内容正文:
04 双曲线的简单几何性质
一、知识归纳:
1.双曲线的几何性质
标准方程
(,)
(,)
图形
性质
范围
或
或
对称性
对称轴:坐标轴,对称中心:原点
顶点
轴长
实轴长= ,虚轴长=
离心率
渐近线
2.直线与双曲线位置关系:已知直线,双曲线,由可得①,
(1)当 时,①仅有一个解,此时直线与双曲线有一个交点;
(2)当,若①对应的判别式为,则
当时,①有两个不同的实数解,此时直线与双曲线有 个交点;
当时,①有两个相同的实数解,此时直线与双曲线有 个交点;
当时,①无解,此时直线与双曲线 交点;
自检自纠:1.,,,,, 2.,2,1,0
二、分层小练:
A.基础训练
一、单选题(每小题5分,共40分)
1.双曲线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由双曲线,可得,则,且双曲线的焦点在轴上,所以双曲线的焦点坐标为.故选:D.
2.已知双曲线的一条渐近线方程为,则的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】易知,令,解得,依题有,即,双曲线方程为,从而,从而的焦点坐标为.故选:A.
3.等轴双曲线经过点,则其焦点到渐近线的距离为( )
A. B.2 C.4 D.
【答案】A
【详解】因为该曲线为等轴双曲线,不妨设该双曲线的方程为,因为等轴双曲线经过点,所以,解得,则,所以该双曲线的一个焦点坐标为,易知该双曲线的一条渐近线方程为,则点到直线的距离.故选:A.
4.双曲线和双曲线具有相同的( )
A.焦点 B.顶点 C.渐近线 D.离心率
【答案】D
【详解】双曲线的焦点坐标为、左右顶点坐标为,渐近线方程为、离心率为;
双曲线的焦点坐标为、上下顶点坐标为,渐近线方程为、离心率为,故其离心率相同.故选:D.
5.已知双曲线与共焦点,则的渐近线方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】易知,其焦点坐标为,对于双曲线,可得,其焦点坐标为,故,此时,则其渐近线方程为.故选:D
6.已知双曲线的左顶点为,右焦点为,虚轴长为,离心率为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由双曲线,可得,所以,所以双曲线的左顶点,右焦点,故AB错误;虚轴长,故C错误;离心率,故D正确.故选:D.
7.已知直线与双曲线的一条渐近线平行,则的实轴长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由双曲线可知:,且焦点在x轴上,则双曲线的渐近线为,且直线的斜率,若直线与双曲线的一条渐近线平行,
则,解得,即,所以的实轴长为.故选:D.
8.已知双曲线与椭圆有相同的焦点,则的最小值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】D
【详解】椭圆的焦点为,依题意可得,所以,当且仅当,即,时取等号,
故的最小值为.故选:D
二、多选题(每小题6分,有错选0分,有漏选得部分分,共18分)
9.已知双曲线,则的( )
A.焦点在轴上 B.焦距为3
C.离心率为 D.渐近线为
【答案】AC
【详解】因为双曲线,所以的标准方程为,故焦点在轴上,,故焦距为,离心率为,渐近线为,故A,C正确,B,D错误.故选:AC
10.已知双曲线焦距长为6,则( )
A. B.的离心率为
C.的渐近线为 D.直线与相交所得弦长为
【答案】BC
【详解】双曲线焦距长为6,可得,所以A不正确;
可得,所以的离心率为,所以B正确;
的渐近线为,所以C正确;
联立直线与双曲线方程,可得两个交点坐标为,
所以弦长为,D选项错误
故选:BC.
11.已知,则双曲线与有相同的( )
A.焦点 B.焦距 C.离心率 D.渐近线
【答案】CD
【详解】对于选项A、B:设,易知的左、右焦点坐标分别为和,而的标准方程为,故其左、右焦点坐标分别为和,显然和的焦点和焦距均不相同,故A,B错误;对于选项C、D:和的离心率均为,渐近线方程均为,故C,D正确.故选:CD.
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.已知双曲线的一条渐近线的方程为,则C的离心率的值为 .
【答案】
【详解】因为双曲线的一条渐近线的方程为,所以,所以双曲线的离心率为.故答案为:.
13.若双曲线的离心率为3,则 .
【答案】
【详解】由题意,焦点在轴上,;故答案为:
14.已知双曲线的离心率为,且点在双曲线上,则该双曲线的方程为 .
【答案】或
【详解】因为,所以.若焦点在轴上,则设方程为,将点代入得,解得,即双曲线方程为;若焦点在轴上,则设方程为,
将点代入得,解得,即双曲线方程为.故答案为:或
B.提升强化
一、单选题(每小题5分,共40分)
1.已知中心在原点的双曲线的右焦点为,离心率等于,则的方程是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意,又,∴,,双曲线方程为.故选:C.
2.双曲线C:(a>0,b>0),其中,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,,所以.故选:B.
3.若椭圆与双曲线有相同的焦点,则实数m为( )
A.1 B. C. D.不确定
【答案】C
【详解】由双曲线的方程知,双曲线的焦点在x轴上,所以椭圆的焦点也在x轴上,所以,
解得,故.故选:C.
4.已知点到双曲线渐近线的距离为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由双曲线的对称性,不妨取双曲线的渐近线,由已知得,即,,,,故选:A
5.已知双曲线的左焦点为,左顶点为,直线交双曲线于两点(在第一象限),直线与线段交于点,若,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设右顶点为,连接,由双曲线的对称性可得,由可得,所以,即,所以,所以渐近线方程为.故选:D
6.已知双曲线的左,右顶点分别为,点在双曲线上,过点作轴的垂线,交于点.若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【详解】设,可得,过P作x轴的垂线,垂足为N,所以,又因为,
所以,又,所以,所以,又,
所以,所以双曲线的离心率为.故选:A.
7.已知双曲线的顶点为椭圆的两个焦点,双曲线的右焦点与椭圆短轴的两个顶点构成正三角形,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【详解】椭圆的两个焦点为,短轴长为4,则双曲线的实半轴长,因双曲线的右焦点与椭圆短轴的两个顶点构成正三角形,则此正三角形的高为,于是得双曲线半焦距,
所以双曲线的离心率为.故选:B
8.已知双曲线的方程为,其左、右焦点分别是.若点坐标为,过双曲线左焦点且斜率为的直线与双曲线右支交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题设可得双曲线的左、右焦点坐标分别为,则过左焦点的直线为,代入双曲线方程可得,解之得或(舍去),所以点,则轴,又,则,,,所以,所以.故选:C.
二、多选题(每小题6分,有错选0分,有漏选得部分分,共18分)
9.已知是双曲线的一个焦点,则下列选项正确的有( )
A.双曲线的离心率为
B.到双曲线的一条渐近线的距离为1
C.双曲线与双曲线有相同的渐近线
D.过点的直线与双曲线只有一个公共点,则这样的直线有两条
【答案】BD
【详解】由双曲线的方程可得双曲线的实半轴长,虚半轴长,半焦距,
所以双曲线的离心率,故A错误;
由题意得,双曲线的渐近线方程为,焦点坐标为,由点到直线的距离公式得,到双曲线的渐近线的距离,故B正确;
双曲线的渐近线方程为,故C错误;
点在双曲线的渐近线上,所以过点的直线与双曲线只有一个公共点的直线有两条,一条和渐近线平行,一条与右支相切,故D正确.
故选:BD.
10.已知双曲线:的焦点在轴上,且实轴长是虚轴长的3倍,则下列说法正确的是( )
A.双曲线的实轴长为6 B.双曲线的虚轴长为2
C.双曲线的焦距为 D.双曲线的离心率为
【答案】AB
【详解】由题设,而,故,则,所以双曲线方程为,实轴长为,虚轴长为,焦距为,离心率为,故A、B对,C、D错.故选:AB
11.已知,是双曲线E:的左、右焦点且,过作倾斜角为的直线与y轴交于点M,与双曲线右支交于点P,且,下列判断正确的是( )
A. B.E的离心率等于2
C.双曲线渐近线的方程为 D.△PF1F2的内切圆半径是
【答案】ACD
【详解】由于可知是的中点,又是的中点,所以,故,由于,因此,故A正确,
由于,,,故,由双曲线的定义可知,故B错误,
由,因此渐近线方程为,故C正确,
设△PF1F2的内切圆半径为,根据等面积法得,故D正确,故选:ACD
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.双曲线的渐近线方程是 .
【答案】
【详解】因为双曲线为,所以其渐近线方程是,故答案为:.
13.已知双曲线的中心在坐标原点,焦点在轴上,离心率为,则双曲线的渐近线方程为 .
【答案】
【详解】由,可得,,解得,因为双曲线的焦点在y轴上,所以双曲线的渐近线方程为,即.故答案为:
14.在平面直角坐标系中,设双曲线的右焦点为,若双曲线的右支上存在一点,使得△是以为直角顶点的等腰直角三角形,则双曲线的离心率为 .
【答案】(或)
【详解】因为是以为直角顶点的等腰直角三角形,不妨假设在第一象限,所以,所以,所以,所以,所以,所以,所以,所以,又因为,所以,故答案为:(或).
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04 双曲线的简单几何性质
一、知识归纳:
1.双曲线的几何性质
标准方程
(,)
(,)
图形
性质
范围
或
或
对称性
对称轴:坐标轴,对称中心:原点
顶点
轴长
实轴长= ,虚轴长=
离心率
渐近线
2.直线与双曲线位置关系:已知直线,双曲线,由可得①,
(1)当 时,①仅有一个解,此时直线与双曲线有一个交点;
(2)当,若①对应的判别式为,则
当时,①有两个不同的实数解,此时直线与双曲线有 个交点;
当时,①有两个相同的实数解,此时直线与双曲线有 个交点;
当时,①无解,此时直线与双曲线 交点;
自检自纠:1.,,,,, 2.,2,1,0
二、分层小练:
A.基础训练
一、单选题(每小题5分,共40分)
1.双曲线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
2.已知双曲线的一条渐近线方程为,则的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
3.等轴双曲线经过点,则其焦点到渐近线的距离为( )
A. B.2 C.4 D.
4.双曲线和双曲线具有相同的( )
A.焦点 B.顶点 C.渐近线 D.离心率
5.已知双曲线与共焦点,则的渐近线方程为( ).
A. B. C. D.
6.已知双曲线的左顶点为,右焦点为,虚轴长为,离心率为,则( )
A. B. C. D.
7.已知直线与双曲线的一条渐近线平行,则的实轴长为( )
A. B. C. D.
8.已知双曲线与椭圆有相同的焦点,则的最小值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
二、多选题(每小题6分,有错选0分,有漏选得部分分,共18分)
9.已知双曲线,则的( )
A.焦点在轴上 B.焦距为3
C.离心率为 D.渐近线为
10.已知双曲线焦距长为6,则( )
A. B.的离心率为
C.的渐近线为 D.直线与相交所得弦长为
11.已知,则双曲线与有相同的( )
A.焦点 B.焦距 C.离心率 D.渐近线
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.已知双曲线的一条渐近线的方程为,则C的离心率的值为 .
13.若双曲线的离心率为3,则 .
14.已知双曲线的离心率为,且点在双曲线上,则该双曲线的方程为 .
B.提升强化
一、单选题(每小题5分,共40分)
1.已知中心在原点的双曲线的右焦点为,离心率等于,则的方程是( ).
A. B. C. D.
2.双曲线C:(a>0,b>0),其中,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.
3.若椭圆与双曲线有相同的焦点,则实数m为( )
A.1 B. C. D.不确定
4.已知点到双曲线渐近线的距离为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
5.已知双曲线的左焦点为,左顶点为,直线交双曲线于两点(在第一象限),直线与线段交于点,若,则该双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
6.已知双曲线的左,右顶点分别为,点在双曲线上,过点作轴的垂线,交于点.若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
7.已知双曲线的顶点为椭圆的两个焦点,双曲线的右焦点与椭圆短轴的两个顶点构成正三角形,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
8.已知双曲线的方程为,其左、右焦点分别是.若点坐标为,过双曲线左焦点且斜率为的直线与双曲线右支交于点,则( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题6分,有错选0分,有漏选得部分分,共18分)
9.已知是双曲线的一个焦点,则下列选项正确的有( )
A.双曲线的离心率为
B.到双曲线的一条渐近线的距离为1
C.双曲线与双曲线有相同的渐近线
D.过点的直线与双曲线只有一个公共点,则这样的直线有两条
10.已知双曲线:的焦点在轴上,且实轴长是虚轴长的3倍,则下列说法正确的是( )
A.双曲线的实轴长为6 B.双曲线的虚轴长为2
C.双曲线的焦距为 D.双曲线的离心率为
11.已知,是双曲线E:的左、右焦点且,过作倾斜角为的直线与y轴交于点M,与双曲线右支交于点P,且,下列判断正确的是( )
A. B.E的离心率等于2
C.双曲线渐近线的方程为 D.△PF1F2的内切圆半径是
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.双曲线的渐近线方程是 .
13.已知双曲线的中心在坐标原点,焦点在轴上,离心率为,则双曲线的渐近线方程为 .
14.在平面直角坐标系中,设双曲线的右焦点为,若双曲线的右支上存在一点,使得△是以为直角顶点的等腰直角三角形,则双曲线的离心率为 .
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