内容正文:
南京市励志高级中学创新班 双曲线的方程单元测试卷
命题人:蒋恒峰 审核人:蒋恒峰
(时间:120分钟 满分:150分)
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共 8 小题,每小题 5 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的.)
1.已知双曲线的一条渐近线方程为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
2.已知双曲线的方程为,则该双曲线的焦距为( )
A.1 B.2 C. D.
3.已知双曲线的左焦点为,过坐标原点作直线与双曲线的左右两支分别交于两点,且,,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
4.已知双曲线的一条渐近线与圆交于两点,且是正三角形,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
5.已知双曲线的离心率为,C的一条渐近线与圆交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
6.已知双曲线:的实轴长为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
7.已知椭圆和双曲线有共同的焦点是它们的一个交点,且,记椭圆和双曲线的离心率分别为,则的最小值为( )
A. B. C. D.3
8.已知是双曲线的上焦点,过点作双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为,与另一条渐近线交于点,且满足,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C.或4 D.或2
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,若只有2个正确选项,每选对一个得3分;若只有3个正确选项,每选对一个得2分.)
9.已知双曲线的实轴长是虚轴长的3倍,则下列关于双曲线的说法正确的是( )
A.实轴长为6 B.虚轴长为2 C.焦距为 D.离心率为
10.下列有关双曲线 的命题中,叙述正确的是( )
A.双曲线的虚轴长为4
B.双曲线上的点到焦点的最小距离为3
C.双曲线的焦点到渐近线的距离为 4
D.经过焦点的最短弦长为 6
11.已知双曲线(,)的左右焦点分别是,,左,右顶点分别为,,以为直径的圆与C的一条渐近线交于M,N两点(M为第一象限的交点),O为坐标原点,则( )
A. B.
C.,C的离心率为 D.四边形的面积为
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共 3小题,每小题 5 分.把答案填在答题卡上的相应位置.)
12.双曲线的实轴长与焦距之积为 .
13.若方程表示双曲线,则实数t的取值范围是 .
14.已知双曲线C:上有不同的三点A,B,P,且A,B关于原点对称,直线PA,PB的斜率分别为,,且,则离心率e的取值范围是 .
四、解答题(本题共6小题,共77分.其中第15题13分,第16~17题15分,第18~19题17分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15.已知双曲线,直线,试确定实数k的取值范围,使:
(1)直线l与双曲线有两个公共点;
(2)直线l与双曲线有且只有一个公共点;
(3)直线l与双曲线没有公共点.
16.
指出双曲线的范围、对称性、顶点、渐近线、实轴、虚轴及离心率.
17.分别求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)经过两点;
(2)与双曲线有公共的渐近线,且过点.
17.
已知动圆与直线恒过同一定点,且与圆外切,求动圆圆心的轨迹方程.
19.已知椭圆E:的长轴为双曲线的实轴,且离心率为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)已知椭圆在其上一点处的切线方程为.过直线上任意一点P作椭圆E的两条切线,切点分别为A,B.M为椭圆的左顶点.
①证明:直线过定点;
②求面积的最大值.
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
B
D
A
A
B
AB
CD
题号
11
答案
ABD
1.B
【分析】直接代入公式即可求解.
【详解】∵双曲线的一条渐近线方程为,
∴,,
∴.
故选:B.
2.D
【分析】根据给定的方程求出半焦距即可.
【详解】双曲线的实半轴长,虚半轴长,则半焦距,
所以该双曲线的焦距为
故选:D
3.C
【分析】利用焦半径三角形及双曲线的几何定义,再结合余弦定理,就可以求得离心率,从而也就可以求得渐近线方程.
【详解】
边接,由关于原点对称,可知四边形是平行四边形,
即,,由得:,
又由双曲线的定义得,解得,
再由余弦定理得:,
,
即,再由,
故渐近线方程为:,
故选:C.
4.B
【分析】由题意,设渐近线方程为(其中),根据垂径定理和点到直线的距离公式分别求出圆心到渐近线的距离,建立方程,解方程可得,结合离心率的概念即可求解.
【详解】设双曲线渐近线被圆所截得的弦长为,圆的半径为,圆心到渐近线的距离为d,
圆方程,即,又由题可知,
由垂径定理得.
不妨设渐近线方程为(其中),
又圆的圆心坐标为,
圆心到渐进线的距离为,所以,解得,
又,所以双曲线的离心率为.
故选:B.
5.D
【分析】根据离心率得出双曲线渐近线方程,再由圆心到直线的距离及圆半径可求弦长.
【详解】由,则,
解得,
所以双曲线的渐近线为,
当渐近线为时,圆心到该渐近线的距离,不合题意;
当渐近线为时,则圆心到渐近线的距离,
所以弦长.
故选:D
6.A
【分析】由判断的焦点在轴上,则根据实轴长可得或,根据双曲线的标准方程可得,即可求得离心率
【详解】由,知的焦点在轴上,
因为的实轴长为,所以,解得或,
又因为是双曲线,所以,所以,
则双曲线:,
则的离心率为,
故选:A.
7.A
【分析】设椭圆的长半轴为,双曲线的实半轴长为,由椭圆及双曲线的定义可得,联立可得,然后由余弦定理得,由基本不等式求解即可.
【详解】
如图,
设椭圆的长半轴为,双曲线的实半轴长为,由对称性可设点在第一象限,
则根据椭圆及双曲线的定义可得,,
所以,又,
在中,由余弦定理得:,
化简得:,得到,从而有,
整理得,当且仅当,即时等号成立.
故选:A.
8.B
【分析】设点在渐近线上,过点作渐近线的垂线,垂足为,求得,得到渐近线的倾斜角为,得出,进而求得双曲线的离心率.
【详解】由双曲线,可得双曲线的渐近线方程为,
如图所示,设点在渐近线上,过点作渐近线的垂线,垂足为,
所以,
因为,所以,所以直线的倾斜角的取值范围为,所以,
在直角中,,所以,
则,所以,可得,
所以双曲线的渐近线的倾斜角为,则,所以,
所以,则双曲线的离心率为.
故选:B.
9.AB
【分析】对含参数的双曲线方程,一般先考虑焦点位置,再确定的值,利用条件求出各个基本量,再逐一判断选项即可.
【详解】由双曲线方程可知,且,由题意,,代入解得:,
故实轴长为,虚轴长为,故A项,B项都正确;
焦距,故C项错误;离心率为,故D项错误.
故选:AB.
10.CD
【分析】根据双曲线的性质即可判断ABD,利用点到直线的距离即可判断C.
【详解】由题意有:,所以,即,
所以虚轴长为:,故A错误;
双曲线的点到焦点的距离的最小值为:,故B错误;
因为双曲线的渐近线方程为:,即,
焦点到的距离为,故C正确;
当过焦点与双曲线相交于一支时,最短的弦长为通径长为,
当过焦点与双曲线相交于两支时,最短弦长为斜率为0与双曲线交于顶点,即弦长为实轴,
又,所以经过焦点的最短弦长为6,故D正确;
故选:CD.
11.ABD
【分析】对于A,由题意作图,根据三角形全等以及平行四边形性质,可得其正误;对于B,联立圆的方程和渐近线方程,解得的坐标,可得其正误;对于C,根据渐近线的倾斜角的正切值,利用离心率的计算公式,可得其正误;对于D,由题意作图,根据面积组合以及三角形面积公式,可得其正误.
【详解】对于A,由题意可作图如下:
在与中,因为,,,
所以,则,,即,
所以四边形为平行四边形,所以,故A正确;
对于B,以为直径的圆的方程为,
联立,解得,又,
则,故B正确;
对于C,由,,则,
所以离心率,故C错误;
对于D,由题意可作图如下:
因为,,所以,
由图可知四边形的面积,故D正确.
故选:ABD.
12.
【分析】根据双曲线的方程求出,从而由求出,进而可求出实轴长与焦距之积.
【详解】由知双曲线的焦点在轴上,且,
故其焦距为,
故双曲线实轴长与焦距之积为.
故答案为:.
13.
【分析】根据双曲线的标准方程的形式,列出不等式,即可求解.
【详解】由方程表示双曲线,则满足,即,解得,
即实数的取值范围为.
故答案为:.
14.
【分析】利用点差法求得,由此化简求得离心率的取值范围.
【详解】设,,因为A,B关于原点对称,所以,
∴,,∴.
又因为点P,A都在双曲线上,所以,,
两式相减得:,
∴,
∴,
∴,,
∴.
故答案为:
15.(1)或或;
(2)或
(3)或
【分析】(1)联立直线方程和双曲线方程,根据直线与双曲线有两交点,则,注意二次项系数不等于0;
(2)根据直线与双曲线仅有一交点,分二次项系数等于0和不等于0两种情况讨论.当二次项系数不等于0时,由即可得出答案;
(3)根据直线与双曲线没有交点,得,注意二次项系数不等于0.
【详解】(1)联立,
消整理得,(*)
因为直线l与双曲线C有两个公共点,
所以,整理得
解得: 或或.
(2)当即时,直线l与双曲线的渐近线平行,
方程(*)化为,故方程(*)有唯一实数解,
即直线与双曲线相交,有且只有一个公共点,满足题意.
当时, 因为直线l与双曲线C仅有一个公共点,
则,解得;
综上,或.
(3)因为直线l与双曲线C没有公共点,
所以,
解得: 或.
16.答案详见解析
【分析】根据双曲线的知识求得正确答案.
【详解】双曲线的焦点在轴上,
所以范围:或;.
对称性:关于轴、轴、原点对称.
顶点:.
渐近线:.
实轴:,虚轴:.
离心率:,其中.
17.(1)
(2)
【分析】(1)设双曲线的方程,代入点的坐标,联立解参数即可.
(2)设双曲线的方程,代入点的坐标,联立解参数即可.
【详解】(1)可设双曲线的方程为,
则有解得
则双曲线的标准方程为.
(2)设所求双曲线的方程为.
将点代入双曲线方程得,解得,
因此,所求双曲线的标准方程为.
18.
【分析】由题意易得定点,再根据直线与圆外切,可得,由双曲线定义即可得到双曲线的方程.
【详解】易得定点,圆的标准方程为,
所以圆的圆心为,半径为.
因为圆与圆外切,所以,
所以由双曲线定义知:动圆圆心的轨迹是以为焦点的双曲线的左半支.
因为,所以.
故动圆圆心的轨迹方程为.
19.(1)
(2)①证明见解析;②
【分析】(1)利用待定系数法求椭圆方程;
(2)①首先设出点的坐标,求直线的切线方程,代入点的坐标,根据两点确定直线方程;②根据①的结果,设直线的方程,与椭圆方程联立,利用坐标表示的面积,再根据双勾函数的性质求最值.
【详解】(1)由条件可知,
,则,
则椭圆的标准方程为.
(2)①设切点,,,又椭圆E在点A处的切线方程为,在点B处的切线方程,
由条件,将点坐标代入直线PA的方程得,代入直线PB的方程得,
则A、B两点都在直线上,
则切点弦AB直线方程为,
直线AB过定点.
②,设直线过定点为,
显然直线不可能水平,故设直线方程为:,
,
,
因为直线恒过椭圆内点,所以恒成立,
,,
,
令,
,
当,为减函数,
所以当时,最大值为.
【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是切线公式的使用,以及理解两点确定一条直线,根据二元一次方程满足两点坐标,即确定直线方程的思想.
答案第1页,共2页
试卷第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$