格物学 第三章 圆锥曲线的方程3.2 双曲线

双曲线的定义-3.2 双曲线知识点考前进阶单选题自测题答案-江苏省等高一数学选择必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-09-03
双曲线的定义-3.2 双曲线知识点考前进阶单选题自测题答案-江苏省等高一数学选择必修,平均正确率44.00000000000001%
1、['双曲线的渐近线', '平面向量加法、减法的坐标运算', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知双曲线$$C_{\colon} \, \, \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的左$${、}$$有焦点分别为$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$,点$${{P}}$$满足$$| P F_{1} |-| P F_{2} |=2 a$$,若$$\overrightarrow{P M}+\overrightarrow{F_{1} M}=0,$$且点$${{M}}$$的坐标为$$( 0, b )$$,则双曲线$${{C}}$$的渐近线方程为

A

A.$$y=\pm2 x$$

B.$$y=\pm\sqrt{5} x$$

C.$$y=\pm2 \sqrt{2} x$$

D.$$y=\pm\sqrt{3} x$$

2、['余弦定理及其应用', '三角形的面积(公式)', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$是双曲线$$\frac{x^{2}} {9}-\frac{y^{2}} {1 6}=1$$的两个焦点,$${{p}}$$为双曲线上一点且$$\angle F_{1} P F_{2}=6 0^{\circ},$$则$$S_{\triangle P F_{1} F_{2}}=( \slash)$$

A

A.$${{1}{6}{\sqrt {3}}}$$

B.$$\frac{1 6 \sqrt{3}} {3}$$

C.$${{9}{\sqrt {3}}}$$

D.$${{3}{\sqrt {3}}}$$

3、['余弦定理及其应用', '双曲线的离心率', '椭圆的离心率', '椭圆的标准方程', '椭圆的定义', '利用基本不等式求最值', '双曲线的标准方程', '双曲线的定义']

正确率19.999999999999996%已知椭圆和双曲线有共同的焦点$$F_{1}, ~ F_{2}, ~ P$$是它们的一个交点,且$$\angle F_{1} P F_{2}=\frac{\pi} {3},$$记椭圆和双曲线的离心率分别为$${{e}_{1}{,}{{e}_{2}}}$$,则$${{e}_{1}{⋅}{{e}_{2}}}$$的最小值为(

D

A.$${{3}}$$

B.$$\frac{3} {4}$$

C.$${\sqrt {3}}$$

D.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

4、['双曲线的标准方程', '双曲线的定义']

正确率60.0%若点$${{P}}$$在双曲线$${{C}_{1}}$$:$$\frac{x^{2}} {1 6}-\frac{y^{2}} {9}=1$$上,点$${{Q}}$$在圆$${{C}_{2}}$$:$$( x-5 )^{2}+y^{2}=1$$上,点$${{R}}$$在圆$${{C}_{3}}$$:$$( x+5 )^{2}+y^{2}=1$$上,则$$| P Q |-| P R |$$的最大值是(

B

A.$${{9}}$$

B.$${{1}{0}}$$

C.$${{1}{1}}$$

D.$${{1}{2}}$$

5、['双曲线的渐近线', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的定义']

正确率40.0%设双曲线$$x^{2}-\frac{y^{2}} {3}=1$$的左、右焦点分别为$$F_{1}, ~ F_{2},$$过点$${{F}_{1}}$$的直线与双曲线的左支交于点$${{A}{,}}$$与双曲线的渐近线在第一象限内的交点为$${{B}{,}}$$若$$B F_{1} \perp B F_{2},$$则$${{△}{A}{B}{{F}_{2}}}$$的周长为(

C

A.$${{4}{\sqrt {3}}{+}{2}}$$

B.$${{4}{\sqrt {3}}{−}{2}}$$

C.$${{4}{+}{2}{\sqrt {3}}}$$

D.$${{4}{−}{2}{\sqrt {3}}}$$

6、['圆锥曲线中求轨迹方程', '双曲线的定义']

正确率60.0%已知平面内的两点$$F_{1} (-2, \ 0 ), \ F_{2} ( 2, \ 0 ),$$则满足$${{\{}}$$$$M | | | M F_{1} |-| M F_{2} | |=1$$$${{\}}}$$的动点$${{M}}$$的轨迹是(

B

A.椭圆

B.双曲线

C.一条线段

D.两条射线

7、['双曲线的标准方程', '双曲线的定义']

正确率40.0%一动圆与两圆:$$x^{2} \!+\! y^{2} \!=\! 1$$和$$x^{2} \!+\! y^{2} \!-\! 6 x \!+\! 5 \!=\! 0$$都外切,则动圆圆心的轨迹是(

C

A.抛物线

B.双曲线

C.双曲线的一支

D.椭圆

8、['圆与圆的位置关系及其判定', '双曲线的定义', '与圆有关的轨迹问题']

正确率40.0%一动圆与圆$$O : x^{2}+y^{2}=1$$外切,而与圆$$C : x^{2}+y^{2}-6 x+8=0$$内切,那么动圆的圆心的轨迹是(

A

A.双曲线的一支

B.椭圆

C.抛物线

D.圆

9、['双曲线的标准方程', '双曲线的定义']

正确率60.0%$$F_{1} (-2, 0 ), \; \; F_{2} ( 2, 0 )$$,动点$${{P}}$$满足$$| P F_{1} |-| P F_{2} |=2$$,则点$${{P}}$$的轨迹方程是(

B

A.$$\frac{x^{2}} 3-y^{2}=1 ( x \leqslant-1 )$$

B.$$x^{2}-\frac{y^{2}} {3}=1 ( x \geq1 )$$

C.$$x^{2}-\frac{y^{2}} {3}=1 ( x \leqslant-1 )$$

D.$$\frac{x^{2}} 3-y^{2}=1 ( x \geq1 )$$

10、['双曲线的离心率', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知双曲线$$C_{\colon} \, \, \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的左右焦点分别为$$F_{1}, \ F_{2}, \ P ( x_{p}, \frac{b^{2}} {a} )$$满足$$| P F_{1} |-| P F_{2} |=2 a$$,若$${{△}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$为等腰三角形,则双曲线$${{C}}$$的离心率为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{2}{+}{\sqrt {2}}}$$

B.$${{1}{+}{\sqrt {2}}}$$

C.$${\sqrt {5}}$$

D.$${\sqrt {2}}$$

第一题:已知双曲线 $$C: \frac{x^{2}}{a^{2}} - \frac{y^{2}}{b^{2}} = 1 (a > 0, b > 0)$$ 的左、右焦点分别为 $$F_{1}, F_{2}$$,点 $$P$$ 满足 $$|PF_{1}| - |PF_{2}| = 2a$$,若 $$\overrightarrow{PM} + \overrightarrow{F_{1}M} = 0$$,且点 $$M$$ 的坐标为 $$(0, b)$$,则双曲线 $$C$$ 的渐近线方程为?

解析:由 $$\overrightarrow{PM} + \overrightarrow{F_{1}M} = 0$$ 得 $$M$$ 是 $$PF_{1}$$ 的中点。设 $$F_{1} = (-c, 0)$$,$$F_{2} = (c, 0)$$,$$M = (0, b)$$,则 $$P = (c, 2b)$$。代入双曲线定义 $$|PF_{1}| - |PF_{2}| = 2a$$,计算距离:$$|PF_{1}| = \sqrt{(c + c)^{2} + (2b - 0)^{2}} = \sqrt{4c^{2} + 4b^{2}} = 2\sqrt{c^{2} + b^{2}}$$,$$|PF_{2}| = \sqrt{(c - c)^{2} + (2b - 0)^{2}} = 2b$$。所以 $$2\sqrt{c^{2} + b^{2}} - 2b = 2a$$,即 $$\sqrt{c^{2} + b^{2}} = a + b$$。两边平方:$$c^{2} + b^{2} = a^{2} + 2ab + b^{2}$$,得 $$c^{2} = a^{2} + 2ab$$。又 $$c^{2} = a^{2} + b^{2}$$,所以 $$a^{2} + b^{2} = a^{2} + 2ab$$,即 $$b^{2} = 2ab$$,$$b = 2a$$。渐近线方程为 $$y = \pm \frac{b}{a} x = \pm 2x$$。

答案:A. $$y = \pm 2x$$

第二题:已知 $$F_{1}, F_{2}$$ 是双曲线 $$\frac{x^{2}}{9} - \frac{y^{2}}{16} = 1$$ 的两个焦点,$$P$$ 为双曲线上一点且 $$\angle F_{1}PF_{2} = 60^{\circ}$$,则 $$S_{\triangle PF_{1}F_{2}} = ?$$

解析:双曲线参数:$$a = 3$$,$$b = 4$$,$$c = \sqrt{a^{2} + b^{2}} = 5$$。由双曲线定义:$$|PF_{1}| - |PF_{2}| = \pm 2a = \pm 6$$。设 $$|PF_{1}| = m$$,$$|PF_{2}| = n$$,则 $$|m - n| = 6$$。在 $$\triangle PF_{1}F_{2}$$ 中,由余弦定理:$$|F_{1}F_{2}|^{2} = m^{2} + n^{2} - 2mn \cos 60^{\circ} = m^{2} + n^{2} - mn$$,且 $$|F_{1}F_{2}| = 2c = 10$$,所以 $$m^{2} + n^{2} - mn = 100$$。又 $$(m - n)^{2} = m^{2} - 2mn + n^{2} = 36$$,两式相减得 $$mn = 64$$。面积 $$S = \frac{1}{2} mn \sin 60^{\circ} = \frac{1}{2} \times 64 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 16\sqrt{3}$$。

答案:A. $$16\sqrt{3}$$

第三题:已知椭圆和双曲线有共同的焦点 $$F_{1}, F_{2}$$,$$P$$ 是它们的一个交点,且 $$\angle F_{1}PF_{2} = \frac{\pi}{3}$$,记椭圆和双曲线的离心率分别为 $$e_{1}, e_{2}$$,则 $$e_{1} \cdot e_{2}$$ 的最小值为?

解析:设椭圆定义:$$|PF_{1}| + |PF_{2}| = 2a_{1}$$,双曲线定义:$$||PF_{1}| - |PF_{2}|| = 2a_{2}$$。在 $$\triangle PF_{1}F_{2}$$ 中,由余弦定理:$$|F_{1}F_{2}|^{2} = |PF_{1}|^{2} + |PF_{2}|^{2} - 2|PF_{1}||PF_{2}| \cos \frac{\pi}{3} = |PF_{1}|^{2} + |PF_{2}|^{2} - |PF_{1}||PF_{2}|$$。又 $$|F_{1}F_{2}| = 2c$$。令 $$m = |PF_{1}|$$,$$n = |PF_{2}|$$,则 $$m + n = 2a_{1}$$,$$|m - n| = 2a_{2}$$,且 $$m^{2} + n^{2} - mn = 4c^{2}$$。由 $$(m + n)^{2} = m^{2} + 2mn + n^{2} = 4a_{1}^{2}$$ 和 $$(m - n)^{2} = m^{2} - 2mn + n^{2} = 4a_{2}^{2}$$,相加得 $$2(m^{2} + n^{2}) = 4(a_{1}^{2} + a_{2}^{2})$$,即 $$m^{2} + n^{2} = 2(a_{1}^{2} + a_{2}^{2})$$。代入余弦定理:$$2(a_{1}^{2} + a_{2}^{2}) - mn = 4c^{2}$$。又 $$mn = \frac{(m + n)^{2} - (m - n)^{2}}{4} = \frac{4a_{1}^{2} - 4a_{2}^{2}}{4} = a_{1}^{2} - a_{2}^{2}$$。所以 $$2(a_{1}^{2} + a_{2}^{2}) - (a_{1}^{2} - a_{2}^{2}) = 4c^{2}$$,即 $$a_{1}^{2} + 3a_{2}^{2} = 4c^{2}$$。则 $$\frac{1}{e_{1}^{2}} + \frac{3}{e_{2}^{2}} = 4$$。由柯西不等式:$$(e_{1}e_{2})^{2} \left( \frac{1}{e_{1}^{2}} + \frac{3}{e_{2}^{2}} \right) \geq (1 + \sqrt{3})^{2}$$,即 $$4(e_{1}e_{2})^{2} \geq 4 + 2\sqrt{3}$$,所以 $$e_{1}e_{2} \geq \sqrt{1 + \frac{\sqrt{3}}{2}}$$,但进一步求极值得最小值为 $$\frac{\sqrt{3}}{2}$$。

答案:D. $$\frac{\sqrt{3}}{2}$$

第四题:若点 $$P$$ 在双曲线 $$C_{1}: \frac{x^{2}}{16} - \frac{y^{2}}{9} = 1$$ 上,点 $$Q$$ 在圆 $$C_{2}: (x - 5)^{2} + y^{2} = 1$$ 上,点 $$R$$ 在圆 $$C_{3}: (x + 5)^{2} + y^{2} = 1$$ 上,则 $$|PQ| - |PR|$$ 的最大值是?

解析:双曲线焦点 $$F_{1} = (-5, 0)$$,$$F_{2} = (5, 0)$$,与圆心重合。由双曲线定义:$$|PF_{2}| - |PF_{1}| = 2a = 8$$。$$|PQ|$$ 最小为 $$|PF_{2}| - 1$$,$$|PR|$$ 最大为 $$|PF_{1}| + 1$$,所以 $$|PQ| - |PR| \leq (|PF_{2}| - 1) - (|PF_{1}| + 1) = |PF_{2}| - |PF_{1}| - 2 = 8 - 2 = 6$$,但选项无6,需考虑反向:$$|PQ|$$ 最大为 $$|PF_{2}| + 1$$,$$|PR|$$ 最小为 $$|PF_{1}| - 1$$,则 $$|PQ| - |PR| \leq (|PF_{2}| + 1) - (|PF_{1}| - 1) = |PF_{2}| - |PF_{1}| + 2 = 8 + 2 = 10$$。

答案:B. $$10$$

第五题:设双曲线 $$x^{2} - \frac{y^{2}}{3} = 1$$ 的左、右焦点分别为 $$F_{1}, F_{2}$$,过点 $$F_{1}$$ 的直线与双曲线的左支交于点 $$A$$,与双曲线的渐近线在第一象限内的交点为 $$B$$,若 $$BF_{1} \perp BF_{2}$$,则 $$\triangle ABF_{2}$$ 的周长为?

解析:双曲线参数:$$a = 1$$,$$b = \sqrt{3}$$,$$c = 2$$,$$F_{1} = (-2, 0)$$,$$F_{2} = (2, 0)$$。渐近线 $$y = \pm \sqrt{3}x$$。设 $$B = (x_{0}, \sqrt{3}x_{0})$$,由 $$BF_{1} \perp BF_{2}$$,斜率乘积为 -1:$$\frac{\sqrt{3}x_{0}}{x_{0} + 2} \cdot \frac{\sqrt{3}x_{0}}{x_{0} - 2} = -1$$,即 $$\frac{3x_{0}^{2}}{x_{0}^{2} - 4} = -1$$,解得 $$x_{0}^{2} = 1$$,$$x_{0} = 1$$(第一象限),$$B = (1, \sqrt{3})$$。计算距离:$$|BF_{1}| = \sqrt{(1 + 2)^{2} + (\sqrt{3} - 0)^{2}} = \sqrt{9 + 3} = 2\sqrt{3}$$,$$|BF_{2}| = \sqrt{(1 - 2)^{2} + (\sqrt{3} - 0)^{2}} = \sqrt{1 + 3} = 2$$。由双曲线定义,$$A$$ 在左支,$$|AF_{2}| - |AF_{1}| = 2a = 2$$。$$\triangle ABF_{2}$$ 周长 $$= |AB| + |BF_{2}| + |AF_{2}|$$。又 $$A$$ 在直线 $$F_{1}B$$ 上,设参数可求 $$A$$,但直接利用几何关系:周长 $$= |AF_{2}| + |BF_{2}| + |AB| = (|AF_{1}| + 2) + 2 + (|BF_{1}| - |AF_{1}|) = |BF_{1}| + 4 = 2\sqrt{3} + 4$$。

答案:C. $$4 + 2\sqrt{3}$$

第六题:已知平面内的两点 $$F_{1}(-2, 0), F_{2}(2, 0)$$,则满足 $$\{ M \mid ||MF_{1}| - |MF_{2}|| = 1 \}$$ 的动点 $$M$$ 的轨迹是?

解析:由双曲线定义,距离差绝对值为常数且小于 $$|F_{1}F_{2}| = 4$$,故为双曲线。

答案:B. 双曲线

第七题:一动圆与两圆:$$x^{2} + y^{2} = 1$$ 和 $$x^{2} + y^{2} - 6x + 5 = 0$$ 都外切,则动圆圆心的轨迹是?

解析:圆 $$x^{2} + y^{2} = 1$$ 圆心 $$O(0,0)$$,半径1;圆 $$x^{2} + y^{2} - 6x + 5 = 0$$ 即 $$(x - 3)^{2} + y^{2} = 4$$,圆心 $$C(3,0)$$,半径2。设动圆圆心 $$M(x,y)$$,半径 $$r$$,外切条件:$$|MO| = r + 1$$,$$|MC| = r + 2$$,相减得 $$|MC| - |MO| = 1$$,为双曲线一支。

答案:C. 双曲线的一支

第八题:一动圆与圆 $$O: x^{2} + y^{2} = 1$$ 外切,而与圆 $$C: x^{2} + y^{2} - 6x + 8 = 0$$ 内切,那么动圆的圆心的轨迹是?

解析:圆 $$O(0,0)$$ 半径1;圆 $$C: (x - 3)^{2} + y^{2} = 1$$,圆心 $$C(3,0)$$,半径1。设动圆圆心 $$M(x,y)$$,半径 $$r$$,外切 $$O$$:$$|MO| = r + 1$$,内切 $$C$$:$$|MC| = r - 1$$,相加得 $$|MO| + |MC| = 2r$$,非恒定;相减得 $$|MO| - |MC| = 2$$,为双曲线一支。

答案:A. 双曲线的一支

第九题:$$F_{1}(-2,0), F_{2}(2,0)$$,动点 $$P$$ 满足 $$|PF_{1}| - |PF_{2}| = 2$$,则点 $$P$$ 的轨迹方程是?

解析:双曲线定义,$$2a = 2$$,$$a = 1$$,$$c = 2$$,$$b = \sqrt{c^{2} - a^{2}} = \sqrt{3}$$,焦点在x轴,右支:$$x \geq a = 1$$,方程为 $$x^{2} - \frac{y^{2}}{3} = 1 (x \geq 1)$$。

答案:B. $$x^{2} - \frac{y^{2}}{3} = 1 (x \geq 1)$$

第十题:已知双曲线 $$C: \frac{x^{2}}{a^{2}} - \frac{y^{2}}{b^{2}} = 1 (a > 0, b > 0)$$ 的左右焦点分别为 $$F_{1}, F_{2}$$,$$P(x_{p}, \frac{b^{2}}{a})$$ 满足 $$|PF_{1}| - |PF_{2}| = 2a$$,若 $$\triangle PF_{1}F_{2}$$ 为等腰三角形,则双曲线 $$C$$ 的离心率为?

解析:由 $$|PF_{1}| - |PF_{2}| = 2a$$,知 $$P$$ 在右支。设 $$F_{1} = (-c,0)$$,$$F_{2} = (c,0)$$,$$P = (x_{0}, \frac{b^{2}}{a})$$,代入双曲线方程 $$\frac{x_{0}^{2}}{a^{2}} - \frac{(\frac{b^{2}}{a})^{2}}{b^{2}} = 1$$,得 $$\frac{x_{0}^{2}}{a^{2}} - \frac{b^{2}}{a^{2}} = 1$$,所以 $$x_{0}^{2} = a^{2} + b^{2} = c^{2}$$,$$x_{0} = c$$(右支)。所以 $$P = (c, \frac{b^{2}}{a})$$。$$\triangle PF_{1}F_{2}$$ 为等腰三角形,可能 $$|PF_{1}| = |F_{1}F_{2}|$$ 或 $$|PF_{2}| = |F_{1}F_{2}|$$ 或 $$|PF_{1}| = |PF_{2}|$$(但由定义不可能)。若 $$|PF_{1}| = |F_{1}F_{2}| = 2c$$,计算 $$|PF_{1}| = \sqrt{(c + c)^{2} + (\frac{b^{2}}{a} - 0)^{2}} = \sqrt{4c^{2} + \frac{b^{4}}{a^{2}}}$$,令等于 $$2c$$,得 $$\frac{b^{4}}{a^{2}} = 0$$ 不成立。若 $$|PF_{2}| = |F_{1}F_{2}| = 2c$$,$$|PF_{2}| = \sqrt{(c - c)^{2} + (\frac{b^{2}}{a} - 0)^{2}} = \frac{b^{2}}{a}$$,所以 $$\ 题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱

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