本文由 198712wbh 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修1-1 第二章圆锥曲线与方程 学业分层测评10 Word版含答案
学业分层测评
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.双曲线-=1的渐近线方程是( )
A.4x±3y=0 B.16x±9y=0
C.3x±4y=0 D.9x±16y=0
【解析】 由题意知,双曲线焦点在x轴上,且a=3,b=4,∴渐近线方程为y=±x,即4x±3y=0.
【答案】 A
2.中心在原点,实轴在x轴上,一个焦点在直线3x-4y+12=0上的等轴双曲线方程是( )
A.x2-y2=8 B.x2-y2=4
C.y2-x2=8 D.y2-x2=4
【解析】 令y=0,得x=-4,
∴等轴双曲线的一个焦点坐标为(-4,0),
∴c=4,a2=b2=c2=×16=8,故选A.
【答案】 A
3.设双曲线-=1(a>0,b>0)的虚轴长为2,焦距为2,则双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±2x
C.y=±x D.y=±x
【解析】 由已知,得b=1,c=,a==.
因为双曲线的焦点在x轴上,
所以渐近线方程为y=±x=±x.
【答案】 C
4.(2014·全国卷Ⅰ)已知双曲线-=1(a>0)的离心率为2,则a=( )
A.2 B.
C. D.1
【解析】 由题意得e==2,∴=2a,
∴a2+3=4a2,∴a2=1,∴a=1.
【答案】 D
5.与曲线+=1共焦点,且与曲线-=1共渐近线的双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
【解析】 根据椭圆方程可知焦点为(0,-5),(0,5).设所求双曲线方程为-=λ(λ<0),即-=1.
由-64λ+(-36λ)=25,得λ=-.
故所求双曲线的方程为-=1.
【答案】 A
二、填空题
6.已知双曲线的顶点到渐近线的距离为2,焦点到渐近线的距离为6,则该双曲线的离心率为________.
【解析】 由三角形相似或平行线分线段成比例定理得=,∴=3,即e=3.
【答案】 3
7.直线x-y+=0被双曲线x2-y2=1截得的弦AB的长是________.
【解析】 联立消去y,得x2+3x+2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-3,x1x2=2,
∴|AB|=·=2.
【答案】 2
8.若直线x=2与双曲线x2-=1(b>0)的两条渐近线分别交于点A,B,且△AOB的面积为8,则焦距为________.
【导学号:26160051】
【解析】 由双曲线为x2-=1得渐近线为y=±bx,则交点A(2,2b),B(2,-2b).
∵S△AOB=×2×4b=8,∴b=2.
又a2=1,∴c2=a2+b2=5.
∴焦距2c=2.
【答案】 2
三、解答题
9.已知双曲线C的方程为-=1(a>0,b>0),离心率e=,顶点到渐近线的距离为,求双曲线C的方程.
【解】 依题意,双曲线的焦点在y轴上,顶点坐标为(0,a),渐近线方程为y=±x,即ax±by=0,
所以==.
又e==,
所以b=1,即c2-a2=1,2-a2=1,
解得a2=4,故双曲线方程为-x2=1.
10.双曲线-=1(a>0,b>0)的两个焦点为F1,F2,若双曲线上存在点P,使|PF1|=2|PF2|,试确定双曲线离心率的取值范围.
【解】 由题意知在双曲线上存在一点P,使得|PF1|=2|PF2|,如图所示.
又∵|PF1|-|PF2|=2a,
∴|PF2|=2a,即在双曲线右支上恒存在点P,使得|PF2|=2a,即|AF2|≤2a.
∴|OF2|-|OA|=c-a≤2a,∴c≤3a.
又∵c>a,∴a<c≤3a,∴1<≤3,即1<e≤3.
[能力提升]
1.双曲线+=1的离心率e∈(1,2),则k的取值范围是( )
A.(-10,0) B.(-12,0)
C.(-3,0) D.(-60,-12)
【解析】 双曲线方程化为-=1,则a2=4,b2=-k,c2=4-k,e==,又∵e∈(1,2),∴1<<2,解得-12【答案】 B
2.已知双曲线E的中心为原点,F(3,0)是E的焦点,过F的直线l与E相交于A,B两点,且AB的中点为N(-12,-15),则E的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
【解析】 设双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0),由题意知c=3,a2+b2=9,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有
两式作差得===,
又AB的斜率是=1,
所以4b2=5a2,代入a2+b2=9得a2=4,b2=5,
所以双曲线标准方程是-=1.
【答案】 B
3.已知双曲线x2-=1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则·的最小值为________.
【解析】 由题意得A1(-1,0),F2(2,0),
设P(x,y)(x≥1),
则=(-1-x,-y),
=(2-x,-y),
∴·=(x+1)(x-2)+y2=x2-x-2+y2,
由双曲线方程得y2=3x2-3,
代入上式得·=4x2-x-5
=42-,
又x≥1,所以当x=1时,·取得最小值,且最小值为-2.
【答案】 -2
4.(2016·荆州高二检测)双曲线C的中点在原点,右焦点为F,渐近线方程为y=±x.
(1)求双曲线C的方程; 【导学号:26160052】
(2)设直线L:y=kx+1与双曲线交于A,B两点,问:当k为何值时,以AB为直径的圆过原点?
【解】 (1)设双曲线的方程为-=1,由焦点坐标得c=,渐近线方程为y=±x=±x,结合c2=a2+b2得a2=,b2=1,所以双曲线C的方程为-y2=1,即3x2-y2=1.
(2)由得(3-k2)x2-2kx-2=0,
由Δ>0,且3-k2≠0,得-设A(x1,y1),B(x2,y2),因为以AB为直径的圆过原点,所以OA⊥OB,所以x1x2+y1y2=0.
又x1+x2=,x1x2=,所以y1y2=(kx1+1)·(kx2+1)=k2x1x2+k(x1+x2)+1=1,所以+1=0,解得k=±1.
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.双曲线-=1的渐近线方程是( )
A.4x±3y=0 B.16x±9y=0
C.3x±4y=0 D.9x±16y=0
【解析】 由题意知,双曲线焦点在x轴上,且a=3,b=4,∴渐近线方程为y=±x,即4x±3y=0.
【答案】 A
2.中心在原点,实轴在x轴上,一个焦点在直线3x-4y+12=0上的等轴双曲线方程是( )
A.x2-y2=8 B.x2-y2=4
C.y2-x2=8 D.y2-x2=4
【解析】 令y=0,得x=-4,
∴等轴双曲线的一个焦点坐标为(-4,0),
∴c=4,a2=b2=c2=×16=8,故选A.
【答案】 A
3.设双曲线-=1(a>0,b>0)的虚轴长为2,焦距为2,则双曲线的渐近线方程为( )
A.y=±x B.y=±2x
C.y=±x D.y=±x
【解析】 由已知,得b=1,c=,a==.
因为双曲线的焦点在x轴上,
所以渐近线方程为y=±x=±x.
【答案】 C
4.(2014·全国卷Ⅰ)已知双曲线-=1(a>0)的离心率为2,则a=( )
A.2 B.
C. D.1
【解析】 由题意得e==2,∴=2a,
∴a2+3=4a2,∴a2=1,∴a=1.
【答案】 D
5.与曲线+=1共焦点,且与曲线-=1共渐近线的双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
【解析】 根据椭圆方程可知焦点为(0,-5),(0,5).设所求双曲线方程为-=λ(λ<0),即-=1.
由-64λ+(-36λ)=25,得λ=-.
故所求双曲线的方程为-=1.
【答案】 A
二、填空题
6.已知双曲线的顶点到渐近线的距离为2,焦点到渐近线的距离为6,则该双曲线的离心率为________.
【解析】 由三角形相似或平行线分线段成比例定理得=,∴=3,即e=3.
【答案】 3
7.直线x-y+=0被双曲线x2-y2=1截得的弦AB的长是________.
【解析】 联立消去y,得x2+3x+2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-3,x1x2=2,
∴|AB|=·=2.
【答案】 2
8.若直线x=2与双曲线x2-=1(b>0)的两条渐近线分别交于点A,B,且△AOB的面积为8,则焦距为________.
【导学号:26160051】
【解析】 由双曲线为x2-=1得渐近线为y=±bx,则交点A(2,2b),B(2,-2b).
∵S△AOB=×2×4b=8,∴b=2.
又a2=1,∴c2=a2+b2=5.
∴焦距2c=2.
【答案】 2
三、解答题
9.已知双曲线C的方程为-=1(a>0,b>0),离心率e=,顶点到渐近线的距离为,求双曲线C的方程.
【解】 依题意,双曲线的焦点在y轴上,顶点坐标为(0,a),渐近线方程为y=±x,即ax±by=0,
所以==.
又e==,
所以b=1,即c2-a2=1,2-a2=1,
解得a2=4,故双曲线方程为-x2=1.
10.双曲线-=1(a>0,b>0)的两个焦点为F1,F2,若双曲线上存在点P,使|PF1|=2|PF2|,试确定双曲线离心率的取值范围.
【解】 由题意知在双曲线上存在一点P,使得|PF1|=2|PF2|,如图所示.
又∵|PF1|-|PF2|=2a,
∴|PF2|=2a,即在双曲线右支上恒存在点P,使得|PF2|=2a,即|AF2|≤2a.
∴|OF2|-|OA|=c-a≤2a,∴c≤3a.
又∵c>a,∴a<c≤3a,∴1<≤3,即1<e≤3.
[能力提升]
1.双曲线+=1的离心率e∈(1,2),则k的取值范围是( )
A.(-10,0) B.(-12,0)
C.(-3,0) D.(-60,-12)
【解析】 双曲线方程化为-=1,则a2=4,b2=-k,c2=4-k,e==,又∵e∈(1,2),∴1<<2,解得-12
2.已知双曲线E的中心为原点,F(3,0)是E的焦点,过F的直线l与E相交于A,B两点,且AB的中点为N(-12,-15),则E的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
【解析】 设双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0),由题意知c=3,a2+b2=9,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有
两式作差得===,
又AB的斜率是=1,
所以4b2=5a2,代入a2+b2=9得a2=4,b2=5,
所以双曲线标准方程是-=1.
【答案】 B
3.已知双曲线x2-=1的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则·的最小值为________.
【解析】 由题意得A1(-1,0),F2(2,0),
设P(x,y)(x≥1),
则=(-1-x,-y),
=(2-x,-y),
∴·=(x+1)(x-2)+y2=x2-x-2+y2,
由双曲线方程得y2=3x2-3,
代入上式得·=4x2-x-5
=42-,
又x≥1,所以当x=1时,·取得最小值,且最小值为-2.
【答案】 -2
4.(2016·荆州高二检测)双曲线C的中点在原点,右焦点为F,渐近线方程为y=±x.
(1)求双曲线C的方程; 【导学号:26160052】
(2)设直线L:y=kx+1与双曲线交于A,B两点,问:当k为何值时,以AB为直径的圆过原点?
【解】 (1)设双曲线的方程为-=1,由焦点坐标得c=,渐近线方程为y=±x=±x,结合c2=a2+b2得a2=,b2=1,所以双曲线C的方程为-y2=1,即3x2-y2=1.
(2)由得(3-k2)x2-2kx-2=0,
由Δ>0,且3-k2≠0,得-
又x1+x2=,x1x2=,所以y1y2=(kx1+1)·(kx2+1)=k2x1x2+k(x1+x2)+1=1,所以+1=0,解得k=±1.
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