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2021年高考理科数学一轮复习:专题9.6 双曲线 题型全归纳与高效训练突破
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这是一份2021年高考理科数学一轮复习:专题9.6 双曲线 题型全归纳与高效训练突破,文件包含专题96双曲线学生版docx、专题96双曲线老师版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共38页, 欢迎下载使用。
目录
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc194" 一、考点全归纳 PAGEREF _Tc194 1
\l "_Tc29440" 二、题型全归纳 PAGEREF _Tc29440 3
\l "_Tc12807" 题型一 双曲线的定义 PAGEREF _Tc12807 3
\l "_Tc11931" 类型一 利用定义求轨迹方程 PAGEREF _Tc11931 3
\l "_Tc23314" 类型二 利用定义解决“焦点三角形”问题 PAGEREF _Tc23314 4
\l "_Tc16777" 类型三 利用定义求解最值问题 PAGEREF _Tc16777 4
\l "_Tc4932" 题型二 双曲线的标准方程 PAGEREF _Tc4932 5
\l "_Tc29855" 题型三 双曲线的几何性质 PAGEREF _Tc29855 8
\l "_Tc23318" 类型一 求双曲线的焦点(距)、实、虚轴长 PAGEREF _Tc23318 8
\l "_Tc7564" 类型二 求双曲线的渐近线方程 PAGEREF _Tc7564 9
\l "_Tc29767" 类型三 求双曲线的离心率(或范围) PAGEREF _Tc29767 10
\l "_Tc22195" 题型四 直线与双曲线的综合问题 PAGEREF _Tc22195 11
\l "_Tc30918" 三、高效训练突破 PAGEREF _Tc30918 13
一、考点全归纳
1.双曲线的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于非零常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线,这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.
集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
(1)当2a|F1F2|时,P点不存在.
2.双曲线的标准方程和几何性质
3.等轴双曲线及性质
(1)等轴双曲线:实轴长和虚轴长相等的双曲线叫做等轴双曲线,其标准方程可写作:x2-y2=λ(λ≠0).
(2)等轴双曲线⇔离心率e=eq \r(2)⇔两条渐近线y=±x互相垂直.
【常用结论】
1.双曲线的焦点到其渐近线的距离为b.
2.若P是双曲线右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则|PF1|min=a+c,|PF2|min=c-a.
3.同支的焦点弦中最短的为通径(过焦点且垂直于长轴的弦),其长为eq \f(2b2,a),异支的弦中最短的为实轴,其长为2a.
4.设P,A,B是双曲线上的三个不同的点,其中A,B关于原点对称,直线PA,PB斜率存在且不为0,则直线PA与PB的斜率之积为eq \f(b2,a2).
5.P是双曲线上不同于实轴两端点的任意一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,则S△PF1F2=b2·eq \f(1,tan \f(θ,2)),其中θ为∠F1PF2.
二、题型全归纳
题型一 双曲线的定义
【解题要点】双曲线定义的应用
(1)判定满足某条件的平面内动点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出曲线方程.
(2)在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,经常结合||PF1|-|PF2||=2a,运用平方的方法,建立|PF1|与|PF2|的关系.
[提醒] 在应用双曲线定义时,要注意定义中的条件,搞清所求轨迹是双曲线,还是双曲线的一支,若是双曲线的一支,则需确定是哪一支.
类型一 利用定义求轨迹方程
【例1】已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9,动圆M同时与圆C1及圆C2相外切,则动圆圆心M的轨迹方程为____________.
【答案】x2-eq \f(y2,8)=1(x≤-1)
【解析】如图所示,设动圆M与圆C1及圆C2分别外切于点A和点B.根据两圆外切的条件,得
|MC1|-|AC1|=|MA|,
|MC2|-|BC2|=|MB|,
因为|MA|=|MB|,所以
|MC1|-|AC1|=|MC2|-|BC2|,
即|MC2|-|MC1|=|BC2|-|AC1|=2,所以点M到两定点C1、C2的距离的差是常数且小于|C1C2|=6.
又根据双曲线的定义,得动点M的轨迹为双曲线的左支(点M与C2的距离大,与C1的距离小),
其中a=1,c=3,则b2=8.
故点M的轨迹方程为x2-eq \f(y2,8)=1(x≤-1).
类型二 利用定义解决“焦点三角形”问题
【例2】已知F1,F2为双曲线C:x2-y2=2的左,右焦点,点P在C上,|PF1|=2|PF2|,则cs∠F1PF2=________.
【答案】 eq \f(3,4)
【解析】 由双曲线的定义有|PF1|-|PF2|=|PF2|=2a=2eq \r(2),
所以|PF1|=2|PF2|=4eq \r(2),
则cs∠F1PF2=eq \f(|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|2,2|PF1|·|PF2|)=eq \f((4\r(2))2+(2\r(2))2-42,2×4\r(2)×2\r(2))=eq \f(3,4).
类型三 利用定义求解最值问题
【例3】若双曲线eq \f(x2,4)-eq \f(y2,12)=1的左焦点为F,点P是双曲线右支上的动点,A(1,4),则|PF|+|PA|的最小值是( )
A.8 B.9
C.10 D.12
【答案】 B
【解析】 由题意知,双曲线eq \f(x2,4)-eq \f(y2,12)=1的左焦点F的坐标为(-4,0),设双曲线的右焦点为B,则B(4,0),由双曲线的定义知|PF|+|PA|=4+|PB|+|PA|≥4+|AB|=4+eq \r((4-1)2+(0-4)2)=4+5=9,当且仅当A,P,B三点共线且P在A,B之间时取等号.所以|PF|+|PA|的最小值为9.
题型二 双曲线的标准方程
【规律与方法】(1)求双曲线标准方程的答题模板
(2)利用待定系数法求双曲线方程的常用方法
①与双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1共渐近线的方程可设为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=λ(λ≠0);
②若双曲线的渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x,则双曲线的方程可设为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=λ(λ≠0);
③若双曲线过两个已知点,则双曲线的方程可设为eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1(mn0),所以eq \f(4,a2)-eq \f(1,b2)=1,a2+b2=3,解得a2=2,b2=1,所以所求双曲线方程是eq \f(x2,2)-y2=1.
法二:设所求双曲线方程为eq \f(x2,4-λ)+eq \f(y2,1-λ)=1(10,b>0)的左、右焦点,若F1,F2,P(0,2b)为等边三角形的三个顶点,且双曲线经过点Q(eq \r(5),eq \r(3)),则该双曲线的方程为( )
A.x2-eq \f(y2,3)=1 B.eq \f(x2,2)-eq \f(y2,2)=1
C.eq \f(x2,3)-eq \f(y2,9)=1 D.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,12)=1
【答案】 D
【解析】
F1和F2分别为双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点,∵F1,F2,P(0,2b)构成正三角形,
∴2b=eq \r(3)c,即有3c2=4b2=3(a2+b2),∴b2=3a2.∵双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1过点Q(eq \r(5),eq \r(3)),∴eq \f(5,a2)-eq \f(3,3a2)=1,解得a2=4,∴b2=12,∴双曲线的方程为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,12)=1.故选D.
题型三 双曲线的几何性质
【解题要点】与双曲线几何性质有关问题的解题策略
(1)求双曲线的离心率(或范围):依据题设条件,将问题转化为关于a,c的等式(或不等式),解方程(或不等式)即可求得.
(2)求双曲线的渐近线方程:依据题设条件,求双曲线中a,b的值或a与b的比值,进而得出双曲线的渐近线方程.
(3)求双曲线方程:依据题设条件,求出a,b的值或依据双曲线的定义,即可求双曲线的方程.
(4)求双曲线焦点(焦距)、实虚轴的长:依题设条件及a,b,c之间的关系求解.
类型一 求双曲线的焦点(距)、实、虚轴长
【例1】已知离心率为eq \f(\r(5),2)的双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,M是双曲线C的一条渐近线上的点,且OM⊥MF2,O为坐标原点,若S△OMF2=16,则双曲线的实轴长是( )
A.32 B.16
C.84 D.4
【答案】 B
【解析】 由题意知F2(c,0),不妨令点M在渐近线y=eq \f(b,a)x上,由题意可知|F2M|=eq \f(bc,\r(a2+b2))=b,所以|OM|=eq \r(c2-b2)=a.由S△OMF2=16,可得eq \f(1,2)ab=16,即ab=32,又a2+b2=c2,eq \f(c,a)=eq \f(\r(5),2),所以a=8,b=4,c=4eq \r(5),所以双曲线C的实轴长为16.故选B.
类型二 求双曲线的渐近线方程
【例2】 (1)(2020·福建厦门一模)已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的一个焦点为F,点A,B是C的一条渐近线上关于原点对称的两点,以AB为直径的圆过F且交C的左支于M,N两点,若|MN|=2,△ABF的面积为8,则C的渐近线方程为( )
A.y=±eq \r(3)x B.y=±eq \f(\r(3),3)x
C.y=±2x D.y=±eq \f(1,2)x
(2)过双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左焦点F作圆O:x2+y2=a2的两条切线,切点为A,B,双曲线的左顶点为C,若∠ACB=120°,则双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±eq \r(3)x B.y=±eq \f(\r(3),3)x
C.y=±eq \r(2)x D.y=±eq \f(\r(2),2)x
【答案】 (1)B (2)A
【解析】(1)设双曲线的另一个焦点为F′,由双曲线的对称性,可得四边形AFBF′是矩形,
所以S△ABF=S△ABF′,即bc=8,
由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2+y2=c2,,\f(x2,a2)-\f(y2,b2)=1))可得y=±eq \f(b2,c),则|MN|=eq \f(2b2,c)=2,即b2=c,
所以b=2,c=4,所以a=eq \r(c2-b2)=2eq \r(3),所以C的渐近线方程为y=±eq \f(\r(3),3)x,
故选B.
(2)如图所示,连接OA,OB,
设双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的焦距为2c(c>0),则C(-a,0),F(-c,0).
由双曲线和圆的对称性知,点A与点B关于x轴对称,则∠ACO=∠BCO=eq \f(1,2)∠ACB=eq \f(1,2)×120°=60°.
因为|OA|=|OC|=a,所以△ACO为等边三角形,所以∠AOC=60°.
因为FA与圆O相切于点A,所以OA⊥FA,
在Rt△AOF中,∠AFO=90°-∠AOF=90°-60°=30°,所以|OF|=2|OA|,即c=2a,
所以b=eq \r(c2-a2)=eq \r((2a)2-a2)=eq \r(3)a,
故双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的渐近线方程为
y=±eq \f(b,a)x,即y=±eq \r(3)x.
类型三 求双曲线的离心率(或范围)
【例3】设F为双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于 P,Q两点.若|PQ|=|OF|,则C的离心率为( )
A.eq \r(2) B.eq \r(3)
C.2 D.eq \r(5)
【答案】A
【解析】 如图
由题意,知以OF为直径的圆的方程为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(c,2)))eq \s\up12(2)+y2=eq \f(c2,4)①,将x2+y2=a2记为②式,①-②得x=eq \f(a2,c),则以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2的相交弦所在直线的方程为x=eq \f(a2,c),所以|PQ|=2eq \r(a2-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a2,c)))\s\up12(2)).由|PQ|=|OF|,得2eq \r(a2-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a2,c)))\s\up12(2))=c,整理得c4-4a2c2+4a4=0,即e4-4e2+4=0,解得e=eq \r(2),故选A.
题型四 直线与双曲线的综合问题
【规律方法】1.判断直线与双曲线位置关系的三个步骤
2.一个易错点
联立直线与双曲线方程消元后,一定要注意二次项系数是否为零的判断或讨论.
3.一组常用结论
【例1】.过双曲线M:x2-eq \f(y2,3)=1的左焦点F作圆C:x2+(y-3)2=eq \f(1,2)的切线,此切线与M的左支、右支分别交于A,B两点,则线段AB的中点到x轴的距离为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
【答案】B
【解析】由题意知,切线过双曲线的左焦点F(-2,0),且切线斜率存在,不妨设切线方程为y-0=k(x+2),易知eq \f(|2k-3|,\r(1+k2))=eq \f(\r(2),2),解得k=1或k=eq \f(17,7).当k=eq \f(17,7)时,切线不与双曲线M的右支相交,故舍去,所以切线方程为y=x+2,与双曲线方程联立,消元得2y2-12y+9=0,所以y1+y2=6,即线段AB中点的纵坐标为3,所以线段AB的中点到x轴的距离为3.
【例2】.已知双曲线C:x2-y2=1及直线l:y=kx-1.
(1)若l与C有两个不同的交点,求实数k的取值范围;
(2)若l与C交于A,B两点,O是坐标原点,且△AOB的面积为eq \r(2),求实数k的值.
【解析】 (1)若双曲线C与直线l有两个不同的交点,
则方程组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2-y2=1,,y=kx-1))有两个不同的实数根,
整理得(1-k2)x2+2kx-2=0,
所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1-k2≠0,,Δ=4k2+81-k2>0,))
解得-eq \r(2)x2时,S△OAB=S△ODA+S△OBD=eq \f(1,2)(|x1|+|x2|)=eq \f(1,2)|x1-x2|.
所以S△OAB=eq \f(1,2)|x1-x2|=eq \r(2),
所以(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2=(2eq \r(2))2,
即eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(-2k,1-k2)))2+eq \f(8,1-k2)=8,解得k=0或k=±eq \f(\r(6),2).
又因为-eq \r(2)0)的离心率为eq \r(3),则其渐近线方程为( )
A.y=±eq \r(2)x B.y=±eq \r(3)x
C.y=±eq \f(\r(2),2)x D.y=±eq \f(\r(3),2)x
【答案】A
【解析】:.法一:由题意知,e=eq \f(c,a)=eq \r(3),所以c=eq \r(3)a,所以b=eq \r(c2-a2)=eq \r(2)a,所以eq \f(b,a)=eq \r(2),所以该双曲线的渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x=±eq \r(2)x,故选A.
法二:由e=eq \f(c,a)=eq \r(1+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b,a)))\s\up12(2))=eq \r(3),得eq \f(b,a)=eq \r(2),所以该双曲线的渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x=±eq \r(2)x,故选A.
3.(2020·广东揭阳一模)过双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的两焦点且与x轴垂直的直线与双曲线的四个交点组成一个正方形,则该双曲线的离心率为( )
A.eq \r(5)-1 B.eq \f(\r(5)+1,2)
C.eq \f(3,2) D.2
【答案】B
【解析】:.将x=±c代入双曲线的方程得y2=eq \f(b4,a2)⇒y=±eq \f(b2,a),则2c=eq \f(2b2,a),即有ac=b2=c2-a2,由e=eq \f(c,a),可得e2-e-1=0,解得e=eq \f(\r(5)+1,2)(舍负).故选B.
4.(2020·安阳模拟)过双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)作其渐近线y=eq \f(\r(3),2)x的垂线,垂足为M,若S△OMF=4eq \r(3)(O为坐标原点),则双曲线的标准方程为( )
A.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,3)=1 B.eq \f(x2,8)-eq \f(y2,6)=1
C.eq \f(x2,16)-eq \f(y2,12)=1 D.eq \f(x2,32)-eq \f(y2,24)=1
【答案】C.
【解析】:由题意易得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(b,a)=\f(\r(3),2),,\f(1,2)ab=4\r(3),))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=4,,b=2\r(3),))
所以双曲线的标准方程为eq \f(x2,16)-eq \f(y2,12)=1,故选C.
5.过双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1的右顶点作x轴的垂线,与C的一条渐近线相交于点A.若以C的右焦点F为圆心、半径为4的圆经过A,O两点(O为坐标原点),则双曲线C的方程为( )
A.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,12)=1 B.eq \f(x2,7)-eq \f(y2,9)=1
C.eq \f(x2,8)-eq \f(y2,8)=1 D.eq \f(x2,12)-eq \f(y2,4)=1
【答案】A
【解析】:.因为渐近线y=eq \f(b,a)x与直线x=a交于点A(a,b),c=4且eq \r((4-a)2+b2)=4,解得a2=4,b2=12,因此双曲线的标准方程为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,12)=1.
6.(2020·河北衡水三模)过双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点F(eq \r(5),0)作斜率为k(k<-1)的直线与双曲线过第一象限的渐近线垂直,且垂足为A,交另一条渐近线于点B,若S△BOF=eq \f(5,3)(O为坐标原点),则k的值为( )
A.-eq \r(2) B.-2
C.-eq \r(3) D.-eq \r(5)
【答案】B.
【解析】:由题意得双曲线过第一象限的渐近线方程为y=-eq \f(1,k)x,过第二象限的渐近线的方程为y=eq \f(1,k)x,直线FB的方程为y=k(x-eq \r(5)),联立方程得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=k(x-\r(5)),,y=\f(1,k)x))⇒x=eq \f(\r(5)k2,k2-1),所以y=eq \f(\r(5)k,k2-1),所以S△BOF=eq \f(1,2)|OF|×|yB|=eq \f(1,2)×eq \r(5)×eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(\r(5)k,k2-1)))=eq \f(5,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(k,k2-1))).令eq \f(5,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(k,k2-1)))=eq \f(5,3),得k=-2或k=eq \f(1,2)(舍).故选B.
7.(2020·唐山模拟)过双曲线E:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左焦点(-eq \r(5),0),作圆(x-eq \r(5))2+y2=4的切线,切点在双曲线E上,则E的离心率等于( )
A.2eq \r(5) B.eq \r(5)
C.eq \f(\r(5),3) D.eq \f(\r(5),2)
【答案】B.
【解析】:设圆的圆心为G,双曲线的左焦点为F.由圆的方程(x-eq \r(5))2+y2=4,知圆心坐标为G(eq \r(5),0),半径R=2,则FG=2eq \r(5).
设切点为P,
则GP⊥FP,PG=2,PF=2+2a,
由|PF|2+|PG|2=|FG|2,
即(2+2a)2+4=20,
即(2+2a)2=16,得2+2a=4,a=1,又c=eq \r(5),
所以双曲线的离心率e=eq \f(c,a)=eq \r(5),故选B.
8.(2020·广东汕尾一模)已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),F是双曲线C的右焦点,A是双曲线C的右顶点,过F作x轴的垂线,交双曲线于M,N两点.若tan∠MAN=-eq \f(3,4),则双曲线C的离心率为( )
A.3 B.2
C.eq \f(4,3) D.eq \r(2)
【答案】B.
【解析】:由题意可知
tan∠MAN=-eq \f(3,4)=eq \f(2tan∠MAF,1-tan2∠MAF),解得tan∠MAF=3,可得eq \f(\f(b2,a),c-a)=3,可得c2+2a2-3ac=0,e2+2-3e=0,
因为e>1,所以解得e=2.故选B.
9.(2020·湛江模拟)设F为双曲线E:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a,b>0)的右焦点,过E的右顶点作x轴的垂线与E的渐近线相交于A,B两点,O为坐标原点,四边形OAFB为菱形,圆x2+y2=c2(c2=a2+b2)与E在第一象限的交点是P,且|PF|=eq \r(7)-1,则双曲线E的方程是( )
A.eq \f(x2,6)-eq \f(y2,2)=1 B.eq \f(x2,2)-eq \f(y2,6)=1
C.eq \f(x2,3)-y2=1 D.x2-eq \f(y2,3)=1
【答案】D.
【解析】:双曲线E:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1的渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x,
因为四边形OAFB为菱形,
所以对角线互相垂直平分,所以c=2a,∠AOF=60°,
所以eq \f(b,a)=eq \r(3).则有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(x2,a2)-\f(y2,3a2)=1,,x2+y2=c2=4a2,))
解得Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(7),2)a,\f(3,2)a)).因为|PF|=eq \r(7)-1,
所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(7),2)a-2a))eq \s\up12(2)+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)a))eq \s\up12(2)=(eq \r(7)-1)2,解得a=1,则b=eq \r(3),
故双曲线E的方程为x2-eq \f(y2,3)=1.
故选D.
10.已知双曲线eq \f(x2,9)-eq \f(y2,b2)=1(b>0)的左顶点为A,虚轴长为8,右焦点为F,且⊙F与双曲线的渐近线相切,若过点A作⊙F的两条切线,切点分别为M,N,则|MN|=( )
A.8 B.4eq \r(2)
C.2eq \r(3) D.4eq \r(3)
【答案】D.
【解析】:因为双曲线eq \f(x2,9)-eq \f(y2,b2)=1(b>0)的虚轴长为8,
所以2b=8,解得b=4,
因为a=3,
所以双曲线的渐近线方程为y=±eq \f(4,3)x,c2=a2+b2=25,A(-3,0),所以c=5,所以F(5,0),
因为⊙F与双曲线的渐近线相切,
所以⊙F的半径为eq \f(|4×5+0|,\r(42+32))=4,
所以|MF|=4,
因为|AF|=a+c=3+5=8,
所以|AM|=eq \r(82-42)=4eq \r(3),
因为S四边形AMFN=2×eq \f(1,2)|AM|·|MF|=eq \f(1,2)|AF|·|MN|,
所以2×eq \f(1,2)×4eq \r(3)×4=eq \f(1,2)×8|MN|,
解得|MN|=4eq \r(3),故选D.
11.(2020·开封模拟)过双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的右焦点F作圆x2+y2=a2的切线FM(切点为M),交y轴于点P,若eq \(PM,\s\up6(→))=2eq \(MF,\s\up6(→)),则双曲线的离心率为( )
A.eq \r(2) B.eq \f(\r(6),2)
C.eq \r(3) D.2
【答案】B.
【解析】:设P(0,3m),由eq \(PM,\s\up6(→))=2eq \(MF,\s\up6(→)),可得点M的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)c,m)),因为OM⊥PF,所以eq \f(m,\f(2,3)c)·eq \f(3m,-c)=-1,所以m2=eq \f(2,9)c2,所以Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)c,± \r(\f(2c2,9)))),由|OM|2+|MF|2=|OF|2,|OM|=a,|OF|=c得,a2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(c,3)))eq \s\up12(2)+eq \f(2c2,9)=c2,a2=eq \f(2,3)c2,所以e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(6),2),故选B.
12.(2020·武汉4月调研)过点P(4,2)作一直线AB与双曲线C:eq \f(x2,2)-y2=1相交于A,B两点,若P为线段AB的中点,则|AB|=( )
A.2eq \r(2) B.2eq \r(3)
C.3eq \r(3) D.4eq \r(3)
【答案】 D
【解析】 解法一:由题意可知,直线AB的斜率存在.设直线AB的斜率为k,则直线AB的方程为y=k(x-4)+2.由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx-4+2,,\f(x2,2)-y2=1))消去y并整理,得(1-2k2)x2+8k(2k-1)x-32k2+32k-10=0.设A(x1,y1),B(x2,y2).因为P(4,2)为线段AB的中点,所以x1+x2=-eq \f(8k2k-1,1-2k2)=8,解得k=1.
所以x1x2=eq \f(-32k2+32k-10,1-2k2)=10.
所以|AB|=eq \r(1+k2)·eq \r(x1+x22-4x1x2)=4eq \r(3).故选D.
解法二:设A(x1,y1),B(x2,y2),则eq \f(x\\al(2,1),2)-yeq \\al(2,1)=1, ①
eq \f(x\\al(2,2),2)-yeq \\al(2,2)=1. ②
①-②得eq \f(1,2)(x1-x2)(x1+x2)-(y1-y2)(y1+y2)=0.
因为P(4,2)为线段AB的中点,所以x1+x2=8,y1+y2=4.
所以4(x1-x2)-4(y1-y2)=0,即x1-x2=y1-y2,所以直线AB的斜率k=eq \f(y1-y2,x1-x2)=1.则直线AB的方程为y=x-2.
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=x-2,,\f(x2,2)-y2=1))消去y并整理,得x2-8x+10=0,
所以x1+x2=8,x1x2=10.所以|AB|=eq \r(1+k2)·eq \r(x1+x22-4x1x2)=4eq \r(3).
二、填空题
1.焦点在x轴上,焦距为10,且与双曲线eq \f(y2,4)-x2=1有相同渐近线的双曲线的标准方程是________.
【答案】:eq \f(x2,5)-eq \f(y2,20)=1
【解析】:设所求双曲线的标准方程为eq \f(y2,4)-x2=-λ(λ>0),即eq \f(x2,λ)-eq \f(y2,4λ)=1,则有4λ+λ=25,解得λ=5,所以所求双曲线的标准方程为eq \f(x2,5)-eq \f(y2,20)=1.
2.经过点P(3,2eq \r(7)),Q(-6eq \r(2),7)的双曲线的标准方程为________.
【答案】:eq \f(y2,25)-eq \f(x2,75)=1
【解析】:设双曲线的方程为mx2+ny2=1(mn0,,x1+x2>0,,x1x2>0))
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1( Δ>0,,x1+x20))
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1( Δ>0,,x1x2
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