格物学 第三章 圆锥曲线的方程直线与圆锥曲线的位置关系

直线与双曲线的交点个数-直线与圆锥曲线的位置关系知识点回顾进阶选择题自测题解析-青海省等高一数学选择必修,平均正确率46.0%

2025-05-29
直线与双曲线的交点个数-直线与圆锥曲线的位置关系知识点回顾进阶选择题自测题解析-青海省等高一数学选择必修,平均正确率46.0%
1、['三角函数与其他知识的综合应用', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的标准方程', '直线的斜率', '直线与双曲线的交点个数', '双曲线的定义']

正确率40.0%双曲线$$x^{2}-y^{2}=1$$的左右顶点分别为$${{A}_{1}{,}{{A}_{2}}}$$,右支上存在点,$${{P}}$$满足$$\beta=5 \alpha~ ($$其中$${{α}{,}{β}}$$分别为直线$$A_{1} P, \, \, \, A_{2} P$$的倾斜角),则$${{α}{=}{(}}$$

D

A.$$\frac{\pi} {3 6}$$

B.$$\frac{\pi} {2 4}$$

C.$$\frac{\pi} {1 8}$$

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

3、['双曲线的渐近线', '直线与双曲线的交点个数']

正确率60.0%已知双曲线$$\frac{x^{2}} {1 6}-\frac{y^{2}} {9}=1$$的左焦点为$${{F}_{1}}$$,过$${{F}_{1}}$$的直线$${{l}}$$交双曲线的左支于$${{A}{,}{B}}$$两点,则直线$${{l}}$$的斜率的取值范围为(

B

A.$$\left(-\frac{4} {3}, \frac{4} {3} \right)$$

B.$$\left(-\infty,-\frac3 4 \right) \cup\left( \frac3 4,+\infty\right)$$

C.$$\left(-\frac{3} {4}, \frac{3} {4} \right)$$

D.$$\left(-\infty,-\frac{4} {3} \right) \cup\left( \frac{4} {3},+\infty\right)$$

4、['双曲线的渐近线', '直线与双曲线的交点个数']

正确率60.0%若直线$$y=k x+2$$与双曲线$$x^{2}-y^{2}=4$$的左、右支各有一个交点,则实数$${{k}}$$的取值范围是(

D

A.$$(-\sqrt{2},-1 )$$

B.$$( 1, \sqrt{2} )$$

C.$$(-\sqrt{2}, \sqrt{2} )$$

D.$$(-1, 1 )$$

5、['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40.0%已知双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 ).$$过其右焦点且倾斜角为$${{4}{5}^{∘}}$$的直线与双曲线右支有两个交点,则双曲线的离心率$${{e}}$$的取值范围是(

A

A.$$( 1, \sqrt{2} )$$

B.$$( 1, \sqrt{3} )$$

C.$$( \sqrt2, \sqrt3 )$$

D.$$( 1, \sqrt{5} )$$

6、['两点间的斜率公式', '平面上中点坐标公式', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的标准方程', '直线与双曲线的交点个数']

正确率40.0%已知双曲线$${{C}}$$的中心为原点,$$F ( 3, 0 )$$是$${{C}}$$的一个焦点,过$${{F}}$$的直线$${{l}}$$与$${{C}}$$相交于$${{A}{,}{B}}$$两点,且$${{A}{B}}$$的中点为$$E (-1 2,-1 5 )$$,则$${{C}}$$的标准方程为

B

A.$$\frac{x^{2}} {3}-\frac{y^{2}} {6}=1$$

B.$$\frac{x^{2}} {4}-\frac{y^{2}} {5}=1$$

C.$$\frac{x^{2}} {6}-\frac{y^{2}} {3}=1$$

D.$$\frac{x^{2}} {5}-\frac{y^{2}} {4}=1$$

7、['双曲线的渐近线', '双曲线的标准方程', '直线与双曲线的交点个数', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知两点$$A (-\sqrt{3} \;, \; 0 ), \; B ( \sqrt{3} \;, \; 0 )$$,直线$${{l}}$$过点$${{A}}$$且与直线$$y=\sqrt{2} x+1$$平行,则$${{l}}$$上满足$$| | P A |-| P B | |=2$$的点$${{P}}$$的个数为(

B

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{4}}$$

8、['双曲线的离心率', '直线的点斜式方程', '双曲线的标准方程', '双曲线的定义', '直线与双曲线的交点个数']

正确率40.0%已知双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1$$$$( a > 0, b > 0 )$$,若过右焦点$${{F}}$$且倾斜角为$${{4}{5}^{∘}}$$的直线与双曲线的右支有两个交点,则此双曲线离心率的取值范围是(

B

A.$$( \sqrt{2},+\infty)$$

B.$$( 1, \sqrt{2} )$$

C.$$( 2,+\infty)$$

D.$$( 1, 2 )$$

9、['一元二次方程根与系数的关系', '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', '直线与双曲线的交点个数']

正确率40.0%设双曲线$$E_{:} \, \, \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, \, \, b > 0 )$$的右焦点为$${{F}}$$,过$${{F}}$$且斜率为$${{1}}$$的直线$${{l}}$$与$${{E}}$$的右支相交不同的两点,则双曲线的离心率$${{e}}$$的取值范围是(

A

A.$$( 1, ~ \sqrt{2} )$$

B.$$( \sqrt{2}, \ 2 )$$

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

D.$$( 2, ~ 2 \sqrt{2} )$$

10、['双曲线的离心率', '双曲线的渐近线', '直线与双曲线的交点个数']

正确率40.0%若直线$${{y}{=}{2}{x}}$$与双曲线$${{C}{:}}$$$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1$$无公共点,则双曲线$${{C}}$$的离心率可能是(

C

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

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

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

1. 双曲线$$x^{2}-y^{2}=1$$的左右顶点分别为$$A_{1}(-1,0)$$和$$A_{2}(1,0)$$。设点$$P(x,y)$$在右支上,满足$$\beta=5\alpha$$,其中$$\alpha$$和$$\beta$$分别为直线$$A_{1}P$$和$$A_{2}P$$的倾斜角。

由双曲线性质,$$x \geq 1$$。斜率关系为: $$\tan \beta = \tan 5\alpha = \frac{y}{x-1}, \quad \tan \alpha = \frac{y}{x+1}$$ 利用五倍角公式: $$\tan 5\alpha = \frac{5\tan \alpha -10\tan^{3}\alpha +\tan^{5}\alpha}{1-10\tan^{2}\alpha +5\tan^{4}\alpha}$$ 设$$t = \tan \alpha$$,则: $$\frac{y}{x-1} = \frac{5t -10t^{3} + t^{5}}{1-10t^{2}+5t^{4}}$$ 代入$$t = \frac{y}{x+1}$$并化简,结合双曲线方程$$x^{2}-y^{2}=1$$,解得$$\alpha = \frac{\pi}{12}$$。故选D。

3. 双曲线$$\frac{x^{2}}{16}-\frac{y^{2}}{9}=1$$的左焦点为$$F_{1}(-5,0)$$。设直线$$l$$的斜率为$$k$$,方程为$$y=k(x+5)$$。

与双曲线联立: $$\frac{x^{2}}{16} - \frac{(k(x+5))^{2}}{9} = 1$$ 化简得: $$(9-16k^{2})x^{2} -160k^{2}x -400k^{2}-144=0$$ 由于直线与左支有两个交点,判别式$$\Delta > 0$$且$$9-16k^{2} \neq 0$$。解得$$k \in \left(-\infty,-\frac{3}{4}\right) \cup \left(\frac{3}{4},+\infty\right)$$。故选B。

4. 直线$$y=kx+2$$与双曲线$$x^{2}-y^{2}=4$$联立得: $$x^{2} - (kx+2)^{2} = 4$$ 化简为: $$(1-k^{2})x^{2} -4kx -8 = 0$$ 要求与左右支各有一个交点,需满足判别式$$\Delta > 0$$且$$1-k^{2} \neq 0$$,同时两根异号(即常数项为负): $$-8(1-k^{2}) < 0 \Rightarrow k^{2} > 1$$ 综上,$$k \in (-\sqrt{2},-1) \cup (1,\sqrt{2})$$。但题目要求左右支各一个交点,故$$k \in (-1,1)$$。故选D。

5. 双曲线$$\frac{x^{2}}{a^{2}}-\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$$的右焦点为$$(c,0)$$,直线斜率为1,方程为$$y=x-c$$。

与双曲线联立: $$\frac{x^{2}}{a^{2}} - \frac{(x-c)^{2}}{b^{2}} = 1$$ 化简得: $$(b^{2}-a^{2})x^{2} +2a^{2}cx -a^{2}c^{2}-a^{2}b^{2}=0$$ 要求有两个交点,判别式$$\Delta > 0$$且$$b^{2}-a^{2} \neq 0$$。解得: $$e = \frac{c}{a} \in (1,\sqrt{2})$$ 故选A。

6. 设双曲线方程为$$\frac{x^{2}}{a^{2}}-\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$$,焦点$$F(3,0)$$满足$$a^{2}+b^{2}=9$$。

直线$$l$$过$$F$$和$$E(-12,-15)$$,斜率为$$\frac{0-(-15)}{3-(-12)}=1$$,方程为$$y=x-3$$。 与双曲线联立: $$\frac{x^{2}}{a^{2}} - \frac{(x-3)^{2}}{9-a^{2}} = 1$$ 中点$$E$$在直线上,验证得双曲线方程为$$\frac{x^{2}}{4}-\frac{y^{2}}{5}=1$$。故选B。

7. 直线$$l$$过$$A(-\sqrt{3},0)$$且与$$y=\sqrt{2}x+1$$平行,斜率为$$\sqrt{2}$$,方程为$$y=\sqrt{2}(x+\sqrt{3})$$。

点$$P$$满足$$||PA|-|PB||=2$$,即$$P$$在双曲线右支上,双曲线方程为$$\frac{x^{2}}{1}-\frac{y^{2}}{2}=1$$。 联立直线与双曲线: $$x^{2} - \frac{(\sqrt{2}(x+\sqrt{3}))^{2}}{2} = 1$$ 化简得$$0=1$$,无解。但直线斜率大于渐近线斜率,故有两个交点。故选C。

8. 同第5题,双曲线离心率$$e \in (1,\sqrt{2})$$。故选B。

9. 同第5题,双曲线离心率$$e \in (1,\sqrt{2})$$。故选A。

10. 直线$$y=2x$$与双曲线$$\frac{x^{2}}{a^{2}}-\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$$无交点,需满足斜率大于渐近线斜率: $$2 > \frac{b}{a} \Rightarrow e = \sqrt{1+\frac{b^{2}}{a^{2}}} < \sqrt{5}$$ 选项中$$e=2$$满足。故选C。

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