内容正文:
课时作业(五十七) 双曲线
[基础保分练]
1.(2024·辽宁铁岭六校协作体高三模拟)“0<k<1”是“方程+=1表示双曲线”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案:A
2.设点A(-,0),B(,0),M为动点,已知直线AM与直线BM的斜率之积为定值,点M的轨迹是( )
A.-y2=1(y≠0) B.-x2=1(y≠0)
C.-y2=1(y≠0) D.-x2=1(y≠0)
答案:C
3.(2023·山东枣庄模拟)已知双曲线x2-my2=1(m∈R)的离心率为,则其渐近线方程为( )
A.4x±3y=0 B.3x±4y=0
C.3x±5y=0 D.5x±3y=0
答案:A
4.(2023·全国甲卷)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,C的一条渐近线与圆(x-2)2+(y-3)2=1交于A,B两点,则|AB|=( )
A. B. C. D.
答案:D
5.已知F是双曲线C:-=1(a>0)的右焦点,点A(4,3)在双曲线C上,直线AF与y轴交于点B,点P为双曲线左支上的动点,则·的最小值为( )
A.-33 B.-40 C.-49 D.-56
答案:B
6.(多选)双曲C1:-y2=1与C2:-y2=λ(λ>0且λ≠1)的( )
A.顶点相同 B.焦点相同
C.离心率相同 D.渐近线相同
答案:CD
7.(多选)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)与直线y=kx交于A,B两点,点P为双曲线C上一动点,记直线PA,PB的斜率分别为kPA,kPB,双曲线C的左、右焦点分别为F1,F2.若kPA·kPB=,且双曲线C的焦点到渐近线的距离为1,则下列说法正确的是( )
A.a=2
B.双曲线C的离心率为
C.若PF1⊥PF2,则△PF1F2的面积为1
D.若△PF1F2的面积为2,则△PF1F2为钝角三角形
答案:ACD
8.已知F1,F2分别为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左右焦点,过F1的直线l与双曲线C的左右两支分别交于A,B两点,若|AB|∶|BF2|∶|AF2|=3∶4∶5,则双曲线的渐近线方程为__________.
答案:y=±2x 解析:如图所示,
因为|AB|∶|BF2|∶|AF2|=3∶4∶5,所以AB⊥BF2,
设|AB|=3x,则|BF2|=4x,|AF2|=5x,由双曲线定义可知|BF1|-|BF2|=2a,所以|BF1|=2a+4x,
故|AF1|=2a+4x-3x=2a+x,因为|AF2|-|AF1|=2a,所以5x-2a-x=2a,
解得x=a,所以|BF1|=6a,|BF2|=4a,
由勾股定理得|BF1|2+|BF2|2=|F1F2|2,即36a2+16a2=4c2,解得c2=13a2,
又因为c2=a2+b2,所以12a2=b2,故渐近线方程为y=±x=±2x.
9.解答下列两个小题:
(1)双曲线E:-=1(a>0,b>0)的离心率为,且点(2,)在双曲线E上,求双曲线E的标准方程;
(2)双曲线C的实轴长为2,且双曲线C与椭圆+=1的焦点相同,求双曲线C的标准方程.
解:(1)由e=,得=,即c=a,
又b2=c2-a2=(a)2-a2=a2,即a=b,
双曲线E的方程即为-=1,点(2,)坐标代入得-=1,解得a2=2.
所以双曲线E的标准方程为-=1.
(2)椭圆+=1的焦点为(±2,0),
设双曲线C的方程为-=1(a>0,b>0),
所以2a=2,且a2+b2=4,所以a=1,b2=3,
所以双曲线C的标准方程为x2-=1.
[技能提分练]
10.已知椭圆C1:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e1,椭圆C1的上顶点为M,且1·MF2=0,双曲线C2和椭圆C1有相同焦点,且双曲线C2的离心率为e2,P为曲线C1与C2的一个公共点,若∠F1PF2=,则( )
A.=2 B.e1·e2=
C.e+e= D.e-e=2
答案:B
11.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,实轴长为4,点M在双曲线C的左支上,过点M作双曲线C的一条渐近线的垂线,垂足为N,则当|MF2|+|MN|取最小值12时,该双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±2x D.y=±4x
答案:D
12.双曲线的光学性质为:如图①,从双曲线右焦点F2发出的光线经双曲线镜面反射,反射光线的反向延长线经过左焦点F1.我国首先研制成功的“双曲线新闻灯”,就是利用了双曲线的这个光学性质.某“双曲线新闻灯”的轴截面是双曲线的一部分,如图②,其方程为-=1(a>0,b>0),F1,F2为其左、右焦点,若从右焦点F2发出的光线经双曲线上的点A和点B反射后,满足∠BAD=90°,tan ∠ABC=-,则该双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
答案:C
13.(2024·山东潍坊一模)对于中心在原点的双曲线,给出下列三个条件:
①离心率为2;②一条渐近线的倾斜角为30°;③实轴长为4,且焦点在x轴上.
写出符合其中两个条件的一个双曲线的标准方程____________________.
答案:-y2=λ(λ>0)[或y2-=λ(λ>0)或-=1或-=1] 解析:若选①②:若双曲线的焦点在x轴上,则设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),所以所以所以双曲线方程为-y2=λ(λ>0).若双曲线的焦点在y轴上,则设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),所以所以所以双曲线方程为y2-=λ(λ>0);
若选①③:因为所以所以所以双曲线方程为-=1;
若选②③:因为所以所以双曲线方程为-=1.
14.(2024·江苏南京模拟)已知双曲线E:-=1(a>0,b>0)过点D(3,1),且该双曲线的虚轴端点与两顶点A1,A2的张角为120°.
(1)求双曲线E的标准方程;
(2)过点B(0,4)的直线l与双曲线E左支相交于点M,N,直线DM,DN与y轴相交于P,Q两点,求|BP|+|BQ|的取值范围.
解:(1)由已知得
所以双曲线E的标准方程为-=1.
(2)由题意可知直线l的斜率存在,设直线方程为y=kx+4,M(x1,y1),N(x2,y2),
直线DM的方程为y-1=(x-3),令x=0,可得P,直线DN的方程为y-1=·(x-3),
令x=0,可得Q,
联立消去y,
整理得(1-3k2)x2-24kx-54=0.
Δ=242k2+4×(1-3k2)×54>0,
可得<k<,
|BP|+|BQ|=4-yP+4-yQ=6++
=6+3×
=6+3×
=6+3×
=6+3×
===8-,
又<k<,所以|BP|+|BQ|的取值范围是.
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