5.(5分)已知方程 $\frac{x^{2}}{m^{2}+n}-\frac{y^{2}}{3 m^{2}-n}=1$ 表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为 4 ,则 n 的取值范围是( )
参考答案A
2016_新课标 I 卷 (2016·理)
5.(5分)已知方程 $\frac{x^{2}}{m^{2}+n}-\frac{y^{2}}{3 m^{2}-n}=1$ 表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为 4 ,则 n 的取值范围是( )
【考点】KB:双曲线的标准方程.
【专题】11:计算题;35:转化思想;4R:转化法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】由已知可得 $c=2$ ,利用 $4=\left(m^{2}+n\right)+\left(3 m^{2}-n\right)$ ,解得 $m^{2}=1$ ,又( $m^{2}+n$ )$\left(3 m^{2}-n\right)>0$ ,从而可求 $n$ 的取值范围.
【解答】解:∵ 双曲线两焦点间的距离为 $4, \therefore c=2$ ,
当焦点在 $x$ 轴上时,
可得: $4=\left(m^{2}+n\right)+\left(3 m^{2}-n\right)$ ,解得:$m^{2}=1$ ,
∵ 方程 $\frac{x^{2}}{m^{2}+n}-\frac{y^{2}}{3 m^{2}-n}=1$ 表示双曲线,
$\therefore\left(m^{2}+n\right)\left(3 m^{2}-n\right)>0$ ,可得:$(n+1)(3-n)>0$ ,
解得:$-1<\mathrm{n}<3$ ,即 n 的取值范围是:$(-1,3)$ .
当焦点在 y 轴上时,
可得:$-4=\left(m^{2}+n\right)+\left(3 m^{2}-n\right)$ ,解得:$m^{2}=-1$ ,
无解。
故选:A.
【点评】本题主要考查了双曲线方程的应用,考查了不等式的解法,属于基础题。