格物学 第三章 圆锥曲线的方程3.2 双曲线

双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距-3.2 双曲线知识点月考进阶选择题自测题解析-陕西省等高一数学选择必修,平均正确率46.0%

2025-06-25
双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距-3.2 双曲线知识点月考进阶选择题自测题解析-陕西省等高一数学选择必修,平均正确率46.0%
1、['双曲线的离心率', '三角形的面积(公式)', '导数中不等式恒成立与存在性问题', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率40.0%已知点$${{P}}$$为双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, \; b > 0 )$$右支上一点,$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$分别为双曲线的左$${、}$$右焦点,$${{I}}$$为$${{△}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$的内心(三角形$${{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$内切圆的圆心),若$$S_{\triangle I P F_{1}}-S_{\triangle I P F_{2}} \geqslant{\frac{1} {2}} S_{\triangle I F_{1} F_{2}} \propto S_{\triangle I P F_{1}}, \ S_{\triangle I P F_{2}}, \ S_{\triangle I F_{1} F_{2}}$$分别表示$$\triangle I P F_{1}, ~ \triangle I P F_{2}, ~ \triangle I F_{1} F_{2}$$的面积)恒成立,则双曲线的离心率的取值范围为(

A

A.$$( {\bf1}, {\bf\mu2} ]$$

B.$$( 1, \ 2 )$$

C.$$( 2, \ 3 )$$

D.$$( \ 2, \ 3 ]$$

2、['双曲线的离心率', '点与圆的位置关系', '两点间的距离', '椭圆的离心率', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '椭圆的定义', '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%定义焦点相同,且离心率互为倒数的椭圆和双曲线为一对相关曲线$${{.}}$$已知$${{F}_{1}}$$,$${{F}_{2}}$$是一对相关曲线的焦点,$${{P}}$$是这对相关曲线在第一象限的交点,则点$${{P}}$$与以$${{F}_{1}{{F}_{2}}}$$为直径的圆的位置关系是(

A

A.在圆外

B.在圆上

C.在圆内

D.不确定

3、['双曲线的离心率', '直线与双曲线的综合应用', '双曲线的其他性质', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率40.0%已知$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$分别为双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, \; b > 0 )$$的左右焦点,$${{P}}$$为双曲线右支上一点,满足$$\angle P F_{2} F_{1}=\frac{\pi} {2},$$连接$${{P}{{F}_{1}}}$$交$${{y}}$$轴于点$${{Q}}$$,若$$| Q F_{2} |=\sqrt{2} c$$,则双曲线的离心率是(

C

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

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

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

D.$${{1}{+}{\sqrt {3}}}$$

4、['双曲线的离心率', '双曲线的渐近线', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率60.0%已知双曲线的方程为$$\frac{y^{2}} {4} \!-\! \frac{x^{2}} {9} \!=\! 1,$$则下列关于双曲线说法正确的是(

D

A.虚轴长为$${{4}}$$

B.焦距为$${{2}{\sqrt {5}}}$$

C.离心率为$$\frac{\sqrt{2 3}} {3}$$

D.渐近线方程为$$2 x \pm3 y=0$$

5、['圆的定义与标准方程', '直线与双曲线的综合应用', '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%$${{P}}$$是双曲线$$\frac{x^{2}} {9}-\frac{y^{2}} {1 6}=1$$的右支上一点,$${{M}{,}{N}}$$分别是圆$$x^{2}+y^{2}+1 0 x+2 1=0$$和$$x^{2}+y^{2}-1 0 x+2 4=0$$上的点,则$$| P M |-| P N |$$的最大值为(

D

A.$${{6}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{9}}$$

6、['双曲线的离心率', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '直线与双曲线的交点个数']

正确率60.0%双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的左$${、}$$右焦点分别为$${{F}_{1}{、}{{F}_{2}}}$$,过坐标原点$${{O}}$$且倾斜角为$${{6}{0}^{∘}}$$的直线与双曲线在第一象限内的交点为$${{P}}$$,当$${{Δ}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$为直角三角形时,该双曲线的离心率为(

C

A.$$\frac{\sqrt{7}+\sqrt{3}} {2}$$

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

C.$$\frac{\sqrt{7}+\sqrt{3}} {2}$$或$$\sqrt3+1$$

D.$$\sqrt3+1$$或$$\frac{\sqrt{7}} {2}$$

7、['双曲线的离心率', '圆的定义与标准方程', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率40.0%实轴长为$${{2}}$$的双曲线$$C : \frac{y^{2}} {a^{2}}-\frac{x^{2}} {b^{2}}=1 \, ( a > 0, b > 0 )$$上恰有$${{4}}$$个不同的点$$P_{i} \ ( i=1, 2, 3, 4 )$$满足$$| P_{i} B |=2 | P_{i} \, A |$$,其中$${{A}{,}{B}}$$分别是双曲线$$x^{2}-y^{2}=1$$的左$${、}$$右顶点,则$${{C}}$$的离心率的取值范围为

A

A.$$\left( \frac{5 \sqrt{7}} {7},+\infty\right)$$

B.$$\left( 1, \frac{5 \sqrt{7}} {7} \right)$$

C.$$\left( \frac{7} {5},+\infty\right)$$

D.$$\left( 1, \frac{7} {5} \right)$$

8、['双曲线的离心率', '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$${{F}_{1}}$$和$${{F}_{2}}$$分别为双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 \, \, ( a > 0, \, \, b > 0 )$$的左$${、}$$右焦点,点$${{M}}$$在该双曲线上,且$$M F_{1} \perp M F_{2}$$,若$${{△}{{F}_{1}}{M}{{F}_{2}}}$$的面积是$${{4}{{a}^{2}}}$$,则该双曲线的离心率为(

D

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

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

C.$${{2}}$$

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

9、['双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率60.0%若双曲线$$C : \frac{x^{2}} {\lambda^{2}}-\frac{2 y^{2}} {3 \lambda}=1$$​的焦距为$${{3}{\sqrt {2}}}$$​,则双曲线$${{C}}$$​的实轴长为(

B

A.6

B.3

C.8

D.4

10、['双曲线的离心率', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的标准方程', '双曲线的定义']

正确率40.0%设$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$是双曲线$$C : \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的左,右焦点,$${{O}}$$是坐标原点.过$${{F}_{2}}$$的一条直线与双曲线$${{C}}$$和$${{y}}$$轴分别交于$${{A}{、}{B}}$$两点.若$$| O A |=| O F_{2} |$$,$$| O B |=\sqrt{3} \, | O A |$$,则双曲线$${{C}}$$的离心率为

D

A.$$\frac{\sqrt2+1} {2}$$

B.$$\frac{\sqrt3+1} {2}$$

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

D.$$\sqrt3+1$$

1. 解析:设双曲线的离心率为 $$e = \frac{c}{a}$$,其中 $$c = \sqrt{a^2 + b^2}$$。根据内心性质,面积关系转化为距离关系:

$$S_{\triangle IPF_1} - S_{\triangle IPF_2} = \frac{1}{2} (PF_1 - PF_2) \cdot r = a \cdot r$$

$$S_{\triangle IF_1F_2} = \frac{1}{2} \cdot 2c \cdot r = c \cdot r$$

由题意得 $$a \cdot r \geq \frac{1}{2} c \cdot r$$,即 $$2a \geq c$$,代入 $$c = \sqrt{a^2 + b^2}$$ 得 $$4a^2 \geq a^2 + b^2$$,即 $$3a^2 \geq b^2$$。离心率 $$e = \sqrt{1 + \frac{b^2}{a^2}} \leq \sqrt{1 + 3} = 2$$,又 $$e > 1$$,故范围为 $$(1, 2]$$,选 A

2. 解析:设椭圆和双曲线的离心率分别为 $$e_1$$ 和 $$e_2$$,且 $$e_1 \cdot e_2 = 1$$。设公共焦点为 $$F_1(-c, 0)$$ 和 $$F_2(c, 0)$$,点 $$P(x, y)$$ 满足椭圆和双曲线方程:

$$\frac{x^2}{a_1^2} + \frac{y^2}{b_1^2} = 1$$(椭圆)

$$\frac{x^2}{a_2^2} - \frac{y^2}{b_2^2} = 1$$(双曲线)

由离心率关系可得 $$a_1 = \frac{c}{e_1}$$,$$a_2 = \frac{c}{e_2} = c e_1$$。计算 $$PF_1 + PF_2 = 2a_1$$ 和 $$|PF_1 - PF_2| = 2a_2$$,解得 $$PF_1 = a_1 + a_2$$,$$PF_2 = a_1 - a_2$$。验证 $$PF_1^2 + PF_2^2 > F_1F_2^2$$,即 $$P$$ 在圆外,选 A

3. 解析:由题意,$$\angle PF_2F_1 = \frac{\pi}{2}$$,设 $$PF_2 = x$$,则 $$PF_1 = x + 2a$$。由勾股定理:

$$(x + 2a)^2 = x^2 + (2c)^2$$

解得 $$x = \frac{c^2 - a^2}{a}$$。由相似三角形关系,$$|QF_2| = \sqrt{2}c$$ 可得 $$\frac{c}{a} = \sqrt{2}$$,即 $$e = \sqrt{2}$$,选 A

4. 解析:双曲线 $$\frac{y^2}{4} - \frac{x^2}{9} = 1$$ 的参数:

- 虚轴长为 $$2b = 6$$(A 错误)

- 焦距为 $$2c = 2\sqrt{4 + 9} = 2\sqrt{13}$$(B 错误)

- 离心率 $$e = \frac{\sqrt{13}}{2}$$(C 错误)

- 渐近线方程为 $$y = \pm \frac{2}{3}x$$,即 $$2x \pm 3y = 0$$(D 正确),选 D

5. 解析:双曲线 $$\frac{x^2}{9} - \frac{y^2}{16} = 1$$ 的焦点为 $$F_1(-5, 0)$$ 和 $$F_2(5, 0)$$。圆的圆心分别为 $$C_1(-5, 0)$$ 和 $$C_2(5, 0)$$,半径分别为 $$r_1 = 2$$ 和 $$r_2 = 1$$。$$|PM| - |PN|$$ 的最大值为 $$|PF_1| + r_1 - (|PF_2| - r_2) = 2a + r_1 + r_2 = 6 + 2 + 1 = 9$$,选 D

6. 解析:设直线 $$OP$$ 的倾斜角为 $$60^\circ$$,则 $$P$$ 的坐标为 $$(r \cos 60^\circ, r \sin 60^\circ)$$。代入双曲线方程得:

$$\frac{r^2 \cos^2 60^\circ}{a^2} - \frac{r^2 \sin^2 60^\circ}{b^2} = 1$$

当 $$\triangle PF_1F_2$$ 为直角三角形时,有两种情况:

1. $$\angle P = 90^\circ$$:解得 $$e = \frac{\sqrt{7} + \sqrt{3}}{2}$$

2. $$\angle F_1$$ 或 $$\angle F_2$$ 为 $$90^\circ$$:解得 $$e = \sqrt{3} + 1$$

综上,选 C

7. 解析:双曲线 $$C$$ 的实轴长为 $$2$$,即 $$a = 1$$。设 $$P_i(x, y)$$ 满足 $$|P_iB| = 2|P_iA|$$,即:

$$\sqrt{(x - 1)^2 + y^2} = 2 \sqrt{(x + 1)^2 + y^2}$$

化简得 $$(x + \frac{5}{3})^2 + y^2 = \frac{16}{9}$$。与双曲线 $$C$$ 的交点需满足 $$4$$ 个不同点,解得离心率范围 $$\left(1, \frac{5\sqrt{7}}{7}\right)$$,选 B

8. 解析:设 $$MF_1 = d_1$$,$$MF_2 = d_2$$,则 $$|d_1 - d_2| = 2a$$,且 $$d_1^2 + d_2^2 = 4c^2$$。面积为 $$\frac{1}{2} d_1 d_2 = 4a^2$$,联立解得 $$c^2 = 5a^2$$,离心率 $$e = \sqrt{5}$$,选 D

9. 解析:双曲线 $$C$$ 的标准形式为 $$\frac{x^2}{\lambda^2} - \frac{y^2}{\frac{3\lambda}{2}} = 1$$。焦距 $$2c = 3\sqrt{2}$$,即 $$c = \frac{3\sqrt{2}}{2}$$。由 $$c^2 = \lambda^2 + \frac{3\lambda}{2}$$,解得 $$\lambda = 3$$。实轴长为 $$2\lambda = 6$$,选 A

10. 解析:设直线 $$AB$$ 的斜率为 $$k$$,由 $$|OA| = |OF_2| = c$$ 和 $$|OB| = \sqrt{3}c$$,可得直线方程为 $$y = k(x - c)$$。代入双曲线方程并利用向量关系,解得离心率 $$e = \sqrt{2} + 1$$,选 C

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