内容正文:
双曲线单元练习题
一、单选题
1.已知双曲线C:(,)的右焦点为,点在C上,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【详解】点在C上,右焦点为,,
则,解得,
所以离心率为,
故选:A.
2.双曲线实轴长是虚轴长的2倍,则实数m的值为( )
A. B. C. D.
【详解】双曲线方程可化为:,其中,
因为实轴长是虚轴长的2倍,故,故,
故选:D.
3.以椭圆的焦点为顶点,顶点为焦点的双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【详解】由椭圆,则左右顶点分别为与,
由,则左右焦点分别为与,
设双曲线方程为,则,,解得,
所以可得.
故选:B.
4.已知双曲线的一个焦点到其渐近线的距离为,则的渐近线的斜率为( )
A. B. C. D.
【详解】设的半焦距为,则,
根据对称性,可知的上焦点到其渐近线的距离为,
所以,所以的渐近线的斜率为.
故选:A.
5.若动圆过定点,且和定圆:外切,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A.() B.()
C.() D.()
【详解】定圆的圆心为,与关于原点对称.
设,由两圆外切可得,
所以,
所以的轨迹为双曲线的右支.
设的轨迹方程为,则,
所以轨迹方程为.
故选:D
6.与双曲线有相同离心率和相同渐近线的双曲线方程是( )
A. B. C. D.
【详解】双曲线中,,,,渐近线,
对于A:,,,,渐近线,故A错误;
对于B :,,,,渐近线,故B错误;
对于C :,,,,渐近线,故C正确;
对于D:,,,,渐近线,故D错误.
故选:C.
7.与双曲线1共渐近线,且过点的双曲线的标准方程是( )
A.1 B.1
C.1 D.1
【详解】由题意知,要求双曲线与双曲线共渐近线,
设要求的双曲线为.
又该双曲线经过点,则,解得,
则要求的双曲线的标准方程为.
故选:D.
8.已知中心在原点,焦点在轴上的双曲线离心率为,其焦点到渐近线的距离为1,则此双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
【详解】由题意可知①,
渐近线方程:,交点坐标为,
∴,∴②,
由①②解得,,
∴双曲线:.
故选:C.
二、多选题
9.过双曲线的右焦点作直线与该双曲线交于两点,则( )
A.与该双曲线有相同渐近线且过点的双曲线的标准方程为
B.仅存在一条直线,使
C.若都在该双曲线的右支上,则直线斜率的取值范围是
D.若直线斜率为1,则弦的中点坐标为
【详解】对于A,设与该双曲线有相同渐近线的双曲线的标准方程为:,
代入点,得,所以该双曲线的标准方程为,故A正确;
对于B,由于通径为,实轴长,而过右焦点的弦长,
,而,所以直线不止一条,故B错误;
对于C,设直线的方程为,,
联立,化简整理得,
则,,
,,若A、B都在该双曲线的右支上,
则,即,解得,
所以直线的斜率的取值范围为,故C正确;
对于D,设,弦的中点坐标为,
则,两式相减整理得,
因为,则,又,
解得,,所以弦的中点坐标为,故D正确.
故选:ACD.
10.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过作斜率为的直线与双曲线的右支交于,两点(在第一象限),,为线段的中点,为坐标原点,则( )
A.
B.双曲线的离心率为
C.的面积为
D.直线的斜率为
【详解】如下图所示:
对于A选项,因为,所以,
由双曲线的定义可得,所以,,所以选项A正确,
对于B选项,设直线的斜率为,设直线的倾斜角为,则为锐角且,
由可得,则,
在中,由余弦定理得,
即,
等式两边同时除以可得,
因为,解得,所以选项B正确,
对于C选项,因为,则为钝角,
所以,
,所以选项C错误,
对于D选项,设,,则,可得,
因为,则,
由,得,
所以,则,
则直线的斜率为,所以选项D正确,
故选:ABD.
11.已知双曲线的左、右焦点分别为,离心率为2,点是上的一点,过点的直线与交于两点,则下列说法正确的是( )
A.若,则或1
B.不存在点为线段的中点
C.若直线与双曲线的两支各有一个交点,则直线的斜率
D.内切圆圆心的横坐标为
【详解】对于A,离心率为,解得:,则或1.又因为,故A错;
对于B,假设存在点为线段的中点,则,又,
线段,联立与双曲线,
整理得:,,矛盾,
所以不存在点为中点的弦,故B正确;
对于C,由于双曲线的渐近线斜率为,直线与双曲线的两支各有1个交点,则直线的斜率,故C正确;
对于的内切圆与轴相切于点,则由双曲线定义得:
,
所以,即内切圆圆心的横坐标为,所以D正确,
故选:BCD.
三、填空题
12.已知双曲线的左焦点为,过的直线交圆于,两点,交的右支于点,若,则的离心率为 .
【详解】设的半焦距为,如图,设为坐标原点,的中点为的右焦点为,连接,.
因为,所以也是的中点.设,
由双曲线的定义得,所以,
在中,由,得,所以,
在中,由,得.
故答案为:.
13.已知双曲线的离心率为,左,右焦点分别为,关于C的一条渐近线的对称点为P.若,则的面积为 .
【详解】设与渐近线交于M,
则,
所以,
由O,M分别与的中点,
知且,即,
由得,所以.
故答案为:4
14.已知,分别为双曲线的左、右焦点,为上一点,且,,,则双曲线的渐近线方程为 .
【详解】由已知,分别为双曲线,
设,,
又,,,
则,
则,即,,
又,即,
所以,
则双曲线方程为,其渐近线方程为,
故答案为:.
四、解答题
15.已知双曲线的中心在原点,过点,且与双曲线有相同的渐近线.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)已知、是双曲线上的两点,且线段的中点为,求直线的方程.
【详解】(1)由双曲线与双曲线有相同的渐近线,设双曲线的方程为,
而点在双曲线上,因此,方程为,
所以双曲线的标准方程为.
(2)显然直线不垂直于轴,设直线的方程为,
由消去得,
由线段的中点为,得,解得,
此时方程为,,因此,
所以直线的方程为,即.
16.已知双曲线 的离心率为,实轴长为2.
(1)求双曲线C 的标准方程
(2)设直线l:y= kx+1与双曲线C交于A,B两点,是否存在k满足(其中O为坐标原点) 若存在,求出k的值; 若不存在,说明理由.
【详解】(1)因为,所以,,
所以,
故所求双曲线方程为.
(2)如图,
设,
由,消元可得,,
当,即时,
,,
所以,
所以,解得,
此时不满足,
故不存在,使得成立.
17.已知点在双曲线上,直线l交C于P,Q两点,直线的斜率之和为0.
(1)求l的斜率;
(2)若,求的面积.
【详解】(1)因为点在双曲线上,所以,解得,即双曲线.
易知直线l的斜率存在,设,,
联立可得,,
所以,,且.
所以由可得,,
即,
即,
所以,
化简得,,即,
所以或,
当时,直线过点,与题意不符,舍去,
故.
(2)[方法一]:【最优解】常规转化
不妨设直线的倾斜角为,因为,所以,由(1)知,,
当均在双曲线左支时,,所以,
即,解得(负值舍去)
此时PA与双曲线的渐近线平行,与双曲线左支无交点,舍去;
当均在双曲线右支时,
因为,所以,即,
即,解得(负值舍去),
于是,直线,直线,
联立可得,,
因为方程有一个根为,所以,,
同理可得,,.
所以,,点到直线的距离,
故的面积为.
[方法二]:
设直线AP的倾斜角为,,由,得,
由,得,即,
联立,及得,,
同理,,,故,
而,,
由,得,
故
18.已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
【详解】(1)设双曲线方程为,由焦点坐标可知,
则由可得,,
双曲线方程为.
(2)由(1)可得,设,
显然直线的斜率不为0,所以设直线的方程为,且,
与联立可得,且,
则,
直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与直线的方程可得:
,
由可得,即,
据此可得点在定直线上运动.
19.已知双曲线过点,一条渐近线方程为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点为双曲线右支上一点,,求的最小值;
(3)过点的直线与双曲线的右支交于,两点,求证:为定值.
【详解】(1)由题意知双曲线过点,一条渐近线方程为,
则,解得,
故双曲线的标准方程为;
(2)点为双曲线右支上一点,设,,
则
,
当,即时,最小值为,
当,即时,最小值为;
(3)当过点的直线斜率不存在时,方程为,
此时不妨取,则;
当当过点的直线斜率存在时,设直线方程为,
不妨令,
联立,得,
由于直线过双曲线的右焦点,必有,
直线与双曲线的右支交于,两点,需满足或,
则,
则
,
综合以上可知为定值.
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双曲线单元练习题
一、单选题
1.已知双曲线C:(,)的右焦点为,点在C上,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.双曲线实轴长是虚轴长的2倍,则实数m的值为( )
A. B. C. D.
3.以椭圆的焦点为顶点,顶点为焦点的双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
4.已知双曲线的一个焦点到其渐近线的距离为,则的渐近线的斜率为( )
A. B. C. D.
5.若动圆过定点,且和定圆:外切,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A.() B.()
C.() D.()
6.与双曲线有相同离心率和相同渐近线的双曲线方程是( )
A. B. C. D.
7.与双曲线1共渐近线,且过点的双曲线的标准方程是( )
A.1 B.1
C.1 D.1
8.已知中心在原点,焦点在轴上的双曲线离心率为,其焦点到渐近线的距离为1,则此双曲线的方程为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.过双曲线的右焦点作直线与该双曲线交于两点,则( )
A.与该双曲线有相同渐近线且过点的双曲线的标准方程为
B.仅存在一条直线,使
C.若都在该双曲线的右支上,则直线斜率的取值范围是
D.若直线斜率为1,则弦的中点坐标为
10.已知双曲线的左、右焦点分别为,,过作斜率为的直线与双曲线的右支交于,两点(在第一象限),,为线段的中点,为坐标原点,则( )
A. B.双曲线的离心率为
C.的面积为 D.直线的斜率为
11.已知双曲线的左、右焦点分别为,离心率为2,点是上的一点,过点的直线与交于两点,则下列说法正确的是( )
A.若,则或1
B.不存在点为线段的中点
C.若直线与双曲线的两支各有一个交点,则直线的斜率
D.内切圆圆心的横坐标为
三、填空题
12.已知双曲线的左焦点为,过的直线交圆于,两点,交的右支于点,若,则的离心率为 .
13.已知双曲线的离心率为,左,右焦点分别为,关于C的一条渐近线的对称点为P.若,则的面积为 .
14.已知,分别为双曲线的左、右焦点,为上一点,且,,,则双曲线的渐近线方程为 .
四、解答题
15.已知双曲线的中心在原点,过点,且与双曲线有相同的渐近线.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)已知、是双曲线上的两点,且线段的中点为,求直线的方程.
16.已知双曲线 的离心率为,实轴长为2.
(1)求双曲线C 的标准方程
(2)设直线l:y= kx+1与双曲线C交于A,B两点,是否存在k满足(其中O为坐标原点) 若存在,求出k的值; 若不存在,说明理由.
17.已知点在双曲线上,直线l交C于P,Q两点,直线的斜率之和为0.
(1)求l的斜率;
(2)若,求的面积.
18.已知双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)记C的左、右顶点分别为,,过点的直线与C的左支交于M,N两点,M在第二象限,直线与交于点P.证明:点在定直线上.
19.已知双曲线过点,一条渐近线方程为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点为双曲线右支上一点,,求的最小值;
(3)过点的直线与双曲线的右支交于,两点,求证:为定值.
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