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专练46双曲线授课提示:对应学生用书97页[基础强化]一、选择题1.平面内到两定点F1(-5,0),F2(5,0)距离差的绝对值等于8的动点P的轨迹方程为()A.x225-y216=1B.y216-x
29=1C.x29-y216=1D.x216-y29=1答案:D解析:由题意得a=4,c=5,∴b2=c2-a2=25-16=9,又焦点落在x轴上,∴其双曲线方程为x216-y29=1.2.设过双曲线x2-y2=9左焦点F1的直线交双曲线的左支于点P,Q,
F2为双曲线的右焦点.若|PQ|=7,则△F2PQ的周长为()A.19B.26C.43D.50答案:B解析:x2-y2=9可化为x29-y29=1,∴a=3,由双曲线的定义知|PF2|=2a+|PF1|,|QF2|=2a+|QF1|,∴△F2P
Q的周长L=|PQ|+|PF2|+|QF2|=|PQ|+2a+|PF1|+2a+|QF1|=2|PQ|+4a=2×7+4×3=26.3.渐近线方程为x±y=0的双曲线的离心率是()A.22B.1C.2D.2答案:C解析:因为
双曲线的渐近线方程为x±y=0,所以无论双曲线的焦点在x轴上还是在y轴上,都满足a=b,所以c=2a,所以双曲线的离心率e=ca=2.故选C.4.若a>1,则双曲线x2a2-y2=1的离心率的取值范围是()A.(2,+∞)B.(2,2
)C.(1,2)D.(1,2)答案:C解析:∵c2=a2+1,∴e2=c2a2=a2+1a2=1+1a2,又a2>1,∴0<1a2<1,∴1<1+1a2<2,∴1<e<2.5.已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.若l与双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分
别交于点A和点B,且|AB|=4|OF|(O为原点),则双曲线的离心率为()A.2B.3C.2D.5答案:D解析:由题意,可得F(1,0),直线l的方程为x=-1,双曲线的渐近线方程为y=±bax.将x=-1代入y=±bax,得y=±ba,所以点A,B的纵坐标的绝对值均为ba.由|AB|=
4|OF|可得2ba=4,即b=2a,b2=4a2,故双曲线的离心率e=ca=a2+b2a2=5.6.[2023·全国甲卷(理)]已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为5,C的一条渐近线与圆(x-2)2+(y-3)2=1交于A,
B两点,则|AB|=()A.55B.255C.355D.455答案:D解析:根据双曲线的离心率e=5=ca,得c=5a,即c2=5a2,即a2+b2=5a2,所以b2=4a2,b2a2=4,所以双曲线的渐近线方程为y=±2x,易知渐近线y=2
x与圆相交.方法一由y=2x,(x-2)2+(y-3)2=1,得5x2-16x+12=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=165,x1x2=125.所以|AB|=1+22|x1-x2|=51652-4×125=455,故选D.方法二则圆心(
2,3)到渐近线y=2x的距离d=|2×2-3|22+(-1)2=55,所以|AB|=21-d2=21-(55)2=455,故选D.7.设双曲线x24-y23=1的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1的直线l交双曲线左支于A
,B两点,则|BF2|+|AF2|的最小值为()A.192B.11C.12D.16答案:B解析:由题意得|AF2|-|AF1|=2a=4,|BF2|-|BF1|=2a=4,所以|BF2|+|AF2|=8+|AF1|+|BF1|=8+|AB|,显然,当
AB为通径时,其长度最短,|AB|min=2·b22=3,故(|BF2|+|AF2|)min=11.8.双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为2,其渐近线与圆(x-a)2+y2=34相切,则该双曲线的方程为
()A.x2-y23=1B.x23-y29=1C.x22-y25=1D.x24-y212=1答案:A解析:由题意得到e=ca=2,∴b=3a,则双曲线的渐近线方程为y=±3x.渐近线与圆(x-a)2+y2=34相切,∴|3a|2=32,又a>0,∴a=1,b=3.则双
曲线方程为:x2-y23=1.故答案为A.9.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)和双曲线E:x2-y2=1有相同的焦点F1,F2,且离心率之积为1,P为两曲线的一个交点,则△F1PF2的形状为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不能确定答案:B解
析:∵x2-y2=1的焦点(±2,0),e1=ca=2,∴由题意得x2a2+y2b2=1的焦点坐标为(±2,0),e=22,∴a2-b2=c2=2,a2-b2a=22,∴a2=4,b2=2.∴椭圆方程为x24+y22=1.
设P为两曲线右边的交点,由椭圆、双曲线的定义知,|PF1|+|PF2|=2×2,|PF1|-|PF2|=2,∴|PF1|=3,|PF2|=1,又|F1F2|=22,且|PF2|2+|F1F2|2=1+(22)2=1+8=9=|PF1|
2,∴△F1PF2为直角三角形.二、填空题10.双曲线x29-y216=1上一点M到其中一个焦点的距离为7,则点M到另一个焦点的距离为________.答案:13解析:由题意,a2=9,所以a=3.设点M到另一个焦点的距离为d,由双曲线的定义知,|7
-d|=2a=2×3=6,所以d=1(舍)或d=13.即点M到另一个焦点的距离为13.11.已知双曲线x2a2-y2=1(a>0)的一条渐近线为3x+y=0,则a=________.答案:33解析:∵双曲线
x2a2-y2=1的渐近线方程为y=±xa,∴1a=3,a=33.12.[2023·新课标Ⅰ卷]已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.点A在C上,点B在y轴上,F1A⊥F1B,F2
A=-23F2B,则C的离心率为________.答案:355解析:方法一由题意可知,F1(-c,0),F2(c,0),设A(x1,y1),B(0,y0),所以F2A=(x1-c,y1),F2B=(-c,y0),因为F2A=-23F2B,
所以x1-c=23cy1=-23y0,即x1=53cy1=-23y0,所以A(53c,-23y0).𝐹1𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(83c,-23y0),𝐹1𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(c,y0),因为𝐹1𝐴⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⊥𝐹1𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以𝐹1𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗·𝐹1𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0,即83c2-23y20=0,解得y20=4c2.因为点A(53c,-23y0)在双曲线C上,所以25c29a2-4y209b2=1,又y20=4c2
,所以25c29a2-16c29b2=1,即25(a2+b2)9a2-16(a2+b2)9b2=1,化简得b2a2=45,所以e2=1+b2a2=95,所以e=355.方法二由前面方法一得A(53c,-23y0),y20=4c2,所以|AF1|
=53c+c2+-23y02=64c29+4y209=64c29+16c29=45c3,|AF2|=53c-c2+-23y02=4c29+4y209=4c29+16c29=25
c3,由双曲线的定义可得|AF1|-|AF2|=2a,即45c3-25c3=2a,即53c=a,所以双曲线的离心率e=ca=35=355.方法三由𝐹2𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=-23𝐹2𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗可得A,B,F2三
点共线,且F2在线段AB上,不妨令点A在第一象限,则点B在y轴负半轴上,易得|F2A|=23|F2B|.设|F2B|=3m(m>0),则|F2A|=2m,所以|F1B|=|F2B|=3m,|AB|=5m,由𝐹1𝐴
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⊥𝐹1𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗可得∠AF1B=90°,所以|AF1|=|AB|2-|BF1|2=4m,所以2a=|AF1|-|AF2|=2m,即a=m.过F1作F1D⊥AB,垂足为D,则12|AB|·|F1D|=12|F1A|·|F1B|,即12×5m×|F1D|=12×4m×3m,
所以|F1D|=125m,所以|BD|=|BF1|2-|F1D|2=95m,所以|F2D|=65m,则|F1F2|=|F1D|2+|F2D|2=655m=2c,即c=355m,所以e=ca=355.[能力提升]13.[2024·全国甲卷(理)]已知双曲线的两个焦点分别为(
0,4),(0,-4),且经过点(-6,4),则该双曲线的离心率为()A.4B.3C.2D.2答案:C解析:方法一由题可设双曲线的方程为y2a2-x2b2=1(a>0,b>0).根据已知条件可得a2+b2=
c2=42,42a2-(-6)2b2=1,解得a=2,c=4.则该双曲线的离心率e=ca=42=2.故选C.方法二设该双曲线的焦距为2c,实轴长为2a,由题知c=4,2a=(-6)2+(4+4)2-(-6)2+(4-4)2=4,则a=2,则该双曲线的离心离e=ca=2.故选C.
方法三记A(0,4),B(0,-4),C(-6,4),则AB⊥AC,|AB|=8,|AC|=6,则|BC|=10,又因为该双曲线的半焦距c=4,实轴长2a=|BC|-|AC|=4,则a=2,则该双曲线的离心率e=ca=2.故选C.14.设A,B为双曲线x2-y29=1上两点,下列四个点中,
可为线段AB中点的是()A.(1,1)B.()-1,2C.()1,3D.()-1,-4答案:D解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点为M(x0,y0),由点A,B在双曲线上,得x21-y219=1x22-y
229=1,两式作差,得x21-x22=y21-y229,即(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2)9,化简得(y1-y2)(y1+y2)(x1-x2)(x1+x2)=9,即y1-y2x1-x2·y1+y22x1+x22=kAB·
y0x0=9,因此kAB=9·x0y0.由双曲线方程可得渐近线方程为y=±3x,如图.对于A选项,因为kAB=9×11=9>3,所以直线AB与双曲线无交点,不符合题意;对于B选项,因为kAB=9×-12=-92<-3,所以直线AB与双曲
线无交点,不符合题意;对于C选项,kAB=9×13=3,此时直线AB与渐近线y=3x平行,与双曲线不可能有两个交点,不符合题意;对于D选项,因为kAB=9×-1-4=94<3,所以直线AB与双曲线有两个交点,满足题意.故选D.15.[2
024·九省联考]设双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过坐标原点的直线与C交于A,B两点,|F1B|=2|F1A|,𝐹2𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗·𝐹2𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=4a2,则C的离心率为()A.2B.2C.5
D.7答案:D解析:由双曲线的对称性可知||F1A=||F2B,||F1B=||F2A,有四边形AF1BF2为平行四边形,令||F1A=||F2B=m,则||F1B=||F2A=2m,由双曲线定义可知||F2A-||F1A=2a,故有2m-m=2a,即m=2a,即||F1A=||F2B=m=2
a,||F1B=||F2A=4a,𝐹2𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗·𝐹2𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=|𝐹2𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|·|𝐹2𝐵⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|cos∠AF2B=2a×4acos∠AF2B=4a2,则cos∠AF2B=12,即∠AF2B=π3,故∠F2BF1=2π3,则有cos∠F2BF1=||F
1B2+||F2B2-||F1F222||F1B·||F2B=()4a2+()2a2-()2c22×4a×2a=-12,即20a2-4c216a2=-12,即2016-4e216=-12,则e2=7,由e>1,故e=7.故选D.16.[2024·新课标Ⅰ卷]设双曲线C:x2a2-y2b
2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2作平行于y轴的直线交C于A,B两点.若|F1A|=13,|AB|=10,则C的离心率为____________.答案:32解析:因为AB与y轴平行,所以AB与x轴垂直,结合双曲线的对称性知|AF2|=|
BF2|=5.又|F1A|=13,所以|F1F2|=|F1A|2-|AF2|2=132-52=12,则c=6,而2a=|AF1|-|AF2|=13-5=8,所以a=4,所以离心率e=ca=32.