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高考数学复习:例题精选精练(29)M

2023-04-02 来源:星星旅游


一、选择题(共6个小题,每小题5分,满分30分)

1.已知焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程是y=±4x,则该双曲线的离心率是( ) A.17 B.15 C.

1715 D. 44

bc解析:由题意知,=4,则双曲线的离心率e==aa答案:A

b2

1+2=17.

a2.若双曲线过点(m,n)(m>n>0),且渐近线方程为y=±x,则双曲线的焦点( ) A.在x轴上

B.在y轴上

D.无法判断是否在坐标轴上

C.在x轴或y轴上 解析:∵m>n>0,

∴点(m,n)在第一象限且在直线y=x的下方,故焦点在x轴上. 答案:A

3.设F1,F2是双曲线x-=1的两个焦点,P是双曲线上的一点,且3|PF1|=4|PF2|,

24则△PF1F2的面积等于( )

A.42 B.83 C.24 D.48

解析:由P是双曲线上的一点和3|PF1|=4|PF2|可知,|PF1|-|PF2|=2,解得|PF1|=8,1

|PF2|=6,又|F1F2|=2c=10,所以三角形PF1F2为直角三角形,所以△PF1F2的面积S=³6³82=24.

答案:C

2

y2

x2y2

4.设双曲线2-2=1(a>0,b>0)的离心率为3,且它的一条准线与抛物线y2=4x的准

ab线重合,则此双曲线的方程为( )

A.-=1 B.-=1 5675C.-=1 D.-=1 3643

解析:抛物线y2=4x的准线方程为x=-1,由题意,得:

x2y2x2y2

x2y2x2y2

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c=3,ac=a+b.

2

2

2

a2

-=-1,c 解得,a2=3,b2=6,

故所求双曲线的方程为-=1.

36答案:C

x2y2

x2y25

5. P是双曲线2-2=1(a>0,b>0)上的点,F1,F2是其焦点,双曲线的离心率是,且ab4

PF1²PF2=0,若△F1PF2的面积是9,则a+b的值等于( ) A.4 B.7 C.6 D.5

解析:设|PF1|=x,|PF2|=y,则xy=18,x+y=4c,故4a=(x-y)=4c-36,又= 5

,∴c=5,a=4,b=3,得a+b=7. 4答案:B

2

2

2

2

2

2

cax2y2

6.设F1、F2分别为双曲线2-2=1(a>0,b>0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点

abP,满足|PF2|=|F1F2|,且F2到直线PF1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方

程为( )

A.3x±4y=0 B.3x±5y=0 C.4x±3y=0 D.5x±4y=0 解析:设PF1的中点为M,由|PF2|=|F1F2|,

得F2M⊥PF1,即|F2M|=2a,在Rt△F1F2M中,|F1M|=4b,

根据双曲线定义4b-2c=2a, 即2b-a=c,即(2b-a)2=a2+b2, 即3b2-4ab=0,

即3b=4a,故双曲线的渐近线方程是y=±x, 4

即y=±x,即4x±3y=0.

3答案:C

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2c2

-2a2

=2b,故|PF1|=

ba 二、填空题(共3个小题,每小题5分,满分15分)

7.如图,椭圆①,②与双曲线③,④的离心率分别为e1,e2,e3,e4,其大小关系为______________.

解析:椭圆①,②的b值相同,椭圆①的a值小于椭圆②的a值,由e==可得e1同理可得1ca1-ba2

x2y2

8.已知点F、A分别为双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的左焦点、右顶点,点B(0,b)满

ab足FB²AB=0,则双曲线的离心率为________.

解析:因为FB²AB=0,所以FB⊥AB,所以FB⊥AB,所以∠ABF=90°,即AB2+BF2

1+5=AF2,所以a2+b2+b2+c2=(a+c)2,解得双曲线的离心率为e=. 2

答案:

1+5

2

2

9.已知双曲线x-=1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则PA1²PF23的最小值为________.

解析:由题可知A1(-1,0),F2(2,0),设P(x,y)(x≥1),则PA1=(-1-x,-y),PF22

2

2

2

2

y2

=(2-x,-y),PA1²PF2=(-1-x)(2-x)+y=x-x-2+y=x-x-2+3(x-1)=4x-x-5.

2

1

∵x≥1,函数f(x)=4x-x-5的图象的对称轴为x=,∴当x=1时,PA1²PF2取得

8

2

最小值-2.

答案:-2

三、解答题(共3个小题,满分35分)

10.已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10).点

M(3,m)在双曲线上.

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(1)求双曲线方程;

(2)求证:MF1²MF2=0;

(3)求△F1MF2面积.

解:(1)∵e=2,∴可设双曲线方程为x-y=λ. ∵过点(4,-10),∴16-10=λ,即λ=6. ∴双曲线方程为x2-y2=6.

(2)证明:法一:由(1)可知,双曲线中a=b=6, ∴c=23,

∴F1(-23,0),F2(23,0), ∴kMF1=

,kMF2=,

3+233-232

2

mmkMF1²kMF2=

m2

9-12

=-. 3

m2

∵点(3,m)在双曲线上,∴9-m2=6,m2=3, 故kMF1²kMF2=-1,∴MF1⊥MF2. ∴MF1²MF2=0.

法二:∵MF1=(-3-23,-m),MF2=(23-3,-m),

∴MF1²MF2=(3+23)³(3-23)+m

2

=-3+m2,

∵M点在双曲线上,∴9-m2=6,即m2-3=0,

∴MF1²MF2=0.

(3)△F1MF2的底|F1F2|=43,由(2)知m=±3. ∴△F1MF2的高h=|m|=3,∴S△F1MF2=6.

11.已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),实轴长为23. (1)求双曲线C的方程;

(2)若直线l:y=kx+2与双曲线C左支交于A、B两点,求k的取值范围; (3)在(2)的条件下,线段AB的垂直平分线l0与y轴交于M(0,m),求m的取值范围. 解:(1)设双曲线C的方程为

x2y2

-=1(a>0,b>0). a2b2

由已知得:a=3,c=2,再由a2+b2=c2,∴b2=1,

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∴双曲线C的方程为-y2=1.

3(2)设A(xA,yA)、B(xB,yB), 将y=kx+2代入-y=1,

3得:(1-3k2)x2-62kx-9=0.

x2

x2

2

Δ=361-k>0,

由题意知x+x=62k<0,

1-3k-9xx=1-3k>0,

2

1-3k2≠0,

AB2

AB2

解得

3

∴当

362k(3)由(2)得:xA+xB=,

1-3k2

∴yA+yB=(kxA+2)+(kxB+2)=k(xA+xB)+22 =22. 1-3k2

32k2

∴AB的中点P的坐标为. ,1-3k21-3k2

1

设直线l0的方程为:y=-x+m,

k42将P点坐标代入直线l0的方程,得m=. 1-3k2∵

3∴m的取值范围为(-∞,-22).

12.已知椭圆C1的方程为+y2=1,双曲线C2的左、右焦点分别是C1的左、右顶点,而

4

x2

C2的左、右顶点分别是C1的左、右焦点.

(1)求双曲线C2的方程;

(2)若直线l:y=kx+2与双曲线C2恒有两个不同的交点A和为原点),求k的取值范围.

B,且OA²OB>2(其中O高考学习网-中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识!

解:(1)设双曲线C2的方程为2-2=1,

则a2=4-1=3,c2=4,再由a2+b2=c2,得b2=1, 故C2的方程为-y=1.

3(2)将y=kx+2代入-y2=1,

3得(1-3k2)x2-62kx-9=0.

由直线l与双曲线C2交于不同的两点,得

xa2

yb2

x2

2

x2

1-3k≠0

Δ=-62k2

2

+361-3k2

=361-k2

>0

122

∴k≠且k<1,①

3设A(x1,y1),B(x2,y2), 62k-9

则x1+x2=,xx=. 12

1-3k21-3k2

∴x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+2)(kx2+2) 3k+7

=(k+1)x1x2+2k(x1+x2)+2=2. 3k-1

2

2

又∵OA²OB>2,得

2

2

x1x2+y1y2>2,

3k+7-3k+9∴2>2,即>0, 3k-13k2-11

解得31

由①②得3故k的取值范围为(-1,- 33

)∪(,1). 33

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