2015届四川高考数学冲刺专题练习15

发布时间:2019-02-10 17:09:29

题型一 双曲线的渐近线问题

例1 (2013·课标全国Ⅰ)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为________.

破题切入点 根据双曲线的离心率求出a和b的比例关系,进而求出渐近线.

答案 y=±x

解析 由e==知,a=2k,c=k,k∈(0, ∞),

由b2=c2-a2=k2,知b=k.所以=.

即渐近线方程为y=±x.

题型二 双曲线的离心率问题

例2 已知O为坐标原点,双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,以OF为直径作圆与双曲线的渐近线交于异于原点的两点A,B,若( )·=0,则双曲线的离心率e为________.

破题切入点 数形结合,画出合适图形,找出a,b间的关系.

答案

解析 如图,设OF的中点为T,由( )·=0可知AT⊥OF,

又A在以OF为直径的圆上,∴A,

又A在直线y=x上,∴a=b,∴e=.

题型三 双曲线的渐近线与离心率综合问题

例3 已知A(1,2),B(-1,2),动点P满足⊥.若双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线与动点P的轨迹没有公共点,则双曲线离心率的取值范围是________.

破题切入点 先由直接法确定点P的轨迹(为一个圆),再由渐近线与该轨迹无公共点得到不等关系,进一步列出关于离心率e的不等式进行求解.

答案 (1,2)

解析 设P(x,y),由题设条件,

得动点P的轨迹为(x-1)(x 1) (y-2)·(y-2)=0,

即x2 (y-2)2=1,它是以(0,2)为圆心,1为半径的圆.

又双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,即bx±ay=0,

由题意,可得>1,即>1,

所以e=<2,

又e>1,故11的条件,常用到数形结合.

(2)在求双曲线的渐近线方程时要掌握其简易求法.由y=±x±=0-=0,所以可以把标准方程-=1(a>0,b>0)中的“1”用“0”替换即可得出渐近线方程.双曲线的离心率是描述双曲线“张口”大小的一个数据,由于==,当e逐渐增大时,的值就逐渐增大,双曲线的“张口”就逐渐增大.

1.已知双曲线-=1(a>0,b>0)以及双曲线-=1的渐近线将第一象限三等分,则双曲线-=1的离心率为________.

答案 2或

解析 由题意,可知双曲线-=1的渐近线的倾斜角为30°或60°,则=或.

则e===

= =或2.

2.已知双曲线C:-=1 (a>0,b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,过F2作双曲线C的一条渐近线的垂线,垂足为H,若F2H的中点M在双曲线C上,则双曲线C的离心率为________.

答案

解析 取双曲线的渐近线y=x,则过F2与渐近线垂直的直线方程为y=-(x-c),可解得点H的坐标为,则F2H的中点M的坐标为,代入双曲线方程-=1可得-=1,整理得c2=2a2,即可得e==.

3.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线均和圆C:x2 y2-6x 5=0相切,且双曲线的右焦点为圆C的圆心,则该双曲线的方程为________.

答案 -=1

解析 ∵双曲线-=1的渐近线方程为y=±x,

圆C的标准方程为(x-3)2 y2=4,

∴圆心为C(3,0).

又渐近线方程与圆C相切,

即直线bx-ay=0与圆C相切,

∴=2,∴5b2=4a2.①

又∵-=1的右焦点F2(,0)为圆心C(3,0),

∴a2 b2=9.②

由①②得a2=5,b2=4.

∴双曲线的标准方程为-=1.

4.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________.

答案 (1, 1)

解析 根据正弦定理得=,

由=,

可得=,即==e,

所以PF1=ePF2.

因为e>1,

所以PF1>PF2,点P在双曲线的右支上.

又PF1-PF2=ePF2-PF2=PF2(e-1)=2a,

解得PF2=.

因为PF2>c-a(不等式两边不能取等号,否则题中的分式中的分母为0,无意义),

所以>c-a,即>e-1,

即(e-1)2<2,解得e< 1.

又e>1,所以e∈(1, 1).

5.(2014·湖北)已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且∠F1PF2=,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为________.

答案

解析 设PF1=r1,PF2=r2(r1>r2),

F1F2=2c,椭圆长半轴长为a1,双曲线实半轴长为a2,椭圆、双曲线的离心率分别为e1,e2,

由(2c)2=r r-2r1r2cos ,

得4c2=r r-r1r2.

由得

所以 ==.

令m===

=,

当=时,mmax=,

所以()max=,

即 的最大值为.

6.(2014·山东改编)已知a>b>0,椭圆C1的方程为 =1,双曲线C2的方程为-=1,C1与C2的离心率之积为,则C2的渐近线方程为________.

答案 x±y=0

解析 由题意知e1=,e2=,

∴e1·e2=·==.

又∵a2=b2 c,c=a2 b2,

∴c=a2-b2,

∴==1-()4,

即1-()4=,

解得=±,∴=.

令-=0,解得bx±ay=0,

∴x±y=0.

7.若椭圆 =1(a>b>0)与双曲线-=1的离心率分别为e1,e2,则e1e2的取值范围为________.

答案 (0,1)

解析 可知e==1-,

e==1 ,

所以e e=2>2e1e100,b>0)的左焦点F作圆x2 y2=的切线,切点为E,延长FE交双曲线的右支于点P,若E为PF的中点,则双曲线的离心率为________.

答案

解析 设双曲线的右焦点为F′,由于E为PF的中点,坐标原点O为FF′的中点,所以EO∥PF′,又EO⊥PF,所以PF′⊥PF,且PF′=2×=a,故PF=3a,根据勾股定理得FF′=a.所以双曲线的离心率为=.

9.(2014·浙江)设直线x-3y m=0(m≠0)与双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点P(m,0)满足PA=PB,则该双曲线的离心率是________.

答案

解析 双曲线-=1的渐近线方程为y=±x.

由得A(,),

由得B(,),

所以AB的中点C坐标为(,).

设直线l:x-3y m=0(m≠0),

因为PA=PB,所以PC⊥l,

所以kPC=-3,化简得a2=4b2.

在双曲线中,c2=a2 b2=5b2,

所以e==.

10.(2013·湖南)设F1,F2是双曲线C:-=1(a>0,b>0)的两个焦点,P是C上一点,若PF1 PF2=6a,且△PF1F2的最小内角为30°,则双曲线C的离心率为________.

答案

解析 不妨设PF1>PF2,

则PF1-PF2=2a,

又∵PF1 PF2=6a,

∴PF1=4a,PF2=2a.

又在△PF1F2中,∠PF1F2=30°,

由正弦定理得,∠PF2F1=90°,∴F1F2=2a,

∴双曲线C的离心率e==.

11.P(x0,y0)(x0≠±a)是双曲线E:-=1(a>0,b>0)上一点,M,N分别是双曲线E的左,右顶点,直线PM,PN的斜率之积为.

(1)求双曲线的离心率;

(2)过双曲线E的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于A,B两点,O为坐标原点,C为双曲线上一点,满足=λ ,求λ的值.

解 (1)点P(x0,y0)(x0≠±a)在双曲线-=1上,

有-=1.

由题意有·=,

可得a2=5b2,c2=a2 b2=6b2,

则e==.

(2)联立得4x2-10cx 35b2=0.

设A(x1,y1),B(x2,y2).

则①

设=(x3,y3),=λ ,

又C为双曲线上一点,即x-5y=5b2,

有(λx1 x2)2-5(λy1 y2)2=5b2.

化简得λ2(x-5y) (x-5y) 2λ(x1x2-5y1y2)=5b2.

又A(x1,y1),B(x2,y2)在双曲线上,

所以x-5y=5b2,x-5y=5b2.

由(1)可知c2=6b2,

由①式又有x1x2-5y1y2=x1x2-5(x1-c)(x2-c)=-4x1x2 5c(x1 x2)-5c2=10b2.

得λ2 4λ=0,解得λ=0或λ=-4.

12.(2014·江西)如图,已知双曲线C:-y2=1(a>0)的右焦点为F.点A,B分别在C的两条渐近线上,AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).

(1)求双曲线C的方程;

(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:-y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.

解 (1)设F(c,0),

直线OB方程为y=-x,

直线BF的方程为y=(x-c),解得B(,-).

又直线OA的方程为y=x,

则A(c,),kAB==.

又因为AB⊥OB,所以·(-)=-1,

解得a2=3,

故双曲线C的方程为-y2=1.

(2)由(1)知a=,则直线l的方程为

-y0y=1(y0≠0),即y=.

因为c==2,所以直线AF的方程为x=2,

所以直线l与AF的交点为M(2,);

直线l与直线x=的交点为N(,).

则==

=·.

因为P(x0,y0)是C上一点,则-y=1,

代入上式得=·

=·=,

即==为定值.

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