第2章 2.2 第2课时 课后达标检测-【优学精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修一同步教参(北师大版)
2026-09-13
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摘要:
本讲义聚焦双曲线核心知识点,系统梳理渐近线方程、离心率计算、标准方程求解等内容,从基础定义应用到与几何图形、圆的综合问题,构建层层递进的学习支架,衔接椭圆知识,为后续抛物线学习奠定基础。
资料通过几何图形分析(如等边三角形、圆与渐近线位置关系)培养数学眼光,以逻辑推理推导离心率(如利用定义、勾股定理)发展数学思维,详细解析助力课中教学与课后查漏,提升学生问题解决与知识应用能力。
内容正文:
1.若双曲线C的两条渐近线方程是y=±x,则双曲线C的离心率是( )
A. B.
C.2 D.
答案:A
2.已知双曲线C的虚轴长为2,一个焦点为(,0),则C的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±4x D.y=±x
解析:选A.由题意可知,双曲线C的焦点在x轴上,设其标准方程为-=1(a>0,b>0),
由题意可得解得
故双曲线C的渐近线方程为y=±x.
3.已知双曲线-=1(a>0)的两条渐近线的夹角为,则a为( )
A. B.2
C.或2 D.2
解析:选C.双曲线-=1(a>0)渐近线方程为y=±x,因为双曲线-=1(a>0)的两条渐近线的夹角为,所以=tan 或=tan ,解得a=或a=2.故选C.
4.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,且|F1F2|=2,当点F2到渐近线的距离为时,该双曲线的离心率e=( )
A. B.
C.2+ D.
解析:选D.由题设可得双曲线的渐近线方程为bx±ay=0,且F2(c,0),所以=,即b=,又|F1F2|=2c=2,即c=1,所以a==,所以e==.
5.(2026·玉溪月考)已知F1,F2是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两个焦点,过点F1与x轴垂直的直线与双曲线C交于A,B两点,若△ABF2是等边三角形,则双曲线C的离心率为( )
A. B.+1
C. D.
解析:
选D.由于△ABF2是等边三角形,故|F1F2|=|BF1|,
由于通径长|AB|=,
所以|BF1|=|AB|=,故=2c,
进而c2-2ac-a2=0,故e2-2e-=0,即(e-)(e+1)=0,故e=(负值已舍去).
6.(多选)双曲线C:-=1的左、右顶点分别为A,B,P,Q两点在C上,且关于x轴对称,则下列说法正确的是( )
A.以C的焦点和顶点分别为顶点和焦点的椭圆方程为+=1
B.双曲线C的离心率为
C.直线AP与BQ的斜率之积为-
D.双曲线C的焦点到渐近线的距离为2
解析:选BCD.对于A,C的焦点和顶点分别为(±3,0),(±,0),从而以C的焦点和顶点分别为顶点和焦点的椭圆方程为+=1,故A错误;
对于B,双曲线C的离心率为=,故B正确;
对于C,显然P,Q异于A,B,不妨设P(x1,y1),Q(x1,-y1),
因为点P,Q都在双曲线C上,
且A(-,0),B(,0),
所以直线AP与BQ的斜率之积为kAP·kBQ=·==-,故C正确;
对于D,双曲线C:-=1的焦点、渐近线方程分别是(±3,0),2x±y=0,所以焦点到渐近线的距离d==2,故D正确.
7.已知双曲线C的焦点在x轴上,离心率为,焦点到一条渐近线的距离为1,则双曲线C的标准方程为________________.
解析:设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),则渐近线方程为bx±ay=0,焦点为(±c,0),所以焦点到渐近线的距离为=1,又=,结合a2+b2=c2,可得a=2,b=1,c=,所以双曲线C的标准方程为-y2=1.
答案:-y2=1
8.已知圆C:x2+y2-4x+3=0与双曲线D:-=1(a>0,b>0)的渐近线有公共点,则双曲线D的离心率的取值范围为________.
解析:圆C:(x-2)2+y2=1,双曲线D:-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为ax±by=0,因为圆C与双曲线D的渐近线有公共点,
所以圆心C(2,0)到渐近线的距离d=≤1,
所以3a2≤b2,所以c2=a2+b2≥4a2,即≥4,所以e=≥2.
答案:[2,+∞)
9.已知双曲线C:-y2=1(m>0)的离心率为,则该双曲线的焦点到渐近线的距离为_______________________________________.
解析:因为双曲线C:-y2=1(m>0)的离心率为,所以有=,解得m=4,c==,焦点坐标为(±,0),该双曲线的渐近线方程为y=±x,即±x-2y=0,所以该双曲线焦点到渐近线的距离为=1.
答案:1
10.(13分)设双曲线-=1(b>a>0)的半焦距为c,直线l过(a,0),(0,b)两点.已知原点到直线l的距离为c,求双曲线的离心率.
解:直线l的方程为+=1,即bx+ay-ab=0,于是有=c,即4ab=c2,两边平方得16a2b2=3c4,所以16a2(c2-a2)=3c4,即3c4-16a2c2+16a4=0,即3e4-16e2+16=0,解得e2=4或e2=,因为b>a>0,所以>1,e2==1+>2,故e2=4,所以e=2.
11.曲线+=1(m<6)与曲线+=1(5<n<9)的( )
A.焦距相同 B.焦点相同
C.离心率相等 D.渐近线相同
解析:选A.根据题意,曲线+=1(m<6)表示焦点在x轴上的椭圆,曲线+=1(5<n<9)即-=1,表示焦点在y轴上的双曲线,椭圆的焦距为2=4,双曲线的焦距为2=4,故A正确;椭圆焦点在x轴上,双曲线焦点在y轴上,故B错误;椭圆的离心率小于1,双曲线离心率大于1,故C错误;椭圆无渐近线,故D错误.故选A.
12.(多选)已知双曲线C:-=1的左、右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点.过F2的直线l交双曲线C的右支于P,Q两点,且与双曲线C的两条渐近线分别交于A,B两点,点A,P均在第一象限,则( )
A.当l垂直于x轴时,|AB|=2
B.·的最小值为6
C.点P到两条渐近线的距离之积为
D.+=+
解析:选ACD.对于A,当l垂直于x轴时,xA=xB=c=,双曲线C的渐近线方程为y±x=0,故|yA|=|yB|==,此时|AB|=2,故A正确;
对于C,设P(m,n),故点P到两条渐近线的距离之积为×===,故C正确;
对于B,D,因为F2(,0),可设直线AB的方程为x=ty+,A(x1,y1),B(x2,y2),由可得(t2-2)y2+2ty+6=0,Δ=24t2-24t2+48=48>0,
而y1y2=,又y1y2<0,故-<t<,此时·=-2y1y2+y1y2=-y1y2=,因为0<2-t2≤2,故·≥3,当且仅当t=0时等号成立,故·的最小值为3,故B错误;
设P(x3,y3),Q(x4,y4)由可得(t2-2)y2+2ty+2=0,Δ>0且t2-2≠0,故y3+y4=-,而y1+y2=-,故y3+y4=y1+y2,故x3+x4=x1+x2,故+=+,故D正确.
13.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1的直线与双曲线在第二象限的交点为A,在△AF1F2中,|F1A|=|F1F2|,∠AF2F1=30°,则双曲线C的离心率是________.
解析:因为|F1A|=|F1F2|,所以|F1A|=|F1F2|=2c,由双曲线的定义知|AF2|-|F1A|=2a,
所以|AF2|=2a+2c.
如图,取AF2的中点M,连接F1M,
所以|F2M|=|AF2|=a+c,
又∠AF2F1=30°,得|F1M|=c,
所以在Rt△F1MF2中,|F1M|2+|F2M|2=|F1F2|2,
即c2+(a+c)2=(2c)2,得a2-2c2+2ac=0,所以1-2e2+2e=0,
解得e=,
因为e>1,所以双曲线C的离心率是.
答案:
14.(13分)已知双曲线M与双曲线N:-=1有共同的渐近线.
(1)若M经过抛物线y=-x2+8x-14的最高点,求双曲线M的方程;(6分)
(2)若双曲线M的两个焦点分别为F1,F2,点P为M上的一点,且|PF1|=|PF2|+10,求双曲线M的方程.(7分)
解:(1)依题意可设M的方程为-=λ(λ≠0).
抛物线y=-x2+8x-14=-(x-4)2+2的最高点为(4,2),将(4,2)代入M的方程,得λ=,则M的方程为-=1.
(2)由题意易知|PF1|-|PF2|=10=2a,a=5.
当焦点在x轴上时,设双曲线M的方程为-=1,λ>0,则6λ=25,3λ=,
则双曲线M的方程为-=1;
当焦点在y轴上时,设双曲线M的方程为-=1,λ<0,
则-3λ=25,-6λ=50,
则双曲线M的方程为-=1.
综上所述,双曲线M的方程为-=1或-=1.
15.(15分)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0),点A1(-1,0),A2(,)都在双曲线C上,且C的右焦点为F.
(1)求C的离心率及其渐近线方程;(7分)
(2)设点P(x0,y0)(x0≠2)是双曲线C右支上的任意一点,记直线PF和PA1的斜率分别为k1,k2,证明:k1=.(8分)
解:(1)由题意,把点A1(-1,0),A2(,)代入双曲线C的方程,得解得
所以双曲线C的方程为x2-=1,
故离心率e==2,渐近线方程为y=±x.
(2)证明:由题意得,k1,k2一定存在且k2≠±1,F(2,0),x0≥1且x0≠2,
kPF=k1=,kPA1=k2=,
则==,
又点P的坐标满足x-=1,
则y=3x-3,
故=
==-=-k1,
所以k1=.
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