第二章 圆锥曲线与方程2.3 双曲线2.3.2 双曲线的简单几何性质第一课时 双曲线的简单几何性质课时跟踪检测一、选择题1.(2019·大庆市模拟)已知双曲线-=1,则该双曲线的渐近线方程为( )A.9x±4y=0B.4x±9y=0C.3x±2y=0D.2x±3y=0解析:令-=0,得4x2=9y2,∴2x=±3y,∴渐近线方程为2x±3y=0.答案:D2.(2018·全国卷Ⅱ)双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为,则其渐近线方程为( )A.y=±xB.y=±xC.y=±xD.y=±x解析:∵e=,∴e2===1+=3.∴=,∴渐近线方程为y=±x.答案:A3.(2019·月考)F1,F2分别是双曲线-=1(a>0,b
>0)的左、右焦点,过点F1的直线l与双曲线的左右两支分别交于A,B两点,若△ABF2是等边三角形,则该双曲线的离心率为( )A.B.C.D.解析:设等边三角形边长|BF2|=m,且设|AF1|=x,根据双曲线的定义有m+x-m=m-x=2a,解得m=4a,x=2a.在△BF1F2中,由余弦定理,得(2c)2=(6a)2+(4a)2-2·6a·4a·cos,化简得4c2=28a2,即e=.答案:D4.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两个焦点分别为F1,F2,以线段F1F2为直径的圆与双曲线的一条渐近线的交点为(4,3),则此双曲线的方程为( )A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1解析:由已知,得解得a=3,b=4.∴双曲线方程为-=1.答案:A5.点P在双曲线-=1(a>0,b>0)上,F1,F2是这条双曲线的两个焦点,∠F1PF2=90°,且△F1PF2的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是( )A.2B.3C.4D.5解析:不妨设|PF2|,|PF1|,|F1F2|分别为m-d,m,m+d,(d>0),由题意,得解得m=4d=8a,2c=5d,∴e===5.答案:D
6.设F1,F2分别是双曲线M:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F1且垂直于x轴的直线与双曲线M交于A,B两点,若点F2满足·0,解得e>+1或e<1-(舍去).答案:B二、填空题7.(2018·北京卷)若双曲线-=1(a>0)的离心率为,则a=________.解析:由已知,得e==,∴c=a.又c2=a2+4,∴a2=a2+4,∴a2=16.又a>0,∴a=4.答案:48.已知双曲线C1:-=1(a>0,b>0)与双曲线C2:-=1有相同的渐近线,且C1的右焦点F(,0),则a=________,b=________.解析:∵-=1的渐近线方程为y=±x,又-=1的渐近线方程为y=±2x,∴=2,即b=2a.又C1的右焦点F(,0),∴a2+b2=5a2=5,∴a2=1,a=1,∴b=2.答案:1 2
9.设双曲线C:-=1(a>0,b>0)经过点(4,1),且与y2-=1具有相同渐近线,则C的方程为________;渐近线方程为______________.解析:由题意,得解得∴双曲线C的方程为-=1,渐近线方程为y=±x.答案:-=1 y=±x三、解答题10.求满足下列条件的双曲线的标准方程.(1)已知双曲线的一条渐近线方程为x-y=0,且与椭圆x2+4y2=64共焦点;(2)与双曲线-=1有共同渐近线,且经过点(-3,2).解:(1)解法一:椭圆方程可化为+=1,易得焦点是(±4,0).设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),其渐近线方程是y=±x,则=.代入a2+b2=c2=48,解得a2=36,b2=12.所以所求双曲线的标准方程为-=1.解法二:由于双曲线的一条渐近线方程为x-y=0,则另一条渐近线为x+y=0.已知双曲线的焦点在x轴上,可设双曲线的方程为x2-3y2=λ(λ>0),即-=1.由椭圆方程+=1,知c2=a2-b2=64-16=48.因为双曲线与椭圆共焦点,则λ+=48,所以λ=36.所以所求双曲线的标准方程为-=1.(2)设所求双曲线方程为-=λ(λ≠0),将点(-3,2)代入双曲线方程,得-=λ,解得λ=.
所以所求双曲线的标准方程为-=1.11.(1)已知双曲线的渐近线方程为y=±x,求双曲线的离心率;(2)双曲线的离心率为,求双曲线的两渐近线的夹角.解:(1)∵双曲线的渐近线为y=±x,∴=或=.又e==,∴当=时,e=;当=时,e=.(2)∵e==,∴=,∴a=b,∴双曲线渐近线方程为y=±x,∴双曲线的两条渐近线的夹角为90°.12.设双曲线-=1(b>a>0)的半焦距为c,直线l过(a,0),(0,b)两点,且原点到直线l的距离为c,求双曲线的离心率.解:由直线l过(a,0),(0,b)两点,得l的方程为bx+ay-ab=0,由原点到l的距离为c,得=c,将b=代入32-16·+16=0,即3e4-16e2+16=0,∴e=或e=2.∵b>a>0,∴e===>,∴e=应舍去,故所求离心率为2.
13.(2019·全国卷Ⅱ)设F为双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点,O为坐标原点,以OF为直径的圆与圆x2+y2=a2交于P,Q两点.若|PQ|=|OF|,则双曲线C的离心率为( )A.B.C.2D.解析:以OF为直径的圆x-2+y2=,减去x2+y2=a2得,-cx=-a2,即x=为两圆公共弦方程,弦长为c,半弦长,O到x=的距离为,半径为a,三者满足勾股定理,∴+=a2,化简得,c4+4a4-4a2c2=0,解得c2=2a2,∴e=.答案:A