1、双曲线的定义与标准方程的应用(习题课)A级基础巩固1直线yx1被双曲线2x2y23所截得的弦的中点坐标是()A(1,2)B(2,1)C(1,2) D(2,1)解析:选C由得x22x40,因为2241(4)0,所以直线与双曲线有两个不同交点设两个交点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点M(x0,y0),则x1x22,故x01,y0x012,因此AB的中点坐标为(1,2)2已知F是双曲线C:x21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()A.B. C.D.解析:选D由c2a2b24得c2,所以F(2,0),将x2代入x21,得y3,所以
2、|PF|3.又A的坐标是(1,3),故APF的面积为3(21).3已知双曲线的方程为x2y2a2(a0),与直线yx交于A,B两点,若|AB|2,则该双曲线的方程为()Ax2y26 Bx2y29Cx2y216 Dx2y225解析:选B双曲线的方程x2y2a2(a0)与直线方程yx联立,得x2a2.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x20,x1x2,|AB| a2,a3,故选B.4已知双曲线x2y24,F1是左焦点,P1,P2是右支上两个动点,则|F1P1|F1P2|P1P2|的最小值是()A4 B6C8 D16解析:选C设F2为双曲线的右焦点,因为|F1P1|2a|F2P1|,|F1
3、P2|2a|F2P2|,所以|F1P1|F1P2|P1P2|8|F2P1|F2P2|P1P2|8,当且仅当P1,F1,F2三点共线时等号成立,故选C.5(多选)已知F1(3,0),F2(3,0),满足条件|PF1|PF2|2m1的动点P的轨迹是双曲线的一支,则实数m可以是下列数据中的()A2 B1C4 D3解析:选AB设双曲线的方程为1(a0,b0),则c3.2a2c6,|2m1|6,且|2m1|0,m且m,A、B满足条件故选A、B.6已知F是双曲线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:如图所示,F(4,0),设F为双曲线的右焦点,则F(4,0),
4、点A(1,4)在双曲线两支之间,由双曲线定义,得|PF|PF|2a4,而|PF|PA|PF|PF|PF|PA|4|PF|PA|4|AF|459,当且仅当A,P,F三点共线时取等号答案:97已知直线l:ykx1与双曲线C:1有且只有一个公共点,则k_解析:由得(94k2)x28kx400,(*)当94k20,即k时,方程(*)有唯一解符合题意;当94k20,需64k2160(94k2)0,解得k,故k或.答案:或8已知定点A(0,7),B(0,7),C(12,2),以C为一个焦点作过A,B的椭圆,则另一个焦点F的轨迹是_解析:A,B两点在以C,F为焦点的椭圆上,|FA|CA|2a,|FB|CB|
5、2a,|FA|CA|FB|CB|,|FA|FB|CB|CA|2|AB|14,点F的轨迹是以A,B为焦点的双曲线的下半支答案:以A,B为焦点的双曲线的下半支9.如图,过双曲线1的右焦点F2,倾斜角为30的直线交双曲线于A,B两点,求|AB|.解:由双曲线的标准方程可知,双曲线的焦点分别为F1(3,0),F2(3,0)因为直线AB的倾斜角是30,且经过右焦点F2,所以直线AB的方程为y(x3)由消去y,得5x26x270.解得x13,x2.将x1,x2的值分别代入,得y12,y2.于是,A,B两点的坐标分别为(3,2),.所以|AB|.10.如图,某农场在P处有一堆肥料,现要把这堆肥料沿小道PA或
6、PB经过A或B稍稍休息后再沿直线送到AB另一侧的大田ABCD中去现测得|PA|2 km,|PB|4 km,APB60.在大田中一定存在一条界线S,满足界线S上的点由小道PA或PB送肥料的距离相等,证明此界线S在一条确定的曲线上以AB所在直线为x轴、AB的中点O为原点建立平面直角坐标系,写出界线S的方程解:建立题设的平面直角坐标系,如图,设M(x,y)(y0) 为界线上任意一点,则依题意有|MA|PA|MB|PB|,即所以M在双曲线x21(x0,y0)上即界线S的方程为x21(x0,y0)B级综合运用11已知方程1表示双曲线,且该双曲线两焦点的距离为4,则n的取值范围是()A(1,3) B(1,
7、)C(0,3) D(0,)解析:选A双曲线1的两焦点间的焦距为4,当焦点在x轴上时,应满足解得1n3.当焦点在y轴上时,应满足此不等式组无解,故选A.12设F1,F2是双曲线y21的两个焦点,点P在双曲线上,当F1PF2的面积为2时,的值为()A2 B3C4 D6解析:选B设点P(x0,y0),依题意得|F1F2|24,SPF1F2|F1F2|y0|2,|y0|1.又y1,x3(y1)6.(2x0,y0)(2x0,y0)xy43.13.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AB4,BC3,则此双曲线的标准方程为_解析:设双曲线的标准方程为1(a0
8、,b0)由题意得B(2,0),C(2,3),解得双曲线的标准方程为x21.答案:x2114已知双曲线3x2y23,直线l过右焦点F2,且倾斜角为45,与双曲线交于A,B两点,试问A,B两点是否位于双曲线的同一支上?并求弦AB的长解:双曲线方程可化为1,故a21,b23,c2a2b24,c2.F2(2,0),又直线l的倾斜角为45,直线l的斜率ktan 451,直线l的方程为yx2,代入双曲线方程,得2x24x70.设A(x1,y1),B(x2,y2),x1x20.A,B两点不位于双曲线的同一支上x1x22,x1x2,|AB|6.C级拓展探究15.如图,在以点O为圆心,|AB|4为直径的半圆AD
9、B中,ODAB,P是半圆弧上一点,POB30,曲线C是满足|MA|MB|为定值的动点M的轨迹,且曲线C过点P.建立适当的平面直角坐标系,求曲线C的方程解:法一:以O为原点,AB,OD所在直线分别为x轴,y轴,建立平面直角坐标系,如图所示,则A(2,0),B(2,0),D(0,2),P(,1),依题意得|MA|MB|PA|PB|2|AB|4.曲线C是以A,B为焦点的双曲线则c2,2a2,a22,b2c2a22.故曲线C的方程为1.法二:同法一建立平面直角坐标系,则依题意可得|MA|MB|PA|PB|AB|4.曲线C是以A,B为焦点的双曲线设双曲线的方程为1(a0,b0),则有解得故曲线C的方程为1.