本文由 zhenzi1989 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修2-1配套课时作业:第二章 圆锥曲线与方程 2.3.1 Word版含答案
2.3双曲线
2.3.1 双曲线及其标准方程
课时目标 1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程的推导过程.2.掌握双曲线的标准方程.3.会利用双曲线的定义和标准方程解决简单的应用问题.
1.双曲线的有关概念
(1)双曲线的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于________)的点的轨迹叫做双曲线.
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于|F1F2|时的点的轨迹为________________________________________________________________________.
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值大于|F1F2|时的点的轨迹__________.
(2)双曲线的焦点和焦距
双曲线定义中的两个定点F1、F2叫做__________________,两焦点间的距离叫做__________________.
2.双曲线的标准方程
(1)焦点在x轴上的双曲线的标准方程是______________________,焦点F1__________,F2__________.
(2)焦点在y轴上的双曲线的标准方程是________________,焦点F1__________,F2__________.
(3)双曲线中a、b、c的关系是________________.
一、选择题
1.已知平面上定点F1、F2及动点M,命题甲:||MF1|-|MF2||=2a(a为常数),命题乙:M点轨迹是以F1、F2为焦点的双曲线,则甲是乙的( )
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
2.若ax2+by2=b(ab<0),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
3.焦点分别为(-2,0),(2,0)且经过点(2,3)的双曲线的标准方程为( )
A.x2-=1 B.-y2=1
C.y2-=1 D.-=1
4.双曲线-=1的一个焦点为(2,0),则m的值为( )
A.B.1或3
C.D.
5.一动圆与两圆:x2+y2=1和x2+y2-8x+12=0都外切,则动圆圆心的轨迹为( )
A.抛物线B.圆
C.双曲线的一支D.椭圆
6.已知双曲线中心在坐标原点且一个焦点为F1(-,0),点P位于该双曲线上,线段PF1的中点坐标为(0,2),则该双曲线的方程是( )
A.-y2=1 B.x2-=1
C.-=1 D.-=1
题 号
1
2
3
4
5
6
答 案
二、填空题
8.已知方程-=1表示双曲线,则k的取值范围是________.
9.F1、F2是双曲线-=1的两个焦点,P在双曲线上且满足|PF1|·|PF2|=32,则∠F1PF2=________________________________________________________________________.
三、解答题
10.设双曲线与椭圆+=1有相同的焦点,且与椭圆相交,一个交点A的纵坐标为4,求此双曲线的标准方程.
11.在△ABC中,B(4,0)、C(-4,0),动点A满足sin B-sin C=sin A,求动点A的轨迹方程.
能力提升
A.[3-2,+∞) B.[3+2,+∞)
C.[-,+∞) D.[,+∞)
13.已知双曲线的一个焦点为F(,0),直线y=x-1与其相交于M,N两点,MN中点的横坐标为-,求双曲线的标准方程.
1.双曲线的标准方程可以通过待定系数法求得.
2.和双曲线有关的轨迹问题要按照求轨迹方程的一般步骤来解,也要和双曲线的定义相结合.
3.直线和双曲线的交点问题可以转化为解方程组(设而不求),利用韦达定理,弦长公式等解决.
2.3 双曲线
2.3.1 双曲线及其标准方程
知识梳理
1.(1)|F1F2| 以F1,F2为端点的两条射线 不存在 (2)双曲线的焦点 双曲线的焦距
2.(1)-=1(a>0,b>0) (-c,0) (c,0)
(2)-=1(a>0,b>0) (0,-c) (0,c)
(3)c2=a2+b2
作业设计
1.B [根据双曲线的定义,乙⇒甲,但甲乙,
只有当2a<|F1F2|且a≠0时,其轨迹才是双曲线.]
2.B [原方程可化为+y2=1,因为ab<0,所以<0,所以曲线是焦点在y轴上的双曲线,故选B.]
3.A [∵双曲线的焦点在x轴上,
∴设双曲线方程为-=1 (a>0,b>0).
由题知c=2,∴a2+b2=4.①
又点(2,3)在双曲线上,∴-=1.②
由①②解得a2=1,b2=3,
∴所求双曲线的标准方程为x2-=1.]
4.A [∵双曲线的焦点为(2,0),在x轴上且c=2,
∴m+3+m=c2=4.∴m=.]
5.C [由题意两定圆的圆心坐标为O1(0,0),O2(4,0),设动圆圆心为O,动圆半径为r,则|OO1|=r+1,|OO2|=r+2,
∴|OO2|-|OO1|=1<|O1O2|=4,故动圆圆心的轨迹为双曲线的一支.]
6.B [设双曲线方程为-=1,因为c=,c2=a2+b2,所以b2=5-a2,所以-=1.由于线段PF1的中点坐标为(0,2),则P点的坐标为(,4).代入双曲线方程得-=1,解得a2=1或a2=25(舍去),所以双曲线方程为x2-=1.故选B.]
7.2
解析 ∵||PF1|-|PF2||=4,又PF1⊥PF2,|F1F2|=2,
∴|PF1|2+|PF2|2=20,∴(|PF1|-|PF2|)2
=20-2|PF1||PF2|=16,∴|PF1|·|PF2|=2.
8.-1解析 因为方程-=1表示双曲线,
所以(1+k)(1-k)>0.所以(k+1)(k-1)<0.
所以-19.90°
解析 设∠F1PF2=α,|PF1|=r1,|PF2|=r2.
在△F1PF2中,由余弦定理,
得(2c)2=r+r-2r1r2cos α,
∴cos α===0.
∴α=90°.
10.解 方法一 设双曲线的标准方程为-=1 (a>0,b>0),由题意知c2=36-27=9,c=3.
又点A的纵坐标为4,则横坐标为±,于是有
解得
所以双曲线的标准方程为-=1.
方法二 将点A的纵坐标代入椭圆方程得A(±,4),
又两焦点分别为F1(0,3),F2(0,-3).
所以2a=|-
|=4,
即a=2,b2=c2-a2=9-4=5,
所以双曲线的标准方程为-=1.
11.解 设A点的坐标为(x,y),在△ABC中,由正弦定理,
得===2R,代入sin B-sin C=sin A,
得-=·,又|BC|=8,
所以|AC|-|AB|=4.
因此A点的轨迹是以B、C为焦点的双曲线的右支(除去右顶点)且2a=4,2c=8,所以a=2,c=4,b2=12.
所以A点的轨迹方程为-=1 (x>2).
12.B
[由c=2得a2+1=4,
∴a2=3,
∴双曲线方程为-y2=1.
设P(x,y)(x≥),
13.解 设双曲线的标准方程为-=1,
且c=,则a2+b2=7.①
由MN中点的横坐标为-知,
中点坐标为.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则由
得b2(x1+x2)(x1-x2)-a2(y1+y2)(y1-y2)=0.
∵,且=1,
∴2b2=5a2.②
由①,②求得a2=2,b2=5.
∴所求双曲线的标准方程为-=1.
2.3.1 双曲线及其标准方程
课时目标 1.了解双曲线的定义、几何图形和标准方程的推导过程.2.掌握双曲线的标准方程.3.会利用双曲线的定义和标准方程解决简单的应用问题.
1.双曲线的有关概念
(1)双曲线的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于________)的点的轨迹叫做双曲线.
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于|F1F2|时的点的轨迹为________________________________________________________________________.
平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值大于|F1F2|时的点的轨迹__________.
(2)双曲线的焦点和焦距
双曲线定义中的两个定点F1、F2叫做__________________,两焦点间的距离叫做__________________.
2.双曲线的标准方程
(1)焦点在x轴上的双曲线的标准方程是______________________,焦点F1__________,F2__________.
(2)焦点在y轴上的双曲线的标准方程是________________,焦点F1__________,F2__________.
(3)双曲线中a、b、c的关系是________________.
一、选择题
1.已知平面上定点F1、F2及动点M,命题甲:||MF1|-|MF2||=2a(a为常数),命题乙:M点轨迹是以F1、F2为焦点的双曲线,则甲是乙的( )
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
2.若ax2+by2=b(ab<0),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
3.焦点分别为(-2,0),(2,0)且经过点(2,3)的双曲线的标准方程为( )
A.x2-=1 B.-y2=1
C.y2-=1 D.-=1
4.双曲线-=1的一个焦点为(2,0),则m的值为( )
A.B.1或3
C.D.
5.一动圆与两圆:x2+y2=1和x2+y2-8x+12=0都外切,则动圆圆心的轨迹为( )
A.抛物线B.圆
C.双曲线的一支D.椭圆
6.已知双曲线中心在坐标原点且一个焦点为F1(-,0),点P位于该双曲线上,线段PF1的中点坐标为(0,2),则该双曲线的方程是( )
A.-y2=1 B.x2-=1
C.-=1 D.-=1
题 号
1
2
3
4
5
6
答 案
二、填空题
8.已知方程-=1表示双曲线,则k的取值范围是________.
9.F1、F2是双曲线-=1的两个焦点,P在双曲线上且满足|PF1|·|PF2|=32,则∠F1PF2=________________________________________________________________________.
三、解答题
10.设双曲线与椭圆+=1有相同的焦点,且与椭圆相交,一个交点A的纵坐标为4,求此双曲线的标准方程.
11.在△ABC中,B(4,0)、C(-4,0),动点A满足sin B-sin C=sin A,求动点A的轨迹方程.
能力提升
A.[3-2,+∞) B.[3+2,+∞)
C.[-,+∞) D.[,+∞)
13.已知双曲线的一个焦点为F(,0),直线y=x-1与其相交于M,N两点,MN中点的横坐标为-,求双曲线的标准方程.
1.双曲线的标准方程可以通过待定系数法求得.
2.和双曲线有关的轨迹问题要按照求轨迹方程的一般步骤来解,也要和双曲线的定义相结合.
3.直线和双曲线的交点问题可以转化为解方程组(设而不求),利用韦达定理,弦长公式等解决.
2.3 双曲线
2.3.1 双曲线及其标准方程
知识梳理
1.(1)|F1F2| 以F1,F2为端点的两条射线 不存在 (2)双曲线的焦点 双曲线的焦距
2.(1)-=1(a>0,b>0) (-c,0) (c,0)
(2)-=1(a>0,b>0) (0,-c) (0,c)
(3)c2=a2+b2
作业设计
1.B [根据双曲线的定义,乙⇒甲,但甲乙,
只有当2a<|F1F2|且a≠0时,其轨迹才是双曲线.]
2.B [原方程可化为+y2=1,因为ab<0,所以<0,所以曲线是焦点在y轴上的双曲线,故选B.]
3.A [∵双曲线的焦点在x轴上,
∴设双曲线方程为-=1 (a>0,b>0).
由题知c=2,∴a2+b2=4.①
又点(2,3)在双曲线上,∴-=1.②
由①②解得a2=1,b2=3,
∴所求双曲线的标准方程为x2-=1.]
4.A [∵双曲线的焦点为(2,0),在x轴上且c=2,
∴m+3+m=c2=4.∴m=.]
5.C [由题意两定圆的圆心坐标为O1(0,0),O2(4,0),设动圆圆心为O,动圆半径为r,则|OO1|=r+1,|OO2|=r+2,
∴|OO2|-|OO1|=1<|O1O2|=4,故动圆圆心的轨迹为双曲线的一支.]
6.B [设双曲线方程为-=1,因为c=,c2=a2+b2,所以b2=5-a2,所以-=1.由于线段PF1的中点坐标为(0,2),则P点的坐标为(,4).代入双曲线方程得-=1,解得a2=1或a2=25(舍去),所以双曲线方程为x2-=1.故选B.]
7.2
解析 ∵||PF1|-|PF2||=4,又PF1⊥PF2,|F1F2|=2,
∴|PF1|2+|PF2|2=20,∴(|PF1|-|PF2|)2
=20-2|PF1||PF2|=16,∴|PF1|·|PF2|=2.
8.-1
所以(1+k)(1-k)>0.所以(k+1)(k-1)<0.
所以-1
解析 设∠F1PF2=α,|PF1|=r1,|PF2|=r2.
在△F1PF2中,由余弦定理,
得(2c)2=r+r-2r1r2cos α,
∴cos α===0.
∴α=90°.
10.解 方法一 设双曲线的标准方程为-=1 (a>0,b>0),由题意知c2=36-27=9,c=3.
又点A的纵坐标为4,则横坐标为±,于是有
解得
所以双曲线的标准方程为-=1.
方法二 将点A的纵坐标代入椭圆方程得A(±,4),
又两焦点分别为F1(0,3),F2(0,-3).
所以2a=|-
|=4,
即a=2,b2=c2-a2=9-4=5,
所以双曲线的标准方程为-=1.
11.解 设A点的坐标为(x,y),在△ABC中,由正弦定理,
得===2R,代入sin B-sin C=sin A,
得-=·,又|BC|=8,
所以|AC|-|AB|=4.
因此A点的轨迹是以B、C为焦点的双曲线的右支(除去右顶点)且2a=4,2c=8,所以a=2,c=4,b2=12.
所以A点的轨迹方程为-=1 (x>2).
12.B
[由c=2得a2+1=4,
∴a2=3,
∴双曲线方程为-y2=1.
设P(x,y)(x≥),
13.解 设双曲线的标准方程为-=1,
且c=,则a2+b2=7.①
由MN中点的横坐标为-知,
中点坐标为.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则由
得b2(x1+x2)(x1-x2)-a2(y1+y2)(y1-y2)=0.
∵,且=1,
∴2b2=5a2.②
由①,②求得a2=2,b2=5.
∴所求双曲线的标准方程为-=1.
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