北师大版 (2019)选择性必修 第一册第二章 圆锥曲线2 双曲线2.2 双曲线的简单几何性质精品同步训练题
展开一、单选题
1.已知双曲线的焦距为,则的渐近线方程是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据双曲线的性质得到,,即可解得,从而求得答案.
【详解】由题意得:,解得:,
即双曲线的方程为,所以的渐近线方程是.
故选:A.
2.已知双曲线:的左顶点为,右焦点为,焦距为6,点在双曲线上,且,,则双曲线的实轴长为( )
A.2B.4C.6D.8
【答案】A
【分析】运用代入法,结合已知等式进行求解即可.
【详解】把代入中,得,即,
因为,,
所以,
又,所以,解得,舍去,则.
故选:A
3.若双曲线的渐近线方程为,实轴长为 ,且焦点在x轴上,则该双曲线的标准方程为( )
A.或B.
C.D.
【答案】C
【分析】根据双曲线的性质求解.
【详解】由题可得,解得,
因为焦点在x轴上,所以双曲线的标准方程为.
故选:C.
4.已知双曲线的右顶点为P,过点P的直线l垂直于x轴,并且与两条渐近线分别相交于A,B两点,则( )
A.B.2C.4D.
【答案】C
【分析】根据双曲线的定义求出双曲线的渐近线,然后求出点的坐标进行求解即可.
【详解】双曲线的右顶点,直线l的方程为,
双曲线的两条渐近线方程为或,
当时,或,即,,
则.
故选:C.
5.实轴长和虚轴长相等的双曲线称为等轴双曲线,则等轴双曲线的离心率为( )
A.B.2C.D.3
【答案】A
【分析】依题意可得,即可得到,从而求出离心率.
【详解】依题意可得等轴双曲线中,则,
所以离心率.
故选:A
6.如图,直角坐标系中有4条圆锥曲线(1,2,3,4),其离心率分别为ei.则4条圆锥曲线的离心率的大小关系是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根据双曲线和椭圆的离心率与图形的关系即可判断.
【详解】根据双曲线离心率大于1,椭圆离心率在之间,则都大于,
根据椭圆越接近圆,则其离心率越接近0,故,
根据双曲线开合程度越大,则离心率越大,故,
综上,
故选:C.
二、多选题
7.已知点是双曲线上任意一点,,是的左、右焦点,则下列结论正确的是( )
A.B.的离心率为
C.D.的渐近线方程为
【答案】AB
【分析】根据方程可得的值,结合选项可得答案.
【详解】在中,,,,,A正确;
的离心率,B正确;
由双曲线的定义或,C错误;
的渐近线方程为,即,D错误.
故选:AB.
8.若直线与双曲线仅有一个交点,则a的值可以是( )
A.4B.2C.1D.
【答案】BD
【分析】由双曲线的性质,结合直线与双曲线的交点个数判断a的值.
【详解】由题设,双曲线顶点坐标为,要使与双曲线仅有一个交点,
所以.
故选:BD
三、填空题
9.若双曲线的焦距是,则实数 .
【答案】/0.125
【分析】根据双曲线标准方程直接求解.
【详解】由双曲线,即,
且焦距为,
即,
解得,
故答案为:.
10.旅行者号探测器(Vgager2)于年月日在肯尼迪航天中心发射升空,迄今为止已经造访四颗气态巨行星(木星、土星、天王星、海王星)及其卫星,它的运行轨道为双曲线,假设其方程为,请写出一个与此双曲线的渐近线相同的双曲线标准方程 .
【答案】(的方程均可)
【分析】根据同渐近线的双曲线方程可得结果.
【详解】与双曲线渐近线相同的双曲线的方程为.
故答案为:(的方程均可).
四、解答题
11.求下列各曲线的标准方程:
(1)焦点在轴上,焦距为,短轴长为4的椭圆;
(2)一个焦点为,实轴长为6的双曲线.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆的性质求解;
(2)根据双曲线的性质求解.
【详解】(1)由题可设椭圆的标准方程为,
由题知,,
,
椭圆的标准方程为.
(2)由题可设双曲线的标准方程为,
由题知,
,
双曲线的标准方程为.
12.已知双曲线的实轴长为2,右焦点为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知直线与双曲线交于不同的两点,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据实轴长可求,根据焦点坐标可求,然后可得方程;
(2)联立直线与双曲线的方程,利用韦达定理和弦长公式可求答案.
【详解】(1)由已知,,
又,则,
所以双曲线方程为.
(2)由,得,
则,
设,,则,,
所以.
1.设A,B为双曲线右支上的两点,若线段AB的中点为,则直线AB的方程是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用点差法,结合一元二次方程根与系数关系进行求解判断即可.
【详解】设,
则有,两式相减,得,
因为线段AB的中点为,
所以,
因此由,
即直线AB的斜率为,方程为,
代入双曲线方程中,得,
因为,
所以线段AB存在,
故选:C
2.已知双曲线:的左、右焦点分别是,,是双曲线上的一点,且,,,则双曲线的离心率是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据且,,,利用余弦定理求得c,再利用双曲线的定义求得a即可.
【详解】解:设双曲线的半焦距为.
由题意,点在双曲线的右支上,,,
由余弦定理得,
解得,即,,
根据双曲线定义得,
解得,
故双曲线的离心率.
故选:D
3.(多选)已知双曲线,则( )
A.双曲线E的实轴长为24B.双曲线E的焦距为26
C.双曲线E的渐近线的斜率为D.双曲线E的渐近线的斜率为
【答案】BD
【分析】根据题意,由双曲线的标准方程即可得到,即可得到结果.
【详解】设双曲线E的焦距为,
因为,,所以,
所以双曲线E的实轴长,焦距,故A错误,B正确;
渐近线的斜率为,故C错误,D正确.
故选:BD
4.(多选)双曲线的离心率为,双曲线的离心率为,则的值不可能是( )
A.B.C.D.
【答案】CD
【分析】根据双曲线的离心率表示,利用基本不等式即可得出范围,求得所求范围.
【详解】
,
当且仅当即时取等号,
所以.
故选:CD.
5.已知双曲线.
(1)求与双曲线C有共同的渐近线,且实轴长为6的双曲线的标准方程;
(2)P为双曲线C右支上一动点,点A的坐标是,求的最小值.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据相同渐近线方程可得双曲线方程为,即可根据实轴求解,
(2)根据点点距离公式,结合二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)由题可设所求双曲线的方程为,
①当时,方程为,
令得,
即双曲线方程为,即
②当时,方程为,
令得,
即双曲线方程为,
所以双曲线的标准方程为或
(2)设P点的坐标为,则满足,
.
则当时,有最小值为.
6.已知双曲线的中心在原点,焦点在坐标轴上,离心率为,且过点,点在双曲线上.求:
(1)双曲线的方程;
(2);
(3)的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由题意可设双曲线的方程为,待定系数法即可求解;
(2)由题意可得,解得,再求得,根据数量积的坐标表示即可求解;
(3)求得的底,高,再根据三角形的面积公式即可求解.
【详解】(1)因为,
所以可设双曲线的方程为.
因为过点,所以,即,
所以双曲线的方程为.
(2)由(1)可得,所以,
所以,
因为点在双曲线上,所以,即,
所以.
(3)的底,
由(2)知,
所以的高,
所以.
1.已知双曲线的左焦点为,右顶点为,一条渐近线与圆在第一象限交于点,交轴于点,且,则的离心率为( )
A.B.2
C.D.
【答案】C
【分析】连接,联立方程组求得,结合,得到,化简得到,进而得出离心率的方程,即可求解.
【详解】如图所示,连接,由双曲线的渐近线方程为,
根据题意,点在第一象限,将代入,
可得,
可得
由求根公式,可得,
因为,且,所以,所以点
由,可得,即,
因为,所以,即,化简得,
两边同除以,得,解得或(舍去).
故选:C.
2.已知双曲线的离心率为,其中一条渐近线与圆交于两点,则 .
【答案】
【分析】利用双曲线的离心率,求解渐近线方程,然后求解圆的圆心到直线的距离,转化求解即可.
【详解】双曲线的离心率为,
可得,所以,
所以双曲线的渐近线方程为:,
一条渐近线与圆交于,两点,圆的圆心,半径为1,
圆的圆心到直线的距离为:,
所以.
故答案为:.
3.在平面直角坐标系中,已知双曲线C的中心为坐标原点,对称轴是坐标轴,右支与x轴的交点为,其中一条渐近线的倾斜角为.
(1)求C的标准方程;
(2)过点作直线l与双曲线C的左右两支分别交于A,B两点,在线段上取一点E满足,证明:点E在一条定直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据题意可得双曲线焦点在轴上,且,,即可求得双曲线方程;
(2)根据双曲线对称性以及交点特征,设出直线方程并与双曲线联立,利用韦达定理根据题目中的表达式代入整理可知点E在定直线上.
【详解】(1)根据题意,设双曲线的方程为,
由题知,,可得;
所以双曲线方程为.
(2)易知为双曲线的右焦点,如下图所示:
由题知直线l斜率存在,
根据对称性,不妨设斜率为,故直线的方程为,
代入双曲线方程得,
设,,
由韦达定理有,,
且,,
设,点E在线段上,所以
由可得
化简得,
代入和并化简可得,
即存在点E满足条件,并且在定直线上.
4.已知双曲线实轴左右两个顶点分别为,双曲线的焦距为,渐近线方程为.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)过点的直线与双曲线交于两点.设的斜率分别为,且,求的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据焦距、渐近线方程和双曲线的关系可直接求得结果;
(2)设,与双曲线方程联立可得韦达定理的结论;利用两点连线斜率公式和点在双曲线上的关系可化简,得到关于的方程,解方程求得,进而得到直线方程.
【详解】(1)双曲线的焦距,;
双曲线的渐近线方程为,即,,
又,,,双曲线的标准方程为:.
(2)由(1)得:,,
设,,
由题意知:直线的斜率一定存在,则可设,
由得:,
,解得:且,
,,;
,,即,
,
解得:或,又且,,
直线的方程为:,即.
【点睛】关键点点睛;本题考查直线与双曲线位置关系的综合应用,解题关键是能够结合点在双曲线上,将所给等量关系转化为与韦达定理有关的等式的形式,从而代入韦达定理的结论来构造方程求解出变量的值.
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