《創(chuàng)新方案高考人教版數(shù)學(xué)文總復(fù)習(xí)練習(xí):第八章 解析幾何 課時(shí)作業(yè)49 Word版含解析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《創(chuàng)新方案高考人教版數(shù)學(xué)文總復(fù)習(xí)練習(xí):第八章 解析幾何 課時(shí)作業(yè)49 Word版含解析(15頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課時(shí)作業(yè)49 雙曲線
1.已知F為雙曲線C:x2-my2=3m(m>0)的一個(gè)焦點(diǎn),則點(diǎn)F到C的一條漸近線的距離為( A )
A. B.3
C.m D.3m
解析:由題意知,雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為-=1,
其中a2=3m,b2=3,
故c==,
不妨取F(,0),一條漸近線為y= x,化成一般式即為x-y=0,
由點(diǎn)到直線的距離公式可得d==,故選A.
2.(2019·河南洛陽尖子生聯(lián)考)設(shè)F1、F2分別為雙曲線-=1的左、右焦點(diǎn),過F1引圓x2+y2=9的切線F1P交雙曲線的右支于點(diǎn)P,T為切點(diǎn),M為線段F1P的中點(diǎn),O為坐標(biāo)原
2、點(diǎn),則|MO|-|MT|等于( D )
A.4 B.3
C.2 D.1
解析:連接PF2,OT,
則有|MO|=|PF2|=(|PF1|-2a)=(|PF1|-6)=|PF1|-3,|MT|=·|PF1|-|F1T|=|PF1|-=|PF1|-4,于是有|MO|-|MT|=-=1,故選D.
3.(2017·全國卷Ⅲ)已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的一條漸近線方程為y=x,且與橢圓+=1有公共焦點(diǎn),則C的方程為( B )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:方法一:由雙曲線的漸近線方程可設(shè)雙曲線方程為-=k(k>0),
即-=1,
∵
3、雙曲線與橢圓+=1有公共焦點(diǎn),
∴4k+5k=12-3,解得k=1,
故雙曲線C的方程為-=1,故選B.
方法二:∵橢圓+=1的焦點(diǎn)為(±3,0),雙曲線與橢圓+=1有公共焦點(diǎn),
∴a2+b2=(±3)2=9①,
∵雙曲線的一條漸近線為y=x,
∴=②.
聯(lián)立①②可解得a2=4,b2=5.
∴雙曲線C的方程為-=1.
4.已知離心率為的雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,M是雙曲線C的一條漸近線上的點(diǎn),且OM⊥MF2,O為坐標(biāo)原點(diǎn),若S△OMF2=16,則雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng)是( B )
A.32 B.16
C.84 D.4
解析:由題意知
4、F2(c,0),
不妨令點(diǎn)M在漸近線y=x上,
由題意可知|F2M|==b,
所以|OM|==a.
由S△OMF2=16,可得ab=16,
即ab=32,又a2+b2=c2,=,
所以a=8,b=4,c=4,
所以雙曲線C的實(shí)軸長(zhǎng)為16.故選B.
5.已知雙曲線x2-=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,雙曲線的離心率為e,若雙曲線上存在一點(diǎn)P使=e,則·的值為( B )
A.3 B.2
C.-3 D.-2
解析:由題意及正弦定理得==e=2,
∴|PF1|=2|PF2|,
由雙曲線的定義知|PF1|-|PF2|=2,
∴|PF1|=4,|PF2|=2.
又|
5、F1F2|=4,由余弦定理可知
cos∠PF2F1=
==,
∴·=||·||cos∠PF2F1=2×4×=2.故選B.
6.(2019·山東泰安聯(lián)考)已知雙曲線C1:-=1(a>0,b>0),圓C2:x2+y2-2ax+a2=0,若雙曲線C1的一條漸近線與圓C2有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則雙曲線C1的離心率的范圍是( A )
A. B.
C.(1,2) D.(2,+∞)
解析:由雙曲線方程可得其漸近線方程為y=±x,
即bx±ay=0,圓C2:x2+y2-2ax+a2=0可化為(x-a)2+y2=a2,
圓心C2的坐標(biāo)為(a,0),半徑r=a,
由雙曲線C1的一條漸近線與
6、圓C2有兩個(gè)不同的交點(diǎn),
得<a,即c>2b,即c2>4b2,
又知b2=c2-a2,所以c2>4(c2-a2),
即c2<a2,所以e=<,
又知e>1,所以雙曲線C1的離心率的取值范圍為,故選A.
7.(2019·河南安陽一模)已知焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線+=1,它的焦點(diǎn)到漸近線的距離的取值范圍是(0,2).
解析:對(duì)于焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線-=1(a>0,b>0),它的焦點(diǎn)(c,0)到漸近線bx-ay=0的距離為=b.
本題中,雙曲線+=1即-=1,其焦點(diǎn)在x軸上,
則解得4<m<8,
則焦點(diǎn)到漸近線的距離d=∈(0,2).
8.(2017·山東卷)在平面直角坐標(biāo)系xOy中
7、,雙曲線-=1(a>0,b>0)的右支與焦點(diǎn)為F的拋物線x2=2py(p>0)交于A,B兩點(diǎn).若|AF|+|BF|=4|OF|,則該雙曲線的漸近線方程為y=±x.
解析:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).
因?yàn)?|OF|=|AF|+|BF|,
所以4×=y(tǒng)1++y2+,
即y1+y2=p.①
由消去x,
得a2y2-2pb2y+a2b2=0,
所以y1+y2=.②
由①②可得=,
故雙曲線的漸近線方程為y=±x.
9.(2019·河北名校名師俱樂部模擬)已知F1、F2分別是雙曲線x2-=1(b>0)的左、右焦點(diǎn),A是雙曲線上在第一象限內(nèi)的點(diǎn),若|AF2|=2且∠F1AF
8、2=45°,延長(zhǎng)AF2交雙曲線的右支于點(diǎn)B,則△F1AB的面積等于4.
解析:由題意知a=1,
由雙曲線定義知|AF1|-|AF2|=2a=2,
|BF1|-|BF2|=2a=2,
∴|AF1|=2+|AF2|=4,|BF1|=2+|BF2|.
由題意知|AB|=|AF2|+|BF2|=2+|BF2|,
∴|BA|=|BF1|,∴△BAF1為等腰三角形,
∵∠F1AF2=45°,∴∠ABF1=90°,
∴△BAF1為等腰直角三角形.
∴|BA|=|BF1|=|AF1|=×4=2.
∴S△F1AB=|BA|·|BF1|=×2×2=4.
10.(2019·河南天一大聯(lián)考)
9、已知F1(-c,0)、F2(c,0)為雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn),過雙曲線C的左焦點(diǎn)的直線與雙曲線C的左支交于Q,R兩點(diǎn)(Q在第二象限內(nèi)),連接RO(O為坐標(biāo)原點(diǎn))并延長(zhǎng)交C的右支于點(diǎn)P,若|F1P|=|F1Q|,∠F1PF2=π,則雙曲線C的離心率為.
解析:設(shè)|PF1|=x,則|PF2|=x-2a,
作Q關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)S,連接PS,RS,SF1.
因?yàn)殡p曲線關(guān)于原點(diǎn)中心對(duì)稱,
所以|PO|=|OR|,S在雙曲線上,
所以四邊形PSRQ是平行四邊形,
根據(jù)對(duì)稱性知,F(xiàn)2在線段PS上,|F2S|=|QF1|=x,
則∠F1PS=,根據(jù)雙曲線的定義,
有
10、|F1S|=x+2a,所以在△PF1S中,
由余弦定理得(x+2a)2=x2+(2x-2a)2-2·x(2x-2a)·,
解得x=a,所以|PF2|=a,
所以在△PF1F2中,由余弦定理得
4c2=2+2-2××a×a,整理可得e==.
11.已知雙曲線C:x2-y2=1及直線l:y=kx-1.
(1)若l與C有兩個(gè)不同的交點(diǎn),求實(shí)數(shù)k的取值范圍;
(2)若l與C交于A,B兩點(diǎn),O是坐標(biāo)原點(diǎn),且△AOB的面積為,求實(shí)數(shù)k的值.
解:(1)若雙曲線C與直線l有兩個(gè)不同的交點(diǎn),
則方程組有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,
整理得(1-k2)x2+2kx-2=0,
所以
解得-<k<且k
11、≠±1.
即雙曲線C與直線l有兩個(gè)不同的交點(diǎn)時(shí),k的取值范圍是(-,-1)∪(-1,1)∪(1,).
(2)設(shè)交點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),直線l與y軸交于點(diǎn)D(0,-1),由(1)知,C與l聯(lián)立的方程為(1-k2)x2+2kx-2=0,
所以
當(dāng)A,B在雙曲線的一支上且|x1|>|x2|時(shí),
S△OAB=S△OAD-S△OBD=(|x1|-|x2|)=|x1-x2|;
當(dāng)A,B在雙曲線的兩支上且x1>x2時(shí),
S△OAB=S△ODA+S△OBD=(|x1|+|x2|)=|x1-x2|.
所以S△OAB=|x1-x2|=,
所以(x1-x2)2=(x1+x2)2-4
12、x1x2=(2)2,
即2+=8,
解得k=0或k=±.
又因?yàn)椋糼<,且k≠±1,
所以當(dāng)k=0或k=±時(shí),△AOB的面積為.
12.(2019·湛江模擬)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為F(c,0).
(1)若雙曲線的一條漸近線方程為y=x且c=2,求雙曲線的方程;
(2)以原點(diǎn)O為圓心,c為半徑作圓,該圓與雙曲線在第一象限的交點(diǎn)為A,過A作圓的切線,斜率為-,求雙曲線的離心率.
解:(1)∵雙曲線的漸近線方程為y=±x,∴a=b,
∴c2=a2+b2=2a2=4,∴a2=b2=2,
∴雙曲線方程為-=1.
(2)設(shè)點(diǎn)A的坐標(biāo)為(x0,y0),
∴直線
13、AO的斜率滿足·(-)=-1,
∴x0=y(tǒng)0,①
依題意,圓的方程為x2+y2=c2,
將①代入圓的方程得3y+y=c2,
即y0=c,∴x0=c,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為,
代入雙曲線方程得-=1,
即b2c2-a2c2=a2b2,②
又∵a2+b2=c2,
∴將b2=c2-a2代入②式,整理得
c4-2a2c2+a4=0,
∴34-82+4=0,
∴(3e2-2)(e2-2)=0,
∵e>1,∴e=,∴雙曲線的離心率為.
13.焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線C1的離心率為e1,焦點(diǎn)在y軸上的雙曲線C2的離心率為e2,已知C1與C2具有相同的漸近線,當(dāng)e+4e取最小值時(shí),e1的
14、值為( C )
A.1 B.
C. D.2
解析:設(shè)雙曲線的方程分別為C1:-=1,C2:-=1,由題設(shè)=,則e1=,e2=,由此可得(e-1)(e-1)=1,即ee=e+e,故e=,所以e+4e=e+=5+e-1+≥9(當(dāng)且僅當(dāng)e-1=時(shí)取等號(hào)),e-1=2?e1=時(shí)取等號(hào).
14.(2019·山西太原五中月考)已知F1、F2是雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn),過F1的直線l與雙曲線的左支交于點(diǎn)A,與右支交于點(diǎn)B,若|AF1|=2a,∠F1AF2=,則=( B )
A.1 B.
C. D.
解析:如圖所示,由雙曲線定義可知|AF2|-|AF1|=2a.
15、
又|AF1|=2a,所以|AF2|=4a,
因?yàn)椤螰1AF2=π,
所以S△AF1F2=|AF1|·|AF2|·
sin∠F1AF2=×2a×4a×=2a2.
設(shè)|BF2|=m,由雙曲線定義可知|BF1|-|BF2|=2a,
所以|BF1|=2a+|BF2|,
又知|BF1|=2a+|BA|,所以|BA|=|BF2|.
又知∠BAF2=,
所以△BAF2為等邊三角形,邊長(zhǎng)為4a,
所以S△ABF2=|AB|2=×(4a)2=4a2,
所以==,故選B.
15.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P在雙曲線的右支上,且|PF1|=4|P
16、F2|,則此雙曲線的離心率e的最大值為.
解析:由定義,知|PF1|-|PF2|=2a.
又|PF1|=4|PF2|,∴|PF1|=a,|PF2|=a.
當(dāng)P,F(xiàn)1,F(xiàn)2三點(diǎn)不共線時(shí),
在△PF1F2中,由余弦定理,
得cos∠F1PF2=
==-e2,
即e2=-cos∠F1PF2.
∵cos∠F1PF2∈(-1,1),∴e∈.
當(dāng)P,F(xiàn)1,F(xiàn)2三點(diǎn)共線時(shí),
∵|PF1|=4|PF2|,∴e==,
綜上,e的最大值為.
16.已知中心在原點(diǎn)的雙曲線C的右焦點(diǎn)為(2,0),實(shí)軸長(zhǎng)為2.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)若直線l:y=kx+與雙曲線C的左支交于A,
17、B兩點(diǎn),求k的取值范圍;
(3)在(2)的條件下,線段AB的垂直平分線l0與y軸交于M(0,m),求m的取值范圍.
解:(1)設(shè)雙曲線C的方程為-=1(a>0,b>0).
由已知得a=,c=2,再由a2+b2=c2,得b2=1,
所以雙曲線C的方程為-y2=1.
(2)設(shè)A(xA,yA),B(xB,yB),將y=kx+代入-y2=1,得(1-3k2)x2-6kx-9=0.
由題意知解得<k<1.
所以當(dāng)l與雙曲線左支有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),k的取值范圍為.
(3)由(2)得xA+xB=,
所以yA+yB=(kxA+)+(kxB+)
=k(xA+xB)+2=.
所以AB的中點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
設(shè)直線l0的方程為y=-x+m,
將P點(diǎn)坐標(biāo)代入直線l0的方程,得m=.
因?yàn)椋糼<1,所以-2<1-3k2<0.所以m<-2.
所以m的取值范圍為(-∞,-2).