- 椭圆的性质(顶点、范围、对称性、离心率、渐近线)
- 共1174题
是否存在同时满足下列条件的双曲线?若存在,请求出其方程,若不存在请说明理由.
(1)中心在原点,准线平行于X轴;
(2)离心率e=;
(3)点A(0,5)到双曲线上的动点P的最小值为2.
正确答案
由题意,设双曲线方程为-
=1(a>0,b>0),由(3)知a=3,又e=
,∴b2=
,∴所求双曲线为
-
=1.
已知双曲线x2-y2=2的右焦点为F,过点F的动直线与双曲线相交与A、B两点,点C的坐标是(1,0).
(I)证明•
为常数;
(Ⅱ)若动点M满足=
+
+
(其中O为坐标原点),求点M的轨迹方程.
正确答案
(I)证明:由条件知F(2,0),设A(x1,y1),B(x2,y2).
当AB与x轴垂直时,可设点A,B的坐标分别为(2,),(2,-
),
此时•
=(1,
)•(1,-
)=-1.
当AB不与x轴垂直时,设直线AB的方程是y=k(x-2)(k≠±1).
代入x2-y2=2,有(1-k2)x2+4k2x-(4k2+2)=0.
则x1,x2是上述方程的两个实根,所以x1+x2=,x1x2=
,
于是•
=(x1-1)(x2-1)+y1y2=(x1-1)(x2-1)+k2(x1-2)(x2-2)=(k2+1)x1x2-(2k2+1)(x1+x2)+4k2+1=
-
+4k2+1=(-4k2-2)+4k2+1=-1.
综上所述,•
为常数-1.
(II)证法一:由条件知F(2,0),设A(x1,y1),B(x2,y2).
设M(x,y),则=(x-1,y),
=(x1-1,y1),
=(x2-1,y2),
=(-1,0).由
=
+
+
得:
即
于是AB的中点坐标为(,
).
当AB不与x轴垂直时,=
=
,即y1-y2=
(x1-x2).
又因为A,B两点在双曲线上,所以x12-y12=2,x22-y22=2,两式相减得(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2),即(x1-x2)(x+2)=(y1-y2)y.
将y1-y2=(x1-x2)代入上式,化简得x2-y2=4.
当AB与x轴垂直时,x1=x2=2,求得M(2,0),也满足上述方程.
所以点M的轨迹方程是x2-y2=4.
证法二:同证法一得①
当AB不与x轴垂直时,由(I)有x1+x2=.②y1+y2=k(x1+x2-4)=k(
-4)=
.③
由①②③得x+2=.④y=
.⑤
当k≠0时,y≠0,由④⑤得,=k,将其代入⑤有y=
=
.整理得x2-y2=4.
当k=0时,点M的坐标为(-2,0),满足上述方程.
当AB与x轴垂直时,x1=x2=2,求得M(2,0),也满足上述方程.
故点M的轨迹方程是x2-y2=4.
经过双曲线x2-=1的左焦点F1作倾斜角为
的直线AB,分别交双曲线的左、右支为点A、B.
(Ⅰ)求弦长|AB|;
(Ⅱ)设F2为双曲线的右焦点,求|BF1|+|AF2|-(|AF1|+|BF2|)的长.
正确答案
解析:(Ⅰ)∵双曲线的左焦点为F1(-2,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),
直线AB的方程可设为y=(x+2),代入方程x2-
=1得,8x2-4x-13=0,(4分)
∴x1+x2=,x1x2=-
,
∴|AB|=•|x1-x2|=
•
=3(8分)
(Ⅱ)∵F2为双曲线的右焦点,且双曲线的半实轴长a=1
∴|AF1|+|BF2|-(|BF1|+|AF2|)=(|AF1|-|AF2|)+(|BF2|-|BF1|)=4a=4(12分)
设双曲线C的中心在原点,它的右焦点是抛物线y2=x的焦点,且该点到双曲线的一条准线的距离为
.
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)设直线l:y=kx+1与双曲线C交于两点A、B,试问:
(1)当k为何值时,以AB为直径的圆过原点;
(2)是否存在这样的实数k,使A、B关于直线y=ax对称(a为常数),若存在,求出k的值,若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)∵抛物线y2=x的焦点为(
,0),(1分)
∴设中心在原点,右焦点为(,0)的双曲线C的方程为
-
=1.
∵(,0)到双曲线的一条准线的距离为
,
∴=
-
=
.(2分)
∴a2=×
=
.∴b2=c2-a2=(
)2-
=1.(3分)
∴双曲线C的方程为3x2-y2=1.(4分)
(Ⅱ)(1)由得(3-k2)x2-2kx-2=0.(5分)
由得-
<k<
(k≠±
).①(7分)
设A(x1,y1),B(x2,y2).
∵OA⊥OB,∴y2y1+x2x1=0,y1=kx1+1,y2=kx2+1.(9分)
∴(kx1+1)(kx2+1)+x1x2=0.即x1x2(1+k2)+k(x1+x2)+1=0.②
将x1+x2=,x1x2=
,代入②,解得k=±1,满足①.
∴k=±1时,以AB为直径的圆过原点.(10分)
(2)假设存在实数k,使A、B关于直线y=ax对称(a为常数),
则由④、⑤得a(x1+x2)=k(x1+x2)+2.(12分)
将x1+x2=代入上式,得2ak=6,∴ak=3.与③矛盾.(13分)
∴不存在实数k,使A、B关于直线y=ax对称.(14分)
已知双曲线C的方程为2x2-y2=2
(1)求双曲线C的离心率;
(2)求双曲线C的右顶点A到双曲线C的渐近线的距离.
正确答案
(1)将双曲线C的方程2x2-y2=2化为标准方程,得x2-=1,…(2分)
于是a=1,b=,c=
=
.…(5分)
因此双曲线C的离心率e==
.…(7分)
(2)双曲线C的右顶点坐标为A(1,0); …(8分)
双曲线C的渐近线方程是:y=±x,即±
x-y=0. …(9分)
易知,点A(1,0)到两条渐近线±x-y=0的距离相等,设为d,
则d==
.…(11分)
所以,双曲线C的右顶点A到双曲线C渐近线的距离为.…(12分)
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