- 直线与双曲线的位置关系
- 共211题
已经点P(-3,1)在双曲线=1(a>0,b>0)的左准线上,过点P且方向向量为
=(-2,-5)的光线,经直线y=-2反射后通过双曲线的左焦点,则该双曲线的离心率为( )
正确答案
解析
解:由题意知,设光线与直线y=-2的交点为(x0,-2),
∵方向向量为=(-2,-5),∴
,解得
.
过点P(-3,1)且方向向量为=(-2,-5)的光线所在直线的方程为
,它与x轴的交点坐标是(-
),
∴双曲线的左焦点是F(-5,0).由c=5.
由,解得a=
,
∴.
故选A.
若点P(m,n)与点P′(m′,n′)满足m′=n,n′=m,则称P′为P的“反变换对称点”,如点(1,2)的“反变换对称点”为点(2,1),已知三点M(3,4),F1(-5,0),F2(5,0)
(1)求以F1、F2为焦点,且过点M的双曲线C1的标准方程;
(2)设M′、F1′和F2′分别为M、F1和F2的“反变换对称点”,求以F1′、F2′为焦点,且过点M′的椭圆C2的标准方程.
正确答案
解:(1)由题意,c=5,2a=||MF1|-|MF2||=6,
∴a=3,b=4,
∴双曲线C1的标准方程为;
(2)M′(4,3),F1′(0,-5),F2′(0,5)
∴c′=5,2a′=||M′F1′|+|M′F2′||=10,
∴a′=5,
∴b′=5,
∴椭圆C2的标准方程为.
解析
解:(1)由题意,c=5,2a=||MF1|-|MF2||=6,
∴a=3,b=4,
∴双曲线C1的标准方程为;
(2)M′(4,3),F1′(0,-5),F2′(0,5)
∴c′=5,2a′=||M′F1′|+|M′F2′||=10,
∴a′=5,
∴b′=5,
∴椭圆C2的标准方程为.
双曲线x2-y2=1的左焦点为F,点P为左支下半支上任意一点(异于顶点),则直线PF的斜率的变化范围是( )
正确答案
解析
解:由题意条件知双曲线的渐近线倾斜角为45°,
当点P向双曲线左下方无限移动时,直线PF逐渐与渐近线平行,但是永不平行,所以倾斜角大于45°;
当点P逐渐靠近顶点时,倾斜角逐渐增大,但是小于180°.
所以直线PF的倾斜角的范围是(45°,180°).
由此可知直线PF的斜率的变化范围(-∞,0)∪(1,+∞).
故选C.
在某平原上有一块低洼地区,一条地下河从最低点A处与大海连通,最低点A处海拔高度为1米,该地区过海平面的垂线AB的任意一个剖面与地面的交线均为相同的双曲线段MN,B为所在双曲线的中心(如图).由于温室效应,海平面逐年上升,自2000年起平均每年上升4厘米.据此推算,到2050年底该地区将有10千米2水面面积.请你推算,到2100年底该地区将有多大的水面面积?(提示:低洼水面是一个圆,圆的面积公式为s=πr2)
正确答案
解:选择海平面与剖面的交线为x轴,A,B所在直线为y轴,B为原点建立如图所示直角坐标系,
据题意可设曲线方程为①,
可知到2050年底海平面共上升了4×50=200(厘米),即2米,使该地区有水面面积10千米2,
即当y=2时,πx2=107,代入①得,.
故双曲线方程为②,
照此推算,到2100年底海平面共上升了4×100=400(厘米),即4米.
把y=4代入②得,πx2=50×106.
所以该地区在2100年底将有水面面积50千米2.
解析
解:选择海平面与剖面的交线为x轴,A,B所在直线为y轴,B为原点建立如图所示直角坐标系,
据题意可设曲线方程为①,
可知到2050年底海平面共上升了4×50=200(厘米),即2米,使该地区有水面面积10千米2,
即当y=2时,πx2=107,代入①得,.
故双曲线方程为②,
照此推算,到2100年底海平面共上升了4×100=400(厘米),即4米.
把y=4代入②得,πx2=50×106.
所以该地区在2100年底将有水面面积50千米2.
已知P是双曲线的右支上一点,A1,A2分别为双曲线的左、右顶点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点,双曲线的离心率为e,有下列命题:
①双曲线的一条准线被它的两条渐近线所截得的线段长度为;
②若|PF1|=e|PF2|,则e的最大值为;
③△PF1F2的内切圆的圆心横坐标为a;
其中正确命题的序号是______.
正确答案
①③
解析
解:双曲线的渐近线为y=±x,准线方程为x=
,代入渐近线方程得y=±
=
∴准线被它的两条渐近线所截得的线段长度为2×=
故①正确.
∵|PF1|-|PF2|=2a=(e-1)|PF2|≥(e-1)(c-a),整理得(e-1)•(e-1)≤2,解得,e≤1+所以e的最大值是1+
②不正确.
设△PF1F2的内切圆的圆心为O,内切圆切PF1于A点,PF2于B点,F1F2于C点,
因为是内切圆,所以有OA⊥PF1,OB⊥PF2,OC⊥F1F2,且PA=PB,AF1=F1C,BF2=CF2.因为OC⊥F1F2,即x轴,只要求出C点的横坐标,就等于求出了O点的横坐标.
由双曲线的性质可知
∵|PF1|-|PF2|=2a
∵|PF1|=|PA|+|AF1|,|PF2|=|PB|+|BF2|,
∴|PF1|-|PF2|=(|PA|+|AF1|)-(|PB|+|BF2|)=|CF1|-|CF2|=2a,
又∵|CF1|+|CF2|=2c,联立可得CF2=c-a,∵F2(c,0),
∴C(a,0).
∴O点横坐标就为a,故③正确.
故答案为①③
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