- 直线与双曲线的位置关系
- 共211题
已知中心在原点的双曲线C的一个焦点是F1(-3,0),一条渐近线的方程是x-2y=0,
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)若以k(k≠0)为斜率的直线l与双曲线C相交于两个不同的点M,N,线段MN的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求k的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)设双曲线C的方程为(a>0,b>0),
由题设得,解得
,
所以双曲线方程为.
(Ⅱ)设直线l的方程为y=kx+m(k≠0),
点的坐标满足方程组
,
将①式代入②式,得,
整理得,
此方程有两个不等实根,于是,且
,
整理得, ③
由根与系数的关系可知线段MN的中点坐标满足
,
,
从而线段MN的垂直平分线方程为,
此直线与x轴,y轴的交点坐标分别为,
由题设可得,
整理得,k≠0,
将上式代入③式得,
整理得,k≠0,
解得或
,
所以k的取值范围是.
已知点M(-2,0),N(2,0),动点P满足条件|PM|-|PN|=2,记动点P的轨迹为W,
(Ⅰ)求W的方程;
(Ⅱ)若A,B是W上的不同两点,O是坐标原点,求的最小值。
正确答案
解:(Ⅰ)由|PM|-|PN|=知动点P的轨迹是以M,N为焦点的双曲线的右支,
实半轴长,
又半焦距c=2,故虚半轴长,
所以W的方程为。
(Ⅱ)设A,B的坐标分别为(),
,
当AB⊥x轴时,,
从而;
当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为,
与W的方程联立,消去y得,
故,
所以=
==
=,
又因为,
所以,从而
,
综上,当AB⊥x轴时,取得最小值2。
已知双曲线C的方程为(a>0,b>0),右准线方程为x=
,右焦点与右顶点到渐近线的距离之比为
。
(1)求双曲线C的方程;
(2)双曲线C上是否存在A,B两点,使得原点O到直线AB的距离为?若存在,求|AB|的取值范围;若不存在,请说明理由。
正确答案
解:(1)∵右准线方程为,
∴
又∵右焦点与右顶点到渐近线的距离之比为
∴
∴
∴
∴双曲线C的方程为。
(2)假设存在A,B两点,使得原点O到直线AB的距离为。
①当AB⊥x轴时,
∵原点O到直线AB的距离为
∴或
∴。
②当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+m
由得
则△=
即
设,
由根与系数的关系得
∴
∵原点O到直线AB的距离为
∴
∴m2=
∵
∴
∴k∈R
∴
当k≠0时
当k=0时,
∴。
已知离心率为的双曲线C的中心在坐标原点,焦点F1、F2在x轴上,双曲线C的右支上一点A使且△F1AF2的面积为1,
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)若直线l:y=kx+m与双曲线C相交于E、F两点(E、F不是左右顶点),且以EF为直径的圆过双曲线C的右顶点D,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标。
正确答案
解:(1)由题意,设双曲线的标准方程为,
由已知得:,
∵的面积为1,
∴,
∴,
∴b=1,a=2,
∴双曲线C的标准方程为。
(2)设,
联立 ,
显然,
否则直线l与双曲线C只有一个交点,
,
则,
又,
∵以EF为直径的圆过双曲线C的右顶点D(2,0),
∴,
∴,
∴,
化简整理得,
∴,且均满足
,
当时,直线l的方程为y=k(x-2),直线过定点(2,0),与已知矛盾;
当时,直线l的方程为
,直线过定点(
,0);
∴直线l定点,定点坐标为(,0)。
已知中心在原点的双曲线C的一个焦点是F1(-3,0),一条渐近线的方程是x-2y=0,
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)若以k(k≠0)为斜率的直线l与双曲线C相交于两个不同的点M,N,且线段MN的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求k的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)设双曲线C的方程为,
由题设得,解得
,
所以双曲线的方程为;
(Ⅱ)设直线l的方程为y=kx+m(k≠0),
点的坐标满足方程组
,
将①式代入②式,得,
整理得,
此方程有两个不等实根,
于是,
整理得, ③
由根与系数的关系可知线段MN的中点坐标满足
,
从而线段MN的垂直平分线方程为,
此直线与x轴,y轴的交点坐标分别为,
由题设可得,
整理得,k≠0,
将上式代入③式得,
整理得,k≠0,
解得,
所以k的取值范围是。
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