- 双曲线
- 共4042题
设F1和F2是双曲线 -y2=1 的两个焦点,点P在双曲线上,且满足∠F1PF2=90°,则△F1PF2的面积是______.
正确答案
设|PF1|=x,|PF2|=y,(x>y)
根据双曲线性质可知x-y=4,
∵∠F1PF2=90°,
∴x2+y2=20
∴2xy=x2+y2-(x-y)2=4
∴xy=2
∴△F1PF2的面积为 xy=1
故答案为:1.
P是双曲线-y2=1的右支上一动点,F是双曲线的右焦点,已知A(3,1),则|PA|+|PF|的最小值为______.
正确答案
设双曲线左焦点为F2,则|PA|+|PF|=|PF2|-2a+|PA|=
当P、F2、A三点共线时有最小值,此时F2(-2,0)、A(3,1)所以
|PF2|+|PA|=|AF2|=,而对于这个双曲线,2a=2
,
所以最小值为-2
故答案为-2
已知双曲线-
=1,F1、F2为焦点.
(Ⅰ)若P为双曲线-
=1上一点,且∠F1PF2=60°,求△F1PF2的面积;
(Ⅱ)若双曲线C与双曲线-
=1有相同的渐近线,且过点M(-3
,5),求双曲线C的方程.
正确答案
(Ⅰ)设|PF1|=r1,|PF2|=r2,则|r1-r2|=10①…(2分)
由余弦定理可得+
-2r1r2•cos60°=(2
)2②,
①2-②得r1r2=36…(4分)
∴S△F1PF2=r1r2sin60°=
×36×
=9
…(6分)
(Ⅱ)由已知可设双曲线C的方程为-
=λ(λ≠0)…(8分)
将点M(-3,5)坐标代入方程得:λ=
-
=-2…(10分)
∴双曲线C方程为:-
=1…(12分)
已知点P在双曲线
上,且它到双曲线一个焦点F的距离是1.
(1)求双曲线方程;
(2)过F的直线L1交双曲线于A,B两点,若弦长|AB|不超过4,求L1的斜率的取值范围.
正确答案
解:(1)∵点P 在双曲线
上,
且它到双曲线一个焦点F的距离是1,
∴ =1,即c=
,
设双曲线方程为 ,
把点P 代入,得
,
整理,得a4﹣5a2+4=0,解得a2=1,或a2=4(舍),
∴双曲线方程是x2﹣y2=1.
(2)∵双曲线方程是x2﹣y2=1,∴F( ),
∴直线L1的方程是: ,
由 ,得(1﹣k2)x2+
,
当k=±1时,直线 与双曲线的渐近线平行,弦长为0,成立.
当k≠±1时,设A(x1,y1),B(x2,y2),则 ,
,
|AB|= ≤4,
∴(1+k2)
≤16,
整理,得3k4﹣10k2+3≥0,解得k2≥3,或 ,
∴ ,或
,或
,
综上所述,L1的斜率的取值范围是{k| ,或
,或
,或k=±1}.
双曲线-y2=1(n>1)的两个焦点为F1,F2,P在双曲线上,且满足|PF1|+|PF2|=2
,则△PF1F2的面积为______.
正确答案
令|PF1|=x,|PF2|=y,
依题意可知
解得x=+
,y=
-
,
∴x2+y2=(2+
)2+(2
-
)2=4n+4
∵|F1F2|=2
∴|F1F2|2=4n+4
∴x2+y2|F1F2|2
∴△PF1F2为直角三角形
∴△PF1F2的面积为 xy=(2
+
)(
-
)=1
故答案为:1.
已知双曲线x2-=1,经过点M(1,1)能否作一条直线l,使直线l与双曲线交于A、B,且M是线段AB的中点,若存在这样的直线l,求出它的方程;若不存在,说明理由.
正确答案
设过点M(1,1)的直线方程为y=k(x-1)+1或x=1
(1)当k存在时有
得(2-k2)x2+(2k2-2k)x-k2+2k-3=0 (1)
当直线与双曲线相交于两个不同点,则必有
△=(2k2-2k)2-4(2-k2)(-k2+2k-3)>0,k<
又方程(1)的两个不同的根是两交点A、B的横坐标
∴x1+x2= 又M(1,1)为线段AB的中点
∴=1 即
=1 k=2
∴k=2,使2-k2≠0但使△<0
因此当k=2时,方程(1)无实数解
故过点m(1,1)与双曲线交于两点A、B且M为线段AB中点的直线不存在.
(2)当x=1时,直线经过点M但不满足条件,
综上,符合条件的直线l不存在
已知双曲线C:-
=1(a>0,b>0)的一个焦点是F2(2,0),且b=
a.
(1)求双曲线C的方程;
(2)设经过焦点F2的直线l的一个法向量为(m,1),当直线l与双曲线C的右支相交于A,B不同的两点时,求实数m的取值范围;并证明AB中点M在曲线3(x-1)2-y2=3上.
(3)设(2)中直线l与双曲线C的右支相交于A,B两点,问是否存在实数m,使得∠AOB为锐角?若存在,请求出m的范围;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)c=2c2=a2+b2∴4=a2+3a2∴a2=1,b2=3,∴双曲线为x2-=1.
(2)l:m(x-2)+y=0由得(3-m2)x2+4m2x-4m2-3=0
由△>0得4m4+(3-m2)(4m2+3)>012m2+9-3m2>0即m2+1>0恒成立
又>0
>0
∴m2>3∴m∈(-∞,-)∪(
,+∞)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则=
=-
+2m=
∴AB中点M(,-
)
∵3(-1)2-
=3×
-
=3•
=3
∴M在曲线3(x-1)2-y2=3上.
(3)A(x1,y1),B(x2,y2),设存在实数m,使∠AOB为锐角,则•
>0
∴x1x2+y1y2>0
因为y1y2=(-mx1+2m)(-mx2+2m)=m2x1x2-2m2(x1+x2)+4m2∴(1+m2)x1x2-2m2(x1+x2)+4m2>0
∴(1+m2)(4m2+3)-8m4+4m2(m2-3)>0即7m2+3-12m2>0
∴m2<,与m2>3矛盾
∴不存在
给定双曲线x2-=1,过A(1,1)能否作直线m,使m与所给双曲线交于B、C两点,且A为线段BC中点?这样的直线若存在,求出它的方程;如果不存在,说明理由.
正确答案
假设存在题设中的直线m.---------1′
设直线m的方程为y-1=k(x-1),-----------2′
由----------4′
得(2-k2)x2+2k(k-1)x-k2+2k-3=0
设B(x1,y1)、C(x2,y2)--------6′,
则x1+x2==2,解得:k=2-------------11′
此时,△<0,所以k=2时,直线m与双曲线不相交,
故假设不成立,即题中的直线m不存在.--------------13′
设双曲线-
=1(a>b>0)的半焦距为c,直线l过(a,0),(0,b)两点,已知原点到直线l的距离为
c,则双曲线的离心率为______.
正确答案
∵直线l过(a,0),(0,b)两点,∴直线l的方程为:+
=1,即 bx+ay-ab=0,
∵原点到直线l的距离为c,∴
=
,又c2=a2+b2,
∴3e4-16e2+16=0,∴e2=4,或 e2=.
∵a>b>0,∴离心率为 e=2 或 e=;
故答案为 2 或.
A、B、C是我军三个炮兵阵地,A在B的正东方向相距6千米,C在B的北30°西方向,相距4千米,P为敌炮阵地.某时刻,A发现敌炮阵地的某信号,由于B、C比A距P更远,因此,4秒后,B、C才同时发现这一信号(该信号的传播速度为每秒1千米).若从A炮击敌阵地P,求炮击的方位角.
正确答案
以线段AB的中点为原点,正东方向为x轴的正方向建立直角坐标系,则A(3,0) B(-3,0)C(-5,2
)
依题意|PB|-|PA|=4
∴P在以A、B为焦点的双曲线的右支上.这里a=2,c=3,b2=5.其方程为 -
=1 (x>0)…(3分)
又|PB|=|PC|,∴P又在线段BC的垂直平分线上x-y+7=0…(5分)
由方程组解得
即 P(8,5
)…(8分)
由于kAP=,可知P在A北30°东方向.…(10分)
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