- 直线与双曲线的位置关系
- 共211题
已知双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为
,右准线方程为
。
(1)求双曲线C的方程;
(2)设直线l是圆O:x2+y2=2上动点P(x0,y0)(x0y0≠0)处的切线,l与双曲线C交于不同的两点A、B,证明∠AOB的大小为定值。
正确答案
解:(1)由题意,得
解得
∴
∴所求双曲线C的方程为。
(2)点P(x0,y0)(x0y0≠0)在圆上,切线方程为
由及
得
∵切线l与双曲线C交于不同的两点A、B,且
∴,且
设A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则
∵
∴cos∠AOB=0,
又∵∠AOB∈(0,π),
∴∠AOB的大小为定值。
已知定点A(-1,0),F(2,0),定直线l:x=。不在x轴上的动点P与点F的距离是它到直线l的距离的2倍,设点P的轨迹为E,过点F的直线交E于B、C两点,直线AB、AC分别交l于点M、N,
(Ⅰ)求E的方程;
(Ⅱ)试判断以线段MN为直径的圆是否过点F,并说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)设P(x,y),则,
化简得。
(Ⅱ)①当直线BC与x轴不垂直时,设BC的方程为y=k(x-2)(k≠0),
与双曲线方程联立消去y得(3-k2)x2+4k2x-(4k2+3)=0,
由题意知,3-k2≠0且△>0,
设B(x1,y1),C(x2,y2),则,
,
因为x1,x2≠-1,所以直线AB的方程为,
因此M点的坐标为,
同理可得,
因此
;
②当直线BC与x轴垂直时,其方程为x=2,则B(2,3),C(2,-3),
AB的方程为y=x+l,因此M点的坐标为,
,
同理可得,
因此,
综上,,即FM⊥FN,
故以线段MN为直径的圆过点F。
双曲线的一条渐近线方程是
,坐标原点到直线AB的距离为
,其中A(a,0),B(0,﹣b).
(1)求双曲线的方程;
(2)若B1是双曲线虚轴在y轴正半轴上的端点,过点B作直线交双曲线于点M,N,求时,直线MN的方程.
正确答案
解:(1)∵A(a,0),B(0,﹣b),
∴设直线AB:
∴,∴
,
∴双曲线方程为:.
(2)∵双曲线方程为:,
∴,设P(x0,y0),
∴,
,
∴=
=3.
B(0,﹣3)B1(0,3),
设M(x1,y1),N(x2,y2)
∴设直线l:y=kx﹣3,
∴,
∴3x2﹣(kx﹣3)2=9.(3﹣k2)x2+6kx﹣18=0,
∴
k2=5,即代入(1)有解,
∴.
已知点P(x,y)与点A(,0),B(
,0)连线的斜率之积为1,点C的坐标为(1,0),
(1)求点P的轨迹方程;
(2)过点Q(2,0)的直线L与点P的轨迹交于E、F两点,求证为常数。
正确答案
(1)解:直线PA和PB的斜率分别为与
,
依题意,有,
即,
所以,点P的轨迹方程为。
(2)证明:设,
设过点Q(2,0)的直线为y=k(x-2),
将它代入,得
,
由韦达定理,得,
∴
当直线斜率不存在时,可得E、飞坐标分别为(2,),(2,-
),
∴=-1;
故为常数-1.
已知中心在坐标原点,以坐标轴为对称轴的双曲线C过点,且点Q在x轴上的射影恰为该双曲线的一个焦点F,
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)命题:“过椭圆的一个焦点F作与x轴不垂直的任意直线l交椭圆于A.B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点M,则
为定值,且定值是
”。命题中涉及了这么几个要素:给定的圆锥曲线E,过该圆锥曲线焦点F的弦AB,AB的垂直平分线与焦点所在的对称轴的交点M,AB的长度与F,M两点间的距离的比值.
试类比上述命题,写出一个关于双曲线C的类似的正确命题,并加以证明;
(Ⅲ)试推广(Ⅱ)中的命题,写出关于圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)的统一的一般性命题(不必证明)。
正确答案
解:(Ⅰ)依题意,可设双曲线C的方程为,
由已知得C的一个焦点,
所以C的另一个焦点为,
由,
得,
又a=2,
所以,,
所以,双曲线C的方程为。
(Ⅱ)关于双曲线C的类似命题为:过双曲线的焦点F1(2,0)作与x轴不垂直的任意直线l交双曲线于A,B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点M,则
为定值,且定值是
。
证明如下:由于l与x轴不垂直,可设直线l的方程为:y=k(x-2),
①当k=0时,l与x轴重合,,命题正确;
②当k≠0时,由得
,
依题意l与C有两个交点A,B,所以,,
设,
则,
,
所以线段AB的中点P的坐标为,
AB的垂直平分线MP的方程为:,
令y=0,解得:,
即,所以,
,
又
,
所以,。
(Ⅲ)过圆锥曲线E的焦点F作与焦点所在的对称轴不垂直的任意直线l交E于A,B两点,线段AB的垂直平分线交焦点所在的对称轴于点M,则为定值,定值是
(其中e为圆锥曲线E的离心率)。
扫码查看完整答案与解析