时间:45分钟满分:100分。
一、选择题(每小题5分,共30分)
1.双曲线-=1的焦点坐标为( )
a.(-0),(0) b.(0,-)0,)
c.(-5,0),(5,0) d.(0,-5),(0,5)
答案】 c解析】 ∵a2=16,b2=9,∴c2=a2+b2=25,∴c=5,又焦点在x轴上,所以焦点坐标为(5,0)和(-5,0).故选c.
2.设动点m到a(-5,0)的距离与它到b(5,0)的距离的差等于6,则p点的轨迹方程是( )
a.-=1 b.-=1
c.-=1(x≤-3) d.-=1(x≥3)
答案】 d解析】 由题意得点m到a点的距离大于到b点的距离,且|ma|-|mb|<10,所以动点m的轨迹是双曲线的右支.
3.已知定点a,b,且|ab|=4,动点p满足|pa|-|pb|=3,则|pa|的最小值为( )
a. b.
c. d.5
答案】 c解析】
点p的轨迹是以a,b为焦点的双曲线的右支,如右图所示,当p与双曲线右支顶点m重合时,|pa|最小,最小值为a+c=+2=,故选c.
4.已知点f1(-,0)、f2(,0),动点p满足|pf2|-|pf1|=2.当点p的纵坐标是时,点p到坐标原点的距离是( )
a. b.
c. d.2
答案】 a解析】 由题意知,点p的轨迹是双曲线的左支,c=,a=1,b=1,∴双曲线的方程为x2-y2=1,把y=代入双曲线方程,得x2=1+=.
|op|2=x2+y2=+=op|=.
5.已知双曲线-=1上一点p到焦点f1的距离为8,则p到焦点f2的距离为( )
a.2 b.2或14
c.14 d.16
答案】 b解析】 如图,设f1、f2分别是双曲线的左、右焦点,由已知得a=3,b=4,c=5,双曲线右顶点到左焦点f1的距离为a+c=8,点p在双曲线右顶点时,|pf2|=c-a=5-3=2,当点p在双曲线左支上时,|pf2|-|pf1|=2a=6,|pf2|=|pf1|+6=8+6=14.
6.设f1、f2为双曲线-=1的两个焦点,p(3,1)是双曲线内的一点,点a是双曲线上一动点,则|ap|+|af2|的最小值为( )
a.+4 b.-4
c.-2 d.+2
答案】 c解析】 如图,连接f1p交双曲线右支于点a0,∵|ap|+|af2|=|ap|+|af1|-2,∴要求|ap|+|af2|的最小值,只需求|ap|+|af1|的最小值,当a落在a0时,|ap|+|af1|=|pf1|最小,最小值为,∴|ap|+|af2|的最小值为-2.
二、填空题(每小题10分,共30分)
7.已知双曲线c:-=1的左、右焦点分别为f1、f2,p为双曲线c的右支上一点,且|pf2|=|f1f2|,则△pf1f2的面积等于___
答案】 48
解析】 由题意知|f1f2|=|pf2|=10且|pf1|-|pf2|=6.∴|pf1|=16.
由勾股定理得pf1上的高h==6.
△pf1f2的面积s=h·|pf1|=×6×16=48.
8.已知双曲线的一个焦点为f1(-,0),点p位于该双曲线上,线段pf1的中点坐标为(0,2),则该双曲线的标准方程是。
答案】 x2-=1
解析】 因为线段pf1的中点坐标为(0,2),所以p点坐标为(,4),又因为焦点在x轴上,且c=,所以设双曲线的标准方程为-=1,将(,4)代入得-=1,解得a2=25或a2=1,由c>a知a=1,此时b2=c2-a2=4,所以双曲线的标准方程为x2-=1.
9.过双曲线-=1的焦点且与x轴垂直的弦的长度为___
答案】 解析】 ∵a2=3,b2=4,∴c2=7,c=,弦所在直线方程为x=,由得y2=,∴y|=,弦长为。
三、解答题(本题共3小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
10.(13分)双曲线-=1的两个焦点为f1、f2,点p是双曲线上的点.若pf1⊥pf2,则点p到x轴的距离是多少?
解析】 解法一:由题意得f1(-5,0)、f2(5,0),设p的坐标是(x0,y0),又pf1⊥pf2,则|pf1|2+|pf2|2=|f1f2|2,解得|y0|=,p到x轴的距离为。
解法二:以o为圆心,以=5为半径作圆x2+y2=25,与-=1联立得。
解得y2=,即|y|=.
p到x轴的距离为。
11.(13分)已知-=-1,求当k为何值时:①方程表示双曲线;②方程表示焦点在x轴上的双曲线;③方程表示焦点在y轴上的双曲线.
分析】 求参数的值或范围时,可先根据焦点的位置把方程化为相应的标准方程的形式,再根据其余条件确定方程中的a2,b2.
解析】 ①若方程表示双曲线,则需满足:
或。解得k<-3或1②若方程表示焦点在x轴上的双曲线,则1③若方程表示焦点在y轴上的双曲线,则k<-3.
总结】 明确方程ax2+by2=c表示双曲线的条件,即ab<0,且c≠0.化成+=1的形式,若焦点在x轴上,则》0, <0;若焦点在y轴上,则》0, <0.
12.(14分)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,求椭圆的另一焦点f的轨迹方程.
解析】 设f(x,y)为轨迹上的任意一点,因为a、b两点在以c、f为焦点的椭圆上,所以|fa|+|ca|=2a,|fb|+|cb|=2a(其中a表示椭圆的长半轴长),所以|fa|+|ca|=|fb|+|cb|,所以|fa|-|fb|=|cb|-|ca|=-2.
所以|fa|-|fb|=2.
由双曲线的定义知,f点在以a、b为焦点的双曲线的下半支上,所以点f的轨迹方程是y2-=1(y≤-1).
双曲线及其标准方程新
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“双曲线及其标准方程 第一课时 ”课例分析人教版原创
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