1、二十三双曲线及其标准方程 (15分钟30分)1已知双曲线1(a0)的一个焦点为(5,0),则a的值为()A9 B6 C5 D3【解析】选D.根据题意,双曲线1(a0)的一个焦点为(5,0),即c5,则有a21625,解得a3.2若kR,则“k5”是“方程1表示双曲线”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件【解析】选A.当k5时,方程表示双曲线;反之,当方程表示双曲线时,k5或k0,30即k3,从而方程可表示为1,由于c2a2b22k51,所以半焦距c的取值范围为c1,即c. (30分钟60分)一、单选题(每小题5分,共20分)1(2020绥德高二检测)双曲线1的
2、左、右焦点分别为F1,F2,在左支上过点F1的弦AB的长为5,那么ABF2的周长是()A12 B16 C21 D26【解析】选D.依题意,|AF2|AF1|2a8,|BF2|BF1|2a8,所以(|AF2|AF1|)(|BF2|BF1|)16,又|AB|5,所以|AF2|BF2|16(|AF1|BF1|)16|AB|16521.所以|AF2|BF2|AB|21526.即ABF2的周长是26.2已知双曲线的中心在原点,一个焦点为F1(,0),点P在双曲线上,且线段PF1的中点的坐标为(0,2),则此双曲线的方程是()Ay21 Bx21C1 D1【解析】选B.由已知条件,得焦点在x轴上,设双曲线的
3、方程为1(a0,b0),则a2b25.因为线段PF1的中点的坐标为(0,2),所以点P的坐标为(,4),将其代入双曲线的方程,得1.由解得a21,b24,所以双曲线的方程为x21.3已知双曲线1(m0,n0)和椭圆1有相同的焦点,则的最小值为()A2 B4C6 D9【解析】选D.椭圆1是焦点在x轴上的椭圆,且c2541.因为双曲线1(m0,n0)和椭圆1有相同的焦点,所以mn1(m0,n0),所以(mn)5529.当且仅当,即m,n时取等号所以的最小值为9.4已知双曲线C:x21的右焦点为F,P是双曲线C的左支上一点,M(0,2),则PFM的周长的最小值为()A24 B42C3 D23【解析】
4、选A.依题意可知,c2,a1,所以|MF|2,|PM|PF|PM|PF1|2a,F1为左焦点,当M,P,F1三点共线时,|PM|PF1|最小,最小值为|MF1|,|MF1|2,故周长的最小值为22224.二、多选题(每小题5分,共10分,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)5(2020常州高二检测)已知方程1表示曲线C,则下列判断正确的是()A当1t4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1t4【解析】选BCD.当曲线C表示椭圆时,得1t4且t,故A错误由双曲线的定义可知0时,即t4时,方程1表示双曲线,故B正确由椭圆的定义可知,当椭圆焦点在x轴上时,满
5、足4tt10,解得1t,所以Q的轨迹为椭圆所以C正确当A在圆C内且与圆心C重合时,Q点的轨迹即为圆C.所以A正确当A在圆C上时,连接CA并延长,Q点的轨迹即为以C为端点的射线CA,如图所示当A在圆C外时,设B是圆C上任意一点,连接AB,作线段AB的垂直平分线DQ,交直线BC于点Q.则,所以r,所以Q的轨迹为双曲线的一支所以D正确三、填空题(每小题5分,共10分)7已知F1,F2是双曲线1的左、右焦点,PQ是过焦点F1的弦,且PQ的倾斜角为60,那么|PF2|QF2|PQ|的值为_.【解析】在双曲线1中,2a8,由双曲线定义,得|PF2|PF1|8,|QF2|QF1|8,所以|PF2|QF2|P
6、Q|(|PF2|PF1|)(|QF2|QF1|)16.答案:168若曲线C:mx2(2m)y21是焦点在x轴上的双曲线,则m的取值范围为_.【解析】由曲线C:mx2(2m)y21是焦点在x轴上的双曲线,可得1,即有m0,且m20,解得m2.答案:(2,)四、解答题(每小题10分,共20分)9设声速为a米/秒,在相距10a米的A、B两哨所,听到炮弹爆炸声的时间差为6秒,求炮弹爆炸点所在曲线的方程【解析】以直线AB为x轴,线段BA的中点为坐标原点,建立平面直角坐标系设炮弹爆炸点的轨迹上的点P的坐标为(x,y),由题意可得|PA|PB|6a10a,所以炮弹爆炸点的轨迹方程为双曲线1.10已知双曲线1
7、的左、右焦点分别为F1,F2.(1)若点M在双曲线上,且MF1MF20,求点M到x轴的距离(2)若双曲线C与已知双曲线有相同焦点,且过点(3,2),求双曲线C的方程【解析】(1)如图所示,不妨设M在双曲线的右支上,M点到x轴的距离为h,因为MF1MF20,则MF1MF2,设|MF1|m,|MF2|n,由双曲线定义,知mn2a8,又m2n2(2c)280,由得mn8,所以mn4|F1F2|h,所以h.所以M点到x轴的距离为.(2)设所求双曲线C的方程为1(40),|PF1|2x,因为PF1PF2,所以(x2)2x2(2c)28,所以x1,x21,所以|PF2|PF1|112.答案:22已知OFQ的面积为2,且m,其中O为坐标原点设以O为中心,F为其中一个焦点的双曲线经过点Q,如图所示,|c,mc2,当|取得最小值时,求此双曲线的标准方程【解析】设双曲线的标准方程为1(a0,b0),Q(x1,y1),则(x1c,y1),所以SOFQ|y1|2,则y1.又m,即(c,0)(x1c,y1)c2,解得x1c,所以|2,当且仅当c4时,取等号,|最小,这时Q的坐标为(,)或(,).因为所以于是所求双曲线的标准方程为1.