高考数学(文数)一轮复习考点测试47《双曲线》(教师版)
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这是一份高考数学(文数)一轮复习考点测试47《双曲线》(教师版),共11页。试卷主要包含了基础小题,高考小题,模拟小题等内容,欢迎下载使用。
考点测试47 双曲线一、基础小题1.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,则双曲线C的离心率为( )A. B. C. D.答案 B解析 由题意可得=,则离心率e===,故选B.2.已知双曲线-=1的实轴长为10,则该双曲线的渐近线的斜率为( )A.± B.± C.± D.±答案 D解析 由m2+16=52,解得m=3(m=-3舍去).所以a=5,b=3,从而±=±,故选D.3.已知平面内两定点A(-5,0),B(5,0),动点M满足|MA|-|MB|=6,则点M的轨迹方程是( )A.-=1 B.-=1(x≥4) C.-=1 D.-=1(x≥3)答案 D解析 由双曲线的定义知,点M的轨迹是双曲线的右支,故排除A,C;又c=5,a=3,∴b2=c2-a2=16.∵焦点在x轴上,∴轨迹方程为-=1(x≥3).故选D.4.双曲线-y2=1的焦点到渐近线的距离为( )A. B. C.1 D.答案 C解析 焦点F(,0)到渐近线x±y=0的距离d==1,故选C.5.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为( )A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1答案 A解析 ∵-=1的焦距为10,∴c=5=.①又双曲线渐近线方程为y=±x,且P(2,1)在渐近线上,∴=1,即a=2b.②由①②解得a=2,b=,则C的方程为-=1.故选A.6.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点M与双曲线C的焦点不重合,点M关于F1,F2的对称点分别为A,B,线段MN的中点在双曲线的右支上,若|AN|-|BN|=12,则a=( )A.3 B.4 C.5 D.6答案 A解析 如图,设MN的中点为C,则由对称性知F1,F2分别为线段AM,BM的中点,所以|CF1|=|AN|,|CF2|=|BN|.由双曲线的定义,知|CF1|-|CF2|=2a=(|AN|-|BN|)=6,所以a=3,故选A.7.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率e=2,且它的一个顶点到相应焦点的距离为1,则双曲线C的方程为________.答案 x2-=1解析 由题意得解得则b=,故所求方程为x2-=1.8.设F1,F2分别为双曲线-=1的左、右焦点,点P在双曲线上,若点P到焦点F1的距离等于9,则点P到焦点F2的距离为________.答案 17解析 解法一:∵实轴长2a=8,半焦距c=6,∴||PF1|-|PF2||=8.∵|PF1|=9,∴|PF2|=1或|PF2|=17.又∵|PF2|的最小值为c-a=6-4=2,∴|PF2|=17.解法二:由题知,若P在右支上,则|PF1|≥2+8=10>9,∴P在左支上.∴|PF2|-|PF1|=2a=8,∴|PF2|=9+8=17.二、高考小题9.双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为( )A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x答案 A解析 ∵e==,∴==e2-1=3-1=2,∴=.因为该双曲线的渐近线方程为y=±x,所以该双曲线的渐近线方程为y=±x,故选A.10.已知双曲线C:-y2=1,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M,N.若△OMN为直角三角形,则|MN|=( )A. B.3 C.2 D.4答案 B解析 由题意分析知,∠FON=30°.所以∠MON=60°,又因为△OMN是直角三角形,不妨取∠NMO=90°,则∠ONF=30°,于是FN=OF=2,FM=OF=1,所以|MN|=3.故选B.11.设F1,F2是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,O是坐标原点.过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P.若|PF1|=|OP|,则C的离心率为( ) A. B.2 C. D.答案 C解析 由题可知|PF2|=b,|OF2|=c,∴|PO|=a.在Rt△POF2中,cos∠PF2O==,∵在△PF1F2中,cos∠PF2O==,∴=⇒c2=3a2,∴e=.故选C.12.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点.设A,B到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d1和d2,且d1+d2=6,则双曲线的方程为( )A.-=1 B.-=1 C.-=1 D.-=1答案 C解析 ∵双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为2,∴e2=1+=4,∴=3,即b2=3a2,∴c2=a2+b2=4a2,由题意可设A(2a,3a),B(2a,-3a),∵=3,∴渐近线方程为y=±x,则点A与点B到直线x-y=0的距离分别为d1==a,d2==a,又∵d1+d2=6,∴a+a=6,解得a=,∴b2=9.∴双曲线的方程为-=1,故选C. 13.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)到一条渐近线的距离为c,则其离心率的值是________.答案 2解析 双曲线的一条渐近线方程为bx-ay=0,则F(c,0)到这条渐近线的距离为=c,∴b=c,∴b2=c2,又b2=c2-a2,∴c2=4a2,∴e==2.14.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M,N两点.若∠MAN=60°,则C的离心率为________.答案 解析 如图,由题意知点A(a,0),双曲线的一条渐近线l的方程为y=x,即bx-ay=0,∴点A到l的距离d=.又∠MAN=60°,|MA|=|NA|=b,∴△MAN为等边三角形,∴d=|MA|=b,即=b,∴a2=3b2,∴e===.三、模拟小题15.过双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点F作圆x2+y2=a2的切线FM(切点为M),交y轴于点P,若M为线段FP的中点,则双曲线的离心率为( )A. B. C.2 D.答案 A解析 连接OM.由题意知OM⊥PF,且|FM|=|PM|,∴|OP|=|OF|,∴∠OFP=45°,∴|OM|=|OF|·sin45°,即a=c·,∴e==.故选A.16.设F1,F2分别为双曲线-=1的左、右焦点,过F1引圆x2+y2=9的切线F1P交双曲线的右支于点P,T为切点,M为线段F1P的中点,O为坐标原点,则|MO|-|MT|等于( )A.4 B.3 C.2 D.1答案 D解析 连接PF2,OT,则有|MO|=|PF2|=(|PF1|-2a)=(|PF1|-6)=|PF1|-3,|MT|=|PF1|-|F1T|=|PF1|-=|PF1|-4,于是有|MO|-|MT|=|PF1|-3-|PF1|-4=1,故选D.17.已知双曲线C的右焦点F与抛物线y2=8x的焦点相同,若以点F为圆心,为半径的圆与双曲线C的渐近线相切,则双曲线C的方程为( )A.-x2=1 B.-y2=1 C.-=1 D.-=1答案 D解析 设双曲线C的方程为-=1(a>0,b>0),而抛物线y2=8x的焦点为(2,0),即F(2,0),∴4=a2+b2.又圆F:(x-2)2+y2=2与双曲线C的渐近线y=±x相切,由双曲线的对称性可知圆心F到双曲线的渐近线的距离为=,∴a2=b2=2,故双曲线C的方程为-=1.故选D.18.已知双曲线-=1右焦点为F,P为双曲线左支上一点,点A(0,),则△APF周长的最小值为( )A.4+ B.4(1+) C.2(+) D.+3答案 B解析 由题意知F(,0),设左焦点为F0,则F0(-,0),由题意可知△APF的周长l为|PA|+|PF|+|AF|,而|PF|=2a+|PF0|,∴l=|PA|+|PF0|+2a+|AF|≥|AF0|+|AF|+2a=++2×2=4+4=4(+1),当且仅当A,F0,P三点共线时取得“=”,故选B. 19.已知F1,F2分别是双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P是双曲线上一点,若|PF1|+|PF2|=6a,且△PF1F2的最小内角为,则双曲线的渐近线方程为( )A.y=±2x B.y=±x C.y=±x D.y=±x答案 D解析 不妨设P为双曲线右支上一点,则|PF1|>|PF2|,由双曲线的定义得|PF1|-|PF2|=2a,又|PF1|+|PF2|=6a,所以|PF1|=4a,|PF2|=2a.又因为所以∠PF1F2为最小内角,故∠PF1F2=.由余弦定理,可得=,c2=3a2,b2=c2-a2=2a2⇒=,所以双曲线的渐近线方程为y=±x,故选D.20.已知F1,F2是双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F1的直线l与双曲线的左支交于点A,与右支交于点B,若|AF1|=2a,∠F1AF2=,则=( )A.1 B. C. D.答案 B解析 如图所示,由双曲线定义可知|AF2|-|AF1|=2a.又|AF1|=2a,所以|AF2|=4a,因为∠F1AF2=,所以S△AF1F2=|AF1|·|AF2|·sin∠F1AF2=×2a×4a×=2a2.设|BF2|=m,由双曲线定义可知|BF1|-|BF2|=2a,所以|BF1|=2a+|BF2|,又知|BF1|=2a+|BA|,所以|BA|=|BF2|.又知∠BAF2=,所以△BAF2为等边三角形,边长为4a,所以S△ABF2=|AB|2=×(4a)2=4a2,所以==,故选B.21.)已知点F为双曲线E:-=1(a>0,b>0)的右焦点,直线y=kx(k>0)与E交于不同象限内的M,N两点,若MF⊥NF,设∠MNF=β,且β∈,,则该双曲线的离心率的取值范围是( )A.[,+] B.[2,+1] C.[2,+] D.[,+1]答案 D解析 如图,设左焦点为F′,连接MF′,NF′,令|MF|=r1,|MF′|=r2,则|NF|=|MF′|=r2,由双曲线定义可知r2-r1=2a ①,∵点M与点N关于原点对称,且MF⊥NF,∴|OM|=|ON|=|OF|=c,∴r+r=4c2 ②,由①②得r1r2=2(c2-a2),又知S△MNF=2S△MOF.∴r1r2=2·c2·sin2β,∴c2-a2=c2·sin2β,∴e2=,又∵β∈,,∴sin2β∈,,∴e2=∈[2,(+1)2].又e>1,∴e∈[,+1],故选D.22.已知F1,F2分别是双曲线x2-=1(b>0)的左、右焦点,A是双曲线上在第一象限内的点,若|AF2|=2且∠F1AF2=45°,延长AF2交双曲线的右支于点B,则△F1AB的面积等于________.答案 4解析 由题意知a=1,由双曲线定义知|AF1|-|AF2|=2a=2,|BF1|-|BF2|=2a=2,∴|AF1|=2+|AF2|=4,|BF1|=2+|BF2|.由题意知|AB|=|AF2|+|BF2|=2+|BF2|,∴|BA|=|BF1|,∴△BAF1为等腰三角形,∵∠F1AF2=45°,∴∠ABF1=90°,∴△BAF1为等腰直角三角形.∴|BA|=|BF1|=|AF1|=×4=2.∴S△F1AB=|BA|·|BF1|=×2×2=4.一、高考大题本考点在近三年高考中未涉及此题型.二、模拟大题1.已知∀m∈R,直线l:y=x+m与双曲线C:-=1(b>0)恒有公共点.(1)求双曲线C的离心率e的取值范围;(2)若直线l过双曲线C的右焦点F,与双曲线交于P,Q两点,并且满足=,求双曲线C的方程.解 (1)联立消去y,整理得(b2-2)x2-4mx-2(m2+b2)=0.当b2=2,m=0时,易知直线l是双曲线C的一条渐近线,不满足题意,故b2≠2,易得e≠.当b2≠2时,由题意知Δ=16m2+8(b2-2)(m2+b2)≥0,即b2≥2-m2,故b2>2,则e2===>2,e>.综上可知,e的取值范围为(,+∞).(2)由题意知F(c,0),直线l:y=x-c,与双曲线C的方程联立,得消去x,化简得(b2-2)y2+2cb2y+b2c2-2b2=0,当b2=2时,易知直线l平行于双曲线C的一条渐近线,与双曲线C只有一个交点,不满足题意,故b2≠2.设P(x1,y1),Q(x2,y2),即因为=,所以y1=y2, ③由①③可得y1=,y2=,代入②整理得5c2b2=9(b2-2)(c2-2),又c2=b2+2,所以b2=7.所以双曲线C的方程为-=1.2.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的方程为y=x,右焦点F到直线x=的距离为.(1)求双曲线C的方程;(2)斜率为1且在y轴上的截距大于0的直线l与双曲线C相交于B,D两点,已知A(1,0),若·=1,证明:过A,B,D三点的圆与x轴相切.解 (1)依题意有=,c-=,∵a2+b2=c2,∴c=2a,∴a=1,c=2,∴b2=3,∴双曲线C的方程为x2-=1.(2)证明:设直线l的方程为y=x+m(m>0),B(x1,x1+m),D(x2,x2+m),BD的中点为M,由得2x2-2mx-m2-3=0,∴x1+x2=m,x1x2=-,又∵·=1,即(2-x1)(2-x2)+(x1+m)(x2+m)=1,∴m=0(舍)或m=2,∴x1+x2=2,x1x2=-,M点的横坐标为=1,∵·=(1-x1)(1-x2)+(x1+2)(x2+2)=5+2x1x2+x1+x2=5-7+2=0,∴AD⊥AB,∴过A,B,D三点的圆以点M为圆心,BD为直径,∵点M的横坐标为1,∴MA⊥x轴,∵|MA|=|BD|,∴过A,B,D三点的圆与x轴相切.3.已知直线l:y=x+2与双曲线C:-=1(a>0,b>0)相交于B,D两点,且BD的中点为M(1,3).(1)求双曲线C的离心率;(2)设双曲线C的右顶点为A,右焦点为F,|BF|·|DF|=17,试判断△ABD是否为直角三角形,并说明理由.解 (1)设B(x1,y1),D(x2,y2).把y=x+2代入-=1,并整理得(b2-a2)x2-4a2x-4a2-a2b2=0,则x1+x2=,x1x2=-.由M(1,3)为BD的中点,得==1,即b2=3a2,故c==2a,所以双曲线C的离心率e==2.(2)由(1)得C的方程为-=1,A(a,0),F(2a,0),x1+x2=2,x1x2=-<0,不妨设x1≤-a,x2≥a,则|BF|===a-2x1,|DF|===2x2-a,所以|BF|·|DF|=(a-2x1)(2x2-a)=2a(x1+x2)-4x 1x2-a2=5a2+4a+8,又|BF|·|DF|=17,所以5a2+4a+8=17,解得a=1或a=-(舍去).所以A(1,0),x1+x2=2,x1x2=-.所以=(x1-1,y1)=(x1-1,x1+2),=(x2-1,x2+2),·=(x1-1)(x2-1)+(x1+2)(x2+2)=2x1x2+(x1+x2)+5=0,所以⊥,即△ABD为直角三角形.4.P(x0,y0)(x0≠±a)是双曲线E:-=1(a>0,b>0)上一点,M,N分别是双曲线E的左、右顶点,直线PM,PN的斜率之积为.(1)求双曲线的离心率;(2)过双曲线E的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于A,B两点,O为坐标原点,C为双曲线上一点,满足=λ+,求λ的值.解 (1)由点P(x0,y0)(x0≠±a)在双曲线-=1上,有-=1.由题意有·=,可得a2=5b2,c2=a2+b2=6b2,e==.(2)联立得4x2-10cx+35b2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则①设=(x3,y3),=λ+,即又C为双曲线上一点,即x-5y=5b2,有(λx1+x2)2-5(λy1+y2)2=5b2.化简得λ2(x-5y)+(x-5y)+2λ(x1x2-5y1y2)=5b2.②又A(x1,y1),B(x2,y2)在双曲线上,所以x-5y=5b2,x-5y=5b2.由①式又有x1x2-5y1y2=x1x2-5(x1-c)(x2-c)=-4x1x2+5c(x1+x2)-5c2=10b2,②式可化为λ2+4λ=0,解得λ=0或λ=-4.
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