- 双曲线
- 共3579题
已知以原点D为中心,F(,0)为右焦点的双曲线C的离心率,
。
(1)求双曲线C的标准方程及其渐近线方程;
(2)如图,已知过点M(x1,y1)的直线l1:x1x+4y1y=4与过点N(x2,y2)(其中x2≠x1)的直线l2:x2x+4y2y=4的交点E在双曲线C上,直线MN与两条渐近 线分别交于G、H两点,求△OGH的面积。
正确答案
解:(1)设C的标准方程为
则由题意
因此
C的标准方程为
C的渐近线方程为,即x-2y=0和x+2y=0;
(2)如图,由题意点E(xE,yE)在直线l1:x1x+4y1y=4和l2:x2x+4y2y=4上,因此有x1xE+4y1yE=4,x2xE+4y2yE=4
故点M、N均在直线xEx+4yEy=4上,因此直线MN的方程为xEx+4yEy=4
设G、H分别是直线MN与渐近线x-2y=0及x+2y=0的交点,由方程组
及解得:
设MN与x轴的交点为Q,则在直线xEx+4yEy=4中,令y=0 得
(易知xE≠0),注意到xE2-4yE2=4,得
。
如图所示,双曲线的中心在坐标原点,焦点在x轴上,F1,F2分别为左、右焦点,双曲线的左支上有一点P,∠F1PF2=,且△PF1F2的面积为2
,又双曲线的离心率为2,求该双曲线的方程.
正确答案
解:设双曲线方程为:﹣
=1(a>0,b>0),
F1(﹣c,0),F2(c,0),P(x0,y0).
在△PF1F2中,由余弦定理,得:
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2﹣2|PF1|
|PF2|
cos
=(|PF1|﹣|PF2|)2+|PF1|
|PF2|.
即4c2=4a2+|PF1||PF2|.
又∵=2
.
∴|PF1|
|PF2|
sin
=2
.
∴|PF1||PF2|=8.
∴4c2=4a2+8,即b2=2.
又∵e==2,
∴a2=.
∴双曲线的方程为:﹣
=1.
双曲线的中心为原点O,焦点在x轴上,两条渐近线分别为l1,l2,经过右焦点F垂直于l1的直线分别交l1,l2于A,B两点.已知||、|
|、|
|成等差数列,且
与
同向.
(1)求双曲线的离心率;
(2)设AB被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.
正确答案
解:(1)设双曲线方程为
由,
同向,
∴渐近线的倾斜角为(0,),
∴渐近线斜率为:
∴|AB|2=(|OB|﹣|OA|)(|OB|+|OA|)=(|OB|﹣|OA|)2|AB|,∴
∴
可得:,
而在直角三角形OAB中,注意到三角形OAF也为直角三角形,即tan∠AOB=
而由对称性可知:OA的斜率为k=tan
∴;
∴∴
(2)由第(1)知,a=2b,可设双曲线方程为﹣
=1,c=
b,
∴AB的直线方程为 y=﹣2(x﹣b),
代入双曲线方程得:15x2﹣32bx+84b2=0,
∴x1+x2=,x1x2=
,
4=,16=
﹣
,
∴b2=9,所求双曲线方程为:﹣
=1.
双曲线(a>0,b>0)的离心率是
,焦点到渐近线的距离为1。
(1)求双曲线的方程;
(2)直线y=kx+1与双曲线的左支交于A,B两点,求k的取值范围。
正确答案
解:(1)由,所以
,
,
焦点F(c,0)到渐近线bx-ay=0的距离,
所以,
所以,
所以a2=1,
所以双曲线方程为;
(2)设,
将y=kx+1代入x2-y2=1得,
所以,
解得。
如图,在以点O为圆心,|AB|=4为直径的半圆ADB中,OD⊥AB,P是半圆弧上一点,∠POB=30°,曲线C是满足||MA|-|MB||为定值的动点M的轨迹,且曲线C过点P。
(1)建立适当的平面直角坐标系,求曲线C的方程;
(2)设过点D的直线l与曲线C相交于不同的两点E、F,若△OEF的面积不小于2,求直线l斜率的取值范围。
正确答案
解:(1)以O为原点,AB、OD所在直线分别为x轴、y轴,建立平面直角坐标系,则A(-2,0),B(2,0),D(0,2),P(),依题意得
|MA|-|MB|=|PA|-|PB|=
<|AB|=4
∴曲线C是以原点为中心,A、B为焦点的双曲线
设实半轴长为a,虚半轴长为b,半焦距为c,
则c=2,2a=2,
∴a2=2,b2=c2-a2=2
∴曲线C的方程为。
(2)依题意,可设直线l的方程为y=kx+2,代入双曲线C的方程并整理得
(1-k2)x2-4kx-6=0 ①
∵直线l与双曲线C相交于不同的两点E、F,
∴
∴k∈(-,-1)∪(-1,1)∪(1,
)②
设E(x1,y1),F(x2,y2),
则由①式得x1+x2=,
于是|EF|=
=
而原点O到直线l的距离d=,
∴S△DEF=
若△OEF面积不小于2,即S△OEF≥
,则有
解得 ③
综合②、③知,直线l的斜率的取值范围为[-,-1]∪(-1,1)∪(1,
)。
已知定点A(-1,0),F(2,0),定直线l:x=。不在x轴上的动点P与点F的距离是它到直线l的距离的2倍。设点P的轨迹为E,过点F的直线交E于B、C两点,直线AB、AC分别交l于点M、N。
(I)求E的方程;
(Ⅱ)试判断以线段MN为直径的圆是否过点F,并说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)设P(x,y),则
化简得;
(Ⅱ)①当直线BC与x轴不垂直时,设BC的方程为y=k(x-2)(k≠0),与双曲线方程联立消去y得(3-k2)x2+4k2x-(4k2+3)=0
由题意知,3-k2≠0且△>0
设B(x1,y1),C(x2,y2)
则
因为
所以直线AB的方程为
因此M点的坐标为
同理可得
因此
②当直线BC与x轴垂直时,其方程为x=2
则B(2,3),C(2,-3),AB的方程为y=x+l
因此M点的坐标为,
同理可得
因此
综上
即
故以线段MN为直径的圆过点F。
在双曲线C:中,过焦点垂直于实轴的弦长为
,焦点到一条渐近线的距离为1。
(1)求该双曲线的方程;
(2)若直线L:y=kx+m(m≠0,k≠0)与双曲线C交于A、B两点(A、B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过双曲线C的右顶点。求证:直线L过定点,并求出该定点的坐标。
正确答案
解:(1)由题意,得,
解得:=,b=1,
∴所求双曲线方程为。
(2)
联立,
得,
,
化简,得,
∴,
∵以AB为直径的圆过双曲线的右顶点M(,0),
∴,
即,
又,
即,
整理,得,
,
当时,L的方程为
,直线过定点(
,0),与已知矛盾;
当时,L的方程为
,直线过定点(2
,0);
∴直线L过定点,定点坐标为(2,0)。
双曲线C与椭圆有相同的焦点,直线y=
x为C的一条渐近线,
(1)求双曲线C的方程;
(2)过点P(0,4)的直线l,交双曲线C于A、B两点,交x轴于Q点(Q点与C的顶点不重合),当,且
时,求Q点的坐标。
正确答案
解:(1)设双曲线方程为,由椭圆
,求得两焦点为
,
∴对于双曲线C:c=2,
又为双曲线C的一条渐近线,
∴,解得
,
∴双曲线C的方程为。
(2)由题意知直线l的斜率k存在且不等于零,
设l的方程:,
,
则,
,
∴,
∴,
∵在双曲线C上,
∴,
∴,
∴,
同理有:,
若则直线l过顶点,不合题意,∴
,
∴是二次方程
的两根,
∴,∴
,
此时△>0,∴k=±2,
∴所求Q的坐标为(±2,0)。
如图,已知△P1OP2的面积为,
,求以直线OP1,OP2为渐近线且过点P的离心率为
的双曲线方程。
正确答案
解:以O为原点,∠P1OP2的平分线为x轴建立直角坐标系,
设双曲线的方程,
由于双曲线的离心率为,
∴,∴
,
∴两条渐近线的方程为,
由此设点P1,P2
(x1>0,x2>0),
由题设知点P分所成的比λ=2,得点P的坐标为
,
又点P在双曲线上,
∴,即
,
∴, ①
又,
且sin∠P1OP2=,
∴,由此得
,
代入①式得,∴
,
所求方程为。
为了迎接2010年在广州举办的亚运会,我市某体校计划举办一次宣传活动,届时将在运动场的一块空地ABCD(如图)上摆放花坛,已知运动场的园林处(P点)有一批鲜花,今要把这批鲜花沿道路PA或PB送到空地ABCD中去,且PA=200 m,PB=300 m,∠APB=60°。
(1)试求A、B两点间的距离;
(2)能否在空地ABCD中确定一条界线,使位于界线一侧的点,沿道路PA送花较近;而另一侧的点,沿道路PB送花较近?如果能,请说出这条界线是一条什么曲线,并求出其方程。
正确答案
解:(1),
所以,A、B之间的距离为米。
(2)设M是这种界线上的点,则必有|MA|+|PA|=|MB|+|PB|,
即|MA|-|MB|=|PB|-|PA|=100,
∴这种界线是以A、B为焦点的双曲线靠近B点的一支,
建立以AB为x轴,AB中点O为原点的直角坐标系,
则曲线为,其中a=50,c=
|AB|,
∴c=50,b2=c2-a2=15000,
∴所求曲线方程为(x≥50,y≥0)。
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