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时间:2019-10-10
《2019秋高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3.2 双曲线的简单几何性质 第2课时 双曲线方程及性质的应用练习(含解析)新人教A版选修2-1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2课时双曲线方程及性质的应用A级 基础巩固一、选择题1.已知双曲线-=1的一条渐近线为y=x,则实数a的值为( )A. B.2 C. D.4解析:由题意,得=,所以a=4.答案:D2.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线与直线x+3y+1=0垂直,则双曲线的离心率等于( )A.B.C.D.答案:C3.已知双曲线-=1的右焦点为F,若过点F的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此直线斜率的取值范围是( )A.B.(-,)C.D.[-,]解析:由题意知,F(4,0),双曲线的两条渐近线方程为y=±x,当过F点的直线与渐近线平行时,满足与双曲线右支只有一个交点,画出图形,
2、通过图形可知应选C.答案:C4.若在双曲线-=1(a>0,b>0)的右支上到原点O和右焦点F的距离相等的点有两个,则双曲线的离心率的取值范围是( )A.e>B.12D.13、PF4、5、+6、PA7、的最小值是________.解析:因为A点在双曲线的两支之间,设双曲线右焦点为F′(4,0),于是由双曲线的定义得8、PF9、-10、PF′11、=2a=4.而12、PA13、+14、PF′15、≥16、AF′17、=5.两式相加得18、PF19、+20、PA21、≥9,当且仅当A,P,F′三点共线时,等号成立.由双曲线的图象可知当点A,P,F′共线时,满足22、PF′23、+24、PA25、最小,故所求26、PF27、+28、PA29、的最小值为9.答案:97.若直线y=x-4与双曲线-=1相交于A,B两点,则30、AB31、=________.解析:将直线方程y=x-4代入-=1,整理得2x2-24x+57=0,则有x1+x2=12,x1·x2=.由弦长公式得32、33、AB34、=·=·=2.答案:28.已知直线l:x-y+m=0与双曲线x2-=1交于不同的两点A,B,若线段AB的中点在圆x2+y2=5上,则m的值是________.-6-解析:由消去y得x2-2mx-m2-2=0.Δ=4m2+4m2+8=8m2+8>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2m,y1+y2=x1+x2+2m=4m,所以线段AB的中点坐标为(m,2m),又因为点(m,2m)在圆x2+y2=5上,所以5m2=5,所以m=±1.答案:±1三、解答题9.已知双曲线-=1(b>a>0)的渐近线方程为y=±x,O为坐标原点,点M(-,)在双曲线上.(1)求双曲线的方35、程;(2)已知P,Q为双曲线上不同两点,点O在以PQ为直径的圆上,求+的值.解:(1)因为双曲线的渐近线方程为y=±x,所以设双曲线方程为x2-=λ(λ≠0),因为点M(-,)在双曲线上,所以(-)2-=λ,所以λ=2.所以双曲线方程为x2-=2,即-=1.(2)由题意知OP⊥OQ,设OP直线方程为y=kx,由解得所以36、OP37、2=x2+y2=+=.-6-由OQ直线方程为y=-x,以-代替上式中的k,可得38、OQ39、2==.所以+=+==.10.已知双曲线的中心在原点,离心率为2,一个焦点为F(-2,0).(1)求双曲线方程;(2)设Q是双曲线上一点,且过点F,Q的直线l与y轴交于点M,若40、41、42、=243、44、,求直线l的方程.解:(1)由题意可设所求的双曲线方程为-=1(a>0,b>0),则有e==2,c=2,所以a=1,则b=,所以所求的双曲线方程为x2-=1.(2)因为直线l与y轴相交于M且过焦点F(-2,0),所以l的斜率一定存在,设为k,则l:y=k(x+2),令x=0,得M(0,2k),因为45、46、=247、48、且M,Q,F共线于l,所以=2或=-2.当=2时,xQ=-,yQ=k,所以Q的坐标为,因为Q在双曲线x2-=1上,所以-=1,所以k=±,所以直线l的方程为y=±(x+2).-6-当=-2时,同理求得Q(-4,-2k),代入双曲线方程得,16-=1,所以k=±,所以直线l49、的方程为y=±(x+2),综上,所求的直线l的方程为y=±(x+2)或y=±(x+2).B级 能力提升1.已知椭圆和双曲线有共同焦点F1,F2,P是它们的一个交点,且∠F1PF2=,记椭圆和双曲线的离心率分别为e1,e2,则的最大值是( )A.B.C.2D.3答案:A2.过双曲线-=1(a>0,b>0)右焦点F作一条直线,当直线的斜率为2时,直线与双曲线左右两支各有一个交点;当直线的斜率为3时,直线与双曲线右支有两个不同的交点,则双曲线的离心
3、PF
4、
5、+
6、PA
7、的最小值是________.解析:因为A点在双曲线的两支之间,设双曲线右焦点为F′(4,0),于是由双曲线的定义得
8、PF
9、-
10、PF′
11、=2a=4.而
12、PA
13、+
14、PF′
15、≥
16、AF′
17、=5.两式相加得
18、PF
19、+
20、PA
21、≥9,当且仅当A,P,F′三点共线时,等号成立.由双曲线的图象可知当点A,P,F′共线时,满足
22、PF′
23、+
24、PA
25、最小,故所求
26、PF
27、+
28、PA
29、的最小值为9.答案:97.若直线y=x-4与双曲线-=1相交于A,B两点,则
30、AB
31、=________.解析:将直线方程y=x-4代入-=1,整理得2x2-24x+57=0,则有x1+x2=12,x1·x2=.由弦长公式得
32、
33、AB
34、=·=·=2.答案:28.已知直线l:x-y+m=0与双曲线x2-=1交于不同的两点A,B,若线段AB的中点在圆x2+y2=5上,则m的值是________.-6-解析:由消去y得x2-2mx-m2-2=0.Δ=4m2+4m2+8=8m2+8>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2m,y1+y2=x1+x2+2m=4m,所以线段AB的中点坐标为(m,2m),又因为点(m,2m)在圆x2+y2=5上,所以5m2=5,所以m=±1.答案:±1三、解答题9.已知双曲线-=1(b>a>0)的渐近线方程为y=±x,O为坐标原点,点M(-,)在双曲线上.(1)求双曲线的方
35、程;(2)已知P,Q为双曲线上不同两点,点O在以PQ为直径的圆上,求+的值.解:(1)因为双曲线的渐近线方程为y=±x,所以设双曲线方程为x2-=λ(λ≠0),因为点M(-,)在双曲线上,所以(-)2-=λ,所以λ=2.所以双曲线方程为x2-=2,即-=1.(2)由题意知OP⊥OQ,设OP直线方程为y=kx,由解得所以
36、OP
37、2=x2+y2=+=.-6-由OQ直线方程为y=-x,以-代替上式中的k,可得
38、OQ
39、2==.所以+=+==.10.已知双曲线的中心在原点,离心率为2,一个焦点为F(-2,0).(1)求双曲线方程;(2)设Q是双曲线上一点,且过点F,Q的直线l与y轴交于点M,若
40、
41、
42、=2
43、
44、,求直线l的方程.解:(1)由题意可设所求的双曲线方程为-=1(a>0,b>0),则有e==2,c=2,所以a=1,则b=,所以所求的双曲线方程为x2-=1.(2)因为直线l与y轴相交于M且过焦点F(-2,0),所以l的斜率一定存在,设为k,则l:y=k(x+2),令x=0,得M(0,2k),因为
45、
46、=2
47、
48、且M,Q,F共线于l,所以=2或=-2.当=2时,xQ=-,yQ=k,所以Q的坐标为,因为Q在双曲线x2-=1上,所以-=1,所以k=±,所以直线l的方程为y=±(x+2).-6-当=-2时,同理求得Q(-4,-2k),代入双曲线方程得,16-=1,所以k=±,所以直线l
49、的方程为y=±(x+2),综上,所求的直线l的方程为y=±(x+2)或y=±(x+2).B级 能力提升1.已知椭圆和双曲线有共同焦点F1,F2,P是它们的一个交点,且∠F1PF2=,记椭圆和双曲线的离心率分别为e1,e2,则的最大值是( )A.B.C.2D.3答案:A2.过双曲线-=1(a>0,b>0)右焦点F作一条直线,当直线的斜率为2时,直线与双曲线左右两支各有一个交点;当直线的斜率为3时,直线与双曲线右支有两个不同的交点,则双曲线的离心
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