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1、2.3第1課時 雙曲線及其標準方程
一、選擇題
1.已知雙曲線-=1(a>0,b>0),其焦點為F1、F2,過F1作直線交雙曲線同一支于A、B兩點,且|AB|=m,則△ABF2的周長是( )
A.4a B.4a-m
C.4a+2m D.4a-2m
[答案] C
2.設θ∈(,π),則關(guān)于x、y的方程-=1 所表示的曲線是( )
A.焦點在y軸上的雙曲線
B.焦點在x軸上的雙曲線
C.焦點在y軸上的橢圓
D.焦點在x軸上的橢圓
[答案] C
[解析] 方程即是+=1,因θ∈(,π),
∴sinθ>0,cosθ<0,且-cosθ>s
2、inθ,故方程表示焦點在y軸上的橢圓,故答案為C.
3.(2020·安徽理,5)雙曲線方程為x2-2y2=1,則它的右焦點坐標為( )
A. B.
C. D.(,0)
[答案] C
[解析] 將方程化為標準方程x2-=1
∴c2=1+=,∴c=,故選C.
4.k>9是方程+=1表示雙曲線的( )
A.充要條件 B.充分不必要條件
C.必要不充分條件 D.既不充分也不必要條件
[答案] B
[解析] k>9時,方程為-=1表示焦點在y軸上的雙曲線,方程表示雙曲線時,(k-9)(k-4)<0,∴k<4或k>9,故選B.
5.已知雙曲線-
3、=1的左、右焦點分別為F1、F2,若雙曲線的左支上有一點M到右焦點F2的距離為18,N是MF2的中點,O為坐標原點,則|NO|等于( )
A. B.1 C.2 D.4
[答案] D
[解析] NO為△MF1F2的中位線,所以|NO|=|MF1|,又由雙曲線定義知,|MF2|-|MF1|=10,因為|MF2|=18,所以|MF1|=8,所以|NO|=4,故選D.
6.已知雙曲線x2-=1的焦點為F1、F2,點M在雙曲線上且·=0,則點M到x軸的距離為( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 由條件知c=,∴|F1F2|=2,
4、
∵·=0,∴|MO|=|F1F2|=,
設M(x0,y0),則,
∴y=,∴y0=±,故選C.
7.已知方程ax2-ay2=b,且a、b異號,則方程表示( )
A.焦點在x軸上的橢圓
B.焦點在y軸上的橢圓
C.焦點在x軸上的雙曲線
D.焦點在y軸上的雙曲線
[答案] D
[解析] 方程變形為-=1,由a、b異號知<0,故方程表示焦點在y軸上的雙曲線,故答案為D.
8.以橢圓+=1的焦點為頂點,以這個橢圓的長軸的端點為焦點的雙曲線方程是( )
A.-y2=1 B.y2-=1
C.-=1 D.-=1
[答案] B
[解析] 由題意知雙曲線的焦點
5、在y軸上,
且a=1,c=2,∴b2=3,
雙曲線方程為y2-=1.
9.已知雙曲線中心在原點,一個焦點為F1(-,0),點P在該雙曲線上,線段PF1的中點坐標為(0,2),則雙曲線的方程是( )
A.-y2=1 B.x2-=1
C.-=1 D.-=1
[答案] B
[解析] 由條件知P(,4)在雙曲線-=1上,∴-=1,
又a2+b2=5,∴,故選B.
10.已知雙曲線-=1的左、右焦點分別為F1、F2,若雙曲線上一點P使∠F1PF2=90°,則△F1PF2的面積是( )
A.12 B.16 C.24 D.32
[答案] B
[解析]
6、 由定義||PF1|-|PF2||=6,
∴|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|=36,
∵|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=100,
∴|PF1||PF2|=32,
∴S△PF1F2=|PF1|·|PF2|=16.
二、填空題
11.若雙曲線x2-y2=1右支上一點P(a,b)到直線y=x的距離是,則a+b=________.
[答案]
[解析] 由條件知,,
∴或,∵a>0,∴a+b=.
12.已知圓(x+4)2+y2=25的圓心為M1,圓(x-4)2+y2=1的圓心為M2,動圓與這兩圓外切,則動圓圓心的軌跡方程為____________.
7、
[答案]?。?(x≥2)
[解析] 設動圓圓心為M,動圓半徑為r,根據(jù)題意得,|MM1|=5+r,|MM2|=1+r,兩式相減得|MM1|-|MM2|=4<8=|M1M2|,故M點在以M1(-4,0),M2(4,0)為焦點的雙曲線的右支上,故圓心M的軌跡方程為-=1(x≥2).
13.若雙曲線-=1(m>0,n>0)和橢圓+=1(a>b>0)有相同的焦點F1,F(xiàn)2,M為兩曲線的交點,則|MF1|·|MF2|等于________.
[答案] a-m
[解析] 由雙曲線及橢圓定義分別可得
|MF1|-|MF2|=±2①
|MF1|+|MF2|=2②
②2-①2得,4|MF1|·|
8、MF2|=4a-4m,
∴|MF1|·|MF2|=a-m.
14.已知雙曲線x2-y2=m與橢圓2x2+3y2=72有相同的焦點,則m的值為________.
[答案] 6
[解析] 橢圓方程為+=1,c2=a2-b2=36-24=12,∴焦點F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),
雙曲線-=1與橢圓有相同焦點,
∴2m=12,∴m=6.
三、解答題
15.設聲速為a米/秒,在相距10a米的A、B兩哨所,聽到炮彈爆炸聲的時間差6秒,求炮彈爆炸點所在曲線的方程.
[解析] 以A、B兩哨所所在直線為x軸,它的中垂線為y軸,建立直角坐標系,得炮彈爆炸點的軌跡方程為-=1.
16.已知
9、雙曲線與橢圓+=1有相同的焦點,且與橢圓的一個交點的縱坐標為4,求雙曲線的方程.
[解析] 橢圓的焦點為F1(0,-3),F(xiàn)2(0,3),故可設雙曲線方程為-=1(a>0,b>0),且c=3,a2+b2=9.
由條件知,雙曲線與橢圓有一個交點的縱坐標為4,可得兩交點的坐標為A(,4)、B(-,4),
由點A在雙曲線上知,-=1.
解方程組得
∴所求曲線的方程為-=1.
17.已知定點A(0,7)、B(0,-7)、C(12,2),以C為一個焦點作過A、B的橢圓,求橢圓的另一焦點F的軌跡方程.
[解析] 設F(x,y)為軌跡上的任意一點,
因為A、B兩點在以C、F為焦點的橢圓上,
10、
所以|FA|+|CA|=2a,|FB|+|CB|=2a,(其中a表示橢圓的長半軸長),
所以|FA|+|CA|=|FB|+|CB|,
所以|FA|-|FB|=|CB|-|CA|=-=2.
由雙曲線的定義知,F(xiàn)點在以A、B為焦點的雙曲線的下半支上,
所以點F的軌跡方程是y2-=1(y≤-1).
18.如圖,已知雙曲線的離心率為2,F(xiàn)1,F(xiàn)2為左、右焦點,P為雙曲線上的點,∠F1PF2=60°,S△PF1F2=12,求雙曲線的標準方程.
[解析] 設雙曲線方程為-=1
∵e==2,∴a=
由雙曲線定義:|PF1|-|PF2|=2a=c.
由余弦定理得
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos∠F1PF2=(|PF1|-|PF2|)2+2|PF1|·|PF2|(1-cos60°),
∴4c2=c2+|PF1|·|PF2|
又S△PF1F2=|PF1|·|PF2|·sin60°=12
得|PF1|·|PF2|=48,
即c2=16,∴a2=4,b2=12,
所求方程為-=1.