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人教A版高中数学选修1-1课时提升作业 十二 2.2.1 双曲线及其标准方程 精讲优练课型 Word版含答案.doc

清歌缈缦| 2023-03-15| 121次下载| 8页| 183.946KB| 5分
人教A版高中数学选修1-1课时提升作业 十二 2.2.1 双曲线及其标准方程 精讲优练课型 Word版含答案.doc
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课时提升作业 十二
双曲线及其标准方程

一、选择题(每小题5分,共25分)
1.设θ∈ QUOTE ,则关于x,y的方程 QUOTE - QUOTE =1所表示的曲线是 (  )
A.焦点在y轴上的双曲线B.焦点在x轴上的双曲线
C.焦点在y轴上的椭圆D.焦点在x轴上的椭圆
【解析】选C.方程即 QUOTE + QUOTE =1,因为θ∈ QUOTE ,所以sinθ>0,cosθ<0,且-cosθ>sinθ,故方程表示焦点在y轴上的椭圆.
【补偿训练】在方程mx2-my2=n中,若mn<0,则方程的曲线是 (  )
A.焦点在x轴上的椭圆
B.焦点在x轴上的双曲线
C.焦点在y轴上的椭圆
D.焦点在y轴上的双曲线
【解析】选D.方程mx2-my2=n可化为: QUOTE - QUOTE =1,因为mn<0,所以- QUOTE >0,
所以方程的曲线是焦点在y轴上的双曲线.
2.(2016·枣庄高二检测)双曲线 QUOTE - QUOTE =1上的点到一个焦点的距离为12,则到另一个焦点的距离为 (  )
A.22或2B.7C.22D.2
【解析】选A.因为a2=25,所以a=5.
由双曲线定义可得||PF1|-|PF2||=10,由题意知|PF1|=12,所以|PF1|-|PF2|=±10,所以|PF2|=22或2.
3.设动点P到A(-5,0)的距离与它到B(5,0)距离的差等于6,则P点的轨迹方程是 (  )
A. QUOTE - QUOTE =1B. QUOTE - QUOTE =1
C. QUOTE - QUOTE =1(x≤-3)D. QUOTE - QUOTE =1(x≥3)
【解析】选D.由题意知,动点P的轨迹应为以A(-5,0),点B(5,0)为焦点的双曲线的右支.
由c=5,a=3,知b2=16,
所以P点的轨迹方程为 QUOTE - QUOTE =1(x≥3).
【误区警示】容易忽视x的取值范围而导致错选A.
4.(2016·泉州高二检测)已知定点A,B且|AB|=4,动点P满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值是 (  )
A. QUOTE B. QUOTE C. QUOTE D.5
【解析】选C.由题意知,动点P的轨迹是以定点A,B为焦点的双曲线的一支(如图),从图上不难发现,|PA|的最小值是图中AP′的长度,即a+c= QUOTE .

5.(2016·潍坊高二检测)双曲线 QUOTE -y2=1(n>1)的两焦点为F1,F2,P在双曲线上,且满足|PF1|+|PF2|=2 QUOTE ,则△PF1F2的面积为 (  )
A. QUOTE B.1C.2D.4
【解析】选B.不妨设F1,F2是双曲线的左、右焦点,
P为右支上一点,
|PF1|-|PF2|=2 QUOTE ,①
|PF1|+|PF2|=2 QUOTE ,②
由①②解得:
|PF1|= QUOTE + QUOTE ,|PF2|= QUOTE - QUOTE ,
得:|PF1|2+|PF2|2=4n+4=|F1F2|2,
所以PF1⊥PF2,
又由①②分别平方后作差得:
|PF1||PF2|=2,
所以 QUOTE = QUOTE |PF1|·|PF2|=1.
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.(2016·唐山高二检测)已知P是双曲线 QUOTE - QUOTE =1上一点,F1,F2是双曲线的两个焦点,若|PF1|=17,则|PF2|的值为     .
【解析】由条件知a2=64,即a=8,c2=b2+a2=100,c=10,
所以双曲线右支上的点到左焦点F1的最短距离a+c=18>17,故点P在双曲线左支上.
所以|PF2|-|PF1|=2a=16,
即|PF2|=16+|PF1|=33.
答案:33
【误区警示】本题易直接利用定义求解,忽视右支上的点到左焦点的最短距离为a+c,而出现错误结论|PF2|=1或|PF2|=33.
【补偿训练】在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC的顶点A(-6,0)和C(6,0),若顶点B在双曲线 QUOTE - QUOTE =1的左支上,则 QUOTE =    .
【解题指南】由正弦定理可将 QUOTE 转化为边的比,而△ABC的顶点A,C已知,故边AC长可求,B在双曲线上,由定义可求|BC|-|BA|.
【解析】由条件可知|BC|-|BA|=10,且|AC|=12,又在△ABC中,有 QUOTE = QUOTE = QUOTE =2R,从而 QUOTE = QUOTE = QUOTE .
答案: QUOTE
7.(2016·烟台高二检测)已知双曲线中心在坐标原点且一个焦点为F1(- QUOTE ,0),点P位于该双曲线上,线段PF1的中点坐标为(0,2),则该双曲线的方程是    .
【解析】设双曲线方程为 QUOTE - QUOTE =1,因为c= QUOTE ,c2=a2+b2,所以b2=5-a2,所以 QUOTE - QUOTE =1.由于线段PF1的中点坐标为(0,2),则P点的坐标为( QUOTE ,4).代入双曲线方程得 QUOTE - QUOTE =1,解得a2=1或a2=25(舍去),所以双曲线方程为x2- QUOTE =1.
答案:x2- QUOTE =1
8.已知双曲线 QUOTE - QUOTE =1上一点M的横坐标为5,则点M到左焦点的距离是    .
【解题指南】利用双曲线的定义求解.
【解析】由于双曲线 QUOTE - QUOTE =1的右焦点为F(5,0),将xM=5代入双曲线方程可得|yM|= QUOTE ,即为点M到右焦点的距离,由双曲线的定义知M到左焦点的距离为 QUOTE +2×3= QUOTE .
答案: QUOTE
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.已知双曲线与椭圆 QUOTE + QUOTE =1有相同的焦点,且与椭圆的一个交点的纵坐标为4,求双曲线的方程.
【解析】椭圆的焦点为F1(0,-3),F2(0,3),故可设双曲线方程为 QUOTE - QUOTE =1(a>0,b>0),且c=3,a2+b2=9.由条件知,双曲线与椭圆有一个交点的纵坐标为4,可得两交点的坐标为A( QUOTE ,4),B(- QUOTE ,4),
由点A在双曲线上知, QUOTE - QUOTE =1.
解方程组 QUOTE 得 QUOTE
所以所求双曲线的方程为 QUOTE - QUOTE =1.
10.如图,在△ABC中,已知|AB|=4 QUOTE ,且三内角A,B,C满足2sinA+sinC=2sinB,建立适当的坐标系,求顶点C的轨迹方程.

【解析】以AB边所在的直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系如图所示,则A(-2 QUOTE ,0),B(2 QUOTE ,0).

由正弦定理,得sinA= QUOTE ,sinB= QUOTE ,sinC= QUOTE (R为△ABC的外接圆半径).
因为2sinA+sinC=2sinB,
所以2a+c=2b,即b-a= QUOTE ,
从而有|CA|-|CB|= QUOTE |AB|=2 QUOTE <|AB|.
由双曲线的定义知,点C的轨迹为双曲线的右支(除去与x轴的交点),
因为a= QUOTE ,c=2 QUOTE ,所以b2=c2-a2=6,
即所求轨迹方程为 QUOTE - QUOTE =1(x> QUOTE )

一、选择题(每小题5分,共10分)
1.(2016·合肥高二检测)已知双曲线 QUOTE - QUOTE =1的焦点为F1,F2,点M在双曲线上,且MF1⊥x轴,则F1到直线F2M的距离为 (  )
A. QUOTE B. QUOTE C. QUOTE D. QUOTE
【解析】选C.设F1到直线F2M的距离为d,

不妨设点F1(-3,0),容易计算得出
|MF1|= QUOTE ,
|MF2|-|MF1|=2 QUOTE .
解得|MF2|= QUOTE .
而|F1F2|=6,在直角三角形MF1F2中,
由 QUOTE |MF1|·|F1F2|= QUOTE |MF2|·d,
求得F1到直线F2M的距离d为 QUOTE .
2.(2016·沈阳高二检测)已知点P在曲线C1: QUOTE - QUOTE =1上,点Q在曲线C2:(x-5)2+y2=1上,点R在曲线C3:(x+5)2+y2=1上,则|PQ|-|PR|的最大
值是 (  )
A.6B.8C.10D.12
【解析】选C.由双曲线的知识可知:C1: QUOTE - QUOTE =1的两个焦点分别是F1(-5,0)与F2(5,0),且|PF1|-|PF2|=8,
而这两点正好是两圆(x+5)2+y2=1和(x-5)2+y2=1的圆心,两圆(x+5)2+y2=1和(x-5)2+y2=1的半径分别是r1=1,r2=1,
所以|PQ|max=|PF1|+1,|PR|min=|PF2|-1,
所以|PQ|-|PR|的最大值为:(|PF1|+1)-(|PF2|-1)=|PF1|-|PF2|+2=8+2=10.
【补偿训练】(2016·太原高二检测)设F1,F2分别是双曲线x2- QUOTE =1的左、右焦点.若点P在双曲线上,有 QUOTE · QUOTE =0,则| QUOTE + QUOTE |= (  )
A. QUOTE B.2 QUOTE C. QUOTE D.2 QUOTE
【解析】选B.因为 QUOTE · QUOTE =0,所以PF1⊥PF2,
即△PF1F2为直角三角形,
所以|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=(2 QUOTE )2=40,
| QUOTE + QUOTE |= QUOTE
= QUOTE
= QUOTE =2 QUOTE .
二、填空题(每小题5分,共10分)
3.(2016·黄冈高二检测)已知F是双曲线 QUOTE - QUOTE =1的左焦点,A(1,4),点P是双曲线右支上的动点,则|PF|+|PA|的最小值是     .
【解析】由双曲线 QUOTE - QUOTE =1,得c=4,
所以左焦点F(-4,0),右焦点F′(4,0),
由双曲线的定义得:|PF|-|PF′|=2a=4,
所以|PF|+|PA|=4+|PF′|+|PA|≥4+|AF′|=4+ QUOTE =9,此时P为
AF′与双曲线的交点,即|PF|+|PA|的最小值为9.
答案:9
4.(2016·杭州高二检测)已知双曲线的两个焦点为F1(- QUOTE ,0),F2( QUOTE ,0),M是此双曲线上一点,若 QUOTE · QUOTE =0,| QUOTE |·| QUOTE |=2,则该双曲线的方程是     .
【解析】设双曲线的方程为 QUOTE - QUOTE =1(a>0,b>0),
由题意得||MF1|-|MF2||=2a,
|MF1|2+|MF2|2=(2 QUOTE )2=20,
又因为| QUOTE |·| QUOTE |=2,
所以|MF1|2+|MF2|2-2|MF1||MF2|=4a2,
即20-2×2=4a2,所以a2=4,b2=c2-a2=5-4=1,
所以双曲线的方程为 QUOTE -y2=1.
答案: QUOTE -y2=1
三、解答题(每小题10分,共20分)
5.当0°≤α≤180°时,方程x2cosα+y2sinα=1表示的曲线怎样变化?
【解析】(1)当α=0°时,方程为x2=1,它表示两条平行直线x=1和x=-1.
(2)当0°<α<90°时,方程为 QUOTE + QUOTE =1.
①当0°<α<45°时,0< QUOTE < QUOTE ,它表示焦点在y轴上的椭圆.
②当α=45°时,它表示圆x2+y2= QUOTE .
③当45°<α<90°时, QUOTE > QUOTE >0,它表示焦点在x轴上的椭圆.
(3)当α=90°时,方程为y2=1,它表示两条平行直线y=1和y=-1.
(4)当90°<α<180°时,方程为 QUOTE - QUOTE =1,它表示焦点在y轴上的双曲线.
(5)当α=180°时,方程为x2=-1,它不表示任何曲线.
【误区警示】解答本题时容易忽略α=90°的情况.
6.(2016·济南高二检测)已知F1,F2为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,求P到x轴的距离.
【解析】因为||PF1|-|PF2||=2,
所以|PF1|2-2|PF1|·|PF2|+|PF2|2=4,
所以|PF1|2+|PF2|2=4+2|PF1|·|PF2|,
由余弦定理知|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|2
=2|PF1|·|PF2|cos60°,
得|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2+|PF1|·|PF2|,
又a=1,b=1,所以c= QUOTE = QUOTE ,
所以|F1F2|=2c=2 QUOTE ,
所以4+2|PF1||PF2|=|PF1|·|PF2|+8,
所以|PF1|·|PF2|=4.
设P到x轴的距离为|y0|,
QUOTE = QUOTE |PF1||PF2|sin60°= QUOTE |F1F2|·|y0|,
所以 QUOTE ×4× QUOTE = QUOTE ×2 QUOTE |y0|,所以|y0|= QUOTE = QUOTE .即P点到x轴的距离为 QUOTE .
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