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1、第四十一讲 双曲线一、选择题:(本大题共6小题,每小题6分,共36分,将正确答案的代号填在题后的括号内.)1.双曲线虚轴的一个端点为M,两个焦点为F1、F2,∠F1MF2=1则双曲线的离心率为( )A. B.C.D.解析:由图易知:=tan60°=,不妨设c=,b=1,则a=.∴e===.故选B.答案:B2.已知双曲线9y2-m2x2=1(m>0)的一个顶点到它的一条渐近线的距离为,则m等于( )A.1B.2C.3D.4解析:9y2-m2x2=1(m>0)⇒a=,b=,取顶点,一条渐近线为mx-3y=0,∵=⇒m2+9=25,
2、∴m=4,故选D.答案:D3.已知双曲线的两个焦点为F1(-,0)、F2(,0),M是此双曲线上的一点,且满足则该双曲线的方程是( )A.-y2=1B.x2-=1C.-=1D.-=1解析:设双曲线方程为-=1,且M为右支上一点,由已知
3、MF1
4、-
5、MF2
6、=2a,∴=4a2.又∵∴4c2-4=4a2,即b2=1.又∵c=,∴a2=9.∴双曲线方程为-y2=1,故选A.答案:A4.我们把离心率为e=的双曲线-=1(a>0,b>0)称为黄金双曲线.给出以下几个说法:①双曲线x2-=1是黄金双曲线;②若b2=ac,则该双曲线是黄金双曲线
7、;③若∠F1B1A2=90°,则该双曲线是黄金双曲线;④若∠MON=90°,则该双曲线是黄金双曲线.其中正确的是( )A.①②B.①③C.①③④D.①②③④解析:①e====,双曲线是黄金双曲线.②由b2=ac,可得c2-a2=ac,两边同除以a2,即e2-e-1=0,从而e=,双曲线是黄金双曲线.③
8、F1B1
9、2=b2+c2,
10、A2B1
11、2=b2+a2,
12、F1A2
13、2=(a+c)2,注意到∠F1B1A2=90°,所以b2+c2+b2+a2=(a+c)2,即b2=ac,由②可知双曲线为黄金双曲线.④∵
14、MN
15、=,由射影定理知
16、OF
17、2
18、2=
19、MF2
20、·
21、F2N
22、,即c2=,从而b2=ac,由②可知双曲线为黄金双曲线.答案:D5.过双曲线x2-y2=8的左焦点F1有一条弦PQ在左支上,若
23、PQ
24、=7,F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是( )A.28 B.14-8C.14+8D.8解析:
25、PF2
26、+
27、PQ
28、+
29、QF2
30、=
31、PF2
32、-
33、PF1
34、+
35、QF2
36、-
37、QF1
38、+2·
39、PQ
40、=14+8.答案:C6.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°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围
41、是( )A.[1,2]B.(1,2)C.[2,+∞)D.(2,+∞)解析:依题意,应有≥tan60°,又=,∴≥,解得e≥2.答案:C二、填空题:(本大题共4小题,每小题6分,共24分,把正确答案填在题后的横线上.)7.已知点P是双曲线-=1上除顶点外的任意一点,F1、F2分别为左、右焦点,c为半焦距,△PF1F2的内切圆与F1F2切于点M,则
42、F1M
43、·
44、F2M
45、=________.解析:根据从圆外一点向圆所引的两条切线长相等,
46、F1M
47、-
48、F2M
49、=
50、PF1
51、-
52、PF2
53、=2a,又
54、F1M
55、+
56、F2M
57、=2c,解得
58、F1M
59、=
60、a+c,
61、F2M
62、=c-a,从而
63、F1M
64、·
65、F2M
66、=c2-a2=b2.答案:b28.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0)、F2(c,0).若双曲线上存在点P,使=,则该双曲线的离心率的取值范围是________.解析:∵e=====1+,∵
67、PF2
68、>c-a,即e<1+,∴e2-2e-1<0.又∵e>1,∴169、最小值是________.解析:∵e=,e=,∴e+e=+=2++≥2+2=4(当且仅当a=b时等号成立).答案:410.设F1和F2为双曲线-y2=1的两个焦点,点P在双曲线上且满足∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积是______.解析:在△F1PF2中,由余弦定理,得70、F1F271、2=72、PF173、2+74、PF275、2-276、PF177、78、PF279、·cos60°,∴80、F1F281、2=(82、PF183、-84、PF285、)2+86、PF187、88、PF289、.又90、F1F291、2=92、PF193、-94、PF295、96、=4.∴97、PF198、99、PF2100、=4,∴S△F1PF2=101、PF1102、103、104、PF2105、sin60°=.答案:三、解答题:(本大题共3小题,11、12题13分,13题14分,写出证明过程或推演步骤.)11.如图所示,双曲线的中心在坐标原点,焦点在x轴上,F1,F2分别为左、右焦点,双曲线的左支上有一点P,∠F1P
69、最小值是________.解析:∵e=,e=,∴e+e=+=2++≥2+2=4(当且仅当a=b时等号成立).答案:410.设F1和F2为双曲线-y2=1的两个焦点,点P在双曲线上且满足∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积是______.解析:在△F1PF2中,由余弦定理,得
70、F1F2
71、2=
72、PF1
73、2+
74、PF2
75、2-2
76、PF1
77、
78、PF2
79、·cos60°,∴
80、F1F2
81、2=(
82、PF1
83、-
84、PF2
85、)2+
86、PF1
87、
88、PF2
89、.又
90、F1F2
91、2=
92、PF1
93、-
94、PF2
95、
96、=4.∴
97、PF1
98、
99、PF2
100、=4,∴S△F1PF2=
101、PF1
102、
103、
104、PF2
105、sin60°=.答案:三、解答题:(本大题共3小题,11、12题13分,13题14分,写出证明过程或推演步骤.)11.如图所示,双曲线的中心在坐标原点,焦点在x轴上,F1,F2分别为左、右焦点,双曲线的左支上有一点P,∠F1P
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