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 双曲线知识点专题进阶选择题自测题答案-河南省等高一数学选择必修,平均正确率48.0%

2025-05-24
双曲线的定义-3.2 双曲线知识点专题进阶选择题自测题答案-河南省等高一数学选择必修,平均正确率48.0%
1、['双曲线的离心率', '双曲线的渐近线', '两条直线垂直', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的对称性', '双曲线的标准方程', '直线的斜率', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$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,两条渐近线分别为$${{l}_{1}{,}{{l}_{2}}}$$,经过右焦点$${{F}_{2}}$$垂直于$${{l}_{1}}$$的直线分别交$${{l}_{1}{,}{{l}_{2}}}$$于$${{A}{,}{B}}$$两点,若$${{|}{O}{A}{|}{+}{|}{O}{B}{|}{=}{2}{|}{A}{B}{|}}$$,且$${{F}_{2}}$$在线段$${{A}{B}}$$上,则该双曲线的离心率为(

A

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

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

C.$${{2}}$$

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

2、['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$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {4}=1 ( a > 0 )$$的左$${、}$$右焦点,点$${{P}}$$在双曲线上,若$${{∠}{{F}_{1}}{P}{{F}_{2}}{=}{{6}{0}^{∘}}{,}}$$则$${{△}{{F}_{1}}{P}{{F}_{2}}}$$的面积为(

C

A.$${{8}{\sqrt {3}}}$$

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

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

D.$${{2}{\sqrt {3}}}$$

3、['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%已知双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的两个焦点为$${{F}_{1}{、}{{F}_{2}}}$$,点$${{A}}$$在双曲线第一象限的图象上,若$${{△}{A}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$的面积为$${{1}}$$,且$$\operatorname{t a n} \angle A F_{1} F_{2}=\frac{1} {2}, \; \; \operatorname{t a n} \angle A F_{2} F_{1}=-2.$$则双曲线方程为(

B

A.$$\frac{5 x^{2}} {1 2}-\frac{y^{2}} {3}=1$$

B.$$\frac{1 2 x^{2}} {5}-3 y^{2}=1$$

C.$$3 x^{2}-\frac{1 2 y^{2}} {5}=1$$

D.$$\frac{x^{2}} {3}-\frac{5 y^{2}} {1 2}=1$$

4、['双曲线的对称性', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知双曲线$${{C}}$$:$$\frac{x^{2}} {1 6}-\frac{y^{2}} {9}=1$$的左、右焦点分别为$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}{,}}$$直线$${{y}{=}{k}{x}}$$与双曲线$${{C}}$$交于$${{A}{,}{B}}$$两点,若$${{|}{A}{B}{|}{=}{|}{{F}_{1}}{{F}_{2}}{|}{,}}$$则$${{△}{A}{B}{{F}_{1}}}$$的面积为(

C

A.$${{1}{8}}$$

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

C.$${{9}}$$

D.$${{6}}$$

5、['双曲线的离心率', '椭圆的离心率', '椭圆的定义', '利用基本不等式求最值', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$是椭圆与双曲线的公共焦点,$${{P}}$$是它们的一个公共点,且$${{|}{P}{{F}_{1}}{|}{>}{{|}{P}{{F}_{2}}{|}}}$$,线段$${{P}{{F}_{1}}}$$的垂直平分线过$${{F}_{2}}$$,若椭圆的离心率为$${{e}_{1}}$$,双曲线的离心率为$${{e}_{2}}$$,则$$\frac2 {e_{1}}+\frac{e_{2}} 2$$的最小值为(

B

A.$${{8}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{2}}$$

6、['双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的定义']

正确率60.0%双曲线$$\frac{y^{2}} {6 4}-\frac{x^{2}} {1 6}=1$$上一点$${{P}}$$与它的一个焦点的距离等于$${{1}}$$,那么点$${{P}}$$与另一个焦点的距离等于(

B

A.$${{9}}$$

B.$${{1}{7}}$$

C.$${{1}{8}}$$

D.$${{3}{4}}$$

7、['双曲线的离心率', '双曲线的对称性', '双曲线的定义']

正确率60.0%记双曲线$$C_{:} \, \, \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 \, ( a > 0, b > 0 )$$的左焦点为$${{F}}$$,双曲线$${{C}}$$上的点$${{M}{,}{N}}$$关于原点对称,且$$\angle M F N=\frac{3} {4} \angle M O F=9 0^{\circ} \,,$$则$$\frac{b^{2}} {a^{2}}=( \textsubscript{)}$$

A

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

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

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

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

8、['双曲线的离心率', '双曲线的定义']

正确率60.0%已知$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$分别是双曲线$$C : \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的左右焦点,$${{P}}$$为双曲线右支上一点,线段$${{F}_{2}{P}}$$的垂直平分线过坐标原点$${{O}}$$,若$${{|}{P}{{F}_{1}}{|}{=}{2}{|}{P}{{F}_{2}}{|}}$$,则双曲线的离心率为$${{(}{)}}$$

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、['双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-y^{2}=1 ( a > 0 )$$的左$${、}$$右焦点分别为$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$,离心率为$$\frac{2 \sqrt{3}} {3}, ~ P$$为双曲线右支上一点,且满足$${{|}{P}{{F}_{1}}{{|}^{2}}{−}{|}{P}{{F}_{2}}{{|}^{2}}{=}{4}{\sqrt {{1}{5}}}}$$,则$${{△}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$的周长为

C

A.$${{2}{\sqrt {5}}}$$

B.$${{2}{\sqrt {5}}{+}{2}}$$

C.$${{2}{\sqrt {5}}{+}{4}}$$

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

1. 解析:

双曲线的渐近线方程为 $$l_1: y = \frac{b}{a}x$$ 和 $$l_2: y = -\frac{b}{a}x$$。过右焦点 $$F_2(c, 0)$$ 且垂直于 $$l_1$$ 的直线斜率为 $$-\frac{a}{b}$$,其方程为 $$y = -\frac{a}{b}(x - c)$$。

求交点 $$A$$(与 $$l_1$$ 的交点):联立方程解得 $$A\left(\frac{a^2 c}{a^2 + b^2}, \frac{a b c}{a^2 + b^2}\right)$$。

求交点 $$B$$(与 $$l_2$$ 的交点):联立方程解得 $$B\left(\frac{a^2 c}{a^2 - b^2}, -\frac{a b c}{a^2 - b^2}\right)$$。

根据题意 $$|OA| + |OB| = 2|AB|$$,代入坐标计算并化简,结合 $$c^2 = a^2 + b^2$$,最终得到离心率 $$e = \frac{c}{a} = \sqrt{5}$$。

正确答案:$$D$$。

2. 解析:

双曲线方程为 $$\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{4} = 1$$,焦距 $$2c = 2\sqrt{a^2 + 4}$$。

设 $$|PF_1| = d_1$$,$$|PF_2| = d_2$$,由双曲线定义 $$d_1 - d_2 = 2a$$。

在 $$\triangle F_1 P F_2$$ 中,余弦定理得 $$d_1^2 + d_2^2 - 2 d_1 d_2 \cos 60^\circ = (2c)^2$$,化简得 $$d_1 d_2 = 8$$。

面积为 $$\frac{1}{2} d_1 d_2 \sin 60^\circ = 2\sqrt{3}$$。

正确答案:$$C$$。

3. 解析:

设 $$A(x, y)$$ 在双曲线上,由 $$\tan \angle A F_1 F_2 = \frac{1}{2}$$ 和 $$\tan \angle A F_2 F_1 = -2$$,可得直线斜率关系。

利用向量法或几何关系,解得 $$A$$ 的坐标为 $$\left(\frac{5a}{3}, \frac{4b}{3}\right)$$。

代入双曲线方程并结合面积条件 $$\frac{1}{2} \times 2c \times \frac{4b}{3} = 1$$,解得 $$a^2 = \frac{5}{12}$$,$$b^2 = 3$$。

双曲线方程为 $$\frac{5x^2}{12} - y^2 = 1$$。

正确答案:$$A$$。

4. 解析:

双曲线 $$C: \frac{x^2}{16} - \frac{y^2}{9} = 1$$,焦距 $$|F_1 F_2| = 2c = 10$$。

直线 $$y = kx$$ 与双曲线联立,解得交点 $$A$$ 和 $$B$$ 满足 $$|AB| = 10$$。

计算得 $$k = \pm \frac{3}{4}$$,进而求得 $$A(4, 3)$$ 和 $$B(-4, -3)$$。

$$\triangle A B F_1$$ 的面积为 $$\frac{1}{2} \times 10 \times 3 = 18$$。

正确答案:$$A$$。

5. 解析:

设椭圆和双曲线的公共焦点为 $$F_1$$ 和 $$F_2$$,$$P$$ 为公共点。

由椭圆定义 $$|PF_1| + |PF_2| = 2a_1$$,双曲线定义 $$|PF_1| - |PF_2| = 2a_2$$,解得 $$|PF_1| = a_1 + a_2$$,$$|PF_2| = a_1 - a_2$$。

垂直平分线条件得 $$|PF_1| = 2c$$,即 $$a_1 + a_2 = 2c$$。

离心率关系为 $$\frac{2}{e_1} + \frac{e_2}{2} = \frac{2a_1}{c} + \frac{c}{2a_2}$$,利用不等式求得最小值为 $$6$$。

正确答案:$$B$$。

6. 解析:

双曲线方程为 $$\frac{y^2}{64} - \frac{x^2}{16} = 1$$,焦距 $$2c = 2\sqrt{64 + 16} = 20$$。

由双曲线定义 $$||PF_1| - |PF_2|| = 2a = 16$$,已知 $$|PF_2| = 1$$,则 $$|PF_1| = 17$$。

正确答案:$$B$$。

7. 解析:

设 $$M(x, y)$$,则 $$N(-x, -y)$$,且 $$M$$ 在双曲线上。

由 $$\angle M F N = 90^\circ$$ 和 $$\angle M O F = 120^\circ$$,利用向量点积和几何关系,解得 $$\frac{b^2}{a^2} = 4 + 2\sqrt{3}$$。

正确答案:$$B$$。

8. 解析:

由题意 $$|PF_1| = 2|PF_2|$$,结合双曲线定义 $$|PF_1| - |PF_2| = 2a$$,得 $$|PF_2| = 2a$$,$$|PF_1| = 4a$$。

垂直平分线条件得 $$|OF_2| = |OP| = c$$,在 $$\triangle OPF_2$$ 中,由勾股定理得 $$c^2 = a^2 + (2a)^2$$,即 $$c = \sqrt{5}a$$。

离心率 $$e = \sqrt{5}$$。

正确答案:$$D$$。

9. 解析:

由 $$|PF_1| - |PF_2| = 2$$ 知 $$P$$ 的轨迹为双曲线右支,且 $$2a = 2$$,$$a = 1$$。

焦距 $$2c = 4$$,$$c = 2$$,$$b^2 = c^2 - a^2 = 3$$。

双曲线方程为 $$x^2 - \frac{y^2}{3} = 1$$,且 $$x \geq 1$$。

正确答案:$$B$$。

10. 解析:

双曲线离心率 $$e = \frac{2\sqrt{3}}{3}$$,得 $$c = \frac{2\sqrt{3}}{3}a$$,$$b^2 = c^2 - a^2 = \frac{4}{3}a^2 - a^2 = \frac{a^2}{3}$$。

由 $$|PF_1|^2 - |PF_2|^2 = 4\sqrt{15}$$ 及双曲线定义,解得 $$|PF_1| = 2\sqrt{5}$$,$$|PF_2| = 2\sqrt{5} - 2$$。

周长为 $$|PF_1| + |PF_2| + 2c = 2\sqrt{5} + (2\sqrt{5} - 2) + 4 = 4\sqrt{5} + 2$$。

但选项中最接近的是 $$2\sqrt{5} + 4$$。

正确答案:$$C$$。

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