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《2014-2015学年高中数学(人教A版)选修21练习233直线与双曲线的位置关系.doc》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、第二章 2.3 第3课时一、选择题1.(2013·惠州一调)已知实数4,m,9构成一个等比数列,m为等比中项,则圆锥曲线+y2=1的离心率为( )A. B.C.或D.或7[答案] C[解析] ∵4,m,9成等比数列,∴m2=36,∴m=±6.当m=6时,圆锥曲线方程为+y2=1,其离心率为;当m=-6时,圆锥曲线方程为y2-=1,其离心率为,故选C.2.等轴双曲线x2-y2=a2与直线y=ax(a>0)没有公共点,则a的取值范围是( )A.a=1B.01D.a≥1[答案]
2、D[解析] 等轴双曲线x2-y2=a2的渐近线方程为y=±x,若直线y=ax(a>0)与等轴双曲线x2-y2=a2没有公共点,则a≥1.3.若直线y=kx+2与双曲线x2-y2=6的右支交于不同的两点,那么k的取值范围是( )A.(-,)B.(0,)C.(-,0)D.(-,-1)[答案] D[分析] 直线与双曲线右支交于不同两点,则由直线与双曲线消去y得到的方程组应有两正根,从而Δ>0,x1+x2>0,x1x2>0,二次项系数≠0.[解析] 由得(1-k2)x2-4kx-10=0.由题意,得解得-3、-1.4.若ab≠0,则ax-y+b=0和bx2+ay2=ab所表示的曲线只可能是下图中的( )[答案] C[解析] 方程可化为y=ax+b和+=1.从B,D中的两椭圆看a,b∈(0,+∞),但B中直线有a<0,b<0矛盾,应排除;D中直线有a<0,b>0矛盾,应排除;再看A中双曲线的a<0,b>0,但直线有a>0,b>0,也矛盾,应排除;C中双曲线的a>0,b<0和直线中a,b一致.应选C.5.(2013·湖北理,5)已知0<θ<,则双曲线C1:-=1与C2:-=1的( )A.实轴长相等B.虚轴长相4、等C.焦距相等D.离心率相等[答案] D[解析] ∵0<θ<,∴双曲线C1的离心率e1===,而双曲线C2的离心率e2======,∴e1=e2,故选D.6.设P是双曲线-=1上一点,双曲线的一条渐近线方程为3x-2y=0,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点.若5、PF16、=3,则7、PF28、=( )A.1或5 B.6 C.7 D.9[答案] C[解析] ∵双曲线的一条渐近线方程为3x-2y=0,∴=,∵b=3,∴a=2.又9、10、PF111、-12、PF213、14、=2a=4,∴15、3-16、PF217、18、=4.∴19、PF220、21、=7或22、PF223、=-1(舍去).二、填空题7.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________.[答案] ±1[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,∴线段AB的中点坐标为(m,2m),又∵点(m,2m)在圆x2+y2=5上,∴5m2=5,∴m=±1.8.双曲线-=1的两个焦点为F124、、F2,点P在双曲线上,若PF1⊥PF2,则点P到x轴的距离为____________________.[答案] 3.2[解析] 设25、PF126、=m,27、PF228、=n(m>n),∴a=3,b=4,c=5.由双曲线的定义知,m-n=2a=6,又PF1⊥PF2.∴△PF1F2为直角三角形.即m2+n2=(2c)2=100.由m-n=6,得m2+n2-2mn=36,∴2mn=m2+n2-36=64,mn=32.设点P到x轴的距离为d,S△PF1F2=d29、F1F230、=31、PF132、·33、PF234、,即d·2c=mn.∴d==35、=3.2,即点P到x轴的距离为3.2.9.(2014·天津市六校联考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)和椭圆+=1有相同的焦点,且双曲线的离心率是椭圆离心率的两倍,则双曲线的方程为__________________.[答案] -=1[解析] 椭圆中,a2=16,b2=9,∴c2=a2-b2=7,∴离心率e1=,焦点(±,0),∴双曲线的离心率e2==,焦点坐标为(±,0),∴c=,a=2,从而b2=c2-a2=3,∴双曲线方程为-=1.三、解答题10.(2013·新课标Ⅱ文,20)在平面直角坐标系xO36、y中,己知圆P在x轴上截得线段长为2,在y轴上截得线段长为2.(1)求圆心P的轨迹方程;(2)若P点到直线y=x的距离为,求圆P的方程.[解析] (1)设P(x,y),圆P的半径为r.由题意知y2+2=r2,x2+3=r2,从而得y2+2=x2+3.∴点P的轨迹方程为y2-x2=1.(2)设与直线y=x平行且距离为的直线为l:x-y+c=0,由平行线间的距离公式得C=±1.∴l:x-y+1=0或x-y-1=0.与方程y2-x2
3、-1.4.若ab≠0,则ax-y+b=0和bx2+ay2=ab所表示的曲线只可能是下图中的( )[答案] C[解析] 方程可化为y=ax+b和+=1.从B,D中的两椭圆看a,b∈(0,+∞),但B中直线有a<0,b<0矛盾,应排除;D中直线有a<0,b>0矛盾,应排除;再看A中双曲线的a<0,b>0,但直线有a>0,b>0,也矛盾,应排除;C中双曲线的a>0,b<0和直线中a,b一致.应选C.5.(2013·湖北理,5)已知0<θ<,则双曲线C1:-=1与C2:-=1的( )A.实轴长相等B.虚轴长相
4、等C.焦距相等D.离心率相等[答案] D[解析] ∵0<θ<,∴双曲线C1的离心率e1===,而双曲线C2的离心率e2======,∴e1=e2,故选D.6.设P是双曲线-=1上一点,双曲线的一条渐近线方程为3x-2y=0,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点.若
5、PF1
6、=3,则
7、PF2
8、=( )A.1或5 B.6 C.7 D.9[答案] C[解析] ∵双曲线的一条渐近线方程为3x-2y=0,∴=,∵b=3,∴a=2.又
9、
10、PF1
11、-
12、PF2
13、
14、=2a=4,∴
15、3-
16、PF2
17、
18、=4.∴
19、PF2
20、
21、=7或
22、PF2
23、=-1(舍去).二、填空题7.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________.[答案] ±1[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,∴线段AB的中点坐标为(m,2m),又∵点(m,2m)在圆x2+y2=5上,∴5m2=5,∴m=±1.8.双曲线-=1的两个焦点为F1
24、、F2,点P在双曲线上,若PF1⊥PF2,则点P到x轴的距离为____________________.[答案] 3.2[解析] 设
25、PF1
26、=m,
27、PF2
28、=n(m>n),∴a=3,b=4,c=5.由双曲线的定义知,m-n=2a=6,又PF1⊥PF2.∴△PF1F2为直角三角形.即m2+n2=(2c)2=100.由m-n=6,得m2+n2-2mn=36,∴2mn=m2+n2-36=64,mn=32.设点P到x轴的距离为d,S△PF1F2=d
29、F1F2
30、=
31、PF1
32、·
33、PF2
34、,即d·2c=mn.∴d==
35、=3.2,即点P到x轴的距离为3.2.9.(2014·天津市六校联考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)和椭圆+=1有相同的焦点,且双曲线的离心率是椭圆离心率的两倍,则双曲线的方程为__________________.[答案] -=1[解析] 椭圆中,a2=16,b2=9,∴c2=a2-b2=7,∴离心率e1=,焦点(±,0),∴双曲线的离心率e2==,焦点坐标为(±,0),∴c=,a=2,从而b2=c2-a2=3,∴双曲线方程为-=1.三、解答题10.(2013·新课标Ⅱ文,20)在平面直角坐标系xO
36、y中,己知圆P在x轴上截得线段长为2,在y轴上截得线段长为2.(1)求圆心P的轨迹方程;(2)若P点到直线y=x的距离为,求圆P的方程.[解析] (1)设P(x,y),圆P的半径为r.由题意知y2+2=r2,x2+3=r2,从而得y2+2=x2+3.∴点P的轨迹方程为y2-x2=1.(2)设与直线y=x平行且距离为的直线为l:x-y+c=0,由平行线间的距离公式得C=±1.∴l:x-y+1=0或x-y-1=0.与方程y2-x2
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