1、12.3.1 双曲线的标准方程基础达标1双曲线 8kx2 ky28 的一个焦点为(0,3),那么 k的值是_解析:焦点在 y轴上,所以双曲线的标准方程是 1, k0, b0)x2a2 y2b2由题意,得 B(2,0), C(2,3)Error! ,解得Error! ,双曲线的标准方程为 x2 1.y23答案: x2 1y234设 P为双曲线 x2 1 上的一点, F1, F2是该双曲线的两个焦点,若y212PF1 PF232,则 PF1F2的面积为_解析:双曲线的 a1, b2 , c .3 13设 PF13 r, PF22 r. PF1 PF22 a2, r2.于是 PF16, PF24.
2、PF PF 52 F1F ,故知 PF1F2是直角三角形,21 2 2 F1PF290. S PF1F2 PF1PF2 6412.12 12答案:125已知双曲线 x2 y21,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:不妨设点 P在双曲线的右支上,因为 PF1 PF2,所以(2 )2 PF PF ,又因2 21 2为 PF1 PF22,所以( PF1 PF2)24,可得 2PF1PF24,则( PF1 PF2)2 PF PF 21 222 PF1PF212,所以 PF1 PF22 .3答案:2 36已知 F是双曲线 1 的左焦点,
3、A(1,4), P是双曲线右支上的动点,则x24 y212PF PA的最小值为_解析:设双曲线的右焦点为 F1,则由双曲线的定义可知 PF2 a PF14 PF1, PF PA4 PF1 PA.当 PF PA最小时需满足 PF1 PA最小由双曲线的图象可知当点 A、 P、 F1共线时,满足 PF1 PA最小,易求得最小值为 AF15,故所求最小值为 9.答案:97在 ABC中,已知 AB4 ,且 2sin Asin C2sin B,求顶点 C的轨迹方程2解:如图,以 AB所在的直线为 x轴, AB的垂直平分线为 y轴建立平面直角坐标系,则 A(2 ,0), B(2 ,0),2 2由正弦定理得
4、sin A ,sin B ,sin C (a, b, c分别为 A, B, Ca2R b2R c2R所对的边),2sin Asin C2sin B,2 a c2 b,即 b a ,从而有 CA CB AB2 )x22 y26 28已知 P为椭圆 1 上一点, F1, F2是椭圆的焦点, F1PF260,求x225 4y275F1PF2的面积解:在 PF1F2中, F1F PF PF 2 PF1PF2cos 60,2 21 2即 25 PF PF PF1PF2,21 2由椭圆的定义得 10 PF1 PF2,即 100 PF PF 2 PF1PF2,21 2所以 PF1PF225,所以 S F1P
5、F2 PF1PF2sin 60 .12 2534能力提升1若椭圆 1( mn0)和双曲线 1( a0, b0)有相同的焦点 F1, F2, Px2m y2n x2a2 y2b2是两条曲线的一个交点,则 PF1PF2的值是_解析: PF1 PF22 ,| PF1 PF2|2 a,m所以 PF PF 2 PF1PF24 m, PF 2 PF1PF2 PF 4 a2,两式相减得:21 2 21 24PF1PF24 m4 a2, PF1PF2 m a2.答案: m a22已知双曲线的方程是 1,点 P在双曲线上,且到其中一个焦点 F1的距离为x216 y2810,另一个焦点为 F2,点 N是 PF1的
6、中点,则 ON的大小( O为坐标原点)为_3解析:连结 ON(图略), ON是三角形 PF1F2的中位线,所以 ON PF2,因为12|PF1 PF2|8, PF110,所以 PF22 或 18,所以 ON PF21 或 9.12答案:1 或 93已知在周长为 48的 Rt MPN中, MPN90,tan PMN ,求以 M, N为焦点,34且过点 P的双曲线的标准方程解:由 Rt MPN的周长为 48,且 tan PMN ,设 PN3 k, PM4 k,则34MN5 k,3k4 k5 k48,得 k4,则 PN12, PM16, MN20.以 MN所在直线为 x轴,以线段 MN的中垂线为 y
7、轴,建立平面直角坐标系,由 PM PN42 a,得 a2, a24,由 MN20 得 2c20, c10,则 b2 c2 a296,所以所求双曲线方程为 1.x24 y2964在抗震救灾行动中,某部队在如图所示的 P处空降了一批救灾药品,急需把这批药品沿道路 PA, PB送到矩形灾民区 ABCD中去,已知 PA100 km, PB150 km, BC60 km, APB60,试在灾民区确定一条界线,使位于界线一侧的点沿道路 PA送药较近,而另一侧的点沿道路 PB送药较近,请说明这一界线是一条什么曲线?并求出其方程解:灾民区 ABCD中的点可分为三类,第一类沿道路 PA送药较近,第二类沿道路 P
8、B送药较近,第三类沿道路 PA, PB送药一样远近,由题意可知,界线应该是第三类点的轨迹设 M为界线上的任意一点,则有 PA MA PB MB,即 MA MB PB PA50(定值)界线为以 A, B为焦点的双曲线的右支的一部分如图所示以 AB所在直线为 x轴,线段 AB的垂直平分线为 y轴,建立直角坐标系,设所求双曲线的标准方程为 1( a0, b0),x2a2 y2b2 a25,2c AB 50 ,1002 1502 2100150cos 60 7 c25 , b2 c2 a23 750,7双曲线方程为 1,因为 C的坐标为(25 ,60),所以 y的最大值为x2625 y23 750 760,此时 x35.因此界线的曲线方程为 1(25 x35, y0)x2625 y23 750