[学业水平训练]
1.动点P 到点M (1,0)及点N (3,0)的距离之差为2,则点P 的轨迹是( )
A .双曲线
B .双曲线的一支
C .两条射线
D .一条射线
解析:选D.依题意|PM |-|PN |=2=|MN |,
所以点P 的轨迹不是双曲线,而是一条射线.
2.若方程x 210-k +y 2
5-k
=1表示双曲线,则k 的取值范围是( ) A .(5,10) B .(-∞,5)
C .(10,+∞)
D .(-∞,5)∪(10,+∞) 解析:选A.由题意得(10-k )(5-k )<0,解得5<k <10.
3.以椭圆x 23+y 24
=1的焦点为顶点,以这个椭圆的长轴的端点为焦点的双曲线的方程是( )
A.x 23-y 2=1 B .y 2-x 23
=1 C.x 23-y 24=1 D.y 23-x 24
=1 解析:选B.椭圆x 23+y 24
=1的焦点为F 1(0,1),F 2(0,-1),长轴的端点A 1(0,2),A 2(0,-2),所以对于所求双曲线a =1,c =2,b 2=3,焦点在y 轴上,双曲线的方程为y 2-x 23
=1.
4.在方程mx 2-my 2=n 中,若mn <0,则方程表示的曲线是( )
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.将方程化为y 2-n m -x 2
-n m
=1. 5.若点M 在双曲线x 216-y 24
=1上,双曲线的焦点为F 1,F 2,且|MF 1|=3|MF 2|,则|MF 2|等于( )
A .2
B .4
C .8
D .12
解析:选B.双曲线中a 2=16,a =4,2a =8,由双曲线定义知||MF 1|-|MF 2||=8,又|MF 1|=3|MF 2|,所以3|MF 2|-|MF 2|=8,解得|MF 2|=4.
6.设m 是常数,若点F (0,5)是双曲线y 2m -x 29
=1的一个焦点,则m =________. 解析:由点F (0,5)可知该双曲线y 2m -x 29
=1的焦点落在y 轴上,所以m >0,且m +9=52,解得m =16.
答案:16
7.已知双曲线的焦点分别为(0,-2)、(0,2),且经过点P (-3,2),则双曲线的标准方程是________.
解析:由题知c =2,又点P 到(0,-2)和(0,2)的距离之差的绝对值为2a ,
2a =|(-3-0)2+[2-(-2)]2-(-3-0)2+(2-2)2|=2,∴a =1,∴b 2=c 2-a 2=3.又焦点在y 轴上,
∴双曲线的方程为y 2
-x 23
=1. 答案:y 2-x 23=1 8.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 24-y 2
12
=1上一点M 的横坐标为3,则点M 到此双曲线的右焦点的距离为________.
解析:由题易知,双曲线的右焦点为(4,0),点M 的坐标为(3,15)或(3,-15),则点M 到此双曲线的右焦点的距离为4.
答案:4
9.求满足下列条件的双曲线的标准方程.
(1)已知双曲线的焦点在y 轴上,并且双曲线过点(3,-42)和(94
,5). (2)与双曲线x 216-y 2
4
=1有公共焦点,且过点(32,2). 解:(1)由已知,可设所求双曲线方程为y 2a 2-x 2
b 2=1(a >0,b >0),则⎩⎨⎧ 32a 2-9b 2=1,25a 2-8116b 2=1,
解得⎩⎪⎨⎪⎧
a 2=16,
b 2=9, 所以双曲线的方程为y 216-x 29
=1. (2)设双曲线方程为x 2a 2-y 2
b
2=1(a >0,b >0). 由题意知c =2 5. 因为双曲线过点(32,2), 所以(32)2a 2-4b
2=1. 又因为a 2+b 2=(25)2,
所以a 2=12,b 2=8.
故所求双曲线的方程为x 212-y 28=1. 10.焦点在x 轴上的双曲线过点P (42,-3),且点Q (0,5)与两焦点的连线互相垂直,求此双曲线的标准方程.
解:因为双曲线焦点在x 轴上,所以设双曲线的标准方程为x 2a 2-y 2
b
2=1(a >0,b >0),F 1(-c,0),F 2(c,0).
因为双曲线过点P (42,-3),
所以32a 2-9b
2=1.① 又因为点Q (0,5)与两焦点的连线互相垂直,
所以QF 1→·QF 2→=0,即-c 2+25=0.
解得c 2=25.②
又c 2=a 2+b 2,③
所以由①②③可解得a 2=16或a 2=50(舍去).所以b 2=9,所以所求的双曲线的标准方程是x 216-y 29=1. [高考水平训练] 1.已知双曲线x 26-y 23=1的焦点为F 1,F 2,点M 在双曲线上,且MF 1⊥x 轴,则F 1到直线F 2M 的距离为( )
A.365
B.566
C.65
D.56
解析:选C.
不妨设点F 1(-3,0),
容易计算得出
|MF 1|=36=62
, |MF 2|-|MF 1|=2 6.
解得|MF 2|=52
6. 而|F 1F 2|=6,在直角三角形MF 1F 2中,
由12|MF 1|·|F 1F 2|=12
|MF 2|·d , 求得F 1到直线F 2M 的距离d 为65
. 2.已知双曲线的两个焦点F 1(-5,0),F 2(5,0),P 是双曲线上一点,且PF 1→·PF 2→=
0,|PF 1|·|PF 2|=2,则双曲线的标准方程为________.
解析:由题意可设双曲线方程为
x 2a 2-y 2b 2
=1(a >0,b >0). 由PF 1→·PF 2→=0,得PF 1⊥PF 2.根据勾股定理得
|PF 1|2+|PF 2|2=(2c )2,即|PF 1|2+|PF 2|2=20.
根据双曲线定义有|PF 1|-|PF 2|=±2a .
两边平方并代入|PF 1|·|PF 2|=2得
20-2×2=4a 2,解得a 2=4,从而b 2=5-4=1,
所以双曲线方程为x 24
-y 2=1. 答案:x 24
-y 2=1 3.设圆C 与两圆(x +5)2+y 2=4,(x -5)2+y 2=4中的一个内切,另一个外切.求C 的圆心轨迹L 的方程.
解:设两圆(x +5)2+y 2=4,(x -5)2+y 2=4的圆心分别为F 1(-5,0),F 2(5,0),两圆相离,
由题意得||CF 1|-|CF 2||=4<25=|F 1F 2|,
从而得动圆的圆心C 的轨迹是双曲线,
且a =2,c =5,所以b =(5)2-22=1,
所求轨迹L 的方程为x 24
-y 2=1.
4.如图,若F 1,F 2是双曲线x 29-y 2
16
=1的两个焦点. (1)若双曲线上一点M 到它的一个焦点的距离等于16,求点M 到另一个焦点的距离;
(2)若P 是双曲线左支上的点,且|PF 1|·|PF 2|=32,试求△F 1PF 2的面积.
解:双曲线的标准方程为x 29-y 216
=1, 故a =3,b =4,c =a 2+b 2=5.
(1)由双曲线的定义得||MF 1|-|MF 2||=2a =6,又双曲线上一点M 到它的一个焦点的距离等于16,假设点M 到另一个焦点的距离等于x ,则|16-x |=6,解得x =10或x =22.
故点M 到另一个焦点的距离为10或22.
(2)将||PF 2|-|PF 1||=2a =6,两边平方得
|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|=36,
∴|PF 1|2+|PF 2|2=36+2|PF 1|·|PF 2|=36+2×32=100.
在△F 1PF 2中,由余弦定理得
cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|2
2|PF 1|·|PF 2|
=100-1002|PF 1|·|PF 2|
=0, ∴∠F 1PF 2=90°,
∴S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|=12
×32=16.。