(对应学生用书P271 解析为教师用书独有)
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共6小题,每小题6分,共36分)
1.实轴长为4且过点A(2,-5)的双曲线的标准方程是 ( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析 B 依题意,a=2,排除C、D,由点A在曲线上,排除A,故选B.
2.(2013·宝鸡模拟)双曲线mx2+y2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m等于
( )
A.- B.-4
C.4 D.
解析 A 双曲线方程mx2+y2=1化为标准形式y2-=1,则有a2=1,b2=-.
∴2a=2,2b=2,
∴2×2=2,∴m=-.
3.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为,则双曲线的渐近线方程为 ( )
A.y=±2x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
解析 C 由已知e==,即=,又c2=a2+b2,∴=,得=,∴=±.∴双曲线的渐近线方程为y=±x.
4.设椭圆C1的离心率为,焦点在x轴上且长轴长为26.若曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于8,则曲线C2的标准方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析 A 依题意:∴c=5,焦点为(±5,0).由双曲线定义,C2为双曲线,且a=4,c=5,b2=9,故选A.
5.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的焦点为F1、F2,M为双曲线上一点,以F1F2为直径的圆与双曲线的一个交点为M,且tan ∠MF1F2=,则双曲线的离心率为 ( )
A. B.
C.2 D.
解析 D 由题意知△MF1F2为直角三角形,tan ∠MF1F2=,则=,|MF1|=2|MF2|,由双曲线的定义可知,|MF1|-|MF2|=2a,故|MF2|=2a,|MF1|=4a,|F1F2|2=|MF1|2+|MF2|2=20a2,
∴|F1F2|=2c=2a,e==.
6.过点(2,0)的直线与双曲线-=1的右支交于A、B两点,则直线AB的斜率k的取值范围是 ( )
A.k≤-1或k≥1 B.k<-或k>
C.-≤k≤ D.-1或k<-时,直线AB与双曲线右支有两交点.
二、填空题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
7.已知双曲线与椭圆+=1共焦点,它们的离心率之和为,则此双曲线方程是________.
解析 由椭圆+=1得焦点(0,±4),e1=,
∴双曲线的离心率e2=-=2,
∴=2,∴a=2,b2=12,∴方程为-=1.
【答案】 -=1
8.已知双曲线-=1的右焦点的坐标为(,0),则该双曲线的渐近线方程为________.
解析 ∵焦点坐标是(,0),∴9+a=13,即a=4,∴双曲线方程为-=1,∴渐近线方程为±=0,即2x±3y=0.
【答案】 2x±3y=0
9.
如图,已知双曲线以长方形ABCD的顶点A、B为左、右焦点,且双曲线过C、D两顶点.若AB=4,BC=3,则此双曲线的标准方程为________.
解析 设双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0).
由题意得B(2,0),C(2,3),
∴解得
∴双曲线的标准方程为x2-=1.
【答案】 x2-=1
三、解答题(本大题共3小题,共40分)
10.(12分)根据下列条件求双曲线的标准方程.
(1)已知双曲线的渐近线方程为y=±x,且过点M;
(2)与椭圆+=1有公共焦点,且离心率e=.
解析 (1)∵双曲线的渐近线方程为2x±3y=0,
∴可设双曲线的方程为4x2-9y2=λ(λ≠0).
又∵双曲线过点M,∴λ=4×-9=72.
∴双曲线方程为4x2-9y2=72,即-=1.
(2)方法一(设标准方程)
由椭圆方程可得焦点坐标为(-5,0),(5,0),即c=5且焦点在x轴上,∴可设双曲线的标准方程为-=1(a>0,b>0),且c=5.
又e==,∴a=4,∴b2=c2-a2=9.
∴双曲线的标准方程为-=1.
方法二(设共焦点双曲线系方程)
∵椭圆的焦点在x轴上,
∴可设双曲线方程为-=1(24<λ<49).
又e=,∴=-1,解得λ=33.
∴双曲线的标准方程为-=1.
11.(12分)设A,B分别为双曲线-=1(a>0,b>0)的左,右顶点,双曲线的实轴长为4,焦点到渐近线的距离为.
(1)求双曲线的方程;
(2)已知直线y=x-2与双曲线的右支交于M、N两点,且在双曲线的右支上存在点D,使+=t,求t的值及点D的坐标.
解析 (1)由题意知a=2,∴一条渐近线为y= x,即bx-2y=0,∴=,
∴b2=3,∴双曲线的方程为-=1.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),D(x0,y0),
则x1+x2=tx0,y1+y2=ty0,
将直线方程代入双曲线方程得x2-16x+84=0,
则x1+x2=16,y1+y2=12,
∴∴
∴t=4,点D的坐标为(4,3).
12.(16分)设圆C与两圆(x+)2+y2=4,(x-)2+y2=4中的一个内切,另外一个外切.
(1)求圆C的圆心轨迹L的方程;
(2)已知点M,F(,0),且P为L上动点,求||MP|-|FP||的最大值及此时点P的坐标.
解析 (1)两圆半径都为2,设圆C的半径为R,两圆心分别为F1(-,0)、F2(,0),
由题意得R=|CF1|-2=|CF2|+2或R=|CF2|-2=|CF1|+2,
∴||CF1|-|CF2||=4<2=|F1F2|,可知圆心C的轨迹是以F1,F2为焦点的双曲线,设方程为-=1(a>0,b>0),则2a=4,a=2,c=,b2=c2-a2=1,b=1,所以轨迹L的方程为-y2=1.
(2)∵||MP|-|FP||≤|MF|=2,当且仅当=λ(λ>0)时取“=”,
由kMF=-2知直线lMF:y=-2(x-),联立-y2=1并整理得15x2-32x+84=0,解得x=或x=(舍去),此时P.
所以||MP|-|FP||的最大值为2,此时点P的坐标为.
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