2022届一轮复习专题练习9 第73练 双曲线(解析版)
展开考点一 双曲线的定义
1.如图,双曲线C:eq \f(x2,9)-eq \f(y2,10)=1的左焦点为F1,双曲线上的点P1与P2关于y轴对称,则eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(P2F1))-eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(P1F1))的值是( )
A.3 B.4 C.6 D.8
2.动圆C过点A(3,0),且与圆B(x+3)2+y2=4相外切,则动圆圆心C的轨迹方程为____________.
考点二 双曲线的标准方程
3.已知双曲线过点P1eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-2,\f(3\r(5),2)))和P2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4\r(7),3),4)),则双曲线的标准方程为( )
A.eq \f(x2,9)-eq \f(y2,16)=1 B.eq \f(y2,9)-eq \f(x2,16)=1
C.eq \f(x2,16)-eq \f(y2,9)=1 D.eq \f(y2,16)-eq \f(x2,9)=1
4.已知双曲线C的一个焦点为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,5)),且与双曲线eq \f(x2,4)-y2=1的渐近线相同,则双曲线C的标准方程为( )
A.x2-eq \f(y2,4)=1 B.y2-eq \f(x2,4)=1
C.eq \f(x2,20)-eq \f(y2,5)=1 D.eq \f(y2,5)-eq \f(x2,20)=1
考点三 双曲线的性质
5.已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的渐近线与圆x2+(y-2)2=1有公共点,则双曲线C的离心率e的取值范围是( )
A.(1,2] B.[2,+∞)
C.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(1,\f(2\r(3),3))) D.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2\r(3),3),+∞))
6.(2020·湘潭模拟)以双曲线eq \f(x2,4)-eq \f(y2,5)=1的焦点为顶点,且渐近线互相垂直的双曲线的标准方程为( )
A.x2-y2=1 B.eq \f(x2,9)-y2=1
C.eq \f(x2,9)-eq \f(y2,3)=1 D.eq \f(x2,9)-eq \f(y2,9)=1
7.平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的离心率为eq \r(5),过双曲线C的右焦点F作渐近线的垂线,垂足为A,若△AFO的面积为1,则双曲线C的方程为( )
A.eq \f(x2,2)-eq \f(y2,8)=1 B.eq \f(x2,4)-y2=1
C.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,16)=1 D.x2-eq \f(y2,4)=1
8.设F1,F2分别是双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1的左、右焦点.若双曲线上存在点A,使∠F1AF2=90°,且eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(AF1))=3eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(AF2)),则双曲线的离心率为( )
A.eq \f(\r(5),2) B.eq \f(\r(10),2) C.eq \f(\r(15),2) D.eq \r(5)
9.已知点F是双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左焦点,点E是该双曲线的右顶点,过F作垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点,若△ABE是锐角三角形,则该双曲线的离心率e的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(1,2)
C.(2,1+eq \r(2)) D.(1,1+eq \r(2))
10.如图,已知双曲线E:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),长方形ABCD的顶点A、B分别为双曲线E的左、右焦点,且点C,D在双曲线E上,若|AB|=6,|BC|=eq \f(5,2),则此双曲线的离心率为________.
11.若双曲线E:eq \f(x2,9)-eq \f(y2,16)=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(PF1))=10,则|PF2|等于( )
A.2 B.4或16 C.16 D.2或18
12.已知M(x0,y0)是双曲线C:eq \f(x2,2)-y2=1上一点,F1,F2是双曲线C的两个焦点.若eq \(MF1,\s\up6(—→))·eq \(MF2,\s\up6(—→))<0,则y0的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(3),3),\f(\r(3),3))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(3),6),\f(\r(3),6)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2\r(2),3),\f(2\r(2),3))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2\r(3),3),\f(2\r(3),3)))
13.如图所示,从双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左焦点F引圆x2+y2=a2的切线,切点为T,延长FT交双曲线右支于P点,若M为线段FP的中点,O为坐标原点,则eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(MO))-eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(MT))与b-a的大小关系为( )
A.eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(MO))-eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(MT))>b-a
B.eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(MO))-eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(MT))=b-a
C.eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(MO))-eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(MT))D.不确定
14.设F1,F2分别为双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|+|PF2|=3b,|PF1|·|PF2|=eq \f(9,4)ab,则该双曲线的离心率为________.
答案精析
1.C [设F2为双曲线的右焦点,连接P2F2(图略),由双曲线的对称性,知eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(P1F1))=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(P2F2)),所以eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(P2F1))-eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(P1F1))=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(P2F1))-eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(P2F2))=2×3=6.]
2.x2-eq \f(y2,8)=1(x≥1)
解析 设动圆C的半径为r,
∴|CA|=r,|CB|=r+2,
∴|CB|-|CA|=2<|AB|=6,
故点C的轨迹是以A,B为焦点的双曲线的右支,且2a=2,2c=6,
∴a=1,c=3,b2=c2-a2=8,
∴动圆圆心C的轨迹方程为x2-eq \f(y2,8)=1(x≥1).
3.B [因为双曲线的焦点位置不确定,所以设双曲线的方程为mx2+ny2=1(mn<0).因为P1eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-2,\f(3\r(5),2))),P2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4\r(7),3),4))两点在双曲线上,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(4m+\f(45,4)n=1,,\f(112,9)m+16n=1,))
解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m=-\f(1,16),,n=\f(1,9),))于是所求双曲线的标准方程为eq \f(y2,9)-eq \f(x2,16)=1.]
4.D [双曲线eq \f(x2,4)-y2=1的渐近线方程为
y=±eq \f(1,2)x,
由题意设双曲线C的方程为
eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1,
由焦点坐标eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,5))可得a2+b2=25,①
渐近线的方程为y=±eq \f(a,b)x,
再由C与双曲线eq \f(x2,4)-y2=1的渐近线相同,所以eq \f(a,b)=eq \f(1,2),②
由①②可得a2=5,b2=20,
所以双曲线C的方程为eq \f(y2,5)-eq \f(x2,20)=1.]
5.B [由题意得双曲线的一条渐近线方程为y=eq \f(b,a)x,
即bx-ay=0.
∴eq \f(|0-2a|,\r(a2+b2))≤1,∴4a2≤a2+b2∴4a2≤c2,∴eq \f(c2,a2)≥4,
∴e2≥4,∴e≥2.]
6.D [由题意知,所求双曲线的顶点坐标为(±3,0),又因为双曲线的渐近线互相垂直,所以a=b=3,故双曲线的标准方程为eq \f(x2,9)-eq \f(y2,9)=1.]
7.D [如图,|AF|=b,|OA|=a,
S=eq \f(1,2)ab=1,∴ab=2,①
又e=eq \r(5),∴eq \f(c2,a2)=5,即a2+b2=5a2,
∴b=2a,②
联立①②解得a=1,b=2,
∴双曲线C的标准方程为x2-eq \f(y2,4)=1.]
8.B [依据双曲线的定义知eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(AF1))-eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(AF2))=2a,
又∵eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(AF1))=3eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(AF2)),
∴eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(AF1))=3a,eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(AF2))=a,
∵∠F1AF2=90°,
∴在Rt△F1AF2中,由eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3a))2+a2=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2c))2,
得e=eq \r(\f(c2,a2))=eq \f(\r(10),2).]
9.B [若△ABE是锐角三角形,只需∠AEF<45°,在Rt△AFE中,|AF|=eq \f(b2,a),|FE|=a+c,则eq \f(b2,a)0,则e2-e-2<0,解得-1
解析 因为2c=|AB|=6,所以c=3.因为|BC|=eq \f(b2,a)=eq \f(5,2),所以5a=2b2.又c2=a2+b2,所以9=a2+eq \f(5a,2),解得a=2或a=-eq \f(9,2)(舍去),故该双曲线的离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(3,2).
11.B [由双曲线定义可得||PF2|-|PF1||=6,所以|PF2|=16或4,又因为|PF2|≥2,所以|PF2|=16或4.]
12.A [根据双曲线的标准方程,可知F1(-eq \r(3),0),F2(eq \r(3),0).因为M(x0,y0)在双曲线上,所以eq \f(x\\al(2,0),2)-yeq \\al(2,0)=1,即xeq \\al(2,0)=2+2yeq \\al(2,0),所以eq \(MF1,\s\up6(—→))·eq \(MF2,\s\up6(—→))=(-eq \r(3)-x0,-y0)·(eq \r(3)-x0,-y0)=xeq \\al(2,0)-3+yeq \\al(2,0)=3yeq \\al(2,0)-1.由3yeq \\al(2,0)-1<0得yeq \\al(2,0)
∵M,O分别为FP,FF1的中点,∴|MO|=eq \f(1,2)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(PF1)).
又由双曲线定义得,
eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(PF))-eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(PF1))=2a,|FT|=eq \r(|OF|2-|OT|2)=b.
故eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(MO))-eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(MT))=eq \f(1,2)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(PF1))-eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(MF))+eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(FT))=eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(PF1))-|PF|))+eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(FT))=b-a.]
14.eq \f(5,3)
解析 不妨设P为双曲线右支上一点,
|PF1|=r1,|PF2|=r2.
根据双曲线的定义,得r1-r2=2a,
又r1+r2=3b,
故r1=eq \f(3b+2a,2),r2=eq \f(3b-2a,2).
又r1·r2=eq \f(9,4)ab,
所以eq \f(3b+2a,2)·eq \f(3b-2a,2)=eq \f(9,4)ab,
解得eq \f(b,a)=eq \f(4,3)(负值舍去),
故e=eq \f(c,a)=eq \r(\f(a2+b2,a2))= eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b,a)))2+1)
= eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,3)))2+1)=eq \f(5,3).
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