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巧解双曲线选择题

2016-12-26唐和海

高中生学习·高三版 2016年12期
关键词:式子双曲线焦点

唐和海

考查双曲线的方程

例1 已知方程[x2m2+n-y23m2-n=1]表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是( )

A. (-1,3) B. (-1,[3])

C. (0,3) D. (0,[3])

解析 若[n≥0,]则[m2+n>0],焦点落在[x]轴上.

若[n<0],则[3m2-n>0].

由于[y23m2-n]前面有一个负号,

所以焦点仍落在[x]轴上.

所以[a2=m2+n],[b2=3m2-n].

由[c=2]及[c2=a2+b2]得,[m2+n+3m2-n=4],

解得,[m2=1].

因为方程[x21+n-y23-n=1]表示双曲线,

所以[1+n>0,3-n>0,]即[-1

所以[n]的取值范围是[-1,3].

答案 A

点评 本题只需将已知条件[2c=4]及基础知识[a2],[b2]大于0用上即可.

考查渐近线

例2 已知双曲线C:[x2a2-y2b2=1](a>0,b>0)的离心率为[52],则双曲线C的渐近线方程为( )

A.y=[±14x] B.y=[±13x]

C.y=[±12x] D.y=±x

解析 ∵[e=ca=52],∴[e2=c2a2=a2+b2a2=54].

∴a2=4b2,即[ba=±12].

∴所求渐近线方程为[y=±bax=±12x].

答案 C

点评 要求双曲线的渐近线方程,只需将方程化为标准方程后,将方程中的1换成0,然后整理成直线方程即可. 本题由离心率及[c2=a2+b2]很容易求出[ba]的值.

考查离心率

例3 设直线[l]过双曲线[C]的一个焦点,且与双曲线C的一条对称轴垂直,[l]与双曲线[C]交于A, B两点,[|AB|]为双曲线C的实轴长的2倍,则双曲线C的离心率为( )

A. [2] B. [3]

C. [2] D. [3]

解析 由通径[|AB|=2b2a=4a]得,[b2=2a2].

所以[c2-a2=2a2],即[c2=3a2.] [∴e=3].

答案 B

点评 离心率属于圆锥曲线中的高频考点,其综合性及灵活性都较高,一般都设置为中、高档难度的题. 其实离心率问题的规律性也很强,只要基础知识扎实,一般都能解决. 因为离心率[e=ca],所以只要找到一个只含有[a,c]的齐次式即可. 而实际上要得到这样的式子,需两个含有[a,b,c]的式子,消去[b]即可. 根据双曲线的定义,已经有一个式子:[c2=a2+b2],所以只需根据已知条件再得到一个等式即可. 如本题中的[2b2a=4a].

与其他知识的综合

例4 等轴双曲线[C]的中心在原点,焦点在[x]轴上,双曲线[C]与抛物线[y2=16x]的准线交于[A,B]两点,[AB=43],则双曲线[C]的实轴长为( )

A.[2] B. [22]

C.[4] D. [8]

解析 由题意得,[A(-4,23)],[B(-4,-23)],

所以[a2=(-4)2-(23)2=4],即[a=2].

答案 C

例5 已知F为双曲线C:x2-my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到双曲线C的一条渐近线的距离为( )

A.[3] B.3

C.[3m] D.3m

解析 由题意得,双曲线C为[x23m-y23=1],则双曲线的半焦距[c=3m+3],渐近线方程为[y=±1mx],即[x±my=0].

不妨取右焦点[F3m+3,0],

由点到直线的距离公式得,[d=3m+31+m=3].

答案 A

例6 已知[M(x0,y0)]是双曲线[C:x22-y2=1]上的一点,[F1,F2]是双曲线C上的两个焦点,若[MF1?MF2<0],则[y0]的取值范围是( )

A. (-[33],[33]) B. (-[36],[36])

C. ([-223],[223]) D. ([-233],[233])

解析 由题意得,[F1(-3,0),F2(3,0)],[x202-y20=1].

所以[MF1?MF2]=[(-3-x0,-y0)?(3-x0,-y0)]

=[x20+y20-3=3y20-1<0].

即[-33

答案 A

点评 解决这类问题只需将相关知识和已知条件结合用式子表达出来即可. 如例5中,只需将点到直线的距离公式写出来,问题就解决了. 例6中,只需将向量的数量积用坐标表示出来,然后通过双曲线方程消去一个参数,问题也就迎刃而解了.

[练习]

1. 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°,则双曲线E的离心率为( )

A.[5] B.[2]

C.[3] D.[2]

2. 已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1,F2,点A在双曲线C上.若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=( )

A.[14] B.[13]

C.[24] D.[23]

3. 若椭圆[x2m+y2n=1m>n>0]与双曲线[x2a-y2b=1][(a>b>0)]有相同的焦点[F1,F2,P]是两条曲线的一个交点,则[|PF1|·|PF2|]的值是( )

A. [m-a] B. [12m-a]

C. [m2-a2] D. [m-a]

4. 双曲线[x2-y2=1]的一弦的中点为(2,1),则此弦所在的直线方程为( )

A. [y=2x-1] B. [y=2x-2]

C. [y=2x-3] D. [y=2x+3]

5. 设[P]为双曲线[x2-y212=1]上的一点,[F1,F2]是该双曲线的两个焦点,若[|PF1|∶|PF2|=3∶2],则[△PF1F2]的面积为( )

A. [63] B. [12]

C. [123] D. [24]

[参考答案]

1~5 DAACB

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