新高考数学一轮复习 讲与练第28练 双曲线(2份打包,原卷版+解析版)
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一、单选题
1.双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】
由题意, SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0
故选:C
2.设双曲线的焦点在x轴上,两条渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则该双曲线的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】
由题知 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D
3.已知点F是双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点,点P是双曲线上在第一象限内的一点,且PF与x轴垂直,点Q是双曲线渐近线上的动点,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】
解:由双曲线方程可得,点F坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 代入双曲线方程,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由于点P在第一象限,所以点P坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
双曲线的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,点P到双曲线的渐近线的距离为 SKIPIF 1 < 0 .
Q是双曲线渐近线上的动点,所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
4.若直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线平行,则实数m的值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.9C. SKIPIF 1 < 0 D.3
【答案】A
【详解】
SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程满足 SKIPIF 1 < 0 ,所以渐进线与 SKIPIF 1 < 0 平行,所以渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0
故选:A
5.江西景德镇青花瓷始创于元代,到明清两代达到了顶峰,它蓝白相映怡然成趣,晶莹明快,美观隽永.现有某青花瓷花瓶的外形可看成是焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上的双曲线的一部分绕其虚轴旋转所形成的曲面,如图所示,若该花瓶的瓶身最小的直径是4,瓶口和底面的直径都是8,瓶高是6,则该双曲线的标准方程是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】
由题意可知该双曲线的焦点在x轴上,实轴长为4,点 SKIPIF 1 < 0 在该双曲线上.
设该双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故该双曲线的标准方程是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
6.如图,双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 为双曲线右支上一点,直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相切于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】
由题可得 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
7.已知点 SKIPIF 1 < 0 是双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点,过F作双曲线C的一条渐近线的垂线,垂足为M,若△OMF(点O为坐标原点)的面积为8,则C的实轴长为( )
A.8B. SKIPIF 1 < 0 C.6D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】
由题意可得 SKIPIF 1 < 0 .取渐近线 SKIPIF 1 < 0 ,易知点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为b,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,联立得 SKIPIF 1 < 0 .所以C的实轴长为8.
故选:A
8.双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,已知O是坐标原点,A是双曲线C的斜率为正的渐近线与直线 SKIPIF 1 < 0 的交点,F是双曲线C的右焦点,D是线段OF的中点,若B是圆 SKIPIF 1 < 0 上的一点,则△ABD的面积的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.3D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】
根据题意,双曲线斜率为正的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
因此点A的坐标是 SKIPIF 1 < 0 ,点D是线段OF的中点,
则直线AD的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
点B是圆 SKIPIF 1 < 0 上的一点,
点B到直线AD距离的最大值 SKIPIF 1 < 0 也就是圆心O到直线AD的距离d加上半径,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0
故选:A
9.已知方程 SKIPIF 1 < 0 ,则E表示的曲线形状是( )
A.若 SKIPIF 1 < 0 ,则E表示椭圆
B.若E表示双曲线,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
C.若E表示双曲线,则焦距是定值
D.若E的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】
由题意得,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,要表示椭圆,需满足 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
故A错误;
若E表示双曲线,则 SKIPIF 1 < 0 不能为0,
故 SKIPIF 1 < 0 化为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
由B的分析知, SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时c不确定,
故焦距不是定值,C错误;
若E的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,则此时曲线表示椭圆,由A的分析知, SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故D错误,
故选:B
10.我国首先研制成功的“双曲线新闻灯”,如图,利用了双曲线的光学性质: SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 是双曲线的左、右焦点,从 SKIPIF 1 < 0 发出的光线 SKIPIF 1 < 0 射在双曲线右支上一点 SKIPIF 1 < 0 ,经点 SKIPIF 1 < 0 反射后,反射光线的反向延长线过 SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 异于双曲线顶点时,双曲线在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线平分 SKIPIF 1 < 0 .若双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为上 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论不正确的是( )
A.射线 SKIPIF 1 < 0 所在直线的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
B.当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
C.当 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 时,光由 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 再到 SKIPIF 1 < 0 所经过的路程为 SKIPIF 1 < 0
D.若 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相切,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【详解】
在双曲线 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,易知点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
对于A选项,因为双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
当点 SKIPIF 1 < 0 在第一象限内运动时,随着 SKIPIF 1 < 0 的增大,射线 SKIPIF 1 < 0 慢慢接近于直线 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,
同理可知当点 SKIPIF 1 < 0 在第四象限内运动时, SKIPIF 1 < 0 ,
当点 SKIPIF 1 < 0 为双曲线的右顶点时, SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述, SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 ,A对;
对于B选项,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,B对;
对于C选项, SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 时,光由 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 再到 SKIPIF 1 < 0 所经过的路程为
SKIPIF 1 < 0 ,C错;
对于D选项,若 SKIPIF 1 < 0 ,由角平分线定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,D对.
故选:C.
二、多选题
11.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 (a>0,b>0)的左、右两个顶点分别是A1、A2,左、右两个焦点分别是F1、F2,P是双曲线上异于A1、A2的任意一点,给出下列命题,其中是真命题的有( )
A. SKIPIF 1 < 0
B.直线PA1、PA2的斜率之积等于定值 SKIPIF 1 < 0
C.使得△PF1F2为等腰三角形的点P有且仅有8个
D.△PF1F2的面积为 SKIPIF 1 < 0
【答案】BC
【详解】
根据双曲线的定义可得: SKIPIF 1 < 0 ,A错误;
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,B正确;
不妨P在第一象限,根据双曲线的定义可知 SKIPIF 1 < 0
若 SKIPIF 1 < 0 ,结合图象易知 SKIPIF 1 < 0 ,则满足条件的点存在且唯一
若 SKIPIF 1 < 0 ,结合图象易知 SKIPIF 1 < 0 ,则满足条件的点存在且唯一
根据双曲线的对称性可知使得△PF1F2为等腰三角形的点P有且仅有8个,C正确;
不妨P在第一象限,则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0
D不正确;
故选:BC.
12.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的焦距为4,两条渐近线的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,则下列说法正确是( )
A.M的离心率为 SKIPIF 1 < 0 B.M的标准方程为 SKIPIF 1 < 0
C.M的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 D.直线 SKIPIF 1 < 0 经过M的一个焦点
【答案】ACD
【详解】
根据题意双曲线 SKIPIF 1 < 0 的焦距为 4 ,两条渐近线的夹角为 SKIPIF 1 < 0 , 有 SKIPIF 1 < 0 ,①, 双曲线的两条渐近线的夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,
则过一三象限的渐近线的斜率为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 , 即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,②
联立①②可得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0
对A,则离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,故 A 正确 .
对B,双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故 B 错误;
对C,渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故 C 正确;
对D,直线 SKIPIF 1 < 0 经过 M 的一个焦点 SKIPIF 1 < 0 ,所以 D 正确 .
故选: ACD
三、解答题
13.设 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别为双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左右焦点,且 SKIPIF 1 < 0 也为抛物线 SKIPIF 1 < 0 的的焦点,若点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是等腰直角三角形的三个顶点.
(1)双曲线C的方程;
(2)若直线l: SKIPIF 1 < 0 与双曲线C相交于A、B两点,求 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 (2) SKIPIF 1 < 0
【解析】(1)
解:抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是等腰直角三角形的三个顶点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以双曲线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
解:依题意设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
14.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 是双曲线 SKIPIF 1 < 0 右支的一条切线,且与 SKIPIF 1 < 0 的渐近线交于A,B两点.
(1)求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设点A,B的中点为M,求点M到y轴的距离的最小值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 (2)2
【解析】(1)
由题设可知 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 .
(2)
设点M的横坐标为 SKIPIF 1 < 0
当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在时,则直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0
易知点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 轴的距离为 SKIPIF 1 < 0 ﹔
当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在时,设 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0
联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
∴此时点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 轴的距离大于2;
综上所述,点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 轴的最小距离为2.
15.已知F1( SKIPIF 1 < 0 ,0),F2( SKIPIF 1 < 0 ,0)为双曲线C的两个焦点,点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线C上.
(1)求双曲线C的方程;
(2)已知点A,B是双曲线C上异于P的两点,直线PA,PB与y轴分别相交于M,N两点,若 SKIPIF 1 < 0 ,证明:直线AB过定点.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 (2)证明见解析
【解析】
(1)
设双曲线C的方程为 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ),
由题意知 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以解得 SKIPIF 1 < 0
∴双曲线C的方程为 SKIPIF 1 < 0
(2)
设直线AB的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
直线PA方程为 SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,则M(0, SKIPIF 1 < 0 ),同理N(0, SKIPIF 1 < 0 ).
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 0,
SKIPIF 1 < 0 0,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
此时直线AB方程为 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,显然不可能
∴ SKIPIF 1 < 0 ,直线AB方程为恒过定点 SKIPIF 1 < 0
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