2023学年高考数学一轮复习第九章平面解析几何第6讲双曲线高效演练分层突破文新人教A版.doc

第6讲　双曲线 [基础题组练] 1．(2023年·高考北京卷)已知双曲线－y2＝1(a＞0)的离心率是，则a＝(　　) A. 　　　 B．4 　　　　 C．2 　　　　 D. 解析：选D.由双曲线方程－y2＝1， 得b2＝1， 所以c2＝a2＋1. 所以5＝e2＝＝＝1＋. 结合a>0，解得a＝. 故选D. 2．若双曲线C1：－＝1与C2：－＝1(a>0，b>0)的渐近线相同，且双曲线C2的焦距为4，则b＝(　　) A．2 B．4 C．6 D．8 解析：选B.由题意得，＝2⇒b＝2a，C2的焦距2c＝4⇒c＝＝2⇒b＝4，故选B. 3．设双曲线x2－＝1的两个焦点为F1，F2，P是双曲线上的一点，且|PF1|∶|PF2|＝3∶4，则△PF1F2的面积等于(　　) A．10 B．8 C．8 D．16 解析：选C.依题意|F1F2|＝6，|PF2|－|PF1|＝2，因为|PF1|∶|PF2|＝3∶4，所以|PF1|＝6，|PF2|＝8，所以等腰三角形PF1F2的面积S＝×8×＝8. 4．(2023年·长春市质量监测(一))已知双曲线－＝1(a>0，b>0)的两个顶点分别为A，B，点P为双曲线上除A，B外任意一点，且点P与点A，B连线的斜率分别为k1，k2，若k1k2＝3，则双曲线的渐近线方程为(　　) A．y＝±x B．y＝±x C．y＝±x D．y＝±2x 解析：选C.设点P(x，y)，由题意知k1·k2＝·＝＝＝＝3，所以其渐近线方程为y＝±x，故选C. 5．(2023年·高考天津卷)已知抛物线y2＝4x的焦点为F，准线为l.若l与双曲线－＝1(a>0，b>0)的两条渐近线分别交于点A和点B，且|AB|＝4|OF|(O为原点)，则双曲线的离心率为(　　) A. B. C．2 D． 解析：选D.由题意知F(1，0)，l：x＝－1，双曲线的渐近线方程为y＝±x，则|AB|＝4|OF|＝4，而|AB|＝2×，所以＝2，所以e＝＝＝＝，故选D. 6．(2023年·高考江苏卷)在平面直角坐标系xOy中，若双曲线x2－＝1(b>0)经过点(3，4)，则该双曲线的渐近线方程是 ． 解析：因为双曲线x2－＝1(b>0)经过点(3，4)，所以9－＝1(b>0)，解得b＝，即双曲线方程为x2－＝1，其渐近线方程为y＝±x. 答案：y＝±x 7．(2023年·陕西渭南期末改编)已知方程＋＝1，若该方程表示双曲线，则k的取值范围是 ，若该方程表示焦点在x轴上的椭圆，则k的取值范围是 ． 解析：方程＋＝1表示双曲线，若焦点在x轴上，则4－k>0，k－2<0，解得k<2；若焦点在y轴上，则4－k<0，k－2>0，解得k>4，则k的取值范围是(－∞，2)∪(4，＋∞)．若方程表示焦点在x轴上的椭圆，则4－k>k－2>0，即2<k<3，则k的取值范围为(2，3)． 答案：(－∞，2)∪(4，＋∞)　(2，3) 8．(2023年·云南昆明诊断测试改编)已知点P(1，)在双曲线C：－＝1(a>0，b>0)的渐近线上，F为双曲线C的右焦点，O为原点．若∠FPO＝90°，则双曲线C的方程为 ，其离心率为 ． 解析：因为双曲线C：－＝1(a>0，b>0)的渐近线方程为y＝±x，点P(1，)在渐近线上，所以＝.在Rt△OPF中，|OP|＝＝2，∠FOP＝60°，所以|OF|＝c＝4.又c2＝a2＋b2，所以b＝2，a＝2，所以双曲线C的方程为－＝1，离心率e＝＝2. 答案：－＝1　2 9．已知椭圆D：＋＝1与圆M：x2＋(y－5)2＝9，双曲线G与椭圆D有相同的焦点，它的两条渐近线恰好与圆M相切，求双曲线G的方程． 解：椭圆D的两个焦点坐标为(－5，0)，(5，0)， 因而双曲线中心在原点，焦点在x轴上，且c＝5. 设双曲线G的方程为－＝1(a>0，b>0)， 所以渐近线方程为bx±ay＝0且a2＋b2＝25， 又圆心M(0，5)到两条渐近线的距离为3. 所以＝3，得a＝3，b＝4， 所以双曲线G的方程为－＝1. 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，且过点(4，－)． (1)求双曲线方程； (2)若点M(3，m)在双曲线上，求证：点M在以F1F2为直径的圆上． 解：(1)因为离心率e＝， 所以双曲线为等轴双曲线， 可设其方程为x2－y2＝λ(λ≠0)， 则由点(4，－)在双曲线上， 可得λ＝42－(－)2＝6， 所以双曲线的方程为x2－y2＝6. (2)证明：因为点M(3，m)在双曲线上， 所以32－m2＝6，所以m2＝3， 又双曲线x2－y2＝6的焦点为F1(－2，0)，F2(2，0)， 所以·＝(－2－3，－m)·(2－3，－m)＝(－3)2－(2)2＋m2＝9－12＋3＝0， 所以MF1⊥MF2， 所以点M在以F1F2为直径的圆上． [综合题组练] 1．(2023年·河南鹤壁高中4月模拟)设F1，F2是双曲线C：－＝1(a>0，b>0)的左、右焦点，P是双曲线C右支上一点，若|PF1|＋|PF2|＝4a，且∠F1PF2＝60°，则双曲线C的渐近线方程是(　　) A.x±y＝0 B．2x±y＝0 C.x±2y＝0 D．2x±y＝0 解析：选C.因为F1、F2是双曲线的左、右焦点，点P在双曲线右支上，所以由双曲线定义可得|PF1|－|PF2|＝2a，又知|PF1|＋|PF2|＝4a，所以|PF1|＝3a，|PF2|＝a.在△PF1F2中，由余弦定理可得cos 60°＝，即＝，所以3a2＝10a2－4c2，即4c2＝7a2，又知b2＋a2＝c2，所以＝，所以双曲线C的渐近线方程为y＝±x，即x±2y＝0，故选C. 2．(2023年·高考全国卷Ⅰ)已知双曲线C：－＝1(a>0，b>0)的左、右焦点分别为F1，F2，过F1的直线与C的两条渐近线分别交于A，B两点，若＝，·＝0，则C的离心率为 ． 解析：法一：因为·＝0，所以F1B⊥F2B，如图． 所以|OF1|＝|OB|，所以∠BF1O＝∠F1BO，所以∠BOF2＝2∠BF1O.因为＝，所以点A为F1B的中点，又点O为F1F2的中点，所以OA∥BF2，所以F1B⊥OA，因为直线OA，OB为双曲线C的两条渐近线，所以tan∠BF1O＝，tan∠BOF2＝.因为tan∠BOF2＝tan(2∠BF1O)，所以＝，所以b2＝3a2，所以c2－a2＝3a2，即2a＝c，所以双曲线的离心率e＝＝2. 法二：因为·＝0，所以F1B⊥F2B，在Rt△F1BF2中，|OB|＝|OF2|，所以∠OBF2＝∠OF2B，又＝，所以A为F1B的中点，所以OA∥F2B，所以∠F1OA＝∠OF2B.又∠F1OA＝∠BOF2，所以△OBF2为等边三角形．由F2(c，0)可得B，因为点B在直线y＝x上，所以c＝·，所以＝，所以e＝＝2. 答案：2 3．已知双曲线C：－＝1(a>0，b>0)的离心率为，点(，0)是双曲线的一个顶点． (1)求双曲线的方程； (2)过双曲线右焦点F2作倾斜角为30°的直线，直线与双曲线交于不同的两点A，B，求|AB|. 解：(1)因为双曲线C：－＝1(a>0，b>0)的离心率为，点(，0)是双曲线的一个顶点， 所以解得c＝3，b＝， 所以双曲线的方程为－＝1. (2)双曲线－＝1的右焦点为F2(3，0)， 所以经过双曲线右焦点F2且倾斜角为30°的直线的方程为y＝(x－3)． 联立得5x2＋6x－27＝0. 设A(x1，y1)，B(x2，y2)，则x1＋x2＝－，x1x2＝－. 所以|AB|＝ × ＝. 4．已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(4，0)，实轴长为4. (1)求双曲线C的方程； (2)若直线l：y＝kx＋2与双曲线C的左支交于A，B两点，求k的取值范围． 解：(1)设双曲线C的方程为－＝1(a>0，b>0)． 由已知得，a＝2，c＝4，再由a2＋b2＝c2，得b2＝4， 所以双曲线C的方程为－＝1. (2)设A(xA，yA)，B(xB，yB)，将y＝kx＋2与－＝1联立，得(1－3k2)x2－12kx－36＝0.由题意知 解得<k<1. 所以当<k<1时，l与双曲线的左支有两个交点． 所以k的取值范围为 6