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高中数学人教B版 (2019)选择性必修 第一册2.6.2 双曲线的几何性质练习
展开这是一份高中数学人教B版 (2019)选择性必修 第一册2.6.2 双曲线的几何性质练习,共18页。
知识点01 双曲线的几何性质
【即学即练1】(2024高二·江苏·专题练习)等轴双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±2xB.y=±3xC.y=±xD.y=±5x
【即学即练2】(22-23高二上·全国·课后作业)已知双曲线C:x24-y2b2=1b>0的左、右顶点分别为A、B,点P在双曲线C上,且直线PA与直线PB的斜率之积为1,求双曲线C的焦距.
知识点02等轴双曲线
定义:实轴和虚轴等长的双曲线叫等轴双曲线,它的渐近线是y=±x,离心率为e=eq \r(2).
注意:对双曲线的简单几何性质的几点认识
1.双曲线的焦点决定双曲线的位置;
2.双曲线的离心率和渐近线刻画了双曲线的开口大小,离心率越大,双曲线的开口越大,反之亦然.
3.巧设双曲线方程:与双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)有共同渐近线的方程可表示为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=t(t≠0).
【即学即练3】(2022高二·全国·专题练习)等轴双曲线的一个焦点为-6,0,则它的标准方程是( )
A.x2-y2=-18B.x2-y2=18
C.x2-y2=-8D.x2-y2=8
【即学即练4】(23-24高二上·安徽·阶段练习)已知等轴双曲线C的对称轴为坐标轴,且经过点A42,2,则双曲线C的标准方程为( )
A.x236-y236=1B.y236-x236=1C.x228-y228=1D.y228-x228=1
知识点03 双曲线与渐近线的关系
1、若双曲线方程为渐近线方程:
2、若双曲线方程为(a>0,b>0)渐近线方程:
3、若渐近线方程为,则双曲线方程可设为,
4、若双曲线与有公共渐近线,则双曲线的方程可设为(,焦点在x轴上,,焦点在y轴上)
【即学即练5】(21-22高二上·安徽合肥·期末)等轴双曲线的两条渐近线的夹角大小为( )
A.π4B.π3C.π2D.2π3
【即学即练6】(23-24高二下·全国·课后作业)已知双曲线16x2-9y2=144,求该双曲线的顶点坐标、焦点坐标、离心率与渐近线方程
难点:数形结合的运用
示例1:(多选)(24-25高二上·陕西渭南·阶段练习)设F为双曲线C:x22-y22=1的焦点,O为坐标原点,若圆心为0,m,半径为2的圆交C的右支于A,B两点,则( ).
A.C的离心率为2B.OA2+OB2=6
C.OA+OB≤4D.FA2+FB2≥16-83
【题型1:双曲线的几何性质】
例1.(23-24高三下·重庆·期中)已知双曲线y212-x2b2=1b>0的焦距为8,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±13xB.y=±3xC.y=±3xD.y=±33x
变式1.(23-24高二下·四川绵阳·开学考试)已知双曲线C:x2a2-y26=1a>0的焦距为43,则C的渐近线方程是( )
A.y=±77xB.y=±33x
C.y=±xD.y=±3x
变式2.(2024·广西柳州·模拟预测)双曲线x24-y216=1的一个顶点到渐近线的距离为( ).
A.5B.4C.455D.23
变式3.(23-24高二上·江西景德镇·期末)共轭双曲线x24-y23=1与y23-x24=1,有( )
A.相同的离心率B.公共焦点
C.公共顶点D.公共渐近线
变式4.(23-24高二下·河北石家庄·期末)已知直线y=2x+m与双曲线Γ:x2m-y22m+3=1(m>0)的一条渐近线平行,则Γ的实轴长为( )
A.22B.32C.62D.6
变式5.(多选)(23-24高二下·江苏南京·阶段练习)已知a,b>0,a≠b,则关于双曲线C1:x2a2-y2b2=1与双曲线C2:y2a2-x2b2=1,下列说法中正确的是( ).
A.有相同的焦距B.有相同的焦点
C.有相同的离心率D.有相同的渐近线
变式6.(多选)(23-24高二上·河南漯河·阶段练习)已知椭圆C1:x216+y29=1与双曲线C2:x216-k-y2k-9=1(9
C.焦距相等D.离心率不相等
变式7.(23-24高三上·河南漯河·期末)已知双曲线C:mx2-y2=1(m>0)的一条渐近线方程为mx+3y=0,则C的焦距为 .
变式8.(23-24高二下·新疆克孜勒苏·期末)若方程x2+my2-m=0表示双曲线,则该双曲线的虚轴长为 .
【方法技巧与总结】
由双曲线的方程研究几何性质的解题步骤:
1.把双曲线方程化为标准形式是解决本题的关键;
2.由标准方程确定焦点位置,确定a,b的值;
3.由c2=a2+b2求出c值,从而写出双曲线的几何性质。
注意:求性质时一定要注意焦点的位置
【题型2:利用几何性质求标准方程】
例2.(2020·安徽合肥·模拟预测)已知双曲线的渐近线方程为y=±22x,实轴长为4,则该双曲线的标准方程为( ).
A.x24-y22=1B.x24-y28=1或y24-x28=1
C.x24-y28=1D.x24-y22=1或y24-x28=1
变式1.(23-24高二下·浙江·阶段练习)过点4,-3且与双曲线x24-y23=1有相同渐近线的双曲线方程是( )
A.y212-x29=1B.x212-y29=1C.y29-x212=1D.x29-y212=1
变式2.(24-25高二上·江苏连云港·阶段练习)若双曲线的焦点在x轴上,渐近线方程为y=±2x,虚轴长为4,则双曲线的标准方程为 .
变式3.(24-25高二上·全国·课后作业)已知双曲线C的对称轴为坐标轴,其中一条渐近线方程为3x+y=0,直线l:y=x-2截该双曲线的弦长为6,则该双曲线的方程为 .
变式4.(24-25高二上·全国·课后作业)已知双曲线的焦点与椭圆x216+y29=1的上、下顶点重合,且其中一条渐近线的方程为y=22x,则该双曲线的标准方程为 .
变式5.(23-24高二上·广东江门·期末)写出一个与双曲线x2-y22=1有相同渐近线,且焦点在y轴上的双曲线方程为 .
变式6.(23-24高二上·上海·期末)已知双曲线E与双曲线4x2-12y2=3具有相同的渐近线,且经过点A3,2,则双曲线E的方程为 .
变式7.(23-24高二上·安徽六安·期末)根据下列条件求双曲线的标准方程:
(1)过点(2,0),与双曲线y264-x216=1的离心率相等;
(2)与双曲线y24-x23=1具有相同的渐近线,且过点M(3,﹣2).
【题型3:离心率问题】
例3.(24-25高二上·河南南阳·阶段练习)过双曲线x2a2-y2b2=1的左焦点F1作直线与它的两条渐近线分别交于A,B两点,且OA⋅AB=0,F1A=AB,O是坐标原点,则双曲线的离心率是( )
A.2B.3C.2D.3
变式1.(23-24高二下·贵州黔南·期末)双曲线x2-y215=1的离心率为( )
A.3B.14C.15D.4
变式2.(23-24高二下·广西·期中)双曲线x2-4y2=1的离心率为( )
A.2B.3C.52D.5
变式3.(23-24高二下·江苏南京·阶段练习)已知双曲线x2a2-y2b2=1a>0,b>0的左、右焦点分别为F1,F2,过F1作直线l与双曲线的左、右两支分别交于A,B两点,设P为线段AB的中点,若OP=PF2=24F1F2,则双曲线的离心率为( )
A.2B.423C.233D.253
变式4.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c(c>0).若双曲线C右支上存在点P,使得PF2=4a,且S△PF1F2=12a2,则双曲线C的离心率e=( ).
A.5B.53C.6+1D.13
变式5.(24-25高三上·山东济南·开学考试)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的一条渐近线的方程为x+2y=0,则C的离心率的值为 .
变式6.(24-25高二上·全国·课后作业)已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2且在x轴上,且双曲线上存在一点P使得|PO|2=PF1⋅PF2,若PF2⊥x轴,则该双曲线的离心率为 .
变式7.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)如图,已知过双曲线x2a2-y2b2=1a>0,b>0右焦点F的直线与双曲线的两条渐近线相交于M,N两点.若MF=3FN,OM=3OP,OP⋅PF=0,则双曲线的离心率为 .
变式8.(23-24高二上·江苏常州·阶段练习)已知双曲线的两条渐近线的夹角为60∘,则双曲线的离心率为 .
【方法技巧与总结】
双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:
求出a,c,代入公式e=ca;
②只需要根据一个条件得到关于a,b,c的齐次式,结合c2=a2+b2转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围)
【题型4:离心率取值范围问题】
例4.(23-24高二下·江苏盐城·期末)若双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的渐近线与圆x-22+y2=3没有公共点,则双曲线C的离心率的取值范围为( )
A.233,+∞B.2,+∞C.1,2D.1,233
变式1.(23-24高二上·浙江·期中)设椭圆C1:x2a2+y2b2=1a>b>0与双曲线C2:x2a2-y2b2=1的离心率分别为e1,e2,且双曲线C2的渐近线的斜率小于155,则e2e1的取值范围是( )
A.1,4B.4,+∞C.1,2D.2,+∞
变式2.(23-24高二下·云南昆明·期中)已知F1,F2分别为双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,点P为双曲线右支上一点且点P在x轴上的射影恰为该双曲线的右焦点F2,PF1交双曲线于另一点Q,满足F1Q=λ|QP|,13⩽λ⩽38,则双曲线离心率e的取值范围是( )
A.[2,3]B.[3,5]C.[5,7]D.[7,10]
变式3.(19-20高二上·河北石家庄·期中)已知点F1,F2分别是双曲线C:x2-y2b2=1b>0的左右焦点,O为坐标原点,点P在双曲线右支上,且满足F1F2=2OP,tan∠PF2F1≥4,则双曲线C的离心率的取值范围是( )
A.1,179B.179,+∞
C.173,+∞D.1,173
变式4.(23-24高二上·重庆·期中)已知F1-c,0,F2c,0为双曲线x2a2-y2b2=1a>0,b>0的两个焦点,P为双曲线上一点,且PF1⋅PF2=-12c2.则此双曲线离心率的取值范围为( )
A.1,2B.1,2C.2,+∞D.2,+∞
变式5.(23-24高二下·安徽阜阳·期末)已知圆C:x2+y2-4x+3=0与双曲线D:y2a2-x2b2=1a>0,b>0的渐近线有公共点,则双曲线D的离心率的取值范围为 .
变式6.(23-24高二上·贵州铜仁·阶段练习)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的左,右焦点分别为F1、F2,焦距为2c.若以线段F1F2为直径的圆与直线ax-by+2ac=0有交点,则双曲线C的离心率取值范围为
变式7.(23-24高二上·江苏常州·期中)F1,F2分别为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)左右焦点,P为双曲线左支上的任意一点,若PF22PF1最小值为8a,则双曲线的离心率e的取值范围是 .
变式8.(23-24高二上·浙江台州·期中)已知F1,F2分别为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左右焦点,过F2的直线与双曲线的右支交于A、B两点,记△AF1F2的内切圆的半径为r1,△BF1F2的内切圆的半径为r2,r1r2≤16a2,则双曲线的离心率的取值范围为 .
【题型5:直线与双曲线的位置关系】
例5.(24-25高二上·江苏连云港·阶段练习)已知直线l的方程为y=kx-1,双曲线C的方程为x2-y2=1.若直线l与双曲线C的右支交于不同的两点,则实数k的取值范围是( )
A.(-2,-1)B.1,2C.(-2,-1)∪(1,2)D.1,2
变式1.(23-24高二下·广东湛江·期中)若双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的离心率为5,右焦点为F,点E的坐标为(ba,cb),则直线OE(O为坐标原点)与双曲线的交点个数为( )
A.0个B.1个C.2个D.不确定
变式2.(2024高三·全国·专题练习)已知双曲线C:x29-y216=1,过点P3,3作直线l,使l与C有且只有一个公共点,则满足条件的直线l共有( )
A.1条B.2条C.3条D.4条
变式3.(23-24高二上·上海·期末)设双曲线C经过点2,2,且与y24-x2=1具有相同的渐近线,则经过点3,0且与双曲线C有且只有一个公共点的直线有( )条.
A.0B.1C.2D.3
变式4.(23-24高二上·湖北武汉·期中)过点4,33作直线,使它与双曲线x24-y29=1只有一个公共点,这样的直线有( )
A.1条B.2条C.3条D.4条
变式5.(24-25高二上·山东滨州·阶段练习)已知双曲线x2-y23=1,与直线y=kx-k+2只有一个公共点,符合题意的直线个数为 .
变式6.(2024高三·全国·专题练习)过点P7,5且与双曲线x27-y225=1有且只有一个公共点的直线有 条,它们的方程分别是 .
变式7.(23-24高二下·安徽亳州·期中)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的离心率为12,点P1,32在E上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线l与C相交于A,B两点,AB中点W在曲线x2+4y232=x2-4y23上,探究直线AB与双曲线C1:x2-4y23=1的位置关系.
变式8.(2024高三·全国·专题练习)(1)求双曲线x2-y22=1在点2,2处的切线方程;
(2)已知P1,1是双曲线外一点,过P引双曲线x2-y22=1的两条切线PA,PB,A,B为切点,求直线AB的方程.
【方法技巧与总结】
将直线的方程y=kx+m与双曲线的方程x2a2-y2b2=1,a>0,b>0联立成方程组,消元转化为关于x或y的一元二次方程,其判别式为Δ.
若即,直线与双曲线渐近线平行,直线与双曲线相交于一点;
若即,
①Δ>0直线和双曲线相交直线和双曲线相交,有两个交点;
②Δ=0直线和双曲线相切直线和双曲线相切,有一个公共点;
③Δ<0直线和双曲线相离直线和双曲线相离,无公共点
【题型6:双曲线弦长问题】
例6.(24-25高二上·上海·课堂例题)已知双曲线C:2x2-y2=2,过点P1,2的直线l与双曲线C交于M、N两点,若P为线段MN的中点,则弦长MN= .
变式1.(24-25高二上·全国·课后作业)已知离心率为5的双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P为右支上的一点,若PF2=2a,则S△PF1F2=( )
A.8a2B.4a2C.42a2D.43a2
变式2.(24-25高二上·全国·课后作业)已知双曲线x24-y25=1的右焦点为F,过F作PF垂直于一条渐近线,垂足为P,若点P,Q关于原点对称,则S△PQF= .
变式3.(23-24高二上·湖北孝感·阶段练习)已知双曲线M与双曲线N:x26-y23=1有共同的渐近线.
(1)若M经过抛物线y=-x2+8x-14的顶点,求双曲线M的方程;
(2)若双曲线M的两个焦点分别为F1,F2,点P为M上的一点,且PF1=PF2+10,求双曲线M的方程.
变式4.(22-23高二上·浙江金华·期中)双曲线x23-y26=1的左、右焦点分别为F1、F2,过右焦点F2且倾斜角为30∘的直线交双曲线于A,B两点.
(1)求弦长AB;
(2)若点P是双曲线左支上的点,且|PF1|⋅|PF2|=12,求点P到x轴的距离.
变式5.(23-24高二下·上海·期末)已知A、B是双曲线C:x24-y2=1的两点,AB的中点P的坐标为4,1.
(1)求直线AB的方程;
(2)求A,B两点间距离.
变式6.(23-24高二上·山东烟台·期末)已知双曲线C与椭圆x24+y2=1有公共焦点,其渐近线方程为y=±22x.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)若直线y=x+m与双曲线C交于A,B两点,且AB=42,求实数m的值.
变式7.(23-24高二上·河南驻马店·期末)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=2x,O为坐标原点,点P(3,2)在双曲线C上.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线l与双曲线C交于M,N两点,且OM⋅ON=0,求|MN|的最小值.
变式8.(23-24高二上·山西太原·期末)已知双曲线C:x2a2-y22=1a>0的右焦点F2与抛物线y2=8x的焦点重合.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若斜率为3的直线l经过右焦点F2,与双曲线的右支相交于A,B两点,双曲线的左焦点为F1,求△ABF1的周长.
变式9.(23-24高二下·广东茂名·开学考试)已知双曲线C1:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)与C2:y29-x23=1有相同的渐近线,点F(2,0)为C1的右焦点,A,B为C1的左右顶点.
(1)求双曲线C1的方程;
(2)过点F倾斜角为45°的直线l交双曲线C1于M,N两点,求MN.
【方法技巧与总结】
设直线交双曲线于点两点,则
==
同理可得
这里的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:
【题型7:双曲线中点弦问题】
例7.(2024·四川绵阳·模拟预测)过双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左焦点F1的直线l(斜率为正)交双曲线于A,B两点,满足F1B=3F1A,设M为AB的中点,则直线OM(O为坐标原点)斜率的最小值是( )
A.26B.3C.43D.5
变式1.(2024·陕西宝鸡·模拟预测)已知直线l:y=x+2与双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0交于A、B两点,点M1,3是弦AB的中点,则双曲线C的离心率为( )
A.2B.2C.3D.3
变式2.(23-24高二上·广东深圳·期末)已知直线l过双曲线C:x2-y24=1的左焦点F,且与C的左、右两支分别交于A,B两点,设O为坐标原点,P为AB的中点,若△OFP是以FP为底边的等腰三角形,则直线l的斜率为( )
A.±102B.±132C.±133D.±63
变式3.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知直线l与双曲线x24-y23=1交于A、B两点,且弦AB的中点为M(3,32),则直线l的方程为 .
变式4.(23-24高二下·甘肃白银·期末)已知双曲线C:x22-y28=1,过点P1,8的直线l与C相交于A,B两点,且P为线段AB的中点,则直线l的方程为 .
变式5.(23-24高二上·河南开封·期末)已知点A,B,C是离心率为2的双曲线Γ:x2a2-y2b2=1a>0,b>0上的三点,直线AB,AC,BC的斜率分别是k1,k2,k3,点D,E,F分别是线段AB,AC,BC的中点,O为坐标原点,直线OD,OE,OF的斜率分别是k1',k2',k3',若1k1'+1k2'+1k3'=5,则k1+k2+k3= .
变式6.(2024高三下·全国·专题练习)已知双曲线Γ:x24-y2=1的左右顶点分别为A1、A2.
(1)求以A1、A2为焦点,离心率为12的椭圆的标准方程;
(2)直线l过点C1,1与双曲线Γ交于A,B两点,若点C恰为弦AB的中点,求出直线l的方程;
变式7.(23-24高二上·陕西宝鸡·期末)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线方程是y=±2x,实轴长为2.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线l与双曲线C交于A,B两点,线段AB的中点为M3,2,求直线l的斜率.
变式8.(2024高二·全国·专题练习)过点P4,1的直线l与双曲线x24-y2=1相交于A,B两点,且P为线段AB的中点,求直线l的方程.
【方法技巧与总结】
双曲线中点弦的斜率公式:
设为双曲线弦(不平行轴)的中点,则有
证明:设,,则有, 两式相减得:
整理得:,即,因为是弦的中点,
所以: , 所以
【题型8:解答题】
例8.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知双曲线一条渐近线方程为5x-2y=0,且点-22,5在双曲线上.
(1)求双曲线标准方程,
(2)若双曲线的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上任意一点,求PA1⋅PF2的最小值.
变式1.(22-23高二上·全国·期中)已知双曲线C1过点(-4,32)且与双曲线C2:x22-y23=1有共同的渐近线,F1,F2分别是C1的左、右焦点.
(1)求C1的标准方程;
(2)设点P是C1上第一象限内的点,求PF1⋅PF2的取值范围.
变式2.(23-24高二上·四川雅安·阶段练习)已知曲线C的方程为x-102+y2-x+102+y2=2.
(1)说明C为何种圆雉曲线,并求C的标准方程;
(2)已知直线y=x-4与C交于A,B两点,与C的一条渐近线交于D点,且D在第四象限,O为坐标原点,求OA⋅OD+OB⋅OD.
变式3.(22-23高二下·四川内江·阶段练习)已知命题p:方程x22m+y29-m=1表示焦点在y轴上的椭圆,命题q:双曲线y25-x2m=1的离心率e∈52,2.
(1)若命题q为真,求实数m的取值范围;
(2)若命题p∧q为假命题,p∨q为真命题,求实数m的取值范围.
变式4.(23-24高二下·广西贵港·期中)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的右焦点F10,0到C的一条渐近线的距离为6.
(1)求C的方程.
(2)设C的左、右顶点分别为A1,A2,过点3,0且斜率不为0的直线l与C相交于M,N两点,直线A1M与直线A2N相交于点P.试问点P是否在定直线上?若是,求出定直线的方程;若不是,说明理由.
变式5.(23-24高二下·陕西榆林·期末)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)经过点2,2,且其离心率为5.
(1)求双曲线C的方程;
(2)设双曲线C的左,右焦点分别为F1,F2,C的一条渐近线上有一点P,满足PF2恰好垂直于这条渐近线,求△PF1F2的面积.
变式6.(23-24高二下·贵州六盘水·期末)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1过点M3,4,左、右顶点分别为A,B,直线MA与直线MB的斜率之和为3.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过双曲线右焦点F2的直线l交双曲线右支于P,Q(P在第一象限)两点,PF2=3F2Q,E是双曲线上一点,△PQE的重心在x轴上,求点E的坐标.
变式7.(23-24高二下·上海·阶段练习)如图:双曲线Γ:x23-y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F2作直线l交y轴于点Q.
(1)当直线l平行于Γ的斜率大于0的渐近线l1时,求直线l与l1的距离;
(2)当直线l的斜率为1时,在Γ的右支上是否存在点P,满足F1P⋅F1Q=0?若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由;
变式8.(23-24高二下·四川成都·阶段练习)已知圆M:x+52+y2=9的圆心为M,圆N:x-52+y2=1的圆心为N,一动圆与圆N内切,与圆M外切,动圆的圆心E的轨迹为曲线C.
(1)证明:曲线C为双曲线的一支;
(2)已知点P2,0,不经过点P的直线l与曲线C交于A,B两点,且PA⋅PB=0.直线l是否过定点?若过定点,求出定点坐标:若不过定点,请说明理由.
一、单选题
1.(24-25高二上·上海浦东新·阶段练习)方程x2-23x+1=0的两个根可分别作为( )
A.椭圆和双曲线的离心率B.两双曲线的离心率
C.两椭圆的离心率D.以上皆错
2.(23-24高二下·云南楚雄·期末)已知双曲线mx2-y2=1的实轴长为1,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±2xB.y=±12xC.y=±2xD.y=±22x
3.(24-25高二上·上海·课后作业)南非双曲线大教堂是数学与建筑完美结合造就的艺术品.若将如图所示的大教堂外形弧线的一段近似看成双曲线y2a2-x2b2=1a>0,b>0下支的一部分,且此双曲线的下焦点到渐近线的距离为2,离心率为2,则该双曲线的方程为( )
A.y212-x24=1B.3y24-x24=1C.x24-y24=1D.y216-x24=1
4.(23-24高二下·广西桂林·期末)双曲线x2-y23=1的离心率为( )
A.12B.2C.2D.22
5.(23-24高二下·四川达州·期末)已知双曲线C:x23-y24=1的左顶点为A1,右焦点为F2,虚轴长为m,离心率为e,则( )
A.A1-3,0B.F21,0C.m=2D.e=213
6.(23-24高二上·安徽阜阳·期末)若双曲线x2m2+1-y2=1的实轴长为4,则正数m=( )
A.3B.2C.94D.72
7.(23-24高二下·全国·随堂练习)已知双曲线x2a2-y2b2=1a>0,b>0的离心率为54,则该双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±2xB.y=±12xC.y=±43xD.y=±34x
8.(24-25高二上·全国·随堂练习)中心在原点,焦点在x轴上,且一个焦点在直线3x-4y+12=0上的等轴双曲线的方程是( )
A.x2-y2=8B.x2-y2=4
C.y2-x2=8D.y2-x2=4
9.(23-24高二下·安徽·期末)已知双曲线C:x2m-y2m+3=1,则“m=3”是“双曲线C的离心率为3”的( )
A.充要条件B.充分不必要条件
C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
二、多选题
10.(22-23高三上·海南儋州·开学考试)已知椭圆的方程为x225+y29=1,双曲线的方程为y28-x28=1,则( )
A.双曲线的一条渐近线方程为y=x
B.椭圆和双曲线共焦点
C.椭圆的离心率e=45
D.椭圆和双曲线的图像有4个公共点
11.(23-24高二下·四川德阳·期末)双曲线C:x25-y24=1的左右顶点分别为A、B,P、Q两点在C上,且关于x轴对称( )
A.以C的焦点和顶点分别为顶点和焦点的椭圆方程为x29+y25=1
B.双曲线C的离心率为355
C.直线AP与BQ的斜率之积为-45
D.双曲线C的焦点到渐近线的距离为2
12.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知曲线C:mx2+ny2=1,下列说法正确的是( )
A.若m=n>0,则C是圆,其半径为nn
B.若m>0,n=0,则C是两条直线
C.若n>m>0时,则C是椭圆,其焦点在y轴上
D.若mn<0时,则C是双曲线,其渐近线方程为y=±-nmx
三、填空题
13.(2024高三·全国·专题练习)已知双曲线W:x2a2-y23=1(其中a>0)的右焦点为F(2,0),则 W的离心率为 .
14.(24-25高二上·广西柳州·阶段练习)在双曲线中,任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,它的圆心是双曲线的中心,半径等于实半轴与虚半轴平方差的算术平方根,这个圆叫双曲线的蒙日圆.过双曲线W:x23-y2=1的蒙日圆上一点P作W的两条切线,与该蒙日圆分别交于A,B两点,若∠PAB=30∘,则△PAB的周长为 .
15.(24-25高二上·全国·课后作业)已知双曲线C:x24-y2m=1m>0的开口比等轴双曲线的开口更开阔,则实数m的取值范围是 .
四、解答题
16.(23-24高二上·全国·课后作业)已知双曲线x2-y2=4,直线l:y=k(x-1),试确定实数k的取值范围,使:
(1)直线l与双曲线有两个公共点;
(2)直线l与双曲线有且只有一个公共点;
(3)直线l与双曲线没有公共点.
17.(23-24高二下·上海·期中)已知k∈R,直线y=kx+1与双曲线4x2-y2=1相交于不同的点A,B.
(1)若点A,B分别在双曲线的左、右两支上,求k的取值范围;
(2)若以线段AB为直径的圆,经过坐标原点,求k的值.
18.(23-24高二下·浙江·阶段练习)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1,过该曲线上的点P(3,1)作不平行于坐标轴的直线l1交双曲线的右支于另一点Q,作直线l2//l1交双曲线的渐近线于两点A,B(A在第一象限),其渐近线方程为x±y=0,且|AB|=|PQ|,
(1)求双曲线方程.
(2)证明:直线QB过定点.
(3)当PQ的斜率为负数时,求四边形ABPQ的面积的取值范围.
19.(23-24高二下·重庆九龙坡·期中)已知双曲线C和椭圆x24+y2=1有公共焦点,且离心率e=62.
(1)求双曲线C的方程;
(2)过点P2,1作两条相互垂直的直线PM,PN分别交双曲线C于不同于点P的M、N两点,求点P到直线MN距离的最大值.
课程标准
学习目标
1.掌握双曲线的简单几何性质
2.理解双曲线离心率的定义,掌握离
心率的算法
1.重点:双曲线的渐近线、离心率等几何性质:
2.难点:双曲线的离心率的意义及算法
标准方程
eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)
eq \f(y2,a2)-eq \f(x2,b2)=1(a>0,b>0)
性质
图形
焦点
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
焦距
|F1F2|=2c
性质
范围
x≤-a或 x≥a,y∈eq \a\vs4\al(R)
y≤-a或 y≥a,x∈eq \a\vs4\al(R)
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
A1(0,-a),A2(0,a)
轴
实轴:线段A1A2,长:eq \a\vs4\al(2a);虚轴:线段B1B2,长:eq \a\vs4\al(2b);半实轴长:eq \a\vs4\al(a),半虚轴长:eq \a\vs4\al(b)
离心率
e=eq \a\vs4\al(\f(c,a))∈(1,+∞)
渐近线
y=±eq \f(b,a)x
y=±eq \f(a,b)x
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