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 双曲线知识点课后基础单选题自测题解析-陕西省等高一数学选择必修,平均正确率62.0%

2025-06-06
双曲线的简单几何性质-3.2 双曲线知识点课后基础单选题自测题解析-陕西省等高一数学选择必修,平均正确率62.0%
1、['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.$${{4}{^{4}\sqrt {3}}}$$

2、['双曲线的简单几何性质', '双曲线的定义及其标准方程']

正确率80.0%若双曲线与椭圆$$\frac{x^{2}} {1 6}+\frac{y^{2}} {6 4}=1$$有相同的焦点,且它的一条渐近线的方程为$${{y}{=}{x}}$$,则此双曲线的方程是$${{(}{)}}$$

A.$$x^{2}-y^{2}=9 6$$

B.$$y^{2}-x^{2}=1 6 0$$

C.$$x^{2}-y^{2}=8 0$$

D.$$y^{2}-x^{2}=2 4$$

3、['双曲线的简单几何性质', '双曲线的定义及其标准方程']

正确率40.0%已知点$${{P}}$$在曲线$${{C}_{1}}$$:$$\frac{x^{2}} {1 6}-\frac{y^{2}} {9}=1$$上,点$${{Q}}$$在曲线$${{C}_{2}}$$:$$( x-5 )^{2}+y^{2}=1$$上,点$${{R}}$$在曲线$${{C}_{3}}$$:$$( x+5 )^{2}+y^{2}=1$$上,则$$\mid P Q \mid-\mid P R \mid$$的最大值是$${{(}{)}}$$


A.$${{6}}$$

B.$${{8}}$$

C.$${{1}{0}}$$

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

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40.0%已知$${{M}}$$、$${{N}}$$为双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$上关于原点对称的两点,点$${{M}}$$与点$${{Q}}$$关于$${{x}}$$轴对称,$$\overrightarrow{M E}=2 \overrightarrow{M Q}$$,直线$${{N}{E}}$$交双曲线的右支于点$${{P}}$$,若$$P M \perp M N$$,则双曲线的离心率$${{e}}$$为$${{(}{)}}$$

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

B.$${{2}}$$

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

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

7、['双曲线的简单几何性质']

正确率40.0%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$${{F}_{1}}$$、$${{F}_{2}}$$,过点$${{F}_{1}}$$作圆$${{Ω}}$$:$$x^{2}+y^{2}=\frac{a^{2}} {4}$$的切线$${{l}}$$,切点为$${{M}}$$,且直线$${{l}}$$与双曲线$${{C}}$$的一个交点$${{N}}$$满足$$| N F_{1} |-| N F_{2} |=2 a$$,设$${{O}}$$为坐标原点,若$$\overrightarrow{Q N}+\overrightarrow{O F_{1}}=2 \overrightarrow{O M}$$,则双曲线$${{C}}$$的渐近线方程为$${{(}{)}}$$

A.$$y=\pm\frac{\sqrt{3}} {2} x$$

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

C.$$y=\pm\frac{\sqrt{6}} {2} x$$

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

8、['双曲线的简单几何性质']

正确率40.0%已知双曲线$${{C}}$$:$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的左、右焦点为$${{F}_{1}}$$,$${{F}_{2}}$$,过$${{F}_{2}}$$的直线$${{l}}$$分别交双曲线$${{C}}$$的左、右两支于$${{A}}$$、$${{B}{.}}$$若$${{|}{B}{{F}_{1}}{|}}$$:$${{|}{A}{{F}_{1}}{|}}$$:$$| B F_{2} |=3$$:$${{2}}$$:$${{1}}$$,则双曲线$${{C}}$$的渐近线方程为$${{(}{)}}$$

A.$$y=\pm\frac{3 \sqrt{6}} {4} x$$

B.$$y=\pm\frac{2 \sqrt{6}} {3} x$$

C.$$y=\pm\frac{2 \sqrt{3}} {3} x$$

D.$$y=\pm\frac{3 \sqrt{3}} {4} x$$

9、['双曲线的简单几何性质']

正确率80.0%已知双曲线$$\frac{y^{2}} {a^{2}}-\frac{x^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的焦距为$$2 c ( c > 0 )$$,若$${\frac{2 \sqrt3} {3}} a$$,$${{c}}$$,$${{c}}$$成等比数列,则该双曲线的渐近线方程为$${{(}{)}}$$

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

B.$$y=\pm2 x$$

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

D.$${{y}{=}{±}{x}}$$

10、['双曲线的简单几何性质']

正确率80.0%若双曲线$$\frac{x^{2}} {4-m}-\frac{y^{2}} {m}=1 ( 0 < m < 4 )$$的左、右焦点分别为$${{F}_{1}}$$,$${{F}_{2}}$$,点$${{P}}$$为圆$$x^{2}+y^{2}=4$$与此双曲线的一个公共点,则$${{△}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$的面积$${{(}{)}}$$

A.有最大值$${{4}}$$

B.有最小值$${{2}}$$

C.为$${{4}{−}{m}}$$

D.为$${{m}}$$

1. 解析:

椭圆 $$C_1$$ 的离心率 $$e_1 = \frac{c}{a_1}$$,双曲线 $$C_2$$ 的离心率 $$e_2 = \frac{c}{a_2}$$,其中 $$c$$ 为共同的焦距,满足 $$c^2 = a_1^2 - b_1^2 = a_2^2 + b_2^2$$。

由椭圆和双曲线的定义,点 $$P$$ 满足:

$$|PF_1| + |PF_2| = 2a_1$$

$$|PF_1| - |PF_2| = \pm 2a_2$$

假设 $$|PF_1| > |PF_2|$$,解得:

$$|PF_1| = a_1 + a_2$$

$$|PF_2| = a_1 - a_2$$

在 $$\triangle F_1PF_2$$ 中,由余弦定理:

$$|F_1F_2|^2 = |PF_1|^2 + |PF_2|^2 - 2|PF_1||PF_2|\cos \frac{\pi}{3}$$

代入得:

$$(2c)^2 = (a_1 + a_2)^2 + (a_1 - a_2)^2 - (a_1 + a_2)(a_1 - a_2)$$

化简得:

$$4c^2 = 3a_1^2 + a_2^2$$

将 $$c = e_1 a_1$$ 和 $$c = e_2 a_2$$ 代入,得到:

$$4e_1^2 a_1^2 = 3a_1^2 + \left(\frac{c}{e_2}\right)^2$$

进一步化简为:

$$4e_1^2 = 3 + \frac{e_1^2}{e_2^2}$$

整理得:

$$\frac{1}{e_2^2} = 4 - \frac{3}{e_1^2}$$

设 $$x = \frac{2}{e_1} + \frac{3}{e_2}$$,利用拉格朗日乘数法或不等式技巧,可以求得 $$x$$ 的最大值为 $$2\sqrt{7}$$。

因此,答案为 $$\boxed{B}$$。

2. 解析:

椭圆的焦点在 $$y$$ 轴上,焦距 $$c = \sqrt{64 - 16} = 4\sqrt{3}$$。

双曲线的渐近线为 $$y = \pm x$$,说明 $$\frac{b}{a} = 1$$,即 $$b = a$$。

双曲线的焦距满足 $$c^2 = a^2 + b^2 = 2a^2$$,代入 $$c = 4\sqrt{3}$$ 得:

$$a^2 = \frac{(4\sqrt{3})^2}{2} = 24$$

因此双曲线方程为 $$y^2 - x^2 = 24$$。

答案为 $$\boxed{D}$$。

3. 解析:

曲线 $$C_1$$ 是双曲线,$$C_2$$ 和 $$C_3$$ 是以 $$(5, 0)$$ 和 $$(-5, 0)$$ 为圆心的圆。

双曲线的焦点为 $$(\pm 5, 0)$$,与圆的圆心重合。

对于双曲线上的点 $$P$$,有 $$|PF_1| - |PF_2| = 2a = 8$$(假设 $$P$$ 在右支)。

因为 $$Q$$ 在 $$C_2$$ 上,$$R$$ 在 $$C_3$$ 上,所以 $$|PQ| - |PR| \leq |PF_1| + 1 - (|PF_2| - 1) = |PF_1| - |PF_2| + 2 = 10$$。

当 $$P$$ 在双曲线右支的顶点 $$(4, 0)$$ 时取到最大值 $$10$$。

答案为 $$\boxed{C}$$。

5. 解析:

双曲线的 $$a = 2$$,$$c = 3$$,左焦点 $$F_1 = (-3, 0)$$,右焦点 $$F_2 = (3, 0)$$。

由双曲线定义,$$|PF_2| - |PF_1| = 2a = 4$$,所以 $$|PF_2| = |PF_1| + 4$$。

因此,$$|PA| + |PF_2| = |PA| + |PF_1| + 4$$。

最小化 $$|PA| + |PF_1|$$,即 $$A$$ 到 $$F_1$$ 的折线距离,为 $$|AF_1| = 5$$。

所以最小值为 $$5 + 4 = 9$$。

答案为 $$\boxed{C}$$。

6. 解析:

设 $$M = (x, y)$$,则 $$N = (-x, -y)$$,$$Q = (x, -y)$$。

由 $$\overrightarrow{ME} = 2\overrightarrow{MQ}$$,得 $$E = (3x, -3y)$$。

直线 $$NE$$ 的斜率为 $$\frac{-3y - (-y)}{3x - (-x)} = -\frac{y}{2x}$$。

因为 $$PM \perp MN$$,且 $$MN$$ 的斜率为 $$\frac{y}{x}$$,所以 $$PM$$ 的斜率为 $$-\frac{x}{y}$$。

联立条件可解得双曲线的离心率 $$e = \sqrt{5}$$。

答案为 $$\boxed{A}$$。

7. 解析:

由题意,$$|NF_1| - |NF_2| = 2a$$,说明 $$N$$ 在双曲线的右支上。

圆的半径 $$r = \frac{a}{2}$$,切线 $$l$$ 满足 $$|OM| = \frac{a}{2}$$,$$|F_1M| = \sqrt{c^2 - \frac{a^2}{4}}$$。

由向量条件 $$\overrightarrow{QN} + \overrightarrow{OF_1} = 2\overrightarrow{OM}$$,可以推导出 $$N$$ 的坐标关系,进一步得到双曲线的渐近线斜率为 $$\pm \sqrt{6}/2$$。

答案为 $$\boxed{C}$$。

8. 解析:

设 $$|BF_2| = x$$,则 $$|AF_1| = 2x$$,$$|BF_1| = 3x$$。

由双曲线定义,$$|BF_1| - |BF_2| = 2a$$,即 $$3x - x = 2a$$,得 $$a = x$$。

同理,$$|AF_1| - |AF_2| = 2a$$,即 $$2x - |AF_2| = 2x$$,矛盾,说明 $$A$$ 在左支,$$B$$ 在右支。

重新推导可得 $$b/a = 2\sqrt{6}/3$$,渐近线方程为 $$y = \pm \frac{2\sqrt{6}}{3}x$$。

答案为 $$\boxed{B}$$。

9. 解析:

由等比数列条件,$$c^2 = \frac{2\sqrt{3}}{3}a \cdot c$$,化简得 $$c = \frac{2\sqrt{3}}{3}a$$。

双曲线的焦距关系为 $$c^2 = a^2 + b^2$$,代入得 $$\frac{4}{3}a^2 = a^2 + b^2$$,即 $$b^2 = \frac{1}{3}a^2$$。

因此渐近线斜率为 $$\pm \frac{b}{a} = \pm \frac{\sqrt{3}}{3}$$,但题目中双曲线方程为 $$\frac{y^2}{a^2} - \frac{x^2}{b^2} = 1$$,渐近线为 $$y = \pm \frac{a}{b}x = \pm \sqrt{3}x$$。

答案为 $$\boxed{C}$$。

10. 解析:

双曲线的焦距 $$c = \sqrt{4 - m + m} = 2$$,与圆的半径相同。

点 $$P$$ 在圆上,满足 $$|PF_1| + |PF_2| = 2 \times 2 = 4$$(因为 $$P$$ 在双曲线的右支上)。

三角形面积公式为 $$\frac{1}{2} \times |F_1F_2| \times h = 2h$$,其中 $$h$$ 为 $$P$$ 的纵坐标。

双曲线与圆的交点纵坐标为 $$\pm \sqrt{4 - x^2}$$,代入双曲线方程可求得面积为 $$m$$。

答案为 $$\boxed{D}$$。

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