第37講雙曲線

2023-02-01 12:12:02 字數 4608 閱讀 8173

名師作業·練全能

第三十七講雙曲線

班級________ 姓名________ 考號________ 日期________ 得分________

一、選擇題:(本大題共6小題,每小題6分,共36分,將正確答案的代號填在題後的括號內.)

1.(2010·全國ⅰ)已知f1、f2為雙曲線c:x2-y2=1的左、右焦點,點p在c上,∠f1pf2=60°,則|pf1|·|pf2|=(  )

a.2b.4

c.6 d.8

解析:由題意得s△f1pf2=b2cot=1×cot30°=,又s△f1pf2=|pf1|·|pf2|·sin60°=,則|pf1|·|pf2|=4,故選b.

答案:b

2.(2010·浙江)設f1、f2分別為雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點.若在雙曲線右支上存在點p,滿足|pf2|=|f1f2|,且f2到直線pf1的距離等於雙曲線的實軸長,則該雙曲線的漸近線方程為(  )

a.3x±4y=0 b.3x±5y=0

c.4x±3y=0 d.5x±4y=0

解析:設pf1的中點為m,由於|pf2|=|f1f2|,

故f2m⊥pf1,即|f2m|=2a,

在直角三角形f1f2m中,|f1m|==2b,

故|pf1|=4b,

根據雙曲線的定義得4b-2c=2a,得2b-a=c,即(2b-a)2=a2+b2,即3b2-4ab=0,即3b=4a,

故雙曲線的漸近線方程是y=±x,即y=±x,即4x±3y=0.

答案:c

3.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的右焦點為f,右準線與一條漸近線交於點a,△oaf的面積為(o 為原點),則兩條漸近線的夾角為(  )

a.30° b.45°

c.60° d.90°

解析:依題意作圖如下:

顯然a,∴s△oaf=·=·c·==,

∴a=b,即夾角為45°+45°=90°.

答案:d

4.設雙曲線-=1(0a.2 b.

c. d.

解析:由題意得直線l方程為+=1,

∴原點到l的距離d==c.

又∵c2=a2+b2.∴ab=c2

∴4·=·,∴4=e2.

∴3e4-16e2+16=0.解得e=2或e=.

∵0.答案:a

5.(2010·天津)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的一條漸近線方程是y=x,它的乙個焦點在拋物線y2=24x的準線上,則雙曲線的方程為(  )

a.-=1 b.-=1

c.-=1 d.-=1

解析:由題意可知,解得,因此選b.

答案:b

6.(2010·福建)若點o和點f(-2,0)分別為雙曲線-y2=1(a>0)的中心和左焦點,點p為雙曲線右支上的任意一點,則·的取值範圍為(  )

a.[3-2b.[3+2,+∞)

cd.[,+∞)

解析:∵a2=(-2)2-1=3,故雙曲線方程為-y2=1,設點p的座標為(x1,y1)(x1≥),

則-y12=1,∴·=(x1,y1)·(x1+2,y1)=x12+2x1+y12=x12+2x1+-1=+2x1-1,

因函式f(x1)=+2x1-1在[,+∞]上單調遞增,故f(x)≥+2-1=3+2,應選b.

答案:b

二、填空題:(本大題共4小題,每小題6分,共24分,把正確答案填在題後的橫線上.)

7.(2010·北京卷)已知雙曲線-=1的離心率為2,焦點與橢圓+=1的焦點相同,那麼雙曲線的焦點座標為________;漸近線方程為________.

解析:橢圓的焦點座標為(4,0),(-4,0),故c=4,且滿足=2,故a=2,b==2.所以雙曲線的漸近線方程為y=±x=±x.

答案:(4,0),(-4,0) y=±x

8.已知平面內有一固定線段ab,其長度為4,o為ab的中點,動點p滿足-=3,則的最大值是______.

解析:由雙曲線的定義,可知動點p的軌跡為以a、b兩點為焦點,3為2a的雙曲線靠近點b的一支,顯然的最小值為a,故的最大值為.

答案:9.點p是雙曲線c1:-=1(a>0,b>0)和圓c2:

x2+y2=a2+b2的乙個交點,且2∠pf1f2=∠pf2f1,其中f1,f2是雙曲線c1的兩個焦點,則雙曲線c1的離心率為

解析:由題中條件知,圓的直徑是雙曲線的焦距,則∠f1pf2=,易知∠pf1f2=30°,∠pf2f1=60°=,2=,

e=====+1.

答案:+1

10.以下四個關於圓錐曲線的命題中:

①設a、b為兩個定點,k為非零常數,若||-||=k,則動點p的軌跡為雙曲線;②過定圓c上一定點a作圓的動弦ab,o為座標原點,若=(+),則動點p的軌跡為橢圓;③方程2x2-5x+2=0的兩根可分別作為橢圓和雙曲線的離心率;④雙曲線-=1與橢圓+y2=1有相同的焦點.

其中真命題的序號為______(寫出所有真命題的序號).

解析:①錯誤,當k>0且k<|ab|,表示以a、b為焦點的雙曲線的一支;當k>0且k=|ab|時表示一條射線;當k>0且k>|ab|時,不表示任何圖形;當k<0時,類似同上.②錯誤,p是ab中點,且p到圓心與a的距離平方和為定值.故p的軌跡應為圓.③④正確,很易驗證.

答案:③④

點評:多選題的特點是知識點分散,涉及面廣,且只有每乙個小題都做對時才得分.故為易錯題,要求平時掌握知識點一定要準確,運算要細緻.

三、解答題:(本大題共3小題,11、12題13分,13題14分,寫出證明過程或推演步驟.)

11.雙曲線的中心為原點o,焦點在x軸上,兩條漸近線分別為l1、l2,經過右焦點f做垂直於l1的直線分別交l1、l2於a、b兩點.已知||、||、||成等差數列,且與同向.

(1)求雙曲線的離心率;

(2)設ab被雙曲線所截得的線段的長為4,求雙曲線的方程.

解析:(1)因為2||=||+||,

又||2+||2=||2,

因此有||2=||2+2,

化簡有(5||-30.

於是得tan∠aob=.

又與同向,故∠aof=∠aob,

所以=,

解得tan∠aof=或tan∠aof=-2(捨去).

因此=tan∠aof=,

a=2b,c==b,

所以雙曲線的離心率e==.

(2)由a=2b知,雙曲線的方程可化為x2-4y2=4b2.①

由l1的斜率為,c=b知,

直線ab的方程為y=-2(x-b).②

將②代入①並化簡,得15x2-32 bx+84b2=0.

設ab與雙曲線的兩交點的座標分別為(x1,y1)、(x2,y2),則x1+x2=,x1·x2==.

於是ab被雙曲線截得的線段長

l=·|x1-x2|==

=b.而已知l=4,所以b=4,得b=3,a=6.

故雙曲線的方程為-=1.

12.點p是以f1,f2為焦點的雙曲線e:-=1(a>0,b>0)上的一點,已知pf1⊥pf2,|pf1|=2|pf2|,o為座標原點.

(1)求雙曲線的離心率e;

(2)過點p作直線分別與雙曲線兩漸近線相交於p1,p2兩點,且·=-,2+=0,求雙曲線e的方程.

解析:(1)∵|pf1|=2|pf2|,|pf1|-|pf2|=2a,

∴|pf1|=4a,|pf2|=2a.

∵pf1⊥pf2,∴(4a)2+(2a)2=(2c)2,∴e=.

(2)由(1)知雙曲線的方程可設為-=1,漸近線方程為y=±2x.

設p1(x1,2x1),p2(x2,-2x2),p(x,y),

∵·=-3x1x2=-x1x2=,

∵2+=0

∵點p在雙曲線上,∴ -=1,

化簡得x1x2=,∴ =a2=2,

∴雙曲線方程為-=1.

13.(2010·全國ⅱ)已知斜率為1的直線l與雙曲線c:-=1(a>0,b>0)相交於b、d兩點,且bd的中點為m(1,3).

(1)求c的離心率;

(2)設c的右頂點為a,右焦點為f,|df|·|bf|=17,求證:過a、b、d三點的圓與x軸相切.

解析:(1)由題意知,l的方程為y=x+2.

代入c的方程,並化簡,得(b2-a2)x2-4a2x-4a2-a2b2=0.

設b(x1,y1)、d(x2,y2),

則x1+x2=,x1·x2=-,①

由m(1,3)為bd的中點知=1,故×=1,

即b2=3a2,②

故c==2a,

所以c的離心率e==2.

(2)證明:由①②知,c的方程為:3x2-y2=3a2,

a(a,0),f(2a,0),x1+x2=2,x1·x2=-<0,

故不妨設x1≤-a,x2≥a.

|bf|==

=a-2x1,

|fd|==

=2x2-a,

|bf|·|fd|=(a-2x1)(2x2-a)=-4x1x2+2a(x1+x2)-a2=5a2+4a+8.

又|bf|·|fd|=17,故5a2+4a+8=17,

解得a=1或a=-(捨去).

故|bd|=|x1-x2|=·=6.

鏈結ma,則由a(1,0),m(1,3)知|ma|=3,

從而ma=mb=md,且ma⊥x軸,

因此以m為圓心,ma為半徑的圓經過a、b、d三點,且在點a處與x軸相切.

所以過a、b、d三點的圓與x軸相切.

第6講雙曲線

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