题目
双曲线的实轴长与虚轴长之和等于其焦距的sqrt(2)倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为( )A. ((x)^2)/(4)-((y)^2)/(4)=1B. ((y)^2)/(4)-((x)^2)/(4)=1C. ((y)^2)/(4)-((x)^2)/(8)=1D. ((x)^2)/(8)-((y)^2)/(4)=1
双曲线的实轴长与虚轴长之和等于其焦距的$\sqrt{2}$倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为( )
A. $\frac{{x}^{2}}{4}$-$\frac{{y}^{2}}{4}$=1
B. $\frac{{y}^{2}}{4}$-$\frac{{x}^{2}}{4}$=1
C. $\frac{{y}^{2}}{4}$-$\frac{{x}^{2}}{8}$=1
D. $\frac{{x}^{2}}{8}$-$\frac{{y}^{2}}{4}$=1
题目解答
答案
B. $\frac{{y}^{2}}{4}$-$\frac{{x}^{2}}{4}$=1
解析
步骤 1:确定双曲线的类型和参数
由于顶点坐标为(0,2),说明双曲线的焦点在y轴上,因此双曲线的标准方程为$\frac{{y}^{2}}{{a}^{2}}-\frac{{x}^{2}}{{b}^{2}}=1$。顶点坐标(0,2)表明a=2。
步骤 2:利用已知条件建立方程
根据题意,实轴长与虚轴长之和等于焦距的$\sqrt{2}$倍,即$2a+2b=\sqrt{2}\cdot2c$。由于$a=2$,代入得$4+2b=2\sqrt{2}c$,即$2+b=\sqrt{2}c$。
步骤 3:利用双曲线的性质求解
双曲线的焦距$c$与$a$、$b$的关系为$c^2=a^2+b^2$。将$a=2$代入得$c^2=4+b^2$。结合步骤2中的方程$2+b=\sqrt{2}c$,可以解出$b$和$c$的值。
步骤 4:求解$b$和$c$
将$c^2=4+b^2$代入$2+b=\sqrt{2}c$,得$2+b=\sqrt{2}\sqrt{4+b^2}$。解这个方程,得$b=2$,从而$c=2\sqrt{2}$。
步骤 5:确定双曲线的标准方程
根据$a=2$,$b=2$,双曲线的标准方程为$\frac{{y}^{2}}{4}-\frac{{x}^{2}}{4}=1$。
由于顶点坐标为(0,2),说明双曲线的焦点在y轴上,因此双曲线的标准方程为$\frac{{y}^{2}}{{a}^{2}}-\frac{{x}^{2}}{{b}^{2}}=1$。顶点坐标(0,2)表明a=2。
步骤 2:利用已知条件建立方程
根据题意,实轴长与虚轴长之和等于焦距的$\sqrt{2}$倍,即$2a+2b=\sqrt{2}\cdot2c$。由于$a=2$,代入得$4+2b=2\sqrt{2}c$,即$2+b=\sqrt{2}c$。
步骤 3:利用双曲线的性质求解
双曲线的焦距$c$与$a$、$b$的关系为$c^2=a^2+b^2$。将$a=2$代入得$c^2=4+b^2$。结合步骤2中的方程$2+b=\sqrt{2}c$,可以解出$b$和$c$的值。
步骤 4:求解$b$和$c$
将$c^2=4+b^2$代入$2+b=\sqrt{2}c$,得$2+b=\sqrt{2}\sqrt{4+b^2}$。解这个方程,得$b=2$,从而$c=2\sqrt{2}$。
步骤 5:确定双曲线的标准方程
根据$a=2$,$b=2$,双曲线的标准方程为$\frac{{y}^{2}}{4}-\frac{{x}^{2}}{4}=1$。