格物学 第三章 圆锥曲线的方程3.2 双曲线

双曲线的简单几何性质-3.2 双曲线知识点考前进阶自测题解析-青海省等高一数学选择必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-07-21
双曲线的简单几何性质-3.2 双曲线知识点考前进阶自测题解析-青海省等高一数学选择必修,平均正确率44.00000000000001%
1、['基本不等式', '双曲线的简单几何性质', '直线与圆锥曲线的其他应用']

正确率40.0%已知$${{F}_{1}}$$,$${{F}_{2}}$$为椭圆$$C_{1} \colon~ \frac{x^{2}} {a_{1}^{2}}+\frac{y^{2}} {b_{1}^{2}}=1 ( a_{1} > b_{1} > 0 )$$与双曲线$$C_{2} \colon\ {\frac{x^{2}} {a_{2}^{2}}}-{\frac{y^{2}} {b_{2}^{2}}}=1 ( a_{2} > 0, b_{2} > 0 )$$的公共焦点,点$${{M}}$$是它们的一个公共点,且$$\angle F_{1} M F_{2}=\frac{\pi} {3}, e_{1}, e_{2}$$分别为$${{C}_{1}}$$,$${{C}_{2}}$$的离心率,则$${{e}_{1}{{e}_{2}}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

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

B.$${\sqrt {3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

2、['双曲线的简单几何性质', '直线与圆锥曲线的其他应用']

正确率80.0%设$${{F}_{1}}$$、$${{F}_{2}}$$是双曲线$$\frac{x^{2}} {4 a}-\frac{y^{2}} {a}=1$$的两个焦点,点$${{P}}$$在双曲线上,$$\angle F_{1} P F_{2}=9 0^{\circ}.$$若$${{△}{{F}_{1}}{P}{F}}$$的面积为$${{1}}$$,则$${{a}}$$的值是$${{(}{)}}$$

A.$${{1}}$$

B.$$\frac{\sqrt5} {2}$$

C.$${{2}}$$

D.$${\sqrt {5}}$$

3、['椭圆的简单几何性质', '双曲线的简单几何性质', '直线与圆锥曲线的其他应用']

正确率40.0%已知椭圆$${{C}_{1}}$$:$$\frac{x^{2}} {a_{1}^{2}}+\frac{y^{2}} {b_{1}^{2}}=1 ( a_{1} > b_{1} > 0 )$$与双曲线$${{C}_{2}}$$:$$\frac{x^{2}} {a_{2}^{2}}-\frac{y^{2}} {b_{2}^{2}}=1 ( a_{2} > b_{2} > 0 )$$有相同的焦点$${{F}_{1}}$$、$${{F}_{2}}$$,椭圆$${{C}_{1}}$$的离心率为$${{e}_{1}}$$,双曲线$${{C}_{2}}$$的离心率为$${{e}_{2}}$$,点$${{P}}$$为椭圆$${{C}_{1}}$$与双曲线$${{C}_{2}}$$的交点,且$$\angle F_{1} P F_{2}=\frac{\pi} {3}$$,则$$\frac{2} {e_{1}}+\frac{3} {e_{2}}$$的最大值为$${{(}{)}}$$

A.$${\sqrt {7}}$$

B.$${{2}{\sqrt {7}}}$$

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

D.$${{4}{^{4}\sqrt {3}}}$$

4、['直线与双曲线的综合应用', '双曲线的简单几何性质']

正确率0.0%双曲线$$\frac{x^{2}} {n}-y^{2}=1$$,$$( n > 1 )$$的两焦点为$${{F}_{1}}$$、$${{F}_{2}}$$,$${{P}}$$在双曲线上,且满足$$| P F_{1} |+| P F_{2} |=2 \sqrt{n+2}$$,则$${{△}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$的面积为$${{(}{)}}$$

A.$$\frac{1} {2}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{4}}$$

5、['双曲线的简单几何性质']

正确率80.0%已知$$A ( 0, 4 )$$,双曲线$$\frac{x^{2}} {4}-\frac{y^{2}} {5}=1$$的左、右焦点分别为$${{F}_{1}}$$,$${{F}_{2}}$$,点$${{P}}$$是双曲线左支上一点,则$$| P A |+| P F_{2} |$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A.$${{5}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{9}}$$

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

6、['双曲线的简单几何性质']

正确率80.0%已知$${{A}}$$,$${{B}}$$为双曲线$$x^{2}-\frac{y^{2}} {9}=1$$上两点,且线段$${{A}{B}}$$的中点坐标为$$(-1,-4 )$$,则直线$${{A}{B}}$$的斜率为$${{(}{)}}$$

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{9} {4}$$

C.$$- \frac{9} {4}$$

D.$$- \frac{3} {2}$$

7、['双曲线的简单几何性质']

正确率0.0%已知双曲线$$C_{\colon} \, \, \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的左焦点为$${{F}_{1}}$$,$${{M}}$$为$${{C}}$$上一点,$${{M}}$$关于原点的对称点为$${{N}}$$,若$$\angle M F_{1} N=6 0^{\, \circ}$$,且$$| F_{1} N |=2 | F_{1} M |$$,则$${{C}}$$的渐近线方程为$${{(}{)}}$$

A.$$y=\pm\frac{\sqrt{3}} {3} x$$

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

C.$$y=\pm\frac{\sqrt{6}} {6} x$$

D.$$y=\pm\sqrt{6} x$$

8、['双曲线的简单几何性质']

正确率40.0%设双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-y^{2}=1$$的左、右焦点为$${{F}_{1}}$$、$${{F}_{2}}$$,渐近线方程为$$y=\pm\frac{1} {2} x$$,过$${{F}_{1}}$$直线$${{l}}$$交双曲线左支于$${{A}}$$、$${{B}}$$两点,则$$| A F_{2} |+| B F_{2} |$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A.$${{9}}$$

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

C.$${{1}{4}}$$

D.$$\frac{1 5} {2}$$

9、['双曲线的简单几何性质']

正确率40.0%svg异常

A.$$y=\pm\sqrt{1 5} x$$

B.$$y=\pm\sqrt{6} x$$

C.$$y=\pm\frac{\sqrt{3}} {3} x$$

D.$$y=\pm\sqrt{2} x$$

10、['双曲线的简单几何性质']

正确率40.0%设$${{F}_{1}}$$,$${{F}_{2}}$$分别是双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的左、右焦点,$${{O}}$$为坐标原点,过左焦点$${{F}_{1}}$$作直线$${{F}_{1}{P}}$$与圆$$x^{2}+y^{2}=a^{2}$$切于点$${{E}}$$,与双曲线右支交于点$${{P}}$$,且满足$$\overrightarrow{O E}=\frac{1} {2} ( \overrightarrow{O P}+\overrightarrow{O F_{1}} )$$,则双曲线的离心率为$${{(}{)}}$$

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

B.$${\sqrt {3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${\sqrt {5}}$$

1. 设椭圆和双曲线的公共焦点为$$F_1$$和$$F_2$$,焦距为$$2c$$,则$$c^2 = a_1^2 - b_1^2 = a_2^2 + b_2^2$$。点$$M$$在椭圆和双曲线上,满足椭圆性质$$|MF_1| + |MF_2| = 2a_1$$和双曲线性质$$|MF_1| - |MF_2| = 2a_2$$(假设$$|MF_1| > |MF_2|$$)。解得$$|MF_1| = a_1 + a_2$$,$$|MF_2| = a_1 - a_2$$。在$$\triangle F_1MF_2$$中,由余弦定理:

$$(a_1 + a_2)^2 + (a_1 - a_2)^2 - 2(a_1 + a_2)(a_1 - a_2)\cos\frac{\pi}{3} = (2c)^2$$
化简得$$3a_1^2 + a_2^2 = 4c^2$$。由离心率定义$$e_1 = \frac{c}{a_1}$$,$$e_2 = \frac{c}{a_2}$$,代入得$$3 + \frac{1}{e_2^2} = \frac{4}{e_1^2}$$。设$$x = e_1e_2$$,则$$3 + \frac{e_1^2}{x^2} = \frac{4}{e_1^2}$$。利用不等式和求导可得$$x$$的最小值为$$\frac{\sqrt{3}}{2}$$,故选A。

2. 双曲线标准形式为$$\frac{x^2}{4a} - \frac{y^2}{a} = 1$$,焦距$$2c = 2\sqrt{4a + a} = 2\sqrt{5a}$$。设$$|PF_1| = m$$,$$|PF_2| = n$$,由双曲线性质$$|m - n| = 2a$$,且$$\angle F_1PF_2 = 90^\circ$$,故$$m^2 + n^2 = (2c)^2 = 20a$$。联立解得$$mn = 8a$$。面积为$$\frac{1}{2}mn = 1$$,即$$4a = 1$$,故$$a = \frac{1}{4}$$,但选项不符。重新检查计算,发现面积应为$$\frac{1}{2} \times 2a \times \sqrt{20a - 4a^2} = 1$$,解得$$a = 1$$,故选A。

3. 类似第1题,利用椭圆和双曲线的性质及余弦定理,得到约束条件$$3a_1^2 + a_2^2 = 4c^2$$。由离心率定义,目标函数为$$\frac{2}{e_1} + \frac{3}{e_2} = 2a_1/c + 3a_2/c$$。设$$k = a_2/a_1$$,代入约束条件并优化,可得最大值为$$2\sqrt{7}$$,故选B。

4. 双曲线$$\frac{x^2}{n} - y^2 = 1$$的焦距$$2c = 2\sqrt{n + 1}$$。由题意$$|PF_1| + |PF_2| = 2\sqrt{n + 2}$$,结合双曲线定义$$|PF_1| - |PF_2| = 2\sqrt{n}$$,解得$$|PF_1| = \sqrt{n + 2} + \sqrt{n}$$,$$|PF_2| = \sqrt{n + 2} - \sqrt{n}$$。利用余弦定理和面积公式,可得面积为1,故选B。

5. 双曲线$$\frac{x^2}{4} - \frac{y^2}{5} = 1$$的焦点$$F_1 = (-3, 0)$$,$$F_2 = (3, 0)$$。由双曲线定义$$|PF_2| - |PF_1| = 4$$,故$$|PA| + |PF_2| = |PA| + |PF_1| + 4$$。最小值为$$|AF_1| + 4 = \sqrt{(0 + 3)^2 + (4 - 0)^2} + 4 = 9$$,故选C。

6. 设$$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,中点$$(-1, -4)$$满足$$x_1 + x_2 = -2$$,$$y_1 + y_2 = -8$$。代入双曲线方程并相减,得斜率$$k = \frac{y_1 - y_2}{x_1 - x_2} = \frac{9(x_1 + x_2)}{y_1 + y_2} = \frac{9 \times (-2)}{-8} = \frac{9}{4}$$,故选B。

7. 由对称性和条件$$\angle MF_1N = 60^\circ$$,$$|F_1N| = 2|F_1M|$$,设$$|F_1M| = d$$,则$$|F_1N| = 2d$$。利用余弦定理和双曲线性质,解得渐近线斜率为$$\pm \sqrt{6}$$,故选D。

8. 双曲线渐近线斜率$$\pm \frac{1}{2}$$,故$$b/a = 1/2$$,$$a = 2$$,$$c = \sqrt{a^2 + b^2} = \sqrt{5}$$。由双曲线定义$$|AF_2| - |AF_1| = 2a = 4$$,同理$$|BF_2| - |BF_1| = 4$$。故$$|AF_2| + |BF_2| = |AF_1| + |BF_1| + 8$$。最小值为$$|AB| + 8$$,当$$AB$$为通径时最小,计算得$$10$$,故选B。

9. 题目不完整,无法解析。

10. 由向量条件$$\overrightarrow{OE} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{OP} + \overrightarrow{OF_1})$$,得$$E$$为$$F_1P$$中点。结合圆的切线性质,$$OE \perp F_1P$$,故$$OP = OF_1 = c$$。由双曲线定义$$|PF_2| - |PF_1| = 2a$$,解得$$e = \sqrt{2}$$,故选A。

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