1、课后素养落实(十六)双曲线的标准方程(建议用时:40分钟)一、选择题1已知平面内两定点A(5,0),B(5,0),动点M满足|MA|MB|6,则点M的轨迹方程是() A1 B1(x4)C1 D1(x3)D由题意知,轨迹应为以A(5,0),B(5,0)为焦点的双曲线的右支由c5,a3,知b216,M点的轨迹方程为1(x3)2若ax2by2b(ab0),则这个曲线是()A双曲线,焦点在x轴上B双曲线,焦点在y轴上C椭圆,焦点在x轴上D椭圆,焦点在y轴上B因为ab0,方程可化为y21,0,方程表示的曲线为焦点在y轴上的双曲线,故选B3已知双曲线的中心在原点,两个焦点F1,F2分别为(,0)和(,0)
2、,点P在双曲线上,且PF1PF2,PF1F2的面积为1,则双曲线的方程为()A1 B1Cy21 Dx21C由(|PF1|PF2|)216,即2a4,解得a2,又c,所以b1,故选C4双曲线1上的点P到一个焦点的距离为12,则到另一个焦点的距离为()A22或2 B7 C22 D2A根据双曲线的方程得2a2510,由定义知|PF|12|10,可解得|PF|22或2,故选A5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 DD因为F是双曲线C:x21的右焦点,所以F(2,0)因为PFx轴,所以可设P的坐标为(2,yP)因为P是
3、C上一点,所以41,解得yP3,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SAPF|PF|131故选D二、填空题6若方程1表示双曲线,则实数m的取值范围为_(3,2)(3,)依题意有或解得3m2或m3所以实数m的取值范围是(3,2)(3,)7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2a8,那么ABF2的周长是_26根据双曲线定义知,|AF2|AF1|8,|BF2|BF1|8|AF2|BF2|16|AF1|BF1|16|AB|16521所以ABF2的周长是|AF2|BF2|AB|215268如图所
4、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_x21设双曲线的标准方程为1(a0,b0)由题意得B(2,0),C(2,3),所以解得所以双曲线的标准方程为x21三、解答题9已知方程kx2y24,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解(1)当k0时,y2,表示两条与x轴平行的直线;(2)当k1时,方程为x2y24,表示圆心在原点,半径为2的圆;(3)当k0时,方程为1,表示焦点在y轴上的双曲线;(4)当0k1时,方程为1,表示焦点在x轴上的椭圆;(5)当k1时,方程为1,表示焦点在y轴上的椭圆10
5、已知双曲线1,F1,F2是其两个焦点,点M在双曲线上(1)若F1MF290,求F1MF2的面积;(2)若F1MF2120,F1MF2的面积是多少?若F1MF260,F1MF2的面积又是多少?(3)观察以上计算结果,你能看出随F1MF2的变化,F1MF2的面积将怎样变化吗?试证明你的结论解设|MF1|r1,|MF2|r2(不妨设r1r2),F1MF2,因为Sr1r2sin ,已知,所以只要求r1r2即可,因此考虑到用双曲线定义及余弦定理的知识,求出r1r2(1)当90时,Sr1r2sin r1r2由双曲线方程知a2,b3,c,由双曲线定义,得|r1r2|2a4,两边平方,得rr2r1r216,又
6、rr|F1F2|2,即|F1F2|24S16,也即52164S,求得S9(2)若F1MF2120,在MF1F2中,|F1F2|2rr2r1r2cos 120(r1r2)23r1r252,所以r1r212,求得Sr1r2sin 1203同理,可求得若F1MF260,S9(3)由以上结果可见,随着F1MF2的增大,F1MF2的面积将减小证明如下:由双曲线定义及余弦定理,得,得r1r2,所以Sr1r2sin 因为0,所以0,在内,tan 是增函数因此当增大时,S减小即随着F1MF2的增大,F1MF2的面积将减小11(多选题)设是三角形的一个内角,对于方程1的说法正确的是()A当0时,方程表示椭圆B当
7、时,方程不表示任何图形C当时,方程表示焦点在x轴上的双曲线D当时,方程表示焦点在y轴上的双曲线BC当0时,sin 0,cos 0,但当时,sin cos 0表示圆,故A错误;当时,cos 0,方程无意义,所以不表示任何图形,故B正确;当时,sin 0,cos 0,所以不论还是,方程表示焦点在x轴上的双曲线,所以C正确,D错误,故选BC12(多选题)已知方程1表示的曲线为C给出以下判断,正确的是()A当1t4时,曲线C表示椭圆B当t4或t1时,曲线C表示双曲线C若曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,则1tD若曲线C表示焦点在y轴上的双曲线,则t4BCDA错误,当t时,曲线C表示圆;B正确,若C为双曲线
8、,则(4t)(t1)0,t1或t4;C正确,若曲线C为焦点在x轴上的椭圆,则4tt10,1t;D正确,若曲线C为焦点在y轴上的双曲线,则t413已知ABC的两个顶点A,B分别为椭圆x25y25的左焦点和右焦点,则|AB|_;若三个内角A,B,C满足关系式sin Bsin Asin C,则点C的轨迹方程为_4x21(x1)将椭圆方程化为标准形式为y21a25,b21,c2a2b24,则A(2,0),B(2,0),|AB|4又sin Bsin Asin C,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c2,a1,所求的点C的轨
9、迹方程为x21(x1)14过双曲线1的一个焦点作x轴的垂线,则垂线与双曲线的一个交点到两焦点的距离分别为_,因为双曲线方程为1,所以c13,设F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,则F1(13,0),F2(13,0)设过F1且垂直于x轴的直线l交双曲线于A(13,y)(y0),则1,所以y,即|AF1|又|AF2|AF1|2a24,所以|AF2|24即所求距离分别为,15设圆C与两圆(x)2y24,(x)2y24中的一个内切,另一个外切(1)求C的圆心轨迹L的方程;(2)已知点M,F(,0),且P为L上动点求|MP|FP|的最大值解(1)两圆的圆心分别为A(,0),B(,0),半径为2,设圆C的半径为r由题意得|CA|r2,|CB|r2或|CA|r2,|CB|r2,两式相减得|CA|CB|4或|CA|CB|4,即|CA|CB|4则圆C的圆心轨迹为双曲线,其中2a4,c,b21,圆C的圆心轨迹L的方程为y21(2)由(1)知F为双曲线L的一个焦点,如图,连接MF并延长交双曲线于一点P,此时|PM|PF|MF|为|PM|FP|的最大值又|MF|2,|MP|FP|的最大值为2.3