- 双曲线
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已知双曲线C1与椭圆C2:有公共的焦点,并且双曲线的离心率e1与椭圆的离心率e2之比为
,求双曲线C1的方程.
正确答案
解:椭圆C2:的焦点坐标为(0,
),
∴C1的焦点坐标为(0,)
椭圆C2离心率e2=,
双曲线的离心率e1与椭圆的离心率e2之比为,
∴
设双曲线的方程为,
则,
解得a2=9,b2=4
∴双曲线的方程为
设圆C与两圆(x+)2+y2=4,(x-
)2+y2=4中的一个内切,另一个外切。
(1)求圆C的圆心轨迹L的方程;
(2)已知点M(,
),F(
,0)且P为L上动点,求||MP|-|FP||的最大值及此时点P的坐标。
正确答案
解:(1)两圆半径都为2,设圆C的半径为R,两圆心为,
由题意得或
∴
可知圆心C的轨迹是以为焦点的双曲线,设方程为
则
所以轨迹L的方程为;
(2)∵
仅当时,取“=”
由知直线
联立并整理得
解得或
(舍去)
此时
所以最大值等于2,此时。
已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为,且过点(4,-
)。点M(3,m)在双曲线上。
(1)求双曲线方程;
(2)求证:=0;
(3)求△F1MF2面积。
正确答案
解:(1)∵e=,
∴可设双曲线方程为x2-y2=λ
∵过点(4,-),
∴16-10=λ,即λ=6
∴双曲线方程为x2-y2=6。
(2)∵
∴
=-3+m2
∵M点在双曲线上,
∴9-m2=6,即m2-3=0
∴。
(3)△F1MF2的底|F1F2|=4,
由(2)知m=±
∴△F1MF2的高h=|m|=,
∴=6
2008年5月12日,四川汶川发生里氏8.0级地震,为了援救灾民,某部队在如图所示的P处空降了一批救灾药品,今要把这批药品沿道路PA、PB送到矩形灾民区AB-CD中去,已知PA=100 km.PB=150 km.BC=60 km,∠APB=60°,试在灾民区中确定一条界线,使位于界线一侧的点沿道路PA送药较近,而另一侧的点沿道路PB送药较近,请说明这一界线是一条什么曲线?并求出其方程.
正确答案
解:矩形灾民区ABCD 中的点可分为三类,
第一类沿道路PA 送药较近,
第二类沿道路PB 送药较近,
第三类沿道路PA 和PB 送药一样远近.
依题意,界线是第三类点的轨迹.
设M为界线上的任一点,则|PA|+|MA|=|PB|+|MB|,|MA|-|MB|=|PB|-|PA|=50(定值).
∴界线是以A、B为焦点的双曲线的右支的一部分.
如图,以AB所在直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,
设所求双曲线方程的标准形式为(a>0,b>0),
∵ a= 25,2c=|AB|
,b2 =c2-a2=3750,
故双曲线的标准方程为
注意到点C的坐标为,故y的最大值为60,
此时x=35,故界线的曲线方程为(25≤x≤35,y>0).
矩形ABCD的两条对角线相交于点M(2,0),AB边所在直线的方程为x-3y-6=0,点T(-1,1)在AD边所在直线上。
(1)求AD边所在直线的方程;
(2)求矩形ABCD外接圆的方程;
(3)若动圆P过点N(-2,0),且与矩形ABCD的外接圆外切,求动圆P的圆心的轨迹方程。
正确答案
解:(1)因为AB边所在直线的方程为,且AD与AB垂直,
所以直线AD的斜率为-3
又因为点在直线AD上,
所以AD边所在直线的方程为
即。
(2)由解得点A的坐标为
,
因为矩形两条对角线的交点为
所以M为矩形外接圆的圆心
又
从而矩形外接圆的方程为
。
(2)因为动圆P过点N,
所以是该圆的半径,
又因为动圆P与圆M外切,
所以,
即
故点P的轨迹是以M,N为焦点,实轴长为的双曲线的左支
因为实半轴长,半焦距
所以虚半轴长
从而动圆P的圆心的轨迹方程为。
双曲线的一条渐近线方程是
,坐标原点到直线AB的距离为
,其中A(a,0),B(0,﹣b).
(1)求双曲线的方程;
(2)若B1是双曲线虚轴在y轴正半轴上的端点,过点B作直线交双曲线于点M,N,求时,直线MN的方程.
正确答案
解:(1)∵A(a,0),B(0,﹣b),
∴设直线AB:
∴,∴
,
∴双曲线方程为:.
(2)∵双曲线方程为:,
∴,设P(x0,y0),
∴,
,
∴=
=3.
B(0,﹣3)B1(0,3),
设M(x1,y1),N(x2,y2)
∴设直线l:y=kx﹣3,
∴,
∴3x2﹣(kx﹣3)2=9.(3﹣k2)x2+6kx﹣18=0,
∴
k2=5,即代入(1)有解,
∴.
双曲线(a>0,b>0)满足如下条件:(1) ab=
;(2)过右焦点F的直线l的斜率为
,交y轴于点P,线段PF交双曲线于点Q,且|PQ|:|QF|=2:1,求双曲线的方程。
正确答案
解:设直线l:,
令x=0,得P(0,),
设,Q(x,y),则有
,
又在双曲线上,
∴,
∵a2+b2=c2,
∴, 解得:
=3,
又由ab=,可得
,
∴所求双曲线方程为。
已知双曲线C关于两条坐标轴都对称,且过点P(2,1),直线PA1与PA2(A1,A2为双曲线C的两个顶点)的斜率之积kPA1•kPA2=1,求双曲线C的标准方程.
正确答案
(1)当双曲线的焦点位于x轴上时,设C:-
=1(a>0,b>0),
所以A1(-a,0),A2(a,0),
所以kPA1•kPA2=•
=
=1,
解得a2=3.…2分
将a2=3,P(2,1)代入双曲线方程,得-
=1,解得b2=3.…2分
所以双曲线C的标准方程为-
=1.…2分
(2)当双曲线的焦点位于y轴上时,设C:-
=1(a>0,b>0),
所以A1(0,-a),A2(0,a),
所以kPA1•kPA2=•
=
=1,
解得a2=-3(舍去).…2分
综上,所求双曲线C的标准方程为-
=1.
已知中心在原点的双曲线C的一个焦点是F1(-3,0),一条渐近线的方程是
(1)求双曲线C的方程;
(2)若以k(k≠0)为斜率的直线l与双曲线C相交于两个不同的点M,N,且线段MN的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求k的取值范围.
正确答案
解:(1)设双曲线C的方程为(a>0.b>0).
由题设得解得
所以双曲线C的方程为
(2)设直线l的方程为y=kx+m(k≠0).
点M(x1,y1),N(x2,y2)的坐标满足方程组
将①式代入②式,得
整理得(5-4k2)x2-8kmx-4m2-20=0.
此方程有两个不等实根,
于是5-4k2≠0,且Δ=(-8km)2 +4(5-4k2)(4m2+20)>0.
整理得m2+5-4k2 >0. ③
由根与系数的关系可知线段MN的中点坐标(x0,y0)满足
从而线段MN的垂直平分线的方程为
此直线与x轴,y轴的交点坐标分别为
由题设可得
整理得.
k≠0.将上式代入③式得
整理得(4k2-5) (4k2-|k|-5)>0,k≠0,
解得或
所以k的取值范围是
根据下列条件,求双曲线的标准方程
(1) 过点且焦点在坐标轴上;
(2),经过点(-5,2),焦点在x轴上;
(3)与双曲线有相同的焦点,且经过点(
).
正确答案
解:(1)设双曲线方程为(mn<0).
∵P、Q两点在双曲线上,
解得
∴所求双曲线的方程为
(2)∵焦点在x轴上,
∴设所求双曲线的方程为(0<λ<6).
∴双曲线过点(-5,2),
解得λ=5或λ=30(舍去),
∴所求双曲线的方程为
(3)∵所求双曲线与双曲线有相同的焦点,
∴可设所求双曲线的方程为(-4 <λ<16).
∵双曲线过点解得λ=4或λ=-14(舍去),
∴所求双曲线的方程为
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