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- 2021-06-21 发布
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题组层级快练(六十三)
1.双曲线 x2
36-m2
-y2
m2
=1(00)的离心率为 2,则 a=( )
A.2 B. 6
2
C. 5
2 D.1
答案 D
解析 因为双曲线的方程为x2
a2
-y2
3
=1,所以 e2=1+3
a2
=4,因此 a2=1,a=1.选 D.
4.(2015·安徽,理)下列双曲线中,焦点在 y 轴上且渐近线方程为 y=±2x 的是( )
A.x2-y2
4
=1 B.x2
4
-y2=1
C.y2-x2
4
=1 D.y2
4
-x2=1
答案 D
解析 由题意,选项 A,B 的焦点在 x 轴,故排除 A,B,D 项的渐近线方程为y2
4
-x2=0,
即 y=±2x.
5.(2015·湖北,文)若双曲线x2
a2
-y2
b2
=1 的一条渐近线经过点(3,-4),则此双曲线的离心率
为( )
A. 7
3 B.5
4
C.4
3 D.5
3
答案 D
解析 由已知可得双曲线的渐近线方程为 y=±b
ax,点(3,-4)在渐近线上,∴b
a
=4
3
,又 a2
+b2=c2,∴c2=a2+16
9 a2=25
9 a2,∴e=c
a
=5
3
,故选 D.
6.(2017·北京西城期末)mn<0 是方程x2
m
+y2
n
=1 表示实轴在 x 轴上的双曲线的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 B
解析 当 mn<0 时,分 m<0,n>0 和 m>0,n<0 两种情况.
①当 m<0,n>0 时,方程x2
m
+y2
n
=1 表示焦点在 y 轴上的双曲线;②当 m>0,n<0 时,方程x2
m
+y2
n
=1 表示焦点在 x 轴上的双曲线.因此,当 mn<0 时,方程x2
m
+y2
n
=1 不一定表示实轴在
x 轴上的双曲线.方程x2
m
+y2
n
=1 表示实轴在 x 轴上的双曲线时,m>0,n<0,必定有 mn<0.
由此可得:mn<0 是方程x2
m
+y2
n
=1 表示实轴在 x 轴上的双曲线的必要而不充分条件.故选
B.
7.(2017·河北邢台摸底)双曲线 x2-4y2=-1 的渐近线方程为( )
A.x±2y=0 B.y±2x=0
C.x±4y=0 D.y±4x=0
答案 A
解析 依题意,题中的双曲线即y2
1
4
-x2=1,因此其渐近线方程是y2
1
4
-x2=0,即 x±2y=0,
选 A.
8.已知双曲线x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0)的两条渐近线均与圆 C:x2+y2-6x+5=0 相切,则该
双曲线的离心率等于( )
A. 5
5 B. 6
2
C.3
2 D.3 5
5
答案 D
解析 圆的标准方程为(x-3)2+y2=4,所以圆心坐标为 C(3,0),半径 r=2,双曲线的渐近
线为 y=±b
ax.不妨取 y=b
ax,即 bx-ay=0,因为渐近线与圆相切,所以圆心到渐近线的距离
d= |3b|
a2+b2
=2,即 9b2=4(a2+b2),所以 5b2=4a2,b2=4
5a2=c2-a2,即 9
5a2=c2.所以 e2=9
5
,
e=3 5
5
,故选 D.
9.(2015·新课标全国Ⅱ)已知 A,B 为双曲线 E 的左,右顶点,点 M 在 E 上,△ABM 为等
腰三角形,且顶角为 120°,则 E 的离心率为( )
A. 5 B.2
C. 3 D. 2
答案 D
解析 如图所示,设双曲线方程为x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0),|AB|=|BM|,∠ABM=120°.过点
M 作 MN⊥x 轴,垂足为 N,在 Rt△BMN 中,|BN|=a,|MN|= 3a,故点 M 的坐标为 M(2a,
3a),代入双曲线方程得 c2=2a2⇒e= 2,故选 D 项.
10.已知双曲线 mx2-ny2=1(m>0,n>0)的离心率为 2,则椭圆 mx2+ny2=1 的离心率为( )
A.1
2 B. 6
3
C. 3
3 D.2 3
3
答案 B
解析 由已知双曲线的离心率为 2,得
1
m
+1
n
1
m
=2.
解得 m=3n.又 m>0,n>0,∴m>n,即1
n>1
m.
故由椭圆 mx2+ny2=1,得y2
1
n
+x2
1
m
=1.
∴所求椭圆的离心率为 e=
1
n
-1
m
1
n
=
1
n
- 1
3n
1
n
= 6
3 .
11.已知双曲线的方程为x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0),双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为
5
3 c(c 为双曲线的半焦距长),则双曲线的离心率为( )
A. 5
2 B.3
2
C.3 5
5 D.2
3
答案 B
解析 双曲线x2
a2
-y2
b2
=1 的渐近线为x
a
±y
b
=0,焦点 A(c,0)到直线 bx-ay=0 的距离为 bc
a2+b2
= 5
3 c,则 c2-a2=5
9c2,得 e2=9
4
,e=3
2
,故选 B.
12.已知点 F1,F2 分别是双曲线x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点 F1 且垂直于 x 轴
的直线与双曲线交于 A,B 两点,若△ABF2 是锐角三角形,则该双曲线离心率的取值范围
是( )
A.(1, 3) B.( 3,2 2)
C.(1+ 2,+∞) D.(1,1+ 2)
答案 D
解析 依题意,0<∠AF2F1<π
4
,故 00,b>0),又由
顶点为(1,0)知 a=1,所以 b= c2-a2=1.故所求双曲线的方程为 x2-y2=1.
14.(2016·浙江,文)设双曲线 x2-y2
3
=1 的左、右焦点分别为 F1,F2.若点 P 在双曲线上,且
△F1PF2 为锐角三角形,则|PF1|+|PF2|的取值范围是________.
答案 (2 7,8)
解析 由题意不妨设点 P 在双曲线的右支上,现考虑两种极限情况:当 PF2⊥x 轴时,|PF1|
+|PF2|有最大值 8;当∠P 为直角时,|PF1|+|PF2|有最小值 2 7.因为△F1PF2 为锐角三角形,
所以|PF1|+|PF2|的取值范围为(2 7,8).
15.已知曲线方程 x2
λ+2
- y2
λ+1
=1,若方程表示双曲线,则λ的取值范围是________.
答案 λ<-2 或λ>-1
解析 ∵方程 x2
λ+2
- y2
λ+1
=1 表示双曲线,∴(λ+2)(λ+1)>0,解得λ<-2 或λ>-1.
16.(2015·课标全国Ⅱ,文)已知双曲线过点(4, 3),且渐近线方程为 y=±1
2x,则该双曲线
的标准方程为________.
答案 x2
4
-y2=1
解析 方法一:因为双曲线过点(4, 3),且渐近线方程为 y=±1
2x,故点(4, 3)在直线 y=
1
2x 的下方.设该双曲线的标准方程为x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0),所以
42
a2
-( 3)2
b2
=1,
b
a
=1
2
,
解得
a=2,
b=1,
故双曲线方程为x2
4
-y2=1.
方法二:因为双曲线的渐近线方程为 y=±1
2x,故可设双曲线为x2
4
-y2=λ(λ>0),又双曲线过
点(4, 3),所以42
4
-( 3)2=λ,所以λ=1,故双曲线方程为x2
4
-y2=1.
17.(2016·北京)双曲线x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0)的渐近线为正方形 OABC 的边 OA,OC 所在的
直线,点 B 为该双曲线的焦点.若正方形 OABC 的边长为 2,则 a=________.
答案 2
解析 双曲线x2
a2
-y2
b2
=1 的渐近线方程为 y=±b
ax,由已知可得两条渐近线方程互相垂直,由
双曲线的对称性可得b
a
=1.又正方形 OABC 的边长为 2,所以 c=2 2,所以 a2+b2=c2=
(2 2)2,解得 a=2.
18.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,∠F1PF2=π
3
,且△PF1F2 的面积为 2 3,
又双曲线的离心率为 2,求该双曲线的方程.
答案 3x2
2
-y2
2
=1
解析 设双曲线的方程为x2
a2
-y2
b2
=1,∴F1(-c,0),F2(c,0),P(x0,y0).
在△PF1F2 中,由余弦定理,得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cosπ
3
=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|.
即 4c2=4a2+|PF1|·|PF2|.
又∵S△PF1F2=2 3,∴1
2|PF1|·|PF2|·sinπ
3
=2 3.
∴|PF1|·|PF2|=8.∴4c2=4a2+8,即 b2=2.
又∵e=c
a
=2,∴a2=2
3.∴所求双曲线方程为3x2
2
-y2
2
=1.
1.(2015·广东,理)已知双曲线 C:x2
a2
-y2
b2
=1 的离心率 e=5
4
,且其右焦点为 F2(5,0),则双
曲线 C 的方程为( )
A.x2
4
-y2
3
=1 B.x2
9
-y2
16
=1
C.x2
16
-y2
9
=1 D.x2
3
-y2
4
=1
答案 C
解析 因为双曲线 C 的右焦点为 F2(5,0),所以 c=5.因为离心率 e=c
a
=5
4
,所以 a=4.
又 a2+b2=c2,所以 b2=9.故双曲线 C 的方程为x2
16
-y2
9
=1.
2.(2015·天津,文)已知双曲线x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0)的一个焦点为 F(2,0),且双曲线的渐近
线与圆(x-2)2+y2=3 相切,则双曲线的方程为( )
A.x2
9
-y2
13
=1 B.x2
13
-y2
9
=1
C.x2
3
-y2=1 D.x2-y2
3
=1
答案 D
解析 双曲线的一条渐近线方程为 y=b
ax,即 bx-ay=0.
由题意,得
c2=a2+b2,
c=2,
2b
b2+a2
= 3,
解得 a2=1,b2=3,
从而双曲线的方程为 x2-y2
3
=1.
3.设 F1,F2 分别为双曲线x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0)的左、右焦点,双曲线上存在一点 P 使得
|PF1|+|PF2|=3b,|PF1|·|PF2|=9
4ab,则该双曲线的离心率为( )
A.4
3 B.5
3
C.9
4 D.3
答案 B
解析 由双曲线的定义,得||PF1|-|PF2||=2a.又|PF1|+|PF2|=3b,所以(|PF1|+|PF2|)2-(|PF1|
-|PF2|)2=9b2-4a2,即 4|PF1|·|PF2|=9b2-4a2.又 4|PF1|·|PF2|=9ab,因此 9b2-4a2=9ab,
即 9
b
a
2
-9b
a
-4=0,则
3b
a
+1 3b
a
-4 =0,解得b
a
=4
3
b
a
=-1
3
舍去 ,则双曲线的离心率 e
= 1+
b
a
2
=5
3.
4.若双曲线x2
a2
-y2
b2
=1 的离心率为 3,则其渐近线方程为( )
A.y=±2x B.y=± 2x
C.y=±1
2x D.y=± 2
2 x
答案 B
解析 由离心率为 3,可知 c= 3a,∴b= 2a.
∴渐近线方程为 y=±b
ax=± 2x,故选 B.
5.(2015·北京,理)已知双曲线x2
a2
-y2=1(a>0)的一条渐近线为 3x+y=0,则 a=________.
答案 3
3
解析 因为双曲线x2
a2
-y2=1(a>0)的一条渐近线为 y=- 3x,所以1
a
= 3,故 a= 3
3 .
6.(2015·山东,文)过双曲线 C:x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直
线,交 C 于点 P.若点 P 的横坐标为 2a,则 C 的离心率为________.
答案 2+ 3
解析 设直线方程为 y=b
a(x-c),由
x2
a2
-y2
b2
=1,
y=b
a
(x-c),
得 x=a2+c2
2c
,由a2+c2
2c
=2a,e=c
a
,解
得 e=2+ 3(e=2- 3舍去).
7.(2017·济宁模拟)如图所示,正六边形 ABCDEF 的两个顶点 A,D 为双
曲线的两个焦点,其余 4 个顶点都在双曲线上,则该双曲线的离心率是
( )
A. 3+1 B. 3-1
C. 3 D. 2
答案 A
解析 令正六边形的边长为 m,则有|AD|=2m,|AB|=m,|BD|= 3m,该双曲线的离心率
等于 |AD|
||AB|-|BD||
= 2m
3m-m
= 3+1.
8.(2013·全国Ⅰ)已知双曲线 C:x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0)的离心率为 5
2
,则 C 的渐近线方程为
( )
A.y=±1
4x B.y=±1
3x
C.y=±1
2x D.y=±x
答案 C
解析 ∵e=c
a
= 5
2
,∴e2=c2
a2
=a2+b2
a2
=5
4.
∴a2=4b2,b
a
=1
2.∴渐近线方程为 y=±1
2x.
9.(2017·山东滕州月考)已知双曲线x2
25
-y2
9
=1 的左、右焦点分别为 F1,F2,若双曲线的左
支上有一点 M 到右焦点 F2 的距离为 18,N 是 MF2 的中点,O 为坐标原点,则|NO|等于( )
A.2
3 B.1
C.2 D.4
答案 D
解析 由双曲线x2
25
-y2
9
=1,知 a=5,由双曲线定义|MF2|-|MF1|=2a=10,得|MF1|=8,∴
|NO|=1
2|MF1|=4.
10.(2017·湖南六校联考)已知双曲线x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为 F1、F2,以
F1F2 为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为(3,4),则此双曲线的方程为( )
A.x2
16
-y2
9
=1 B.x2
3
-y2
4
=1
C.x2
9
-y2
16
=1 D.x2
4
-y2
3
=1
答案 C
解析 由已知可得交点(3,4)到原点 O 的距离为圆的半径,则半径 r= 32+42=5,故 c=5,
a2+b2=25,又双曲线的一条渐近线 y=b
ax 过点(3,4),故 3b=4a,可解得 b=4,a=3,故
选 C.
11.(2017·杭州学军中学模拟)过双曲线 C1:x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0)的左焦点 F 作圆 C2:x2+
y2=a2 的切线,设切点为 M,延长 FM 交双曲线 C1 于点 N.若点 M 为线段 FN 的中点,则双
曲线 C1 的离心率为( )
A. 5 B. 5
2
C. 5+1 D. 5+1
2
答案 A
解析 设双曲线 C1 的右焦点为 F1.根据题意,得|FN|=2b,|F1N|=2a.根据双曲线的定义得|FN|
-|F1N|=2a⇒b=2a,则 e= 5.
12.(2017·辽宁五校协作体月考)已知 F1,F2 分别为双曲线的左、右焦点,P 为双曲线右支上
的任意一点,若|PF1|2
|PF2|
的最小值为 8a,则双曲线的离心率 e 的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(1,2]
C.(1, 3] D.(1,3]
答案 D
解析 设|PF2|=m(m≥c-a),
则根据双曲线的定义,得|PF1|=2a+m.
所以|PF1|2
|PF2|
=(2a+m)2
m
=4a2
m
+4a+m≥8a,当且仅当 m=2a 时等号成立.所以 c-a≤2a,
解得 e≤3,所以 1