3.2.1 双曲线及其标准方程(同步练习)
一、选择题
1.已知平面内两定点F1(-2,0),F2(2,0),下列条件中满足动点P的轨迹为双曲线的是( )
A.|PF1|-|PF2|=±3 B.|PF1|-|PF2|=±4
C.|PF1|-|PF2|=±5 D.|PF1|2-|PF2|2=±4
2.已知双曲线+=1,焦点在y轴上,若焦距为4,则a等于( )
A. B.5 C.7 D.
3.已知双曲线-=1上一点P到左焦点F1的距离为10,则PF1的中点N到坐标原点O的距离为( )
A.3或7 B.6或14 C.3 D.7
4.已知双曲线的一个焦点为F1(-,0),点P在该双曲线上,线段PF1的中点坐标为(0,2),则该双曲线的标准方程是( )
A.-y2=1 B.x2-=1 C.-=1 D.-=1
5.已知双曲线的中心在原点,两个焦点F1,F2分别为(,0)和(-,0),点P在双曲线上,且PF1⊥PF2,△PF1F2的面积为1,则双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1 C.-y2=1 D.x2-=1
6.动圆与圆x2+y2=1和x2+y2-8x+12=0都外切,则动圆圆心的轨迹是( )
A.双曲线的一支 B.圆 C.椭圆 D.双曲线
7.已知P为双曲线-=1右支上一点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,M为△PF1F2的内心.若S△PMF1=S△PMF2+8,则△MF1F2的面积为( )
A.2 B.10 C.8 D.6
8.(多选)关于方程(m-1)x2+(3-m)y2=(m-1)·(3-m),m∈R所表示的曲线C的形状,下列说法正确的是( )
A. m∈(1,3),曲线C为一个椭圆 B. m∈(-∞,1)∪(3,+∞),曲线C是双曲线
C. m∈R,曲线C一定不是直线 D. m∈(1,3)使曲线C不是椭圆
二、填空题
9.若曲线C:mx2+(2-m)y2=1是焦点在x轴上的双曲线,则m的取值范围为________
10.已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与双曲线的左支交于A,B两点,线段AB的长为5.若2a=8,那么△ABF2的周长是________
11.如图所示,已知双曲线以长方形ABCD的顶点A,B为左、右焦点,且双曲线过C,D两顶点.若AB=4,BC=3,则此双曲线的标准方程为________
12.已知双曲线C:x2-=1的左焦点为F1,点Q(0,2),P是双曲线C右支上的动点,则|PF1|+|PQ|的最小值等于________
13.△ABC中,A(-5,0),B(5,0),点C在双曲线-=1上,则=________
三、解答题
14.已知方程kx2+y2=4,其中k为实数,对于不同范围的k值,分别指出方程所表示的曲线类型.
15.设声速为k米/秒,在相距10k米的A、B两哨所,听到炮弹爆炸声的时间差为6秒,求炮弹爆炸点所在曲线的方程.
16.已知△ABC的一边的两个顶点B(-a,0),C(a,0)(a>0),另两边的斜率之积等于m(m≠0).求顶点A的轨迹方程,并且根据m的取值情况讨论轨迹的图形.
参考答案:
一、选择题
1.A 2.D 3.A 4.B 5.C 6.A 7.B 8.BD
二、填空题
9.答案:(2,+∞) 10.答案:26 11.答案:x2-=1 12.答案:6 13.答案:±
三、解答题
14.解:(1)当k=0时,y=±2,表示两条与x轴平行的直线;
(2)当k=1时,方程为x2+y2=4,表示圆心在原点,半径为2的圆;
(3)当k<0时,方程为-=1,表示焦点在y轴上的双曲线;
(4)当0<k<1时,方程为+=1,表示焦点在x轴上的椭圆;
(5)当k>1时,方程为+=1,表示焦点在y轴上的椭圆.
15.解:以直线AB为x轴,线段AB的中点为坐标原点,建立平面直角坐标系.
设炮弹爆炸点的轨迹上的点P的坐标为(x,y),
则||PA|-|PB||=6a<10a,所以点P的轨迹是以A,B为焦点的双曲线,且2a=6k,2c=10k,
从而a=3k,c=5k,b2=c2-a2=16k2. 所以炮弹爆炸点的轨迹方程为-=1.
16.解:设顶点A的坐标为(x,y),则kAB=,kAC=.
由题意,得·=m,即-=1(y≠0).
当m>0时,轨迹是中心在原点,焦点在x轴上的双曲线(除去与x轴的两个交点);
当m<0且m≠-1时,轨迹是中心在原点,以坐标轴为对称轴的椭圆(除去与x轴的两个交点),其中当-1当m<-1时,椭圆焦点在y轴上;
当m=-1时,轨迹是圆心在原点,半径为a的圆(除去与x轴的两个交点).