- 双曲线
- 共4042题
如图,F为双曲线C:的右焦点,P为双曲线C右支上一点,且位于x轴上方,M为左准线上一点,O为坐标原点。已知四边形OFPM为平行四边形,|PF|=λ|OF|,
(Ⅰ)写出双曲线C的离心率e与λ的关系式;
(Ⅱ)当λ=1时,经过焦点F且平行于OP的直线交双曲线于A、B点,若|AB|=12,求此时的双曲线方程。
正确答案
解:(Ⅰ)∵四边形OFPM是,
∴,
作双曲线的右准线交PM于H,则,
又,
。
(Ⅱ)当λ=1时,e=2,c=2a,,
双曲线为,
设P,则
,
,
所以直线OP的斜率为,则直线AB的方程为
,
代入到双曲线方程得:,
又|AB|=12,由得:
,解得a=1,则
,
所以为所求。
双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,O为坐标原点,点A在双曲线的右支上,点B在双曲线的左准线上,
,
(1)求双曲线的离心率e;
(2)若此双曲线过C(2,),求双曲线的方程;
(3)在(2)的条件下,D1、D2分别是双曲线的虚轴端点(D2在y轴正半轴上),过D1的直线l交双曲线于点M、N,,求直线l的方程.
正确答案
解:(1)四边形F2ABO是平行四边形,
∴,即
0,
∴,∴平行四边形F2ABO是菱形,
如图,则r2=d1=c,r1=2a+r2=2a+c,
由双曲线定义得,
∴e=2(e=-1舍去);
(2)由,
双曲线方程为1,把点
代入得
,
∴双曲线的方程为。
(3)D1(0,-3),D2(0,3),设l的方程为y=kx-3,,
则由,
因为l与双曲线有两个交点,∴,
∴,
∴,
,
,
∴,满足△>0,
∴,
故所求直线l的方程为或
。
已知两定点F1(-,0),F2(
,0),满足条件
=2的点P的轨迹是曲线E,直线y=kx-1与曲线E交于A、B两点,
(Ⅰ)求k的取值范围;
(Ⅱ)如果,且曲线E上存在点C,使
,求m的值和△ABC的面积S。
正确答案
解:(Ⅰ)由双曲线的定义可知,曲线E是以为焦点的双曲线的左支,
且,易知b=1,
故曲线E的方程为,
设,由题意建立方程组
,
消去y,得,
又已知直线与双曲线左支交于两点A,B,
有,解得
,
(Ⅱ)∵
,
依题意得,
整理后得,
∴,
但,
∴,
故直线AB的方程为,
设,由已知
,得
,
∴,
又,
∴点,
将点C的坐标代入曲线E的方程,得,得m=±4,
但当m=-4时,所得的点在双曲线的右支上,不合题意;
∴m=4,点C的坐标为,
C到AB的距离为,
∴△ABC的面积。
已知椭圆C1的方程为,双曲线C2的左、右焦点分别为C1的左、右顶点,而C2的左、右顶点分别是C1的左、右焦点,
(Ⅰ)求双曲线C2的方程;
(Ⅱ)若直线l:y=kx+与椭圆C1及双曲线C2都恒有两个不同的交点,且l与C2的两个交点A和B满足
(其中O为原点),求k的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)设双曲线C2的方程为,
则,
再由,得
,
故C2的方程为;
(Ⅱ)将代入
得
,
由直线l与椭圆C1恒有两个不同的交点得,即
, ①
将代入
得
,
由直线l与双曲线C2恒有两个不同的交点A,B,
得,
即,
设,
则,
由,
而
,
于是,
解此不等式得, ③
由①、②、③得,
故k的取值范围为。
设双曲线C:与直线l:x+y=1相交于两个不同的点A、B,
(Ⅰ)求双曲线C的离心率e的取值范围:
(Ⅱ)设直线l与y轴的交点为P,且,求a的值。
正确答案
解:(Ⅰ)由C与l相交于两个不同的点,故知方程组有两个不同的实数解,
消去y并整理得(1-a2)x2+2a2x-2a2=0, ①
所以,解得
,
双曲线的离心率,
∵,
∴,
即离心率e的取值范围是。
(Ⅱ)设,
,
∴,由此得
,
由于x1,x2都是方程①的根,且1-a2≠0,
所以,
消去x2,得,
由a>0,所以。
设双曲线C:(a>0)与直线l:x+y=1相交于两个不同的点A、B。
(1)求双曲线C的离心率e的取值范围:
(2)设直线l与y轴的交点为P,且,求a的值。
正确答案
解:(1)由C与l相交于两个不同的点,故知方程组
有两个不同的实数解
消去y并整理得(1-a2)x2+2a2x-2a2=0 ①
所以
解得且
双曲线的离心率
∵且
∴且
即离心率e的取值范围为。
(2)设,
∵
∴
因此得
由于x1+x2都是方程①的根,且1-a2≠0
所以
消去x2得
由
所以。
已知椭圆的左,右两个顶点分别为A、B,曲线C是以A、B两点为顶点,焦距为
的双曲线。设点P在第一象限且在曲线C上,直线AP与椭圆相交于另一点T。
(1)求曲线C的方程;
(2)设P、T两点的横坐标分别为x1、x2,求证x1·x2为一定值;
(3)设与
(其中
为坐标原点)的面积分别为
与
,且
,求
的取值范围。
正确答案
解:(1)依题意可得,
双曲线的焦距为
,
,
双曲线
的方程为
(2)证明:设点、
(
,
),直线
的斜率为
(
), 则直线
的方程为
联立方程组 整理,得
解得或
同理方程组可得:
为一定值
(3)设点、
(
,
), 则
,
.
,
,即
点
在双曲线上,则
,
所以,即
又点
是双曲线在第一象限内的一点,所以
,
由(2)知,,即
,设
,则
,
,
在
上单调递减,在
上单调递增
当
,即
时,
当,即
时,
的取值范围为
已知双曲线的离心率为
,左、右焦点分别为
、
,一条准线的方程为
.
(1)求双曲线的方程;
(2)若双曲线上的一点
满足
,求
的值;
(3)若直线与双曲线
交于不同的两点
,且
在以
为圆心的圆上,求实数
的取值范围。
正确答案
解:(1)由条件有
∴
∴
.故双曲线的方程为:
.
(2)设.
∵
∴
又
∴
即.
又由余弦定理有:.
即
∴.
故.
(3)由则由条件有:
是
①
设中点
,则
又在
为圆心的圆上.
∴.
化简得: ②
将②代入①得:
解得.
又由
∴
综上:或
.
直线l:y=kx+1与双曲线C:2x2-y2=1的右支交于不同的两点A、B,
(Ⅰ)求实数k的取值范围;
(Ⅱ)是否存在实数k,使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点F?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)将直线l的方程y=kx+1代入双曲线C的方程2x2-y2=1后,
整理得,……①
依题意,直线l与双曲线C的右支交于不同两点,
故,解得k的取值范围是
;
(Ⅱ)设A、B两点的坐标分别为,
则由①式得,……②
假设存在实数k,使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点F(c,0),
则由FA⊥FB得:,即
,
整理得,……③
把②式及代入③式化简得,
解得(舍去),
可知使得以AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点。
如图,动点M与两定点A(-1,0)、B(1,0)构成△MAB,且直线MA、MB的斜率之积为4,设动点M的轨迹为C。
(1)求轨迹C的方程;
(2)设直线y=x+m(m>0)与y轴交于点P,与轨迹C相交于点Q、R,且|PQ|<|PR|,求的取值范围
正确答案
解:(1)设M(x,y),则kMA=,kMB=
∵直线MA、MB的斜率之积为4,
∴
∴4x2-y2-4=0
又x=±1时,必有一个斜率不存在,
故x≠±1
综上点M的轨迹方程为4x2-y2-4=0(x≠±1)。
(2)直线y=-2x+m与4x2-y2-4=0(x≠±1)联立,
消元可得3x2-2mx-m2-3=0①
∴△=16m2+48>0
当1或-1是方程①的根时,m的值为1或-1,
结合题设(m>0)可知,m>0且m≠1
设Q,R的坐标分别为(xQ,yQ),(xR,yR),
∵|PQ|<|PR|,
∴xR=,xQ=
,
∴=
=
∵m>0且m≠1
∴,且
≠4
∴,且
∴的取值范围是(1,
)∪(
,3)。
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