高考数学专题复习:课时达标检测(四十六) 双 曲 线
课时达标检测(四十六) 双 曲 线
[练基础小题——强化运算能力]
1.已知双曲线-=1(a>0)的离心率为2,则a=( )
A.2 B. C. D.1
解析:选D 因为双曲线的方程为-=1,所以e2=1+=4,因此a2=1,a=1.选D.
2.若双曲线-=1的离心率为,则其渐近线方程为( )
A.y=±2x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
解析:选B 在双曲线中离心率e== =,可得=,故双曲线的渐近线方程是y=±x.
3.双曲线-=1的两条渐近线互相垂直,那么它的离心率为( )
A.2 B.
C. D.
解析:选C 由渐近线互相垂直可知·=-1,即a2=b2,即c2=2a2,即c=a,所以e=.
4.(2016·天津高考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的焦距为2,且双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0垂直,则双曲线的方程为( )
A.-y2=1 B.x2-=1
C.-=1 D.-=1
解析:选A 由焦距为2,得c=.因为双曲线的一条渐近线与直线2x+y=0垂直,所以=.又c2=a2+b2,解得a=2,b=1,所以双曲线的方程为-y2=1.
5.(2016·北京高考)双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线为正方形OABC的边OA,OC
所在的直线,点B为该双曲线的焦点.若正方形OABC的边长为2,则a=________.
解析:不妨令B为双曲线的右焦点,A在第一象限,则双曲线如图所示.
∵四边形OABC为正方形,|OA|=2,
∴c=|OB|=2,∠AOB=.
∵直线OA是渐近线,方程为y=x,∴=tan∠AOB=1,即a=b.
又∵a2+b2=c2=8,∴a=2.
答案:2
[练常考题点——检验高考能力]
一、选择题
1.若实数k满足0<k<9,则曲线-=1与曲线-=1的( )
A.离心率相等 B.虚半轴长相等
C.实半轴长相等 D.焦距相等
解析:选D 由0
0,b>0)的右焦点是F,左、右顶点分别是A1,A2,过F作A1A2的垂线与双曲线交于B, C两点.若A1B⊥A2C,则该双曲线的渐近线的斜率为( )
A.± B.±
C.±1 D.±
解析:选C 由题设易知A1(-a,0),A2(a,0),Bc,,C.∵A1B⊥A2C,∴·=-1,整理得a=b.∵渐近线方程为y=±x,即y=±x,∴渐近线的斜率为±1.
5.(2017·江南十校联考)已知l是双曲线C:-=1的一条渐近线,P是l上的一点,F1,F2分别是C的左、右焦点,若·=0,则点P到x轴的距离为( )
A. B.
C.2 D.
解析:选C 由题意知F1(-,0),F2(,0),不妨设l的方程为y=x,点P(x0,x0),由·=(--x0,-x0)·(-x0,-x0)=3x-6=0,得x0=±,故点P到x轴的距离为|x0|=2,故选C.
6.已知双曲线-=1与直线y=2x有交点,则双曲线离心率的取值范围为( )
A.(1,) B.(1, ]
C.(,+∞) D.[,+∞)
解析:选C ∵双曲线的一条渐近线方程为y=x,则由题意得>2,∴e== >=.即双曲线离心率的取值范围为(,+∞).
二、填空题
7.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)与椭圆+=1有相同的焦点,且双曲线C的渐近线方程为y=±2x,则双曲线C的方程为________________.
解析:易得椭圆的焦点为(-,0),(,0),∴∴a2=1,b2=4,∴双曲线C的方程为x2-=1.
答案:x2-=1
8.过双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点F1作斜率为1的直线,该直线与双曲线的两条渐近线的交点分别为A,B,若v=,则双曲线的渐近线方程为____________.
解析:由得x=-,由
解得x=,不妨设xA=-,xB=,
由=可得-+c=+,
整理得b=3a.
所以双曲线的渐近线方程为3x±y=0.
答案:3x±y=0
9.设F1,F2分别是双曲线x2-=1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交双曲线右支于点B,则△F1AB的面积等于______.
解析:由题意可得|AF2|=2,|AF1|=4,则|AB|=|AF2|+|BF2|=2+|BF2|=|BF1|.又∠F1AF2=45°,所以△ABF1是以AF1为斜边的等腰直角三角形,则|AB|=|BF1|=2,所以其面积为×2×2=4.
答案:4
10.(2016·山东高考)已知双曲线E:-=1(a>0,b>0),若矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为E的两个焦点,且2|AB|=3|BC|,则E的离心率是________.
解析:如图,由题意知|AB|=,|BC|=2c.
又2|AB|=3|BC|,
∴2×=3×2c,
即2b2=3ac,
∴2(c2-a2)=3ac,两边同除以a2并整理得2e2-3e-2=0,解得e=2(负值舍去).
答案:2
三、解答题
11.已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为,且过点(4,
-).点M(3,m)在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)求证:·=0;
(3)求△F1MF2的面积.
解:(1)∵e=,
∴双曲线的实轴、虚轴相等.
则可设双曲线方程为x2-y2=λ.
∵双曲线过点(4,-),
∴16-10=λ,即λ=6.
∴双曲线方程为-=1.
(2)证明:不妨设F1,F2分别为左、右焦点,
则=(-2-3,-m),
=(2-3,-m).
∴·=(3+2)×(3-2)+m2=-3+m2,
∵M点在双曲线上,
∴9-m2=6,即m2-3=0,
∴·=0.
(3)△F1MF2的底|F1F2|=4.
由(2)知m=±.
∴△F1MF2的高h=|m|=,
∴S△F1MF2=×4×=6.
12.中心在原点,焦点在x轴上的椭圆与双曲线有共同的焦点F1,F2,且|F1F2|=2,椭圆的长半轴长与双曲线实半轴长之差为4,离心率之比为3∶7.
(1)求椭圆和双曲线的方程;
(2)若P为这两曲线的一个交点,求cos∠F1PF2的值.
解:(1)由题知c=,设椭圆方程为+=1,双曲线方程为-=1,则
解得a=7,m=3.则b=6,n=2.
故椭圆方程为+=1,双曲线方程为-=1.
(2)不妨设F1,F2分别为左、右焦点,P是第一象限的一个交点,则|PF1|+|PF2|=14,|PF1|-|PF2|=6,
所以|PF1|=10,|PF2|=4.
又|F1F2|=2,
所以cos∠F1PF2=
==.