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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F(-5,0),F(5,0)距离差的绝对值等于8的动点P的轨迹方程
1 2
为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=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-=1.
2.设过双曲线x2-y2=9左焦点F 的直线交双曲线的左支于点P,Q,F 为双曲线的
1 2
右焦点.若|PQ|=7,则△FPQ的周长为( )
2
A.19 B.26 C.43 D.50
答案:B
解析:x2-y2=9可化为-=1,
∴a=3,由双曲线的定义知
|PF|=2a+|PF|,|QF|=2a+|QF|,
2 1 2 1
∴△FPQ的周长L=|PQ|+|PF|+|QF|=|PQ|+2a+|PF|+2a+|QF|=2|PQ|+4a=
2 2 2 1 1
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. B.1
C. D.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=a,所以双曲线的离心率e==.故选C.
4.若a>1,则双曲线-y2=1的离心率的取值范围是( )
A.(,+∞) B.(,2)
C.(1,) D.(1,2)
答案:C
解析:∵c2=a2+1,∴e2===1+,
又a2>1,∴0<<1,∴1<1+<2,∴10,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. B. C.2 D.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=±x.
将x=-1代入y=±x,得y=±,所以点A,B的纵坐标的绝对值均为.由|AB|=4|OF|可得=
4,即b=2a,b2=4a2,故双曲线的离心率e===.
6.[2023·全国甲卷(理)]已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,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. B. C. D.
答案:D
解析:根据双曲线的离心率e==,得c=a,即c2=5a2,即a2+b2=5a2,所以b2=
4a2,=4,所以双曲线的渐近线方程为y=±2x,易知渐近线y=2x与圆相交.
方法一 由,得5x2-16x+12=0.设A(x ,y),B(x ,y),则x +x =,xx =.所以|AB|
1 1 2 2 1 2 1 2
=|x -x|= =,故选D.
1 2
方法二 则圆心(2,3)到渐近线y=2x的距离d==,所以|AB|=2=2 =,故选D.
7.设双曲线-=1的左、右焦点分别为F,F,过点F 的直线l交双曲线左支于A,B
1 2 1
两点,则|BF|+|AF|的最小值为( )
2 2
A. B.11 C.12 D.16
答案:B
解析:由题意得所以|BF|+|AF|=8+|AF|+|BF|=8+|AB|,显然,当AB为通径时,
2 2 1 1
其长度最短,|AB| =2·=3,故(|BF|+|AF|) =11.
min 2 2 min
8.双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为2,其渐近线与圆(x-a)2+y2=相切,则该
双曲线的方程为( )
A.x2-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
答案:A
解析:由题意得到e==2,∴b=a,则双曲线的渐近线方程为y=±x.渐近线与圆(x-
a)2+y2=相切,∴=,又a>0,∴a=1,b=.
则双曲线方程为:x2-=1.
故答案为A.
9.已知椭圆C:+=1(a>b>0)和双曲线E:x2-y2=1有相同的焦点F ,F ,且离心率
1 2
之积为1,P为两曲线的一个交点,则△FPF 的形状为( )
1 2
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(±,0),e==,
1
∴由题意得+=1的焦点坐标为(±,0),e=,
∴∴
∴椭圆方程为+=1.
设P为两曲线右边的交点,由椭圆、双曲线的定义知,
∴|PF|=3,|PF|=1,
1 2
又|FF|=2,且|PF|2+|FF|2=1+(2)2=1+8=9=|PF|2,
1 2 2 1 2 1
∴△FPF 为直角三角形.
1 2
二、填空题
10.双曲线-=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-y2=1(a>0)的一条渐近线为x+y=0,则a=________.
答案:
解析:∵双曲线-y2=1的渐近线方程为y=±,
∴=,a=.
12.[2023·新课标Ⅰ卷]已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F ,F.点
1 2
A在C上,点B在y轴上,FA⊥FB,FA=-FB,则C的离心率为________.
1 1 2 2
答案:
解析:方法一 由题意可知,F(-c,0),F(c,0),设A(x ,y),B(0,y),所以FA
1 2 1 1 0 2
=(x-c,y),FB=(-c,y),因为FA=-FB,所以,即,所以A(c,-y).
1 1 2 0 2 2 0
=(c,-y), =(c,y),因为 ⊥ ,所以 · =0,即c2-y=
⃗F A 0 ⃗F B 0 ⃗F A ⃗F B ⃗F A ⃗F B
1 1 1 1 1 1
0,解得y=4c2.
因为点A(c,-y)在双曲线C上,所以-=1,又y=4c2,所以-=1,即-=1,化简
0
得=,所以e2=1+=,所以e=.
方法二 由前面方法一得A(c,-y),y=4c2,所以|AF|====,|AF|====,由
0 1 2
双曲线的定义可得|AF|-|AF|=2a,即-=2a,即c=a,所以双曲线的离心率e===.
1 2
方法三 由 =- 可得A,B,F 三点共线,且F 在线段AB上,不妨令点A
⃗F A ⃗F B 2 2
2 2
在第一象限,则点B在y轴负半轴上,易得|FA|=|F B|.设|FB|=3m(m>0),则|FA|=2m,
2 2 2 2
所以|FB|=|FB|=3m,|AB|=5m,由 ⊥ 可得∠AFB=90°,所以|AF|==4m,所
1 2 ⃗F A ⃗F B 1 1
1 1
以2a=|AF|-|AF|=2m,即a=m.过F 作FD⊥AB,垂足为D,则|AB|·|FD|=|F A|·|FB|,
1 2 1 1 1 1 1
即×5m×|FD|=×4m×3m,所以|FD|=m,所以|BD|==m,所以|FD|=m,则|FF|==m
1 1 2 1 2
=2c,即c=m,所以e==.
[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.4 B.3 C.2 D.
答案:C
解析:方法一 由题可设双曲线的方程为-=1(a>0,b>0).根据已知条件可得解得则该
双曲线的离心率e===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=-=4,则a=2,
则该双曲线的离心离e==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==2.故选C.
14.设A,B为双曲线x2-=1上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )
A.(1,1) B.
C. D.
答案:D
解析:设A(x ,y),B(x ,y),AB的中点为M(x ,y),由点A,B在双曲线上,得,
1 1 2 2 0 0两式作差,得x-x=,即(x-x)(x+x)=,化简得=9,即·=k ·=9,因此k =9·.
1 2 1 2 AB AB
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k =9×=9>3,
AB
所以直线AB与双曲线无交点,不符合题意;对于B选项,因为k =9×=-<-3,所以
AB
直线AB与双曲线无交点,不符合题意;对于C选项,k =9×=3,此时直线AB与渐近线
AB
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k =9×=
AB
<3,所以直线AB与双曲线有两个交点,满足题意.故选D.
15.[2024·九省联考]设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F ,F ,过坐
1 2
标原点的直线与C交于A,B两点,|FB|=2|FA|, · =4a2,则C的离心率为(
1 1 ⃗F A ⃗F B
2 2
)
A. B.2 C. D.
答案:D
解析:由双曲线的对称性可知=,=,有四边形AFBF 为平行四边形,
1 2
令==m,
则==2m,
由双曲线定义可知-=2a,故有2m-m=2a,即m=2a,
即==m=2a,==4a,
· = · cos ∠AFB=2a×4a cos ∠AFB=4a2,
⃗F A ⃗F B |⃗F A| |⃗F B| 2 2
2 2 2 2
则cos ∠AFB=,即∠AFB=,故∠FBF=,
2 2 2 1
则有cos ∠FBF
2 1
=
==-,
即=-,即-=-,则e2=7,由e>1,故e=.故选D.
16.[2024·新课标Ⅰ卷]设双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F ,F ,过
1 2
F 作平行于 y 轴的直线交 C 于 A,B 两点.若|FA|=13,|AB|=10,则 C 的离心率为
2 1
____________.
答案: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|AF|=|BF|
2 2
=5.又|FA|=13,所以|FF|===12,则c=6,而2a=|AF|-|AF|=13-5=8,所以a=
1 1 2 1 2
4,所以离心率e==.