- 直线与双曲线的位置关系
- 共211题
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。
已知经过点(,
) 的双曲线C:
(a>0,b>0)的离心率为2。
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)是否存在经过点(0,-1)的直线l与双曲线C有两个不同的交点A、B,且线段AB的垂直平分线分别交x轴、y轴于点P、Q,使得四边形APBQ为菱形?若存在,求出直线l的方程,若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)依题意有:,
且c2 =a2+b2
所以a2=1,b2=3
双曲线 的方程为
(Ⅱ)①若直线l 的斜率不存在,则直线l 与双曲线C 没有交点,故满足条件的直线 l不存在。
②若直线l 的斜率为0 ,则线段AB 为y 轴平行;不满足条件,直线l 不存在。
③若直线 l的斜率为± ,则直线l 与双曲线C 的渐近线平行,故满足条件的直线 l不存在。
④若直线 l的斜率存在,且不为 0不为± 时设为k ,则直线l 的方程为y=kx-1
设A(x1,y1)、B(x2,y2),
由 得(3-k2)x+2kx-4=0
△=4k2+16(3-k2)>0-2
∴x1+x2=,y1+y2=
∴线段AB 的中点为(,
)
∴线段AB 的垂直平分线
∴P(,0)Q(0,
)
∴ 线段PQ 的中点为(,
)
若四边形APBQ 为菱形,则线段PQ 的中点在直线l 上,所以
解得k2=-1 ,这矛盾
综上,不存在满足条件的直线
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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