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双曲线 练习题

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双曲线

[A级 基础题——基稳才能楼高]

1.(2018·浙江高考)双曲线-y=1的焦点坐标是( )

3A.(-2,0),(2,0) B.(-2,0),(2,0) C.(0,-2),(0,2)

D.(0,-2),(0,2)

x2

2

解析:选B ∵双曲线方程为-y=1,

3∴a2=3,b2=1,且双曲线的焦点在x轴上, ∴c=a2+b2=3+1=2,

即得该双曲线的焦点坐标为(-2,0),(2,0).

2.(2019·南宁摸底联考)双曲线-=1的渐近线方程为( )

25204

A.y=±x

51

C.y=±x

5

5

B.y=±x

425

D.y=±x

5

x2

2

x2y2

25

解析:选D 在双曲线-=1中,a=5,b=25,∴其渐近线方程为y=±

25205

x2y2

x,故选D.

3

3.(2019·合肥调研)下列双曲线中,渐近线方程不是y=±x的是( )

4A.

-=1 14481

x2y2

B.

-=1 1832

y2x2

C.-=1 916

y2x2

D.-=1 43

x2y2

9318

解析:选D 对于A,渐近线方程为y=±x=±x;对于B,渐近线方程为y=±12432

x=±x;对于C,渐近线方程为y=±x;对于D,渐近线方程为y=±

x2y2

3

4343

x.故选D. 2

4.(2019·铜陵模拟)已知双曲线-=1的右焦点为F,P为双曲线左支上一点,

42点A(0,2),则△APF周长的最小值为( )

A.4(1+2)

B.4+2

1

C.2(2+6) D.6+32

解析:选A 设双曲线的左焦点为F′,易得点F(6,0),△APF的周长l=|AF|+|AP|+|PF|=|AF|+2a+|PF′|+|AP|,要使△APF的周长最小,只需|AP|+|PF′|最小,易知当A,P,F′三点共线时取到,故l=2|AF|+2a=4(1+2).故选A.

x2y2

5.(2019·合肥一模)若双曲线2-2=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程为y=-2x,

ab则该双曲线的离心率是( )

A.

5 2

B.3 D.23

C.5

x2y2b解析:选C 由双曲线2-2=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,且双曲线

ababca2+b2

的一条渐近线方程为y=-2x,得=2,则b=2a,则双曲线的离心率e===

aaaa2+4a25a==5.故选C. aax2y2

6.(2019·德州一模)已知双曲线2-2=1(a>0,b>0)的一个焦点在抛物线y2=

ab16x的准线上,且双曲线的一条渐近线过点(3,3),则双曲线的方程为( )

A.-=1 420C.-=1 412

x2x2

y2y2

B.D.

-=1 124-=1 204

x2x2

y2y2

x2y2b解析:选C 双曲线2-2=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,由双曲线的

aba一条渐近线过点(3,3),可得=3,

2

ba ①

由双曲线的一个焦点(-c,0)在抛物线y=16x的准线x=-4上,可得c=4, 即有a+b=16,

由①②解得a=2,b=23, 则双曲线的方程为-=1.故选C.

412

[B级 保分题——准做快做达标]

1.(2017·全国卷Ⅰ)已知F是双曲线C:x-=1的右焦点,P是C上一点,且

3

2

2

2

2

x2y2

y2

PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为( )

1

A. 32C. 3

1B. 23D. 2

解析:选D 法一:由题可知,双曲线的右焦点为F(2,0),当x=2时,代入双曲线C的方程,得4-=1,解得y=±3,不妨取点P(2,3),因为点A(1,3),所以AP∥

3

y2

x轴,又PF⊥x轴,所以AP⊥PF,所以S△APF=|PF|·|AP|=×3×1=. 法二:由题可知,双曲线的右焦点为F(2,0),当x=2时,代入双曲线C的方程,―→―→

得4-=1,解得y=±3,不妨取点P(2,3),因为点A(1,3),所以AP=(1,0),PF3113―→―→

=(0,-3),所以AP·PF=0,所以AP⊥PF,所以S△APF=|PF|·|AP|=×3×1=.

222

1

21232

y2

x2y2222

2.(2019·黄冈质检)过双曲线2-2=1(a>0,b>0)的右焦点F作圆x+y=aab的切线FM(切点为M),交y轴于点P,若M为线段FP的中点,则双曲线的离心率为( )

A.2 C.2

B.3 D.5

解析:选A 连接OM.由题意知OM⊥PF,且|FM|=|PM|,∴|OP|=|OF|, ∴∠OFP=45°,∴|OM|=|OF|·sin 45°,即a=c·∴e==2.故选A.

2

, 2

cax2y2

3.(2019·银川模拟)已知双曲线2-=1(0<a<1)的离心率为2,则a的值

a1-a2

为( )

1A. 21C. 3

B.2 23 3

D.

解析:选B ∵c2=a2+1-a2=1,∴c=1,又=2,∴a=

ca2

,故选B. 2

x2y2

4.(2019·辽宁五校联考)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:2-2=1(aab

3

>0,b>0)的离心率为5,从双曲线C的右焦点F引渐近线的垂线,垂足为A,若△AFO的面积为1,则双曲线C的方程为( )

A.-=1

28C.-=1

416

x2y2x2

B.-y2=1

4D.x-=1

4

2

x2

y2y2

解析:选D 因为双曲线C的右焦点F到渐近线的距离|FA|=b,|OA|=a,所以ab=2,又双曲线C的离心率为5,所以

2

b2

1+2=5,即b2=4a2,解得a2=1,b2=4,a所以双曲线C的方程为x-=1,故选D.

4

y2

x2y2

5.(2019·黄山一诊)双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的一条渐近线与直线x+2yab+1=0垂直,F1,F2为C的焦点,A为双曲线上一点,若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1等于( )

A.3 25 5

B.5 4

C.

1D. 4

解析:选C 因为双曲线的一条渐近线与直线x+2y+1=0垂直,所以b=2a.又|F1A|=2|F2A|,且|F1A|-|F2A|=2a,所以|F2A|=2a,|F1A|=4a,而c2=5a2,得2c=25a,|F1F2|2+|F2A|2-|F1A|220a2+4a2-16a25所以cos∠AF2F1===,故选C.

2|F1F2||F2A|52×25a×2ax2y23

6.(2019·天津和平一模)已知双曲线2-2=1(a>0,b>0)的离心率为,过右焦ab2

点F作渐近线的垂线,垂足为M.若△FOM的面积为5,其中O为坐标原点,则双曲线的方程为( )

4y2

A.x-=1

5

2

B.-=1 25D.

-=1 1620

x22y2x2

y2

C.-=1 45

x2y2

c3b5

解析:选C 由题意可知e==,可得=,

a2a2

取一条渐近线为y=x,

ba 4

可得F到渐近线y=x的距离d=

babc=b, a2+b2

在Rt△FOM中,由勾股定理可得|OM|=|OF|2-|MF|2=c2-b2=a,

1

由题意可得ab=

2

b5=a2,5,联立

12ab=5,x2y2

a=2,

解得

b=5,

所以双曲线的方程为-=1.故选C.

45

x2y2

7.(2019·湘中名校联考)过双曲线2-2=1(a>0,b>0)的右焦点且垂直于x轴

ab3

的直线与双曲线交于A,B两点,与双曲线的渐近线交于C,D两点,若|AB|≥|CD|,

5则双曲线离心率的取值范围为( )

5A.,+∞ 35C.1, 3

5B.,+∞ 45D.1, 4

x2y2b2

解析:选B 将x=c代入2-2=1得y=±,

aba22

2b2c,bc,-b

不妨取A,所以|AB|=. ,Baaa

将x=c代入双曲线的渐近线方程y=±x,得y=±不妨取Cc,,Dc,-,所以|CD|=32b232bc因为|AB|≥|CD|,所以≥×,

5a5a399

即b≥c,则b2≥c2,即c2-a2≥c2,

52525即

162255c≥a2,所以e2≥,所以e≥. 25164

babc, a

bca



bca

2bca.

x2y2

8.(2019·桂林模拟)若双曲线2-2=1(a>0,b>0)上存在一点P满足以|OP|为

ab边长的正方形的面积等于2ab(其中O为坐标原点),则双曲线离心率的取值范围是

5

( )

A.1,C.

5 2

B.1,D.

7 2

5

,+∞ 27

,+∞ 2

解析:选C 由条件得|OP|2=2ab.又∵P为双曲线上一点,∴|OP|≥a,∴2ab≥a2,5c5

∴2b≥a.又∵c=a+b≥a+=a2,∴e=≥.∴双曲线离心率的取值范围是

44a2

2

2

2

2

a2

5

,+∞. 2

9.(2019·惠州调研)已知O为坐标原点,设F1,F2分别是双曲线x2-y2=1的左、右焦点,P为双曲线左支上任一点,过点F1作∠F1PF2的平分线的垂线,垂足为H,则|OH|=( )

A.1 C.4

B.2 1

D.

2

解析:选A 如图,延长F1H交PF2于点Q,由PH为∠F1PF2

的平分线及PH⊥F1Q,可知|PF1|=|PQ|,根据双曲线的定义,得|PF2|-|PF1|=2,从而|QF2|=2,在△F1QF2中,易知OH为中位线,故|OH|=1.故选A.

x2y2

10.(2019·郑州模拟)设F1,F2分别是双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的左、右

ab焦点,P是C上一点,若|PF1|+|PF2|=6a,且△PF1F2的最小内角的大小为30°,则双曲线C的渐近线方程是( )

A.x±2y=0 C.x±2y=0

B.2x±y=0 D.2x±y=0

解析:选B 假设点P在双曲线的右支上,

|PF1|+|PF2|=6a,则

|PF1|-|PF2|=2a,

∴|PF1|=4a,|PF2|=2a.

∵|F1F2|=2c>2a,∴△PF1F2最短的边是PF2, ∴△PF1F2的最小内角为∠PF1F2.

在△PF1F2中,由余弦定理得4a2=16a2+4c2-2×4a×2c×cos 30°,

6

∴c2-23ac+3a2=0,

∴e-23e+3=0,∴e=3,∴=3, ∴c2=3a2,∴a2+b2=3a2,∴b2=2a2,

∴=2,∴双曲线的渐近线方程为2x±y=0,故选B.

2

cabax2y23

11.(2017·全国卷Ⅲ)双曲线2-=1(a>0)的一条渐近线方程为y=x,则a=

a95

________.

x2y23

解析:∵双曲线的标准方程为2-=1(a>0),∴双曲线的渐近线方程为y=±x.

a9a3

又双曲线的一条渐近线方程为y=x,∴a=5.

5

答案:5

x2y2

12.(2017·山东高考)在平面直角坐标系xOy中,双曲线2-2=1(a>0,b>0)的

ab右支与焦点为F的抛物线x2=2py(p>0)交于A,B两点.若|AF|+|BF|=4|OF|,则该双曲线的渐近线方程为________.

解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线的定义可知 |AF|=y1+,|BF|=y2+,|OF|=,

222

由|AF|+|BF|=y1++y2+=y1+y2+p=4|OF|=2p,得y1+y2=p.

22

pppppx2y22-2=1,

联立abx2=2pya

消去x,得ay-2pby+ab=0,

22222

2pb22pb2

所以y1+y2=2,所以2=p,

ab21b2即2=,故=, a2a2

所以双曲线的渐近线方程为y=±答案:y=±

2

x 2

2x. 2

x2y2

13.(2019·成都毕业班摸底测试)已知双曲线2-=1(a>0)和抛物线y2=8x有相

a2

7

同的焦点,则双曲线的离心率为________.

x2y2

解析:易知抛物线y=8x的焦点为(2,0),所以双曲线2-=1的焦点为(2,0),

a2

2

则a2+2=22,即a=2,所以双曲线的离心率e==答案:2

ca22

=2.

x2y2

14.(2019·南昌调研)已知双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过点Fab作圆(x-a)+y=的切线,若该切线恰好与C的一条渐近线垂直,则双曲线C的离心

16率为________.

解析:不妨取与切线垂直的渐近线方程为y=x,由题意可知该切线方程为y=-

2

2

2

2

c2

baab(x-c),即ax+by-ac=0.又圆(x-a)+y=的圆心为(a,0),半径为,则圆心到切

164|a2-ac|ac-a2cc线的距离d===,又e=,则e2-4e+4=0,解得e=2. 22

c4aa+b答案:2

c2cy2

15.(2019·西安铁一中模拟)已知点F1,F2分别是双曲线C:x-2=1(b>0)的左、

b2

右焦点,过F2作垂直于x轴的直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.

(1)求双曲线C的方程;

(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1,P2,求―→―→

PP1·PP2的值.

解:(1)由题易知F2(1+b2,0),可设M(1+b2,y1).

y21

因为点M在双曲线C上且在x轴上方,所以1+b-2=1,得y1=b2,所以|F2M|=

b2

b2.在Rt△MF2F1中,∠MF1F2=30°,|MF2|=b2,所以|MF1|=2b2.由双曲线的定义可知,

|MF1|-|MF2|=b=2,故双曲线C的方程为x-=1.

2

(2)易知两条渐近线方程分别为l1:2x-y=0,l2:2x+y=0. 设双曲线C上的点P(x0,y0),两条渐近线的夹角为θ, 不妨设P1在l1上,P2在l2上,

2

2

y2

8

|2x0-y0||2x0+y0|

则点P到两条渐近线的距离分别为|PP1|=,|PP2|=.

33因为P(x0,y0)在双曲线x-=1上,

2

2

所以2x20-y0=2,

2

y2

1又易知cos θ=,

3

2

|2x0-y2120|―→―→|2x0-y0||2x0+y0|

所以PP1·PP2=·cos θ=·=. 33933

x2y2

16.(2019·湛江模拟)已知双曲线2-2=1(a>0,b>0)的右焦点为F(c,0).

ab(1)若双曲线的一条渐近线方程为y=x且c=2,求双曲线的方程;

(2)以原点O为圆心,c为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A,过A作圆的切线,斜率为-3,求双曲线的离心率.

解:(1)因为双曲线的渐近线方程为y=±x,所以a=b, 所以c2=a2+b2=2a2=4,所以a2=b2=2, 所以双曲线的方程为-=1.

22(2)设点A的坐标为(x0,y0),

所以直线AO的斜率满足·(-3)=-1, 所以x0=3y0,①

依题意,圆的方程为x2+y2=c2,

122

将①代入圆的方程得3y20+y0=c,即y0=c,

2所以x0=

331c,所以点A的坐标为c,c, 222

bax2y2

y0x0

3212cc44

代入双曲线方程得2-2=1,

ab31

即b2c2-a2c2=a2b2,② 44又因为a2+b2=c2,

3

所以将b2=c2-a2代入②式,整理得c4-2a2c2+a4=0,

4

9

所以3-8+4=0, 所以(3e2-2)(e2-2)=0, 因为e>1,所以e=2, 所以双曲线的离心率为2.

c4ac2a

10

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