2019高中数学双曲线检测试题及答案精品教育.doc
解析几何综合问题圆与椭圆双曲线抛物线等单元过关检测卷(二)附答案高中数学

综上可知,当 或 时,抛物线与圆有且只有两个不同的公共点.
说明:“有且只有”、“当且仅当”等用语,都是指既有充分性,又有必要性.
评卷人
得分
三、解答题
4.解:(Ⅰ)设椭圆的方程为 ,
当 时,PQ的中点为(0,3),所以b=3------------------3分
而 ,所以 ,故椭圆的标准方程为 ---------5分
点E.
(1)求证: ;
(2)设直线l将矩形OABC分成面积相等的两部分,
求直线l的方程;
(3)在(2)的条件下,设圆M在矩形及其内部,
且与l和线段EA都相切,求面积最大的圆M
的方程.
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
评卷人
得分
一、选择题
1.C本题考查抛物线的相关几何性质及直线与圆的位置关系
法一:抛物线y2=2px(p>0)的准线方程为 ,因为抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切,所以
=0,即(x1,y1-3)·(x2,y2-3)=0,
即x1x2+y1y2-3(y1+y2)+9=0,x1x2+y1y2=3.
故 = x02+y02-4y0+3为定值。
6.(1)椭圆方程为 .
(2)圆的半径为 ,即内切圆的纵坐标为 ,可得横坐标也为 ,
∴圆的方程为 .
(3)定值— 证明略.
7.题设椭圆的方程为 .…………………………1分
(II)令x=0,得y=3或y=1.故A(0,3),B(0,1)。
设P(x,y),则 =(-x,3-y)·(-x,1-y)=x2+(3-y)(1-y)= x2+y2-4y+3.
双曲线的综合问题-高中数学复习

2
是双曲线 - y 2=1上的任意一点,则| AP |=
9
( −
10
(
9
min=
2
5)2 +
9
−
− 1=
10 2
9
− 10 + 24 =
( − 5)2 + 2 =
10
( 2
9
− 9) + 24 =
9
3
9
2
) + ,所以当 x = 时,| AP |取得最小值,| AP |
2
2
2
3
=
3
100
300
x ,由൞
3
3
= ,
3
1,
可得
.
目录
PART
2
微专题 12
“三案”破解圆锥曲线中的离心率问题
目录
高中总复习·数学
离心率是圆锥曲线的一个重要元素,它的变化直接导致曲线形状
甚至是类型的变化,求圆锥曲线的离心率或范围问题是近几年高考的
热点,这类问题所涉及的知识点较多、综合性强,解法灵活,内涵丰
1
2
2
2
2
2
2
2
2
所以 b < c ,即 b < c , a - c < c , a <2 c ,所以 e > ,
2
即e>
(
2
,又因为0< e <1,所以椭圆离心率的取值范围为
2
2
,1).故选A.
2
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高中总复习·数学
)
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高中总复习·数学
解析:如图,以接报中心为原点 O ,正东、正北
方向分别为 x 轴, y 轴的正方向,建立平面直角坐标
衡水内部资料-高中数学-双曲线(解析版)

3.2.2 双曲线考点一双曲线的离心率【例1】(2020·云南省下关第一中学高二月考)若实数数列:1,a,81成等比数列,则圆锥曲线221yxa+=的离心率是()A B C D.13或10【答案】A【解析】由1,a,81成等比数列有:281a=,所以9a=±,当9a=时,方程为2219yx+=,表示焦点在y轴的椭圆,其中13a=,1c==,故离心率113cea==;当9a=-时,方程为2219yx-=,表示焦点在x轴的双曲线,其中21a=,2c==,故离心率22cea==,故选择A.【一隅三反】1.(2020·江苏南京)在平面直角坐标系xOy 中,若点P (0)到双曲线C :22219x y a -=的一条渐近线的距离为6,则双曲线C 的离心率为( )A .2B .4C D【答案】A【解析】双曲线C :22219x y a -=的一条渐近线为30x ay -=6=,解得a =2c e a ===.故选:A. 2.(2020·贵州省思南中学高二期末(理))已知1F 、2F 为双曲线C :22221x y a b-=(0,0)a b >>的左、右焦点,点P 为双曲线C 右支上一点,212||||PF F F =,1230PF F ∠=,则双曲线C 的离心率为( )A B 1C D 1【答案】C【解析】根据题意作图如下:设1222F F PF c ==.∵1230PF F ∠=∴1PF =∵由双曲线焦半径公式知1P PF ex a =+=,22P PF ex a c =-=∴22a c =-∴12c e a ===故选C. 3.(2020·全国)已知1F ,2F 为双曲线22122:1x y C a b-=的焦点,P 为222x y c +=与双由线1C 的交点,且有121tan 4PF F ∠=,则该双曲线的离心率为( )A B .2C D【答案】C【解析】由题意知1290F PF ∠=︒, 在12Rt F PF 中,121tan 4PF F ∠=,可设2PF m =,则14PF m =,由勾股定理得,122F F c ==,又由122PF PF a -=得23a m =,所以3c e a ==. 故选:C4.(2020·沙坪坝.重庆八中高二月考)若双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的一条渐近线经过点(1,2)-,则该双曲线的离心率为( )A B C D .2【答案】C 【解析】双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线经过点(1,2)-,∴点(1,2)-在直线by x a=-上, ∴2ba=.则该双曲线的离心率为e ==故选:C .考点二 直线与双曲线的位置关系【例2】已知双曲线x 2-y 24=1,问当直线l 的斜率k 为何值时,过点P (1,1)的直线l 与双曲线只有一个公共点.【答案】见解析【解析】①当直线l 的斜率不存在时,直线l :x =1与双曲线相切,符合题意. ②当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y =k (x -1)+1, 代入双曲线方程,得(4-k 2)x 2-(2k -2k 2)x -k 2+2k -5=0.当4-k 2=0,即k =±2时,直线l 与双曲线的渐近线平行,直线l 与双曲线只有一个公共点.当4-k 2≠0时,令Δ=0,得k =52.综上可知,当k =52或k =±2或直线l 的斜率不存在时,过点P 的直线l 与双曲线都只有一个公共点.【一隅三反】1.(2018·福建高二期末(理))若直线y kx 2=+与双曲线22x y 6-=的右支交于不同的两点,则k 的取值范围是( )A .⎛ ⎝⎭B .⎛ ⎝⎭C .⎛⎫ ⎪⎝⎭D .1⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】把y =kx +2代入x 2-y 2=6,得x 2-(kx +2)2=6,化简得(1-k 2)x 2-4kx -10=0,由题意知2121210000k x x x x ⎧-≠⎪∆>⎪⎪+>⎨⎪⋅>⎪⎪⎩,,,即()22221640104011001k k k k k ⎧+->⎪⎪⎪>⎨-⎪-⎪>⎪-⎩,,,解得3-<k <-1. 答案:D.2.(2020·天水市第一中学高二月考(理))直线l :1y kx =+与双曲线C :222x y -=的右支交于不同的两点,则斜率k 的取值范围是() A.( B .(11)-, C.(1)- D.(1)(1-⋃ 【答案】C【解析】由2221x y y kx ⎧-=⎨=+⎩ 可得,()221230k x kx ---= ,因为直线:1l y kx =+与双曲线22:2C x y -=交于不同的两点,所以, ()222241210201301k k k k k ⎧+->⎪⎪⎪>⎨-⎪-⎪>⎪-⎩解得12k -<<- ,所以斜率k的取值范围是12⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,故选C. 3.(2020·四川资阳)直线l :kx -y -2k =0与双曲线x 2-y 2=2仅有一个公共点,则实数k 的值为 A .-1或1 B .-1 C .1 D .1,-1,0【答案】A【解析】因为直线l :kx -y -2k =0过定点(2,0),而直线l :kx -y -2k =0与双曲线x 2-y 2=2仅有一个公共点,所以直线l :kx -y -2k =0与双曲线渐近线平行,即实数k 的值为-1或1,选A .4.(2020·宁波市北仑中学高一期中)过双曲线2x 2-y 2=2的右焦点作直线l 交双曲线于A ,B 两点,若|AB |=4,则这样的直线l 的条数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 【答案】C【解析】设11(,)A x y ,22(,)B x y当直线l 与x 轴垂直时,AB 4=,满足题意当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l:(y k x =-,联立直线与双曲线方程得:(2222y k x x y ⎧=⎪⎨-=⎪⎩,整理得:2222(2)320k xx k -+--=,所以2122322k x x k +=-,12x x +=,又AB =4=,解得:2k =±, 综上:满足这样的直线l 的条数为3条考点三 弦长【例3】(2019·全国高三课时练习)过双曲线22136x y -=的右焦点F 2,倾斜角为30°的直线交双曲线于A ,B 两点,O 为坐标原点,F 1为左焦点. (1)求|AB |;(2)求△AOB 的面积. 【答案】(1(2【解析】(1)由双曲线的方程得a b ==3c ==,F 1(-3,0),F 2(3,0).直线AB的方程为3)y x =-. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由223)3136y x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩消去y 得5x 2+6x -27=0. ∴1265x x +=-,12275x x ⋅=-. ∴AB ===(2)直线AB30y--=.∴原点O到直线AB的距离为32d==.∴113||222 AOBS AB d=⋅==【一隅三反】1.(2020·全国)已知直线y=kx+1与双曲线2214yx-=交于A,B两点,且|AB|=,则实数k的值为() A.±7B.±3或±413C.D.±3【答案】B【解析】由直线与双曲线交于,A B两点,得2k≠±,将1y kx=+代入2214yx-=得22(4)250k x kx---=,则2244(4)50k k∆=+-⨯>,即25k<.设11(,)A x y,22(,)B x y,则12224kx xk+=-,12254x xk=--.∴AB==∴k=3k=±.故选B.2.(2018·全国高二课时练习)求双曲线2214yx-=被直线1y x=+截得的弦长.【解析】由22141yxy x⎧-=⎪⎨⎪=+⎩,得()224140x x-+-=,即23250x x--=.(*)设方程(*)的解为1x,2x,则有122 3x x+=,125 3x x=-,故12d x=-===.3.(2020·邢台市第八中学高二期末)已知双曲线C:22221(0,0)x ya ba b-=>>是双曲线的一个顶点.(1)求双曲线的方程;(2)经过双曲线右焦点F2作倾斜角为30°的直线,直线与双曲线交于不同的两点A,B,求AB.【答案】(1)22136x y-=;(2)5【解析】(1)因为双曲线C:22221(0,0) x ya ba b-=>>是双曲线的一个顶点,所以caa⎧=⎪⎨⎪=⎩解得3,c b==22136x y-=(2)双曲线22136x y-=的右焦点为2(3,0)F所以经过双曲线右焦点F2且倾斜角为30°的直线的方程为3)y x=-.联立)2213633x yy x⎧-=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得256270x x+-=.设()()1122,,,A x yB x y,则1212627,55x x x x+=-=-.所以5AB==.4.(2020·宾县第二中学高二期末(文))已知曲线22:1C x y-=及直线:1l y kx=-.(1)若l与C左支交于两个不同的交点,求实数k的取值范围;(2)若l与C交于A B、两点,O是坐标原点,且AOB∆,求实数k的值.【答案】(1)()1-;(2)0k =或2k =±【解析】(1)由2211x y y kx ⎧-=⎨=-⎩消去y ,得()221220k x kx -+-=.∵l 与C 左支交于两个不同的交点∴()222104810k k k ⎧-≠⎪⎨∆=+->⎪⎩且121222220,011k x x x x k k +=-=--- ∴k的取值范围为()1-(2)设()()1122,,A x y B x y 、,由(1)得12122222,11k x x x x k k+=-=---. 又l 过点()0,1D -,∴1212OAB S x x ∆=-= ∴()(2212x x -=,即22228811k k k⎛⎫-+= ⎪--⎝⎭. ∴0k =或k =考点四 点差法【例4】(1)(2020·黑龙江南岗)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>,斜率为2的直线与双曲线C 相交于点A 、B ,且弦AB 中点坐标为()1,1,则双曲线C 的离心率为( ) A .2BCD .3(2)(2020·河南南阳.高二其他(文))直线l 经过()4,2P 且与双曲线2212x y -=交于M ,N 两点,如果点P 是线段MN 的中点,那么直线l 的方程为( ) A .20x y --= B .60x y +-= C .2320x y --=D .不存在(3)(2019·黑龙江大庆四中高二月考(理))已知双曲线2212x y -=与不过原点O 且不平行于坐标轴的直线l 相交于,M N 两点,线段MN 的中点为P ,设直线l 的斜率为1k ,直线OP 的斜率为2k ,则12k k = A .12B .12-C .2D .2-【答案】(1)B (2)A (3)A【解析】(1)设11(,)A x y 、22(,)B x y ,则2211221x y a b -=,2222221x y a b -=,所以2222121222x x y y a b--=,所以2121221212y y x x b x x a y x -+=⨯-+, 又弦AB 中点坐标为()1,1,所以122x x +=,122y y +=,又12122y y x x --=,所以22222b a =⨯,即222b a =,所以双曲线的离心率c e a ====== 故选:B.(2)当斜率不存在时,显然不符合题意; 当斜率存在时,设()11,M x y ,()22,N x y ,因为点P 是线段MN 的中点,所以128x x +=,124y y +=,代入双曲线方程得221122221212x y x y ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,两式相减得()222212122x x y y -=-,则()1212121212y y x x k x x y y -+===-+,又直线过点P ,所以直线方程为2y x =-,联立22122x y y x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩,得到28100x x -+=,经检验>0∆,方程有解,所以直线2y x =-满足题意.故选:A(3)设直线l 的方程为1y k x b =+,代入双曲线方程2212x y -=得到2221112102k x bk x b ⎛⎫----= ⎪⎝⎭,得到11221212k bx x k +=-设()()111212,,,M x k x b N x k x b ++,则()11212,22k x x x x N b ⎛⎫+++ ⎪⎝⎭则21121212b k k x x k =+=+,故1212k k ⋅=,故选A .【一隅三反】1.(2020·青海西宁)已知倾斜角为π4的直线与双曲线C :22221x y a b -=(0a >,0b >)相交于A ,B 两点,(4,2)M 是弦AB 的中点,则双曲线的离心率为( )ABC .32D.2【答案】D【解析】因为倾斜角为π4的直线与双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)相交于A ,B 两点,所以直线的斜率tan14πk ==, 设()()1122,,,A x y B x y ,则2211221x y a b-=① 2222221x y a b-=② 由①-②得()()()()1212121222x x x x y y y y a b -+-+=则2121221212y y b x x k x x a y y -+==⋅-+ 因为(4,2)M 是弦AB 的中点,12128,4x x y y ∴+=+=因为直线的斜率为122814b a ∴=⋅即222211,22b b a a == 所以2222112c a b a ⎛⎫=+=+⎪⎝⎭232e ∴=,则e =, 故选:D2.(2020·湖北武汉)已知,A B 分别为双曲线22:13y x Γ-=实轴的左右两个端点,过双曲线Γ的左焦点F作直线PQ 交双曲线于,P Q 两点(点,P Q 异于,A B ),则直线,AP BQ 的斜率之比:AP BQ k k =( ) A .13- B .3- C .23-D .32-【答案】B【解析】由已知得双曲线:1a Γ=,b =2c =.故(2,0)F -,(1,0)A -,(1,0)B .设直线:2PQ x my =-,且1(P x ,1)y ,2(Q x ,2)y .由22213x my y x =-⎧⎪⎨-=⎪⎩消去x 整理得22(31)1290m y my --+=,∴121222129,3131m y y y y m m +==--,两式相比得121234y y m y y +=⨯①, 121212112211221(3)3:1(1)AP BQ y x y my my y y k k x y y my my y y ---∴=⨯==+--②, 将①代入②得:上式12121121223()33(3)4333()4y y y y y y y y y y +--===--+-. 故:3AP BQ k k =-. 故选:B .3.(2019·会泽县第一中学校高二月考(理))点(81)P ,平分双曲线2244x y -= 的一条弦,则这条弦所在直线的方程是__________. 【答案】2150x y --=【解析】设弦的两端点分别为1122Ax y B x y (,),(,),AB 的中点是121281162P x x y y ∴+=+=(,),,, 把1122A x y B x y (,),(,)代入双曲线2244x y ,-= 得22112222 4444x y x y ⎧-⎨-⎩== , ∴121212121212401680x x x x y y y y x x y y +---+=∴---=()()()(),()(),12122y y k x x -∴==-,∴这条弦所在的直线方程是2150x y .--= 故答案为2150x y .--=.。
高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.2 双曲线(1)练习 新人教A版高二选修1-1数学试题

2.2 双曲线(1)A 级 基础巩固一、选择题1.已知M (-2,0)、N (2,0),|PM |-|PN |=4,则动点P 的轨迹是导学号 03624438( C )A .双曲线B .双曲线左支C .一条射线D .双曲线右支[解析]∵|PM |-|PN |=|MN |=4,∴动点P 的轨迹是一条射线. 2.双曲线3x 2-4y 2=-12的焦点坐标为导学号 03624439( D ) A .(±5,0) B .(0,±5) C .(±7,0)D .(0,±7)[解析] 双曲线3x 2-4y 2=-12化为标准方程为y 23-x 24=1,∴a 2=3,b 2=4,c 2=a 2+b 2=7,∴c =7,又∵焦点在y 轴上,故选D .3.已知方程x 21+k -y 21-k =1表示双曲线,则k 的取值X 围是导学号 03624440( A )A .-1<k <1B .k >0C .k ≥0D .k >1或k <-1[解析] 由题意得(1+k )(1-k )>0,∴(k -1)(k +1)<0,∴-1<k <1.4.(2016·某某某某高二检测)已知双曲线2mx 2-my =4的一个焦点为(0,6),则m 的值为导学号 03624441( B )A .1B .-1C .73D .-73[解析] 将双曲线方程化为x 22m-y 24m=1.因为一个焦点是(0,6),所以焦点在y 轴上,所以c =6,a 2=-4m ,b 2=-2m ,所以a 2+b 2=-4m -2m =-6k=c 2=6.所以m =-1.5.双曲线x 210-y 22=1的焦距为导学号 03624442( D )A .3 2B .4 2C .3 3D .4 3[解析] 由双曲线的标准方程,知a 2=10,b 2=2,则c 2=a 2+b 2=10+2=12,因此2c =43,故选D .6.(2015·某某理)若双曲线E :x 29-y 216=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在双曲线E 上,且|PF 1|=3,则|PF 2|等于导学号 03624443( B )A .11B .9C .5D .3[解析] 由题,|||PF 1|-|PF 2|=2a =6, 即||3-|PF 2|=2a =6,解得|PF 2|=9. 二、填空题7.已知双曲线C :x 29-y 216=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,P 为C 右支上的一点,且|PF 2|=|F 1F 2|,则△PF 1F 2的面积等于__48__.导学号 03624444[解析] 依题意得|PF 2|=|F 1F 2|=10,由双曲线的定义得|PF 1|-|PF 2|=6,∴|PF 1|=16.∴S △PF 1F 2=12×16×102-1622=48.8.已知双曲线x 225-y 29=1的两个焦点分别为F 1、F 2,若双曲线上的点P 到点F 1的距离为12,则点P 到点F 2的距离为__2或22__.导学号 03624445[解析] 设F 1为左焦点,F 2为右焦点,当点P 在双曲线左支上时,|PF 2|-|PF 1|=10,|PF 2|=22;当点P 在双曲线右支上时, |PF 1|-|PF 2|=10,|PF 2|=2. 三、解答题9.求满足下列条件的双曲线的标准方程.导学号 03624446 (1)焦点在x 轴上,c =6且经过点(-5,2); (2)过P (3,154)和Q (-163,5)两点.[解析] (1)设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧25a 2-4b2=1a 2+b 2=6,解之得a 2=5,b 2=1, 故所求双曲线方程为x 25-y 2=1.(2)设双曲线方程为Ax 2+By 2=1(AB <0),由题意得 ⎩⎪⎨⎪⎧9A +22516B =12569A +25B =1,解之得⎩⎪⎨⎪⎧A =-116B =19.∴所求双曲线方程为y 29-x 216=1.B 级 素养提升一、选择题1.已知双曲线中心在原点,一个焦点为F 1(-5,0),点P 在该双曲线上,线段PF 1的中点坐标为(0,2),则双曲线的方程是导学号 03624447( B )A .x 24-y 2=1B .x 2-y 24=1C .x 22-y 23=1D .x 23-y 22=1[解析] 由条件知P (5,4)在双曲线x 2a 2-y 2b2=1上,∴5a 2-16b2=1,又a2+b 2=5,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1b 2=4,故选B .2.(2017·全国Ⅰ文,5)已知F 是双曲线C :x 2-y 23=1的右焦点,P 是C 上一点,且PF与x 轴垂直,点A 的坐标是(1,3),则△APF 的面积为导学号 03624448( D )A .13B .12C .23D .32[解析] 因为F 是双曲线C :x 2-y 23=1的右焦点,所以F (2,0).因为PF ⊥x 轴,所以可设P 的坐标为(2,y P ). 因为P 是C 上一点,所以4-y 2P3=1,解得y P =±3,所以P (2,±3),|PF |=3.又因为A (1,3),所以点A 到直线PF 的距离为1, 所以S △APF =12×|PF |×1=12×3×1=32.故选D .3.已知m 、n 为两个不相等的非零实数,则方程mx -y +n =0与nx 2+my 2=mn 所表示的曲线可能是导学号 03624449( C )[解析] 把直线方程和曲线方程分别化为y =mx +n ,x 2m +y 2n=1.根据图形中直线的位置,判定斜率m 和截距n 的正负,从而断定曲线的形状.4.已知双曲线的左、右焦点分别为F 1、F 2,过F 1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△ABF 2的周长是导学号 03624450( D )A .16B .18C .21D .26[解析] |AF 2|-|AF 1|=2a =8,|BF 2|-|BF 1|=2a =8, ∴|AF 2|+|BF 2|-(|AF 1|+|BF 1|)=16, ∴|AF 2|+|BF 2|=16+5=21,∴△ABF 2的周长为|AF 2|+|BF 2|+|AB |=21+5=26. 5.若方程x 2m -1+y 2m 2-4=3表示焦点在y 轴上的双曲线,则m 的取值X 围是导学号 03624451( C )A .(-∞,1)B .(2,+∞)C .(-∞,-2)D .(-2,1)[解析] 由题意,方程可化为y 2m 2-4-x 21-m=3,∴⎩⎪⎨⎪⎧m 2-4>01-m >0,解得m <-2.故选C .二、填空题6.(2016·某某某某高二检测)设双曲线与椭圆x 227+y 236=1有共同的焦点,且与椭圆相交,有一个交点的坐标为(15,4),则此双曲线的方程为y 24-x 25=1 .导学号 03624452[解析] 解法一:椭圆x 227+y 236=1的焦点坐标是(0,±3),根据双曲线的定义,知2a=|152+12-152+72|=4,故a =2.又b 2=c 2-a 2=5,故所求双曲线的方程为y 24-x 25=1. 解法二:椭圆x 227+y 236=1的焦点坐标是(0,±3).设双曲线方程为y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0),则a 2+b 2=9,16a 2-15b 2=1,解得a 2=4,b 2=5.故所求双曲线的方程为y 24-x 25=1.解法三:设双曲线方程为x 227-λ+y 236-λ=1(27<λ<36),由于双曲线过点(15,4),故1527-λ+1636-λ=1,解得λ1=32,λ2=0(舍去).故所求双曲线方程为y 24-x 25=1. 7.已知F 1、F 2为双曲线C :x 2-y 2=1的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则|PF 1|·|PF 2|等于__4__.导学号 03624453[解析] 在△PF 1F 2中,|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos60°=(|PF 1|-|PF 2|)2+|PF 1|·|PF 2|, 即(22)2=22+|PF 1|·|PF 2|, 解得|PF 1|·|PF 2|=4. 三、解答题8.已知双曲线方程为2x 2-y 2=k ,焦距为6,求k 的值.导学号 03624454 [解析] 由题意知c =3,若焦点在x 轴上,则方程可化为x 2k 2-y 2k =1,∴k 2+k =32,即k =6.若焦点在y 轴上,则方程可化为y 2-k -x 2-k2=1.∴-k +(-k2)=32,即k =-6.综上,k 的值为6或-6.C 级 能力提高1.双曲线8kx 2-ky 2=8的一个焦点坐标为(0,3),则k 的值为__-1__.导学号 03624455[解析] 将双曲线的方程化为x 21k-y 28k=1,因为双曲线的一个焦点坐标是(0,3), 所以焦点在y 轴上,且c =3. 所以a 2=-8k ,b 2=-1k.所以-8k -1k=9,解得k =-1.2.当0°≤α≤180°时,方程x 2cos α+y 2sin α=1表示的曲线如何变化?导学号 03624456[解析] (1)当α=0°时,方程为x 2=1,它表示两条平行直线x =±1. (2)当0°<α<90°时,方程为x 21cos α+y 21sin α=1. ①当0°<α<45°时,0<1cos α<1sin α,它表示焦点在y 轴上的椭圆.②当α=45°时,它表示圆x 2+y 2= 2.③当45<α<90°时,1cos α>1sin α>0,它表示焦点在x 轴上的椭圆.(3)当α=90°时,方程为y 2=1,它表示两条平行直线y =±1. (4)当90°<α<180°时,方程为y 21sin α-x 21-cos α=1,它表示焦点在y 轴上的双曲线.(5)当α=180°时,方程为x 2=-1,它不表示任何曲线.。
2018-2019学年高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3 双曲线 2.3.2 第1课时 双曲线

|PQ|= x2+y-52= 54y-42+5-b2,
其中 y≥2b,若 2b≤4,当 y=4 时,|PQ|最小=2. 从而,5-b2=4,即 b2=1,双曲线方程为y42-x2=1. 若 2b>4,当 y=2b 时,|PQ|最小=2,从而54(2b-4)2+5-b2=4,所以 b=72或 b =32(与 b>2 矛盾). 所以双曲线方程为4y92 -44x92=1. 故所求双曲线方程为y42-x2=1 或4y92 -44x92=1.
离心率 渐近线
c e=__a____∈_____(_1_,__+__∞_)____
____y=__±__ba_x _____
___y_=__±_ab_x______
• 2.等轴双曲线 • 实轴和虚轴等长的双曲线,标准方x2程-为y2=__a2____________.
1.双曲线x42-y2=1 的实轴长为 A.4 C. 3
『规律总结』 1.求双曲线的离心率,常常利用已知条件列出关于 a、b、c 的等式,利用 a2+b2=c2 消去 b 化为关于 a、c 的齐次式,再利用 e=ac化为 e 的方 程求解.
2.学习双曲线中应注意的几个问题: (1)双曲线是两支曲线,而椭圆是一条封闭的曲线; (2)双曲线只有两个顶点,离心率 e>1; (3)等轴双曲线是一种比较特殊的双曲线,其离心率为 2,实轴长与虚轴长相 等,两条渐近线互相垂直; (4)注意双曲线中 a、b、c、e 的等量关系与椭圆中 a、b、c、e 的不同.
B.2 D.1
( A)
[解析] ∵双曲线ax22-by22=1 的实轴长为 2a,∴双曲线x42-y2=1 的实轴长为 2a =4.
2.(江西九江一中 2017-2018 期末)双曲线y42-x2=1 的离心率 e=
高中数学人教A版2019选择性必修第一册 双曲线及其标准方程(课件)

+ 2 = ±2
①
= ±2 整理得 ( + )2 + 2 −
−
2
+ 2 =±
且②与①右边同时取正号或负号,①+ ②整理得 ( + )2 + 2 =±(a+ )
2 − 2
将③式平方再整理得
2
2 − 2 = 2 − 2
2
2
④因为 > > 0
个救援中心才同时接收到这一信号.已知该信号的传播速度为 1 千米/秒,求在 A 处发现 P 的方位角.
解:因为|PC|=|PB|,所以 P 在线段 BC 的垂直平分线上.又因为|PB|-|PA|=4<6=|AB|,
所以 P 在以 A,B 为焦点的双曲线的右支上.
以线段 AB 的中点为坐标原点,AB 的垂直平分线所在直线为 y 轴,正东方向为 x 轴
04
教学过程
04
教学过程
【跟踪训练 2*】“神舟”九号飞船返回舱顺利到达地球后,为了及时将航天员安全救出,地面指挥中心在返回
舱预计到达区域安排了三个救援中心(记 A,B,C),A 在 B 的正东方向,相距 6 千米,C 在 B 的北偏西 30°方向,相
距 4 千米,P 为航天员着陆点.某一时刻,A 接收到 P 的求救信号,由于 B,C 两地比 A 距 P 远,在此 4 秒后,B,C 两
D.双曲线的一支和一条射线
2
2.已知双曲线2
−
2
=1(a>0,b>0),F1,F2为其两个焦点,若过焦点F1的直线与双曲线的同一支相交,且所
2
得弦长|AB|=m,则△ABF2的周长为( C )
A.4a
高中数学专题双曲线及其标准方程检测(学生)
2.1。
4双曲线及其标准方程(检测学生版)时间:50分钟 总分:80分班级: 姓名:一、 选择题(共6小题,每题5分,共30分)1.双曲线xy 222-=8的焦点坐标是( ) A 。
()± B.(0,± C 。
()2,0± D 。
()0,2±2.下列曲线中焦点坐标为()1,0-的是( ) A .223312x y -= B .2214x y +=C .22143x y -=D .22123x y += 3.若双曲线22149x y -=上一点P 到左焦点的距离是3,则点P 到右焦点的距离为 ( )A .4B .5C .6D .74.过双曲线228x y -=的左焦点1F 有一条弦PQ 交左支于P 、Q 点,若7PQ =,2F 是双曲线的右焦点,则△2PF Q 的周长是( )A .28B .14-.14+.5.椭圆2214x y +=与双曲线2212x y -=有相同的焦点1F 、2F ,P 是这两条曲线的一个交点,则△12F PF 的面积是( )A .4B .2C .1D .126.过双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左焦点1F ,作圆222x y a +=的切线交双曲线右支于点P ,切点为T ,若1PF 的中点M 在第一象限,则以下结论正确的是( )A .b a MO MT -=-B .b a MO MT ->-C .b a MO MT -<-D .b a MO MT -=+二、 填空题(共4小题,每题5分,共20分)7.已知点F 1,F 2分别是双曲线错误!-错误!=1的左、右焦点,P 为双曲线右支上一点,I 是△PF 1F 2的内心,且S △IPF 2=S △IPF 1-λS △IF 1F 2,则λ=________.8.若方程错误!+错误!=1(k ∈R )表示双曲线,则k 的范围是________.9.已知椭圆错误!+错误!=1与双曲线错误!-错误!=1有相同的焦点,则实数a =________。
高中数学人教A版(2019)选择性必修第一册《3 双曲线及其标准方程》同步练习(含解析)
人教A 版(2019)选择性必修第一册《3.2.1 双曲线及其标准方程》同步练习一 、单选题(本大题共13小题,共65分)1.(5分)若方程x 2m+1+y 22−m =1表示焦点在y 轴上的双曲线,则实数m 的取值范围是( )A. (−1,2)B. (−∞,−1)C. (2,+∞)D. (−1,12)∪(12,2)2.(5分)焦点坐标为(−4,0),(4,0)且实轴长为4的双曲线的标准方程为( )A.x 26−y 212=1 B.x 26−y 214=1C. x 24−y 212=1D. x 24−y 216=13.(5分)若方程x 2k−2+y 25−k =1表示双曲线,则实数k 的取值范围是( )A. 2<k <5B. k >5 ;C. k <2或k >5;D. 以上答案均不对4.(5分)若方程x 29−k+y 2k−1=1表示焦点在y 轴上的双曲线,则k 的取值范围是( )A. k <1或k >9B. k >9C. 1<k <9且k ≠5D. 5<k <9 5.(5分)若方程表示双曲线,则的取值范围是 ( )A. B.C.D.6.(5分)方程x 2k−2−y 2k+3=1(k ∈R )表示双曲线的充要条件是( )A. k >2或k <−3B. k <−3C. k >2D. −3<k <27.(5分) 若椭圆x 225+y 216=1和双曲线x 24−y 25=1的共同焦点为F 1,F 2,P 是两曲线的一个交点,则|PF 1|⋅|PF 2|的值为( )A. 212B. 84C. 3D. 218.(5分)一动圆与两圆x 2+y 2=1和x 2+y 2−8x +12=0都外切,则动圆圆心轨迹为( )A. 圆B. 椭圆C. 双曲线的一支D. 抛物线9.(5分)双曲线x 24−y 212=1的焦距为( )A. 4B. 8C. 2√2D. 2√310.(5分)已知F1、F2是双曲线C1:与椭圆C2的公共焦点,点A是C1、C2在第一象限的公共点,若|F1F2|=|F1A|,则C2的离心率是()A. B.C. D.(5分)11.已知双曲线的一个焦点F1(5,0),且过点(3,0),则该双曲线的标准方程为()A. x29−y216=1 B. y216−x29=1C. x29−y225=1 D. y225−x29=112.(5分)与椭圆x2132+y2122=1有公共焦点,且离心率e=54的双曲线方程为()A. x242−y232=1 B. x2132−y252=1C. x232−y242=1 D. x2132−y2122=113.(5分)若双曲线E:x225−y2144=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=16,则|PF2|等于()A. 26或6B. 26C. 6D. 28二、填空题(本大题共5小题,共25分)14.(5分)已知F1,F2分别是双曲线E:x2a2−y2b2=1(a>0,6>0)的左、右焦点,点M在E上,MF1与x轴垂直,sin∠MF2F1=13,则E的离心率为_______.15.(5分)设中心在原点的双曲线与椭圆x22+y2=1有公共的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该双曲线的方程为__________.16.(5分)若经过点(4,√3)的双曲线的渐近线方程为y=12x,则双曲线的标准方程为______ .17.(5分)在相距1000m的A、B两哨所,听到炮弹爆炸声音的时间相距2s,已知声速340ms.以AB的中点O为原点,AB所在直线为x轴,建立平面直角坐标系xOy,则炮弹爆炸点所在曲线的方程为______.18.(5分)与椭圆x249+y224=1有公共焦点,且离心率e=54的双曲线的方程______.三、解答题(本大题共5小题,共60分)19.(12分)根据下列条件求双曲线的标准方程:(1)与双曲线x2−4y2=4有共同的渐近线,且经过点(2,2);(2)经过点P(−3,2√7)和Q(−6√2,−7).20.(12分)(1)求一个焦点为F(2,0),且经过点A(3,0)的椭圆的标准方程.(2)已知双曲线的焦点在x轴,渐近线方程为y=±12x,且过点(3,12),求双曲线的标准方程.21.(12分)(1)求经过两点(32,52),(√3,√5)的椭圆的标准方程;(2)与双曲线x2−y24=1有相同的渐近线且经过点(1,√3)的双曲线方程.22.(12分)求符合下列条件的曲线的标准方程:(1)求焦点在x轴,且过点(3,0),离心率e=√63的椭圆的标准方程。
2019年高中数学第二章圆锥曲线与方程章末检测新人教A版选修2-1
章末检测(二) 圆锥曲线与方程时间:120分钟 满分:150分一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.双曲线x 23-y 26=1的右焦点到渐近线的距离是( )A. 3 B . 6 C .3D .6解析:双曲线的焦点到渐近线的距离等于b ,即b = 6. 答案:B2.设P 是双曲线x 2a 2-y 29=1上一点,双曲线的一条渐近线方程为3x -2y =0,F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,若|PF 1|=3,则|PF 2|等于( ) A .4 B .6 C .7D .8解析:由渐近线方程y =32x ,且b =3,得a =2,由双曲线的定义,得|PF 2|-|PF 1|=4,又|PF 1|=3,∴|PF 2|=7. 答案:C3.方程(x -y )2+(xy -1)2=0的曲线是( ) A .一条直线和一条双曲线 B .两条双曲线 C .两个点 D .以上答案都不对解析:(x -y )2+(xy -1)2=0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,xy -1=0.⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1,或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-1.答案:C4.已知F 1,F 2是椭圆x 216+y 29=1的两焦点,过点F 2的直线交椭圆于A ,B 两点,在△AF 1B 中,若有两边之和是10,则第三边的长度为( ) A .6 B .5 C .4D .3解析:根据椭圆定义,知△AF 1B 的周长为4a =16,故所求的第三边的长度为16-10=6. 答案:A5.已知椭圆x2a 2+y22=1的一个焦点为(2,0),则椭圆的方程是( )A.x 24+y 22=1 B.x 23+y 22=1 C .x 2+y 22=1D.x 26+y 22=1 解析:由题意知,椭圆焦点在x 轴上,且c =2, ∴a 2=2+4=6,因此椭圆方程为x 26+y 22=1,故选D.答案:D6.如图所示,一圆形纸片的圆心为O ,F 是圆内一定点,M 是圆周上一动点,把纸片折叠使M与F 重合,然后抹平纸片,折痕为CD ,设CD 与OM 交于点P ,则点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆解析:由条件知|PM |=|PF |,∴|PO |+|PF |=|PO |+|PM |=|OM |=k >|OF |, ∴P 点的轨迹是以O ,F 为焦点的椭圆. 答案:A7.从抛物线y 2=4x 上一点P 引其准线的垂线,垂足为M ,设抛物线的焦点为F , 且|PF |=5,则△MPF 的面积为( ) A .5 6 B.2534C .20D .10解析:由题意,设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 204,y 0,则|PF |=|PM |=y 204+1=5,所以y 0=±4, 所以S △MPF =12|PM |·|y 0|=10.答案:D8.椭圆x 24+y 23=1的离心率为e ,点(1,e )是圆x 2+y 2-4x -4y +4=0的一条弦的中点,则此弦所在直线的方程是( )A .3x +2y -4=0B .4x +6y -7=0C .3x -2y -2=0D .4x -6y -1=0解析:依题意得e =12,圆心坐标为(2,2),圆心(2,2)与点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12的连线的斜率为2-122-1=32,所求直线的斜率等于-23,所以所求直线方程是y -12=-23(x -1),即4x +6y -7=0,选B.答案:B9.已知定点A (2,0),它与抛物线y 2=x 上的动点P 连线的中点M 的轨迹方程为( ) A .y 2=2(x -1) B .y 2=4(x -1) C .y 2=x -1D .y 2=12(x -1)解析:设P (x 0,y 0),M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+22y =y2,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x -2y 0=2y,由于y 20=x 0,所以4y 2=2x -2,即y 2=12(x -1).答案:D10.设F 1,F 2为椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,过椭圆中心任作一直线与椭圆交于P 、Q 两点,当四边形PF 1QF 2的面积最大时,PF 1→·PF 2→的值等于( ) A .0 B .2C .4D .-2解析:易知当P ,Q 分别在椭圆短轴端点时, 四边形PF 1QF 2的面积最大.此时,F 1(-3,0),F 2(3,0),P (0,1), ∴PF 1→=(-3,-1),PF 2→=(3,-1), ∴PF 1→·PF 2→=-2. 答案:D11.已知抛物线y 2=4x ,过焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,过A ,B 分别作y 轴垂线,垂足分别为C ,D ,则|AC |+|BD |的最小值为( ) A .2 B .3 C.52D.32解析:由题意知F (1,0),|AC |+|BD |=|AF |+|FB |-2=|AB |-2,即|AC |+|BD |取得最小值时当且仅当|AB |取得最小值.依抛物线定义知当|AB |为通径,即|AB |=2p =4时,为最小值,所以|AC |+|BD |的最小值为2. 答案:A12.过椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点A 且斜率为k 的直线交椭圆C 于另一个点B ,且点B 在x 轴上的射影恰好为右焦点F ,若13<k <12,则椭圆离心率的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,94B.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析:由题意:B ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a ,∴k =b 2ac +a =a -c a =1-e ,∴13<1-e <12,∴12<e <23,故选C. 答案:C二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中的横线上)13.已知F 1(-1,0),F 2(1,0)是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的两个焦点,若椭圆上一点P 满足|PF 1|+|PF 2|=4,则椭圆的离心率e =________.解析:由椭圆定义得|PF 1|+|PF 2|=4,所以2a =4,解得a =2,又c =1,所以e =c a =12.答案:1214.已知双曲线x 2-y 2=1,点F 1,F 2为其两个焦点,点P 为双曲线上一点, 若PF 1⊥PF 2,则|PF 1|+|PF 2|的值为________. 解析:由双曲线的方程可知a =1,c =2, ∴||PF 1|-|PF 2||=2a =2, ∴|PF 1|2-2|PF 1||PF 2|+|PF 2|2=4, ∵PF 1⊥PF 2,∴|PF 1|2+|PF 2|2=(2c )2=8, ∴2|PF 1||PF 2|=4,∴(|PF 1|+|PF 2|)2=8+4=12, ∴|PF 1|+|PF 2|=2 3. 答案:2 315.过抛物线x 2=2py (p >0)的焦点F 作倾斜角为30°的直线,与抛物线分别交于A ,B 两点(点A 在y 轴左侧),则|AF ||FB |=________.解析:由题意可得焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,故直线AB 的方程为y =33x +p 2,与x 2=2py 联立得A ,B 两点的横坐标为x A =-33p ,x B =3p ,故A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-33p ,16p ,B ⎝⎛⎭⎪⎫3p ,32p ,所以|AF |=23p ,|BF |=2p ,所以|AF ||BF |=13.答案:1316. 已知圆的方程为x 2+y 2=4,若抛物线过点A (-1,0),B (1,0)且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点轨迹方程是________.解析:设抛物线焦点为F ,过A ,B ,O 作准线的垂线AA 1,BB 1,OO 1, 则|AA 1|+|BB 1|=2|OO 1|=4,由抛物线定义得|AA 1|+|BB 1|=|FA |+|FB |,∴|FA |+|FB |=4,故F 点的轨迹是以A ,B 为焦点,长轴长为4的椭圆(去掉长轴两端点). 答案:x 24+y 23=1(y ≠0)三、解答题(本大题共有6小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(12分)如果直线l 过定点M (1,2)且与抛物线y =2x 2有且只有一个公共点,求直线l 的方程.解析:①当直线l 的斜率不存在时,x =1与对称轴平行,有一个交点;②当直线l 的斜率存在时,设直线方程为y -2=k (x -1),与y =2x 2联立,得2x 2-kx +k -2=0, 由Δ=k 2-8(k -2)=0得k =4, 所以直线l 的方程为y =4x -2.综上,直线l 的方程为x =1或y =4x -2.18.(12分)已知双曲线的中心在原点,过右焦点F (2, 0)作斜率为 35的直线,交双曲线于M ,N 两点,且|MN |=4,求双曲线方程.解析:设所求双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),由右焦点为F (2,0)知c =2,b 2=4-a 2,则双曲线方程为x 2a 2-y 24-a 2=1.直线MN 的方程为:y =35(x -2),代入双曲线方程整理,得 (20-8a 2)x 2+12a 2x +5a 4-32a 2=0. 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1+x 2=-12a 220-8a 2,x 1x 2=5a 4-32a220-8a 2.∴|MN |=1+⎝⎛⎭⎪⎫352×x 1+x 22-4x 1x 2=85× ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12a 220-8a 22-4·5a 4-32a 220-8a 2=4. 解得:a 2=1,∴b 2=4-1=3. 故所求双曲线方程为:x 2-y 23=1. 19.(12分)已知抛物线的顶点在原点,焦点F 在x 轴正半轴上,且过点P (2,2),过F 的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点.(1)求抛物线的方程;(2)设直线l 是抛物线的准线,求证:以AB 为直径的圆与准线l 相切. 解析:(1)设抛物线y 2=2px (p >0),将点(2,2)代入得p =1. ∴y 2=2x 为所求抛物线的方程.(2)证明:设l AB 的方程为:x =ty +12,代入y 2=2x 得:x 2-(1+2t 2)x +14=0,设AB 的中点为M (x 0,y 0),则x 0=1+2t 22.∴点M 到准线l 的距离d =x 0+12=1+2t 22+12=1+t 2,又AB =x 1+x 2+p =1+2t 2+1=2+2t 2,∴d =12AB ,故以AB为直径的圆与准线l 相切.20.(12分)正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线y 2=2px (p >0)上,求这个正三角形的边长.解析:如图所示,设正三角形OAB 的顶点A ,B 在抛物线上,且坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 21=2px 1,y 22=2px 2.又|OA |=|OB |,所以x 21+y 21=x 22+y 22,即x 21-x 22+2px 1-2px 2=0,整理得(x 1-x 2)(x 1+x 2+2p )=0.因为x 1>0,x 2>0,2p >0,所以x 1=x 2,由此可得|y 1|=|y 2|,即点A ,B 关于x轴对称.由此得∠AOx =30°,所以y 1=33x 1,与y 21=2px 1联立,解得y 1=23p .所以|AB |=2y 1=43p .21.(13分)已知椭圆的一个顶点为A (0,-1),焦点在x 轴上.若右焦点F 到直线x -y +22=0的距离为3. (1)求椭圆的方程;(2)设直线y =kx +m (k ≠0)与椭圆相交于不同的两点M ,N .当|AM |=|AN |时,求m 的取值范围.解析:(1)依题意,可设椭圆方程为x 2a2+y 2=1,则右焦点为F (a 2-1,0).由题意,知|a 2-1+22|2=3,解得a 2=3.故所求椭圆的方程为x 23+y 2=1.(2)设点M ,N 的坐标分别为M (x M ,y M ),N (x N ,y N ),弦MN 的中点为P (x P ,y P ).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 23+y 2=1,得(3k 2+1)x 2+6mkx +3(m 2-1)=0.∵直线y =kx +m (k ≠0)与椭圆相交于不同的两点, ∴Δ=(6mk )2-4(3k 2+1)×3(m 2-1)>0⇒m 2<3k 2+1, ①∴x P =x M +x N2=-3mk3k 2+1, 从而y P =kx P +m =m3k 2+1,∴k AP =y P +1x P =-m +3k 2+13mk. 又|AM |=|AN |, ∴AP ⊥MN ,则-m +3k 2+13mk =-1k,即2m =3k 2+1,②把②代入①,得m 2<2m ,解得0<m <2. 由②,得k 2=2m -13>0,解得m >12.综上可得,m 的取值范围是12<m <2.点P⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32在椭圆E 22.(13分)已知椭圆E 的方程为:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),其右焦点为F 2(1,0),上.(1)求椭圆E 的方程;(2)过椭圆E 的左顶点A 作两条互相垂直的直线分别与椭圆E 交于(不同于点A 的)两点M ,N .问:直线MN 是否一定经过x 轴上一定点?若是,求出定点坐标;若不是,说明理由.解析:(1)∵椭圆E 的右焦点为F 2(1,0),∴c =1,左焦点为F 1(-1,0),∵点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32在椭圆E 上. ∴2a =|PF 1|+|PF 2| =+2+⎝ ⎛⎭⎪⎫322+-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫322=4. ∴a =2,b =a 2-c 2= 3. ∴椭圆E 的方程为x 24+y 23=1.(2)由(1)知A 点坐标为(-2,0),设直线AM 的方程为y =k (x +2),则由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x +3x 2+4y 2=12⇒(3+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-12=0,解得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫6-8k 23+4k 2,12k 3+4k 2, 同理可得N ⎝ ⎛⎭⎪⎫6k 2-83k 2+4,-12k 3k 2+4. 若6-8k 23+4k 2=6k 2-83k 2+4,则得k 2=1,即直线MN 的方程为x =-27,此时过x 轴上一点Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-27,0.当k 2≠1时,假设直线MN 过x 轴上一定点Q ′(m,0),则Q ′M →∥NQ ′→,又Q ′M →=⎝ ⎛⎭⎪⎫6-8k 23+4k2-m ,12k 3+4k 2,NQ ′→=⎝ ⎛⎭⎪⎫m -6k 2-83k 2+4,12k 3k 2+4, 则由Q ′M →∥NQ ′→,解得m =-27.∴直线MN 过x 轴上一定点Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-27,0.。
2019年高中数学第2章圆锥曲线与方程2.2双曲线2.2.1双曲线的定义与标准方程讲义含解析湘教版选修2_1
2.2.1 双曲线的定义与标准方程[读教材·填要点]1.双曲线的定义的点的轨迹叫|)2F 1F |小于(的定值0的绝对值为大于距离之差的2F ,1F 平面上到两个定点焦距.叫作双曲线的焦点,两个焦点之间的距离叫作双曲线的2F ,1F 定点作双曲线.这两个2.双曲线的标准方程[小问题·大思维]1.双曲线的定义中,为什么要规定定值小于|F 1F 2|?若定值等于|F 1F 2|或等于0或大于|F 1F 2|,点的轨迹又是怎样的曲线?提示:(1)如果定义中定值改为等于|F 1F 2|,此时动点的轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线(包括端点).(2)如果定义中定值为0,此时动点轨迹为线段F 1F 2的垂直平分线.(3)如果定义中定值改为大于|F 1F 2|,此时动点轨迹不存在.2.在双曲线的定义中,如果将“差的绝对值”改为“差”,那么点的轨迹还是双曲线吗?提示:不是.是双曲线的一支.3.若方程x2m -y2n=1表示双曲线,m ,n 应满足什么条件?提示:若方程x2m -y2n=1表示双曲线,则m ·n >0.在△ABC 中,已知|AB |=42,且三内角A ,B ,C 满足sin B -sin A =12sin C ,建立适当的坐标系,求顶点C 的轨迹方程,并指明表示什么曲线.[自主解答] 如图所示,以AB 边所在的直线为x 轴,AB 的垂直平分线为y 轴,建立直角坐标系,则A (-22,0),B (22,0).由正弦定理得sin A =a2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R .∵sin B -sin A =12sin C ,∴b -a =c2.从而有|CA |-|CB |=12|AB |=22<|AB |.由双曲线的定义知,点C 的轨迹为双曲线的右支. ∵a =2,c =22, ∴b 2=c 2-a 2=6.∴顶点C 的轨迹方程为x22-y26=1(x >2).故C 点的轨迹为双曲线的右支且除去点(2,0).解答此类问题要注意定义中的两个关键性条件:(1)差的绝对值是定值,(2)常数大于0小于两定点间的距离.同时具备这两个条件才是双曲线.1.已知F 1,F 2分别是双曲线x29-y216=1的左、右焦点,若P 是双曲线左支上的点,且|PF 1|·|PF 2|=32.试求△F 1PF 2的面积.解:因为P 是双曲线左支上的点,所以|PF 2|-|PF 1|=6,两边平方得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|=36,所以|PF 1|2+|PF 2|2=36+2|PF 1|·|PF 2|=36+2×32=100.在△F 1PF 2中,由余弦定理,得cos ∠F 1PF 2=|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|22|PF1|·|PF2|=100-1002|PF1|·|PF2|=0,所以∠F 1PF 2=90°,所以S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|=12×32=16.根据下列条件,求双曲线的标准方程.(1)c =6,经过点(-5,2),焦点在x 轴上;(2)过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,154,Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-163,5且焦点在坐标轴上.[自主解答] (1)∵焦点在x 轴上,c =6, ∴设所求双曲线方程为x2λ-y26-λ=1(其中0<λ<6).∵双曲线经过点(-5,2), ∴25λ-46-λ=1. ∴λ=5或λ=30(舍去). ∴所求双曲线方程是x25-y 2=1.(2)设双曲线的标准方程为mx 2+ny 2=1(mn <0),∵双曲线过P ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,154,Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-163,5,∴⎩⎪⎨⎪⎧9m +22516n =1,2569m +25n =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-116,n =19.∴所求双曲线方程为y29-x216=1.1.双曲线标准方程的两种求法(1)定义法:根据双曲线的定义得到相应的a ,b ,c ,再写出双曲线的标准方程.(2)待定系数法:先设出双曲线的标准方程y2a2-x2b2=1或y2a2-x2b2=1(a ,b 均为正数),然后根据条件求出待定的系数代入方程即可. 2.求双曲线标准方程的两个关注点(1)定位:“定位”是指确定与坐标系的相对位置,在“标准方程”的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以判断方程的形式;(2)定量:“定量”是指确定a 2,b 2的具体数值,常根据条件列方程求解.2.求适合下列条件的双曲线的标准方程.(1)a =4,经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-4103;(2)经过点(3,0),(-6,-3).解:(1)当焦点在x 轴上时,设所求标准方程为x216-y2b2=1(b >0),把A 点的坐标代入,得b 2=-1615×1609<0,不符合题意;当焦点在y 轴上时,设所求标准方程为y216-x2b2=1(b >0),把A 点的坐标代入,得b 2=9,∴所求双曲线的标准方程为y216-x29=1.(2)设双曲线的方程为mx 2+ny 2=1(mn <0),∵双曲线经过点(3,0),(-6,-3),∴⎩⎪⎨⎪⎧9m +0=1,36m +9n =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =19,n =-13,∴所求双曲线的标准方程为x29-y23=1.设P 为双曲线x 2-y212=1上的一点,F 1,F 2是该双曲线的两个焦点,若|PF 1|∶|PF 2|=3∶2,则△PF 1F 2的面积为( )A .6 3B .12C .12 3D .24[自主解答] 如图所示,∵|PF 1|-|PF 2|=2a =2,且|PF 1|∶|PF 2|=3∶2,∴|PF 1|=6,|PF 2|=4. 又∵|F 1F 2|=2c =213, ∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,∴S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|=12×6×4=12.[答案] B在解决与焦点三角形有关的问题的时候,首先要注意定义条件||PF 1|-|PF 2||=2a 的应用.其次是要利用余弦定理、勾股定理等知识进行运算.在运算过程中要注意整体思想的应用和一些变形技巧的应用.若本例中的|PF 1|∶|PF 2|=3∶2改为PF ―→1·PF ―→2=0,求△PF 1F 2的面积.解:由题意PF ―→1·PF ―→2=0,则PF 1⊥PF 2,∴△PF 1F 2为直角三角形. ∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2,∴(|PF 1|-|PF 2|)2+2|PF 1|·|PF 2|=|F 1F 2|2,又∵||PF 1|-|PF 2||=2a =2,|F 1F 2|2=4c 2=4(a 2+b 2)=4(1+12)=52,∴4+2|PF 1|·|PF 2|=52,∴|PF 1|·|PF 2|=24,∴S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|=12.3.双曲线x29-y216=1的两个焦点为F 1,F 2,点P 在双曲线上,若PF 1⊥PF 2,求点P 的坐标.解:由双曲线的方程知:a =3,b =4,c =5,不妨设点P 在第一象限,坐标为(x ,y ),F 1为左焦点,那么:⎩⎪⎨⎪⎧|PF1|-|PF2|=6, ①|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=100. ②由①得:(|PF 1|-|PF 2|)2=36.所以|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|=36.∴|PF 1||PF 2|=32.在直角三角形PF 1F 2中,|PF 1|·|PF 2|=|F 1F 2|·y =32,所以y =165,代入双曲线的方程得:x =3415,即点P 的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫3415,165,再根据双曲线的对称性得点P 的坐标还可以是⎝⎛⎭⎪⎫-3415,165,⎝ ⎛⎭⎪⎫3415,-165,⎝⎛⎭⎪⎫-3415,-165.解题高手多解题条条大路通罗马,换一个思路试一试设双曲线与椭圆x227+y236=1有相同的焦点,且与椭圆相交,一个交点A 的纵坐标为4,求此双曲线的方程.[解] 法一:∵椭圆的焦点在y 轴上,由题意可设双曲线方程为y2a2-x2b2=1(a >0,b >0).由题意知c 2=36-27=9,c =3.又点A 的纵坐标为4,则横坐标为±15,于是有⎩⎪⎨⎪⎧42a2-15b2=1,a2+b2=9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a2=4,b2=5.所以双曲线方程为y24-x25=1.法二:将点A 的纵坐标代入椭圆方程得A (±15,4), 又两焦点分别为F 1(0,3),F 2(0,-3).所以2a =|15-++-15-+-|=4,a =2,b 2=c 2-a 2=9-4=5,所以双曲线方程为y24-x25=1.法三:由题意设双曲线方程为x227-λ+y236-λ=1(27<λ<36),将A (±15,4)代入得1527-λ+1636-λ=1.解得λ=32或λ=0(舍去).∴所求双曲线的方程为y24-x25=1.1.若双曲线E :x29-y216=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E 上,且|PF 1|=3,则|PF 2|等于( )A .11B .9C .5D .3解析:由双曲线的定义有||PF 1|-|PF 2||=|3-|PF 2||=2a =6,∴|PF 2|=9或|PF 2|=-3(舍去). 答案:B2.双曲线方程为x 2-2y 2=1,则它的右焦点坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫22,0B.⎝⎛⎭⎪⎫52,0C.⎝⎛⎭⎪⎫62,0 D.()3,0解析:将双曲线方程化为标准方程为x 2-y212=1,∴a 2=1,b 2=12.∴c =a2+b2=62,故右焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫62,0.答案:C3.平面内有两个定点F 1(-5,0)和F 2(5,0),动点P 满足|PF 1|-|PF 2|=6,则动点P 的轨迹方程是( )A.x216-y29=1(x ≤-4) B.x29-y216=1(x ≤-3)C.x216-y29=1(x ≥4) D.x29-y216=1(x ≥3)解析:由题意,得c =5,a =3,∴b =4, ∴P 点的轨迹方程是x29-y216=1(x ≥3).答案:D4.若方程x21+k -y21-k=1表示双曲线,则k 的取值范围是________. 解析:由题意知,(1+k )(1-k )>0,即-1<k <1.答案:(-1,1)5.若双曲线8kx 2-ky 2=8的一个焦点为(0,3),则实数k 的值为________.解析:由8kx 2-ky 2=8,得x21k -y28k=1.又∵焦点在y 轴上,∴a 2=-8k ,b 2=-1k.∵c =3,由c 2=a 2+b 2得9=-8k -1k,∴k =-1.答案:-16.求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1)a =5,c =7;(2)以椭圆x225+y29=1的长轴端点为焦点,且经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,94.解:(1)由题设知a =5,c =7,则b 2=c 2-a 2=24.由于焦点所在的坐标轴不确定,故所求双曲线的标准方程是x225-y224=1 或y225-x224=1.(2)因为椭圆x225+y29=1的长轴端点为A 1(-5,0),A 2(5,0),所以所求双曲线的焦点为F 1(-5,0),F 2(5,0).由双曲线的定义知,||PF 1|-|PF 2||=⎪⎪⎪⎪⎪⎪ ++⎝ ⎛⎭⎪⎫94-02- -+⎝ ⎛⎭⎪⎫94-02=8,即2a =8,则a =4.又c =5,所以b 2=c 2-a 2=9,故所求双曲线的标准方程为x216-y29=1.一、选择题1.双曲线x2m2+12-y24-m2=1的焦距是( )A .4B .22C .8D .与m 有关解析:c 2=m 2+12+4-m 2=16,∴c =4,2c =8.答案:C2.已知方程x2m2+n -y23m2-n=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( )A .(-1,3)B .(-1,3)C .(0,3)D .(0,3)解析:由题意得(m 2+n )(3m 2-n )>0,解得-m 2<n <3m 2,又由该双曲线两焦点间的距离为4,得m 2+n +3m 2-n =4,即m 2=1,所以-1<n <3.答案:A3.已知点F 1(-2,0),F 2(2,0),动点P 满足|PF 2|-|PF 1|=2.当点P 的纵坐标是12时,点P 到坐标原点的距离是( )A.62B.32C.3D .2解析:因为动点P 满足|PF 2|-|PF 1|=2为定值,又2<22,所以P 点的轨迹为双曲线的一支.因为2a =2,所以a =1.又因为c =2,所以b 2=c 2-a 2=1.所以P 点轨迹为x 2-y 2=1的一支.当y =12时,x 2=1+y 2=54,则P 点到原点的距离为|PO |=x2+y2=54+14=62.答案:A4.已知双曲线C :x29-y216=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 为C 右支上的一点,且|PF 2|=|F 1F 2|,则△PF 1F 1的面积等于( )A .24B .36C .48D .96解析:依题意得|PF 2|=|F 1F 2|=10,由双曲线的定义得|PF 1|-|PF 2|=6,|PF 1|=16,因此△PF 1F 2的面积等于12×16×102-⎝ ⎛⎭⎪⎫1622=48.答案:C 二、填空题5.设m 是常数,若点F (0,5)是双曲线y2m -x29=1的一个焦点,则m =________.解析:由点F (0,5)可知该双曲线y2m -x29=1的焦点落在y 轴上,所以m >0,且m +9=52,解得m =16. 答案:166.已知双曲线的两个焦点分别为F 1(-3,0)和F 2(3,0),且P ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,1在双曲线右支上,则该双曲线的方程是______________. 解析:法一:利用双曲线定义.2a =|PF 1|-|PF 2|=1214+1- 14+1=552-52=25,∴a =5,b 2=c 2-a 2=4. 故所求方程为x25-y24=1.法二:待定系数法.设双曲线方程为x2a2-y29-a2=1,则有254a2-19-a2=1,∴4a 4-65a 2+225=0.∴a 2=5或a 2=454>9(舍去).∴双曲线方程为x25-y24=1.答案:x25-y24=17.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x24-y212=1上一点M 的横坐标为3,则点M 到此双曲线的右焦点的距离为________.解析:由题易知,双曲线的右焦点为(4,0),点M 的坐标为(3,15)或(3,-15),则点M 到此双曲线的右焦点的距离为4.答案:48.已知F 是双曲线x24-y212=1的左焦点,A (1,4),P 是双曲线右支上的动点,则|PF |+|PA |的最小值为________.解析:设右焦点为F 1,依题意,|PF |=|PF 1|+4,∴|PF |+|PA |=|PF 1|+4+|PA |=|PF 1|+|PA |+4≥|AF 1|+4=5+4=9.答案:9三、解答题9.若方程x25-m +y2m2-2m -3=1表示焦点在y 轴上的双曲线,求实数m 的取值范围.解:∵方程x25-m +y2m2-2m -3=1表示焦点在y 轴上的双曲线,∴⎩⎪⎨⎪⎧5-m <0,m2-2m -3>0,即⎩⎪⎨⎪⎧m >5,m >3或m <-1.∴m >5.即m 的取值范围是(5,+∞).10.已知双曲线过点(3,-2)且与椭圆4x 2+9y 2=36有相同的焦点.(1)求双曲线的标准方程;(2)若点M 在双曲线上,F 1,F 2是双曲线的左、右焦点,且|MF 1|+|MF 2|=63,试判断△MF 1F 2的形状.解:(1)椭圆的方程可化为x29+y24=1,焦点在x 轴上,且c =9-4= 5.故可设双曲线方程为x2a2-y2b2=1(a >0,b >0).依题意得⎩⎪⎨⎪⎧9a2-4b2=1,a2+b2=5.解得a 2=3,b 2=2.故双曲线的标准方程为x23-y22=1.(2)不妨设M 在双曲线的右支上,则有|MF1|-|MF2|=2 3.又|MF1|+|MF2|=63,解得|MF1|=43,|MF2|=2 3.又|F1F2|=2c=25,因此在△MF1F2中,|MF1|边最长,由余弦定理可得cos∠MF2F1=|MF2|2+|F1F2|2-|MF1|2 2|MF2|·|F1F2|=3+5-32×23×25=-215<0.所以∠MF2F1为钝角,故△MF1F2是钝角三角形.。
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高中数学双曲线检测试题及答案高二数学双曲线苏教版【本讲教育信息】一. 教学内容:双曲线二. 重点、难点:重点:双曲线的定义、方程、几何性质.掌握双曲线的标准方程的推导及标准方程.难点:理解参数a、b、c、e的关系及渐近线方程.三. 主要知识点1、双曲线的定义:平面内到两定点F1、F2的距离之差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线. 这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点的距离叫做焦距.说明:双曲线的定义用代数式表示为||MF1|-|MF2||=2a,其中2a<|F1F2|,这里要注意两点:(1)距离之差的绝对值.(2)2a<|F1F2|,这两点与椭圆的定义有本质的不同.当|MF1|-|MF2|=2a时,双曲线仅表示焦点F2所对应的一支;当|MF1|-|MF2|=-2a时,双曲线仅表示焦点F1所对应的一支;当2a=|F1F2|时,轨迹是一直线上以F1、F2为端点向外的两条射线;当2a>|F1F2|时,动点轨迹不存在.2、标准方程的推导(1)建系设点建立坐标系应遵循简单和优化的原则,如使关键点的坐标、关键几何量(距离、直线斜率等)的表达式简单化,注意充分利用图形的对称性,使学生认识到下列选取方法是恰当的.以两定点F1、F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立直角坐标系(如图).设|F1F2|=2c(c>0),M (x,y)为双曲线上任意一点,则有F1(-c,0),F2(c,0).(2)点的集合由定义得出椭圆双曲线集合为:P={M||MF1-MF2|=2a}. (3)代数方程(4)化简方程(其中c2=a2+b2)3、两种双曲线性质的比较焦点在x轴上的双曲线焦点在y轴上的双曲线几何条件与两个定点的距离差的绝对值等于常数(小于这两个定点之间的距离)标准方程-=1(a0,b0)-=1(a0,b0)图形范围 |x|a |y|a对称性 x轴,y轴,原点顶点坐标(a,0)(0,a)实轴虚轴 x轴,实轴长2ay轴,虚轴长2b y轴,实轴长2ax轴,虚轴长2b焦点坐标(c,0)c=(0,c)c=离心率e=, e 1渐近线 y= xy= x4、方法小结(1)由给定条件求双曲线的方程,常用待定系数法.首先是根据焦点位置设出方程的形式(含有参数),再由题设条件确定参数值,应特别注意:①当焦点位置不确定时,方程可能有两种形式,应防止遗漏;②已知渐近线的方程bxay=0,求双曲线方程,可设双曲线方程为b2x2-a2y2=(0),根据其他条件确定的值.若求得>0,则焦点在x轴上,若求得<0,则焦点在y轴上.(2)由已知双曲线的方程求基本量,注意首先应将方程化为标准形式,再计算,并要特别注意焦点位置,防止将焦点坐标和准线方程写错.(3)双曲线中有一个重要的Rt△OAB(如下图),它的三边长分别是a、b、c.易见c2=a2+b2,若记AOB=,则e==.(4)参数a、b是双曲线的定形条件,两种标准方程中,总有a>0,b>0;双曲线焦点位置决定标准方程的类型;a、b、c的关系是c2=a2+b2;在方程Ax2+By2=C中,只要AB<0且C0,就是双曲线的方程.(5)给定了双曲线方程,就可求得确定的两条渐近线.但已知渐近线方程,只是限制了双曲线张口的大小,不能直接写出双曲线方程.但若已知渐近线方程是=0,则可把双曲线方程表示为-=(0),再根据已知条件确定的值,求出双曲线的方程.【典型例题】例1. 根据下列条件,求双曲线方程:(1)与双曲线-=1有共同的渐近线,且过点(-3,2 );(2)与双曲线-=1有公共焦点,且过点(3 ,2). (3)求中心在原点,两对称轴为坐标轴,并且经过P(3,)Q(,5).剖析:设双曲线方程为-=1,求双曲线方程,即求a、b,为此需要关于a、b的两个方程,由题意易得关于a、b的两个方程.解法一:(1)设双曲线的方程为-=1,由题意得解得a2=,b2=4.所以双曲线的方程为-=1.(2)设双曲线方程为-=1.由题意易求c=2 .又双曲线过点(3 ,2),-=1.又∵a2+b2=(2 )2,a2=12,b2=8.故所求双曲线的方程为-=1.解法二:(1)设所求双曲线方程为-=(0),将点(-3,2 )代入得=,所以双曲线方程为-=.(2)设双曲线方程为-=1,将点(3 ,2)代入得k=4,所以双曲线方程为-=1.评述:求双曲线的方程,关键是求a、b,在解题过程中应熟悉各元素(a、b、c、e)之间的关系,并注意方程思想的应用.若已知双曲线的渐近线方程axby=0,可设双曲线方程为a2x2-b2y2=(0).与-=1同焦点的可设为-=1 (3)设双曲线方程为(mn0)将PQ两点坐标代入求得m=-16,n=-9.故所求方程为说明:若设-=1或-=1两种情况求解,比较繁琐.例2. △ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,B(-1,0),C(1,0),求满足sinC-sinB= sinA时,顶点A的轨迹方程,并画出图形.解:根据正弦定理得c-b= a=1即AB-AC=1,所以点A的轨迹为双曲线又c=1,a=,b=c2-a2=故双曲线方程为(x )例3. (2019年全国,19)设点P到点M(-1,0)、N(1,0)距离之差为2m,到x轴、y轴距离之比为2,求m的取值范围.剖析:由|PM|-|PN|=2m,得||PM|-|PN||=2|m|.知点P 的轨迹是双曲线,由点P到x轴、y轴距离之比为2,知点P 的轨迹是直线,由交轨法求得点P的坐标,进而可求得m的取值范围.解:设点P的坐标为(x,y),依题意得=2,即y=2x(x0).①因此,点P(x,y)、M(-1,0)、N(1,0)三点不共线,得||PM|-|PN|||MN|=2.∵||PM|-|PN||=2|m|0,01.因此,点P在以M、N为焦点,实轴长为2|m|的双曲线上.故-=1.②将①代入②,并解得x2=,∵1-m20,1-5m20.解得0 ,即m的取值范围为(-,0)(0,).评述:本题考查了双曲线的定义、标准方程等基本知识,考查了逻辑思维能力及分析问题、解决问题的能力.解决此题的关键是用好双曲线的定义.例4. (2019年春季上海)已知椭圆具有的性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为kPM、kPN时,那么kPM 与kPN之积是与点P位置无关的定值.试对双曲线C:-=1写出具有类似特性的性质,并加以证明.解:类似的性质为若MN是双曲线-=1上关于原点对称的两个点,点P是双曲线上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为kPM、kPN时,那么kPM与kPN之积是与点P 位置无关的定值.设点M的坐标为(m,n),则点N的坐标为(-m,-n),其中-=1.又设点P的坐标为(x,y),由kPM=,kPN=,得kPMkPN==,将y2= x2-b2,n2= m2-b2,代入得kPMkPN=.评注:本题主要考查椭圆、双曲线的基本性质,考查类比、归纳、探索问题的能力.它是一道综合椭圆和双曲线基本知识的综合性题目,对思维能力有较高的要求.【模拟试题】(完成时间60分钟,满分100分)一、选择题(每小题4分,共40分)1. 到两定点、的距离之差的绝对值等于6的点的轨迹是()A. 椭圆B. 线段C. 双曲线D. 两条射线2. 方程表示双曲线,则的取值范围是()A. B. C. D. 或3. 双曲线的焦距是()A. 4B.C. 8D. 与有关4.(2019年天津,4)设P是双曲线-=1上一点,双曲线的一条渐近线方程为3x-2y=0,F1、F2分别是双曲线的左、右焦点.若|PF1|=3,则|PF2|等于A. 1或5B. 6C. 7D. 95. (2019年春季北京,5)“ab0”是“曲线ax2+by2=1为双曲线”的A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分又不必要条件6. 焦点为,且与双曲线有相同的渐近线的双曲线方程是()A. B. C. D.7. 若,双曲线与双曲线有()A. 相同的虚轴B. 相同的实轴C. 相同的渐近线D. 相同的焦点8. 过双曲线左焦点F1的弦AB长为6,则(F2为右焦点)的周长是()A. 28B. 22C. 14D. 129. 已知双曲线方程为,过P(1,0)的直线L与双曲线只有一个公共点,则L的条数共有()A. 4条B. 3条C. 2条D. 1条10. 给出下列曲线:①4x+2y-1=0;②x2+y2=3;③ ④ ,其中与直线y=-2x-3有交点的所有曲线是()A. ①③B. ②④C. ①②③D. ②③④二、填空题(每小题5分,共20分)11.(2019年上海)给出问题:F1、F2是双曲线-=1的焦点,点P在双曲线上.若点P到焦点F1的距离等于9,求点P到焦点F2的距离.某学生的解答如下:双曲线的实轴长为8,由||PF1|-|PF2||=8,即|9-|PF2||=8,得|PF2|=1或17.该学生的解答是否正确?若正确,请将他的解题依据填在下面横线上;若不正确,将正确结果填在下面横线上._______________________________________________ _______.12. 过点A(0,2)可以作_________条直线与双曲线x2-=1有且只有一个公共点.13. 直线与双曲线相交于两点,则=__________________.14. 过点且被点M平分的双曲线的弦所在直线的方程为.三、解答题(40分)15. (本题满分14分)、已知双曲线的方程是16x2-9y2=144.(1)求这双曲线的焦点坐标、离心率和渐近线方程;(2)设F1和F2是双曲线的左、右焦点,点P在双曲线上,且|PF1||PF2|=32,求F1PF2的大小.16. (本题满分14分)、已知双曲线x2-=1与点P(1,2),过点P作直线l与双曲线交于A、B两点,若P为AB中点. (1)求直线AB的方程;(2)若Q(1,1),证明不存在以Q为中点的弦.17. (本题满分12分)、某中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告:正西、正北两个观测点同时听到了一声巨响,正东观测点听到的时间比其他两观测点晚4s.已知各观测点到该中心的距离都是1020m.试确定该巨响发生的位置.(假定当时声音传播的速度为340m/ s:相关各点均在同一平面上).【试题答案】一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 D D C C C B D A B D二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)11. |PF2|=17 12. 4 13. 14.三、解答题(40分)15. 解:(1)由16x2-9y2=144得-=1, (2)a=3,b=4,c=5.焦点坐标F1(-5,0),F2(5,0), (4)离心率e=, (6)渐近线方程为y=x (8)(2)||PF1|-|PF2||=6,cosF1PF2= (10)===0. (12)F1PF2=90。