令狐采学
圆锥曲线经典题型
令狐采学
一.选择题(共10小题)
1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣率的范围是( )
=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心
A.(1,) B.(,+∞) C.(1,+∞) D.(1,)∪(,+∞)
2.已知M(x0,y0)是双曲线C:焦点,若
=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个
<0,则y0的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.设F1,F2分别是双曲线上存在一点P,使得线的离心率为( )
(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支,其中O为坐标原点,且
,则该双曲
A. B. C. D.
4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为
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A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此
双曲线的离心率的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.(1,2) C.(1,) D.(,+∞)
6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近
线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.2
7.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、
右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是( )
A. B. C.y=2x D.y=4x
8.已知双曲线的取值范围是( )
的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率
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A.(,+∞) B.(1,) C.(2.+∞) D.(1,2)
9.如果双曲线经过点P(2,方程是( )
),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的
A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1
10.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,
点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为( )
A. B. C. D.
二.填空题(共2小题)
11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,
F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是.
12.设F1,F2分别是双曲线存在一点P,使心率为.
,O为坐标原点,且
的左、右焦点,若双曲线右支上
,则该双曲线的离
三.解答题(共4小题)
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13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的
直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.
(1)求双曲线C的方程;
(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求
•
的值.
14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:
倍.
+=1有相同的焦点,
曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的
(Ⅰ)求曲线C1的方程;
(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=
,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.
15.已知双曲线Γ:右焦点的最小距离为
﹣1.
的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其
(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;
(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.
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16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.
一.选择题(共10小题)
1.直线y=x﹣1与双曲线x2﹣率的范围是( )
=1(b>0)有两个不同的交点,则此双曲线离心
A.(1,) B.(,+∞) C.(1,+∞) D.(1,)∪(,+∞)
【解答】解:∵直线y=x﹣1与双曲线x2﹣=1(b>0)有两个不同的交点,
∴1>b>0或b>1.
∴e==>1且e≠.
故选:D.
2.已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个
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焦点,若<0,则y0的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解答】解:由题意,3+y02=3y02﹣1<0,
=(﹣﹣x0,﹣y0)•(﹣x0,﹣y0)=x02﹣
所以﹣<y0<.
故选:A.
3.设F1,F2分别是双曲线上存在一点P,使得线的离心率为( )
(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支,其中O为坐标原点,且
,则该双曲
A. B. C. D.
【解答】解:取PF2的中点A,则
∵,
∴⊥
∵O是F1F2的中点
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∴OA∥PF1,
∴PF1⊥PF2,
∵|PF1|=3|PF2|,
∴2a=|PF1|﹣|PF2|=2|PF2|,
∵|PF1|2+|PF2|2=4c2,
∴10a2=4c2,
∴e=
故选C.
4.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F作直线y=﹣x的垂线,垂足为
A,交双曲线左支于B点,若=2,则该双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
【解答】解:设F(c,0),则直线AB的方程为y=(x﹣c)代入双曲线渐近线方程y=﹣x得A(
,﹣
),
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由=2,可得B(﹣,﹣),
把B点坐标代入双曲线方程﹣=1,
即=1,整理可得c=a,
即离心率e==.
故选:C.
5.若双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=2相交,则此
双曲线的离心率的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.(1,2) C.(1,) D.(,+∞)
【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆(x﹣2)2+y2=2相交
∴圆心到渐近线的距离小于半径,即
∴b2<a2,
∴c2=a2+b2<2a2,
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∴e=<
∵e>1
∴1<e<
故选C.
6.已知双曲线C:的右焦点为F,以F为圆心和双曲线的渐近
线相切的圆与双曲线的一个交点为M,且MF与双曲线的实轴垂直,则双曲线C的离心率为( )
A. B. C. D.2
【解答】解:设F(c,0),渐近线方程为y=x,
可得F到渐近线的距离为=b,
即有圆F的半径为b,
令x=c,可得y=±b=±,
由题意可得=b,
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即a=b,c==a,
即离心率e==,
故选C.
7.设点P是双曲线=1(a>0,b>0)上的一点,F1、F2分别是双曲线的左、
右焦点,已知PF1⊥PF2,且|PF1|=2|PF2|,则双曲线的一条渐近线方程是( )
A. B. C.y=2x D.y=4x
【解答】解:由双曲线的定义可得|PF1|﹣|PF2|=2a,
又|PF1|=2|PF2|,
得|PF2|=2a,|PF1|=4a;
在RT△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2,
∴4c2=16a2+4a2,即c2=5a2,
则b2=4a2.即b=2a,
双曲线=1一条渐近线方程:y=2x;
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故选:C.
8.已知双曲线的取值范围是( )
的渐近线与圆x2+(y﹣2)2=1相交,则该双曲线的离心率
A.(,+∞) B.(1,) C.(2.+∞) D.(1,2)
【解答】解:∵双曲线渐近线为bx±ay=0,与圆x2+(y﹣2)2=1相交
∴圆心到渐近线的距离小于半径,即<1
∴3a2<b2,
∴c2=a2+b2>4a2,
∴e=>2
故选:C.
9.如果双曲线经过点P(2,方程是( )
),且它的一条渐近线方程为y=x,那么该双曲线的
A.x2﹣=1 B.﹣=1 C.﹣=1 D.﹣=1
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【解答】解:由双曲线的一条渐近线方程为y=x,
可设双曲线的方程为x2﹣y2=λ(λ≠0),
代入点P(2,),可得
λ=4﹣2=2,
可得双曲线的方程为x2﹣y2=2,
即为﹣=1.
故选:B.
10.已知F是双曲线C:x2﹣=1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,
点A的坐标是(1,3),则△APF的面积为( )
A. B. C. D.
【解答】解:由双曲线C:x2﹣=1的右焦点F(2,0),
PF与x轴垂直,设(2,y),y>0,则y=3,
则P(2,3),
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∴AP⊥PF,则丨AP丨=1,丨PF丨=3,
∴△APF的面积S=×丨AP丨×丨PF丨=,
同理当y<0时,则△APF的面积S=,
故选D.
二.填空题(共2小题)
11.过双曲线的左焦点F1作一条l交双曲线左支于P、Q两点,若|PQ|=8,
F2是双曲线的右焦点,则△PF2Q的周长是 20 .
【解答】解:
∵|PF1|+|QF1|=|PQ|=8
∵双曲线x2﹣=1的通径为==8
∵PQ=8
∴PQ是双曲线的通径
∴PQ⊥F1F2,且PF1=QF1=PQ=4
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∵由题意,|PF2|﹣|PF1|=2,|QF2|﹣|QF1|=2
∴|PF2|+|QF2|=|PF1|+|QF1|+4=4+4+4=12
∴△PF2Q的周长=|PF2|+|QF2|+|PQ|=12+8=20,
故答案为20.
12.设F1,F2分别是双曲线存在一点P,使心率为
.
,O为坐标原点,且
的左、右焦点,若双曲线右支上
,则该双曲线的离
【解答】解:取PF2的中点A,则
∵,
∴2•=0,
∴,
∵OA是△PF1F2的中位线,
∴PF1⊥PF2,OA=PF1.
由双曲线的定义得|PF1|﹣|PF2|=2a,
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∵|PF1|=|PF2|,
∴|PF2|=,|PF1|=.
△PF1F2中,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=4c2,
∴()2+()2=4c2,
∴e=.
故答案为:.
三.解答题(共4小题)
13.已知点F1、F2为双曲线C:x2﹣=1的左、右焦点,过F2作垂直于x轴的
直线,在x轴上方交双曲线C于点M,∠MF1F2=30°.
(1)求双曲线C的方程;
(2)过双曲线C上任意一点P作该双曲线两条渐近线的垂线,垂足分别为P1、P2,求
•
的值.
【解答】解:(1)设F2,M的坐标分别为,
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因为点M在双曲线C上,所以,即,所以,
在Rt△MF2F1中,∠MF1F2=30°,,所以…(3分)
由双曲线的定义可知:
故双曲线C的方程为:…(6分)
(2)由条件可知:两条渐近线分别为…(8分)
设双曲线C上的点Q(x0,y0),设两渐近线的夹角为θ,
则点Q到两条渐近线的距离分别为分)
,…(11
因为Q(x0,y0)在双曲线C:上,
所以,又cosθ=,
所以=﹣…(14分)
14.已知曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)和曲线C2:
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+=1有相同的焦点,
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曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍.
(Ⅰ)求曲线C1的方程;
(Ⅱ)设点A是曲线C1的右支上一点,F为右焦点,连AF交曲线C1的右支于点B,作BC垂直于定直线l:x=
,垂足为C,求证:直线AC恒过x轴上一定点.
【解答】(Ⅰ)解:由题知:a2+b2=2,曲线C2的离心率为…(2分)
∵曲线C1的离心率是曲线C2的离心率的倍,
∴=即a2=b2,…(3分)
∴a=b=1,∴曲线C1的方程为x2﹣y2=1; …(4分)
(Ⅱ)证明:由直线AB的斜率不能为零知可设直线AB的方程为:x=ny+分)
…(5
与双曲线方程x2﹣y2=1联立,可得(n2﹣1)y2+2ny+1=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣,y1y2=,…(7分)
由题可设点C(,y2),
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由点斜式得直线AC的方程:y﹣y2=(x﹣) …(9分)
令y=0,可得x=== …(11分)
∴直线AC过定点(分)
,0). …(12
15.已知双曲线Γ:右焦点的最小距离为
﹣1.
的离心率e=,双曲线Γ上任意一点到其
(Ⅰ)求双曲线Γ的方程;
(Ⅱ)过点P(1,1)是否存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,且点P是线段RT的中点?若直线l存在,请求直线l的方程;若不存在,说明理由.
【解答】解:(Ⅰ)由题意可得e==,
当P为右顶点时,可得PF取得最小值,
即有c﹣a=﹣1,
解得a=1,c=,b==,
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可得双曲线的方程为x2﹣=1;
(Ⅱ)过点P(1,1)假设存在直线l,使直线l与双曲线Γ交于R、T两点,
且点P是线段RT的中点.
设R(x1,y1),T(x2,y2),可得x12﹣=1,x22﹣=1,
两式相减可得(x1﹣x2)(x1+x2)=(y1﹣y2)(y1+y2),
由中点坐标公式可得x1+x2=2,y1+y2=2,
可得直线l的斜率为k===2,
即有直线l的方程为y﹣1=2(x﹣1),即为y=2x﹣1,
代入双曲线的方程,可得2x2﹣4x+3=0,
由判别式为16﹣4×2×3=﹣8<0,
可得二次方程无实数解.
故这样的直线l不存在.
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16.已知双曲线C:的离心率e=,且b=.
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)若P为双曲线C上一点,双曲线C的左右焦点分别为E、F,且•=0,求△PEF的面积.
【解答】解:(Ⅰ)∵C:的离心率e=,且b=,
∴=,且b=,
∴a=1,c=
∴双曲线C的方程;
(Ⅱ)令|PE|=p,|PF|=q
由双曲线定义:|p﹣q|=2a=2
平方得:p2﹣2pq+q2=4
•=0,∠EPF=90°,由勾股定理得:p2+q2=|EF|2=12
所以pq=4
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即S=|PE|•|PF|=2.
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