内容正文:
专题14:双曲线离心率、渐近线、定值、定点和最值问题
考点一、双曲线的焦距、实轴长几何性质
1.若双曲线C:的一条渐近线被圆所截得的弦长为2,则双曲线C的焦距为( )
A.8 B.10 C.12 D.16
【答案】A
【分析】由双曲线方程,可知渐近线方程,根据直线与圆的弦长公式,可得答案.
【详解】由,则该双曲线的渐近线方程为,
不妨设直线,即被圆所截得的弦长为,
则,由双曲线的性质,可知,即,
解得,故该双曲线的焦距为.
故选:A.
2.已知双曲线与椭圆共焦点,且双曲线与直线相切,则( )
A. B. C. D.1
【答案】D
【分析】根据椭圆与双曲线焦点的性质可,再联立直线与双曲线的方程,根据判别式为0得出等式,代入求解即可.
【详解】因为双曲线与椭圆共焦点,所以,即.
又双曲线与直线相切,由,化简得,
所以,即,
将代入方程化简得,即,,故,解得或(舍去).
故选:D.
3.若双曲线的一个焦点为,则( )
A. B. C.0 D.3
【答案】A
【分析】由题意可得,解之即可得出答案.
【详解】解:因为双曲线的一个焦点为,
所以,解得.
故选:A.
4.已知双曲线的渐近线方程为,则双曲线E的焦距等于______.
【答案】
【分析】由题可求渐近线方程,然后可得,,即求.
【详解】∵双曲线的渐近线方程为,
∴,即,
∴,,
∴的焦距等于.
故答案为:.
5.已知,是双曲线的左、右焦点,过的直线l与C的一条渐近线垂直,垂足为A,且,则双曲线C的实轴长为______.
【答案】
【分析】令,由给定条件求出,再在中由余弦定理建立关系即可求解作答.
【详解】令,则,而双曲线的渐近线为,则,
令坐标原点为O,有,,,则,
在中,由余弦定理得,整理得,则,
所以双曲线C的实轴长为.
故答案为:
考点二、双曲线的离心率和渐近线
6.已知双曲线的左右焦点分别为,,过点且斜率的直线与双曲线在第二象限的交点为,若,则双曲线的渐近线方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据数量积的运算律得到,再由直线的斜率可得的正切值,进而求出它的余弦值,在三角形中,由余弦定理可得,的关系,进而求出双曲线的渐近线方程.
【详解】解:因为,而,
所以,可得,
即,
因为在第二象限,由双曲线的定义可得,
所以,
过点且斜率为的直线,可得,
又,解得或(舍去),
在中,由余弦定理可得:,
整理可得,又,所以,所以,
所以双曲线的渐近线为;
故选:A.
7.双曲线的一条渐近线的倾斜角为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由已知求得,再根据离心率公式及同角三角函数的基本关系即可求得的离心率
【详解】双曲线的渐近线方程为,
由双曲线的一条渐近线的倾斜角为,得,
则,
得,
,
故选:C
8.已知双曲线的左,右焦点分别为,P是右支上一点,且,则双曲线C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】运用双曲线的几何性质和 的几何性质即可求解.
【详解】
如图,由双曲线的几何性质可知 ,由条件可知 ,
,
在 中, ,即 , ;
当点P位于双曲线的右顶点时,也满足题意,即 , ,
由双曲线的几何性质知 ,所以离心率的取值范围是 ;
故选:C.
9.已知双曲线的渐近线方程为,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由渐近线判断与的关系,进而得到与的关系,从而得到离心率.
【详解】由双曲线方程得知:双曲线的焦点在轴上,由渐近线方程知:
即:,即:,又,∴,
,∴.
故选:B.
10.若双曲线的一条渐近线被圆所截得的弦长为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直线截圆的弦长计算出的值,利用双曲线的离心率公式可求得双曲线的离心率的值.
【详解】双曲线的渐近线方程为,
圆的标准方程为,圆心坐标为,半径为,
所以,圆心到直线的距离为,解得,
因此,双曲线的离心率的值为.
故选:A.
11.已知是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且,记椭圆和双曲线的离心率分别为,则的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】先设椭圆的长半轴长为,双曲线的半实轴长,焦距.因为涉及椭圆及双曲线离心率的问题,所以需要找,,之间的关系,而根据椭圆及双曲线的定义可以用,表示出,并且,,在中根据勾股定理可得到:该式变形即可求解.
【详解】解:如图,
设椭圆的长半轴长为,双曲线的半实轴长为,则根据椭圆及双曲线的定义:
得,
,,设,,
在中由勾股定理得,
化简得:该式可变成:,即.
故选:C.
12.双曲线:被斜率为的直线截得的弦的中点为则双曲线的离心率为 ______.
【答案】
【分析