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“四翼”检测评价(二十六) 双曲线的标准方程
(一)基础落实
1.动点P到点M(1,0)及点N(5,0)的距离之差为2a,则当a=1和a=2时,点P的轨迹分别是( )
A.双曲线和一条直线
B.双曲线和一条射线
C.双曲线的一支和一条射线
D.双曲线的一支和一条直线
解析:选C 由题意,知|MN|=4,当a=1时,|PM|-|PN|=2a=2<4,此时点P的轨迹是双曲线的一支;当a=2时,|PM|-|PN|=2a=4=|MN|,点P的轨迹为以N为端点沿x轴向右的一条射线.故选C.
2.P是双曲线x2-y2=16左支上一点,F1,F2分别是左、右焦点,则|PF1|-|PF2|=( )
A.4 B.-4
C.8 D.-8
解析:选D 因为双曲线方程为x2-y2=16,化为标准方程得-=1,即a=4,∴||PF1|-|PF2||=2a=8,而点P在双曲线左支上,于是|PF1|<|PF2|,∴|PF1|-|PF2|=-8.故选D.
3.与椭圆+y2=1共焦点且过点P(2,1)的双曲线方程是( )
A.-y2=1 B.-y2=1
C.-y2=1 D.x2-=1
解析:选C 由题意得,双曲线焦点在x轴上,且c=,设双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0),则有a2+b2=c2=3,-=1,,解得a2=2,b2=1,故所求双曲线的标准方程为-y2=1.
4.设F1,F2为双曲线-y2=1的两个焦点,点P在双曲线上且满足∠F1PF2=90°,则△F1PF2的面积是( )
A.1 B.
C.2 D.
解析:选A 由双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=4,|F1F2|=2,∵|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,∴(|PF1|-|PF2|)2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|=16,∴|PF1|·|PF2|=2,则△F1PF2的面积是|PF1|·|PF2|=1.
5.已知双曲线+=1,焦点在y轴上,若焦距为4,则a等于________.
解析:根据题意可知,双曲线的标准方程为-=1.由其焦距为4,得c=2,则有c2=2-a+3-a=4,解得a=.
答案:
6.已知圆x2+y2-4x-9=0与y轴的两个交点A,B都在某双曲线上,且A,B两点恰好将此双曲线的焦距三等分,则此双曲线的标准方程为__________________.
解析:由圆的方程x2+y2-4x-9=0,令x=0,
得y2-9=0,y=±3,
∴圆与y轴的交点坐标为(0,3),(0,-3),
∵圆与y轴的两个交点A,B都在某双曲线上,
∴双曲线的焦点在y轴上,且a=3,
又∵A,B两点恰好将此双曲线的焦距三等分,
∴c=9,即有b2=72,∴此双曲线的标准方程-=1.
答案:-=1
7.已知双曲线C:x2-=1的右焦点为F,P是双曲线C的左支上一点,M(0,2),则△PFM的周长的最小值为____________.
解析:设双曲线C的左焦点为F1,则PF-PF1=2A.
由题可知a=1,c=2,
∴PF=2+PF1,F1(-2,0),F(2,0),
∴MF=2,△PFM的周长为MF+MP+PF=2+2+MP+PF1.
∵当M,P,F1三点共线时,MP+PF1最小,最小值为MF1=2,∴△PFM的周长的最小值为2+4.
答案:2+4
8.根据下列条件,求双曲线的标准方程.
(1)焦距为2,经过点(-5,2),且焦点在x轴上;
(2)焦点为(0,-6),(0,6),且过点A(-5,6).
解:(1)∵焦点在x轴上,且c=,
∴设双曲线的标准方程为-=1,0<a2<6.
又∵过点(-5,2),∴-=1,
解得a2=5或a2=30(舍去).
∴双曲线的标准方程为-y2=1.
(2)由已知得c=6,且焦点在y轴上.
∵点A(-5,6)在双曲线上,
∴2a=|-|=|13-5|=8,则a=4,b2=c2-a2=62-42=20.
∴所求双曲线的标准方程是-=1.
(二)综合应用
1.(多选)关于x,y的方程+=1(其中m2≠4)表示的曲线可能是( )
A.焦点在y轴上的双曲线
B.圆心为坐标原点的圆
C.焦点在x轴上的双曲线
D.长轴长为2的椭圆
解析:选BC 对于A,若曲线表示焦点在y轴上的双曲线,则m2+2<0,无解,选项A错误;对于B,若曲线表示圆心为坐标原点的圆,则m2+2=4-m2,解得m=±1,选项B正确;对于C,若曲线表示焦点在x轴上的双曲线,则4-m2<0,所以m>2或m<-2,选项C正确;对于D,若曲线表示长轴长为2的椭圆,则2a=2,a=,则或无解,选项D错误.故选B、C.
2.(多选)已知点P在双曲线C:-=1上,F1,F2是双曲线C的左、右焦点,若△PF1F2的面积为20,则下列说法正确的是(