- 直线与双曲线的位置关系
- 共211题
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。
(1)求实数k的取值范围;
(2)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:(1)将直线l的方程代入双曲线C的方程
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。
(2)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
解得或
(舍去)
可知使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点。
已知两定点,
,点P是曲线E上任意一点,且满足条件
.
①求曲线E的轨迹方程;
②若直线y=kx﹣1与曲线E交于不同两点A,B两点,求k的范围.
正确答案
解:①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,a=1,
∴b==1
故曲线E的方程为:x2﹣y2=1(x<0)
②设A(x1,y1),B(x2,y2),
由题意建立方程组消去y,
得(1﹣k2)x2+2kx﹣2=0
已知直线与双曲线左支交于两点A,B,
有 解得:
双曲线的中心是原点O,它的虚轴长为2,右焦点为F(c,0)(c>0),直线l:x=
与x轴交于点A,且|OF|=3|OA|.过点F的直线与双曲线交于P、Q两点.
(Ⅰ)求双曲线的方程;
(Ⅱ)若•
=0,求直线PQ的方程.
正确答案
解.(Ⅰ)由题意,设曲线的方程为-
=1(a>0,b>0)
由已知解得a=
,c=3
所以双曲线的方程:-
=1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知A(1,0),F(3,0),
当直线PQ与x轴垂直时,PQ方程为x=3.此时,•
≠0,应舍去.
当直线PQ与x轴不垂直时,设直线PQ的方程为y=k(x-3).
由方程组得(k2-2)x2-6k2x+9k2+6=0
由于过点F的直线与双曲线交于P、Q两点,则k2-2≠0,即k≠±,
由于△=36k4-4(k2-2)(9k2+6)=48(k2+1)>0得k∈R.
∴k∈R且k≠±(*)
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则
由直线PQ的方程得y1=k(x1-3),y2=k(x2-3)
于是y1y2=k2(x1-3)(x2-3)=k2[x1x2-3(x1+x2)+9](3)
∵•
=0,
∴(x1-1,y1)•(x2-1,y2)=0
即x1x2-(x1+x2)+1+y1y2=0(4)
由(1)、(2)、(3)、(4)得-
+1+k2(
-3
+9)=0
整理得k2=,
∴k=±满足(*)
∴直线PQ的方程为x-y-3=0或x+
y-3=0
已知直线y=kx-1与双曲线x2-y2=4
(1)若直线与双曲线没有公共点,求k的取值范围;
(2)若直线与双曲线有两个公共点,求k的取值范围;
(3)若直线与双曲线只有一个公共点,求k的取值范围.
正确答案
解:由得(1-k2)x2+2kx-5=0.①
(1)直线与双曲线没有公共点,则①式方程无解.
解得
或
则k的取值范围为或
(2)直线与双曲线有两个公共点,
则①式方程有两个不相等的根.
解得
且k≠±1.
(3)直线与双曲线只有一个公共点,则①式方程只有一解.
当1-k2=0,
即k=±1时,①式方程只有一解;
当1-k2≠0时,应满足Δ=4k2+20(1-k2)=0,解得
故k的值为±1或
已知双曲线,过P(1,1)能否作一条直线l,与双曲线交于A,B两点,且点P是线段AB中点?若能,求出l的方程;若不能,请说明理由。
正确答案
解:设l与双曲线交于,
则,
即,
又P(1,1),
∴,
∴,
∴l方程为:y=2x-1,
,
故直线l与双曲线没有交点,即直线l不存在。
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