7 第6讲 双曲线 新题培优练 (2)
双曲线专题复习讲义及练习学生

双曲线专题复习讲义考点1双曲线的定义及标准方程 题型1:运用双曲线的定义题型1求离心率或离心率的范围 2 2[例3]已知双曲线X y 每 1,(a 0,b 0)的左,右焦a b点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线的右支上,且端点,若该椭圆的长轴长为 4,则△ AF 1F 2面积的最大值 为 ___ .4.过点(-6 , 3)且和双曲线x 2-2y 2=2有相同的渐近线 的双曲线方程为 _________________ 。
| PF 1 | 4|PF 2 |,则此双曲线的离心率 e 的最大值为_.【新题导练】双曲线x264 y236=1上一点P 到双曲线右焦点的距离是4,那么点P 到左准线的距离是 题型2与渐近线有关的问题在双曲线的几何性质中,应充分利用双曲线的渐近线方程,简化 解题过程.同时要熟练掌握以下三方面内容: (1)已知双曲线方程,求它的渐近线;(2)求已知渐近线的双曲线的方程; (3)渐近线的b 、f c2 — a2 /c2. ----------斜率与离心率的关系,如k =a —a2—1= . e2—1. 【新题导练】 21. 设P 为双曲线X 2- 1上的一点F 1、F 2是该双曲 12 线的两个焦点,若|PF 1|: |PF 2|=3 : 2,则厶PF 1F 2的面 积为 ( ) A. 6、3 B. 12 C. 12 .3 D. 24 2 2 2. 如图2所示,F 为双曲线C : — — 1的左焦点, 9 16 双曲线C 上的点P 与P 7 i i 1,2,3关于y 轴对称, [例4]若双曲线2X ~2a2莒 1(a 0,b 0)的焦点到渐b 2 近线的距离等于实轴长,则双曲线的离心率为7. 【新题导练】2双曲线— 42y_ 9 1的渐近线方程是A.2 x B. 3C.D.2则 RF P 2F P 3F F 4F F ^F P 6F 的值是() 8.焦点为(0, 6),且与双曲线1有相同的渐近线A . 9 B. 16 C. 18 D. 27 题型2求双曲线的标准方程 2 [例2 ]已知双曲线C 与双曲线— 16 2—=1有公共焦点, 4的双曲线方程是2A .—122y 2421B .—122x24 )2C . 乂242 x12 2 D .— 24 2乂 112双曲线专题练习且过点(3 ...2,2).求双曲线C 的方程. 【新题导练】3.已知双曲线的渐近线方程是 y 2,焦点在坐标轴上 且焦距是10,则此双曲线的方程为 __________________ ; 4•以抛物线y 2 8 -. 3x 的焦点F 为右焦点,且两条渐近线 是x J3y 0的双曲线方程为 _________________________ .考点2双曲线的几何性质一、填空题21 .椭圆工9k= 。
《双曲线》练习题经典(含答案)

《双曲线》练习题一、选择题:1.已知焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程是y=±4x,则该双曲线的离心率是(A)A.17B.15C.174 D.1542.中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的实轴与虚轴相等,一个焦点到一条渐近线的距离为,则双曲线方程为(B)A.x2﹣y2=1 B.x2﹣y2=2 C.x2﹣y2=D.x2﹣y2=3.在平面直角坐标系中,双曲线C过点P(1,1),且其两条渐近线的方程分别为2x+y=0和2x﹣y=0,则双曲线C的标准方程为(B)A.B.C.或D.4.1(a>b>01有相同的焦点,则椭圆的离心率为( A )A B C D5.已知方程﹣=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是(A)A.(﹣1,3)B.(﹣1,)C.(0,3)D.(0,)6.设双曲线=1(0<a<b)的半焦距为c,直线l过(a,0)(0,b)两点,已知原点到直线l的距离为,则双曲线的离心率为(A)A.2 B.C.D.7.已知双曲线22219y xa-=的两条渐近线与以椭圆221259yx+=的左焦点为圆心、半径为165的圆相切,则双曲线的离心率为( A )A.54B.53C.43D.658.双曲线虚轴的一个端点为M,两个焦点为F1、F2,∠F1MF2=120°,则双曲线的离心率为(B)A.3B.62 C.63 D.339.已知双曲线221(0,0)x ym nm n-=>>的一个焦点到一条渐近线的距离是2,一个顶点到它的一条渐近线的,则m等于( D )A .9B .4C .2D .,310.已知双曲线的两个焦点为F 1(-10,0)、F 2(10,0),M 是此双曲线上的一点,且满足12120,||||2,MF MF MF MF ==则该双曲线的方程是( A )A.x 29-y 2=1 B .x 2-y 29=1 C.x 23-y 27=1D.x 27-y 23=1 11.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3|PF 1|=4|PF 2|,则△PF 1F 2的面积等于( C )A .4 2B .83C .24D .4812.过双曲线x 2-y 2=8的左焦点F 1有一条弦PQ 在左支上,若|PQ |=7,F 2是双曲线的右焦点,则△PF 2Q 的周长是( C ) A .28 B .14-82 C .14+8 2D .8 213.已知双曲线﹣=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( D ) A .﹣=1B .﹣=1 C .﹣=1 D .﹣=114.设双曲线﹣=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以F 2为圆心,|F 1F 2|为半径的圆与双曲线在第一、二象限内依次交于A ,B 两点,若3|F 1B |=|F 2A |,则该双曲线的离心率是( C ) A . B .C .D .215.过双曲线1222=-y x 的右焦点作直线l 交双曲线于A 、B 两点,若|AB|=4,则这样的直线共有( C )条。
双曲线专题 (优秀经典练习题及答案详解)

双曲线专题一、学习目标:1.理解双曲线的定义;2.熟悉双曲线的简单几何性质;3.能根据双曲线的定义和几何性质解决简单实际题目.二、知识点梳理定 义1、到两个定点1F 与2F 的距离之差的绝对值等于定长(小于21F F )的点的轨迹2、到定点F 与到定直线l 的距离之比等于常数()1>e ee (>1)的点的轨迹标准方程-22a x 22b y =1()0,0>>b a -22a y 22bx =1()0,0>>b a 图 形性质范围a x ≥或a x -≤,R y ∈R x ∈,a y ≥或a y -≤对称性 对称轴: 坐标轴 ;对称中心: 原点渐近线x a by ±=x b a y ±=顶点 坐标 ()0,1a A -,()0,2a A ()b B -,01,()b B ,02 ()a A -,01,()a A ,02()0,1b B -,()0,2b B焦点 ()0,1c F -,()0,2c F()c F -,01,()c F ,02轴 实轴21A A 的长为a 2 虚轴21B B 的长为b 2离心率1>=ace ,其中22b a c += 准线准线方程是c a x 2±=准线方程是ca y 2±=三、课堂练习1、双曲线方程为2221x y -=,则它的右焦点坐标为( )A 、2,02⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭B 、5,02⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭C 、6,02⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭D 、()3,01.解析:C2.设椭圆C 1的离心率为,焦点在x 轴上且长轴长为26,若曲线C 2上的点到椭圆C 1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C 2的标准方程为( )A . ﹣=1B .﹣=1C .﹣=1D .﹣=12.解析A :在椭圆C 1中,由,得椭圆C 1的焦点为F 1(﹣5,0),F 2(5,0),曲线C 2是以F 1、F 2为焦点,实轴长为8的双曲线, 故C 2的标准方程为:﹣=1,故选A .3.已知F 1、F 2为双曲线C :x 2-y 2=2的左、右焦点,点P 在C 上,|PF 1|=2|PF 2|,则cos ∠F 1PF 2=( ) A.14 B.35 C.34 D.453.解析C :依题意得a =b =2,∴c =2. ∵|PF 1|=2|PF 2|,设|PF 2|=m ,则|PF 1|=2m .又|PF 1|-|PF 2|=22=m . ∴|PF 1|=42,|PF 2|=2 2. 又|F 1F 2|=4,∴cos ∠F 1PF 2=422+222-422×42×22=34.故选C.4.已知双曲线的两个焦点为F 1(﹣,0)、F 2(,0),P 是此双曲线上的一点,且PF 1⊥PF 2,|PF 1|•|PF 2|=2,则该双曲线的方程是( ) A.﹣=1 B.﹣=1 C.﹣y 2=1D.x 2﹣=14.解析C :解:设双曲线的方程为﹣=1. 由题意得||PF 1|﹣|PF 2||=2a ,|PF 1|2+|PF 2|2=(2)2=20.又∵|PF 1|•|PF 2|=2, ∴4a 2=20﹣2×2=16 ∴a 2=4,b 2=5﹣4=1.所以双曲线的方程为﹣y 2=1.故选C .5.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C 的方程为( )A.x 220-y 25=1B.x 25-y 220=1C.x 280-y 220=1D.x 220-y 280=1 5.解析A :设焦距为2c ,则得c =5.点P (2,1)在双曲线的渐近线y =±ba x 上,得a =2b .结合c=5,得4b 2+b 2=25, 解得b 2=5,a 2=20,所以双曲线方程为x 220-y 25=1. 6.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 .4 D .86.解析C :设等轴双曲线方程为x 2-y 2=a 2,根据题意,得抛物线的准线方程为x =-4,代入双曲线的方程得16-y 2=a 2,因为|AB |=43,所以16-(23)2=a 2,即a 2=4,所以2a =4,所以选C. 7.平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 24-y 212=1上一点M 的横坐标为3,则点M 到此双曲线的右焦点的距离为________.7.解析:双曲线的右焦点(4,0),点M (3,15)或(3,-15),则点M 到此双曲线的右焦点的距离为4.8.以知F 是双曲线221412x y -=的左焦点,(1,4),A P 是双曲线右支上的动点,则PF PA + 的最小值为 。
双曲线练习题及答案

双曲线相关知识双曲线的焦半径公式:1:定义:双曲线上任意一点P 与双曲线焦点的连线段,叫做双曲线的焦半径。
2.已知双曲线标准方程x^2/a^2-y^2/b^2=1 点P(x,y)在左支上│PF1│=-(ex+a) ;│PF2│=-(ex-a) 点P(x,y)在右支上│PF1│=ex+a ;│PF2│=ex-a运用双曲线的定义例1.若方程1cos sin 22=+ααy x 表示焦点在y 轴上的双曲线,则角α所在象限是( )A 、第一象限B 、第二象限C 、第三象限D 、第四象限练习1.设双曲线191622=-y x 上的点P 到点)0,5(的距离为15,则P 点到)0,5(-的距离是( )A .7 B.23 C.5或23 D.7或23例2. 已知双曲线的两个焦点是椭圆10x 2+32y 52=1的两个顶点,双曲线的两条准线分别通过椭圆的两个焦点,则此双曲线的方程是( )。
(A )6x 2-4y 2=1 (B )4x 2-6y 2=1 (C )5x 2-3y 2=1 (D )3x 2-5y 2=1练习2. 离心率e=2是双曲线的两条渐近线互相垂直的( )。
(A )充分条件 (B )必要条件 (C )充要条件 (D )不充分不必要条件例3. 已知|θ|<2π,直线y=-tg θ(x -1)和双曲线y 2cos 2θ-x 2 =1有且仅有一个公共点,则θ等于( )。
(A )±6π (B )±4π (C )±3π (D )±125π课堂练习1、已知双曲线的渐近线方程是2x y ±=,焦点在坐标轴上且焦距是10,则此双曲线的方程为 ; 2、焦点为(0,6),且与双曲线1222=-y x 有相同的渐近线的双曲线方程是( )A .1241222=-y xB .1241222=-x y C .1122422=-x y D .1122422=-y x3. 设e 1, e 2分别是双曲线1b y a x 2222=-和1ay b x 2222=-的离心率,则e 12+e 22与e 12·e 22的大小关系是 。
高中数学双曲线习题及答案解析

双曲线习题练习及答案解析1、已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的一条渐近线方程为y x =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点.则C 的方程为( )A .221810x y -=B .22145x y -=C .22154x y -=D .22143x y -=【答案】B 因为双曲线的一条渐近线方程为2y x =,则b a =.① 又因为椭圆221123x y +=与双曲线有公共焦点,双曲线的焦距26c =,即c =3,则a 2+b 2=c 2=9.②.由①②解得a =2,b =,则双曲线C 的方程为22145x y -=.故选:B.2已知双曲线22221x y a b-=(a 、b 均为正数)的两条渐近线与直线1x =-围成的三)A.B. C. D. 2【答案】D解:双曲线的渐近线为by x a=±,令1x =-,可得b y a=,不妨令1,b A a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,1,b B a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,所以2b AB a =,所以12AOBA S AB x =⋅=AB ∴=,即2b a =b a =2c e a ===;故选:D3已知双曲线C 的中心为坐标原点,一条渐近线方程为2y x =,点()22,2P -在C 上,则C 的方程为A. 22124x y -=B. 221714x y -=C. 22142x y -=D. 221147y x -=【答案】B由于C 选项的中双曲线的渐近线方程为22y x =±,不符合题意,排除C 选项.将点()22,2P -代入A,B,D 三个选项,只有B 选项符合,故本题选B.4已知双曲线C :2218y x -=的左、右焦点分别为1F 、2F ,O 为坐标原点,点P在C 的一条渐近线上,若2OP PF =,则12PF F △的面积为 ( )A .B .C .D .【答案】C双曲线C :2218y x -=中,1(3,0)F -,2(3,0)F ,渐近线方程:y =±,因2OP PF =,则点P 在线段2OF 的中垂线:32x =上,则P 点纵坐标y 0有0||y =所以12PF F △面积121201||||2PF F SF F y =⋅=故选:C 5已知双曲线C :()22102y x m m m -=>+,则C 的离心率的取值范围为( )A .(B .()1,2C .)+∞D .()2,+∞【答案】C双曲线()22102y x m m m -=>+的离心率为e ===,因为0m >,所以e =>C的离心率的取值范围为)+∞.故选:C.6若双曲线2288ky x -=的焦距为6,则该双曲线的离心率为( )A.4B.32C. 3D.103因为2288ky x -=为双曲线,所以0k ≠,化为标准方程为:22181y x k -=. 由焦距为6可得:3c ==,解得:k =1.所以双曲线为22181y x -=.所以双曲线的离心率为4c e a ===.故选:A7已知1F ,2F 分别是双曲线22124y x -=的左,右焦点,若P 是双曲线左支上的点,且1248PF PF ⋅=.则12F PF △的面积为( ) A. 8B. 16C. 24D. 【答案】C 因为P 是双曲线左支上的点,所以2122PF PF a -==,22124100F F c ==. 在12F PF △中,()22221212121212121212cos 22cos F F PF PF PF PF F PF PF PF PF PF PF PF F PF=+-∠=-+-∠,即110049696cos F PF=+-∠,所以1cos 0F PF ∠=,12in 1s P F F =∠,故12F PF △的面积为121242PF PF ⋅=.故选:C .8已知双曲线()222:1016x y C a a -=>的一条渐近线方程为20x y -=,1F ,2F 分别是双曲线C 的左、右焦点,P 为双曲线C 上一点,若15PF =,则2PF = A.1B.9C.1或9D.3或93.B 由题意知42a=,所以2a =,所以c ==,所以152PF a c =<+=+,所以点Р在双曲线C 的左支上,所以214PF PF -=,所以29PF =.故选B9如图,F 1,F 2分别是双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的两个焦点,以坐标原点O为圆心,|OF 1|为半径的圆与该双曲线左支交于A ,B 两点,若△F 2AB 是等边三角形,则双曲线的离心率为( )B. 211【答案】D 连接1AF ,依题意知:21AF =,12122c F F AF ==,所以21121)a AF AF AF =-=1c e a ===. 10已知双曲线22214x y b-=()0b >的左右焦点分别为1F 、2F ,过点2F 的直线交双曲线右支于A 、B 两点,若1ABF ∆是等腰三角形,且120A ∠=︒.则1ABF ∆的周长为( ) A.83+ B.)41C.83+ D.)22【答案】A双曲线的焦点在x 轴上,则2,24a a ==;设2||AF m =,由双曲线的定义可知:12||||24AF AF a m =+=+, 由题意可得:1222||||||||||AF AB AF BF m BF ==+=+, 据此可得:2||4BF =,又 ,∴12||2||8BF a BF =+=,1ABF 由正弦定理有:11||||sin120sin 30BF AF =︒︒,即11|||BF AF =所以8)m =+,解得:m =1ABF ∆的周长为: 11||||||AF BF AB ++=122(4)8162833m ++=+⨯=+故选:A11已知双曲线C :2218y x -=的左、右焦点分别为1F 、2F ,O 为坐标原点,点P在C 的一条渐近线上,若2OP PF =,则12PF F △的面积为 ( ) A.B.C. D.【答案】C双曲线C :2218y x -=中,1(3,0)F -,2(3,0)F,渐近线方程:y =±,因2OP PF =,则点P 在线段2OF 的中垂线:32x =上,则P 点纵坐标y 0有0||y = 所以12PF F △面积121201||||2PF F S F F y =⋅=故选:C12双曲线22221x y a b-=与22221x y a b -=-的离心率分别为12,e e ,则必有( )A. 12e e =B. 121e e ⋅=C.12111e e += D. 2212111e e += 【答案】D13多选以已知双曲线的虚轴为实轴、实轴为虚轴的双曲线叫做原双曲线的共轭双曲线,则以下说法,正确的有( ) A. 双曲线与它的共轭双曲线有相同的准线 B. 双曲线与它的共轭双曲线的焦距相等 C. 双曲线与它的共轭双曲线的离心率相等 D. 双曲线与它的共轭双曲线有相同的渐近线 【答案】BD由双曲线对称性不妨令双曲线C 的方程为:22221(0,0)x y a b a b-=>>,则其共轭双曲线C '的方程为22221y x b a-=,对于A ,双曲线C 的准线垂直于x 轴,双曲线C '的准线垂直于y 轴,A 不正确;对于B ,双曲线C 和双曲线C '的半焦距均为:c =,所以焦距相同,B 正确;对于C ,由B 选项知,双曲线C 的离心率为1ce a=,而双曲线C '的离心率为2c e b =,而a ,b 不一定等,C 不正确;对于D ,双曲线C 和双曲线C '的渐近线均为by x a=±,D 正确. 故选:BD13多选已知双曲线C :()222104x y b b-=>的离心率为72,1F ,2F 分别为C 的左右焦点,点P 在C 上,且26PF =,则( )A .7b =B .110PF =C .OP =D .122π3F PF ∠=【答案】BCD72=,可得b =A 不正确,而7c ==,因为27||6c PF =>=,所以点P 在C 的右支上,由双曲线的定义有:121||||||624PF PF PF a -=-==,解得1||10PF =,故选项B 正确,在12PF F △中,有2222221271076cos cos 02727OP OP POF POF OP OP +-+-∠+∠=+=⨯⨯⨯⨯,解得||OP =,22212106141cos 21062F PF +-∠==-⨯⨯,所以1223F PF π∠=,故选项C ,D 正确. 故选:BCD.多选若方程22151x y t t +=--所表示的曲线为C ,则下面四个命题中正确的是A .若1<t <5,则C 为椭图B .若t <1.则C 为双曲线 C .若C 为双曲线,则焦距为4D .若C 为焦点在y 轴上的椭圆,则3<t <5 【答案】BD 14多选已知双曲线C 1:)0,0(12222>>=-b a b y a x 的实轴长是2,右焦点与抛物线C 2:y 2=8x 的焦点F 重合,双曲线C 1与抛物线C 2交于A 、B 两点,则下列结论正确的是 ( ▲ )A .双曲线C 1的离心率为2 3B .抛物线C 2的准线方程是x =-2 C .双曲线C 1的渐近线方程为y =±3x D. |AF |+|BF |=320 【答案】BC【解析】由题意可知对于C 1:()0012222>>=-b a by a x ,,实轴长为2a =2,即a =1,而C 2:y 2=8x 的焦点F 为(2,0),所以c =2,则双曲线C 1的方程为1322=-yx ,则对于选项A ,双曲线C 1的离心率为212==a c ,所以选项A 错误;对于选项B ,抛物线C 2的准线方程是x =-2,所以选项B 正确;对于选项C ,双曲线C 1的渐近线方程为y =±abx =±3x ,所以选项C 正确;对于选项D ,由y 2=8x 与1322=-y x 联立可得A (3,62),B (3,62-),所以由抛物线的定义可得 |AF |+|BF |=10433=++=++p x x B A ,所以选项D 错误,综上答案选BC.14多选12,F F 分别是双曲线2221(0)y x b b-=>的左右焦点,过2F 作x 轴的垂线与双曲线交于,A B 两点,若1ABF 为正三角形,则( )A.b = B.C. 双曲线的焦距为D.1ABF 的面积为【答案】ABD在正三角形1ABF 中,由双曲线的对称性知,12F F AB ⊥,12||2||AF AF =, 由双曲线定义有:12||||2AF AF -=,因此,1||4AF =,2||2AF =,12||F F ==即半焦距c =b =,A 正确;双曲线的离心率1ce ==B 正确;双曲线的焦距12F F =C 不正确;1ABF 的面积为21||4AF =D 正确.故选:ABD15多选已知双曲线C 的左、右焦点分别为1F 、2F ,过2F 的直线与双曲线的右支交于A 、B 两点,若122||||2||AF BF AF ==,则( )A. 11AF B F AB ∠=∠B. 双曲线的离心率e =C. 直线的AB 斜率为±D. 原点O 在以2F 为圆心,2AF 为半径的圆上 【答案】ABC 如图:设122||||2||2(0)AF BF AF m m ===>,则22||||||3AB AF BF m =+=,由双曲线的定义知,12||||22AF AF m m a -=-=,即2m a =;12||||2BF BF a -=, 即1||22BF m a -=,∴1||3||BF m AB ==,即有11AF B F AB ∠=∠,故选项A 正确;由余弦定理知,在1ABF 中,22222211111||||||4991cos 2||||2233AF BF AB m m m AF B AF BF m m +-+-∠===⋅⋅,在△12AF F 中,22222212121112||||||441cos cos 2||||223AF AF F F m m c F AB AF B AF AF m m +-+-∠===∠=⋅⋅, 化简整理得,222121144c m a ==,∴离心率ce a ==,故选项B 正确; 在△21AF F中,2222222211134443cos 224m m c m m c m AF F c m cm -+--∠===⋅⋅,21sin AF F ∠==,∴212121sin tan cos AF F AF F AF F ∠∠==∠ ∴根据双曲线的对称性可知,直线AB的斜率为±,故选项C 正确; 若原点O 在以2F 为圆心,2AF 为半径的圆上,则2c m a ==,与3c a =不符,故选项D 错误.故选:ABC .16多选已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为F,一条渐近线过点(,则下列结论正确的是( )A. 双曲线CB. 双曲线C 与双曲线22124y x -=有相同的渐近线C. 若F 到渐近线的距离为2,则双曲线C 的方程为22184x y -=D. 若直线2:a l x c=与渐近线围成的三角形面积为则焦距为【答案】BCD 渐近线的方程为by x a=±,因为一条渐近线过点(,故b a ⨯=a ===,故A 错误.又渐近线的方程为2y x =±,而双曲线22124y x -=的渐近线的方程为2y x =±, 故B 正确.若F 到渐近线的距离为2,则2b =,故a =C 的方程为22184x y -=,故C 正确. 直线2:a l x c =与渐近线的两个交点的坐标分别为:2,a ab c c ⎛⎫ ⎪⎝⎭及2,a ab cc ⎛⎫- ⎪⎝⎭,故2122a ab c c =⨯⨯⨯即23a b =,而a =,故b =,a =,所以23=,所以c =,故焦距为D 正确.故选:B CD.16多选已知点P 在双曲线221169x y -=上,1F ,2F 分别是左、右焦点,若12PF F △的面积为20,则下列判断正确的有( ) A. 点P 到x 轴的距离为203B. 12503PF PF += C. 12PF F △为钝角三角形 D. 123F PF π∠=【答案】BC由双曲线方程得4a =,3b =,则5c =,由△12PF F 的面积为20,得112||10||2022P P c y y ⨯⨯=⨯=,得||4P y =,即点P 到x 轴的距离为4,故A 错误, 将||4P y =代入双曲线方程得20||3P x =,根据对称性不妨设20(3P ,4),则213||3PF =, 由双曲线的定义知12||||28PF PF a -==,则11337||833PF =+=, 则12133750||||333PF PF +=+=,故B 正确,在△12PF F 中,113713||210||33PF c PF =>=>=, 则24012020553PF k -==>-,21PF F ∠为钝角,则△12PF F 为钝角三角形,故C 正确, 2222121212121212121337641002||||||(||||)2||||10033cos 13372||||2||||233PF PF F F PF PF PF PF F PF PF PF PF PF -+⨯⨯+--+-∠===⨯⨯3618911121337133729⨯=-=-≠⨯⨯⨯,则123F PF π∠=错误,故正确的是BC ,故选16双曲线:C 2214x y -=的渐近线方程为__________,设双曲线1:C 22221(0,0)x y a b a b -=>>经过点(4,1),且与双曲线C 具有相同渐近线,则双曲线1C 的标准方程为__________.【答案】12y x =± 221123y x -=【解析】(1)双曲线:C 2214x y -=的焦点在y 轴上,且1,2a b ==,渐近线方程为ay x b=±, 故渐近线方程为12y x =±;(2)由双曲线1C 与双曲线C 具有相同渐近线,可设221:4y C x λ-=,代入(4,1)有224134λλ-=⇒=-,故212:34x C y -=-,化简得221123y x -=.17已知O 为坐标原点,抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,若6FQ =,则PF =______. 【答案】3抛物线C :22y px = (0p >)的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,∵P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,所以P 的横坐标为2p ,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为p ±,不妨设(,)2pP p , 因为Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,所以Q 在F 的右侧, 又||6FQ =,(6,0)2pQ +,(6,)PQ p =-,因为PQ OP ⊥,所以2602pPQ OP p ⋅=⨯-=, 0,3p p >∴=,所以PF =3故答案为△3.若双曲线1C :()2230y x λλ-=≠的右焦点与抛物线2C :28y x =的焦点重合,则实数λ=( ) A. 3±B.C. 3D. -3【答案】D双曲线1C 的右焦点与抛物线的焦点(2,0)重合,所以双曲线1C 方程化:()22103y x λλλ-=≠,再转化为:()22103x y λλλ-=<--,所以23a λ=-, 2b λ=-,所以222433c a b λλλ=+=--=-,所以c =2=平方得 3.λ=-故选:D.17设双曲线:的右焦点为,点,已知点在双曲线的左支上,若的周长的最小值是,则双曲线的标准方程是__________,此时,点的坐标为__________.【答案】【解析】如下图,设为双曲线的左焦点,连接,,则,,故的周长, 因为,所以的周长, 因为的周长的最小值是,,,所以,的方程为, 当的周长取最小值时,点在直线上,因为,,所以直线的方程为,联立,解得,或(舍去), 故的坐标为.故答案为:,.C 2221(0)y x b b-=>F ()0,Q b P CPQF △8C P 2214y x -=⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭D C PD QD QD QF =2PFPD =+PQF△2l PQ PF QF PQ PD QD =++=+++PQ PD QD +≥=PQF△2l ≥PQF △82228,9c b +=+=22221cbab2b =c =C 2214y x -=PQF △P QD ()0,2Q ()D QD 25y x =+222514y x y x ⎧=+⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩1x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩4x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩P 2⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭2214y x -=,12⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭18已知双曲线()221112211:10,0x y C a b a b -=>>与()222222222:10,0y x C a b a b -=>>有相同的渐近线,若1C 的离心率为2,则2C 的离心率为__________.双曲线()221112211:10,0x y C a b a b -=>>的渐近线方程为11b y x a =± ,()222222222:10,0y x C a b a b -=>>的渐近线方程为22a y x b =±,由题意可得1212b a a b =,由1C 的离心率为2得:22211121()b e a ==+ ,则222()3a b = , 所以设2C 的离心率为2e ,则22222141()133b e a =+=+=,故2=e ,故答案为:19知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>,焦点()()()12,0,00F c F c c ->,,左顶点(),0A a -,若过左顶点A 的直线和圆22224a a x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭相切,与双曲线在第一象限交于点P ,且2PF x ⊥轴,则直线的斜率是 _____, 双曲线的离心率是 _________. 【答案】如图,设圆22224a a x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭的圆心为B ,则圆心坐标(,0)2a B ,半径为2a ,则32a AB =,设过左顶点A 的直线和圆22224a a x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭相切于点C ,连接BC ,则2a BC =,所以AC ==,得tan aBC BAC AC ∠===;2PF x ⊥轴,由双曲线的通径可得,22b PF a=,又2AF a c =+,所以222tan PF AF b a BAC a c ∠===+,化简得24(40e -=,求解得e =.已知双曲线C :﹣y 2=1.(Ⅰ)求以C 的焦点为顶点、以C 的顶点为焦点的椭圆的标准方程; (Ⅱ)求与C 有公共的焦点,且过点(2,﹣)的双曲线的标准方程,并且求出这条双曲线的实轴长、焦距、离心率以及渐近线方程.解:(Ⅰ)双曲线C :﹣y 2=1的焦点为(±,0),顶点为(±2,0),设椭圆的标准方程为+=1(a >b >0),可得c =2,a =,b ==1,则椭圆的方程为+y 2=1;(Ⅱ)设所求双曲线的方程为﹣=1(m .n>0),由题意可得m 2+n 2=5,﹣=1,解得m =,n =,即所求双曲线的方程为﹣=1,则这条双曲线的实轴长为2、焦距为2、离心率为以及渐近线方程为y=±x .20已知双曲线C :﹣=1(a >0,b >0)与双曲线﹣=1有相同的渐近线,且经过点M (,﹣).(Ⅰ)求双曲线C 的方程;(Ⅱ)求双曲线C 的实轴长,离心率,焦点到渐近线的距离.:(Ⅰ)∵双曲线C 与双曲线﹣=1有相同的渐近线,∴设双曲线的方程为(λ≠0),代入M (,﹣).得λ=,故双曲线的方程为:.(Ⅱ)由方程得a =1,b =,c =,故离心率e =. 其渐近线方程为y =±x ;实轴长为2, 焦点坐标F (,0),解得到渐近线的距离为:=.21已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>,点)是双曲线的一个顶点.(1)求双曲线的方程;(2)经过双曲线右焦点2F 作倾斜角为30°的直线,直线与双曲线交于不同的两点A ,B ,求AB .(1)由题可得c a a ⎧=⎪⎨⎪=⎩3c =,b =,所以双曲线的方程为22136x y-=;(2)双曲线22136x y -=的右焦点为()23,0F所以经过双曲线右焦点2F 且倾斜角为30°的直线的方程为3)y x =-.联立221363)x y y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得256270x x +-=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则1265x x +=-,12275x x =-.所以5AB ==. 22已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>与双曲线22162y x -=的渐近线相同,且经过点()2,3.(1)求双曲线C 的方程;(2)已知双曲线C 的左右焦点分别为12,F F ,直线l 经过2F ,倾斜角为3,4l π与双曲线C 交于,A B 两点,求1F AB 的面积.(1)设所求双曲线C 方程为2262y x λ-=,代入点()2,3得:223262λ-=,即12λ=-, 所以双曲线C 方程为221622y x -=-,即2213y x -=.(2)由(1)知:()()122,0,2,0F F -,即直线AB 的方程为()2y x =--.设()()1122,,,A x y B x y ,联立()22213y x y x ⎧=--⎪⎨-=⎪⎩得22470x x +-=,满足>0∆且122x x +=-,1272x x =-,由弦长公式得12||AB x x =-=6==,点()12,0F -到直线:20AB x y +-=的距离d ===所以111622F ABS AB d =⋅=⋅⋅=。
双曲线 培优特训(含解析)

双曲线 培优特训一、选择题1.若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)与直线y =3x 有交点,则其离心率的取值范围是( )A .(1,2)B .(1,2]C .(2,+∞)D .[2,+∞)2.已知双曲线x 23-y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线上,且满足|PF 1|+|PF 2|=25,则△PF 1F 2的面积为( )A . 5B .3C .1D .123.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,渐近线分别为l 1,l 2,点P 在第一象限内且在l 1上,若l 2⊥PF 1,l 2∥PF 2,则双曲线的离心率是 ( )A . 5B .2C . 3D . 24.已知双曲线:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e =2,过双曲线上一点M 作直线MA ,MB 交双曲线于A ,B两点,且斜率分别为k 1,k 2.若直线AB 过原点,则k 1k 2的值为( )A .2B .3 C. 3 D . 65.过双曲线左焦点,倾斜角为的直线交双曲线右支于点,若线段的中点在轴上,则此双曲线的离心率为()A .B .C .D .6.焦点在x 轴上的双曲线C 的左焦点为F ,右顶点为A ,若线段FA 的中垂线与双曲线C 有公共点,则双曲线C 的离心率的取值范围是 ( ) A .(1,3) B .(1,3] C .(3,+∞) D .[3,+∞)22221(0,0)x y a b a b-=>>1F 30°P 1PF y 37.设是双曲线的两个焦点, 是上一点,若且的离心率为( )(C(D)8.设点P为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上一点,F1,F2分别是左右焦点,I是△PF1F2的内心,若△IPF1,△IPF2,△IF1F2的面积S1,S2,S3满足2(S1-S2)=S3,则双曲线的离心率为() A.2 B. 3 C.4 D. 2图19.已知F1,F2分别为双曲线x2a2-y2b2的左、右焦点,P为双曲线右支上的任意一点,若|PF1|2|PF2|的最小值为8a,则双曲线的离心率e的取值范围是()A.(1,3] B.(1,3] C.[3,3] D.[3,+∞)10.已知双曲线x2-y2=1的左、右顶点分别为A1、A2,动直线l:y=kx+m与圆x2+y2=1相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为P1(x1,y1),P2(x2,y2),则x2-x1的最小值为() A.2 2 B.2 C.4 D.3 212,F F2222:1(0,0)x yC a ba b-=>>P C126,PF PF a+=311.设,分别为双曲线:的左、右焦点,为双曲线的左顶点,以为直径的圆交双曲线某条渐近线于、两点,且满足,则该双曲线的离心率为( )(A)(B) (C) (D)12.设A 、B 分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右顶点,P 是双曲线上不同于A 、B 的一点,直线AP 、BP 的斜率分别为m 、n ,则当4ba +1mn 取最小值时,双曲线的离心率为( )A . 6B . 5C .62D .5213.已知F 1,F 2是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且|PF 1|>|PF 2|,线段PF 1的垂直平分线过F 2,若椭圆的离心率为e 1,双曲线的离心率为e 2,则2e 1+e 22的最小值为( )A .6B .3C . 6D . 3 二、填空题1.过双曲线x 2-y 2=4的右焦点F 作倾斜角为105°的直线,交双曲线于P ,Q 两点,则|FP|·|FQ|的值为________.2.已知F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的两个焦点,P 为双曲线C 上一点,且PF 1⊥PF 2,若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.3.已知P 是双曲线x 216-y 28=1右支上一点,F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,O 为坐标原点,点M ,N 满足F 1P →=λPM →(λ>0),PN →=μ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫PM →|PM →|+PF 2→|PF 2→|,PN →·F 2N →=0,若|PF 2→|=3.则以O 为圆心,ON 为半径的圆的面积为________.1F 2F C 22221x y a b-=(0,0)a b >>A 12F F M N 120MAN ∠=︒3733三、解答题1.已知双曲线2222:1x y C a b-=经过点(2,3),两条渐近线的夹角为60︒,直线l 交双曲线于A 、B 两点.(1)求双曲线C 的方程;(2)若l 过原点,P 为双曲线上异于A 、B 的一点,且直线PA 、PB 的斜率PA k 、PB k 均存在,求证:PA PB k k ⋅为定值;(3)若l 过双曲线右焦点1F ,是否存在x 轴上的点(,0)M m ,使得直线l 绕点1F 无论怎样转动,都有0MA MB →→⋅=成立?若存在,求出M 的坐标;若不存在,请说明理由.2.对于双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>,定义22122:1x y C a b +=为其伴随曲线,记双曲线C 的左、右顶点为A 、B .(1)当a b >时,记双曲线C 的半焦距为c ,其伴随椭圆1C 的半焦距为1c ,若13c c =,求双曲线C 的渐近线方程;(2)若双曲线C 的方程为22145x y -=,弦PQ x ⊥轴,记直线PA 与直线QB 交点为M ,求动点M 的轨迹方程;(3)过双曲线22:1C x y -=的左焦点F ,且斜率为k 的直线l 与双曲线C 交于1N 、2N 两点,求证:对任意的11442,2k --⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,在伴随曲线1C 上总存在点S ,使得212FN FN FS ⋅=.3.直线10L y +-=上的动点P 到点1(9,0)T 的距离是它到点(1,0)T 的距离的3倍. (1)求点P 的坐标;(2)设双曲线22221x y a b-=的右焦点是F ,双曲线经过动点P ,且10PF TT ⋅=,求双曲线的方程;(3)点(1,0)T 关于直线0x y +=的对称点为Q ,试问能否找到一条斜率为k (0k ≠)的直线L 与(2)中的双曲线22221x y a b-=交于不同的两点M 、N ,且满足||||QM QN =,若存在,求出斜率k 的取值范围,若不存在,请说明理由.4.如图,O 为坐标原点,椭圆22122:1(0)x y C a b a b +=>>的左,右焦点分别为12,F F ,离心率为1e ,双曲线22222:1(0,0)-=>>x y C a b a b 的左,右焦点分别为3F ,4F ,离心率为2e ,已知123e e =,142F F =.(1)求1C ,2C 的方程;(2)过1F 作1C 的不垂直于y 轴的弦AB ,M 为弦AB 的中点,当直线OM 与2C 交于P ,Q 两点时,求四边形APBQ 面积的最小值.5.已知F 是抛物线2:2(0)E y px p =>的焦点,恰好又是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,双曲线C 过点. (1)求抛物线E 和双曲线C 的标准方程;(2)已知直线l 过点F ,且与抛物线E 交于A ,B 两点,以AB 为直径作圆M ,设圆M 与y 轴交于点P ,Q ,求PMQ ∠的最大值.6.设1C 是以F 为焦点的抛物线22(0)y px p =>,2C 是以直线20x =与20x +=的渐近线,以为一个焦点的双曲线.(1)求双曲线2C 的标准方程;(2)若1C 与2C 在第一象限有两个公共点,A B ,求p 的取值范围,并求FA FB ⋅的最大值;(3)是否存在正数p ,使得此时FAB ∆的重心G 恰好在双曲线2C 的渐近线上?如果存在,求出p 的值;如果不存在,说明理由.7.在直角坐标系xOy 中,已知定点1(0,F 、2F ,动点P 满足122PF PF -=,设点P 的曲线为C ,直线:l y kx m =+与C 交于,A B 两点. (1)写出曲线C 的方程,并指出曲线C 的轨迹; (2)当1m =,求实数k 的取值范围;(3)证明:存在直线l ,满足OA OB AB +=,并求实数,k m 的取值范围.双曲线巩固练习一、选择题1.若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)与直线y =3x 有交点,则其离心率的取值范围是( )A .(1,2)B .(1,2]C .(2,+∞)D .[2,+∞)解析:双曲线的焦点在x 轴,一条渐近线方程为y =-ba x ,只需这条渐近线比直线y =-3x 的斜率大,即ba >3,e =1+⎝⎛⎭⎫ba 2>2,选C .答案:C2.已知双曲线x 23-y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线上,且满足|PF 1|+|PF 2|=25,则△PF 1F 2的面积为( )A . 5B .3C .1D .12解析:不妨设|PF 1|>|PF 2|,则|PF 1|-|PF 2|=23, 又|PF 1|+|PF 2|=25,所以|PF 1|=5+3,|PF 2|=5-3,而|F 1F 2|=4, 所以|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,即PF 1⊥PF 2, 所以S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|=1. 答案:C3.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,渐近线分别为l 1,l 2,点P 在第一象限内且在l 1上,若l 2⊥PF 1,l 2∥PF 2,则双曲线的离心率是 ( )A . 5B .2C . 3D . 2【答案】B .4.已知双曲线:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e =2,过双曲线上一点M 作直线MA ,MB 交双曲线于A ,B两点,且斜率分别为k 1,k 2.若直线AB 过原点,则k 1k 2的值为( )A .2B .3 C. 3 D . 6【答案】B .【解析】选由题意知e =ca =2,则b 2=3a2,双曲线方程可化为3x 2-y 2=3a 2,设A (m,n ),M (x ,y ),则B (-m ,-n ),k 1k 2=y -n x -m ·y +n x +m =y 2-n 2x 2-m 2=3x 2-3a 2-3m 2+3a 2x 2-m 2=3.5.过双曲线左焦点,倾斜角为的直线交双曲线右支于点,若线段的中点在轴上,则此双曲线的离心率为( )A .B .C .D .【答案】D6.焦点在x 轴上的双曲线C 的左焦点为F ,右顶点为A ,若线段FA 的中垂线与双曲线C 有公共点,则双曲线C 的离心率的取值范围是 ( ) A .(1,3) B .(1,3] C .(3,+∞) D .[3,+∞)【答案】D .22221(0,0)x y a b a b-=>>1F 30°P 1PF y 37.设是双曲线的两个焦点, 是上一点,若且的离心率为( )(C(D【答案】C8.设点P为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上一点,F1,F2分别是左右焦点,I是△PF1F2的内心,若△IPF1,△IPF2,△IF1F2的面积S1,S2,S3满足2(S1-S2)=S3,则双曲线的离心率为() A.2 B. 3 C.4 D. 2解析:如图1,设圆I与△PF1F2的三边F1F2、PF1、PF2分别相切于点E,F,G,连接IE、IF、IG,12,F F2222:1(0,0)x yC a ba b-=>>P C126,PF PF a+=图1则IE ⊥F 1F 2,IF ⊥PF 1,IG ⊥PF 2,它们分别是△IF 1F 2,△IPF 1,△IPF 2的高,∴S 1=12|PF 1|·|IF|=12|PF 1|r ,S 2=12|PF 2|·|IG|=12|PF 2|r ,S 3=12|F 1F 2|·|IE|=12|F 1F 2|r , 其中r 是△IF 1F 2的内切圆的半径.∵2(S 1-S 2)=S 3,∴|PF 1|r -|PF 2|r =12|F 1F 2|r , 两边约去r 得:|PF 1|-|PF 2|=12|F 1F 2|,根据双曲线定义,得|PF 1|-|PF 2|=2a ,|F 1F 2|=2c , ∴2a =c ⇒离心率为e =ca =2.故选A . 答案:A9.已知F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2的左、右焦点,P 为双曲线右支上的任意一点,若|PF 1|2|PF 2|的最小值为8a ,则双曲线的离心率e 的取值范围是( )A .(1,3]B .(1,3]C .[3,3]D .[3,+∞) 解析:|PF 1|2|PF 2|=(2a +|PF 2|)2|PF 2|=4a 2|PF 2|+|PF 2|+4a ≥8a. 当且仅当|PF 2|=2a 时取得最小值,此时|PF 1|=4a.易知|PF 2|≥c -a ,即2a ≥c -a ,解得e =ca ≤3.又因为双曲线离心率e>1.故选A . 答案:A10.已知双曲线x 2-y 2=1的左、右顶点分别为A 1、A 2,动直线l :y =kx +m 与圆x 2+y 2=1相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则x 2-x 1的最小值为( )A .2 2B .2C .4D .3 2解析:∵l 与圆相切, ∴1=|m|1+k2, ∴m 2=1+k 2. 由⎩⎨⎧y =kx +m ,x 2-y 2=1得(1-k 2)x 2-2mkx -(m 2+1)=0,1-k 2≠0, ∴Δ=4m 2k 2+4(1-k 2)(m 2+1)=4(m 2+1-k 2)=8>0, x 1·x 2=m 2+1k 2-1<0,∴k 2<1,∴-1<k<1,故k 的取值范围为(-1,1).由于x 1+x 2=2mk 1-k 2,∴x 2-x 1=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=22|1-k 2|=221-k 2, ∵0≤k 2<1, ∴当k 2=0时,x 2-x 1取最小值2 2. 答案:A11.设,分别为双曲线:的左、右焦点,为双曲线的左顶点,以为直径的圆交双曲线某条渐近线于、两点,且满足,则该双曲线的离心率为( )(A)(B) (C) (D)【答案】A12.设A 、B 分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右顶点,P 是双曲线上不同于A 、B 的一点,直1F 2F C 22221x y a b-=(0,0)a b >>A 12F F M N 120MAN ∠=︒373线AP 、BP 的斜率分别为m 、n ,则当4ba +1mn 取最小值时,双曲线的离心率为( )A . 6B . 5C .62 D .52解析:先根据点的关系确定mn ,再根据基本不等式确定最小值,最后根据最小值取法确定双曲线的离心率.设P(x 1,y 1),则 mn =y 1x 1+a ·y 1x 1-a =y 21x 21-a2=b 2a 2,因此4ba + 1mn =4b a +a b ≥2 4b a ·ab =4,当且仅当a =2b 时取等号,此时c =a 2+b 2=52a ,∴e =52 选D . 答案:D13.已知F 1,F 2是椭圆与双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且|PF 1|>|PF 2|,线段PF 1的垂直平分线过F 2,若椭圆的离心率为e 1,双曲线的离心率为e 2,则2e 1+e 22的最小值为( )A .6B .3C . 6D . 3解析:设椭圆与双曲线的公共焦点在x 轴上,可得点P 在双曲线的右支上. 令椭圆的长半轴长为a ,双曲线的半实轴长为a′,半焦距为c ,则⎩⎨⎧|PF 1|+|PF 2|=2a ,|PF 1|-|PF 2|=2a′,|PF 2|=|F 1F 2|=2c∴2a =2a′+4c ,∴2e 1+e 22=2a c +c 2a ′=2a ′+4c c +c 2a ′=2a ′c +c2a ′+4≥2+4=6,当且仅当c =2a′时等号成立.选A . 答案:A 二、填空题1.过双曲线x 2-y 2=4的右焦点F 作倾斜角为105°的直线,交双曲线于P ,Q 两点,则|FP|·|FQ|的值为________.解析:∵F(22,0),k =tan 105°=tan (60°+45°)=3+11-3=-(2+3).∴l :y =-(2+3)(x -22).代入x 2-y 2=4得: (6+43)x 2-42(7+43)x +60+323=0. 设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),x 1+x 2=42(7+43)6+43,x 1·x 2=60+3236+43.又|FP|=1+k 2|x 1-22|, |FQ|=1+k 2|x 2-22|,∴|FP|·|FQ|=(1+k 2)|x 1·x 2-22(x 1+x 2)+8|=(8+43)⎪⎪⎪⎪⎪⎪60+3236+43-16(7+43)6+43+8 =4(8+43)6+43=833.答案:8332.已知F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的两个焦点,P 为双曲线C 上一点,且PF 1⊥PF 2,若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.解析:设F 1,F 2分别为左右焦点,点P 在双曲线的右支上, 则有|PF 1|-|PF 2|=2a ,∴(|PF 1|-|PF 2|)2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|=4a 2, 又△PF 1F 2为直角三角形, ∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2, ∴4c 2-2|PF 1||PF 2|=4a 2,又△PF 1F 2的面积为9,∴|PF 1||PF 2|=2×9=18, ∴4c 2-2×18=4a 2, ∴b 2=c 2-a 2=9,∴b =3. 答案:33.已知P 是双曲线x 216-y 28=1右支上一点,F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,O 为坐标原点,点M ,N 满足F 1P →=λPM →(λ>0),PN →=μ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫PM →|PM →|+PF 2→|PF 2→|,PN →·F 2N →=0,若|PF 2→|=3.则以O 为圆心,ON 为半径的圆的面积为________.解析:由PN →=μ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫PM →|PM →|+PF 2→|PF 2→|,知PN 是∠MPF 2的角平分线, 又PN →·F 2N →=0,故延长F 2N 交PM 于K , 则PN 是△PF 2K 的角平分线,所以△PF 2K 是等腰三角形,|PK|=|PF 2|=3, 因为|PF 2→|=3,故|PF 1→|=11,所以|F 1K →|=14,注意到N 还是F 2K 的中点,所以ON 是△F 1F 2K 的中位线,|ON →|=12|F 1K →|=7, 所以以O 为圆心,ON 为半径的圆的面积为49π. 答案:49π 一、解答题1.已知双曲线2222:1x y C a b-=经过点(2,3),两条渐近线的夹角为60︒,直线l 交双曲线于A 、B 两点.(1)求双曲线C 的方程;(2)若l 过原点,P 为双曲线上异于A 、B 的一点,且直线PA 、PB 的斜率PA k 、PB k 均存在,求证:PA PB k k ⋅为定值;(3)若l 过双曲线右焦点1F ,是否存在x 轴上的点(,0)M m ,使得直线l 绕点1F 无论怎样转动,都有0MA MB →→⋅=成立?若存在,求出M 的坐标;若不存在,请说明理由.【详解】(1)由题意得:22491a b b a ⎧-=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得:2213a b ⎧=⎨=⎩∴双曲线C 的方程为2213y x -=(2)证明:设A 点坐标为()00,A x y ,则由对称性知B 点坐标为()00,B x y -- 设(,)P x y ,则2200022000-+-⋅=⋅=-+-PA PBy y y y y y k k x x x x x x2200221313y x y x ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,得()2222003-=-y y x x ∴220223PA PBy y k k x x -⋅==- (3)当直线l 的斜率存在时,设直线l 方程为(2)y k x =-,与双曲线方程联立消y 得:()222234430kx k x k --++=,∴2300k ⎧-≠⎨∆>⎩得23k ≠且2122212243433k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪-⎨+⎪⋅=⎪-⎩设()11,A x y 、()22,B x y∵()()1212MA MB x m x m y y →→⋅=--+()()()21212(2)=--+--x m x m k x x ()()22212212()4=+-++++k x x k m x x m k()()2222221434(2)433+++=-++--k k k k m m k k k 2223(45)3m k m k -+=+- 假设存在实数m ,使得0MA MB →→⋅=,∴()()22231450mk mm -+--=对任意的23k ≠恒成立,∴2210450m m m ⎧-=⎨--=⎩,解得1m =-. ∴当1m =-时,0MA MB →→⋅=.当直线l 的斜率不存在时,由(2,3),(2,3)A B -及(1,0)M -知结论也成立 综上:存在1m =-,使得0MA MB →→⋅=.2.对于双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>,定义22122:1x y C a b +=为其伴随曲线,记双曲线C 的左、右顶点为A 、B .(1)当a b >时,记双曲线C 的半焦距为c ,其伴随椭圆1C 的半焦距为1c ,若13c c =,求双曲线C 的渐近线方程;(2)若双曲线C 的方程为22145x y -=,弦PQ x ⊥轴,记直线PA 与直线QB 交点为M ,求动点M 的轨迹方程;(3)过双曲线22:1C x y -=的左焦点F ,且斜率为k 的直线l 与双曲线C 交于1N 、2N 两点,求证:对任意的11442,2k --⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,在伴随曲线1C 上总存在点S ,使得212FN FN FS ⋅=.【详解】(1)由题意可得c =1c =由13c c ==()22229a b a b +=-,可得2245b a =,因此,C的渐近线方程为y x =; (2)设()00,P x y ,()00,Q x y -,设点(),M x y ,又()2,0A -、()2,0B , 所以,直线PA 的方程为()0022y y x x =+-①,直线QB 的方程为()0022yy x x -=--②,由①得0022y y x x =++,由②得0022y yx x =---, 上述两个等式相乘可得22022044y y x x =---, ()00,P x y 在双曲线22145x y -=上,2200145x y ∴-=,可得2200454y x -=,2020544y x ∴=-, 22544y x ∴=--,化简可得22145x y +=;(3)证明:点F的坐标为()F ,直线l的方程为(y k x =, 设1N 、2N 的坐标分别为()111,N x y 、()222,N x y则由(221y k x x y ⎧=+⎪⎨-=⎪⎩,得(2221x k x +=-,即()()22221210kxx k --+=-,当1k ≠±时,()()4224422841218844440k kkk k k k ∆=+-+=-++=+>,由韦达定理可得21221x x k+=-,2122211k x x k +-=-⋅ ()()(1211221212FN FN x y x y x x y y +==+⋅⋅ (((())21212121212x x k x k x k x x x x ⎡⎤=++⋅=+++⎣⎦()222222221112111k k k k k k ⎛⎫++=+-++= ⎪ ⎪---⎝⎭,由11442,2k --⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,知2k ⎡∈⎢⎣⎦,2221211,311k k k +⎡∴=-∈+⎣--, 双曲线22:1C x y -=的伴随曲线是圆221:1C x y +=,圆1C 上任意一点S 到F 的距离1,1SF ∈+,23SF ⎡∴∈-+⎣,1,323⎡⎡+⊆-+⎣⎣, 所以,对任意的11442,2k --⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,在伴随曲线1C 上总存在点S ,使得212FN FN FS ⋅=.3.直线10L y +-=上的动点P 到点1(9,0)T 的距离是它到点(1,0)T 的距离的3倍. (1)求点P 的坐标;(2)设双曲线22221x y a b-=的右焦点是F ,双曲线经过动点P ,且10PF TT ⋅=,求双曲线的方程;(3)点(1,0)T 关于直线0x y +=的对称点为Q ,试问能否找到一条斜率为k (0k ≠)的直线L 与(2)中的双曲线22221x y a b-=交于不同的两点M 、N ,且满足||||QM QN =,若存在,求出斜率k 的取值范围,若不存在,请说明理由.【详解】(1)因为点P 在直线1:0L y +-=上,所以设点P 的坐标为00()P x , 因为P 到点1(9,0)T 的距离是它到点(1,0)T 的距离的3倍,所以13PT PT =所以22220000(9))9[(1))]x x -+=-+,化简得,20060x -+=解得0x =所以=所以点P的坐为;(2)因为10PF TT ⋅=,所以1PF TT ⊥, 所以点F的坐标为0),即c =因为点P 在双曲线上,所以22631a b-=, 由222226316a bc a b ⎧-=⎪⎨⎪=+=⎩,得2233a b ⎧=⎨=⎩, 所以双曲线方程为22133y x -=(3)因为点(1,0)T 关于直线0x y +=的对称点为Q , 所以点Q 的坐标为(0,1)-,设直线为L 为y kx m =+,1122(,),(,)M x y N x y ,由22133y kx mx y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩得,222(1)230k x kmx m ----=,因为直线L 与双曲线交于不同的两点, 所以222(2)4(1)(3)0km k m ∆=----->, 化简得22330m k -+>, 由根与系数的关系得,12221kmx x k +=- 所以12221x x km k +=-,所以线段MN 的中点为22,11km m k k ⎛⎫ ⎪--⎝⎭,因为||||QM QN =,所以221111mk km k k+-=--,化简得212k m -=, 所以22213302k k ⎛⎫--+> ⎪⎝⎭,得4214130k k -+>,解得21k <或213k >,又因为0k ≠,所以解得k的取值范围为()(,(1,0)0,1)-∞⋃-⋃⋃+∞4.如图,O 为坐标原点,椭圆22122:1(0)x y C a b a b +=>>的左,右焦点分别为12,F F ,离心率为1e ,双曲线22222:1(0,0)-=>>x y C a b a b 的左,右焦点分别为3F ,4F ,离心率为2e,已知123e e =,142F F =.(1)求1C ,2C 的方程;(2)过1F 作1C 的不垂直于y 轴的弦AB ,M 为弦AB 的中点,当直线OM 与2C 交于P ,Q 两点时,求四边形APBQ 面积的最小值.【详解】(1)∵123e e =,∴3a a ⋅=,∴44489a b a -=,即223a b,∴()1,0F ,()42,0F b ,∴1422F F b =+=∴1b =,a =∴1C 的方程为2213x y +=,2C 的方程为2213x y -=.(2)依题意,直线AB 的方程可设为1x my =-,设()11,A x y ,()22,B x y ,由22113x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 可得()223220m y my +--=, ∴12223m y y m +=+,12223y y m -=+, ∴()12122623x x m y y m -+=+-=+, ∴AB 中点坐标为223,33m M m m -⎛⎫⎪++⎝⎭, ∴直线PQ 的方程为3m y x =-, 由22313m y x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩消去y ,可得()2239m x -=, ∴230m ->且2293x m =-,2223m y m=-,∴PQ ==设A 到直线PQ 的距离为d ,则B 到直线PQ 的距离也为d ,∴2d =,∵()()1122330mx y mx y ++<,∴21232m y y d +-===,又∵12y y -===∴2d =,∴四边形APBQ的面积11222S PQ d =⋅⋅=⋅=, ∴当0m=时,S 取得最小值,且minS =即四边形APBQ 面积的最小值为5.已知F 是抛物线2:2(0)E y px p =>的焦点,恰好又是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,双曲线C过点(1,2. (1)求抛物线E 和双曲线C 的标准方程;(2)已知直线l 过点F ,且与抛物线E 交于A ,B 两点,以AB 为直径作圆M ,设圆M 与y 轴交于点P ,Q ,求PMQ ∠的最大值.【详解】(1)由双曲线C过点. ∴221112a b -=,c a=222c a b =+,联立解得:2212a b ==,1c =.∴双曲线C 的标准方程为:22221x y -=.由1c =,可得12p=,解得2p =. ∴抛物线的标准方程为:24y x =.(2)①当直线AB 的斜率不存在时,直线AB 的方程为:1x =.此时(1,2)A ,(1,2)B -.M 的方程为:22(1)4xy -+=.可得P ,(0,Q .23PMQ π∠=. ②当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为:(1)y k x =-,由题意可得:0k ≠.联立2(1)4y k x y x=-⎧⎨=⎩,化为:2222(24)0k x k x k -++=.设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y .则212224k x x k ++=,121=x x . 212222M x x k x k++==, 212244||2k AB x x k+∴=++=. 设M 的半径为r ,则22||222AB k r k+==. 过点M 作MN PQ ⊥,垂足为N .在Rt PMN ∆中,222||2111cos (,1)||2222(1)2M x MN k PMN MP r k k +∠====+∈++. (0,)3PMN π∴∠∈,则2(0,)3PMQ π∠∈.综上可得:PMQ ∠的最大值为23π.6.设1C 是以F 为焦点的抛物线22(0)y px p =>,2C 是以直线20x =与20x +=的渐近线,以为一个焦点的双曲线.(1)求双曲线2C 的标准方程;(2)若1C 与2C 在第一象限有两个公共点,A B ,求p 的取值范围,并求FA FB ⋅的最大值;(3)是否存在正数p ,使得此时FAB ∆的重心G 恰好在双曲线2C 的渐近线上?如果存在,求出p 的值;如果不存在,说明理由.【详解】(1)由题可知焦点为,故焦点在y 轴上,设双曲线2C 的方程为22221(0,0)y x a b a b-=>> 2C是以直线20x -=与20x +=为渐近线,∴a b = 2227c a b =+=,2a ∴=,b =∴双曲线方程为22143y x -=; (2)抛物线22(0)y px p =>的焦点(2pF ,0),联立双曲线方程消y 得:246120x px -+=, 可得1212323x x p x x ⎧+=⎪⎨⎪=⎩,1C 与2C 在第一象限内有两个公共点A 和B ,∴>0∆,p ∴>设()()1122,,,A x y B x y ,则()212121212122224p p p p FA FB x x y y x x x x y y ⎛⎫⎛⎫=--+=-+++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ 将1212323x x p x x ⎧+=⎪⎨⎪=⎩代入得2213(922p FA FBp =-++=--+,函数的对称轴为p =433p >,p ∴=FA FB 的最大值为9; (3)由(2)知FAB ∆的重心123123,33x x x y y y G ++++⎛⎫⎪⎝⎭为2(3pG ,12)3y y +,12y y+===23pG⎛∴⎝⎭,假设G恰好在双曲线2C的渐近线上,代入20x=可得2203p⨯=,∴27p=,0p∴=或p =433p>,p∴=∴存在正数p=FAB∆的重心G恰好在双曲线2C的渐近线上7.在直角坐标系xOy中,已知定点1(0,F、2F,动点P满足122PF PF-=,设点P的曲线为C,直线:l y kx m=+与C交于,A B两点.(1)写出曲线C的方程,并指出曲线C的轨迹;(2)当1m=,求实数k的取值范围;(3)证明:存在直线l ,满足OA OB AB+=,并求实数,k m的取值范围.【详解】(1)动点P满足122PF PF-=,且1(0,F、2F,所以点P的轨迹是以1F、2F为焦点的双曲线的上支,c=,1a=,222312b c a=-=-=,所以曲线C的方程为221(1)2xy y-=≥;(2)由题意,联立22112y kxxy=+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去x,得222(21)2210k y y k-+--=,()()2222121222(21)212224212011k ky yykkky⎧∆=---->+->⎪⎪⎪=⎨-->-⎪⎪+=⎪⎩,解得0k<<或0k<<.故k 的取值范围是0k<<或0k<<.(3)因为OA OB AB+=,所以OA OB⊥,设1122(,),(,)A x yB x y,则1212x x y y+=.联立2212y kx m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,可得222(21)4220k x kmx m -++-=,2121222224,2121m km x x x x k k -=+=---, 则()()()2121211222y y x x kx m kx m k km x m x =++=+++=()22222222242121k m k mm k k --+--222221k m k =---,()212122242222121k m my y k x x m m k k -=++=-+=--+, 所以2222222202121m k m k k ---+=--,整理得222(1)m k =+. 若存在符合题意的直线,还需要满足以下三个条件:①>0∆;②120y y >;③120y y +>.①()()222221602421k k m m ---∆=>,整理得22120m k -+>,又222(1)m k =+,则22212(1)4021k k k -+=+>+,显然恒成立;②221220221k m y y k ---=>,等价于()()2222120k k m -+<, 因为2220k m +>恒成立,所以2210k -<,即2102k ≤<; ③1222021my y k -=-+>,由②知2210k -<,所以0m >. 所以k 满足2102k ≤<,即22k -<<. 又因为222(1)m k =+,所以223m ≤<,且0m >m ≤<.所以存在直线l ,满足OA OB AB +=,k的取值范围为:22k -<<,m的取值范围为:m ≤<.。
双曲线训练题(二)(含答案)

双曲线训练题(二)一、选择题: 1.设P 是双曲线22219x ya-=上一点,双曲线的一条渐近线方程为320x y -=,12F F ,分别是双曲线的左、右焦点,若13PF =,则2PF =( ) A .1或5B .6C .7D .92.焦点为(06),,且与双曲线2212xy -=有相同的渐近线的双曲线方程是( )A .2211224xy-= B .2211224yx-=C .2212412yx-= D .2212412xy-=3.过双曲线221169xy-=左焦点1F 的弦A B 长为6,则2ABF △(2F 为右焦点)周长为( ) A .28B .22C .14D .124.已知m n ,为两个不相等的非零实数,则方程0m x y n -+=与22nx my mn +=所表示的曲线可能是( )5.已知双曲线方程为2214yx -=,过点(10)P ,的直线l 与双曲线只有一个公共点,则l 的条数共有( ) A .4 B .3 C .2 D .16.已知双曲线22221x y ab-=(00)a b >>,的左、右焦点分别为12F F ,,点P 在双曲线的右支上,且124PF PF =,则此双曲线的离心率e 的最大值为( ) A .43B .53C .2D .73二、填空题:7.直线1y x =+与双曲线22123xy-=相交于A B ,两点,则AB =8.已知定点A B ,,且6AB =,动点P 满足4PA PB -=,则PA 的最小值是9.双曲线22221(00)x y a b ab-=>>,一条渐近线的倾斜角为π(0)2αα<<,则其离心率为10.直线y x b =+与双曲线2222x y -=相交于A B ,两点,若以A B 为直径的圆过原点,则b =11.若直线y x m =+与曲线y =m 的取值范围为12.双曲线221169xy-=上有点12P F F ,,是双曲线的焦点,且12π3F P F ∠=,则12F PF △的面积是 三、解答题:13.已知动点P 与双曲线221x y -=的两个焦点12F F ,的距离之和为定值,且12cos F PF ∠的最小值为13-,求动点P 的轨迹方程.14.求过点(3-,,离心率为2e =的双曲线的标准方程.15.已知双曲线2222:1(00)x y C a b ab-=>>,,B 是右顶点,F 是右焦点,点A 在x 轴的正半轴上,且满足O A ,O B ,O F成等比数列,过F 作双曲线C 在第一、三象限的渐近线的垂线l ,垂足为P .(1)求证:PA OP PA FP =;(2)若直线l 与双曲线C 的左、右两支分别相交于点D E ,,求双曲线C 的离心率e 的取值范围.双曲线训练题(二)参考答案CBACBB sec α 2± (](]202-- ∞,,13.解:221x y -= ,c ∴=.设1PF m =,2PF n =,则2m n a +=(常数0a >),所以点P 是以12F F ,为焦点,2a为长轴的椭圆,22a c >=a ∴>由余弦定理,有2221212cos 2m n F F F PF m n+-∠=2212()22m n m n F F m n+--=2241a m n-=-.222m n m n a +⎛⎫= ⎪⎝⎭≤,∴当且仅当m n =时,mn 取得最大值2a .此时12cos F PF ∠取得最小值22241a a--,由题意2224113a a--=-,解得23a =,222321b a c ∴=-=-=.P ∴点的轨迹方程为2213xy +=.14.解:(1)若焦点在x 轴上,设方程为22221x y ab-=,则22921ab-=,又2c e a====,得224a b =.由①、②,得21a =,214b =,得方程为2241x y -=.(2)若焦点在y 轴上,同理可得2172b =-不合题意.故所求双曲线标准方程为2241x y -=.15.(1)证明:直线l 为()ay x c b =--, ①在第一、三象限的渐近线by x a =, ②解①、②得垂足2a ab P c c ⎛⎫⎪⎝⎭,. 因为O A ,O B ,O F成等比数列, 所以可得点20a A c ⎛⎫⎪⎝⎭,. 所以0ab P A c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,,2a ab O P c c ⎛⎫= ⎪⎝⎭,,2b ab F P c c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ,. 所以222a b PA O P c = ,222a bPA FP c=- . 因此PA OP PA FP =;(2)解:由222222()a y x c bb x a y a b ⎧=--⎪⎨⎪-=⎩,,得4442222222220a a a c b x cx a b b b b ⎛⎫⎛⎫-+-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ , 因为直线l 与双曲线C 的左、右两支分别相交于点D E ,,所以42222124220a c a b b x x a b b⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=<-, 所以4220a b b->,即44b a >,22b a >,222c a a ->,222c a >,22e >,因此e >。
双曲线练习题(含答案)

双曲线练习题(含答案)双曲线及其标准方程习题一、 单选题(每道小题 4分 共 56分 )1. 命题甲:动点P 到两定点A 、B 距离之差│|PA|-|PB|│=2a(a >0);命题乙; P 点轨迹是双曲线,则命题甲是命题乙的 [ ] A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分也非必要条件2.若双曲线的一个焦点是,,则等于 . . . .2kx ky =1(04)k [ ]A B C D 22---33258332583.点到点,与它关于原点的对称点的距离差的绝对值等于,则点的轨迹方程是 . .. .P (60)10P [ ]A y 11=1B y 25=1C y 6=1D y 25=12222-----x x x x 2222256125114.k 5+y 6k=1[ ]A B C D 2<是方程表示双曲线的 .既非充分又非必要条件 .充要条件.必要而非充分条件 .充分而非必要条件x k 25--5. 如果方程x 2sin α-y 2cos α=1表示焦点在y 轴上的双曲线,那么角α的终边在 [ ] A .第四象限 B .第三象限 C .第二象限 D .第一象限6.下列曲线中的一个焦点在直线上的是 . .. .4x 5y +25=0[ ]A y 16=1B +y 16=1C x 16=1D +x 16=12222---x x y y 22229259257. 若a ·b <0,则ax 2-ay 2=b 所表示的曲线是 [ ] A .双曲线且焦点在x 轴上 B .双曲线且焦点在y 轴上 C .双曲线且焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上 D .椭圆8.以椭圆的焦点为焦点,且过,点的双曲线方程为. .. .x x y y y 2222296109251150+y 25=1P(35)[ ]A y 10=1B x 6=1C x 3=1D x 2=122222----9.到椭圆的两焦点距离之差的绝对值等于椭圆短轴的点的轨迹方程是 . .. .x x x x x 2222225251697+y 9=1[ ]A y 9=1B y 9=1C y 7=1D y 9=122222----10.直线与坐标轴交两点,以坐标轴为对称轴,以其中一点为焦点且另一点为虚轴端点的双曲线的方程是 . .. .或2x 5y +20=0[ ]A y 16=1B y 84=1C y 84=1D y 84=1y 84=122222------x x x x x 2222284161001610011.以坐标轴为对称轴,过,点且与双曲线有相等焦距的双曲线方程是 .或 .或.或 .或A(34)y 20=1[ ]A y 20=1x 20=1B y 15=1x 15=1C y 20=1x 15=1D y 5=1x 10=1222222222x x y x y x y x y 22222222255510105102015---------12.与双曲线共焦点且过点,的双曲线方程是 . .. .x x x x x 2222215520916------y 10=1(34)[ ]A y 20=1B y 5=1C y 16=1D y 9=12222213. 已知ab <0,方程y=-2x +b 和bx 2+ay 2=ab 表示的曲线只可能是图中的 [ ]14.已知△一边的两个端点是、,另两边斜率的积是,那么顶点的轨迹方程是 . .. .ABC A(7,0)B(70)C [ ]A x +y =49B +x 49=1C =1D 5y 147=12222---,x 355147514749492222y y x二、 填空题(每道小题 4分 共 8分 )1.已知双曲线的焦距是,则的值等于 .x k 21+-y 5=18k 22.设双曲线,与恰是直线在轴与轴上的截距,那么双曲线的焦距等于 .x a 22--y b=1(a >0,b >0)a b 3x +5y 15=0x y 22双曲线的标准方程及其简单的几何性质1.平面内到两定点E 、F 的距离之差的绝对值等于|EF |的点的轨迹是( )A .双曲线B .一条直线C .一条线段D .两条射线2.已知方程x 21+k -y 21-k =1表示双曲线,则k 的取值范围是( )A .-1<k <1B .k >0C .k ≥0D .k >1或k <-13.动圆与圆x 2+y 2=1和x 2+y 2-8x +12=0都相外切,则动圆圆心的轨迹为( )A .双曲线的一支B .圆C .抛物线D .双曲线4.以椭圆x 23+y 24=1的焦点为顶点,以这个椭圆的长轴的端点为焦点的双曲线方程是( )A.x 23-y 2=1 B .y 2-x 23=1 C.x 23-y24=1 D.y 23-x 24=15.“ab <0”是“曲线ax 2+by 2=1为双曲线”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件6.已知双曲线的两个焦点为F 1(-5,0)、F 2(5,0),P 是此双曲线上的一点,且PF 1⊥PF 2,|PF 1|·|PF 2|=2,则该双曲线的方程是( ) A.x 22-y 23=1 B.x 23-y 22=1 C.x 24-y 2=1 D .x 2-y24=17.已知点F 1(-4,0)和F 2(4,0),曲线上的动点P 到F 1、F 2距离之差为6,则曲线方程为( )A.x 29-y 27=1B.x 29-y 27=1(y >0)C.x 29-y 27=1或x 27-y 29=1 D.x 29-y 27=1(x >0) 8.已知双曲线的左、右焦点分别为F 1、F 2,在左支上过F 1的弦AB 的长为5,若2a =8,那么△ABF 2的周长是( )A .16B .18C .21D .26 9.已知双曲线与椭圆x 29+y 225=1共焦点,它们的离心率之和为145,双曲线的方程是( )A.x 212-y 24=1B.x 24-y 212=1 C .-x 212+y 24=1D .-x 24+y 212=110.焦点为(0,±6)且与双曲线x 22-y 2=1有相同渐近线的双曲线方程是( )A.x 212-y 224=1B.y 212-x 224=1C.y 224-x 212=1 D.x 224-y 212=111.若0<k <a ,则双曲线x 2a 2-k 2-y 2b 2+k 2=1与x 2a 2-y 2b 2=1有( )A .相同的实轴B .相同的虚轴C .相同的焦点D .相同的渐近线12.中心在坐标原点,离心率为53的双曲线的焦点在y 轴上,则它的渐近线方程为( )A .y =±54xB .y =±45xC .y =±43x D .y =±34x 13.双曲线x 2b 2-y 2a 2=1的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率为( )A .2 B. 3 C. 2 D.3214.双曲线x 29-y 216=1的一个焦点到一条渐近线的距离等于( )A. 3 B .3 C .4 D .2 二、填空题15.双曲线的焦点在x 轴上,且经过点M (3,2)、N (-2,-1),则双曲线标准方程是________.16.过双曲线x 23-y 24=1的焦点且与x 轴垂直的弦的长度为________.17.如果椭圆x 24+y 2a 2=1与双曲线x 2a -y 22=1的焦点相同,那么a =________.18.双曲线x 24+y 2b =1的离心率e ∈(1,2),则b 的取值范围是________.19.椭圆x24+y2a2=1与双曲线x2a2-y2=1焦点相同,则a=________.20.双曲线以椭圆x29+y225=1的焦点为焦点,它的离心率是椭圆离心率的2倍,求该双曲线的方程为________.双曲线及其标准方程习题答案一、单选题1. B2. C3. A4. D5. B6. C7. B8. B9. C 10. A 11. C 12. A 13.B 14. D二、填空题1. 10 2. 234双曲线的标准方程及其简单的几何性质(答案)1、[答案] D2、[答案] A [解析]由题意得(1+k)(1-k)>0,∴(k-1)(k+1)<0,∴-1<k<1.3、[答案] A [解析]设动圆半径为r,圆心为O,x2+y2=1的圆心为O1,圆x2+y2-8x+12=0的圆心为O2,由题意得|OO1|=r+1,|OO2|=r+2,∴|OO2|-|OO1|=r+2-r-1=1<|O1O2|=4,由双曲线的定义知,动圆圆心O的轨迹是双曲线的一支.4、[答案] B [解析]由题意知双曲线的焦点在y轴上,且a=1,c=2,∴b2=3,双曲线方程为y2-x23=1.5、[答案] C [解析]ab<0⇒曲线ax2+by2=1是双曲线,曲线ax2+by2=1是双曲线⇒ab<0.6、[答案] C [解析]∵c=5,|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4c2,∴(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|·|PF2|=4c2,∴4a2=4c2-4=16,∴a2=4,b2=1.7、[答案] D [解析]由双曲线的定义知,点P 的轨迹是以F1、F2为焦点,实轴长为6的双曲线的右支,其方程为:x29-y27=1(x>0)8、[答案] D [解析]|AF2|-|AF1|=2a=8,|BF2|-|BF1|=2a=8,∴|AF 2|+|BF 2|-(|AF 1|+|BF 1|)=16,∴|AF 2|+|BF 2|=16+5=21,∴△ABF 2的周长为|AF 2|+|BF 2|+|AB |=21+5=26. 9、[答案] C [解析] ∵椭圆x 29+y 225=1的焦点为(0,±4),离心率e =45,∴双曲线的焦点为(0,±4),离心率为145-45=105=2,∴双曲线方程为:y 24-x 212=1.10、[答案] B [解析] 与双曲线x 22-y 2=1有共同渐近线的双曲线方程可设为x 22-y 2=λ(λ≠0),又因为双曲线的焦点在y 轴上, ∴方程可写为y 2-λ-x 2-2λ=1.又∵双曲线方程的焦点为(0,±6),∴-λ-2λ=36.∴λ=-12. ∴双曲线方程为y 212-x 224=1.11、[答案] C [解析] ∵0<k <a ,∴a 2-k 2>0.∴c 2=(a 2-k 2)+(b 2+k 2)=a 2+b 2.12、[答案] D [解析] ∵c a =53,∴c2a 2=a 2+b 2a2=259,∴b 2a 2=169,∴b a =43,∴a b =34. 又∵双曲线的焦点在y 轴上,∴双曲线的渐近线方程为y =±a b x ,∴所求双曲线的渐近线方程为y =±34x . 13、[答案] C [解析] 双曲线的两条渐近线互相垂直,则渐近线方程为:y =±x ,∴b a =1,∴b 2a 2=c 2-a 2a2=1,∴c 2=2a 2,e =c a = 2.14、[答案] C[解析] ∵焦点坐标为(±5,0),渐近线方程为y =±43x ,∴一个焦点(5,0)到渐近线y =43x 的距离为4.15、[答案] x 273-y 275=1 [解析] 设双曲线方程为:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)又点M (3,2)、N (-2,-1)在双曲线上,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 9a 2-4b 2=14a 2-1b 2=1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2=73b 2=75.16、[答案] 833 [解析] ∵a 2=3,b 2=4,∴c 2=7,∴c =7,该弦所在直线方程为x =7,由⎩⎪⎨⎪⎧x =7x 23-y 24=1得y 2=163,∴|y |=433,弦长为833. 17、[答案] 1 [解析] 由题意得a >0,且4-a 2=a +2,∴a =1.18、[答案] -12<b <0 [解析] ∵b <0,∴离心率e =4-b 2∈(1,2),∴-12<b <0.19、[答案] 62 [解析] 由题意得4-a 2=a 2+1,∴2a 2=3,a =62.焦点为(0,±4),离心率e =c a =45,∴双曲线的离心率e 1=2e =85,∴c 1a 1=4a 1=85,∴a 1=52,∴b 21=c 21-a 21=16-254=394,∴双曲线的方程为y 2254-x 2394=1.20、[答案]y2254-x2394=1 [解析]椭圆x29+y225=1中,a=5,b=3,c2=16,。
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[基础题组练]1.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 .2B .4C .6D .8解析:选B.由题意得,ba =2⇒b =2a ,C 2的焦距2c =45⇒c =a 2+b 2=25⇒b =4,故选B.2.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,点P 在双曲线的右支上,若|PF 1|-|PF 2|=4b ,且双曲线的焦距为25,则该双曲线的方程为( )A.x 24-y 2=1 B.x 23-y 22=1 C .x 2-y 24=1 D.x 22-y 23=1 解析:选A.由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|-|PF 2|=2a =4b ,c 2=a 2+b 2,2c =25,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=1,则该双曲线方程为x 24-y 2=1.3.(2019·高考全国卷Ⅲ)已知F 是双曲线C :x 24-y 25=1的一个焦点,点P 在C 上,O 为坐标原点.若|OP |=|OF |,则△OPF 的面积为( )A.32B.52C.72D.92解析:选B.因为c 2=a 2+b 2=9,所以|OP |=|OF |=3.设点P 的坐标为(x ,y ),则x 2+y 2=9,把x 2=9-y 2代入双曲线方程得|y |=53,所以S △OPF =12|OF |·|y P |=52.故选B.4.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),过其左焦点F 作x 轴的垂线,交双曲线于A ,B 两点,若双曲线的右顶点在以AB 为直径的圆内,则双曲线离心率的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(1,2) C.⎝⎛⎭⎫32,+∞D.⎝⎛⎭⎫1,32解析:选A.由双曲线的性质可得|AF |=b 2a ,即以AB 为直径的圆的半径为b 2a ,而右顶点与左焦点的距离为a +c ,由题意可知b 2a >a +c ,整理得c 2-2a 2-ac >0,两边同除以a 2,则e 2-e -2>0,解得e >2或e <-1,又双曲线的离心率大于1,所以e >2.5.已知双曲线的焦距为6,其上一点P 到两焦点的距离之差为-4,则双曲线的标准方程为________.解析:若双曲线的焦点在x 轴上,设其标准方程为x 2a 2-y 2b 2=1.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2c =6,2a =4,即⎩⎪⎨⎪⎧a =2,c =3.又c 2=a 2+b 2,故b 2=5.所以双曲线的标准方程为x 24-y 25=1.若双曲线的焦点在y 轴上,设其标准方程为y 2a 21-x 2b 21=1.同理可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,c 1=3,所以b 21=5.所以双曲线的标准方程为y 24-x 25=1.综上所述,双曲线的标准方程为x 24-y 25=1或y 24-x 25=1.答案:x 24-y 25=1或y 24-x 25=16.若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为________.解析:由双曲线的渐近线过点(3,-4)知b a =43,所以b 2a 2=169.又b 2=c 2-a 2,所以c 2-a 2a 2=169,即e 2-1=169,所以e 2=259,所以e =53.答案:537.已知椭圆D :x 250+y 225=1与圆M :x 2+(y -5)2=9,双曲线G 与椭圆D 有相同的焦点,它的两条渐近线恰好与圆M 相切,求双曲线G 的方程.解:椭圆D 的两个焦点坐标为(-5,0),(5,0), 因而双曲线中心在原点,焦点在x 轴上,且c =5. 设双曲线G 的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),所以渐近线方程为bx ±ay =0且a 2+b 2=25, 又圆心M (0,5)到两条渐近线的距离为r =3. 所以|5a |b 2+a 2=3,得a =3,b =4,所以双曲线G 的方程为x 29-y 216=1.8.已知中心在原点的双曲线C 的右焦点为(4,0),实轴长为4 3. (1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l :y =kx +22与双曲线C 左支交于A ,B 两点,求k 的取值范围. 解:(1)设双曲线C 的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).由已知得:a =23,c =4,再由a 2+b 2=c 2,得b 2=4,所以双曲线C 的方程为x 212-y 24=1.(2)设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),将y =kx +22与x 212-y 24=1联立,得(1-3k 2)x 2-122kx -36=0.由题意知⎩⎪⎨⎪⎧1-3k 2≠0,Δ=(-122k )2+4×(1-3k 2)×36>0,x A+x B=122k 1-3k2<0,x A x B=-361-3k 2>0,解得33<k <1. 所以当33<k <1时,l 与双曲线左支有两个交点. 所以k 的取值范围为⎝⎛⎭⎫33,1[综合题组练]1.(2019·唐山市摸底考试)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)和双曲线E :x 2-y 2=1有相同的焦点F 1,F 2,且离心率之积为1,P 为两曲线的一个交点,则△F 1PF 2的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不能确定解析:选B.由题意可知,c a ×2=1⇒c =22a ,因为c =2,所以a =2,b 2=a 2-c 2=2, 不妨设P 与F 2在y 轴右侧,则⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=4|PF 1|-|PF 2|=2, 得|PF 1|2=|F 1F 2|2+|PF 2|2,所以△F 1PF 2为直角三角形,故选B.2.(2018·高考全国卷Ⅰ)已知双曲线C :x 23-y 2=1,O 为坐标原点,F 为C 的右焦点,过F 的直线与C 的两条渐近线的交点分别为M ,N .若△OMN 为直角三角形,则|MN |=( )A.32 B .3 C .2 3D .4解析:选B.法一:由已知得双曲线的两条渐近线方程为 y =±13x . 设两渐近线夹角为2α, 则有tan α=13=33,所以α=30°. 所以∠MON =2α=60°.又△OMN 为直角三角形,由于双曲线具有对称性,不妨设MN ⊥ON ,如图所示. 在Rt △ONF 中,|OF |=2,则|ON |= 3.则在Rt △OMN 中,|MN |=|ON |·tan 2α=3·tan 60°=3.故选B.法二:因为双曲线x 23-y 2=1的渐近线方程为y =±33x ,所以∠MON =60°.不妨设过点F的直线与直线y =33x 交于点M ,由△OMN 为直角三角形,不妨设∠OMN =90°,则∠MFO =60°,又直线MN 过点F (2,0),所以直线MN 的方程为y =-3(x -2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =-3(x -2),y =33x ,得⎩⎨⎧x =32,y =32,所以M ⎝⎛⎭⎫32,32,所以|OM |=⎝⎛⎭⎫322+⎝⎛⎭⎫322=3,所以|MN |=3|OM |=3,故选B.3.(综合型)已知双曲线x 23-y 24=1,过点M (m ,0)作垂直于双曲线实轴的直线与双曲线交于A ,B 两点.若△AOB 是锐角三角形(O 为坐标原点),则实数m 的取值范围是________.解析:由题意得A ⎝⎛⎭⎫m ,2m 23-1,B ⎝⎛⎭⎫m ,-2m 23-1,所以OA →=⎝⎛⎭⎫m ,2m 23-1,OB →=⎝⎛⎭⎫m ,-2m 23-1.因为△AOB 是锐角三角形,所以∠AOB 是锐角,即OA →与OB →的夹角为锐角,所以OA →·OB →>0,即m 2-4m 23+4>0,解得-23<m <2 3.由过点M (m ,0)作垂直于双曲线实轴的直线与双曲线交于A ,B 两点可知m <-3或m > 3.故实数m 的取值范围是(-23,-3)∪(3,23).答案:(-23,-3)∪(3,23)4.(2019·河北名校名师俱乐部二调)已知F 1,F 2分别是双曲线x 2-y 2b2=1(b >0)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交双曲线的右支于点B ,则△F 1AB 的面积等于________.解析:由题意知a =1,由双曲线定义知|AF 1|-|AF 2|=2a =2,|BF 1|-|BF 2|=2a =2,所以|AF 1|=2+|AF 2|=4,|BF 1|=2+|BF 2|.由题意知|AB |=|AF 2|+|BF 2|=2+|BF 2|,所以|BA |=|BF 1|,所以△BAF 1为等腰三角形,因为∠F 1AF 2=45°,所以∠ABF 1=90°,所以△BAF 1为等腰直角三角形.所以|BA |=|BF 1|=22|AF 1|=22×4=2 2.所以S △F 1AB =12|BA |·|BF 1|=12×22×22=4.答案:45.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为3,点(3,0)是双曲线的一个顶点.(1)求双曲线的方程;(2)过双曲线右焦点F 2作倾斜角为30°的直线,直线与双曲线交于不同的两点A ,B ,求|AB |.解:(1)因为双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为3,点(3,0)是双曲线的一个顶点,所以⎩⎪⎨⎪⎧c a =3,a =3,解得c =3,b =6,所以双曲线的方程为x 23-y 26=1.(2)双曲线x 23-y 26=1的右焦点为F 2(3,0),所以经过双曲线右焦点F 2且倾斜角为30°的直线的方程为y =33(x -3). 联立⎩⎨⎧x 23-y 26=1,y =33(x -3),得5x 2+6x -27=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-65,x 1x 2=-275.所以|AB |=1+13× ⎝⎛⎭⎫-652-4×⎝⎛⎭⎫-275=1635. 6.(综合型)设A ,B 分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右顶点,双曲线的实轴长为43,焦点到渐近线的距离为 3.(1)求双曲线的方程; (2)已知直线y =33x -2与双曲线的右支交于M ,N 两点,且在双曲线的右支上存在点D ,使OM →+ON →=tOD →,求t 的值及点D 的坐标.解:(1)由题意知a =23,因为一条渐近线为y =ba x ,即bx -ay =0.所以由焦点到渐近线的距离为3, 得|bc |b 2+a 2= 3. 又因为c 2=a 2+b 2, 所以b 2=3,所以双曲线的方程为x 212-y 23=1.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),D (x 0,y 0),其中x 0≥2 3. 则x 1+x 2=tx 0,y 1+y 2=ty 0.将直线方程y =33x -2代入双曲线方程x 212-y 23=1得x 2-163x +84=0,则x 1+x 2=163,y 1+y 2=33(x 1+x 2)-4=12. 所以⎩⎨⎧x 0y 0=433,x 2012-y 203=1.解得⎩⎨⎧x 0=43,y 0=3.所以t =4,点D 的坐标为(43,3).。