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第 06 讲 双曲线 (精练)
A 夯实基础 B 能力提升 C 综合素养
A 夯实基础
一、单选题
1.设点 , , 为动点,已知直线 与直线 的斜率之积为定值 ,点 的轨迹是
( )
A. B.
C. D.
【答案】C
解:设动点 ,则 ,
则 , , ,
直线 与直线 的斜率之积为定值 ,
,化简可得, ,
故点 的轨迹方程为 .
故选:C.
2.已知双曲线 的右焦点为F,则点F到双曲线的一条渐近线的距离为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
由题意得 ,
所以双曲线的渐近线方程为 ,不妨取 ,即 ,
又因为右焦点 ,
所以点F到一条渐近线 的距离 .
故选:C
3.已知双曲线两条渐近线的夹角为60°,则该双曲线的离心率为( )A.2 B. C.2或 D. 或
【答案】C
由题设,渐近线与x轴夹角 可能为30°或60°,
当 ,则 ,故 ;
当 ,则 ,故 ;
所以双曲线的离心率为2或 .
故选:C
4.若双曲线 的离心率为 ,则椭圆 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
设双曲线 、椭圆 的焦距分别为 、 ,离心率分别为 、 ,
则 ,可得 ,
所以,椭圆 的焦点在 轴上,则 .
故选:C.
5.过双曲线 的左焦点 作圆 的切线,切点为 ,延长
交双曲线右支于点 , 为坐标原点,若 为 的中点,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
是 中点,设 是双曲线的右焦点,如图,
则 , .所以 ,
由双曲线定义知 ,所以 ,从而 ,
因为 是圆切线,所以 ,所以 ,所以 .
故选:B.
6.设 分别是双曲线 的左、右焦点,过 作 轴的垂线与 交于 两点,若 为正
三角形,则( )
A. B. 的焦距为
C. 的离心率为 D. 的面积为
【答案】A
由题可得 ,
所以
所以双曲线定义可得 ,解得 ,
则 ,解得 ,故A对B错;
所以 ,C错误; ,D错误.
故选:A
7.设点 是双曲线 的左、右两焦点,点 是 的右支上的任意一点,若 ,
则 的值可能是( )
A.4 B. C.5 D.
【答案】B
设 则 ,由题可知 ,
∴ ,又 ,
∴ ,可得 ,∴ ,即 ,
∴ ,
∴ ,又 .
故选:B.
8.已知 是双曲线 ( )的右焦点,点 在双曲线 上,直线 与 轴交于点
,点 为双曲线左支上的动点,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
∵ 点 在双曲线 上,
∴ ,又
∴ ,
∴ 双曲线 的方程为 ,
∵ 是双曲线 ( )的右焦点,
∴ 点 的坐标为 ,
∴ 直线 的方程为 ,
∴ 点 的坐标为 ,
∴ 点 为线段 的中点,
∴ ,
∴ ,又 ,
∴ ,
∵ 为双曲线左支上的动点,由双曲线的性质可得 ,
∴ ,
∴ 的最小值为-40,
故选:B.二、多选题
9.双曲 : 与 : ( 且 )的( )
A.顶点相同 B.焦点相同
C.离心率相同 D.渐近线相同
【答案】CD
由 : ,又因为 且 ,所以 ,顶点不同,A错,对 : ,
,渐近线为 ,
对 : , ,渐近线为 ,
由此判断B错,CD正确.
故选:CD
10.已知双曲线C: (a>0,b>0)与直线y=kx交于A,B两点,点P为C上一动点,记直线PA,
PB的斜率分别为kPA,kPB,C的左、右焦点分别为F,F.若kPA kPB= ,且C的焦点到渐近线的距
1 2
离为1,则下列说法正确的是( )
A.a=2
B.C的离心率为
C.若PF⊥PF,则 PFF 的面积为1
1 2 1 2
D.若 PFF 的面积为 ,则 PFF 为钝角三角形
1 2 1 2
【答案】ACD
设点A(x,y),B(-x,-y),P(x,y),
1 1 1 1 0 0
则 ,且 ,两式相减得 ,所以 ,因为 ,所以 ,即 ,
故双曲线C的渐近线方程 ,因为焦点(c,0)到渐近线 的距离为1,
所以 , ,所以 , ,离心率为 ,故A正确,B错误.
对于C,不妨设P在右支上, 记 则
因为 , 所以 ,解得 或 (舍去), 所以 的面积为
,故C正确;
对于D,设P(x,y),因为 ,所以 ,
0 0
将 带入C: ,得 ,即 ,
由于对称性,不妨取P得坐标为( ,2),则 ,
,因为
所以∠PFF 为钝角,所以 PFF 为钝角三角形,故D正确.
2 1 1 2
故选:ACD.
三、填空题
11.已知 、 是等轴双曲线 的左、右焦点,点 在 上, ,则 等于
___________.
【答案】
解:∵双曲线 的方程为: ,∴ ,得 ,
由此可得 、 ,焦距 ,
∵ ,∴ ,
即 ,①
又∵点 在双曲线 上,∴ ,
平方得 ,②
① ②,得 ,
故答案为: .12.已知 , 分别为双曲线 的左右焦点,过 的直线l与双曲线C的左右两支
分别交于A,B两点,若 ,则双曲线的渐近线方程为______.
【答案】
如图,
因为 ,所以AB⊥ ,
设 ,则 ,
由双曲线定义可知: ,所以 ,
故 ,
因为 ,所以 ,
解得: ,所以 ,
由勾股定理得: ,
即 ,解得: ,
又因为 ,所以 ,
故渐近线方程为
故答案为:
四、解答题
13.如图,若 是双曲线 的两个焦点.(1)若双曲线上一点M到它的一个焦点的距离等于16,求点M到另一个焦点的距离;
(2)若P是双曲线左支上的点,且 ,试求 的面积.
【答案】(1)10或22;(2) .
解:(1) 是双曲线 的两个焦点,则 ,
点M到它的一个焦点的距离等于16,设点 到另一个焦点的距离为 ,
则由双曲线定义可知, ,解得 或 ,
即点 到另一个焦点的距离为 或 ;
(2)P是双曲线左支上的点,则 ,
则 ,而 ,
所以 ,
即 ,
所以 为直角三角形, ,
所以 .
14.解答下列两个小题:
(1)双曲线 : 离心率为 ,且点 在双曲线 上,求 的方程;
(2)双曲线 实轴长为2,且双曲线 与椭圆 的焦点相同,求双曲线 的标准方程.
【答案】(1) ;(2) .
(1)由 ,得 ,即 ,
又 ,即 ,
双曲线 的方程即为 ,点 坐标代入得 ,解得 .所以,双曲线 的方程为 .
(2)椭圆 的焦点为 ,
设双曲线 的方程为 ,
所以 ,且 ,
所以 ,
所以,双曲线 的方程为 .
B 能力提升
1.双曲线的光学性质为:如图①,从双曲线右焦点 发出的光线经双曲线镜面反射,反射光线的反向延
长线经过左焦点 . 我国首先研制成功的“双曲线新闻灯”,就是利用了双曲线的这个光学性质.某“双曲
线新闻灯”的轴截面是双曲线的一部分,如图②,其方程为 , 为其左、右焦点,
若从右焦点 发出的光线经双曲线上的点 和点 反射后,满足 , ,则该双曲
线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
易知 共线, 共线,如图,
设 , ,则 ,
由 得, ,
又 ,所以 , ,
所以 ,
所以 ,
由 得 ,
因为 ,故解得 ,
则 ,
在 中, ,即 ,所以 .
故选:C.
2.已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,离心率为 ,椭圆 的上顶点为 ,且
,曲线 和椭圆 有相同焦点,且双曲线 的离心率为 , 为曲线 与 的一个公共点,
若 ,则( ).
A. B. C. D.
【答案】B
解:如图所示,设双曲线的标准方程为: ,半焦距为 .∵椭圆 的上顶点为 ,且 .
∴ ,
∴ ,∴ .
∴ .
不妨设点 在第一象限,设 , .
∴ , .
∴ .
在 中,由余弦定理可得:
∴ .
两边同除以 ,得 ,解得: .
∴ , .
故选:B
3.已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,实轴长为 ,点 在 的左支上,过点
作 的一条渐近线的垂线,垂足为 ,则当 取最小值 时,该双曲线的渐近线方程为
( )
A. B. C. D.
【答案】D
因为双曲线 的实轴长为 ,所以 ,
由双曲线的定义可得: ,则 ,
所以 ,当且仅当 三点共线时取等号,
如图, 与渐近线 垂直时, 取得最小值 ,
因为 ,所以 ,可得 ,
所以双曲线的渐近线方程为: ,
故选:D.
4.已知 为双曲线 的左、右焦点,点 在双曲线的右支上,点 是平面内一
定点.若对任意实数 ,直线 与双曲线 的渐近线平行,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
∵双曲线C: ,∴双曲线的渐近线方程为 ,
∵对任意实数m,直线 与双曲线C的渐近线平行,
∴直线 与双曲线的渐近线方程为 平行,
∴ ,∴ ,∴ 为 ,
∵ ,∴ ,
∴ ,
∴ 的最小值为 .
故选:A.C 综合素养
1.已知双曲线 的离心率等于 ,且点 在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)若双曲线的左顶点为 ,右焦点为 ,P为双曲线右支上任意一点,求 的最小值.
【答案】(1) (2)-4
(1)依题 又 ,
所以 , ,故双曲线的方程为 .
(2)由已知得 , ,设 ,
于是 , ,
因此 ,
由于 ,所以当 时, 取得最小值,为 .
2.已知双曲线 的中心为原点 ,焦点在 轴上,直线 是 的一条渐近线, 且虚轴长为
(1)求 的标准方程
(2)记 的左右焦点为 ,点 在双曲线右支上,若 的周长为 ,求 的大小
【答案】(1) (2)
(1)解:因为双曲线 的虚轴长为 ,
所以 ,
又因为双曲线 的一条渐近线为 ,
令双曲线方程为 ,
即 ,
∴ ,
∴双曲线 的标准方程为 ;(2)不妨记
∴ ,
由余弦定理, ,
所以 .
3.已知双曲线 , 是它的两个焦点.
(1)求与C有共同渐近线且过点(2, )的双曲线方程;
(2)设P是双曲线C上一点, ,求 的面积.
【答案】(1) (2)
(1)双曲线与 有共同双曲线,可设为 ,
由所求双曲线 过点 ,则
故双曲线方程为 ,即 ;
(2)由题意可得 ,所以
P是双曲线C上一点,则 ,则
所以
由余弦定理可得 ,
即 ,所以
∴ .