课件37张PPT。2.3.1 双曲线及其标准方程 课时作业10 双曲线及其标准方程
|基础巩固|(25分钟,60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.已知F1(-8,3),F2(2,3),动点P满足|PF1|-|PF2|=10,则P点的轨迹是( )
A.双曲线 B.双曲线的一支
C.直线 D.一条射线
解析:F1,F2是定点,且|F1F2|=10,所以满足条件|PF1|-|PF2|=10的点P的轨迹应为一条射线.
答案:D
2.已知双曲线方程为x2-2y2=1,则它的右焦点坐标为( )
A. B.
C. D.(,0)
解析:将双曲线方程化为标准方程,即-=1,∴a2=1,b2=,∴c==,∴右焦点坐标为.
答案:C
3.焦点分别为(-2,0),(2,0)且经过点(2,3)的双曲线的标准方程为( )
A.x2-=1 B.-y2=1
C.y2-=1 D.-=1
解析:由双曲线定义知,
2a=-=5-3=2,
∴a=1.
又c=2,∴b2=c2-a2=4-1=3,
因此所求双曲线的标准方程为x2-=1.
答案:A
4.下面各选项中的双曲线,与-=1共焦点的双曲线是( )
A.+=1 B.-=1
C.-=1 D.+=1
解析:方法一 因为所求曲线为双曲线,所以可排除选项A,D;又双曲线-=1的焦点在x轴上,所以排除选项B,综上可知,选C.
方法二 与-=1共焦点的双曲线系方程为-=1,对比四个选项中的曲线方程,发现只有选项C中的方程符合条件(此时λ=-2).
答案:C
5.已知定点A,B且|AB|=4,动点P满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值为( )
A. B.
C. D.5
解析:如图所示,点P是以A,B为焦点的双曲线的右支上的点,当P在M处时,|PA|最小,最小值为a+c=+2=.
答案:C
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.设m是常数,若点F(0,5)是双曲线-=1的一个焦点,则m=________.
解析:由点F(0,5)可知该双曲线-=1的焦点落在y轴上,所以m>0,且m+9=52,解得m=16.
答案:16
7.已知P是双曲线-=1上一点,F1,F2是双曲线的左、右焦点,且|PF1|=17,求|PF2|=________.
解析:由双曲线方程-=1可得a=8,b=6,c=10,由双曲线的图象可得点P到右焦点F2的距离d≥c-a=2.
因为||PF1|-|PF2||=16,|PF1|=17,所以|PF2|=1(舍去)或|PF2|=33.
答案:33
8.已知双曲线E:-=1(a>0,b>0).若矩形ABCD的四个顶点在E上,AB,CD的中点为E的两个焦点,且2|AB|=3|BC|,则E的标准方程是________.
解析:如图,由题意不妨设|AB|=3,则|BC|=2.设AB,CD的中点分别为M,N,在Rt△BMN中,|MN|=2c=2,故|BN|===.由双曲线的定义可得2a=|BN|-|BM|=-=1,即a2=.而2c=|MN|=2,从而c=1,b2=. 所以双曲线E的标准方程是-=1.
答案:-=1
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.已知-=-1,当k为何值时,
(1)方程表示双曲线?
(2)方程表示焦点在x轴上的双曲线?
(3)方程表示焦点在y轴上的双曲线?
解析:(1)若方程表示双曲线,则或解得k<-3或1(2)若方程表示焦点在x轴上的双曲线,则解得1(3)若方程表示焦点在y轴上的双曲线,则解得k<-3.
10.求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)a=3,c=4,焦点在x轴上;
(2)焦点为(0,-6),(0,6),经过点A(-5,6);
(3)以椭圆+=1长轴的端点为焦点,且经过点(3, ).
解析:(1)由题设知,a=3,c=4,由c2=a2+b2,得b2=c2-a2=42-32=7.
因为双曲线的焦点在x轴上,所以所求双曲线的标准方程为-=1.
(2)由已知得c=6,且焦点在y轴上.因为点A(-5,6)在双曲线上,所以2a=
|-|=|13-5|=8,则a=4,b2=c2-a2=62-42=20.
所以所求双曲线的标准方程是-=1.
(3)由题意得,双曲线的焦点在x轴上,且c=2.
设双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0),
则有a2+b2=c2=8,-=1,解得a2=3,b2=5.
故所求双曲线的标准方程为-=1.
|能力提升|(20分钟,40分)
11.已知点M(-3,0),N(3,0),B(1,0),动圆C与直线MN切于点B,过M,N与圆C相切的两直线相交于点P,则点P的轨迹方程是( )
A.x2-=1(x>1) B.x2-=1(x<-1)
C.x2+=1(x>0) D.x2-=1(x>1)
解析:如图,设过M,N的直线与圆C相切于R,S,
则|PR|=|PS|,|MR|=|MB|,|SN|=|NB|,
所以|PM|=|PR|+|RM|
=|PR|+|MB|,
|PN|=|PS|+|SN|
=|PS|+|NB|,
所以|PM|-|PN|=|MB|-|NB|
=2<|MN|,
所以由双曲线定义知,P点的轨迹是以M(-3,0),N(3,0)为焦点的双曲线的右支,
因为2a=2,所以a=1,c=3,
所以b2=c2-a2=8,
所以点P的轨迹方程为x2-=1(x>1).
故选A.
答案:A
12.已知双曲线的两个焦点F1(-,0),F2(,0),P是双曲线上一点,且·=0,|PF1|·|PF2|=2,则双曲线的标准方程为______________.
解析:由题意可设双曲线方程为
-=1(a>0,b>0).
由·=0,得PF1⊥PF2.根据勾股定理得
|PF1|2+|PF2|2=(2c)2,
即|PF1|2+|PF2|2=20.
根据双曲线定义有|PF1|-|PF2|=±2a.
两边平方并代入|PF1|·|PF2|=2得20-2×2=4a2,解得a2=4,
从而b2=5-4=1,
所以双曲线方程为-y2=1.
答案:-y2=1
13.已知与双曲线-=1共焦点的双曲线过点P,求该双曲线的标准方程.
解析:已知双曲线-=1,
由c2=a2+b2,
得c2=16+9=25,∴c=5.
设所求双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0).
依题意,c=5,∴b2=c2-a2=25-a2,
故双曲线方程可写为-=1.
∵点P在双曲线上,
∴-=1.
化简,得4a4-129a2+125=0,
解得a2=1或a2=.
又当a2=时,b2=25-a2=25-=-<0,不合题意,舍去,故a2=1,b2=24.
∴所求双曲线的标准方程为x2-=1.
14.已知△ABC的两个顶点A,B分别为椭圆x2+5y2=5的左焦点和右焦点,且三个内角A,B,C满足关系式sinB-sinA=sinC.
(1)求线段AB的长度;
(2)求顶点C的轨迹方程.
解析:(1)将椭圆方程化为标准形式为+y2=1.
∴a2=5,b2=1,c2=a2-b2=4,
则A(-2,0),B(2,0),|AB|=4.
(2)∵sinB-sinA=sinC,
∴由正弦定理得
|CA|-|CB|=|AB|=2<|AB|=4,
即动点C到两定点A,B的距离之差为定值.
∴动点C的轨迹是双曲线的右支,并且c=2,a=1,
∴所求的点C的轨迹方程为x2-=1(x>1).