9-6 A组 专项基础训练 (时间:45分钟) 1.(2015·全国卷Ⅱ)已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,且顶角为120°,则E的离心率为( ) A.5 B.2 C.3 D.2 【解析】 结合图形,用a表示出点M的坐标,代入双曲线方程得出a,b的关系,进而求出离心率. 不妨取点M在第一象限,如图所示,
设双曲线方程为x2a2-y2b2=1(a>0,b>0), 则|BM|=|AB|=2a,∠MBx=180°-120°=60°, ∴M点的坐标为()2a,3a. ∵M点在双曲线上, ∴4a2a2-3a2b2=1,a=b, ∴c=2a,e=ca=2.故选D. 【答案】 D 2.(2015·天津)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线过点(2,3),且双曲线的一个焦点在抛物线y2=47x的准线上,则双曲线的方程为( ) A.x221-y228=1 B.x228-y221=1 C.x23-y24=1 D.x24-y23=1 【解析】 利用渐近线过已知点以及双曲线的一个焦点在抛物线的准线上,列出方程组求解. 由双曲线的渐近线y=bax过点(2,3), 可得3=ba×2.① 由双曲线的焦点(-a2+b2,0)在抛物线y2=47x的准线x=-7上, 可得a2+b2=7.② 由①②解得a=2,b=3, 所以双曲线的方程为x24-y23=1. 【答案】 D 3.(2015·湖南)若双曲线x2a2-y2b2=1的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为( ) A.73 B.54 C.43 D.53 【解析】 由渐近线过点(3,-4)可得ba的值,利用a,b,c之间的关系a2+b2=c2可消去b得a,c之间的关系,求出离心率e. 由双曲线的渐近线过点(3,-4)知ba=43,∴b2a2=169. 又b2=c2-a2,∴c2-a2a2=169, 即e2-1=169,∴e2=259,∴e=53. 【答案】 D 4.(2014·江西)过双曲线C:x2a2-y2b2=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.x24-y212=1 B.x27-y29=1 C.x28-y28=1 D.x212-y24=1 【解析】 由x=a,y=-bax,得x=a,y=-b, ∴A(a,-b). 由题意知右焦点到原点的距离为c=4, ∴(a-4)2+(-b)2=4,即(a-4)2+b2=16. 而a2+b2=16,∴a=2,b=23. ∴双曲线C的方程为x24-y212=1. 【答案】 A 5.(2015·山东)过双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线,交C于点P.若点P的横坐标为2a,则C的离心率为________. 【解析】 先表示出直线的方程和点P的坐标,再将点P的坐标代入直线的方程可得关于a,b,c的方程,化简可以求出离心率. 如图所示,不妨设与渐近线平行的直线l的斜率为ba,
又直线l过右焦点F(c,0), 则直线l的方程为y=ba(x-c). 因为点P的横坐标为2a,代入双曲线方程得4a2a2-y2b2=1, 化简得y=-3b或y=3b(点P在x轴下方,故舍去), 故点P的坐标为(2a,-3b), 代入直线方程得-3b=ba(2a-c), 化简可得离心率e=ca=2+3. 【答案】 2+3 6.(2014·北京)设双曲线C经过点(2,2),且与y24-x2=1具有相同渐近线,则C的方程为____________;渐近线方程为____________. 【解析】 设双曲线C的方程为y24-x2=λ(λ≠0), 将点(2,2)代入上式,得λ=-3, ∴C的方程为x23-y212=1,其渐近线方程为y=±2x. 【答案】 x23-y212=1 y=±2x 7.(2014·浙江)设直线x-3y+m=0(m≠0)与双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点P(m,0)满足|PA|=|PB|,则该双曲线的离心率是________. 【解析】 双曲线x2a2-y2b2=1的渐近线方程为y=±bax.
由y=bax,x-3y+m=0得Aam3b-a,bm3b-a, 由y=-bax,x-3y+m=0得B-ama+3b,bma+3b, 所以AB的中点C的坐标为a2m9b2-a2,3b2m9b2-a2. 设直线l:x-3y+m=0(m≠0), 因为|PA|=|PB|,所以PC⊥l, 所以kPC=-3,化简得a2=4b2. 在双曲线中,c2=a2+b2=5b2,
所以e=ca=52. 【答案】 52 8.(2015·全国卷Ⅰ)已知F是双曲线C:x2-y28=1的右焦点,P是C的左支上一点,A(0,66).当△APF周长最小时,该三角形的面积为________. 【解析】 根据双曲线的定义等价转化|PF|,分析何时△APF的周长最小,然后用间接法计算S△APF. 由双曲线方程x2-y28=1可知, a=1,c=3,故F(3,0),F1(-3,0). 当点P在双曲线左支上运动时,由双曲线定义知 |PF|-|PF1|=2, 所以|PF|=|PF1|+2, 从而△APF的周长=|AP|+|PF|+|AF|=|AP|+|PF1|+2+|AF|.
因为|AF|=32+(66)2=15为定值, 所以当(|AP|+|PF1|)最小时,△APF的周长最小,由图象可知,此时点P在线段AF1与双曲线的交点处(如图所示).
由题意可知直线AF1的方程为y=26x+66, 由y=26x+66,x2-y28=1, 得y2+66y-96=0, 解得y=26或y=-86(舍去), 所以S△APF=S△AF1F-S△PF1F
=12×6×66-12×6×26=126. 【答案】 126 9.已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10). (1)求双曲线方程; (2)若点M(3,m)在双曲线上,求证:点M在以F1F2为直径的圆上; (3)在(2)的条件下求△F1MF2的面积. 【解析】 (1)∵离心率e=2,∴双曲线为等轴双曲线, 可设其方程为x2-y2=λ(λ≠0), 则由点(4,-10)在双曲线上, 可得λ=42-(-10)2=6,∴双曲线方程为x2-y2=6. (2)证明:∵点M(3,m)在双曲线上, ∴32-m2=6,∴m2=3, 又双曲线x2-y2=6的焦点为F1(-23,0),F2(23,0), ∴MF1→·MF2→=(-23-3,-m)·(23-3,-m) =(-3)2-(23)2+m2=9-12+3=0, ∴MF1⊥MF2,∴点M在以F1F2为直径的圆上.
(3)S△F1MF2=12×43×|m|=6. 10.已知椭圆C1的方程为x24+y2=1,双曲线C2的左、右焦点分别是C1的左、右顶点,而C2的左、右顶点分别是C1的左、右焦点. (1)求双曲线C2的方程;
(2)若直线l:y=kx+2与双曲线C2恒有两个不同的交点A和B,且OA→·OB→>2(其中O为原点),求k的取值范围. 【解析】 (1)设双曲线C2的方程为x2a2-y2b2=1(a>0,b>0), 则a2=3,c2=4,再由a2+b2=c2,得b2=1. 故C2的方程为x23-y2=1. (2)将y=kx+2代入x23-y2=1, 得(1-3k2)x2-62kx-9=0. 由直线l与双曲线C2交于不同的两点,得
1-3k2≠0,Δ=(-62k)2+36(1-3k2)=36(1-k2)>0,
∴k2≠13且k2<1.① 设A(x1,y1),B(x2,y2), 则x1+x2=62k1-3k2,x1x2=-91-3k2. ∴x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+2)(kx2+2) =(k2+1)x1x2+2k(x1+x2)+2=3k2+73k2-1.
又∵OA→·OB→>2,得x1x2+y1y2>2, ∴3k2+73k2-1>2,即-3k2+93k2-1>0,解得13由①②得13故k的取值范围为-1,-33∪33,1. B组 专项能力提升 (时间:25分钟) 11.(2015·湖北)将离心率为e1的双曲线C1的实半轴长a和虚半轴长b(a≠b)同时增加m(m>0)个单位长度,得到离心率为e2的双曲线C2,则( ) A.对任意的a,b,e1>e2 B.当a>b时,e1>e2;当aC.对任意的a,b,e1D.当a>b时,e1e2 【解析】 分别表示出e1和e2,利用作差法比较大小.
由题意e1= a2+b2a2= 1+ba2; 双曲线C2的实半轴长为a+m,虚半轴长为b+m,
离心率e2= (a+m)2+(b+m)2(a+m)2= 1+b+ma+m2. 因为b+ma+m-ba=m(a-b)a(a+m),且a>0,b>0,m>0,a≠b, 所以当a>b时,m(a-b)a(a+m)>0,即b+ma+m>ba. 又b+ma+m>0,ba>0,
所以由不等式的性质依次可得b+ma+m2>ba2, 1+b+ma+m2>1+ba2, 所以 1+b+ma+m2> 1+ba2, 即e2>e1;同理,当a可推得e2综上,当a>b时,e1