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双曲线及其标准方程练习题答案及详解

练习题
高二一部数学组 刘苏文 2017年5月2日
一、选择题
1.平面内到两定点E 、F 的距离之差的绝对值等于|EF |的点的轨迹是( )
A .双曲线
B .一条直线
C .一条线段
D .两条射线
2.已知方程x 21+k -y 2
1-k
=1表示双曲线,则k 的取值范围是( ) A .-1<k <1 B .k >0 C .k ≥0 D .k >1或k <-1
3.动圆与圆x 2+y 2=1和x 2+y 2-8x +12=0都相外切,则动圆圆心的轨迹为( )
A .双曲线的一支
B .圆
C .抛物线
D .双曲线
4.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 5.“ab <0”是“曲线ax 2+by 2=1为双曲线”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
6.已知双曲线的两个焦点为F 1(-5,0)、F 2(5,0),P 是此双曲线上的一点,且PF 1⊥PF 2,|PF 1|·|PF 2|
=2,则该双曲线的方程是( )
A.x 22-y 23=1
B.x 23-y 22=1
C.x 24-y 2=1 D .x 2-y 24
=1 7.椭圆x 24+y 2m 2=1与双曲线x 2m 2-y 22
=1有相同的焦点,则m 的值是( ) A .±1 B .1 C .-1 D .不存在
8.已知点F 1(-4,0)和F 2(4,0),曲线上的动点P 到F 1、F 2距离之差为6,则曲线方程为( )
A.x 29-y 27=1
B.x 29-y 27
=1(y >0) C.x 29-y 27=1或x 27-y 29=1 D.x 29-y 27
=1(x >0) 9.已知双曲线的左、右焦点分别为F 1、F 2,在左支上过F 1的弦AB 的长为5,若2a =8,那么△ABF 2
的周长是( )
A .16
B .18
C .21
D .26
10.若椭圆x 2m +y 2n =1(m >n >0)和双曲线x 2a -y 2b
=1(a >0,b >0)有相同的焦点,P 是两曲线的一个交点,则|PF 1|·|PF 2|的值为( )
A .m -a
B .m -b
C .m 2-a 2 D.m -b
二、填空题
11.双曲线的焦点在x 轴上,且经过点M (3,2)、N (-2,-1),则双曲线标准方程是________.
12.过双曲线x 23-y 24
=1的焦点且与x 轴垂直的弦的长度为________.
13.如果椭圆x 24+y 2a 2=1与双曲线x 2a -y 22
=1的焦点相同,那么a =________.
14.一动圆过定点A (-4,0),且与定圆B :(x -4)2+y 2=16相外切,则动圆圆心的轨迹方程为________.
三、解答题
15.设双曲线与椭圆x 227+y 236
=1有共同的焦点,且与椭圆相交,在第一象限的交点A 的纵坐标为4,求此双曲线的方程.
16.已知双曲线
x 2-y 22
=1的焦点为F 1、F 2,点M 在双曲线上且MF 1→·MF 2→=0,求点M 到x 轴的距离.
答案及详解
1、D
2、A 由题意得(1+k )(1-k )>0,∴(k -1)(k +1)<0,∴-1<k <1.
3、A 设动圆半径为r ,圆心为O ,x 2+y 2=1的圆心为O 1,圆x 2+y 2-8x +12=0的圆心为O 2,
由题意得|OO 1|=r +1,|OO 2|=r +2, ∴|OO 2|-|OO 1|=r +2-r -1=1<|O 1O 2|=4, 由双曲线的定义知,动圆圆心O 的轨迹是双曲线的一支.
4、B 由题意知双曲线的焦点在y 轴上,且a =1,c =2, ∴b 2=3,双曲线方程为y 2-x 23
=1. 5、C ab <0⇒曲线ax 2+by 2=1是双曲线,曲线ax 2+by 2=1是双曲线⇒ab <0.
6、C ∵c =5,|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2,∴(|PF 1|-|PF 2|)2+2|PF 1|·|PF 2|=4c 2,
∴4a 2=4c 2-4=16,∴a 2=4,b 2=1.
7、A 验证法:当m =±1时,m 2=1,对椭圆来说,a 2=4,b 2=1,c 2=3.
对双曲线来说,a 2=1,b 2=2,c 2=3,故当m =±1时,它们有相同的焦点.
直接法:显然双曲线焦点在x 轴上,故4-m 2=m 2+2.∴m 2=1,即m =±1.
8、D 由双曲线的定义知,点P 的轨迹是以F 1、F 2为焦点,实轴长为6的双曲线的右支,其方程为:
x 29-y 27
=1(x >0) 9、D |AF 2|-|AF 1|=2a =8,|BF 2|-|BF 1|=2a =8,∴|AF 2|+|BF 2|-(|AF 1|+|BF 1|)=16,
∴|AF 2|+|BF 2|=16+5=21,∴△ABF 2的周长为|AF 2|+|BF 2|+|AB |=21+5=26.
10、A 设点P 为双曲线右支上的点,由椭圆定义得|PF 1|+|PF 2|=2m ,
由双曲线定义得|PF 1|-|PF 2|=2a .∴|PF 1|=m +a ,|PF 2|=m -a ,∴|PF 1|·|PF 2|=m -a . 11、x 273-y 2
75
=1 12、833
∵a 2=3,b 2=4,∴c 2=7,∴c =7,该弦所在直线方程为x =7, 由⎩⎪⎨⎪⎧
x =7x 23-y 24
=1得y 2=163,∴|y |=433,弦长为833. 13、1 由题意得a >0,且4-a 2=a +2,∴a =1. 14、 x 24-y 2
12
=1(x ≤-2) 设动圆圆心为P (x ,y ),由题意得|PB |-|P A |=4<|AB |=8, 由双曲线定义知,点P 的轨迹是以A 、B 为焦点,且2a =4,a =2的双曲线的左支.
其方程为:x 24-y 2
12
=1(x ≤-2). 15、椭圆x 227+y 236=1的焦点为(0,±3),由题意,设双曲线方程为:y 2a 2-x 2
b 2=1(a >0,b >0),
又点A (x 0,4)在椭圆x 227+y 236=1上,∴x 20=15,又点A 在双曲线y 2a 2-x 2b 2=1上,∴16a 2-15b 2=1, 又a 2+b 2=c 2=9,∴a 2=4,b 2=5,所求的双曲线方程为:y 24-x 25=1. 16、解法一:
设M (x M ,y M ),F 1(-3,0),F 2(3,0),MF 1→=(-3-x M ,-y M ),MF 2→=(3-x M ,-y M )
∵MF 1→·MF 2→=0,∴(-3-x M )·(3-x M )+y 2M =0,
又M (x M ,y M )在双曲线x 2-y 22=1上,∴x 2M -y 2M 2
=1, 解⎩
⎪⎨⎪⎧ (-3-x M )(3-x M )+y 2M =1x 2M -y 2M 2=1得y M =±233, ∴M 到x 轴的距离是|y M |=233. 解法二:连结OM ,设M (x M ,y M ),∵MF 1→·MF 2→=0,
∴∠F 1MF 2=90°,∴|OM |=12
|F 1F 2|=3, ∴x 2M +y 2M =3① 又x 2M -y 2M 2
=1② 由①②解得y M =±233, ∴M 到x 轴的距离是|y M |=233
.。

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