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新课改专用2020版高考数学一轮跟踪检测50《双曲线》(含解析)
展开课时跟踪检测(五十) 双曲线[A级 基础题——基稳才能楼高]1.(2018·浙江高考)双曲线-y2=1的焦点坐标是( )A.(-,0),(,0) B.(-2,0),(2,0)C.(0,-),(0,) D.(0,-2),(0,2)解析:选B ∵双曲线方程为-y2=1,∴a2=3,b2=1,且双曲线的焦点在x轴上,∴c===2,即得该双曲线的焦点坐标为(-2,0),(2,0).2.(2019·南宁摸底联考)双曲线-=1的渐近线方程为( )A.y=±x B.y=±xC.y=±x D.y=±x解析:选D 在双曲线-=1中,a=5,b=2,∴其渐近线方程为y=±x,故选D.3.(2019·合肥调研)下列双曲线中,渐近线方程不是y=±x的是( )A.-=1 B.-=1C.-=1 D.-=1解析:选D 对于A,渐近线方程为y=±x=±x;对于B,渐近线方程为y=±x=±x;对于C,渐近线方程为y=±x;对于D,渐近线方程为y=± x.故选D.4.(2019·铜陵模拟)已知双曲线-=1的右焦点为F,P为双曲线左支上一点,点A(0,),则△APF周长的最小值为( )A.4(1+) B.4+C.2(+) D.+3解析:选A 设双曲线的左焦点为F′,易得点F(,0),△APF的周长l=|AF|+|AP|+|PF|=|AF|+2a+|PF′|+|AP|,要使△APF的周长最小,只需|AP|+|PF′|最小,易知当A,P,F′三点共线时取到,故l=2|AF|+2a=4(1+).故选A.5.(2019·合肥一模)若双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=-2x,则该双曲线的离心率是( )A. B.C. D.2解析:选C 由双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,且双曲线的一条渐近线方程为y=-2x,得=2,则b=2a,则双曲线的离心率e=====.故选C.6.(2019·德州一模)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点在抛物线y2=16x的准线上,且双曲线的一条渐近线过点(,3),则双曲线的方程为( )A.-=1 B.-=1C.-=1 D.-=1解析:选C 双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,由双曲线的一条渐近线过点(,3),可得=, ①由双曲线的一个焦点(-c,0)在抛物线y2=16x的准线x=-4上,可得c=4,即有a2+b2=16, ②由①②解得a=2,b=2,则双曲线的方程为-=1.故选C.[B级 保分题——准做快做达标]1.(2017·全国卷Ⅰ)已知F是双曲线C:x2-=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为( )A. B.C. D.解析:选D 法一:由题可知,双曲线的右焦点为F(2,0),当x=2时,代入双曲线C的方程,得4-=1,解得y=±3,不妨取点P(2,3),因为点A(1,3),所以AP∥x轴,又PF⊥x轴,所以AP⊥PF,所以S△APF=|PF|·|AP|=×3×1=.法二:由题可知,双曲线的右焦点为F(2,0),当x=2时,代入双曲线C的方程,得4-=1,解得y=±3,不妨取点P(2,3),因为点A(1,3),所以=(1,0),=(0,-3),所以·=0,所以AP⊥PF,所以S△APF=|PF|·|AP|=×3×1=.2.(2019·黄冈质检)过双曲线-=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M为线段FP的中点,则双曲线的离心率为( )A. B.C.2 D.解析:选A 连接OM.由题意知OM⊥PF,且|FM|=|PM|,∴|OP|=|OF|,∴∠OFP=45°,∴|OM|=|OF|·sin 45°,即a=c·,∴e==.故选A.3.(2019·银川模拟)已知双曲线-=1(0<a<1)的离心率为,则a的值为( )A. B.C. D.解析:选B ∵c2=a2+1-a2=1,∴c=1,又=,∴a=,故选B.4.(2019·辽宁五校联考)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,从双曲线C的右焦点F引渐近线的垂线,垂足为A,若△AFO的面积为1,则双曲线C的方程为( )A.-=1 B.-y2=1C.-=1 D.x2-=1解析:选D 因为双曲线C的右焦点F到渐近线的距离|FA|=b,|OA|=a,所以ab=2,又双曲线C的离心率为,所以 =,即b2=4a2,解得a2=1,b2=4,所以双曲线C的方程为x2-=1,故选D.5.(2019·黄山一诊)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线与直线x+2y+1=0垂直,F1,F2为C的焦点,A为双曲线上一点,若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1等于( )A. B.C. D.解析:选C 因为双曲线的一条渐近线与直线x+2y+1=0垂直,所以b=2a.又|F1A|=2|F2A|,且|F1A|-|F2A|=2a,所以|F2A|=2a,|F1A|=4a,而c2=5a2,得2c=2a,所以cos∠AF2F1===,故选C.6.(2019·天津和平一模)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为,过右焦点F作渐近线的垂线,垂足为M.若△FOM的面积为,其中O为坐标原点,则双曲线的方程为( )A.x2-=1 B.-=1C.-=1 D.-=1解析:选C 由题意可知e==,可得=,取一条渐近线为y=x,可得F到渐近线y=x的距离d==b,在Rt△FOM中,由勾股定理可得|OM|===a,由题意可得ab=,联立解得所以双曲线的方程为-=1.故选C.7.(2019·湘中名校联考)过双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点,与双曲线的渐近线交于C,D两点,若|AB|≥|CD|,则双曲线离心率的取值范围为( )A. B.C. D. 解析:选B 将x=c代入-=1得y=±,不妨取A,B,所以|AB|=.将x=c代入双曲线的渐近线方程y=±x,得y=±,不妨取C,D,所以|CD|=.因为|AB|≥|CD|,所以≥×,即b≥c,则b2≥c2,即c2-a2≥c2,即c2≥a2,所以e2≥,所以e≥.8.(2019·桂林模拟)若双曲线-=1(a>0,b>0)上存在一点P满足以|OP|为边长的正方形的面积等于2ab(其中O为坐标原点),则双曲线离心率的取值范围是( )A. B.C. D.解析:选C 由条件得|OP|2=2ab.又∵P为双曲线上一点,∴|OP|≥a,∴2ab≥a2,∴2b≥a.又∵c2=a2+b2≥a2+=a2,∴e=≥.∴双曲线离心率的取值范围是.9.(2019·惠州调研)已知O为坐标原点,设F1,F2分别是双曲线x2-y2=1的左、右焦点,P为双曲线左支上任一点,过点F1作∠F1PF2的平分线的垂线,垂足为H,则|OH|=( )A.1 B.2C.4 D.解析:选A 如图,延长F1H交PF2于点Q,由PH为∠F1PF2的平分线及PH⊥F1Q,可知|PF1|=|PQ|,根据双曲线的定义,得|PF2|-|PF1|=2,从而|QF2|=2,在△F1QF2中,易知OH为中位线,故|OH|=1.故选A.10.(2019·郑州模拟)设F1,F2分别是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P是C上一点,若|PF1|+|PF2|=6a,且△PF1F2的最小内角的大小为30°,则双曲线C的渐近线方程是( )A.x±y=0 B.x±y=0C.x±2y=0 D.2x±y=0解析:选B 假设点P在双曲线的右支上,则∴|PF1|=4a,|PF2|=2a.∵|F1F2|=2c>2a,∴△PF1F2最短的边是PF2,∴△PF1F2的最小内角为∠PF1F2.在△PF1F2中,由余弦定理得4a2=16a2+4c2-2×4a×2c×cos 30°,∴c2-2ac+3a2=0,∴e2-2e+3=0,∴e=,∴=,∴c2=3a2,∴a2+b2=3a2,∴b2=2a2,∴=,∴双曲线的渐近线方程为x±y=0,故选B.11.(2017·全国卷Ⅲ)双曲线-=1(a>0)的一条渐近线方程为y=x,则a=________.解析:∵双曲线的标准方程为-=1(a>0),∴双曲线的渐近线方程为y=±x.又双曲线的一条渐近线方程为y=x,∴a=5.答案:512.(2017·山东高考)在平面直角坐标系xOy中,双曲线-=1(a>0,b>0)的右支与焦点为F的抛物线x2=2py(p>0)交于A,B两点.若|AF|+|BF|=4|OF|,则该双曲线的渐近线方程为________.解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线的定义可知|AF|=y1+,|BF|=y2+,|OF|=,由|AF|+|BF|=y1++y2+=y1+y2+p=4|OF|=2p,得y1+y2=p.联立消去x,得a2y2-2pb2y+a2b2=0,所以y1+y2=,所以=p,即=,故=,所以双曲线的渐近线方程为y=±x.答案:y=±x13.(2019·成都毕业班摸底测试)已知双曲线-=1(a>0)和抛物线y2=8x有相同的焦点,则双曲线的离心率为________.解析:易知抛物线y2=8x的焦点为(2,0),所以双曲线-=1的焦点为(2,0),则a2+2=22,即a=,所以双曲线的离心率e===.答案:14.(2019·南昌调研)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过点F作圆(x-a)2+y2=的切线,若该切线恰好与C的一条渐近线垂直,则双曲线C的离心率为________.解析:不妨取与切线垂直的渐近线方程为y=x,由题意可知该切线方程为y=-(x-c),即ax+by-ac=0.又圆(x-a)2+y2=的圆心为(a,0),半径为,则圆心到切线的距离d===,又e=,则e2-4e+4=0,解得e=2.答案:215.(2019·西安铁一中模拟)已知点F1,F2分别是双曲线C:x2-=1(b>0)的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.(1)求双曲线C的方程;(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1,P2,求·的值.解:(1)由题易知F2(,0),可设M(,y1).因为点M在双曲线C上且在x轴上方,所以1+b2-=1,得y1=b2,所以|F2M|=b2.在Rt△MF2F1中,∠MF1F2=30°,|MF2|=b2,所以|MF1|=2b2.由双曲线的定义可知,|MF1|-|MF2|=b2=2,故双曲线C的方程为x2-=1. (2)易知两条渐近线方程分别为l1:x-y=0,l2:x+y=0.设双曲线C上的点P(x0,y0),两条渐近线的夹角为θ,不妨设P1在l1上,P2在l2上,则点P到两条渐近线的距离分别为|PP1|=,|PP2|=.因为P(x0,y0)在双曲线x2-=1上,所以2x-y=2,又易知cos θ=,所以·=·cos θ=·=.16.(2019·湛江模拟)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F(c,0).(1)若双曲线的一条渐近线方程为y=x且c=2,求双曲线的方程;(2)以原点O为圆心,c为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A,过A作圆的切线,斜率为-,求双曲线的离心率.解:(1)因为双曲线的渐近线方程为y=±x,所以a=b,所以c2=a2+b2=2a2=4,所以a2=b2=2,所以双曲线的方程为-=1.(2)设点A的坐标为(x0,y0),所以直线AO的斜率满足·(-)=-1,所以x0=y0,①依题意,圆的方程为x2+y2=c2,将①代入圆的方程得3y+y=c2,即y0=c,所以x0=c,所以点A的坐标为,代入双曲线方程得-=1,即b2c2-a2c2=a2b2,②又因为a2+b2=c2,所以将b2=c2-a2代入②式,整理得c4-2a2c2+a4=0,所以34-82+4=0,所以(3e2-2)(e2-2)=0,因为e>1,所以e=,所以双曲线的离心率为.