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第7讲 双曲线
1.(2016·石家庄一模)已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:选A.已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则c=4,a=2,b2=12,双曲线方程为-=1,故选A.
2.(2015·高考福建卷)若双曲线E:-=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=3,则|PF2|等于( )
A.11 B.9
C.5 D.3
解析:选B.由题意知a=3,b=4,所以c=5.由双曲线的定义有||PF1|-|PF2||=|3-|PF2||=2a=6.所以|PF2|=9.
3.(2016·惠州调研)若双曲线-=1的离心率为,则其渐近线的斜率为( )
A.±2 B.±
C.± D.±
解析:选B.因为双曲线-=1的离心率为,
所以e===,解得=,
所以其渐近线的斜率为±.故选B.
4. (2015·高考湖南卷)若双曲线-=1的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
解析:选D.由双曲线的渐近线过点(3,-4)知=,
所以=.
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又b2=c2-a2,所以=,即e2-1=,
所以e2=,所以e=.
5.(2015·高考四川卷)过双曲线x2-=1的右焦点且与x轴垂直的直线,交该双曲线的两条渐近线于A,B两点,则|AB|=( )
A. B.2
C.6 D.4
解析:选D.由题意知,双曲线x2-=1的渐近线方程为y=±x,将x=c=2代入得y=±2,即A,B两点的坐标分别为(2,2),(2,-2),所以|AB|=4.
6.(2016·太原模拟)已知F1,F2分别是双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,点P在双曲线右支上,且·(+)=0(O为坐标原点),若|F1P|=|F2P|,则该双曲线的离心率为( )
A.+ B.
C.+ D.
解析:选A.设线段PF1的中点为D,则·(+)=·(2)=0,所以⊥,又因为点O为线段F1F2的中点,所以OD∥PF2,所以F1P⊥PF2,所以|F1P|2+|PF2|2=4c2,①
又因为点P在双曲线的右支上,所以|F1P|-|PF2|=2a,②又因为|F1P|=|PF2|,③联立①②③得e2==,所以e=+,故选A.
7.已知双曲线-=1的右焦点的坐标为(,0),则该双曲线的渐近线方程为________.
解析:依题意知()2=9+a,所以a=4,
故双曲线方程为-=1,
则渐近线方程为±=0.
即2x±3y=0.
答案:2x+3y=0或2x-3y=0
8.已知双曲线-=1的一个焦点是(0,2),椭圆-=1的焦距等于4,则n=________.
解析:因为双曲线的焦点(0,2),所以焦点在y轴上,所以双曲线的方程为-=1,即a
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2=-3m,b2=-m,所以c2=-3m-m=-4m=4,解得m=-1.所以椭圆方程为+x2=1,且n>0,又椭圆的焦距为4,所以c2=n-1=4或1-n=4,解得n=5或-3(舍去).
答案:5
9.(2015·高考湖南卷)设F是双曲线C:-=1的一个焦点.若C上存在点P,使线段PF的中点恰为其虚轴的一个端点,则C的离心率为________.
解析:不妨设F(-c,0),PF的中点为(0,b).由中点坐标公式可知P(c,2b).又点P在双曲线上,
则-=1,故=5,即e==.
答案:
10.(2016·南昌模拟)过原点的直线l与双曲线C:-=1(a>0,b>0)的左、右两支分别相交于A,B两点,F(-,0)是双曲线C的左焦点,若|FA|+|FB|=4,·=0,则双曲线C的方程是________.
解析:如图所示,设双曲线的右焦点为F2(,0),连接F2A,F2B,由双曲线的对称性和·=0知四边形AFBF2为矩形,由|FA|+|FB|=4得|FA|+|AF2|=4,又因为|FA|-|AF2|=2a,所以|FA|=2+a,|F2A|=2-a,由|F2A|2+|FA|2=(2-a)2+(2+a)2=(2)2,得a2=2,b2=1,所以双曲线的方程为-y2=1.
答案:-y2=1
11.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r=3.
所以=3,得a=3,b=4,
所以双曲线G的方程为-=1.
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12.设A,B分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右顶点,双曲线的实轴长为4,焦点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知直线y=x-2与双曲线的右支交于M、N两点,且在双曲线的右支上存在点D,使+=t,求t的值及点D的坐标.
解:(1)由题意知a=2,
所以一条渐近线方程为y=x.
即bx-2y=0.
所以=.
所以b2=3,所以双曲线的方程为-=1.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),D(x0,y0),
则x1+x2=tx0,y1+y2=ty0.
将直线方程代入双曲线方程得
x2-16x+84=0,
则x1+x2=16,y1+y2=12.
所以所以
所以t=4,点D的坐标为(4,3).
1.(2016·南昌调研)已知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最小内角的大小为30°,则双曲线C的渐近线方程是( )
A.x±y=0 B.x±y=0
C.x±2y=0 D.2x±y=0
解析:选A.由题意,不妨设|PF1|>|PF2|,则根据双曲线的定义得,|PF1|-|PF2|=2a,
又|PF1|+|PF2|=6a,
解得|PF1|=4a,|PF2|=2a.
在△PF1F2中,|F1F2|=2c,而c>a,
所以有|PF2|<|F1F2|,
所以∠PF1F2=30°,所以(2a)2=(2c)2+(4a)2-2·2c·4acos 30°,得c=a,所以b==a,
所以双曲线的渐近线方程为y=±x=±x,
即x±y=0.
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2.设双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,右顶点为A,过F作AF的垂线与双曲线交于B,C两点,过B,C分别作AC,AB的垂线,两垂线交于点D,若D到直线BC的距离小于a+,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是________.
解析:c=,由题意得A(a,0),F(c,0),不妨设B,C.
由于kAC=,kAB=,从而过B且与AC垂直的直线为y-=(x-c)①.
过C且与AB垂直的直线为y+=·(x-c)②.
①②联立,解得x=+c.
由题意,得c-