考点48 双曲线的概念、标准方程、几何性质(考点专练)-备战2022年新高考数学一轮复习考点微专题
展开考点48 双曲线的概念、标准方程、几何性质
双曲线的定义及应用
1.【2020年高考全国Ⅲ卷理数】11.设双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=
A. 1 B. 2
C. 4 D. 8
2.已知双曲线C:-=1(a>0)的左、右焦点分别为F1、F2,一条渐近线与直线4x+3y=0垂直,点M在C上,且|MF2|=6,则|MF1|=( )
A.2或14 B.2
C.14 D.2或10
3.(2020·广东肇庆三模)已知定点F1(-2,0),F2(2,0),N是圆O:x2+y2=1上任意一点,点F1关于点N的对称点为M,线段F1M的中垂线与直线F2M相交于点P,则点P的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.圆
双曲线的标准方程
4.【2020年高考浙江】已知点O(0,0),A(–2,0),B(2,0).设点P满足|PA|–|PB|=2,且P为函数图象上的点,则|OP|=
A. B.
C. D.
5.设双曲线C的两个焦点分别为(-2,0),(2,0),一个顶点是(,0),则C的方程为________.
双曲线的性质
6.【2020年高考全国Ⅱ卷理数】设为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于两点,若的面积为8,则的焦距的最小值为
A.4 B.8
C.16 D.32
7.【2020年新高考全国Ⅰ卷】已知曲线.
A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上
B.若m=n>0,则C是圆,其半径为
C.若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为
D.若m=0,n>0,则C是两条直线
8.设P是双曲线-=1上一点,F1,F2分别是双曲线左、右两个焦点,若|PF1|=9,则|PF2|=________.
9.已知F为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左焦点,直线l经过点F,若点A(a,0),B(0,b)关于直线l对称,则双曲线C的离心率为( )
A. B.
C.+1 D.+1
10.已知椭圆C1:+=1(其中m>2b>0)与双曲线C2:-=1(其中n>0,b>0)的焦点重合,e1,e2分别为C1,C2的离心率,则( )
A.m>n且e1e2≥ B.m>n且e1e2≤
C.m<n且e1e2≥ D.m<n且e1e2≤
11.已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且∠F1PF2=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )
A. B.
C.3 D.2
1.双曲线-=1的渐近线方程是( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
2若双曲线M:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,P为双曲线M上一点,且|PF1|=15,|PF2|=7,|F1F2|=10,则双曲线M的离心率为( )
A.3 B.2
C. D.
3.已知F为双曲线C:x2-my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为( )
A. B.3
C.m D.3m
4.(2020·石家庄模拟)已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
5.若双曲线经过点(3,),且渐近线方程是y=±x,则双曲线的方程是________.
6.(2020·四川绵阳模拟)设F1,F2分别为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两个焦点,M,N是双曲线C的一条渐近线上的两点,四边形MF1NF2为矩形,A为双曲线的一个顶点,若△AMN的面积为c2,则该双曲线的离心率为________.
1.已知双曲线x2-=1的两个焦点为F1,F2,P为双曲线右支上一点.若|PF1|=|PF2|,则△F1PF2的面积为( )
A.23 B.24
C.25 D.26
2.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
3.当双曲线M:-=1(-2≤m<0)的焦距取得最小值时,双曲线M的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±2x D.y=±x
4.已知F是双曲线C:x2-=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为( )
A. B.
C. D.
5.已知双曲线C过点(3,)且渐近线为y=±x,则下列结论正确的是( )
A.C的方程为-y2=1
B.C的离心率为
C.曲线y=ex-2-1经过C的一个焦点
D.直线x-y-1=0与C有两个公共点
6.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为2,过右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B两点.设A,B到双曲线的同一条渐近线的距离分别为d1和d2,且d1+d2=6,则双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
7.已知F1,F2是椭圆与双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且|PF1|>|PF2|,线段PF1的垂直平分线过F2,若椭圆的离心率为e1,双曲线的离心率为e2,则+的最小值为( )
A.6 B.3
C. D.
8.已知双曲线-=1的一个焦点是(0,2),椭圆-=1的焦距等于4,则n=________.
9.已知F为双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点,过原点的直线l与双曲线交于M,N两点,且·=0,△MNF的面积为ab,则该双曲线的离心率为________.
10.已知抛物线C1:y2=8ax(a>0),直线l的倾斜角是45°且过抛物线C1的焦点,直线l被抛物线C1截得的线段长是16,双曲线C2:-=1(a>0,b>0)的一个焦点在抛物线C1的准线上,则直线l与y轴的交点P到双曲线C2的一条渐近线的距离是________,抛物线C1的方程为________.
考点练
1.【答案】A
【解析】,,根据双曲线的定义可得,
,即,
,,
,即,解得,故选:A.
2.解析:选C.由题意知=,故a=4,则c=5.由|MF2|=6 3.解析:选B.连接ON,F1P(图略).
由题意可得|ON|=1,且N为线段MF1的中点,∴|MF2|=2,
∵点F1关于点N的对称点为M,线段F1M的中垂线与直线F2M相交于点P,
∴由垂直平分线的性质可得|PM|=|PF1|,
∴||PF2|-|PF1||=||PF2|-|PM||=|MF2|=2<|F1F2|,
∴由双曲线的定义可得点P的轨迹是以F1,F2为焦点的双曲线,故选B.
4.【答案】D
【解析】因为,所以点在以为焦点,实轴长为,焦距为的双曲线的右支上,由可得,,即双曲线的右支方程为,而点还在函数的图象上,所以,
由,解得,即.故选:D.
5.答案 -=1
解析 由题意,得双曲线C的焦点在x轴上,设其方程为-=1(a>0,b>0),由已知得a=,c=2,所以b2=c2-a2=2,b=,所以C的方程为-=1.
6.【答案】B
【解析】,
双曲线的渐近线方程是,
直线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点
不妨设为在第一象限,在第四象限,
联立,解得,故,
联立,解得,故,,面积为:,
双曲线,
其焦距为,
当且仅当取等号,
的焦距的最小值:.故选:B.
7.【答案】ACD
【解析】对于A,若,则可化为,因为,所以,
即曲线表示焦点在轴上的椭圆,故A正确;
对于B,若,则可化为,
此时曲线表示圆心在原点,半径为的圆,故B不正确;
对于C,若,则可化为,
此时曲线表示双曲线,
由可得,故C正确;
对于D,若,则可化为,
,此时曲线表示平行于轴的两条直线,故D正确;故选:ACD.
8.答案 17
解析 由题意知|PF1|=9 9.解析:选C.由点A(a,0),B(0,b)关于直线l对称,可得直线l为线段AB的垂直平分线,
线段AB的中点的坐标为,直线AB的斜率为-,可得直线l的方程为y-=,
令y=0,可得x=a-,由题意可得-c=a-,
即有a(a+2c)=b2=c2-a2,即c2-2ac-2a2=0,
由e=,可得e2-2e-2=0,
解得e=1+(e=1-舍去),故选C.
10.解析:选A.解法一:设P为C1与C2在第一象限内的交点,F1,F2为左右焦点.
∴|PF1|+|PF2|=2m,|PF1|-|PF2|=2n,∴m>n,
由题意得+=b2+4b2,即+=5.
∴又+≥2 ,∴5≥,∴e1e2≥.故选A.
解法二:由题意得:m2-4b2=n2+b2,
即b2=(m2-n2),故m>n,
e1==e2==
e1·e2==≥×2 =,
当且仅当m=2n时等号成立,故选A.
11.解析:选A.设椭圆的离心率为e1,双曲线的离心率为e2,由焦点三角形面积公式得b=3b,即a+3a=4c2,
即+=4.
由+=4,可利用三角换元=2cos θ,
=2sin θ,则+=sin(θ+φ)≤.
拓展练
1.解析:选C.双曲线-=1中a=3,b=2,双曲线的渐近线方程为y=±x.
2.解析:选D.P为双曲线M上一点,且|PF1|=15,|PF2|=7,|F1F2|=10,由双曲线的定义可得|PF1|-|PF2|=2a=8,|F1F2|=2c=10,则双曲线的离心率为:e==.
3.解析:选A.双曲线方程为-=1,则b2=3,焦点F到一条渐近线的距离为b=.故选A.
4.解析:选A.已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则c=4,又=2,所以a=2,b2=c2-a2=12,即双曲线方程为-=1,故选A.
5.解析:设双曲线的方程是y2-=λ.因为双曲线过点(3,),所以λ=2-=1.所以双曲线的方程为y2-=1.
答案:y2-=1
6.解析:设M,根据矩形的性质,得|MO|=|OF1|=|OF2|=c,
即x2+=c2,则x=a,所以M(a,b).
因为△AMN的面积为c2,所以2×·a·b=c2,所以4a2(c2-a2)=c4,
所以e4-4e2+4=0,所以e=.
答案:
模拟练
1.解析:选B.由双曲线的定义可得|PF1|-|PF2|=|PF2|=2a=2,解得|PF2|=6,故|PF1|=8,又|F1F2|=10,故△PF1F2为直角三角形,因此S△PF1F2=|PF1|·|PF2|=24.
2.解析:选A.由题意知,双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线为y=2x,所以=2,即b2=4a2.又双曲线的一个焦点是直线l与x轴的交点,所以该焦点的坐标为(-5,0),所以c=5,即a2+b2=25,联立得解得a2=5,b2=20,故双曲线的方程为-=1.
3.解析:选C.由题意可得c2=m2+2m+6=(m+1)2+5,当m=-1时,c2取得最小值,即焦距2c取得最小值,此时双曲线M的方程为x2-=1,所以渐近线方程为y=±2x.故选C.
4.解析:选D.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∥x轴,又PF⊥x轴,所以AP⊥PF,所以S△APF=|PF|·|AP|=×3×1=.故选D.
5.解析:选AC.因为渐近线方程为y=±x,所以可设双曲线方程为-=λ,代入点(3,),得λ=,所以双曲线方程为-y2=1,选项A正确;该双曲线的离心率为≠,选项B不正确;双曲线的焦点为(±2,0),曲线y=ex-2-1经过双曲线的焦点(2,0),选项C正确;把x=y+1代入双曲线方程,得y2-2y+2=0,解得y=,故直线x-y-1=0与曲线C只有一个公共点,选项D不正确.
6.解析:选C.如图所示,不妨设A在B的上方,则A,B.其中的一条渐近线为bx-ay=0,则d1+d2===2b=6,∴b=3.又由e==2,知a2+b2=4a2,∴a=.
∴双曲线的方程为-=1.故选C.
7.解析:选A.设椭圆的长半轴长为a,双曲线的半实轴长为a′,半焦距为c,线段PF1的垂直平分线经过F2点,则PF2=F1F2=2c.依题意知,则2a=2a′+4c,所以+=+=+=++4≥2+4=6,当且仅当c=2a′时取“=”,故选A.
8.解析:因为双曲线的焦点是(0,2),所以焦点在y轴上,所以双曲线的方程为-=1,即a2=-3m,b2=-m,所以c2=-3m-m=-4m=4,解得m=-1.所以椭圆方程为+x2=1,且n>0,椭圆的焦距为4,所以c2=n-1=4或1-n=4,解得n=5或-3(舍去).
答案:5
9.解析:因为·=0,所以⊥.设双曲线的左焦点为F′,则由双曲线的对称性知四边形F′MFN为矩形,则有|MF|=|NF′|,|MN|=2c.不妨设点N在双曲线右支上,由双曲线的定义知,|NF′|-|NF|=2a,所以|MF|-|NF|=2a.因为S△MNF=|MF|·|NF|=ab,所以|MF|·|NF|=2ab.在Rt△MNF中,|MF|2+|NF|2=|MN|2,即(|MF|-|NF|)2+2|MF||NF|=|MN|2,所以(2a)2+2×2ab=(2c)2,把c2=a2+b2代入,并整理,得=1,所以e== =.
答案:
10.解析:抛物线C1的焦点为(2a,0),由弦长计算公式有=16a=16,a=1,所以抛物线C1的标准方程为y2=8x,准线方程为x=-2,故双曲线C2的一个焦点坐标为(-2,0),即c=2,所以b===,渐近线方程为y=±x,直线l的方程为y=x-2,所以点P(0,-2),点P到双曲线C2的一条渐近线的距离为=1.
答案:1 y2=8x
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