- 双曲线
- 共4042题
学习了圆锥曲线及其方程后,对于一个一般的二元二次方程:Ax2+Cy2+Dx+Ey+F=0(A,C,D,E,F为常数),请你写出一个它分别表示
①直线; ②圆; ③椭圆; ④双曲线; ⑤抛物线的必要条件.
正确答案
①方程表示直线,其二次项系数必为0或可分解成两个一次因式的积的形式,故其必要条件:A=C=0,D,E不全为零; 或A•C<0,D,E,F全为零;
②方程表示圆,其二次项系数必须相等且不为0,故其必要条件:A=C,D2+E2-4AF>0;
③方程表示椭圆其二次项系数必须同号,故必要条件:A•C>0, A≠C, +
-F>0;
④方程表示双曲线其二次项系数必须异号,故必要条件:A•C<0,+
-F≠0;
⑤方程表示抛物线其二次项系数必须有一个为0,另一个不为0,故必要条件:A=0且CD≠0; 或C=0且AE≠0.
以下四个关于圆锥曲线的命题中:
①设A、B为两个定点,k为非零常数,||-|
|=k,则动点P的轨迹为双曲线;
②以定点A为焦点,定直线l为准线的椭圆(A不在l上)有无数多个;
③方程2x2-5x+2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;
④过原点O任做一直线,若与抛物线y2=3x,y2=7x分别交于A、B两点,则为定值.
其中真命题的序号为 ______(写出所有真命题的序号)
正确答案
①由双曲线的定义可得,||-|
|=k,动点P的轨迹为双曲线的一支.②不对.
②以定点A为焦点,定直线l为准线的椭圆(A不在l上),离心率的值有无数个,故椭圆有无数多个;②对.
③方程2x2-5x+2=0的两根为:2,,故可分别作为椭圆和双曲线的离心率;③对
④设过原点O的直线方程为y=kx k≠0,A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2) 联立,消去x,可得y1=
,x1=
,同理可得y2=
,x2=
∴=
=
为定值.④对.
故答案为:②③④
(2014·武汉模拟)已知点P是圆M:x2+(y+m)2=8(m>0,m≠)上一动点,点N(0,m)是圆M所在平面内一定点,线段NP的垂直平分线l与直线MP相交于点Q.
(1)当P在圆M上运动时,记动点Q的轨迹为曲线Г,判断曲线Г为何种曲线,并求出它的标准方程.
(2)过原点斜率为k的直线交曲线Г于A,B两点,其中A在第一象限,且它在x轴上的射影为点C,直线BC交曲线Г于另一点D,记直线AD的斜率为k′,是否存在m,使得对任意的k>0,都有|k·k′|=1?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)双曲线 -
=1
(2)存在,m=
(1)因为|QN|=|QP|,
所以||QM|-|QN||=|PM|=2.
①当2<2m时,动点Q的轨迹曲线Г为以点M,N为焦点,2a=2
为实轴的双曲线,其标准方程为
-
=1.
②当2>2m时,动点Q无轨迹.
(2)如图所示,
设A(x1,y1),D(x0,y0),则B(-x1,-y1),C(x1,0).
则y1=kx1.
直线BC的方程为y=(x-x1),即y=
(x-x1).
联立化为(m2k2-2k2-8)x2-2k2(m2-2)x1x+(m2-2)(k2
-8)=0.
所以-x1+x0=,
所以k′==
=-
.
若存在m,使得对任意的k>0,都有|k·k′|=1,
则=1,
整理得m2=6,解得m=±(负值舍去).
因此存在m,且当m=时,满足题意.
如图,已知双曲线的左、右顶点分别为A1、A2,动直线l:y=kx+m与圆
相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为
.
(1)求k的取值范围,并求的最小值;
(2)记直线的斜率为
,直线
的斜率为
,那么
是定值吗?证明你的结论.
正确答案
(1) (-1,1) ;2.
(2) 定值-(3+2)
(1)∵l与圆相切,∴1=
∴m2=1+k2,①
由得
,
∴
∴,∴
,故k的取值范围为(-1,1).
由于,
∴,
∵∴当
时,
取最小值为2
.
(2)由已知可得,
的坐标分别为(-1,0),(1,0),
∴,
,
∴=
=
=
=
==
,
由①,得,
∴=
=-(3+2
)为定值.
已知双曲线的中心在原点,离心率为2,一个焦点为F(-2,0).
(1)求双曲线方程;
(2)设Q是双曲线上一点,且过点F,Q的直线l与y轴交于点M,若= 2
,求直线l的方程.
正确答案
(1)
(2)y=±(x+2)或y=±
(x+2)
(1)由题意可设所求的双曲线方程为,
则有e==2,c=2,所以a=1,则b=
,
所以所求的双曲线方程为 .
(2)因为直线l与y轴相交于M且过焦点F(-2,0),
所以l的斜率一定存在,设为k,则l:y=k(x+2),
令x=0,得M(0,2k),
因为= 2
|M,Q,F共线于l,
所以= 2
或
= -2
当=2
时,
,
,
所以Q的坐标(-,
)
因为Q在双曲线上,
所以,所以k=±
,
所以直线l的方程为y=±(x+2).
当= -2
时,
同理求得Q(-4,-2k),代入双曲线方程得,
16-=1,所以k=±
,
所以直线l的方程为y=±(x+2).
综上,所求的直线l的方程为y=± (x+2)或y=±
(x+2).
以双曲线的顶点为焦点,焦点为
顶点的椭圆方程是 .
正确答案
略
过双曲线的右焦点F作倾斜角为
的直线,交双曲线于P、Q两点,则|FP|
|FQ|的值为__________.
正确答案
代入得:
设
又
已知中心在原点的双曲线的右焦点为
,实轴长
.
(1)求双曲线的方程
(2)若直线与双曲线恒有两个不同的交点
,且
为锐角(其中
为原点),求
的取值范围.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(1)依题意先设双曲线的方程为,依据题中条件得到
、
的值,进而由
得到
的值,进而写出双曲线的方程即可;(2)设
,联立直线
与双曲线的方程,消去
得到
,依题意得到
,且
,要使
为锐角,只须
即可,从而只须将
进行坐标化并将
代入,得到
,结合
、及
即可得出
的取值范围.
试题解析:(1)依题意可设双曲线的方程为
则有且
,所以
,
所以该双曲线的方程为
(2)
设
,
即
综上:.
已知双曲线的左、右焦点分别为
,若双曲线上存在一点
使
,则该双曲线的离心率的取值范围是 。
正确答案
解法1:因为在中,由正弦定理得
,
则由已知,得,即
,且知点P在双曲线的右支上,
设点由焦点半径公式,得
,则
,
解得,由双曲线的几何性质知
,整理得
解得
,故椭圆的离心率
。
解法2 由解析1知由双曲线的定义知
,由椭圆的几何性质知
所以
以下同解析1。
(理)已知平面内动点P(x,y)到定点F(,0)与定直线l:x=
的距离之比是常数
.
( I)求动点P的轨迹C及其方程;
( II)求过点Q(2,1)且与曲线C有且仅有一个公共点的直线方程.
正确答案
( I)∵>1,
∴轨迹C为以F为右焦点,l为右准线的双曲线.
设双曲线C方程为-
=1(a>0,b>0),则
,
∴a2=4.
∴b2=c2-a2=5-4=1.
∴双曲线方程为-y2=1.
(Ⅱ)(1)若所求直线斜率不存在时,直线x=2满足题意.
(2)若所求直线斜率存在时,设所求直线方程为y-1=k(x-2),
代入曲线方程-y2=1,得:
-(kx-2k+1)2=1,
化简得:(1-4k2)x2+8k(2k-1)x-4(2k-1)2-4=0,
①当(1-4k2)=0时,即k=±时,
∵(2,1)在渐近线y=x上,∴k=
时不适合,舍去.k=-
时,直线平行于渐近线y=-
x,满足题意,
故所求直线方程为y=-(x-2)+1,即y=-
x+2.
②当(1-4k2)≠0时,由△=64k2(2k-1)2-16(4k2-1)(4k2-4k+2)=0,
得k=(舍去),综上所述,所求直线方程为x=2,y=-
x+2.
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