人教A版 (2019)选择性必修 第一册3.2 双曲线精品课后作业题
展开3.2.1 双曲线及其标准方程
基 础 练
巩固新知 夯实基础
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( )
A.-=1 B.-=1(x≥4)
C.-=1 D.-=1(x≥3)
2.对于常数a,b,“”是“方程对应的曲线是双曲线”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
3.(多选)已知方程+=1表示的曲线为C.给出以下判断,正确的是( )
A.当1<t<4时,曲线C表示椭圆
B.当t>4或t<1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1<t<
D.若曲线C表示焦点在y轴上的双曲线,则t>4
4.设,分别是双曲线的左、右焦点,若点在双曲线上,且,则( )
A.5 B.1 C.3 D.1或5
5.方程的图像是双曲线,则k的取值范围是______.
6已知曲线C:,则下列命题中正确的是______.
①若,则曲线C表示双曲线;②曲线C可能表示一个圆;③若曲线C是椭圆,则其长轴长为.
7.设双曲线的两个焦点分别为、,P为双曲线上一点,若,则______.
8.已知双曲线x2-y2=1,点F1,F2为其两个焦点,点P为双曲线上一点,若PF1⊥PF2,求|PF1|+|PF2|的值.
能 力 练
综合应用 核心素养
9.(多选)设θ是三角形的一个内角,对于方程+=1的说法正确的是( )
A.当0<θ<时,方程表示椭圆
B.当θ=时,方程不表示任何图形
C.当<θ<时,方程表示焦点在x轴上的双曲线
D.当<θ<π时,方程表示焦点在y轴上的双曲线
10.设椭圆+=1和双曲线-y2=1的公共焦点为F1,F2,P是两曲线的一个公共点,则cos∠F1PF2=( )
A. B. C. D.
11.已知双曲线的中心在原点,两个焦点F1,F2分别为(,0)和(-,0),点P在双曲线上,且PF1⊥PF2,△PF1F2的面积为1,则双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1 C.-y2=1 D.x2-=1
12.若k>1,则关于x,y的方程(1-k)x2+y2=k2-1所表示的曲线是( )
A.焦点在x轴上的椭圆 B.焦点在y轴上的椭圆
C.焦点在y轴上的双曲线 D.焦点在x轴上的双曲线
13.直线和各有一点,的面积为2,则的中点M的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
14.设,是双曲线:的两个焦点,为坐标原点,点P在双曲线C上且,则的面积为________.
15.如图,圆,点,动圆P过点F,且与圆E内切于点M,则动圆P的圆心P的轨迹方程为______.
16.已知双曲线过点(3,-2),且与椭圆4x2+9y2=36有相同的焦点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若点M在双曲线上,F1,F2为左、右焦点,且|MF1|+|MF2|=6,试判断△MF1F2的形状.
【参考答案】
1. D解析: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c=5,a=3,知b2=16,
∴M点的轨迹方程为-=1(x≥3).
2.C 解析:可整理成,
当,则且或且,此时方程即表示的曲线为双曲线,则充分性成立;
若方程表示的曲线为双曲线,则即,则必要性成立,
故选:C
3. BCD 解析:A错误,当t=时,曲线C表示圆;B正确,若C为双曲线,则(4-t)(t-1)<0,∴t<1或t>4;C正确,若曲线C为焦点在x轴上的椭圆,则4-t>t-1>0,
∴1<t<;D正确,若曲线C为焦点在y轴上的双曲线,则∴t>4.
4.A 解析:依题意得,,,因此,由于,故知点只可以在双曲线的左支上,因此,即,所以,故选:A.
5.或 解析:因为方程的图像是双曲线,所以,
即,解得或;
故答案为:或
6.① 解析:由题意,若,而,根据双曲线的定义可知曲线C表示双曲线,故①正确;
若表示圆,则,但无实数根,所以曲线C不可能表示一个圆,故②错误;
若曲线C是椭圆,则,由②的分析可知,椭圆C:的焦点在x轴上,所以其长轴长为,故③错误.故答案为:①
7.0 解析:由题意得,,联立
,
因此,则.
8. 解:不妨设P在双曲线的右支上,|PF1|=2+x,|PF2|=x(x>0),因为PF1⊥PF2,
所以(x+2)2+x2=(2c)2=8,所以x=-1,x+2=+1,所以|PF2|+|PF1|=-1++1=2.
9. BC解析:当0<θ<时,sin θ>0,cos θ>0,但当θ=时,sin θ=cos θ>0表示圆,故A错误;当θ=时,cos θ=0,方程无意义,所以不表示任何图形,故B正确;当<θ<π时,sin θ>0,cos θ<0,所以不论<θ<还是<θ<π时,方程表示焦点在x轴上的双曲线,所以C正确,D错误,故选BC.
10. B解析:设|PF1|=d1,|PF2|=d2,则d1+d2=2, ① |d1-d2|=2, ②
①2+②2得d+d=18.①2-②2得2d1d2=6.而c=2,∴cos∠F1PF2===.
11.C解析:由⇒(|PF1|-|PF2|)2=16,即2a=4,解得a=2,又c=,所以b=1。
12.C 解析:原方程可化为-=1.∵k>1,∴k2-1>0,1+k>0.∴已知方程表示的曲线为焦点在y轴上的双曲线.
13.A 解析:如图所示:设,
则,且有,,,
∴,
∵,∴,则,
,
即的中点M的轨迹方程为:.故选:A.
14.9解析:由双曲线定义可知:,,
由已知,因为,所以点在以为直径的圆上,
即是以P为直角顶点的直角三角形,故,
即,又,
所以,
解得:,所以,故答案为:9
15. 解析:圆的方程为,圆心为,半径.
设动圆圆心为,
动圆与圆内切于点,,
的轨迹是以、为焦点的双曲线的左支,其中,得,
而,,故所求轨迹方程为.
故答案为:
16. 解:(1)椭圆方程可化为+=1,焦点在x轴上,且c==,故设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),则有解得a2=3,b2=2,所以双曲线的标准方程为-=1.
(2)不妨设M点在右支上,则有|MF1|-|MF2|=2,又|MF1|+|MF2|=6,故解得|MF1|=4,|MF2|=2,又|F1F2|=2,因此在△MF1F2中,|MF1|最长,而cos∠MF2F1=<0,
所以∠MF2F1为钝角.故△MF1F2为钝角三角形.
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