- 直线与双曲线的位置关系
- 共211题
已知椭圆C的方程为+
=1(a>b>0),双曲线
-
=1的两条渐近线为l1、l2,过椭圆C的右焦点F作直线l,使l⊥l1,又l与l2交于P点,设l与椭圆C的两个交点由上至下依次为A、B.(如图)
(1)当l1与l2夹角为60°,双曲线的焦距为4时,求椭圆C的方程;
(2)当=λ
时,求λ的最大值.
正确答案
(1)∵双曲线的渐近线为y=±x,两渐近线夹角为60°,
又<1,∴∠POx=30°,即
=tan30°=
.
∴a=b.
又a2+b2=4,
∴a2=3,b2=1.
故椭圆C的方程为+y2=1.
(2)由已知l:y=(x-c),与y=
x解得P(
,
),
由=λ
得A(
,
).
将A点坐标代入椭圆方程得(c2+λa2)2+λ2a4=(1+λ)2a2c2.
∴(e2+λ)2+λ2=e2(1+λ)2.
∴λ2==-[(2-e2)+
]+3≤3-2
.
∴λ的最大值为-1.
已知双曲线-
=1(a>0,b>0)的右定点为A,右焦点为F,右准线与x轴交于点B,且与一条渐近线交于点C,点O为坐标原点,又OA=2OB,OA•OC=2,过点F的直线与双曲线右交于点M、N,点P为点M关于x轴的对称点.
(1)求双曲线的方程;
(2)证明:B、P、N三点共线;
(3)求△BMN面积的最小值.
正确答案
(I)由题意得A(a,0),B(,0,又
=2
⇒
=
…①
由⇒C(
,
). ∴
•
=2⇒
=2…②
联立①、②,得a=2,c=4
∴双曲线的方程为-
=1.
(II)由(I),得点B(1,0),F(4,0),设直线l的方程为x=ty+4
由⇒(3t2-1)y2+24ty+36=0
∴=(x1-1,-y1),
=(x2-1 ,y2)
∵(x1-1)y2-(x2-1)(-y1)=x1y2+x2y1-(y1+y2)=(ty1+4)y2+(ty2+4)y1=(ty1+4)y2+(ty2+4)y2
-(y1+y2)=2ty1y2+3(y1+y2)=2t•+3•
=0
∴向量与
共线,∴B、P、N三点共线.
(III)∵直线l与双曲线右支相交于M、N两点
∴x1x2=(ty2+4)(ty2+4)=t2y1y2+4t(y1+y2)+16
=t2•+4t•
+16>0⇒
<0⇒t2<
∴S△BMN=|BF|• |y1-y2|=
==
=
令u=1-3t2,u∈(0,1]
∴S△BMN=6•
=6
•
=6
•
由u∈(0,1]⇒∈[1,+∞)
∴当=1,即t=0时,△BMN面积最小值为18.
已知双曲线x2-=1与点P(1,2),过P点作直线l与双曲线交于A、B两点,若P为AB中点.
(1)求直线AB的方程;
(2)若Q(1,1),证明不存在以Q为中点的弦.
正确答案
(1)设过P(1,2)点的直线AB方程为y-2=k(x-1),
代入双曲线方程得
(2-k2)x2+(2k2-4k)x-(k4-4k+6)=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则有x1+x2=-,
由已知=xp=1,
∴=2.解得k=1.
又k=1时,△=16>0,从而直线AB方程为x-y+1=0.
(2)证明:按同样方法求得k=2,
而当k=2时,△<0,
所以这样的直线不存在.
已知双曲线x2-=1,过P(2,1)点作一直线交双曲线于A、B两点,并使P为AB的中点,则直线AB的斜率为______.
正确答案
设A(x1,y1)、B(x2,y2),
代入双曲线方程x2-=1相减得直线AB的斜率
kAB=
=
=
==6.
故答案为:6
以双曲线-
=1的右焦点为圆心,且被其渐近线截得的弦长为6的圆的方程为______.
正确答案
双曲线-
=1的右焦点为F(2
,0),一条渐近线为2x+y=0.
∴所求圆的圆心为(2,0).
∵所求圆被渐近线2x+y=0截得的弦长为6,
∴圆心为(2,0)到渐近线2x+y=0的距离d=
=4,
圆半径r==5,
∴所求圆的方程是(x-2
5
)2+y2=25.
故答案为(x-2
5
)2+y2=25.
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