《《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》2014屆高考數(shù)學(xué)人教A版(理)一輪復(fù)習(xí)【配套word版文檔】:第九篇 第5講 雙曲線》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》2014屆高考數(shù)學(xué)人教A版(理)一輪復(fù)習(xí)【配套word版文檔】:第九篇 第5講 雙曲線(13頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第5講 雙曲線
A級(jí) 基礎(chǔ)演練(時(shí)間:30分鐘 滿分:55分)
一、選擇題(每小題5分,共20分)
1.已知雙曲線中心在原點(diǎn)且一個(gè)焦點(diǎn)為F1(-,0),點(diǎn)P位于該雙曲線上,線段PF1的中點(diǎn)坐標(biāo)為(0,2),則雙曲線的方程是 ( ).
A.-y2=1 B.x2-=1
C.-=1 D.-=1
解析 設(shè)雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為-=1(a>0,b>0),由PF1的中點(diǎn)為(0,2)知,PF2⊥x軸,P(,4),即=4,b2=4a,∴5-a2=4a,a=1,b=2,∴雙曲線方程為x2-=1.
答案 B
2.(2012·湖
2、南)已知雙曲線C:-=1的焦距為10,點(diǎn)P(2,1)在C的漸近線上,則C的方程為 ( ).
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析 不妨設(shè)a>0,b>0,c=.
據(jù)題意,2c=10,∴c=5. ①
雙曲線的漸近線方程為y=±x,且P(2,1)在C的漸近線上,∴1=. ②
2 / 13
由①②解得b2=5,a2=20,故正確選項(xiàng)為A.
答案 A
3.已知雙曲線x2-=1的左頂點(diǎn)為A1,右焦點(diǎn)為F2,P為雙曲線右支上一點(diǎn),則·的最小值為
3、 ( ).
A.-2 B.- C.1 D.0
解析 設(shè)點(diǎn)P(x,y),其中x≥1.依題意得A1(-1,0),F(xiàn)2(2,0),則有=x2-1,y2=3(x2-1),·=(-1-x,-y)·(2-x,-y)=(x+1)(x-2)+y2=x2+3(x2-1)-x-2=4x2-x-5=42-,其中x≥1.因此,當(dāng)x=1時(shí),·取得最小值-2,選A.
答案 A
4.如圖,中心均為原點(diǎn)O的雙曲線與橢圓有公共焦點(diǎn),M,N是雙曲線的兩頂點(diǎn).若M,O,N將橢圓長(zhǎng)軸四等分,則雙曲線與橢圓的離心率的比值是
( ).
A.3 B.
4、2 C. D.
解析 設(shè)雙曲線的方程為-=1,橢圓的方程為+=1,由于M,O,N將橢圓長(zhǎng)軸四等分,所以a2=2a1,又e1=,e2=,所以==2.
答案 B
二、填空題(每小題5分,共10分)
5.已知雙曲線C1:-=1(a>0,b>0)與雙曲線C2:-=1有相同的漸近線,且C1的右焦點(diǎn)為F(,0),則a=________,b=________.
解析 與雙曲線-=1有共同漸近線的雙曲線的方程可設(shè)為-=λ(λ>0),即-=1.由題意知c=,則4λ+16λ=5?λ=,則a2=1,b2=4.又a>0,b>0,故a=1,b=2.
5、答案 1 2
6.(2012·江蘇)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,若雙曲線-=1的離心率為,則m的值為________.
解析 由題意得m>0,∴a=,b=.
∴c=,由e==,得=5,
解得m=2.
答案 2
三、解答題(共25分)
7.(12分)中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上的一橢圓與一雙曲線有共同的焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2,且|F1F2|=2,橢圓的長(zhǎng)半軸與雙曲線半實(shí)軸之差為4,離心率之比為3∶7.
(1)求這兩曲線方程;
(2)若P為這兩曲線的一個(gè)交點(diǎn),求cos∠F1PF2的值.
解 (1)由已知:c=,設(shè)橢圓長(zhǎng)、短半軸長(zhǎng)分別為a,b,雙曲線半實(shí)、虛軸長(zhǎng)分別為m,n,
則
6、
解得a=7,m=3.∴b=6,n=2.
∴橢圓方程為+=1,雙曲線方程為-=1.
(2)不妨設(shè)F1,F(xiàn)2分別為左、右焦點(diǎn),P是第一象限的一個(gè)交點(diǎn),則|PF1|+|PF2|=14,|PF1|-|PF2|=6,
所以|PF1|=10,|PF2|=4.又|F1F2|=2,
∴cos∠F1PF2=
==.
8.(13分)(2012·合肥聯(lián)考)已知雙曲線的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2在坐標(biāo)軸上,離心率為,且過點(diǎn)(4,-).
(1)求雙曲線方程;
(2)若點(diǎn)M(3,m)在雙曲線上,求證:·=0;
(3)求△F1MF2的面積.
(1)解 ∵e=,∴設(shè)雙曲線方程
7、為x2-y2=λ.
又∵雙曲線過(4,-)點(diǎn),∴λ=16-10=6,
∴雙曲線方程為x2-y2=6.
(2)證明 法一 由(1)知a=b=,c=2,
∴F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),
∴kMF1=,kMF2=,
∴kMF1·kMF2==,
又點(diǎn)(3,m)在雙曲線上,∴m2=3,
∴kMF1·kMF2=-1,MF1⊥MF2,·=0.
法二 ∵=(-3-2,-m),=(2-3,-m),
∴·=(3+2)(3-2)+m2=-3+m2.
∵M(jìn)在雙曲線上,∴9-m2=6,
∴m2=3,∴·=0.
(3)解 ∵在△F1MF2中
8、,|F1F2|=4,且|m|=,
∴S△F1MF2=·|F1F2|·|m|=×4×=6.
B級(jí) 能力突破(時(shí)間:30分鐘 滿分:45分)
一、選擇題(每小題5分,共10分)
1.(2013·北京西城模擬)過雙曲線-=1(a>0,b>0)的左焦點(diǎn)F(-c,0)(c>0)作圓x2+y2=的切線,切點(diǎn)為E,延長(zhǎng)FE交雙曲線右支于點(diǎn)P,若+=2,則雙曲線的離心率為 ( ).
A. B. C. D.
解析 設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為A,則=
9、-,故+=-==2,即OE=AP.所以E是PF的中點(diǎn),所以AP=2OE=2×=a.所以PF=3a.在Rt△APF中,a2+(3a)2=(2c)2,即10a2=4c2,所以e2=,即離心率為e= =,選C.
答案 C
2.(2012·福建)已知雙曲線-=1的右焦點(diǎn)與拋物線y2=12x的焦點(diǎn)重合,則該雙曲線的焦點(diǎn)到其漸近線的距離等于 ( ).
A. B.4 C.3 D.5
解析 易求得拋物線y2=12x的焦點(diǎn)為(3,0),故雙曲線-=1的右焦點(diǎn)為(3,0),即c=3,故32=4+b2,∴b2=5,∴雙曲線的漸近線方程
10、為y=±x,∴雙曲線的右焦點(diǎn)到其漸近線的距離為=.
答案 A
二、填空題(每小題5分,共10分)
3.(2013·臨沂聯(lián)考)已知點(diǎn)F是雙曲線-=1(a>0,b>0)的左焦點(diǎn),點(diǎn)E是該雙曲線的右頂點(diǎn),過點(diǎn)
F且垂直于x軸的直線與雙曲線交于A,B兩點(diǎn),若△ABE是銳角三角形,則該雙曲線的離心率e的取值范圍為________.
解析 由題意知,△ABE為等腰三角形.若△ABE是銳角三角形,則只需要∠AEB為銳角.根據(jù)對(duì)稱性,只要∠AEF<即可.直線AB的方程為x=-c,代入雙曲線方程得y2=,取點(diǎn)A,則|AF|=,|EF|=a+c,只要|AF|
11、<|EF|就能使∠AEF<,即<a+c,即b2<a2+ac,即c2-ac-2a2<0,即e2-e-2<0,即-1<e<2.又e>1,故1<e<2.
答案 (1,2)
4.(2012·湖北)如圖,雙曲線-=1(a,b>0)的兩頂點(diǎn)為A1,A2,虛軸兩端點(diǎn)為B1,B2,兩焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2.若以A1A2為直徑的圓內(nèi)切于菱形F1B1F2B2,切點(diǎn)分別為A,B,C,D.則
(1)雙曲線的離心率e=________;
(2)菱形F1B1F2B2的面積S1與矩形ABCD的面積S2的比值=________.
解析 (1)由題
12、意可得a =bc,∴a4-3a2c2+c4=0,∴e4-3e2+1=0,∴e2=,∴e=.
(2)設(shè)sin θ=,cos θ=,====e2-=.
答案 (1) (2)
三、解答題(共25分)
5.(12分)已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P在雙曲線上,且
PF1⊥PF2,|PF1|=8,|PF2|=6.
(1)求雙曲線的方程;
(2)設(shè)過雙曲線左焦點(diǎn)F1的直線與雙曲線的兩漸近線交于A,B兩點(diǎn),且=2,求此直線方程.
解 (1)由題意知,在Rt△PF1F2中,
|F1F2|=,
即2c==10,所以c=5.
由橢圓的定義
13、,知2a=|PF1|-|PF2|=8-6=2,即a=1.
所以b2=c2-a2=24,故雙曲線的方程為x2-=1.
(2)左焦點(diǎn)為F1(-5,0),兩漸近線方程為y=±2x.
由題意得過左焦點(diǎn)的該直線的斜率存在.
設(shè)過左焦點(diǎn)的直線方程為y=k(x+5),則與兩漸近線的交點(diǎn)為和.
由=2,得
=2或者
=2,
解得k=±.
故直線方程為y=±(x+5).
6.(13分)(2011·江西)P(x0,y0)(x0≠±a)是雙曲線E:-=1(a>0,b>0)上一點(diǎn),M,N分別是雙曲線E的左,右頂點(diǎn),直線PM,PN的斜率之
14、積為.
(1)求雙曲線的離心率;
(2)過雙曲線E的右焦點(diǎn)且斜率為1的直線交雙曲線于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),C為雙曲線上一點(diǎn),滿足=λ+,求λ的值.
解 (1)由點(diǎn)P(x0,y0)(x0≠±a)在雙曲線-=1上,有-=1.
由題意有·=,
可得a2=5b2,c2=a2+b2=6b2,e==.
(2)聯(lián)立得4x2-10cx+35b2=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則 ①
設(shè)=(x3,y3),=λ+,即
又C為雙曲線上一點(diǎn),即x-5y=5b2,有
(λx1+x2)2-5(λy1+y2)2=5b2.
化簡(jiǎn)
15、得λ2(x-5y)+(x-5y)+2λ(x1x2-5y1y2)=5b2. ②
又A(x1,y1),B(x2,y2)在雙曲線上,
所以x-5y=5b2,x-5y=5b2.
由①式又有x1x2-5y1y2=x1x2-5(x1-c)(x2-c)=-4x1x2+5c(x1+x2)-5c2=10b2,
②式可化為λ2+4λ=0,解得λ=0或λ=-4.
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