课时作业(四十六)一、选择题1.双曲线x225-y29=1上的点到一个焦点的距离为12,则到另一个焦点的距离为()A.22或2B.7C.22D.2答案A解析由对称性,不妨设点在右支上,①若12为到右焦点的距离,则所求为12+2a=22;②若12为到左焦点的距离,则所求为12-2a=2,故本题答案为A.2.(2011·山东聊城)已知二次曲线x24+y2m=1,则当m∈[-2,-1]时,该曲线的离心率e的取值范围是()A.[22,32]B.[22,62]C.[52,62]D.[32,62]答案C解析∵m∈[-2,-1],∴曲线为双曲线,即x24-y2-m=1.∴c2=4-m.∴e2=c2a2=4-m4=1-m4∈[54,32].∴e∈[52,62],故选C.3.(2010·全国卷Ⅰ,理)已知F1、F2为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则P到x轴的距离为()A.32B.62C.3D.6答案B解析在△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos60°=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|,即(22)2=22+|PF1|·|PF2|,解得|PF1|·|PF2|=4.设P到x轴的距离为h,由S△F1PF2=12|PF1|·|PF2|·sin60°=12|F1F2|·h,解题h=62.4.已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a0,b0),以C的右焦点为圆心且与C的渐近线相切的圆的半径是()A.aB.bC.abD.a2+b2答案B解析圆的半径即为双曲线C的右焦点到渐近线的距离,渐近线方程为y=bax,即bx-ay=0,所以r=|bc|a2+b2=b.5.(2011·西城区)某圆锥曲线C是椭圆或双曲线,若其中心为坐标原点,对称轴为坐标轴,且过点A(-2,23),B(32,-5),则()A.曲线C可为椭圆也可为双曲线B.曲线C一定是双曲线C.曲线C一定是椭圆D.这样的曲线C不存在答案B解析设此曲线方程为mx2+ny2=1,(m≠0,n≠0)∴4m+12n=1,94m+5n=1,解之,得m=1,n=-14.曲线C为双曲线x2-y24=1.6.(09·天津)设双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的虚轴长为2,焦距为23,则双曲线的渐近线方程为()A.y=±2xB.y=±2xC.y=±22xD.y=±12x答案C解析由题意知2b=2,2c=23,所以b=1,c=3,a=c2-b2=2,故双曲线的渐近线方程为y=±22x,选C.二、填空题7.(2010·福建卷,文)若双曲线x24-y2b2=1(b0)的渐近线方程为y=±12x,则b等于________.答案1解析x24-y2b2=1的渐近线方程为y=±12bx,∵y=±12x,∴12b=12,∴b=1.8.等轴双曲线x2-y2=1上一点P与两焦点F1、F2连线互相垂直,则△PF1F2的面积为________.答案1解析设P(x0,y0),则x20-y20=1①PF1→=(-2-x0,-y0),PF1→=(2-x0,-y0)∵PF1→·PF2→=0,∴x20-2+y20=0②由①②解得|y0|=22∴S△PF1F2=12·|F1F2|·|y0|=19.已知F1、F2是双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的两焦点,以线段F1F2为边作正三角形MF1F2,若边MF1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率为________.答案3+1解析设正三角形MF1F2的边MF1的中点为H,则M(0,3c),F1(-c,0).所以H(-12c,32c),H点在双曲线上,故-12c2a2-32c2b2=1,化简e4-8e2+4=0,解得e2=4+23,所以e=3+1.10.已知双曲线x22-y2b2=1(b0)的左、右焦点分别为F1、F2,其一条渐近线方程为y=x,点P(3,y0)在该双曲线上,则PF1→·PF2→=________.答案0解析∵双曲线的一条渐近线方程为y=x,∴b2=1,即b=2,∴双曲线方程为x22-y22=1,焦点F1(-2,0),F2(2,0),∵点P(3,y0)在双曲线上,∴y20=1,∴PF1→·PF2→=(-2-3,-y0)·(2-3,-y0)=0.11.(2011·济南统考)已知双曲线x2m-y2n=1的一条渐近线方程为y=43x,则该双曲线的离心率e为________.答案53或54解析设m0,n0,∴nm=43,∴nm=169.∴m+nm=259.∴e=53.设m0,n0.则y2-n-x2-m=1,∴nm=43.∴nm=169.∴mn=916.∴m+nn=2516.∴e=54.∴双曲线的离心率为53或54.12.(2010·北京卷)已知双曲线x2a2-y2b2=1的离心率为2,焦点与椭圆x225+y29=1的焦点相同,那么双曲线的焦点坐标为________;渐近线方程为________.答案(±4,0)3x±y=0.解析椭圆的焦点坐标是(±4,0),这也是双曲线的焦点坐标.对于此双曲线,根据ca=2且c=4,得a=2,故b=16-4=23,所以双曲线的渐近线方程是y=±bax=±3x,即3x±y=0.三、解答题13.已知双曲线的渐近线方程为y=±43x,并且焦点都在圆x2+y2=100上,求双曲线方程.解析法一:①当焦点在x轴上时,设双曲线的方程为x2a2-y2b2=1(a0,b0),因渐近线的方程为y=±43x,并且焦点都在圆x2+y2=100上,∴ba=43a2+b2=100,解得a=6b=8,∴双曲线的方程为x236-y264=1.②当焦点在y轴上时,设双曲线的方程为y2a2-x2b2=1(a0,b0),因渐近线的方程为y=±43x,并且焦点都在圆x2+y2=100上,∴ab=43a2+b2=100,解得a=8b=6.∴双曲线的方程为y264-x236=1.综上,双曲线的方程为x236-y264=1和y264-x236=1.法二:设双曲线的方程为42·x2-32·y2=λ(λ≠0),从而有(|λ|4)2+(|λ|3)2=100,解得λ=±576,∴双曲线的方程为x236-y264=1和y264-x236=1.14.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=π3,且△PF1F2的面积为23,又双曲线的离心率为2,求该双曲线的方程.解析设双曲线的方程为x2a2-y2b2=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|·cosπ3=(|PF1|-|PF2|)2+|PF1|·|PF2|,即4c2=4a2+|PF1|·|PF2|.又∵S△PF1F2=23,∴12|PF1|·|PF2|·sinπ3=23.∴|PF1|·|PF2|=8.∴4c2=4a2+8,即b2=2.又∵e=ca=2,∴a2=23.∴所求双曲线方程为3x22-y22=1.15.已知双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的右焦点为F,过点F作直线PF垂直于该双曲线的一条渐近线l1于P(33,63).(1)求该双曲线方程;(2)过点F作直线l2交该双曲线于M,N两点,如果|MN|=4,求直线l2的方程.解析(1)设F(c,0),l1:y=bax,PF:y=-ab(x-c).解方程组y=baxy=-abx-c,得P(a2c,abc),又已知P(33,63),故解得a=1,b=2,所以双曲线方程为x2-y22=1.(2)若直线l2垂直于x轴,交双曲线于M,N.由(1)得右焦点为F(3,0),将x=3代入x2-y22=1,得y=±2,所以|MN|=4,若直线l2不垂直于x轴,设MF:y=k(x-3),代入x2-y22=1,得2x2-k2(x-3)2=2,整理,得(2-k2)·x2+23k2x-3k2-2=0,所以x1+x2=23k2k2-2,如果M,N两点均在双曲线的右支上,则k22;如果M,N两点在双曲线的两支上,则k22.又若M,N两点均在双曲线的右支上,由于通径最短且为4,故M,N两点只可能分别在双曲线的两支上,此时,设M(x1,y1),N(x2,y2),|MN|=||NF|-|MF||=3[(13-x2)-(x1-13)],所以4=2-3(x1+x2),即3·23k2k2-2=-2,k=±22,所以所求直线l2的方程为x=3或y=±22(x-3).1.P是双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,焦距为2c,则△PF1F2的内切圆的圆心横坐标为()A.-aB.aC.-cD.c答案B解析如图所示内切圆与三条边的切点分别为A、B、C,由切线性质F1C=F1A,PC=PB,F2A=F2B由双曲线定义知,PF1-PF2=2a即(PC+CF1)-(PB+BF2)=2a∴CF1-BF2=2a即F1A-F2A=2a∵F1A+F2A=2c.∴F1A=a+c.∴A(a,0).选B.2.双曲线mx2+y2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m等于________.答案-143.(09·安徽)下列曲线中离心率为62的是()A.x22-y24=1B.x24-y22=1C.x24-y26=1D.x24-y210=1答案B解析∵e=ca,c2=a2+b2,∴e2=c2a2=a2+b2a2=1+b2a2=32,∴b2a2=12,故选B.4.(08·全国Ⅱ)设a1,则双曲线x2a2-y2a+12=1的离心率e的取值范围是()A.(2,2)B.(2,5)C.(2,5)D.(2,5)答案B解析由题意得双曲线x2a2-y2a+12=1的离心率e=a+12+a2a=2+2a+1a2,又a1,∴2e5.1.已知双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左、右顶点分别为A1,A2,右焦点为F(2,0),点P为双曲线上一点,PF→·A1A2→=0,PA1→·PA2→=43.(1)求双曲线的方程;(2)若双曲线上有两个不同点M,N,点E(0,-1),当MN→=λ(3,1)且|EM→|=|EN→|时,求△MON的面积(O为原点).解析(1)由PF→·A1A2→=0得PF⊥A1A2,∴P(c,b2a)(不妨设P在x轴上方),又A1(-a,0),A2(a,0),PA1→=(-a-c,-b2a),PA2→=(a-c,-b2a),∴PA1→·PA2→=c2-a2+b4a2=b2(1+b2a2)=b2·c2a2=43.又∵c2=4,∴a2=3b2a2+b2=4,∴a2=3b2=1,∴双曲线方程为x23-y2=1.(2)由MN→=λ(3,1)可知直线MN的斜率为k=13,设直线MN:y=13x+m,与x2-3y2=3联立整理得2x2-6mx-9m2-9=0.设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=3m,x1x2=-9m2+12.设MN的中点为G(x0,y0),则x0=x1+x22=3m2,y0=13x0+m=3m2.由|EM→|=|EN→|得MN⊥EG,∴kMN·kEG=-1,∴13×32m+13m2=-1,∴m=-16,此时x1+x2=-12,x1x2=-378,∴|MN|=1+k2MN[x1+x22-4x1x2]=1+19[-122-4×-378]=5630,又点O到直线MN的距离为d=|2×0-6×0-1|22+-62=1210,∴S△MON=12×d×|MN|=12×1210×5630=5324.