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双曲线-高考文科数学总复习

A 组 基础对点练1.已知F 为双曲线C :x 2-my 2=3m (m >0)的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( )A.3 B .3 C.3mD .3m解析:双曲线方程为x 23m -y 23=1,焦点F 到一条渐近线的距离为 3.选A.答案:A2.已知双曲线x 2a 2-y 23=1(a >0)的离心率为2,则a =( )A .2 B.62C.52D .1解析:因为双曲线的方程为x 2a 2-y 23=1,所以e 2=1+3a 2=4,因此a 2=1,a =1.选D.答案:D3.(2018·邢台摸底)双曲线x 2-4y 2=-1的渐近线方程为( ) A .x ±2y =0 B .y ±2x =0 C .x ±4y =0D .y ±4x =0解析:依题意,题中的双曲线即y 214-x 2=1,因此其渐近线方程是y 214-x 2=0,即x ±2y =0,选A. 答案:A4.设F 1,F 2是双曲线x 2-y 224=1的两个焦点,P 是双曲线上的一点,且|PF 1|=43|PF 2|,则△PF 1F 2的面积等于( ) A .42 B .8 3 C .24D .48解析:由双曲线定义||PF 1|-|PF 2||=2, 又|PF 1|=43|PF 2|,∴|PF 1|=8,|PF 2|=6, 又|F 1F 2|=2c =10, ∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2, △PF 1F 2为直角三角形.△PF 1F 2的面积S =12×6×8=24.答案:C5.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的两条渐近线互相垂直,那么它的离心率为( )A .2 B. 3 C. 2D.32解析:由渐近线互相垂直可知⎝⎛⎭⎫-b a ·ba =-1, 即a 2=b 2,即c 2=2a 2,即c =2a , 所以e = 2. 答案:C6.下列双曲线中,焦点在y 轴上且渐近线方程为y =±2x 的是( ) A .x 2-y 24=1B.x 24-y 2=1 C.y 24-x 2=1 D .y 2-x 24=1解析:A 、B 选项中双曲线的焦点在x 轴上,C 、D 选项中双曲线的焦点在y 轴上,又令y 24-x 2=0,得y =±2x ,令y 2-x 24=0,得y =±12x ,故选C.答案:C7.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的离心率e =54,且其右焦点为F 2(5,0),则双曲线C 的方程为( )A.x 24-y 23=1 B.x 29-y 216=1 C.x 216-y 29=1 D.x 23-y 24=1 解析:由题意得e =1+b 2a 2=54,又右焦点为F 2(5,0),a 2+b 2=c 2,所以a 2=16,b 2=9,故双曲线C 的方程为x 216-y 29=1.答案:C8.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为25,且双曲线的一条渐近线与直线2x +y =0垂直,则双曲线的方程为( ) A.x 24-y 2=1 B .x 2-y 24=1C.3x 220-3y 25=1 D.3x 25-3y 220=1解析:由题意得c =5,b a =12,则a =2,b =1,所以双曲线的方程为x 24-y 2=1.答案:A9.双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =2x ,则双曲线C 的离心率是( )A. 5B. 2 C .2D.52解析:由双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =2x ,可得b a =2,∴e =ca =1+⎝⎛⎭⎫b a 2= 5.故选A. 答案:A10.(2017·合肥质检)若双曲线C 1:x 22-y 28=1与C 2:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线相同,且双曲线C 2的焦距为45,则b =( ) A .2 B .4 C .6D .8解析:C 1的渐近线为y =±2x ,即ba =2.又∵2c =45,c =2 5. 由c 2=a 2+b 2得, ∴20=14b 2+b 2,b =4.答案:B11.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为10,点P (2,1)在C 的一条渐近线上,则C的方程为( ) A.x 220-y 25=1 B.x 25-y 220=1 C.x 280-y 220=1 D.x 220-y 280=1 解析:依题意⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=251=b a×2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=20b 2=5,∴双曲线C 的方程为x 220-y 25=1.答案:A12.已知双曲线过点(4,3),且渐近线方程为y =±12x ,则该双曲线的标准方程为________.解析:法一:因为双曲线过点(4,3)且渐近线方程为y =±12x ,故点(4,3)在直线y =12x 的下方.设该双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),所以⎩⎨⎧42a 2-(3)2b2=1,b a =12,,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1,故双曲线方程为x 24-y 2=1.法二:因为双曲线的渐近线方程为y =±12x ,故可设双曲线为x 24-y 2=λ(λ≠0),又双曲线过点(4,3),所以424-(3)2=λ,所以λ=1,故双曲线方程为x 24-y 2=1.答案:x 24-y 2=113.(2017·武汉武昌区调研)双曲线Γ:y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为10,焦点到渐近线的距离为3,则Γ的实轴长等于________.解析:双曲线的焦点(0,5)到渐近线y =a b x ,即ax -by =0的距离为|5b |a 2+b 2=5bc =b =3,所以a =4,2a =8. 答案:814.已知双曲线C ;x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与椭圆x 29+y 24=1有相同的焦点,且双曲线C 的渐近线方程为y =±2x ,则双曲线C 的方程为________. 解析:易得椭圆的焦点为(-5,0),(5,0), ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=5,b a =2,∴a 2=1,b 2=4, ∴双曲线C 的方程为x 2-y 24=1.答案:x 2-y 24=115.(2018·西安质检)已知抛物线y 2=8x 与双曲线x 2a2-y 2=1(a >0)的一个交点为M ,F 为抛物线的焦点,若|MF |=5,则该双曲线的渐近线方程为________.解析:抛物线y 2=8x 的焦点F (2,0),准线方程为x =-2,设M (m ,n ),则由抛物线的定义可得|MF |=m +2=5,解得m =3,故n 2=24,可得n =±2 6.将M (3,±26)代入双曲线x 2a2-y 2=1,可得9a 2-24=1,解得a =35.所以双曲线的渐近线方程为y =±53x .答案:y =±53xB 组 能力提升练1.等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线y 2=16x 的准线交于A ,B 两点,|AB |=43,则C 的实轴长为( ) A.2 B .2 2 C .4D .8解析:抛物线y 2=16x 的准线方程是x =-4,所以点A (-4,23)在等轴双曲线C :x 2-y 2=a 2(a >0)上,将点A 的坐标代入得a =2,所以C 的实轴长为4. 答案:C2.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1与直线y =2x 有交点,则双曲线离心率的取值范围为( )A .(1,5)B .(1,5]C .(5,+∞)D .[5,+∞)解析:∵双曲线的一条渐近线方程为y =ba x ,则由题意得ba >2,∴e =c a =1+⎝⎛⎭⎫b a 2>1+4= 5.答案:C3.若实数k 满足0<k <9,则曲线x 225-y 29-k =1与曲线x 225-k -y 29=1的( )A .离心率相等B .虚半轴长相等C .实半轴长相等D .焦距相等解析:由0<k <9,易知两曲线均为双曲线且焦点都在x 轴上,由25+9-k =25-k +9,得两双曲线的焦距相等. 答案:D4.设F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的左、右焦点,若双曲线上存在点A ,使∠F 1AF 2=90°且|AF 1|=3|AF 2|,则双曲线的离心率为( ) A.52 B.102C.152D. 5解析:因为∠F 1AF 2=90°,故|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2,又|AF 1|=3|AF 2|,且|AF 1|-|AF 2|=2a ,所以|AF 1|=3a ,|AF 2|=a ,则10a 2=4c 2,即c 2a 2=52,故e =c a =102(负值舍去).5.(2018·江南十校联考)已知l 是双曲线C :x 22-y 24=1的一条渐近线,P 是l 上的一点,F 1,F 2分别是C 的左、右焦点,若PF 1→·PF 2→=0,则点P 到x 轴的距离为( ) A.233B. 2 C .2D.263解析:由题意知F 1(-6,0),F 2(6,0),不妨设l 的方程为y =2x ,点P (x 0,2x 0),由PF 1→·PF 2→=(-6-x 0,-2x 0)·(6-x 0,-2x 0)=3x 20-6=0,得x 0=±2,故点P 到x 轴的距离为2|x 0|=2,故选C. 答案:C6.已知双曲线x 24-y 2b 2=1(b >0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A ,B ,C ,D 四点,四边形ABCD 的面积为2b ,则双曲线的方程为( ) A.x 24-3y 24=1 B.x 24-4y 23=1 C.x 24-y 24=1 D.x 24-y 212=1 解析:根据圆和双曲线的对称性,可知四边形ABCD 为矩形.双曲线的渐近线方程为y =±b2x ,圆的方程为x 2+y 2=4,不妨设交点A 在第一象限,由y =b 2x ,x 2+y 2=4得x A =44+b 2,y A =2b 4+b2,故四边形ABCD 的面积为4x A y A =32b4+b 2=2b ,解得b 2=12,故所求的双曲线方程为x 24-y 212=1,选D.答案:D7.(2018·甘肃两市六校联考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,以|F 1F 2|为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为(3,4),则此双曲线的方程为( ) A.x 216-y 29=1 B.x 23-y 24=1 C.x 29-y 216=1 D.x 24-y 23=1 解析:因为以|F 1F 2|为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为(3,4),所以c =5,b a =43,又c 2=a 2+b 2,所以a =3,b =4,所以此双曲线的方程为x 29-y 216=1.8.过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点F 作一条渐近线的垂线,垂足为点A ,与另一条渐近线交于点B ,若FB →=2F A →,则此双曲线的离心率为( ) A. 2 B. 3 C .2D. 5解析:不妨设B (x ,-bax ),|OB |=x 2+(-bax )2=c ,可取B (-a ,b ),由题意可知点A 为BF 的中点,所以A (c -a 2,b 2),又点A 在直线y =b a x 上,则b a ·c -a 2=b2,c =2a ,e =2.答案:C9.设双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(b >a >0)的半焦距为c ,且直线l 过(a,0)和(0,b )两点.已知原点到直线l 的距离为3c4,则双曲线的离心率为( ) A.223B. 2C. 3D .2解析:由题意得ab =34c 2,∴a 2(c 2-a 2)=316c 4, 整理得3e 4-16e 2+16=0. 解之得e 2=4或e 2=43,又0<a <b ⇒a 2<c 2-a 2⇒c 2>2a 2⇒e 2>2,故e 2=4. ∴e =2. 答案:D10.(2018·淄博模拟)过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F 1,作圆x 2+y 2=a 2的切线交双曲线的右支于点P ,切点为T ,PF 1的中点M 在第一象限,则以下结论正确的是( ) A .b -a =|MO |-|MT | B .b -a >|MO |-|MT | C .b -a <|MO |-|MT | D .b -a =|MO |+|MT |解析:如图,连接OT ,则OT ⊥F 1T ,在直角三角形OTF 1中,|F 1T |=|OF 1|2-|OT |2=b ,连接PF 2,∵M 为线段F 1P 的中点,O 为F 1F 2的中点, ∴|OM |=12|PF 2|,∴|MO |-|MT |=12|PF 2|-⎝⎛⎭⎫12|PF 1|-|F 1T |=12(|PF 2|-|PF 1|)+b =12×(-2a )+b =b -a ,故选A. 答案:A11.过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F 1作斜率为1的直线,该直线与双曲线的两条渐近线的交点分别为A ,B ,若F 1A →=AB →,则双曲线的渐近线方程为________. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +c ,y =-b a x 得x =-aca +b, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +c ,y =b a x ,解得x =ac b -a ,不妨设x A =-ac a +b ,x B =ac b -a ,由F 1A →=AB →可得-ac a +b +c =ac b -a +ac a +b ,整理得b =3a .所以双曲线的渐近线方程为3x ±y =0. 答案:3x ±y =012.设F 1,F 2分别是双曲线x 2-y 2b2=1的左、右焦点,A 是双曲线上在第一象限内的点,若|AF 2|=2且∠F 1AF 2=45°,延长AF 2交双曲线右支于点B ,则△F 1AB 的面积等于________. 解析:由题意可得|AF 2|=2,|AF 1|=4,则|AB |=|AF 2|+|BF 2|=2+|BF 2|=|BF 1|.又∠F 1AF 2=45°,所以△ABF 1是以AF 1为斜边的等腰直角三角形,则|AB |=|BF 1|=22,所以其面积为12×22×22=4. 答案:413.设双曲线x 2-y 23=1的左,右焦点分别为F 1,F 2.若点P 在双曲线上,且△F 1PF 2为锐角三角形,则|PF 1|+|PF 2|的取值范围是______.解析:由题意不妨设点P 在双曲线的右支上,现考虑两种极限情况:当PF 2⊥x 轴时,|PF 1|+|PF 2|有最大值8;当∠P 为直角时,|PF 1|+|PF 2|有最小值27.因为△F 1PF 2为锐角三角形,所以|PF 1|+|PF 2|的取值范围为(27,8). 答案:(27,8)14.(2018·沈阳质量监测)已知P 是双曲线x 23-y 2=1上任意一点,过点P 分别作双曲线的两条渐近线的垂线,垂足分别为A ,B ,则P A →·PB →的值是________. 解析:设P (x 0,y 0),因为该双曲线的渐近线分别是x 3-y =0,x3+y =0,所以可取|P A |=|x 03-y 0|13+1,|PB |=|x 03+y 0|13+1,又cos ∠APB =-cos ∠AOB =-cos2∠AOx =-cos π3=-12,所以P A →·PB →=|P A →|·|PB →|·cos ∠APB =|x 203-y 20|43·(-12)=34×(-12)=-38.答案:-38。

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