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时间:2021-02-23
《2020_2021学年高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2第2课时双曲线的几何性质及应用课时跟踪训练含解析新人教A版选修2_1.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、双曲线的几何性质及应用[A组 学业达标]1.若直线x=a与双曲线-y2=1有两个交点,则a的值可以是( )A.4 B.2C.1D.-2解析:因为在双曲线-y2=1中,x≥2或x≤-2,所以若x=a与双曲线有两个交点,则a>2或a<-2,故只有A符合题意.答案:A2.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.答案:D3.直线l:y=kx与双曲线
2、C:x2-y2=2交于不同的两点,则斜率k的取值范围是( )A.(0,1)B.(-,)C.(-1,1)D.[-1,1]解析:由双曲线C:x2-y2=2与直线l:y=kx联立,得(1-k2)x2-2=0.因为直线l:y=kx与双曲线C:x2-y2=2交于不同的两点,所以解得-13、不等的负根.所以解得k∈.故选C.答案:C5.设点F1、F2分别是双曲线C:-=1(a>0)的左、右焦点,过点F1且与x轴垂直的直线l与双曲线C交于A,B两点.若△ABF2的面积为2,则该双曲线的渐近线方程为( )A.y=±xB.y=±xC.y=±xD.y=±x解析:设F1(-c,0),A(-c,y0),则-=1,∴=-1===,∴y=,∴4、AB5、=26、y07、=.又S△ABF2=2,∴·2c·8、AB9、=·2c·==2,∴=,∴==.∴该双曲线的渐近线方程为y=±x.答案:D6.直线2x-y-10=0与双曲线-=1的交点是________.解析:由解得或答案:(6,2),10、7.直线y=x+1与双曲线-=1相交于A,B两点,则11、AB12、=________.解析:由得x2-4x-8=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则∴13、AB14、===4.答案:48.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,若过点F且倾斜角为60°的直线l与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线的离心率e的取值范围是________.解析:由题意,知≥,则≥3,所以c2-a2≥3a2,即c2≥4a2,所以e2=≥4,所以e≥2.答案:[2,+∞)9.已知双曲线3x2-y2=3,直线l过右焦点F2,且倾斜角为45°,与双曲线交于A,B两点,试问A,B两点是否位于双曲15、线的同一支上?并求弦AB的长.解析:双曲线方程可化为-=1,故a2=1,b2=3,c2=a2+b2=4,∴c=2.∴F2(2,0),又直线l的倾斜角为45°,∴直线l的斜率k=tan45°=1,∴直线l的方程为y=x-2,代入双曲线方程,得2x2+4x-7=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),∵x1·x2=-<0,∴A,B两点不位于双曲线的同一支上.∵x1+x2=-2,x1·x2=-,∴16、AB17、=18、x1-x219、==·=6.10.斜率为2的直线l在双曲线-=1上截得的弦长为,求直线l的方程.解析:设直线l的方程为y=2x+m,由得10x2+12mx+3(m2+2)=020、.(*)设直线l与双曲线交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,由根与系数的关系,得x1+x2=-m,x1x2=(m2+2).于是21、AB22、2=(x1-x2)2+(y1-y2)2=5(x1-x2)2=5[(x1+x2)2-4x1x2]=5.因为23、AB24、=,所以m2-6(m2+2)=6.则m2=15,m=±.由(*)式得Δ=24m2-240,把m=±代入上式,得Δ>0,所以m的值为±,故所求l的方程为y=2x±.[B组 能力提升]11.已知双曲线E的中心为原点,F(3,0)是E的一个焦点,过F的直线l与E相交于A,B两点,且AB的中点为N(-12,-15),则E的方程为(25、 )A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1解析:设双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0),由题意知c=3,a2+b2=9.设A(x1,y1),B(x2,y2),则有两式作差得===,又AB的斜率是=1,所以4b2=5a2,代入a2+b2=9得a2=4,b2=5,所以双曲线标准方程是-=1.答案:B12.已知A,B为双曲线E的左、右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,且顶角为120°,则E的离心率为( )A.B.2C.D.解析:不妨取点M在第一象限,如图所示,设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),则26、BM27、=28、A
3、不等的负根.所以解得k∈.故选C.答案:C5.设点F1、F2分别是双曲线C:-=1(a>0)的左、右焦点,过点F1且与x轴垂直的直线l与双曲线C交于A,B两点.若△ABF2的面积为2,则该双曲线的渐近线方程为( )A.y=±xB.y=±xC.y=±xD.y=±x解析:设F1(-c,0),A(-c,y0),则-=1,∴=-1===,∴y=,∴
4、AB
5、=2
6、y0
7、=.又S△ABF2=2,∴·2c·
8、AB
9、=·2c·==2,∴=,∴==.∴该双曲线的渐近线方程为y=±x.答案:D6.直线2x-y-10=0与双曲线-=1的交点是________.解析:由解得或答案:(6,2),
10、7.直线y=x+1与双曲线-=1相交于A,B两点,则
11、AB
12、=________.解析:由得x2-4x-8=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则∴
13、AB
14、===4.答案:48.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,若过点F且倾斜角为60°的直线l与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线的离心率e的取值范围是________.解析:由题意,知≥,则≥3,所以c2-a2≥3a2,即c2≥4a2,所以e2=≥4,所以e≥2.答案:[2,+∞)9.已知双曲线3x2-y2=3,直线l过右焦点F2,且倾斜角为45°,与双曲线交于A,B两点,试问A,B两点是否位于双曲
15、线的同一支上?并求弦AB的长.解析:双曲线方程可化为-=1,故a2=1,b2=3,c2=a2+b2=4,∴c=2.∴F2(2,0),又直线l的倾斜角为45°,∴直线l的斜率k=tan45°=1,∴直线l的方程为y=x-2,代入双曲线方程,得2x2+4x-7=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),∵x1·x2=-<0,∴A,B两点不位于双曲线的同一支上.∵x1+x2=-2,x1·x2=-,∴
16、AB
17、=
18、x1-x2
19、==·=6.10.斜率为2的直线l在双曲线-=1上截得的弦长为,求直线l的方程.解析:设直线l的方程为y=2x+m,由得10x2+12mx+3(m2+2)=0
20、.(*)设直线l与双曲线交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,由根与系数的关系,得x1+x2=-m,x1x2=(m2+2).于是
21、AB
22、2=(x1-x2)2+(y1-y2)2=5(x1-x2)2=5[(x1+x2)2-4x1x2]=5.因为
23、AB
24、=,所以m2-6(m2+2)=6.则m2=15,m=±.由(*)式得Δ=24m2-240,把m=±代入上式,得Δ>0,所以m的值为±,故所求l的方程为y=2x±.[B组 能力提升]11.已知双曲线E的中心为原点,F(3,0)是E的一个焦点,过F的直线l与E相交于A,B两点,且AB的中点为N(-12,-15),则E的方程为(
25、 )A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1解析:设双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0),由题意知c=3,a2+b2=9.设A(x1,y1),B(x2,y2),则有两式作差得===,又AB的斜率是=1,所以4b2=5a2,代入a2+b2=9得a2=4,b2=5,所以双曲线标准方程是-=1.答案:B12.已知A,B为双曲线E的左、右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,且顶角为120°,则E的离心率为( )A.B.2C.D.解析:不妨取点M在第一象限,如图所示,设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),则
26、BM
27、=
28、A
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