3.2 双曲线(六大题型)专项训练-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
2026-09-23
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内容正文:
高二上学期 第三章 圆锥曲线的方程 专项训练
3.2 双曲线(六大题型)专项训练
人教A版选择性必修第一册数学高二上学期
(建议用时:100分钟 测试范围:第三章 圆锥曲线的方程 3.2)
学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
注意事项:
1.本专项按六个考点编排,每个考点内由易到难,动笔前先看一眼考点归纳。
2.双曲线方程写成标准方程,轨迹只是一支时要注明x的范围;根式化为最简。
3.解答题写出定义、联立、判别式、根与系数的关系等关键步骤,只写结果不得分。
内容速览 六考点36题(选17·填12·解7)|解析版 19 页:速查表、答案、详解|配图 7 幅
考点归纳
1.差的绝对值与轨迹是一支还是两支、由实轴与焦距写方程、两圆相切型轨迹、待定系数法求方程
2.焦点与顶点的坐标、实轴虚轴与焦距、方程表示双曲线的参数条件、焦点到渐近线的距离
3.由方程写渐近线、由渐近线求离心率、由离心率定渐近线、离心率的取值范围与几何条件
4.周长、过焦点的弦、含直角或已知顶角的面积、由焦半径之比定点的位置
5.联立后判断公共点个数、与渐近线平行的直线、含参数的交点条件、弦长与中点弦
6.共渐近线的双曲线、与椭圆共焦点、利用定义求最值、斜率之积、垂直与面积
考点01 差的绝对值:定义、轨迹与方程
1.一条双曲线的中心在原点,焦点落在x轴上,焦距是34,实轴长是16,它的标准方程是(____)。
A.-=1
B.-=1
C.-=1
D.-=1
2.点P在双曲线-=1的左支上,F1,F2分别是它的左、右焦点,已知P到F2的距离为20,那么P到F1的距离为________。
3.在平面直角坐标系中,A(-6,0),B(6,0),动点M满足|MB|-|MA|=8,则点M的轨迹方程应为(____)。
A.-=1(x≤-4)
B.-=1(x≤-4)
C.-=1(x≥4)
D.-=1
4.F1,F2是双曲线-=1的两个焦点,点P在这条双曲线上,若|PF1|=10,则|PF2|的值为________。
5.如图,圆C1:++12x+35=0与圆C2:+-12x+11=0相离,动圆M与这两个圆都外切,则动圆圆心M的轨迹方程为(____)。
A.-=1(x≥2)
B.-=1
C.-=1(x≤-2)
D.-=1(x≤-2)
6.已知双曲线C的中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过A(6,4),B(2,2)两点。
(1)求C的标准方程;
(2)写出C的焦点坐标、离心率和渐近线方程;
(3)F2为C的右焦点,点Q在C的右支上运动,求|QF2|的最小值。
考点02 读方程:实轴、虚轴、焦点与参数
7.双曲线3-5=15的焦点坐标是(____)。
A.(0,-),(0,)
B.(0,-2),(0,2)
C.(0,-8),(0,8)
D.(-2,0),(2,0)
8.已知双曲线-=1,它的两个焦点之间的距离为________。
9.实轴长为6、虚轴长为14,对称轴为坐标轴的双曲线,其方程应为(____)。
A.-=1
B.-=1或-=1
C.-=1
D.-=1或-=1
10.要使方程+=1表示双曲线,实数m的取值范围是________。
11.如图,F是双曲线-=1的上焦点,过F作这条双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为H,则|FH|为(____)。
A.6- B. C. D.5
12.已知方程+=1表示双曲线。
(1)求实数k的取值范围;
(2)证明:k在(1)的范围内变化时,这些双曲线的焦点不变,并求出焦点坐标;
(3)若这条双曲线的一条渐近线的倾斜角为30°,求k的值、双曲线的方程及离心率。
考点03 渐近线与离心率
13.关于双曲线-=1的渐近线,下列写法正确的是(____)。
A.y=±()x B.y=±()x
C.y=±()x D.y=()x
14.已知直线y=2x是双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线,那么这条双曲线的离心率e=________。
15.焦点在y轴上的双曲线,离心率为,它的渐近线方程应为(____)。
A.y=±()x B.y=±()x
C.y=±()x D.y=±()x
16.双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的斜率k满足1≤k≤,则离心率e的取值范围是________。
17.如图,F1,F2为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F2且垂直于x轴的直线交双曲线于A,B两点,若∠AF1B=90°,则双曲线的离心率为(____)。
A. B.2+2
C.-1 D.1+
18.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e。
(1)若C的右支上存在点P,使|PF1|=3|PF2|,求e的取值范围;
(2)若C的实轴长为8,且e取(1)中的最大值,求C的方程和渐近线方程;
(3)在(2)的条件下,点Q在C上且QF1⊥QF2,求点Q到x轴的距离。
考点04 焦点三角形
19.设F1,F2为双曲线-=1的左、右焦点,右支上一点P到F1的距离为20,则△PF1F2的周长是(____)。
A.42 B.34 C.70 D.49
20.过双曲线-=1的左焦点F1作直线,与左支交于A,B两点,已知|AB|=10,F2为右焦点,则△ABF2的周长为________。
21.如图,点P在双曲线-=1上,F1,F2是两个焦点,∠F1PF2为直角,那么△F1PF2的面积应为(____)。
A. B.6 C.12 D.4
22.双曲线-=1的左、右焦点为F1,F2,点P在双曲线上,且|PF1|是|PF2|的3倍,则点P的横坐标是________。
23.设F1,F2分别为双曲线-=1的左、右焦点,点P在双曲线上,且∠F1PF2=120°,那么△F1PF2的面积为(____)。
A.9 B.3 C.3 D.6
24.已知F1,F2是双曲线C:-=1的左、右焦点。
(1)若点P在C上且PF1⊥PF2,求|PF1|·|PF2|及△PF1F2的面积;
(2)若点P在C的右支上,且|PF1|=|F1F2|,求|PF2|及cos∠F1PF2;
(3)在(2)的条件下,求点P的坐标和△PF1F2的面积。
考点05 直线与双曲线的位置关系
25.判断直线x-y-2=0与双曲线-=1的位置关系,结论是(____)。
A.相切,切点为(4,2)
B.相交,有两个公共点
C.相切,切点为(-4,-6)
D.相离,没有公共点
26.直线x-2y+6=0与双曲线-=1的公共点的坐标为________。
27.直线y=kx+2与双曲线-=1有两个不同的公共点,k的取值范围应为(____)。
A.-≤k≤且k≠±
B.k<-或k>
C.-<k<
D.-<k<且k≠±
28.如图,过双曲线-=1的右焦点F2作斜率为2的直线,交双曲线于A,B两点,则|AB|=________。
29.已知双曲线-=1的弦AB恰被点M(3,1)平分,则直线AB的方程为(____)。
A.x-3y=0 B.x-y-2=0
C.3x+y-10=0 D.9x-y-26=0
30.已知双曲线C:-=1与直线l:y=kx+2。
(1)l与C恰有一个交点时,k可以取哪些值?
(2)若l与C的右支交于两个不同的点,求k的取值范围;
(3)当k=-时,l与C交于A,B两点,求|AB|。
考点06 综合提升
31.与双曲线-=1有相同的渐近线,并且经过点(4,3)的双曲线的方程是(____)。
A.-=1
B.-=1
C.-=1
D.-=1
32.与椭圆+=1有相同的焦点,且经过点(3,1)的双曲线的标准方程为________。
33.动点M与点A(-10,0),B(10,0)连线的斜率之积恒为,则M的轨迹方程应为(____)。
A.-=1(x≠±10)
B.+=1(x≠±10)
C.-=1
D.-=1
34.已知F1是双曲线-=1的左焦点,点A(0,4),P是双曲线右支上的动点,则|PF1|+|PA|的最小值为________。
35.如图,已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为2,且经过点(4,),直线l:y=x+m与C交于A,B两点,O为坐标原点。
(1)求C的方程;
(2)若OA⊥OB,求m的值;
(3)取(2)中m的正值,算出三角形OAB的面积。
36.如图,已知椭圆E:+=1,双曲线C与E有相同的焦点F1,F2(F1在左侧),且C的离心率为。
(1)求C的方程;
(2)设P是E与C在第一象限的交点,求|PF1|,|PF2|及cos∠F1PF2;
(3)求△F1PF2的面积,并求点P的坐标。
参考答案与解析
客观题答案速查
题号
1
2
3
4
5
7
8
9
答案
C
8
A
18
D
B
10
B
题号
10
11
13
14
15
16
17
答案
m<3或m>5
D
A
3
C
[,2]
D
题号
19
20
21
22
23
25
26
27
答案
A
20+8
B
8
C
A
(-4,1)
D
题号
28
29
31
32
33
答案
B
C
-=1
A
题号
34
答案
6+
考点01 差的绝对值:定义、轨迹与方程
1.【答案】C
【解析】由2c=34,2a=16得c=17,a=8,双曲线中=-=289-64=225。
焦点在x轴上,项取正号且分母为,所以标准方程为 -=1。
所以选C。
A项是没有把焦距、实轴长折半,取c=34,a=16,得=900,按此错法真算得-=1;B项是把焦点放到了y轴上,让项取正号,按此错法真算得-=1;D项是把关系式=+记混,写成=+=353,按此错法真算得-=1。
2.【答案】8
【解析】由方程得=36,a=6。点P在左支上,离左焦点F1较近,所以 |PF2|-|PF1|=2a=12。
于是 |PF1|=20-12=8(左支上的点到F1的距离不小于c-a=2,8符合)。
所以答案为8。
3.【答案】A
【解析】|MB|-|MA|=8,且0<8<|AB|=12,所以点M在以A,B为焦点的双曲线上。
题目给的是差而不是差的绝对值,|MB|>|MA| 说明M离A更近,轨迹只是靠近A的左支。
2a=8,a=4,c=6,=36-16=20,所以轨迹方程为 -=1(x≤-4)。
故选A。
B项:把算成+=52,按此错法真算得-=1(x≤-4);C项:把 |MB|>|MA| 理解成M离B更近,取了右支,按此错法真算得-=1(x≥4);D项:把“差”当成“差的绝对值”,没有限制在一支上,按此错法真算得-=1。
4.【答案】18
【解析】焦点在y轴上,=16,=33,a=4,c==7。
由定义 ||PF1|-|PF2||=2a=8,得 |PF2|=18或 |PF2|=2。
双曲线上的点到焦点的距离最小是c-a=3(在顶点处取到),2<3,舍去,所以 |PF2|=18。
故填18。
5.【答案】D
【解析】配方得C1的圆心为 (-6,0),半径为1;C2的圆心为 (6,0),半径为5。设动圆的半径为r。
由两次外切,|MC1|=r+1,|MC2|=r+5,相减得 |MC2|-|MC1|=4<|C1C2|=12。
所以M在以C1,C2为焦点的双曲线上,且离C1更近,只取左支。2a=4,a=2,c=6,=36-4=32。
左支上的点到C1的距离都不小于c-a=4>1,r总为正,所以轨迹是整个左支:-=1(x≤-2)。
综上,应选D。
A项是把离C1更近的一支看成了右支,按此错法真算得-=1(x≥2);B项是由 |MC2|-|MC1| 为定值直接写出整条双曲线,没有限制在一支上,按此错法真算得-=1;C项是把算成了+=40,按此错法真算得-=1(x≤-2)。
6.【答案】(1)-=1;(2)焦点(±2,0),离心率,渐近线y=±()x;(3)2-2
【解析】【解答】(1)焦点在哪条轴上未知,设C的方程为m+n=1(mn<0),这样两种情形都包含在内。
代入两点得36m+16n=1,24m+8n=1。第二式乘2与第一式相减得-12m=-1,m=,再得n=-。
m>0>n,焦点在x轴上,C的标准方程为 -=1。
(2)=12,=8,=12+8=20,c=2,焦点为 (-2,0),(2,0)。
离心率e===,渐近线y=±()x,即y=±()x。
(3)设Q(x,y),x≥2,=8(-1)。|QF2|²=+=()-4x+12=(),
x≥2时 x≥2>6,所以 |QF2|=。
它随x增大而增大,x=2(右顶点)时最小,|QF2| 的最小值为2-2。
考点02 读方程:实轴、虚轴、焦点与参数
7.【答案】B
【解析】两边同除以15,得标准方程 -=1,项为正,焦点在y轴上。
=5,=3,=+=8,c=2,所以焦点为 (0,-2),(0,2)。
所以选B。
A项:用了椭圆的关系=-=2,按此错法真算得(0,-),(0,);C项:求出=8后没有开方,取c=8,按此错法真算得(0,-8),(0,8);D项:没看清正号项,把焦点放在了x轴上,按此错法真算得(-2,0),(2,0)。
8.【答案】10
【解析】项为正,焦点在y轴上,=18,=32。
=+=50,c=5,焦距2c=10。
因此应填10。
9.【答案】B
【解析】由2a=6,2b=14得a=3,b=7。题目没有说明焦点在哪条坐标轴上,要分两种情形。
焦点在x轴上时方程为 -=1;焦点在y轴上时方程为 -=1。两者都符合条件。
故选B。
A项是默认焦点在y轴上,漏了另一种情形,按此错法真算得-=1;C项是默认焦点在x轴上,漏了另一种情形,按此错法真算得-=1;D项是两种情形都考虑了,但把实半轴长与虚半轴长对调,按此错法真算得-=1或-=1。
10.【答案】m<3或m>5
【解析】方程表示双曲线,当且仅当两个分母一正一负,即 (5-m)(m-3)<0。
也就是 (m-5)(m-3)>0,解得m<3或m>5。其中m<3时焦点在x轴上,m>5时焦点在y轴上。
所以答案为m<3或m>5。
11.【答案】D
【解析】=11,=25,c==6,F(0,6)。
焦点在y轴上,渐近线为y=±()x,取y=()x,即 x-5y=0。
|FH| 就是F到这条直线的距离:|×0-5×6|/==5,恰好等于虚半轴长b。
综上,应选D。
A项:把所求当成焦点到最近顶点的距离c-a,按此错法真算得6-;B项:点到直线距离公式的分母漏了开方,按此错法真算得;C项:把y轴上焦点的渐近线也写成y=±()x,按此求距离,按此错法真算得。
12.【答案】(1)2<k<6;(2)证明见解析,焦点(±2,0);(3)k=5,-=1,离心率
【解析】【解答】(1)方程表示双曲线 ⇔ (k-2)(k-6)<0,解得2<k<6。
(2)当2<k<6时,k-2>0,k-6<0,方程可写成 -=1,焦点在x轴上。
=k-2,=6-k,=+=(k-2)+(6-k)=4,与k无关,所以焦点恒为 (-2,0),(2,0)。
(3)倾斜角为30°的渐近线斜率为tan30°=,所以=,=,即 =。
解得k=5,在 (1) 的范围内。此时=3,=1,方程为 -=1,离心率e==2/=。
考点03 渐近线与离心率
13.【答案】A
【解析】焦点在x轴上,=18,=8,a=3,b=2。
渐近线为y=±()x,==,所以渐近线方程为y=±()x。
所以选A。
B项是把斜率写成,按此错法真算得y=±()x;C项是直接用 当斜率,没有开方,按此错法真算得y=±()x;D项是只写了一条,漏掉斜率为负的那条,按此错法真算得y=()x。
14.【答案】3
【解析】渐近线y=()x与y=2x重合,所以=2,=8。
===1+=9,又e>1,所以e=3。
故填3。
15.【答案】C
【解析】由=1+ 得 =-1=,=。
焦点在y轴上,方程形如 -=1,渐近线为y=±()x=±()x。
故选C。
A项:求出 =后没有开方,斜率取 ,按此错法真算得y=±()x;B项:把=1+ 误记成e=1+,得=,按此错法真算得y=±()x;D项:套用焦点在x轴上的渐近线y=±()x,按此错法真算得y=±()x。
16.【答案】[,2]
【解析】斜率为正的渐近线是y=()x,所以1≤≤,1≤≤3。
=1+,于是2≤≤4,又e>1,得 ≤e≤2,即e∈[,2]。
因此应填[,2]。
17.【答案】D
【解析】把x=c代入方程,得 =-1=,所以 |AF2|=。
由对称性 |AF1|=|BF1|,又∠AF1B=90°,所以∠AF1F2=45°,|AF2|=|F1F2|=2c。
于是 =2c,即-=2ac,两边同除以得-2e-1=0,e=1±,又e>1,所以e=1+。
综上,应选D。
A项是误以为∠AOF2=45°,用 |AF2|=c列式,得-e-1=0,取正根,按此错法真算得;B项是解-2e-1=0时求根公式漏了除以2,得e=2+,按此错法真算得2+2;C项是把写成椭圆里的-,得+2e-1=0,取正根,按此错法真算得-1。
18.【答案】(1)1<e≤2;(2)-=1,y=±x;(3)6
【解析】【解答】(1)P在右支上,|PF1|-|PF2|=2a,结合 |PF1|=3|PF2| 得 |PF2|=a,|PF1|=3a。
设P(x,y)(x≥a),则 |PF2|²=+(-1),把=-代入化简得 (e=),所以 |PF2|=ex-a≥ea-a=c-a。
于是a≥c-a,即c≤2a,e≤2;又e>1,所以e的取值范围是1<e≤2(e=2时P就是右顶点)。
(2)a=4,e=2,c=8,=-=48,C的方程为 -=1,渐近线为y=±x。
(3)QF1⊥QF2⇔ Q在以F1F2为直径的圆+=64上。由C的方程得=16+,
代入圆的方程得16++=64,即 ()=48,=36,|y|=6,所以点Q到x轴的距离为6。
考点04 焦点三角形
19.【答案】A
【解析】a=7,c==8,|F1F2|=16。
P在右支上,|PF1|-|PF2|=2a=14,所以 |PF2|=6,周长为20+6+16=42。
所以选A。
B项:把 |F1F2| 当成了c,按此错法真算得34;C项:把右支当成左支,用 |PF2|-|PF1|=2a得 |PF2|=34,按此错法真算得70;D项:把定义中的2a写成a,得 |PF2|=13,按此错法真算得49。
20.【答案】20+8
【解析】=12,a=2。A,B都在左支上,由定义 |AF2|-|AF1|=2a,|BF2|-|BF1|=2a。
两式相加,|AF2|+|BF2|=(|AF1|+|BF1|)+4a=|AB|+4a(F1在线段AB上)。
周长=|AF2|+|BF2|+|AB|=2|AB|+4a=20+8。
所以答案为20+8。
21.【答案】B
【解析】=10,=10+6=16。设 |PF1|=m,|PF2|=n,由定义 |m-n|=2a,=4=40。
∠F1PF2=90°,由勾股定理+==64。
所以2mn=(+)-=64-40=24,mn=12,面积为 ()mn=6。
故选B。
A项是定义写成 |m-n|=a,用 =10计算,按此错法真算得;C项是求出mn后忘了乘,按此错法真算得12;D项是把P当成虚轴端点,用 ×2c×b计算,按此错法真算得4。
22.【答案】8
【解析】|PF1|>|PF2|,P离F2更近,在右支上,|PF1|-|PF2|=2a=12,又 |PF1|=3|PF2|,得 |PF2|=6。
F2(9,0)。设P(x,y),+=36,又=-45,代入整理得9-72x=0。
解得x=0或x=8,而双曲线上的点满足 |x|≥6,所以点P的横坐标为8。
故填8。
23.【答案】C
【解析】=7,=16。设 |PF1|=m,|PF2|=n,则 |m-n|=2a,=28。
由余弦定理 |F1F2|²=+-2mncos120°=++mn=+3mn,即64=28+3mn,所以mn=12。
面积S=()mnsin120°=×12×=3。
综上,应选C。
A项:余弦定理里把cos120°当成,得mn=36,按此错法真算得9;B项:面积公式里把sin120°错用成,按此错法真算得3;D项:面积公式漏了,按此错法真算得6。
24.【答案】(1)50,25;(2)|PF2|=2,cos∠F1PF2=;(3)(,±),15
【解析】【解答】(1)a=12,b=5,c=13。设 |PF1|=m,|PF2|=n,|m-n|=24,+==676。
2mn=(+)-=676-576=100,所以 |PF1|·|PF2|=50,面积为 ×50=25。
(2)|PF1|=|F1F2|=26。P在右支上,|PF1|-|PF2|=24,所以 |PF2|=2(不小于c-a=1,存在这样的点)。
在 △PF1F2中由余弦定理,cos∠F1PF2==。
(3)设P(x,y)(x≥12),由 +=4与=()-25得169-3744x+20160=0,
解得x=或x=,右支上x≥12,所以x=,=,y=±,P(,) 或 (,-)。
△PF1F2的面积S=×|F1F2|×|y|=×26×=15(也可用 |PF1|·|PF2|sin∠F1PF2验证)。
考点05 直线与双曲线的位置关系
25.【答案】A
【解析】直线斜率为1,渐近线斜率为 ±,二者不相等,代入后得到的是二次方程。
由y=x-2代入并整理,得-8x+16=0,Δ=-4×1×16=0,方程有两个相等的实根x=4,直线与双曲线相切,切点为 (4,2)。
所以选A。
B项是把判别式算成+4ac=128>0,按此错法真算得相交,有两个公共点;C项是求根时把x=- 的符号弄反,得x=-4,按此错法真算得相切,切点为(-4,-6);D项是把 展开成+4,得到的方程没有实数根,按此错法真算得相离,没有公共点。
26.【答案】(-4,1)
【解析】直线可化为y=()x+3,双曲线的渐近线为y=±()x,所给直线与渐近线y=()x平行。
代入并两边乘12:-4(+3x+9)=12,二次项恰好消去,得-12x-36=12,x=-4。
所以只有一个公共点 (-4,1)。注意这时直线穿过双曲线的一支,并不是相切。
因此应填(-4,1)。
27.【答案】D
【解析】把y=kx+2代入3-=3,得3-=3,整理得 (3-)-4kx-7=0。
要有两个不同的公共点,方程必须是二次方程且 Δ>0:3-≠0,即k≠±(k=±时直线与渐近线平行,只有一个公共点);
Δ=84-12>0,得-<k<。所以-<k<且k≠±。
故选D。
A项:把“两个不同的公共点”写成 Δ≥0,按此错法真算得-≤k≤且k≠±;B项:解84-12>0时不等号方向弄反,按此错法真算得k<-或k>;C项:只考虑 Δ>0,漏了二次项系数不为0的条件,按此错法真算得-<k<。
28.【答案】
【解析】c==3,F2(3,0),直线方程为y=2(x-3)。它的斜率2大于渐近线斜率 ,两个交点在同一支上。
代入并整理得2-15x+25=0,Δ=-4×2×25=25,解得x1=,x2=5。
所以A(,-1),B(5,4),|AB|==。
所以答案为。
29.【答案】B
【解析】若AB垂直于x轴,即x=3,由对称性弦的中点在x轴上,不合题意。
设AB:y-1=k(x-3),即y=kx+1-3k,代入-3=3并整理,得 (1-3)+(18-6k)x+(-27+18k-6)=0。
由根与系数的关系x1+x2==6,解得k=1。
还要检验:k=1时方程为-2+12x-15=0,Δ=24>0,确有两个交点,所以直线AB的方程为x-y-2=0。
综上,应选B。
A项是把弦AB的斜率当成了OM的斜率,按此错法真算得x-3y=0;C项是把圆中“弦的中点与圆心的连线垂直于弦”搬到双曲线上,斜率取-3,按此错法真算得3x+y-10=0;D项是把方程中,的分母对调后再联立,解得k=9,按此错法真算得9x-y-26=0。
30.【答案】(1)k=±2或k=±;(2)-<k<-2;(3)8
【解析】【解答】(1)代入并整理(两边乘8):(4-)-4kx-12=0。
①当4-=0,即k=±2时,方程为一次方程 ∓8x-12=0,恰有一个解,此时l与渐近线y=±2x平行,与C只有一个公共点(相交,不是相切);
②当4-≠0时,须 Δ=+48(4-)=192-32=0,得k=±,此时l与C相切。所以k=±2或k=±。
(2)设交点横坐标为x1,x2,都在右支上须满足:4-≠0,Δ>0,x1+x2=>0,x1x2=>0。
由x1x2>0得4-<0,即>4;再由x1+x2>0得k<0;由 Δ>0得<6。综上-<k<-2。
(3)k=-在 (2) 的范围内,方程为-4x+12=0,x1+x2=4,x1x2=12,|x1-x2|==4。
所以 |AB|=·|x1-x2|=×4=8。
考点06 综合提升
31.【答案】C
【解析】渐近线相同的双曲线可设为 -=λ(λ≠0)。
代入点 (4,3):λ=-=-。
所以 -=-,两边除以-得-=1,它的焦点在y轴上。
所以选C。
A项:代入时把减号算成加号,得 λ=,按此错法真算得-=1;B项:算出 λ<0后不管符号,直接写成焦点在x轴上的形式,按此错法真算得-=1;D项:化成标准方程时把分母写成6/λ,3/λ(应为6λ,3λ),按此错法真算得-=1。
32.【答案】-=1
【解析】椭圆中=14-4=10,焦点为 (±,0)。设双曲线为 -=1(0<m<10)。
代入点 (3,1):-=1,去分母整理得-29m+180=0,解得m=9或m=20。
m=20不满足0<m<10,舍去,所以m=9,所求方程为 -=1。
故填-=1。
33.【答案】A
【解析】设M(x,y),则kAM=,kBM=(x≠±10)。
由·=得25=9(-100),即9-25=900,整理得 -=1。
A,B两点处斜率不存在,要去掉,所以轨迹方程为 -=1(x≠±10)。
故选A。
B项是整理25=9(-100) 时写成了25=9(100-),按此错法真算得+=1(x≠±10);C项是没有去掉斜率不存在的两个点A,B,按此错法真算得-=1;D项是移项时把-900写成+900,得25=9+900,按此错法真算得-=1。
34.【答案】6+
【解析】a=3,c==7,右焦点F2(7,0)。P在右支上,|PF1|=|PF2|+2a=|PF2|+6。
所以 |PF1|+|PA|=|PF2|+|PA|+6≥|AF2|+6,当P在线段AF2上时取等号。
点A在右支的外侧,F2在右支的内侧,线段AF2与右支有交点,等号能取到。|AF2|==,最小值为6+。
因此应填6+。
35.【答案】(1)-=1;(2)m=±3;(3)9
【解析】【解答】(1)由e==2得=4,=-=3。代入点 (4,):-=1,即=1,=6,=18。
所以C的方程为 -=1。
(2)把y=x+m代入3-=18,整理得2-2mx--18=0。l的斜率1与渐近线斜率 ±不同,这是二次方程,且 Δ=12+144>0恒成立。
设A(x1,y1),B(x2,y2),x1+x2=m,x1x2=,y1y2=(x1+m)(x2+m)=x1x2+m(x1+x2)+=。
OA⊥OB ⇔ x1x2+y1y2=0,即-18=0,解得m=±3。
(3)取m=3,|x1-x2|====3,|AB|=×3=6。
原点到l的距离d=|m|/=3,所以 △OAB的面积S=×6×3=9。
36.【答案】(1)-=1;(2)|PF1|=2+2,|PF2|=2-2,cos∠F1PF2=-;(3)3,P(,)
【解析】【解答】(1)椭圆中=40-15=25,c=5,F1(-5,0),F2(5,0)。
双曲线C的焦点相同,由e==得a=2,=-=21,C的方程为 -=1。
(2)P在椭圆上,|PF1|+|PF2|=2=4;P在双曲线右支上,|PF1|-|PF2|=2a=4。
两式相加减得 |PF1|=2+2,|PF2|=2-2。|PF1|²+|PF2|²=88,|PF1|·|PF2|=36,|F1F2|²=100。
由余弦定理cos∠F1PF2==-。
(3)sin∠F1PF2==,面积S=×36×=3。
设P(x0,y0),又S=|F1F2|·y0=5·y0,得y0=;代入C的方程得x0²=4+=,x0=,所以P(,)。
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$高二上学期 第三章 圆锥曲线的方程 专项训练
3.2 双曲线(六大题型)专项训练
人教A版选择性必修第一册数学高二上学期
(建议用时:100分钟 测试范围:第三章 圆锥曲线的方程 3.2)
学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
注意事项:
1.本专项按六个考点编排,每个考点内由易到难,动笔前先看一眼考点归纳。
2.双曲线方程写成标准方程,轨迹只是一支时要注明x的范围;根式化为最简。
3.解答题写出定义、联立、判别式、根与系数的关系等关键步骤,只写结果不得分。
内容速览 六考点36题(选17·填12·解7)|解析版 19 页:速查表、答案、详解|配图 7 幅
考点归纳
1.差的绝对值与轨迹是一支还是两支、由实轴与焦距写方程、两圆相切型轨迹、待定系数法求方程
2.焦点与顶点的坐标、实轴虚轴与焦距、方程表示双曲线的参数条件、焦点到渐近线的距离
3.由方程写渐近线、由渐近线求离心率、由离心率定渐近线、离心率的取值范围与几何条件
4.周长、过焦点的弦、含直角或已知顶角的面积、由焦半径之比定点的位置
5.联立后判断公共点个数、与渐近线平行的直线、含参数的交点条件、弦长与中点弦
6.共渐近线的双曲线、与椭圆共焦点、利用定义求最值、斜率之积、垂直与面积
考点01 差的绝对值:定义、轨迹与方程
1.一条双曲线的中心在原点,焦点落在x轴上,焦距是34,实轴长是16,它的标准方程是(____)。
A.-=1
B.-=1
C.-=1
D.-=1
2.点P在双曲线-=1的左支上,F1,F2分别是它的左、右焦点,已知P到F2的距离为20,那么P到F1的距离为________。
3.在平面直角坐标系中,A(-6,0),B(6,0),动点M满足|MB|-|MA|=8,则点M的轨迹方程应为(____)。
A.-=1(x≤-4)
B.-=1(x≤-4)
C.-=1(x≥4)
D.-=1
4.F1,F2是双曲线-=1的两个焦点,点P在这条双曲线上,若|PF1|=10,则|PF2|的值为________。
5.如图,圆C1:++12x+35=0与圆C2:+-12x+11=0相离,动圆M与这两个圆都外切,则动圆圆心M的轨迹方程为(____)。
A.-=1(x≥2)
B.-=1
C.-=1(x≤-2)
D.-=1(x≤-2)
6.已知双曲线C的中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过A(6,4),B(2,2)两点。
(1)求C的标准方程;
(2)写出C的焦点坐标、离心率和渐近线方程;
(3)F2为C的右焦点,点Q在C的右支上运动,求|QF2|的最小值。
考点02 读方程:实轴、虚轴、焦点与参数
7.双曲线3-5=15的焦点坐标是(____)。
A.(0,-),(0,)
B.(0,-2),(0,2)
C.(0,-8),(0,8)
D.(-2,0),(2,0)
8.已知双曲线-=1,它的两个焦点之间的距离为________。
9.实轴长为6、虚轴长为14,对称轴为坐标轴的双曲线,其方程应为(____)。
A.-=1
B.-=1或-=1
C.-=1
D.-=1或-=1
10.要使方程+=1表示双曲线,实数m的取值范围是________。
11.如图,F是双曲线-=1的上焦点,过F作这条双曲线的一条渐近线的垂线,垂足为H,则|FH|为(____)。
A.6- B. C. D.5
12.已知方程+=1表示双曲线。
(1)求实数k的取值范围;
(2)证明:k在(1)的范围内变化时,这些双曲线的焦点不变,并求出焦点坐标;
(3)若这条双曲线的一条渐近线的倾斜角为30°,求k的值、双曲线的方程及离心率。
考点03 渐近线与离心率
13.关于双曲线-=1的渐近线,下列写法正确的是(____)。
A.y=±()x B.y=±()x
C.y=±()x D.y=()x
14.已知直线y=2x是双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线,那么这条双曲线的离心率e=________。
15.焦点在y轴上的双曲线,离心率为,它的渐近线方程应为(____)。
A.y=±()x B.y=±()x
C.y=±()x D.y=±()x
16.双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的斜率k满足1≤k≤,则离心率e的取值范围是________。
17.如图,F1,F2为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F2且垂直于x轴的直线交双曲线于A,B两点,若∠AF1B=90°,则双曲线的离心率为(____)。
A. B.2+2
C.-1 D.1+
18.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e。
(1)若C的右支上存在点P,使|PF1|=3|PF2|,求e的取值范围;
(2)若C的实轴长为8,且e取(1)中的最大值,求C的方程和渐近线方程;
(3)在(2)的条件下,点Q在C上且QF1⊥QF2,求点Q到x轴的距离。
考点04 焦点三角形
19.设F1,F2为双曲线-=1的左、右焦点,右支上一点P到F1的距离为20,则△PF1F2的周长是(____)。
A.42 B.34 C.70 D.49
20.过双曲线-=1的左焦点F1作直线,与左支交于A,B两点,已知|AB|=10,F2为右焦点,则△ABF2的周长为________。
21.如图,点P在双曲线-=1上,F1,F2是两个焦点,∠F1PF2为直角,那么△F1PF2的面积应为(____)。
A. B.6 C.12 D.4
22.双曲线-=1的左、右焦点为F1,F2,点P在双曲线上,且|PF1|是|PF2|的3倍,则点P的横坐标是________。
23.设F1,F2分别为双曲线-=1的左、右焦点,点P在双曲线上,且∠F1PF2=120°,那么△F1PF2的面积为(____)。
A.9 B.3 C.3 D.6
24.已知F1,F2是双曲线C:-=1的左、右焦点。
(1)若点P在C上且PF1⊥PF2,求|PF1|·|PF2|及△PF1F2的面积;
(2)若点P在C的右支上,且|PF1|=|F1F2|,求|PF2|及cos∠F1PF2;
(3)在(2)的条件下,求点P的坐标和△PF1F2的面积。
考点05 直线与双曲线的位置关系
25.判断直线x-y-2=0与双曲线-=1的位置关系,结论是(____)。
A.相切,切点为(4,2)
B.相交,有两个公共点
C.相切,切点为(-4,-6)
D.相离,没有公共点
26.直线x-2y+6=0与双曲线-=1的公共点的坐标为________。
27.直线y=kx+2与双曲线-=1有两个不同的公共点,k的取值范围应为(____)。
A.-≤k≤且k≠±
B.k<-或k>
C.-<k<
D.-<k<且k≠±
28.如图,过双曲线-=1的右焦点F2作斜率为2的直线,交双曲线于A,B两点,则|AB|=________。
29.已知双曲线-=1的弦AB恰被点M(3,1)平分,则直线AB的方程为(____)。
A.x-3y=0 B.x-y-2=0
C.3x+y-10=0 D.9x-y-26=0
30.已知双曲线C:-=1与直线l:y=kx+2。
(1)l与C恰有一个交点时,k可以取哪些值?
(2)若l与C的右支交于两个不同的点,求k的取值范围;
(3)当k=-时,l与C交于A,B两点,求|AB|。
考点06 综合提升
31.与双曲线-=1有相同的渐近线,并且经过点(4,3)的双曲线的方程是(____)。
A.-=1
B.-=1
C.-=1
D.-=1
32.与椭圆+=1有相同的焦点,且经过点(3,1)的双曲线的标准方程为________。
33.动点M与点A(-10,0),B(10,0)连线的斜率之积恒为,则M的轨迹方程应为(____)。
A.-=1(x≠±10)
B.+=1(x≠±10)
C.-=1
D.-=1
34.已知F1是双曲线-=1的左焦点,点A(0,4),P是双曲线右支上的动点,则|PF1|+|PA|的最小值为________。
35.如图,已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为2,且经过点(4,),直线l:y=x+m与C交于A,B两点,O为坐标原点。
(1)求C的方程;
(2)若OA⊥OB,求m的值;
(3)取(2)中m的正值,算出三角形OAB的面积。
36.如图,已知椭圆E:+=1,双曲线C与E有相同的焦点F1,F2(F1在左侧),且C的离心率为。
(1)求C的方程;
(2)设P是E与C在第一象限的交点,求|PF1|,|PF2|及cos∠F1PF2;
(3)求△F1PF2的面积,并求点P的坐标。
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