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题型:简答题
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简答题

已知双曲线方程为2x2-y2=2 . 

(1) 过定点P(2 ,1) 作直线交双曲线于P1,P2两点,当点P(2 ,1) 是弦P1P2 的中点时,求此直线方程.    

(2) 过定点Q(1 ,1) 能否作直线l ,使l 与此双曲线相交于Q1,Q2两点,且Q 是弦Q1Q2的中点?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:设y=kx-2k+1.

消y并化简,得(2-k2)x2+2k(2k-1)x-4k2+4k-3=0.  

设直线与双曲线的交点P1(x1,y1),P2(x2,y2).

当2-k2≠0即k2≠2时,

又点P(2,1)是弦P1P2的中点,

,解得k=4.    

当 k=4时

Δ=4k2 (2k-1)2-4(2-k2) (-4k2+4k-3)=56×5>0,

当k2=2即时,

与渐近线的斜率相等,

的直线l与双曲线不可能有两个交点,  

综上所述,所求直线方程为y=4x-7.  

(2)假设这样的直线l存在,设Q1(x1,y1),Q2(x2,y2),

则有

∴x1+x2=2,y1+y2=2,

两式相减,得

∴2(x1-x2)(x1+x2)-(y1-y2) (y1+y2)=0,

∴2(x1-x2)-(y1-y2)=0.

若直线Q1Q2⊥QX,则线段Q1Q2的中点不可能是点Q(1,1),

所以直线Q1Q2有斜率,于是

∴直线Q1Q2的方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1.

得2x2-(2x-1)2=2,    即2x2-4x+3 =0,    

∴Δ=16-24 <0.

这就是说,直线l与双曲线没有公共点,因此这样的直线不存在.

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简答题

已知圆M经过点,并且与直线相切,圆心M的轨迹为曲线w.

(1)求w的方程

(2)若过点的直线l与曲线w交与PQ两点,PQ中点的横坐标为,求线段 PQ的长度.

正确答案

解:(1)过点M作MN垂直直线线于N.

依题意得|MN|=|AM|

所以动点M的轨迹为是以A(,0)为焦点,直线x=﹣为准线的抛物线,

即曲线w的方程是y2=6x

(2)依题意,直线l1,l2的斜率存在且不为0,

设直线l的方程为x=ky+,化简得y2﹣6ky﹣9=0

设P(x1,y1),Q(x2,y2),则

x1+x2=5

∴|PQ|=|PA|+|AQ|=+x2=x1+x2+3=8

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简答题

已知F1(﹣2,0),F2(2,0),点P满足||PF1|﹣|PF2||=2,记点P的轨迹为E.

(1)求轨迹E的方程;

(2)若过点F2的直线l交轨迹E于P、Q两不同点.设点M(﹣1,0),问:当直线l 绕点F2 转动的时候,是否都有=0?请说明理由.

正确答案

解:(1)∵F2(﹣2,0),F2(2,0),点P满足||PF1|﹣|PF2||=2,

∴c=2,a=1,b2=3,

∴点P的轨迹E的方程为:

(2)①若l的斜率存在,设l的方程为:y=k(x﹣2),

消y得:(3﹣k2)x2+4k2x﹣4k2﹣3=0,

∵l与曲线交于不同点P,Q,

设P(x1,y1),Q(x2,y2),则

∵M(﹣1,0),

                =(k2+1)x1x2﹣(2k2﹣1)(x1+x2)+1+4k2=0.

②若直线l的斜率存在,则P(2,3),Q(2,﹣3),M(﹣1,0),

成立,故当直线l绕点F2旋转时,均有

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简答题

已知F1(﹣2,0),F2(2,0),点P满足||PF1|﹣|PF2||=2,记点P的轨迹为E.

(1)求轨迹E的方程;

(2)若过点F2的直线l交轨迹E于P、Q两不同点.设点M(m,0),问:是否存在实数m,使得直线 l 绕点F2 无论怎样转动,都有=0成立?若存在,求出实数m的值;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(1)∵点P满足||PF1|﹣|PF2||=2,

∴点P的轨迹是以F1,F2为焦点的双曲线.

∵F2(﹣2,0),F2(2,0),∴c=2

∵a=1,∴b2=c2﹣a2=3

∴轨迹方程为

(2)假设存在点M(m,0),使得无论怎样转动,都有=0成立

当直线l的斜率存在时,

设直线方程为y=k(x﹣2),P(x1,y1),Q(x2,y2),

与双曲线方程联立消y得(k2﹣3)x2﹣4k2x+4k2+3=0,

解得k2>3.

=(x1﹣m)(x2﹣m)+k2(x1﹣2)(x2﹣2)

                =(k2+1)x1x2﹣(2k2+m)(x1+x2)+m2+4k2       

                =

                =

∴3(1﹣m2)+k2(m2﹣4m﹣5)=0对任意的k2>3恒成立,

解得m=﹣1.

∴当m=﹣1时,

当直线l的斜率不存在时,由P(2,3),Q(2,﹣3)及M(﹣1,0)知结论也成立,

综上,当m=﹣1时,

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简答题

某电厂冷却塔的外形是如图所示双曲线的一部分绕其中轴(即双曲线的虚轴)旋转所成的曲面,其中A、A′是双曲线的顶点,C、C′是冷却塔上口直径的两个端点,B、B′是下底直径的两个端点,已知AA′=14m,CC′=18m,BB′=22m,塔高20m.

(Ⅰ)建立坐标系并写出该双曲线方程;

(Ⅱ)求冷却塔的容积(精确到10m3,塔壁厚度不计,π取3.14).

正确答案

(I)如图建立直角坐标系xOy,AA′在x轴上,AA′的中点为坐标原点O,CC′与BB′平行于x轴.

设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),则a=AA′=7.

又设B(11,y1),C(9,y2),

因为点B、C在双曲线上,所以有-=1,①-=1,②

由题意知y2-y1=20.③

由①、②、③得y1=-12,y2=8,b=7

故双曲线方程为-=1;

(II)由双曲线方程得x2=y2+49.

设冷却塔的容积为V(m3),则V=πx2dy=π(y2+49)dy=π(y3+49y)

∴V≈4.25×103(m3).

答:冷却塔的容积为4.25×103(m3).

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