内容正文:
第七单元
双曲线
B卷
能力提升
测试时间:120分钟
满分:150分
霸
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.双曲线2x2一y2=4入的离心率为
A号
B.√3
密
C2或
D,5或写
2.双曲线mx2+y2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m的值为
识
(
封
典
A.-1
B.-4
C.4
3.已知F是双曲线C:x2一
=1的右焦点,P是C上一点,且PF
线
与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为()
内
A.g
B司
c号
n
4.黄金分割是指将整体一分为二,较大部分与整体部分的比值等于
不
较小部分与较大部分的比值,其比值为5,把5称为黄金
分制数.已知双曲线广-1的实轴长与焦距的比值恰
(5-1)2m
故
准
好是黄金分割数,则m的值为
A.2√5-2
B.√5+1
答
C.2
D.2√5
5.如图,在圆D中,AB为其一条弦,∠ADB=
120°,C,O是弦AB的两个三等分点,以A为
题
左焦点,B,C为顶点作双曲线T.若T的方程
为
a-6
=1(a>0),则圆D的半径为
(
A.3√2
B.46
3
C.√6
D
丝
6已知FR是双曲线C若-
=1(a>0,b>0)的左、右焦点,若
北
C的右支上存在一点M,满足2MF,=3MF2|,则双曲线C经
过二、四象限的渐近线的斜率的取值范围为
(
A.[-2√6,0)
B.(-∞,-2√6]
C.[-5,0)
D.(-∞,-5]
已知点P在椭圆C:无+1(a>b>0)上,点P,E分别为0
的左、右焦点,并满足PF1⊥PF2,OP=PF2,则椭圆C的离
心率为
()
A日
以图
C.√3-1
D.3-1
2
8.双曲线的光学性质为:如图1,从双曲线右焦点发出的光线经双
曲线镜面反射,反射光线的反向延长线经过左焦点.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
因《a>0,6>0,,E分别为其左右焦点:若从右僵
点F,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()
图
图2
爱
B.√5
c
D.10
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的
得2分,有选错的得0分
9.若双曲线C的一个焦点F(5,0),P是双曲线上一点,且渐近线方
程为y=士专,则下列结论正确的是
()
A.C的方程为写一。-1
BC的离心率为
C.焦点到渐近线的距离为3
D.|PF|的最小值为2
1已知,F,分别是双质线C后一-芳
=1(a>0,b>0)的左、右焦
点,点P在双曲线C上,且|PF,=λ|PF,|,则下列结论正确
的是
A.若A一7,则双曲线离心率的取值范围为膏十)
且若一7,则双曲线离心率的取值范围为1,】
C若A=1,则双曲线离心率的取值范闺为(1,剖
D.若=7,则双曲线离心率的取值范相为[告十)
1.已知P是双曲线号若=1右支上一点,F,上分别是双曲线
的左、右焦点,O为原点,若|OP+OF,=8,则下列结论正确
的是
()
A双曲线的离心率为
B双曲线的渐近线为=士手
C.△PF,F,的面积为36
D.点P到该双曲线左焦点的距离是18
12.已知点P为双曲线C-若=1a>06>0)所在平面内点,
F(一c,0),F2(c,0)分别为C的左、右焦点,PF2⊥FF2,PF|=
R AINI
4c,线段PF,PF分别交双曲线于M,N两点,MF
=.设双曲线的离心率为e,则下列说法正确的有
()
A.若PF,与双曲线C的渐近线平行,则e=2
B.若入=4,则e=√3十2
C.若u=3,则e=3
D.4=3(2+e)
3
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
1.已知F为双曲线C:号-苦-1的左焦点,P,Q为双曲线C同
一支上的两点.若PQ的长等于虚轴长的2倍,点A(√13,0)在
线段PQ上,则△PQF的周长为
14.(情境创新)如图,从某个角度观察篮球,可以得
到一个对称的平面图形,篮球的外形轮廓为圆O,
将篮球表面的黏合线看成坐标轴和双曲线,若该
坐标轴和双曲线与圆O的交点将圆O的周长八
等分,AB=|BC=CD,设该双曲线的中心
D
在原点,实轴在y轴上,则该双曲线的渐近线方程为
15已知双曲线一1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为,F,离心
率为5,点A(32是双前线上一点,连接A,过点F作B5/
,交双由线于点B,且BE <IAE.I,则C
16已知双曲线若-茶=1a>0,6>0)的左,有焦点分别为R,K
过F,且垂直于x轴的直线与该双曲线的左支交于A,B两点,
AF2,BF2分别交y轴于P,Q两点,若△PQF,的周长为16,则
当双曲线的实轴长为
时,分取得最大值
(本题第一空2分,第二空3分)
第一部分单元检测卷21
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过
程或演算步骤,
1.(10分)(开放创新)已知双曲线C:若-兰-16>a>0)的左、
y
右焦点分别为F,F2,从①虚轴长为2√3;②离心率为2;③双
曲线C的两条渐近线夹角为60°中选取两个合适的条件作为已
知条件,并求解下面的问题,
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)若M是双曲线C上的一点,且MF1|=5,求MF2.
x
18.(12分)已知双曲线C:4一)y=1,P为双曲线C上任意一点.
(1)求证:点P到双曲线C的两条渐近线的距离的乘积是一个
常数;
(2)若点A(3,0),求PA的最小值.
22第一部分单元检测卷
19.(12分)已知双曲线过点(3,一2)且与椭圆4x2+9y2=36有相
同的焦点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点M在双曲线上,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,且
MF1|=2MF2|,求△MFF2的面积.
2分)已知双曲线实片1(a>0,b>0)的左、右焦点分别
F,F2,P为双曲线右支上一点(P不在x轴上).
(1)若∠FPF2=60°,求△FPF2的面积;
(2)若该双曲线与椭圆十y=1有共同的焦点且过点Q(2,1),
求△FPF,内切圆圆心的横坐标.
21.(12分)某市为改善市民出行,大力发展轨道交通建设,规划中
的轨道交通s号线线路示意图如图所示,已知M、N是东西方向
主干道边两个景点,P、Q是南北方向主干道边两个景点,四个
景点距离城市中心O均为3√2km,线路AB段上的任意一点到
景点N的距离比到景点M的距离都多6km,线路BC段上任
意一点到O的距离都相等,线路CD段上的任意一点到景点Q
的距离比到景点P的距离都多6km,以O为原点建立平面直
角坐标系xOy.
(1)求轨道交通s号线线路示意图所在曲线的方程;
(2)规划中的线路AB段上需建一站点G到景点Q的距离最近,问
如何设置站点G位置?
B
M
0
P
22.(12分)(探索创新)双曲线C:x2一y2=2右支上的弦AB过右
焦点F
(1)求弦AB的中点M的轨迹方程;
(2)是否存在以AB为直径,且过原点O的圆?若存在,求出直
线AB的斜率k的值;若不存在,请说明理由.语6C三痛:南位三-1得-2若-1甲苦-1北方框无0,所以
y=3x
6+1
直线y=3x上不存在,点在C上,D错误.故选BC
11.CD易知C1的长轴长2a=8,短轴长2b=6,焦距为2c=2√a2-b2=2√7.当9<k
<16时,C2的焦点在x轴上,其中实轴长2'=2√16-,虚轴长2b'=2√R-9.,
焦距为2'=2√a2+b2=2√/16-k+k-9=2√7,故C1的长轴长与C2的实轴长
不相等,C1的短轴长与C2的虚轴长不相等,C1与C2的焦距相等,离心率不相等
故选CD.
12.AB根据题意,逐项分析如下:
选项正误
原因
因为PO=PF2,所以OF2的垂直平分线x=乞与双曲线有交点,
1
L
即有5≥a,则c≥2a,c2>≥4a2,即a2+b2>≥4a2,得6>5a
因为△PO,是面积为2的正三角形,边长为,所以号×cX。
c=2,即
2-8g,连接PF1在△POF中:国为PO=OF=c,∠0F
B
180°-∠P05,=120,所以PEl=2+2-2 XcXcX(-2)=Bc
所以a-PE,Pl-E1,故2=2-a2=52=4,即b=2.
2
2
29
A为双曲线的右项点,则|AF=(一a,又PF2⊥x轴,则PF2=
所以AF2≠|PF2.
QF1-QF2=QF1-QPI-PF2<PF1-1PF2
D
=2a.
故选AB.
13.答案4x士3y=0
解析由满国亏+后-1知,长铂瑞点分别为(一5,0和(50),焦点是(一30》,(3.0》,
由此可知,双曲线的焦点为(一5,0),(5,0),顶点为(一3,0),(3,0),所以双曲线方
程为号后-1以清远线方银为红士8y-0
14.答案别=4
('(答案不唯一)
解析设焦点在y铂上且断近线方程为y=2x的双商我的方程为置-2=以>
0),即y2x2
卿益爱=1>0.所以a2>0).不坊令=1,所以青
n=4
15.答案
号-=1
解析
3=2
女双曲线C的离心率e=23,.
3
2,即c=
2.6-得。C的商连线方银方y=士停。
31,两渐近线
的夫角为60,如因,不与设AB与直线1:=侣套直,垂
足为A,则∠AOB=60°,|AB|=3,OA=3,1OF|=2.
6=2a=5,6=1,即双向线C的标准方程为写-y=1.
16.答案13(1,0)
解析圆C1:(x十4)2+y2=4的圆心为(-4,0),半径为r1=2;圆C2:(x-4)2+y2
=1的圆心为(4,0),丰径为2=1.设双曲线2-若=1的左右焦点分别为F(
4,0),F2(4,0),连接PF1,PF2,F1M,F2N,可得|PM2-PN2=(|PF1I2-)
-(PF2I2-r2)=(|PF112-4)-(|PF212-1)=PF112-|PF212-3=(|PF11
-|PF21)·(|PF1|+|PF21)-3=2a(|PF1|+|PF2|)-3≥2a·2c-3=2X1×
2X4-3=13,当且仅当P为双曲线的右项点时,取得等号,即|PM2-|PN2的
最小值为13,此时P点坐标为(1,0).
17.解选①.
因为m>0,所以a2=m,b2=2m,c2=a2+b2=3m,所以a=√m,c=√3m.
因为C的左支上任意一点到右焦点的距离的最小值为a十c,
所以m+V5m=(1十m=3十5解件m=3,故C的方程为号苦-1
选②.
由题意得c=3.
若m>0,则a2=m,b2=-2m,c2=a2+b2=3m,所以c=√/3m=3,
解得阳,利C的方程为苦-1
若m<0,则a2=-2m,b2=-m,c2=a2+b2=-3m,所以c=√-3m=3,
解得m=一3,则C的方程为片-了
选③.
因为C上一点到两焦点的距离之差的绝对值为4,所以2a=4,即a=2.
若m>0,则a2三m,所以a=m=2,解得m=4,则C的方程为-专=1;
若m<0,则a2=-2m,所以a=√一2m=2,解得m=-2,
则C的方程为y一2
42-1.
解椭國方程化为标准方程十61,可知2=64-16=48
①当双曲线的焦点在x轴上时,
设效面线方程为导芳1@>06>0.
1a2+b2=48,
。5解得《各双曲线的标准方程为行D
a3'
☑当双曲线的点在y轴上时,设双由线方程为名-1(a>0,6>0
1a2+b2=48,
好仔低品以向线的排滚方程为吕-后引
b3'
袋上,风由线的架准方维为后管-1花后-1
19.解(1)依题意,知2c=4,c=2.
不坊设双由线C的右焦点F,(2么,0)到新近线y=女,的距高为1,
则2b=2b=1b=1a2=c2-b2=3.
√a2+b2c
:双由线C的标准方程为写-y=1
(2)在△PFF2中,:OP是边F1F2上的中线且OP=之|FF2=2,
.△PF1F2为直角三角形且∠F1PF2=90°.
P是双曲线C上一点,.PF1一PF2=2√3,
两边平方,得PF12+|PF22-2PF1IPF2|=12,
又|PF112+|PF212=|F1F212=16,∴.|PF1|PF2|=2.
∴Saw=合PF,IPF,=1.
20.解(1)由题意,易知MF2|=2,F1F2=2√3,且MF2⊥F1F2.
在Rt△MF2F1中,|MF1|=/TMF22+F1F22=4.
由双曲线的定义可知,MF-|MF2=2a,∴.2a=2,即a=l.∴.半焦距c=√3.
又,a2十b2=c2,∴.b=√2.故双曲线C的虚轴长为2√2.
(2)由(1)知双曲线C的方程为x2-
21.
设与双曲线C有相同渐近我的双由线的方程为:”-苦-X以≠0》,
将点P(一2,4)的坐标代入上述方程,得入=一4.
故所求双白我的标准方粒为营-著1
21解指国G的标准方程为+潜1a1>6>0)。
根据题意得2a1=10,则a1=5.
又6==号41=4,61=3椭圆G的标准方程为需十苦=1.
(2)设双白线的右焦点c,0,将x=(代入双向线方程,得y士MN-2
",'以MN为直径的圆恰好过双曲线的左顶点A,且AF2|=a十c,
a十c=2,即a2+ac=b2=c2-a2,整理得2a2+ac-c2=0,即有e2-e-2=0.
又e>l,.e=2.
又双曲线C2与椭圆C1有公共的焦,点,
∴.c=4,.a2=4,b2=12,
“风尚线G的新准方程为号-言-1
22.解(1)依题意,点A(一20,0),B(20,0),点M的纵坐标为6,
道路MN段上的任意一点到景点A的距离比到景点B的距离都多l6km,
则道路MN所在的曲线是以定,点A,B为左、右焦,点,且实轴长为16的双曲线的右
上支的一部分其方程为-361(x>0.0<≤6),
显然点P(一8,0),V(8,0),又道路VP段上的任意一点到O的距离都相等,
则道路VP所在的曲线为以O为圆心,OV为半径的圆的下半部分(含端点),其方
程为x2+y2=64(-8≤y0),
1x2y2
所以道路M-N-P的曲线方程为6436=1(x>0,0<y≤6)
x2+y2=64(-8≤y≤0
2设0,5C(0,),则cQ气6+(。-
当点Q在道路NP段上时,一8≤yo≤0,x号+y哈=64,
则CQ气√图T-25%≥,当且仅当为=0时取等号:
2
点Q在道路MN段上时.0<≤6,音61,则6=64十
北时1cQ气√原-5+=(w》'+9/。
/3167
当且仅当yo=6时取等号.
是然3167<√881.故点Q位于道路MN段,纵坐标yo=6·横坐标0
2
专:
即点Q到景点C的距离最近时,Q的坐标为(号27,6),
B卷能力提升
1.D当心0时,得-片=1,所以双曲线焦点在x轴,所以a2=2入,6=4玖,2=a2
+=,所以病心奉方后-层-僵=:当0时,降关以=1,所以
双曲线焦点在y轴,所以a2=-4以,b2=-2入,c2=a2十b2=-6入,所以离心率为C
E_6成-5.故选D.
/a2√-4=2
2.A由双曲线方程mx2十y2-1,知m<0,则双曲线方程可化为y2一
11,
m
则a2=1,a=1,b2=-1
m
又虚轴长是实轴长的2倍,b=2.一1=b=4,m=
3,D由a+4得c2所以2.0.将=2代入2-苦1,得y=士3
所以PF=3.又A的坐标是(1,3),
故△APF的面积为×3X(2-ID=2.故选D.
4.A由题意得,在双曲线中a2=(5-1)2,b2=m,.c2=a2+b2=(√5-1)2+m.
双曲线的实轴长与焦距的比值为黄金分到数,公=手5争
2
(52)-85,即53.5,解得m=25-2.故篷A
(5-1)2+m2
参考答案95
5.C设双曲线T的焦距为2c,圆D的半径为R.由题意可知,OA=c,|CO=|BO
=a,b2=6,所以£=2,所以c=2a.又c2=a2+b2,所以a=2,c=22,所以AB|=
AB
a+c=3Z.在△ADB中,∠ADB=120,则DA=R=5in60°=6.故选C.
6.A由题意,双向线C的渐近线方程为y=土名,其中过二、四象限的渐近线为y
一x,其斜率为-么.M在双由线的右支,设MP,=5,MF2=1,由2MF,=
3MF,|,得2s=3t①,根据双曲线的定义可知s一t=2a②,由①②解得s=6a,
t=4a.由于M在双曲线的右支,所以|MF1|=6a≥a十c,5a≥c,两边平方得25a2
c=0+,2如≥0≤24,所以-06[-25.0.战选A
7.C法-知图:由题感知,∠EPF,=受,∠PEP=晋∠PF,=哥
所以e=
sin 0
1
sma+sin B sin看十sin专合
=√3-1.
1+3
法二如图,由PF1⊥PF2,得△FPF2为直角三角形,则
OP|=OF2|=c,又|OP|=PF2,∴.PF2|=c,
由|PF1+|PFz|=2a,可得|PF1|=2a-c,则(2a-c)2+
c2=4c2,即c2+2ac-2a2=0,∴.e2+2e-2=0,又0<e<1,
解得e=√3-l.故选C.
8.C易知F1,A,D共线,F1,B,C共线,如图,设AF1=m,
|AF2=n,则m-1=2a.由tan∠ABC=-},得tan∠ABF
=子又∠FAB=∠FAD=90.所以an∠ABE=AB
7
F
子,即AB到=专m,所以BF=AB-AF=音m-
所以BF,=2a十BF,=2a十专m-n=a十名m,由
A+AB=aF,P得m2+(告)”=(a+n)广m>0标释m=a别n
=3a-2a=a,在△AF1F2中,m2+n2=(2c)2,即9a2+a2=4c2,所以e=C=0
21
故选C.
9.AD双曲线C的一个焦点F(5,0),且渐近线方程为y=士号x,可得c=5,焦点在x
铀上,所以名=,因为c=5,又2=a2+,所以6=4a=3,所以C的方程为。
污1A正确:离心率为。=日-号B不正确;做点到新近线的距高为日=4X副
/42+32
=4,C不正确;PF|的最小值为c-a=2,D正确.故选AD.
10.BC若入=7,可得PF2=7PF,根据双曲线的定义可得PF2-PF=
6PF1=2a,则PF1=号≥c-a,解得1<e=名<号,故A错误,B正确:若X
7,可得PF1=7PF2,根据双曲线的定义可得|PF1|-PF2|=6PF2|=2a,则
IPF2=号≥c-a,解得1<e=≤专,故C正确,D错误.故选BC
a
11.BD因为双由线秀一6
r2 y2
=1,a=5,b=4,c=
y
M
√,所以=④,A错误:渐近线方程为y
5
士号,B正确;知图,取线段PF的中点M,则
-10F,
01
103¥
|OP+OF1|=8=2OM1,所以|PF2=8,由
-5
|PF1-PF2=10,得|PF1=18,D正确;
OSFPE=PF2+PE212-FF212
=82+182-(2√)2
2PF1·PF2
2×18×8
91
∠rP=-ZF,PF.=g.:△PFR,的南积S=名1PF1·
PF,l·sin∠rPF:=2×18×8X4-322,故C错误,故选BD
96参考答案
12.ACD由题意,△PF1F2为直角三角形,点P坐标为(c,士23c),直线PF1的斜率
k=士√3,∠PF1F2=60°.不妨设点P在第一象限,如图.
MX
F
0
根据题意,逐项分析如下:
选项正误
原因
若PF1平行于浙近线,则b=3,即b=3a,则c2=a2+b2=4a2,得e
A
2.
a
B
×
若入=4,则MF1|=c.连接MF2,由∠PF1F2=60°,解得MF2|=3c,
.2a=MF2|-|MF1=(3-1)c,得e=3+1.
若A=3,则1:=2.连接NR,由∠PF,=9g,解得NF
C
42a=NF,-1NF=2g5得e=5
4√3
:PF=4c=AMFM,=货,点M的生标为(
一(
D
2y3c)又Mr=-eaw-aA=2ac2+D,:1Nr=4
62
a
pE-3ac,之-2t-52+0
NF262
3
故选ACD
13.答案32
解析根据题意,得双曲钱C-。1的左焦点F(-√13,0,所以,点A(13,0是
双曲线的右焦点,P,Q为双曲线C右支上的两点,虚轴长为6,所以|PQ=12,双曲
线图象如图所示.
y
|PF|-PA|=2a=4,①
|QF|-|QA|=2a=4,②
①+②得PF|+QF一IPQ=8,
所以△PQF的周长为|PF|+|QF|+|PQ|=8+2PQ
=32.
1答案)亨
解析根指题意,茂双由线的方程为兰-若-1(a>0,6>01,则10C=4,因为
|AB=|BC|=CD,所以|CD=2|OC,所以|OD=3OC=3a,即圆O的半径
为,因为生排和双由线与国0的文点格时0的周关入等分,两以(后)
在双白线上代入学-荐1可得号一器-1,部得华=号所以以由我的渐近效
方程为v一士x三士32
15.答案5
92
解析由点A(3W②是双曲线上一点和双曲线的离心率为2y5,
3,得
2-1
,解
(a2
=e2-1=3
得G3所以c2=4,c=2,所以P2(2,0,A,=3=22+(2-02=B,直
线AF2的斜率为√2,因为BF∥AF2,所以直线BF1的斜率为√2.设直线BF1的倾
斜角为0,则tan0=2,所以cos0=5.连接BF2,在△BF1F2中,由余弦定理得
|BF212=|BF1|2+4c2-2BF1|·2c·cos0,又BF212=(BF1|十2a)2,所以
BF,=,所以B-5
.AF2|
5
16.答案44
解析因为△PQF2的周长为16,所以△ABF2的周长为32,因为AB垂直于x轴,
所以AB1=2D.因为AF,+1BF2+|AB1=32,AF2+|BF2-1AB|=4a,
a
所以46
=32-4a,所以62=a(8-a,所以a∈(0,8》,则=8a-a2=-(a十1
a+1-a+1
+a一10)4,当且仅当a+1=是即a=2时等号成主,所以当双曲线的实
+9
轴长为4时
取得最大值4
a+1
1c2=a2+b2
a=1
17.解(1)若选①②,可知
=2
a
,解得65C的标准方程为x2-兰-1
3
2b=2√3
c=2
若选①③,:b>a,.
日后C的标准方程为2-苦-1
.a=1
2b=2√/3
=2
a
若选②③,可知b
=tan60°=√3此时无法确定a,b,c,故不能选②③.
a2+b2=c2
(2)由双曲线定义知MF1一MF2|=2a=2,,MF1=5,.MF2=3或7.
18.解(1)设P(xy),由题意得双曲线C的两条渐近线方程分别为x一2y=0和x十
2y=0,
则点P(,y)到两条新近线的距离分别为x一2y和x+2y
√5
5
x lz-2yl.Iz+2yl=1x2-4y214
5
5
5
5
所以,点P到双曲线C的两条渐近线的距离的乘积是一个常数」
21.#PA=-+y=(红-3+号1=(-号)+号
因为x≥2,所以当x=
号计,PA取将藏小位号即PA的装小值方
解☑)椭圆的方程可化为号+1,则焦点在x轴上,且半焦距为
故可设双曲线的方程为一岁1(a>0,6>0),
32(-2)2
则{a262
a2+b2=5,
保行低8:所以双由我的茶准方框为号-营=1
(2)因为点M在双曲线上,且|MF,|=2MF2,所以点M在双曲线的右支上.
易知MF1I-MF2|=23,所以|MF1=43,|MF2=23.
又|F1F2|=25,所以在△MF1F2中,
COFMF-MFMP()(25
2MF MF2
2×4√3×2√3
6,
所以sin∠FMF2=T
61
所以SaFg,=MF,XMF,×sm∠P,MF:=之×45X25×T
6
2/11.
20.解(1)设|PF1|=m,PF2|=n,由双曲线的定义可得m-n=2a,
在△F1PF2中,由余弦定理,得4c2=m2十n2-2mcos60°=(m-n)2十mn=4a2
十mn,
可得mm=402,则△rPF,的面积5=2 mnsin60=5.
(2)如图所示,F1(-c,0),F2(c,0),
设内切圆与x轴的切点为H,PF1,PF2与内切圆的切
点分别为A,B.
由双曲线的定义可得PF1一PF2=2a,
由圆的切线长定理知,PA=PB,
故AF1-|BF2|=2a,即HF1|-|HF2|=2a.
设内切圆圆心的横坐标为x,则点H的横坐标为x,
故(x十c)一(c-x)=2a,可得x=a.
由该双曲线与椭圆十y2=1有共同的焦点(士3,0),且过点Q(2,),可得。2+62
-3子这-1解得a-6-1
可得△FPF2内切圆圆心的横坐标为√2.
21.解(1)线路AB段上的任意一点到景点N的距离比到景点M的距离都多6
km,线路AB段所在的曲线是以定点M,N为左、右焦,点的双曲线的左支,则其
方程为x2-y2=9(x<0,y≥0);:线路BC段上任意一点到O的距离都相等,线
路BC段所在的曲线是以O为圆心,以OB为半径的圆,则其方程为x2十y2=9(x
0,y0);'线路CD段上的任意一点到景点Q的距离比到景点P的距离都多6
km,.线路CD段所在的曲线是以定点Q,P为上、下焦点的双曲线的下支,则其方
程为x2一y2=一9(x≥0,y<0).故轨道交通:号线线路示意图所在曲线的方程为
xx++yy=-9.
(2)设G(x0y6),则x0<0,y0≥0,由Q(0,3W2),则GQ=√x6+(yo-32),
由(1)得,x号-y哈=9,即GQ|=/2-6√2y0十27
则1c0Q一2(-32)+18当%-32时.cQm=3E
2
则站点为c(-多后,3)时站点G到茶点Q的距高策近
22.解(1)设点A(x1,y1),B(x2y2),M(x,y).
因为双曲线C:x2一y2=2的右焦点为F(2,0),所以①当AB⊥x轴时,x=2,y=0.
②当AB与x轴不垂直时,由x月-y?=2,x号-y=2,
两式相减得(x1十x2)(x1一x2)-(y1十y2)(y1一y2)=0.
又x1+x2=2x,y1十y2=2y,所以x(x1-x2)-y(y1-y2)=0.
国为他=头为-一号
x1一x2
所以x(x-2)-y·y=0,即x2-2x-y2=0.
又点(2,0)满足上式,点A,B在双曲线x2-y2=2的右支上,所以x≥2,
故所求中点M的轨迹方程为x2-2x一y2=0(x≥2).
(2)假设存在以AB为直径,且过原,点O的圆.
设A(x1y1),B(x2y2),
当AB⊥x轴时,AF≠|OF,所以可设lAB:y=(x一2)(k≠士1).
由已知得OA⊥OB,所以x1x2十y1y2=0.(¥)
由/x2-y2=2
y=k(x-2),得(1-2)x2+4h2x-4h2-2=0,
4k2
4k2+2
所以1十x2A2-1x2=k2-1
所以12=k2(1-2)(x2-2)=k2[x12-2(x1十x2)+4]=二2
k2-11
462+222=2(+D≠0,与(×)式矛盾,
x1x2十y12=k2-1k2-1k2-1
所以不存在以AB为直径,且过原点O的圆.
第八单元抛物线
A卷基础达标
1.A抛物线的标准方程为)y2=ax,则共焦点坐标为(年0)故选A.
2.B因为抛物线y=m.x2的标准方程为x2=1
,所以共准线方程为y=一初由于
抛物线上一点(,2)到其焦点的距离等于4,由抛物线的定义,可得2十4m4,解得
m=合故选B,
3.A设直线1的方程为3x-2y+c=0(c≠5).因为抛物线y2=2x的焦,点为F
(侵0),所以3×号-2X0+c=0,
所以(=-,故直线1的方程是6x一4y-3=0,选A
4.D对于抛物线C:)2=2px(p>0),其准线方程为x=一号,又其与直线y=x-1交
于点A,故可得点A的坐标为(一,-2-1),因为4=2,所以
=2,解
5
得p=2,则抛物线方程为y2=4x.故选D.
5B如图,由题忘可知F10,设A(),则由把物线的定义
可知AF=装+1.因为B=3-1=2,所以由AF=BF,
O F
可得”+1=2,解得0=士2,所以A(1,2)或A(1,-2》.不妨取
A(1,2),则|AB|=√(1-3)2+(2-0)2=√8=2√2.故选B.
6.B在卫星接收天线的轴截面所在平面建立平面直角坐标系,使卫星
y A
接收天线的顶点与原点重合,焦,点在x轴上,如图所示,设抛物线方程
为y2=2px(p>0),由题知点A(1,2.4)在抛物线上,所以2.4=2p,
解得D=2.88,则点P与焦点F的最短距离为?=1.44(m).故选B.
2
7.A,设P(x,y),M(-1,2),N(1,0),
PM=(-1-x,2-y),ON=(1,0),PV=(1-x,-y),
所以|1十x=√/(1-x)2+y,整理,得y2=4x.
所以动点P轨迹方程是y2=4x.故选A.
8.C如图,连接PQ,QR,PR,设P,Q,R三点的坐标分别为
(x1y1).(x2y2),(x3,y3),则x=-4y1,x号=-4y2,x号
=一4y3.抛物线x2=一4y的焦点F的坐标为(0,-1),
∴S=号0F·l=号ms=20F·✉=2,
s,=2o=2ws9+8+s=}(+
x十x)=-(y1十y2十y),:FP+FQ十FR=0,点F是△PQR的重心,y1十
y2+y3=3yr=-3.∴.S+S2+S号=3.故选C.
9.BD因为抛物线y2=2px(p>0)上一点M到其准线及对称轴的距离分别为3和
yMl=22 yMl=22
v十号=3中w=3-多代入抛物线方程可得8=2(3-号)整理
2√2,所以{
,即
得p2一6p十8=0,解得p=2或p=4,故选BD.
10.BC对于A,y2=8x的焦点坐标为(2,0),不满足题意;对于B,x2=8y的焦点坐标
为(0,2,满足题意:对于C,4十片10<m<4可化为
x2
m 4-m
=1(0m<
4),表示焦,点在y轴上的双曲线,且该双曲线的半焦距c=√十4一m=2,满足题
对于D,X一1(0<m<4)表示焦点在x轴上的双曲线,不满足题
选BC
1山.AC分两类:a>0a<0,可得y=22y=一2,故选AC
12.ACD对于A由题意,得F(20.因为AF=AM,且M(p,0),所以xA=
xF十xM=3
2
,将其代入抛物线方程y2=2p,得=,所以A(p,),所
以直线AB的斜率kAB=kAF=
0
=2√6,故A正确;对于B,由选项A的分
析,知直线AB的方程为y=26(x-),代入y2=2px,得12x2+13px+3p2=
0部得=子或=吉,所以g=吉,所以g=5所以10B=金十万
-写≠OF,故B不正确:对于C,由抛物线的定义及选项A,B的分折,得1AB
=a十g十p-品+p品>2,即ABl>4l0F,批C正确:时于D,易如O4
13.
=AM1=是OB1=号pBM1=p,则cas∠OAM=
oa4MoMe-02+器-2
21
2OA·AM
5√33
>cos∠OBM=
lOB1法M21OMe_名+9-p2
2OB·BM
4>0.所以∠0AM<90,
W70
∠OBM<90°,所以∠OAM+∠OBM<180°,故D正确.故选ACD.
18答案((6o)
解析抛物线方餐化为)-一子4,所以港物线开口向左20一子,号品成焦点
坐标为(-5)
14.答案x=一2
3
解析通解(解直角三角形法)由题易得OF=号,PF=p,∠OPF=∠PQF,
所以a0PF=PaF,所以P附=调即多=专解得p=3,将以C的
准线方程为x=一多
光速解(应用射影定理法)由题易得OF=,PF=p,PF2=OF·FQ,即
2=号X6,解得=3或=0(会去),所以C的准线方程为x=-多
2
15.答案3
解析过点A,B作准线的垂线,垂足分别为D,E,再过点A作AC垂直BE于点
C,设|BC1=a,由于直线AB的倾斜角为30°,因此AB|=2a.设AD|=|CE|=x,
则AD|=|AF|=x,|BF=|BE1=a十x,所以|AB|=|AF+|BF1=x十a十x=
2a,解得=号则1AF=号FB-受于是品-子
16.答案(2,2)y2=8x
解析设M0,焦点坐标F(号0,由焦半径公式得.MF=十号=4,故
0=4一多.因为国心是MF的中点,所以国心的横坐标为22
MF=2,故可知圆与y轴相切于A(0,2),故圆心的纵坐标也为2,故圆心为(2,
2
2),点M的纵坐标为4.将M(4-专,4)代入y2=2px(p>0)得16=2p(4-台)
解得p=4,则抛物线的方程为y2=8.
17.解(1)因为抛物线的准线方程为x=一1,所以=1,得p=2,
所以抛物线的方程为y2=4x.
(2)设M(xoyo),因为点M(xoyo)在抛物线上,且|MF|=3,
所以可由抛物线的定义,得MF=x0十号=3,得x0=2.
将(2,yo)代入方程y2=4x,得ya=士2√2,
所以△0FM的面积为2OF1o=2X1X22=瓦.
18.解不妨设点A在第一象限且A(m,n),则B(一m,n),可得m2=2pn,AB⊥y轴,
且OA⊥OB,即△AOB为等腰直角三角形,则OA的斜率为1,即m=,由△AOB
的面积为16,可得2·2m·1=16,解得m=n=4,故p=2,所以抛物线C的方程为
x2=4y.
19.解(1)若选①,根据焦半径公式可如PF=x0十?=0十1,解得p=2,
所以抛物线方程是y2=4x.
若选②,由y0=2x0=2,得P(1,2),代入抛物线方程y2=2px,得22=2pX1,解得
p=2,所以抛物线方程是y2=4x.
(2)由(1)知抛物线的焦点为F(1,0),当直线的斜率不存在时,AB=2p=4≠8,
所以直线1的斜率存在且不为0,设直线1:y=k(x一1),与抛物线方程联立得
k2(x-1)2=4x,化简为k2x2-(2k2十4)x十k2=0,
参考答案97