=a,|FA|=b,∠OAF=90°,所以,得b=2a,所以,,故选:
D.7.(2020•河南模拟)已知点P(5,0),若双曲线的右支上存在两动点M,N,使得,则的最小值为()A.B.15C.16D.【分析】画出图形,利用向量的数量积的几何意义,转化为双曲线上的点到P距离的平方,然后求解最小值即可.【解答】解:由题意,则=||||cos<,>=|
|2,的最小值,就是双曲线上的点M到P距离的平方的最小值,设M(m,n),则:m2﹣=1,||2=(m﹣5)2+n2=(m﹣5)2+3m2﹣3=4m2﹣10m+22,当m=时,表达式取得最小值:.故选:D.8.(2020•南岗区校级模拟)已知双曲线E:=1(a>0,b>0)的右焦点为F2,A和B
为双曲线上关于原点对称的两点,且A在第一象限.连结AF2并延长交E于P,连结BF2,PB,若△BF2P是以∠BF2P为直角的等腰直角三角形,则双曲线E的离心率为()A.B.C.D.【分析】设双曲线的半焦距为
c,|BF2|=|PF2|=t,首先判断四边形AF1BF2为平行四边形,可得∠F1AF2=90°,连接PF1,运用双曲线的定义,在直角三角形AF1F2和直角三角形PAF1中,运用勾股定理,化简可得a,c的关系式,即可得到所求离心率.【解答】解:设
双曲线的半焦距为c,|BF2|=|PF2|=t,由|OA|=|OB|,|OF1|=|OF2|,可得四边形AF1BF2为平行四边形,则|AF1|=|BF2|=t,且∠F1AF2=90°,连接PF1,由双曲线的定义可得|PF1|=|PF2|+2a=t+2a,又|AF2
|=|AF1|﹣2a=t﹣2a,在直角三角形AF1F2中,可得t2+(t﹣2a)2=4c2,①在直角三角形PAF1中,可得t2+(2t﹣2a)2=(t+2a)2,化为t=3a,代入①可得9a2+a2=4c2,即有c=a,即e==.故
选:C.9.(2020•吉林模拟)已知是双曲线的左焦点,P为双曲线C右支上一点,圆x2+y2=a2与y轴的正半轴交点为A,|PA|+|PF|的最小值4,则双曲线C的实轴长为()A.B.2C.2D.【分析】设F′为双曲线的右焦点,得到|PF|=2a+|PF′|,通过|PA|+
|PF′|≥|AF′|=,三点P,A,F′共线时取等号.求出a,即可.【解答】解:由题意,A(0,a),设F′为双曲线的右焦点,则|PF|=2a+|PF′|,F(﹣,0),F′(,0).∴|PA|+|PF|=|PA|+2a+|PF′|=2a
+(|PA|+|PF′|)≥2a+|AF′|=2a+,三点P,A,F′共线时取等号.所以2a+=4,解得a=1,故实轴长为2.故选:B.10.(2020•武昌区校级模拟)双曲线C的方程为:,过右焦点F作双曲线一条渐近线的平行线,与另一条渐近线交于点P,与双曲线右支交于点M,点M恰好为P
F的中点,则双曲线的离心率为()A.B.2C.D.3【分析】由题意画出图形,结合已知求出M的坐标,代入双曲线方程,转化求解离心率即可.【解答】解:双曲线C的方程为:,渐近线方程为:bx±ay=0,F(c,0),如图:FA的方程为:与OP方程的交点P(,),点M恰好为PF的中点,M(,﹣
),代入双曲线方程可得:,,可得e2=2,e>1,得e=.故选:A.11.(多选)(2020春•厦门期末)已知F1,F2是双曲线E:(a>0,b>0)的左、右焦点,过F1作倾斜角为的直线分别交y轴与双曲线右支于点M,P,|PM|=|MF1|,
下列判断正确的是()A.∠PF2F1=B.|MF2|=|PF1|C.E的离心率等于D.E的渐近线方程为y=x【分析】结合三角形的中位线定理和直角三角形的性质,可判断A,B;由锐角三角函数的定义和双曲线的定义、离心率公式和渐近线方程,可判断C,D.
【解答】解:如右图,由|PM|=|MF1|,可得M为PF1的中点,又O为F1F2的中点,可得OM∥PF2,∠PF2F1=90°,∠PF1F2=30°,|MF2|=|PF1|,故A错误,B正确;设|F1F2|=2c,则|PF1|=
=c,|PF2|=2ctan30°=c,则2a=|PF1|﹣|PF2|=c,可得e==,==,则双曲线的渐近线方程为y=±x即为y=±x.故C,D正确.故选:BCD.12.(多选)(2020春•凌源市期末)已知双曲线E:﹣=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别为直线l1:y=2x,l2:y=﹣2
x,则下列表述正确的有()A.a>bB.a=2bC.双曲线E的离心率为D.在平面直角坐标系xOy中,双曲线E的焦点在x轴上【分析】利用双曲线的渐近线方程,推出b与a的关系,求出离心率,然后判断选项的正误即可.【解答】解:双曲线E:﹣=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别为直线l1:y=
2x,l2:y=﹣2x,可得,所以A,B不正确;双曲线的离心率为:e===,所以C正确;在平面直角坐标系xOy中,由双曲线方程可知,双曲线E的焦点在x轴上,所以D正确.故选:CD.13.(2020•北京)已知双曲线
C:﹣=1,则C的右焦点的坐标为;C的焦点到其渐近线的距离是.【分析】根据双曲线的方程可得焦点,再根据点到直线的距离可得.【解答】解:双曲线C:﹣=1,则c2=a2+b2=6+3=9,则c=3,则C的右焦点的坐标为(3,0),其渐
近线方程为y=±x,即x±y=0,则点(3,0)到渐近线的距离d==,故答案为:(3,0),.14.(2020•新课标Ⅲ)设双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线为y=x,则C的离心率为.【分析】
由双曲线的方程求出渐近线的方程,再由题意求出a,b的关系,再由离心率的公式及a,b,c之间的关系求出双曲线的离心率.【解答】解:由双曲线的方程可得渐近线的方程为:y=±x,由题意可得=,所以离心率e===,故答案为:.15.(2020春•平谷区期末)已知双曲
线﹣=1(a>0,b>0)的一个焦点为(3,0),一个顶点为(1,0),那么其渐近线方程为.【分析】利用已知条件,求出a,c,求解b,即可求解双曲线的渐近线方程.【解答】解:双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一个焦点为(3,0),一个顶点为(
1,0),可得a=1,c=3.则b=2.所以双曲线的渐近线方程为:y=x.故答案为:y=x.16.(2020春•平谷区期末)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一个焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,且焦点到渐近线的距离为,那么双曲线的离心率为.【分析】由题意画出图形,
再由抛物线方程求出焦点坐标,得到双曲线的焦点坐标,由焦点到双曲线一条渐近线的距离列式,求解离心率即可.【解答】解:如图,由抛物线方程y2=4x,得抛物线的焦点坐标F(1,0),即双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点坐标为F(1,0
),双曲线的渐近线方程为y=±x.不妨取y=,化为一般式:bx﹣ay=0.则=,即4b2=3a2+3b2,又a2=1﹣b2,联立解得:a2=,∴a=.则双曲线的离心率为:e===2故答案为:2.17.(2020•新课标Ⅰ)已
知F为双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右焦点,A为C的右顶点,B为C上的点,且BF垂直于x轴.若AB的斜率为3,则C的离心率为.【分析】利用已知条件求出A,B的坐标,通过AB的斜率为3,转化求解双曲线的离心率即可.【解答】解:F为双曲线C:﹣=1(a>0,b
>0)的右焦点(c,0),A为C的右顶点(a,0),B为C上的点,且BF垂直于x轴.所以B(c,),若AB的斜率为3,可得:,b2=c2﹣a2,代入上式化简可得c2=3ac﹣2a2,e=,可得e2﹣3e+2=0,e>1,解得e=2.故答案为:2.18.
(2020春•成都期末)已知双曲线的左右焦点分别为F1,F2,点P在第一象限的双曲线C上,且PF2⊥x轴,△PF1F2内一点M满足+2+3=,且点M在直线y=2x上,则双曲线C的离心率为.【分析】由PF1F2内一
点M满足,可得S:S:S=3:2:1,即可求得M(,),即可得,⇒3(c2﹣a2)=4ac,从而求得双曲线C的离心率.【解答】解:∵点P在第一象限的双曲线C上,且PF2⊥x轴,∴P(c,y0),,解得:y0=.∵△PF1F2内一点M满足,如图,取,,则有,故M为△ABF
2的重心,∴S△MAB=S=S=,又,S=,S=,∴S:S:S=3:2:1,∴S=,即yM==,S=,即xM=,综上,M(,),∵点M在直线y=2x上,∴,⇒3(c2﹣a2)=4ac,⇒3e2﹣4e﹣3=0,e=,(负值舍去)则双曲线C的离
心率为,故答案为:.19.(2019秋•城关区校级期末)已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为,且过点.(1)求双曲线的方程;(2)若点M(3,m)在双曲线上,试求的值.【分析】(1)通过离心率设出双曲线方程,利用双曲线经过的点,转化求解双曲线方程即可.(2)求出焦点
坐标,利用向量的数量积公式,结合已知条件求解即可.【解答】解:(1)∵e=,∴可设双曲线的方程为x2﹣y2=λ(λ≠0).∵双曲线过点,∴16﹣10=λ,即λ=6.∴双曲线的方程为x2﹣y2=6.(2)由(1)可知,a=b=,得c=2,F1(﹣2,0),F2(2,0),,从而由于点M(3,m
)在双曲线上,∴9﹣m2=6,即m2﹣3=0,故.20.(2019秋•河西区期末)已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)与双曲线﹣=1有相同的渐近线,且经过点M(,﹣).(Ⅰ)求双曲线C的方程;(Ⅱ)求双曲线C的实轴长,离心率,焦点到渐近线的距离.【分析】(Ⅰ)由题
意设双曲线的方程,代入M的坐标,即可求解双曲线方程.(Ⅱ)利用双曲线方程,然后求解双曲线C的实轴长,离心率,焦点到渐近线的距离.【解答】解:(Ⅰ)∵双曲线C与双曲线﹣=1有相同的渐近线,∴设双曲线的方程为(λ≠0),
代入M(,﹣).得λ=,故双曲线的方程为:.(Ⅱ)由方程得a=1,b=,c=,故离心率e=.其渐近线方程为y=±x;实轴长为2,焦点坐标F(,0),解得到渐近线的距离为:=.21.(2020春•山东月考)已知双曲线C的离心率为,且过(,0)点,过双曲线C的右焦点F2,做
倾斜角为的直线交双曲线于A,B两点,O为坐标原点,F1为左焦点.(1)求双曲线的标准方程;(2)求△AOB的面积.【分析】(1)有题意离心率和过的点的坐标,可得双曲线的焦点在x轴上,可得a的值和c的值,再由a,b,c的关系求出a,b的值,进而求出双曲线的方程;(2)由(
1)可得左右焦点的坐标,有题意可得直线AB的方程,与双曲线联立求出两根之积,两根之和进而求出面积.【解答】解:(1)有题意可得,双曲线的焦点在x轴上,且a=,=,b2=c2﹣a2,解得:a2=3,b2=6,所以双曲线的方程:﹣=1;(2)由(1)可得F2(3,0),F1(﹣3,0),由题意设y
=(x﹣3),设交点A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线与双曲线的方程:,整理可得:x2﹣18x+33=0,x1+x2=18,x1x2=33,可得y1﹣y2=[(x1﹣﹣3)﹣(x2﹣3)]=(x1﹣x2),所以SAOB=|y1﹣y2
|==•=36,即△AOB的面积为36.22.(2019秋•广陵区校级月考)双曲线C:﹣=1的左右两个焦点分别为F1、F2,P为双曲线上一动点,且在第一象限内,已知△PF1F2的重心为G,内心为I.(1)若∠F1PF2=60°,求△P
F1F2的面积;(2)若IG∥F1F2,求点P的坐标.【分析】(1)由曲线方程求得a与c的值,在焦点三角形PF1F2中,由双曲线定义及余弦定理求得|PF1||PF2|,再由三角形面积公式求解;(2)P(x0,y0)(x0>0,y0>0),则G(),利用三角形面积相等及G与I的纵坐标求
得|PF2|,再由两点间的距离公式及P在双曲线上列方程组求解.【解答】解:(1)如图,由双曲线方程﹣=1,得a2=4,b2=5,c2=9,∴a=2,c=3.设|PF1|=m,|PF2|=n,则m﹣n=4,在三角形PF1F2中,由余弦定理可得:4c2=m2+n
2﹣2mn•cos60°,即36=(m﹣n)2+mn=16+mn,得mn=20.∴△PF1F2的面积S=;(2)设P(x0,y0)(x0>0,y0>0),则G(),设△PF1F2的内切圆的半径为r,则,于是,得r=.由IG∥F1F2,知,即m
+n=4c=12.又m﹣n=2a=4,解得n=4.因此,,解得.∴点P的坐标为(4,).23.(2020•大同模拟)已知双曲线C的右焦点F,半焦距c=2,点F到直线的距离为,过点F作双曲线C的两条互相垂直的弦AB,CD,设AB,CD的中
点分别为M,N.(1)求双曲线C的标准方程;(2)证明:直线MN必过定点,并求出此定点的坐标.【分析】(1)由题意可得c的值,再由点F到直线的距离为,可得a的值,再由a,b,c之间的关系求出双曲线的方程;(2)设弦AB所在的直线方程,与双曲线
的方程联立可得两根之和进而可得AB的中点M的坐标,再由椭圆可得弦CD的中点N的坐标,分别讨论当MN的斜率存在和不存在两种情况可得直线MN恒过定点.【解答】解:(1)由题意可得c=2,c﹣=,b2=c2﹣a2,解得:a2=3,b2=1
,所以双曲线的方程为:﹣y2=1;(2)证明:设F(2,0)设过F的弦AB所在的直线方程为:x=ky+2,A(x1,y1),B(x2,y2),则有中点M(+2,),联立直线AB与双曲线的方程:整理可得:(k2﹣3)y2+4ky+1=0,因为弦AB与双曲线有两个交点,所以k2﹣3≠0,y1+y2
=,所以x1+x2=k(y1+y2)+4=,所以M(,);(i)当k=0时,M点即是F,此时直线MN为x轴;(ii)当k≠0时,将M的坐标中的k换成﹣,同理可得N的坐标(,﹣),①当直线MN不垂直于x轴时,直线MN的斜率kMN==,将M代入方程可得直线MN:y﹣=(x﹣),化简可得y=(x﹣3)
,所以直线MN恒过定点P(3,0);②当直线MN垂直于x轴时,=可得k=±1,直线也过定点P(3,0);综上所述直线MN恒过定点P(3,0).[B组]—强基必备1.(2019秋•运城期末)已知双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,过F2且与x轴垂直的
直线l与双曲线的两条渐近线分别交于A、B两点,,若双曲线上存在一点P使得|PM|+|PF2|≤t,则t的最小值为()A.B.C.D.【分析】设出双曲线的焦点和渐近线方程,令x=c,解得y,可得|AB|,由双曲线的基本量的关系,解
得a,b,c,可得双曲线的方程,讨论P在左支和右支上,运用双曲线的定义,结合三点共线的性质,结合两点的距离公式,即可得到所求最小值.【解答】解:双曲线的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),渐近线方程为y=±x,令x=c,解得
y=±,可得|AB|=,|AB|=3,即有=3,由a=2,c2=a2+b2,解得b=,c=3,即有双曲线的方程为,由题意可知若P在左支上,由双曲线的定义可得|PF2|=2a+|PF1|,|PM|+|PF2|=|PM|+|PF1|+2a≥|MF1|+4=+4
=5+4,当且仅当M,P,F1共线时,取得最小值4+5;若P在右支上,由双曲线的定义可得|PF2|=|PF1|﹣2a,|PM|+|PF2|=|PM|+|PF1|﹣2a≥|MF1|﹣4=5﹣4,当且仅当M,P,F1共线时,取得最小值5﹣4.综上可得,所求最小值为5﹣4.故选
:D.2.(2020春•未央区校级月考)如图,已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,过右焦点作平行于一条渐近线的直线交双曲线于点A,若△AF1F2的内切圆半径为,则双曲线的离心率为.【分析】双曲线的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),设双曲线的一条渐近线方程为y=x
,可得直线AF2的方程为y=(x﹣c),联立双曲线的方程可得A的坐标,设|AF1|=m,|AF2|=n,运用三角形的等积法,以及双曲线的定义,结合锐角三角函数的定义,化简变形可得a,c的方程,结合离心率公式可得所求值.【解答】解:设双曲线的左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0),设双曲
线的一条渐近线方程为y=x,可得直线AF2的方程为y=(x﹣c),联立双曲线(b>a>0),可得A(,),设|AF1|=m,|AF2|=n,由三角形的面积的等积法可得(m+n+2c)=•2c•,化简可得m+n=﹣4
a﹣2c①由双曲线的定义可得m﹣n=2a②在三角形AF1F2中nsinθ=,(θ为直线AF2的倾斜角),由tanθ=,sin2θ+cos2θ=1,可得sinθ=,可得n=,③由①②③化简可得3c2﹣2ac﹣5a2=0,即为(3c﹣5a)(c+a)=0,可得3c=5a,则e
==.故答案为:.3.(2019秋•雁峰区校级月考)已知P为双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)右支上的任意一点,经过点P的直线与双曲线C的两条渐近线分别相交于A,B两点.若点A,B分别位于第一、四象限,O为坐标原点,当=时,△AOB的面积为2b,则双曲线C的实轴长为.【
分析】设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y),由已知向量等式把P的坐标用A,B的坐标表示,代入双曲线方程,结合A,B分别在双曲线的渐近线上可得,由双曲线的对称性结合角的关系求得sin∠AOB,再由三角形面
积公式列式求解a,则答案可求.【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y),由,得,则,∴.由题意知A在直线y=上,B在y=﹣上,则,.∴,即,化简得:,由渐近线的对称性可得sin∠AOB=sin2∠AOx===.∴△AOB的面积为====,解得a=.∴双曲线C的实轴长为.
故答案为:.