3.2.2 第1课时 双曲线的简单几何性质(同步练习)
一、选择题
1.双曲线-=1的左焦点与右顶点之间的距离等于( )
A.6 B.8
C.9 D.10
2.已知圆C:x2+y2-10y+21=0与双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线相切,则该双曲线的离心率是( )
A. B.
C. D.
3.已知双曲线的实轴和虚轴等长,且过点(5,3),则双曲线方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
4.已知双曲线C:-=1的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
5.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0),设左、右焦点分别为F1,F2,|F1F2|=2c,在C的右支上存在一点P,使得以F1F2,F2P为邻边的平行四边形为菱形,且直线PF1与圆(x-c)2+y2=c2相切,则该双曲线C的离心率为( )
A. B.
C. D.2
6.若a>1,则双曲线-y2=1的离心率的取值范围是( )
A.(,+∞) B.(,2)
C.(1,) D.(1,2)
7.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,若双曲线上存在点P满足|PF1|∶|PF2|∶|F1F2|=4∶6∶5,则该双曲线的离心率为( )
A.2 B.
C. D.5
8. (多选)已知双曲线方程为x2-8y2=32,则( )
A.实轴长为8 B.虚轴长为4
C.焦距为6 D.离心率为
9.(多选)若双曲线C的一个焦点为F(5,0),P是双曲线上一点,且渐近线方程为y=±x,则下列结论正确的是 ( )
A.C的方程为-=1 B.C的离心率为
C.焦点到渐近线的距离为3 D.|PF|的最小值为2
二、填空题
10.双曲线x2-=1的一个焦点到一条渐近线的距离等于________
11.若一双曲线与椭圆4x2+y2=64有公共的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该双曲线的方程为________________
12.已知F为双曲线C:-=1的左焦点,P,Q为双曲线C同一支上的两点.若PQ的长等于虚轴长的2倍,点A(,0)在线段PQ上,则△PQF的周长为______
13.已知O为坐标原点,双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,从双曲线C的右焦点F引渐近线的垂线,垂足为A,若△AFO的面积为,则双曲线C的方程为________
三、解答题
14.求双曲线9y2-4x2=-36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率、渐近线方程.
15.求满足下列条件的双曲线的标准方程:
(1)已知双曲线的焦点在x轴上,离心率为,且经过点M(-3,2);
(2)渐近线方程为y=±x,且经过点A(2,-3).
参考答案及解析:
一、选择题
1.B 解析:由已知得左焦点的坐标为(-5,0),右顶点的坐标为(3,0),所以左焦点与右顶点之间的距离等于8.
2.C 解析:由双曲线-=1(a>0,b>0),可得其一条渐近线的方程为y=x,即bx-ay=0,又由圆C:x2+y2-10y+21=0,可得圆心为C(0,5),半径r=2,则圆心到渐近线的距离为d==,则=2,可得e==.
3.D 解析:由题意知,所求双曲线是等轴双曲线,设其方程为x2-y2=λ(λ≠0),将点(5,3)代入方程,可得λ=52-32=16,所以双曲线方程为x2-y2=16,即-=1.
4.A 解析:由题意,得点P(2,1)在双曲线的渐近线y=x上,∴=,即a=2b.
又2c=10,∴c=5.由a2+b2=c2,解得a2=20,b2=5.故所求双曲线方程为-=1.
5.B 解析:由题意得|PF2|=|F1F2|=2c,设直线PF1与圆(x-c)2+y2=c2相切于点T,如图,
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则PF1⊥TF2,|TF2|=c,在Rt△F1TF2中,∠TF2F1=60° |PF1|=2c,
则由双曲线的定义可得|PF2|=|PF1|-2a=2c-2a,所以2c=2c-2a,解得e==.
6.C 解析:由题意得双曲线的离心率e=.即e2==1+.
∵a>1,∴0<<1,∴1<1+<2,∴1<e<.故选C.
7.B 解析:e===.
8.ABD 解析:双曲线方程x2-8y2=32化为标准方程为-=1,可得a=4,b=2,c=6,所以双曲线的实轴长为8,虚轴长为4,焦距为12,离心率为.
9.AD 解析:由双曲线C的一个焦点为F(5,0),且渐近线方程为y=±x,可得c=5,焦点坐标在x轴上,所以=,因为c=5,所以b=4,a=3,所以C的方程为-=1,A正确;离心率为e=,B不正确;焦点到渐近线的距离为d==4,C不正确;|PF|的最小值为c-a=2,D正确.
二、填空题
10.答案:
解析:双曲线x2-=1的一个焦点坐标是(2,0),一条渐近线的方程为y=x,
因此焦点到渐近线的距离d==.
11.答案:-=1
解析:椭圆4x2+y2=64可变形为+=1,a2=64,c2=64-16=48,
∴焦点为(0,4),(0,-4),离心率e=,
则双曲线的焦点在y轴上,c′=4,e′==,从而a′=6,b′2=12,
故所求双曲线的方程为-=1.
12.答案:32
解析:根据题意,双曲线C:-=1的左焦点F(-,0),
所以点A(,0)是双曲线的右焦点,P,Q为双曲线C右支上的两点.虚轴长为6,
所以|PQ|=12.双曲线图象如图.
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|PF|-|AP|=2a=4,①
|QF|-|QA|=2a=4,②
①+②得|PF|+|QF|-|PQ|=8,所以周长为|PF|+|QF|+|PQ|=8+2|PQ|=32.
13.答案:-=1
解析:因为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,所以e2=1+=,即b=2a.又从C的右焦点F(c,0)引渐近线y=x的垂线,则|AF|==b,所以|AO|==a,因为△AFO的面积为,所以ab=,解得a=,b=2,所以双曲线C的方程为-=1.
三、解答题
14.解:将9y2-4x2=-36化为标准方程为-=1,即-=1,
所以a=3,b=2,c=.
因此顶点坐标为A1(-3,0),A2(3,0),焦点坐标为F1(-,0),F2(,0),
实轴长2a=6,虚轴长2b=4,离心率e==,渐近线方程为y=±x=±x.
15.解:(1)设所求双曲线方程为-=1(a>0,b>0).
∵e=,∴e2===1+=,∴=.
由题意得解得∴所求双曲线的标准方程为-=1.
(2)由双曲线的渐近线方程为y=±x,可设双曲线方程为-y2=λ(λ≠0),
∵A(2,-3)在双曲线上,∴-(-3)2=λ,即λ=-8.
∴所求双曲线的标准方程为-=1.