第2章 2.1 课后达标检测-【优学精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修一同步教参(北师大版)
2026-09-13
|
8页
|
10人阅读
|
0人下载
摘要:
本讲义聚焦双曲线核心知识点,系统梳理从方程参数范围判断、定义应用到焦点三角形、与圆/椭圆综合及实际轨迹问题的脉络,构建基础概念到综合应用的学习支架。
资料设计层次分明,通过实际情境题(如苗圃运输)培养应用意识,结合定义深化题(如焦点距离差)发展逻辑推理,助力教师分层教学,课后可帮助学生查漏补缺,强化数学思维与表达能力。
内容正文:
1.若方程+=1表示的图形是双曲线,则实数m的取值范围是( )
A.m>5 B.m<-4
C.m<-4或m>5 D.-4<m<5
解析:选D.由题意,(m-5)(m+4)<0,解得-4<m<5.故选D.
2.已知点F1(-4,0),F2(4,0),曲线上的动点P到F1,F2的距离之差为6,则曲线方程为( )
A.-=1(x≥3) B.-=1
C.-=1(y≥3) D.-=1
解析:选A.由题意可得|PF1|-|PF2|=6<|F1F2|=8,由双曲线定义可知,所求曲线为双曲线的右支,且2a=6,2c=8,即a=3,c=4,所以b2=c2-a2=16-9=7.又因为焦点在x轴上,所以曲线方程为-=1(x≥3).
3.若双曲线E:-=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线E上,且|PF1|=,则|PF2|=( )
A.或 B.
C. D.
解析:选B.因为双曲线方程为-=1,所以a=3,b=4,c=5,
又|PF1|=,
当点P在双曲线E左支上时,|PF2|-|PF1|=6,则|PF2|=>c+a=8,符合题意;
当点P在双曲线E右支上时,|PF1|-|PF2|=6,
则|PF2|=<c-a=2,不合题意,舍去.
4.已知双曲线C:-y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线l与双曲线C的右支交于A,B两点,若△ABF1的周长为12,则|AB|=( )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析:选A.由题意可得a2=4,故2a=4,
△ABF1的周长为|AF1|+|BF1|+|AB|=12,
由双曲线的定义可得|AF1|-|AF2|=|BF1|-|BF2|=4,
所以|AF1|+|BF1|+|AB|=|AF1|-|AF2|+|BF1|-|BF2|+2|AB|=4+4+2|AB|=12,
所以|AB|=2.
5.已知椭圆+y2=1(m>1)和双曲线-y2=1(n>0)有相同的焦点F1,F2,点P是它们的一个公共点,则△F1PF2的形状是( )
A.锐角三角形(非等边) B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等边三角形
解析:选B.因为椭圆+y2=1(m>1)和双曲线-y2=1(n>0)有相同的焦点,
所以m-1=n+1,得m=n+2,
根据椭圆的定义得|PF1|+|PF2|=2,根据双曲线的定义得||PF1|-|PF2||=2,
所以(|PF1|+|PF2|)2+(|PF1|-|PF2|)2=2(|PF1|2+|PF2|2)=4(m+n)=8(n+1),
所以|PF1|2+|PF2|2=4(n+1)=|F1F2|2,所以△F1PF2的形状是直角三角形.
6.(多选)(2026·昆明期中)已知曲线C的方程为+=1(m≠0,m≠2),则( )
A.若曲线C是圆,则m=1
B.若曲线C是椭圆,则0<m<2
C.若曲线C是双曲线,则m>2
D.若曲线C是焦点在y轴上的双曲线,则m<0
解析:选AD.对于A,若曲线C是圆,则有m=2-m>0,则m=1,A正确;
对于B,若曲线C是椭圆,则有则0<m<2且m≠1,B错误;
对于C,若曲线C是双曲线,则有m(2-m)<0,则m<0或m>2,C错误;
对于D,若曲线C是焦点在y轴上的双曲线,则则m<0,D正确.
7.已知双曲线C:2x2-y2=2,则双曲线C的焦距是________.
解析:已知双曲线C:2x2-y2=2,即C:x2-=1,则a=1,b=,c==.所以双曲线C的焦距为2c=2.
答案:2
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,则|PF1|+|PF2|的值为________.
解析:因为PF1⊥PF2,所以|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2=(2)2=8,
又||PF1|-|PF2||=2,
所以(|PF1|-|PF2|)2=4,
可得2|PF1|·|PF2|=4,
则(|PF1|+|PF2|)2=|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|=12,
所以|PF1|+|PF2|=2.
答案:2
9.若点P是双曲线-=1右支上的一点,点M,N分别是圆(x+5)2+y2=4和(x-5)2+y2=1上的点,则|PM|-|PN|的最大值为________.
解析:因为-=1,所以a2=9,b2=16,则c2=25,故双曲线的两个焦点为F1(-5,0),F2(5,0),F1(-5,0),F2(5,0)也分别是两个圆的圆心,两圆的半径分别为r1=2,r2=1,
所以|PM|max=|PF1|+2,|PN|min=|PF2|-1,
则(|PM|-|PN|)max=|PM|max-|PN|min=(|PF1|+2)-(|PF2|-1)
=|PF1|-|PF2|+3=2×3+3=9,
即|PM|-|PN|的最大值为9.
答案:9
10.(13分)求满足下列条件的双曲线的标准方程:
(1)c=5,b=3,焦点在x轴上;(4分)
(2)a=2,经过点A(2,-5),焦点在y轴上;(4分)
(3)过两点P(3,),Q(-,5).(5分)
解:(1)由c=5,b=3,得a2=c2-b2=16,又双曲线的焦点在x轴上,所以所求双曲线的标准方程为-=1.
(2)由双曲线的焦点在y轴上,设双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0),
由a=2,且点A(2,-5)在双曲线上,得解得
所以所求双曲线的标准方程为-=1.
(3)设所求双曲线的方程为mx2+ny2=1(mn<0),
由点P(3,),Q(-,5)在双曲线上,得解得
所以所求双曲线的标准方程为-=1.
11.已知F1,F2分别是双曲线-=1的左、右焦点,点P在该双曲线上,若|PF1|=11 ,则|PF2|=( )
A.1或21 B.14或36
C.2 D.21
解析:选D.由双曲线方程-=1得a=5,b=2,c=7 ,由双曲线的定义得,||PF1|-|PF2||=2a=10,又|PF1|=11,解得|PF2|=1或|PF2|=21.又点P在该双曲线上时要满足|PF2|≥c+a=12或者|PF2|≥c-a=2.所以|PF2|=21.故选D.
12.(多选)设F1,F2分别是双曲线C:-=1的两个焦点,且|F1F2|=8,则下列结论一定错误的是( )
A.t=8
B.t的取值范围是(-8,8)
C.s=-8
D.s的取值范围是(-8,8)
解析:选AD.因为|F1F2|=2c=8,所以c=4.当双曲线的焦点在x轴上时,由a2=s+t,b2=s-t,可得c2=s+t+s-t=2s=16,解得s=8,又得t的取值范围是(-8,8);当双曲线的焦点在y轴上时,由a2=t-s,b2=-s-t,可得c2=(t-s)+(-s-t)=-2s=16,解得s=-8,又得t的取值范围是(-8,8),所以B正确,C可能正确,A,D错误.
13.已知动圆C与圆C1:(x-3)2+y2=4,圆C2:(x+3)2+y2=4中的一个外切、一个内切,则动圆圆心C的轨迹方程为______________.
解析:设动圆圆心C的坐标为(x,y),半径为r,由圆C1:(x-3)2+y2=4,可得圆心C1(3,0),半径r1=2,由圆C2:(x+3)2+y2=4,可得圆心C2(-3,0),半径r2=2.根据题意,可得或所以|CC1|-|CC2|=4或|CC1|-|CC2|=-4,可得||CC1|-|CC2||=4,又因为|C1C2|=6,所以||CC1|-|CC2||=4<|C1C2|=6,根据双曲线的定义,可得点C的轨迹是以C1,C2为焦点的双曲线,且2a=4,2c=6,所以a=2,c=3,则b==,所以所求曲线的轨迹方程为-=1.
答案:-=1
14.(15分)(2026·贵州期中)已知动点M(x,y)与定点F2(3,0)的距离和它到定直线l:x=2的距离之比为,且M的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程;(3分)
(2)已知第一象限内的动点P在C上,点F1(-3,0).
(i)若点A(1,),求|PF1|+|PA|的最小值;(6分)
(ii)若PF1⊥PF2,求△PF1F2的面积.(6分)
解:(1)因为动点M(x,y)与定点F2(3,0)的距离和它到定直线l:x=2的距离之比为,所以=|x-2|,
将上式两边平方,化简得x2-2y2=6,
所以C的方程为-=1.
(2)(i)由(1)可知F1,F2分别是C的左、右焦点,a=,c=3,因为第一象限内的点P在C上,所以|PF1|-|PF2|=2,
则|PF1|=|PF2|+2,又A(1,),
所以|AF2|==,
所以|PF1|+|PA|=|PF2|+|PA|+2≥|AF2|+2=+2=3,
当且仅当P在AF2与双曲线在第一象限的交点时取等号,
所以|PF1|+|PA|的最小值为3.
(ii)由题意得
将①左右两边平方,得|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|=24,
结合②得|PF1||PF2|=6,所以△PF1F2的面积为|PF1||PF2|=3.
15.(15分)某苗圃有两个入口A,B,|AB|=100,欲在苗圃内开辟一块区域种植观赏植物,现有150株树苗放在P处,已知|PA|=80,|PB|=88,以AB所在直线为x轴,AB中点为原点建立平面直角坐标系.计划将树苗种在以(-7,1),(7,1),(-7,10),(7,10)为顶点的矩形内呈15列10行等距排列.
(1)种在点C(4,5)处的树苗应通过哪个入口运输路程较短?(5分)
(2)能否在苗圃内确定一条界线,使得从A,B两入口运输的路程一样?若能,求出这条界线;若不能,说明理由;(5分)
(3)有多少株树苗沿PB运输较近?(5分)
(参考数据:≈54.23,≈46.27)
解:(1)由题可知,|AB|=100,|PA|=80,|PB|=88,
所以A(-50,0),B(50,0),C(4,5).
则|PA|+|AC|=80+≈134.23,|PB|+|BC|=88+≈134.27.
因为|PA|+|AC|<|PB|+|BC|,
所以应通过A入口运输路程较短.
(2)存在这样一条界线,使得从A,B两入口运输的路程一样.
设点M(x,y)在该界线上,则|PA|+|AM|=|PB|+|BM|,整理得|AM|-|BM|=|PB|-|PA|=8,
根据双曲线的定义可知,这条界线是以A,B为焦点的双曲线的右支.
则2a=8,即a=4,又因为c=50,
则b2=c2-a2=2 500-16=2 484,
所以该界线的方程为-=1(x>4且1≤y≤10).
(3)由题可知,沿PB运输较近的树苗需种植在(2)中所求界线的右侧.判断点(5,10)与界线的位置关系,->1,在界线的右侧,所以种植在x=5,6,7列的树苗均符合题意,所以一共有30株树苗沿PB运输较近.
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。