- 双曲线的标准方程和图象
- 共1421题
A村在C村正北km处,B地在C村正西16km处,已知弧形公路PQ上任一点到B、C两点的距离之差为8km.
(1)如图,以BC中点O为原点,建立坐标系,求弧形公路PQ所在曲线的方程;
(2)现要在公路旁建造一个变电站M分别向A村、C村送电,但A村有一村办工厂用电需用专用线路,不得与民用混线用电,因此向A村要架两条线路分别给村民和工厂送电.要使用电线最短,变电站M应建在A村的什么方位,并求出M到A村的距离.
正确答案
(1)(6分)以线段BC所在直线为x轴,其垂直平分线为y轴,建立直角坐标系.
∵PQ上任一点到B、C两点的距离之差为8km
由双曲线定义,PQ所在曲线为双曲线的右支,
B、C为焦点,c=8,a=4
∴b2=c2-a2=64-16=48,…(4分)
∴所求方程为:-
=1(x>0)…(6分)(没有范围扣1分)
(2)(7分)依题意,即求2|MA|+|MC|的最小值…(1分)
由第二定义=e=
=
=2(d为M到右准线的距离)
∴|MC|=2d,过A作AN垂直于右准线于N,
设t=2|MA|+|MC|=2(|MA|+d)≥2|AN|.则当M为AN与双曲线交点时,t最小…(3分)
∵A(8,)∴yM=
,代入双曲线方程,得xM=
,…(5分)
此时M在A的正西方向,|MA|=8-
∴应把电房建在A村正西方向距离A村8-km处使得电线最短…(7分)
已知点C(4,0)和直线l:x=1,过动点P作PQ⊥l,垂足为Q,且(+2
)•(
-2
)=0;
(1)求点P的轨迹方程,
(2)过点C的直线m与点P的轨迹交于两点M(x1,y1),N(x2,y2),其中x1x2>0,点B(1,0),若△BMN的面积为36,求直线m的方程.
正确答案
(1)由题||2-4|
|2=0,∴|
|=2|
|,
设P(x,y),
代入得=2|x-1|,
整理得点P的轨迹方程为:-
=1,(3分)
(2)由题知直线m的斜率不为0,
且点C(4,0)为双曲线-
=1的右焦点,
设m的方程为x=ty+4,由得(3t2-1)y2+24ty+36=0,(5分)
易知3t2-1≠0且,
∴x1x2=(ty1+4)(ty2+4)=t2y1y2+4t(y1+y2)+16,(7分)
由x1x2>0得<0⇒t2<
,S△BMN=
|BC||y1-y2|=
×
=
=
=36
,(10分)
解得t2=或t2=
(舍),
∴t2=⇒t=±
,
直线m的方程为:2x+y-8=0或2x-y-8=0.(12分)
求适合下列条件的双曲线的标准方程
(Ⅰ)求以椭圆+
=1的焦点为焦点,以直线y=±
x为渐近线
(Ⅱ)双曲线的两条对称轴是坐标轴,实轴长是虚轴长的一半,且过点(3,2)
正确答案
(I)由椭圆+
=1可得c=
=
,得到焦点(±
,0).
设双曲线的标准方程为-
=1(a>0,b>0),∴a2+b2=(
)2=10.
又=
.联立
,解得
.
因此所求的双曲线的方程为:-
=1.
(II)由题意可知:焦点在x轴上,
设双曲线的标准方程为-
=1(a>0,b>0),
∵实轴长是虚轴长的一半,且过点(3,2).
∴,解得
,
∴双曲线的标准方程为-
=1.
已知双曲线的中心在原点,焦点在y轴上,焦距为8,且过点(2,9),求双曲线的标准方程.
正确答案
由于双曲线的焦距为8,故c=4,a2+b2=16,
又由于焦点在y轴上,故设双曲线的方程为:
-
=1,因为双曲线过点(2
,9),
故-
=1,
解得a2=9,
故双曲线的标准方程为:-
=1
曲线C是中心在原点,焦点为(2,0)的双曲线的右支,已知它的一条渐近线方程是y=x.线段PQ是过曲线C右焦点F的一条弦,R是弦PQ的中点.
(I)求曲线C的方程;
(II)当点P在曲线C上运动时,求点R到y轴距离的最小值.
正确答案
(I)设曲线C的方程为+
+1(x≥
,λ>0),
∵λ+3λ=4,解得λ=1.
故所求曲线C的方程是x2-=1(x≥1)…(5分)
(II)当弦PQ的斜率存在时,则弦PQ的方程为y=k(x-2),
代入曲线C的方程得(3-k2)x2+4k2x-4k2-3=0,
设点P(x1,y1)、Q(x2,y2),
由⇒k2>3…(9分)
点R到y轴距离|xR|=||=
=2+
>2.…(12分)
当弦PQ的斜率不存在时,
点R到y轴距离|xR|=2,…(13分)
点R到y轴距离的最小值为2.…(14分)
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