- 双曲线
- 共3579题
已知椭圆C1的方程为,双曲线C2的左、右焦点分别为C1的左、右顶点,而C2的左、右顶点分别是C1的左、右焦点,
(Ⅰ)求双曲线C2的方程;
(Ⅱ)若直线l:y=kx+与椭圆C1及双曲线C2都恒有两个不同的交点,且l与C2的两个交点A和B满足
(其中O为原点),求k的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)设双曲线C2的方程为,
则,
再由,得
,
故C2的方程为;
(Ⅱ)将代入
得
,
由直线l与椭圆C1恒有两个不同的交点得,即
, ①
将代入
得
,
由直线l与双曲线C2恒有两个不同的交点A,B,
得,
即,
设,
则,
由,
而
,
于是,
解此不等式得, ③
由①、②、③得,
故k的取值范围为。
已知经过点(,
) 的双曲线C:
(a>0,b>0)的离心率为2。
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)是否存在经过点(0,-1)的直线l与双曲线C有两个不同的交点A、B,且线段AB的垂直平分线分别交x轴、y轴于点P、Q,使得四边形APBQ为菱形?若存在,求出直线l的方程,若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)依题意有:,
且c2 =a2+b2
所以a2=1,b2=3
双曲线 的方程为
(Ⅱ)①若直线l 的斜率不存在,则直线l 与双曲线C 没有交点,故满足条件的直线 l不存在。
②若直线l 的斜率为0 ,则线段AB 为y 轴平行;不满足条件,直线l 不存在。
③若直线 l的斜率为± ,则直线l 与双曲线C 的渐近线平行,故满足条件的直线 l不存在。
④若直线 l的斜率存在,且不为 0不为± 时设为k ,则直线l 的方程为y=kx-1
设A(x1,y1)、B(x2,y2),
由 得(3-k2)x+2kx-4=0
△=4k2+16(3-k2)>0-2
∴x1+x2=,y1+y2=
∴线段AB 的中点为(,
)
∴线段AB 的垂直平分线
∴P(,0)Q(0,
)
∴ 线段PQ 的中点为(,
)
若四边形APBQ 为菱形,则线段PQ 的中点在直线l 上,所以
解得k2=-1 ,这矛盾
综上,不存在满足条件的直线
已知点A(﹣1,0),B(1,0),动点P(x,y)满足:PA与PB的斜率之积为3.设动点P的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)记点F(﹣2,0),曲线E上的任意一点C(x1,y1)满足:x1<﹣1,x1≠﹣2且y1>0,设∠CFB=α,∠CBF=β.
①求证:tanα=tan2β;
②设过点C的直线与轨迹E相交于另一点D(x2,y2)(x2<﹣1,y2<0),若
∠FCB与∠FDB互补,求实数b的值.
正确答案
解:(1)∵点A(﹣1,0),B(1,0),动点P(x,y),
∴ ,
,
∵PA与PB的斜率之积为3,
∴ ,x≠±1,
∴ .
(2)①∵∠CFB=α,∠CBF=β,β为锐角,
∵tanα= ,tanβ=
,
,
∴tan2β= =
=
=tanα.
②由题意C(x1,y1),y1>0,D(x2,y2),y2<0,
联立 ,得2y2+6by﹣9b2+9=0,
则△=36b2﹣4×2(﹣9b2+9)>0,
∴ , y1+y2=﹣3b,
,
∴b2>1.故y2﹣y1=﹣3b, ,
∴b2>1,故 ,
设∠DFB=γ,∠DBF=θ,
∵ ,tan
,
,
∴tan2θ= =
=﹣
=tanγ,
∵2θ∈(0,π),γ∈(0,π),
∴γ=2θ,即∠DFB=2∠DBF,
∵α,2β∈(0,π),
∴由(2)①得α=2β,即∠CFB=2∠CBF,
又∠DFB=2∠DBF,
∴∠FCB与∠FDB互补,即∠FCB+∠FDB=π,
∴2π﹣3∠CBF﹣3∠DBF=π,则 ,
由到角公式,得 =
, ∴
=
,
即 ,
∴4b+4=﹣ ,解得b=﹣
,满足b2>1,
∴b=﹣ .
已知中心在原点的双曲线C的左焦点为(-2,0),右顶点为(,0)。
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线l:y=kx+与双曲线C有两个不同的交点,求k的取值范围;
(3)若直线l:y=k(x-2)与双曲线C有两个不同的交点A,B且(其中O为原点),求直线l的方程。
正确答案
解:(1)依题意:双曲线C的焦点在x轴上 ,且c=2,a=,∴b=1,
∴双曲线C的方程为。
(2)依题意,将直线:y=kx+
代入
,
有,
∴,
化简得:且
,
解得:。
(3)∵直线:y=k(x-2)与双曲线C有两个不同的交点A,B且
,
设,
将直线y=k(x-2)代入双曲线,
有,
∴,且
,
又,
∴,
∴,
即,
将代入上式并化简,
得,∴
,
故所求直线的方程为。
已知椭圆的左,右两个顶点分别为A、B,曲线C是以A、B两点为顶点,焦距为
的双曲线。设点P在第一象限且在曲线C上,直线AP与椭圆相交于另一点T。
(1)求曲线C的方程;
(2)设P、T两点的横坐标分别为x1、x2,求证x1·x2为一定值;
(3)设与
(其中
为坐标原点)的面积分别为
与
,且
,求
的取值范围。
正确答案
解:(1)依题意可得,
双曲线的焦距为
,
,
双曲线
的方程为
(2)证明:设点、
(
,
),直线
的斜率为
(
), 则直线
的方程为
联立方程组 整理,得
解得或
同理方程组可得:
为一定值
(3)设点、
(
,
), 则
,
.
,
,即
点
在双曲线上,则
,
所以,即
又点
是双曲线在第一象限内的一点,所以
,
由(2)知,,即
,设
,则
,
,
在
上单调递减,在
上单调递增
当
,即
时,
当,即
时,
的取值范围为
已知双曲线的离心率为
,左、右焦点分别为
、
,一条准线的方程为
.
(1)求双曲线的方程;
(2)若双曲线上的一点
满足
,求
的值;
(3)若直线与双曲线
交于不同的两点
,且
在以
为圆心的圆上,求实数
的取值范围。
正确答案
解:(1)由条件有
∴
∴
.故双曲线的方程为:
.
(2)设.
∵
∴
又
∴
即.
又由余弦定理有:.
即
∴.
故.
(3)由则由条件有:
是
①
设中点
,则
又在
为圆心的圆上.
∴.
化简得: ②
将②代入①得:
解得.
又由
∴
综上:或
.
已知双曲线C:(a>0,6 >0)的离心率为
,右准线方程为x=
,
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)已知直线x-y+m=0与双曲线C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点在圆x2+y2=5上,求m的值。
正确答案
解:(Ⅰ)由题意得,解得
,
所以b2=c2-a2=2,
所以双曲线C的方程为。
(Ⅱ)设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段AB的中点为M(x0,y0),
由得
(判别式△>0),
所以m,y0=x0+m=2m,
因为点M(x0,y0)在圆x2+y2=5上,
所以m2+(2m)2=5,故m=±1。
已知F1(﹣2,0),F2(2,0),点P满足||PF1|﹣|PF2||=2,记点P的轨迹为E.
(1)求轨迹E的方程;
(2)若过点F2的直线l交轨迹E于P、Q两不同点.设点M(﹣1,0),问:当直线l 绕点F2 转动的时候,是否都有=0?请说明理由.
正确答案
解:(1)∵F2(﹣2,0),F2(2,0),点P满足||PF1|﹣|PF2||=2,
∴c=2,a=1,b2=3,
∴点P的轨迹E的方程为:.
(2)①若l的斜率存在,设l的方程为:y=k(x﹣2),
由,
消y得:(3﹣k2)x2+4k2x﹣4k2﹣3=0,
∵l与曲线交于不同点P,Q,
∴,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则
,
,
,
∵M(﹣1,0),
∴
=(k2+1)x1x2﹣(2k2﹣1)(x1+x2)+1+4k2=0.
②若直线l的斜率存在,则P(2,3),Q(2,﹣3),M(﹣1,0),
∴成立,故当直线l绕点F2旋转时,均有
.
已知F1(﹣2,0),F2(2,0),点P满足||PF1|﹣|PF2||=2,记点P的轨迹为E.
(1)求轨迹E的方程;
(2)若过点F2的直线l交轨迹E于P、Q两不同点.设点M(m,0),问:是否存在实数m,使得直线 l 绕点F2 无论怎样转动,都有=0成立?若存在,求出实数m的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)∵点P满足||PF1|﹣|PF2||=2,
∴点P的轨迹是以F1,F2为焦点的双曲线.
∵F2(﹣2,0),F2(2,0),∴c=2
∵a=1,∴b2=c2﹣a2=3
∴轨迹方程为;
(2)假设存在点M(m,0),使得无论怎样转动,都有=0成立
当直线l的斜率存在时,
设直线方程为y=k(x﹣2),P(x1,y1),Q(x2,y2),
与双曲线方程联立消y得(k2﹣3)x2﹣4k2x+4k2+3=0,
∴
解得k2>3.
∵=(x1﹣m)(x2﹣m)+k2(x1﹣2)(x2﹣2)
=(k2+1)x1x2﹣(2k2+m)(x1+x2)+m2+4k2
=
=.
∵,
∴3(1﹣m2)+k2(m2﹣4m﹣5)=0对任意的k2>3恒成立,
∴,
解得m=﹣1.
∴当m=﹣1时,.
当直线l的斜率不存在时,由P(2,3),Q(2,﹣3)及M(﹣1,0)知结论也成立,
综上,当m=﹣1时,.
(1)点A(2,-4)在以原点为顶点,坐标轴为对称轴的抛物线上,求抛物线方程;
(2)已知双曲线C经过点(1,1),它渐近线方程为y=±x,求双曲线C的标准方程。
正确答案
解:(1)设抛物线方程为或
,
将点A(2,-4)代入解得方程为:或
。
(2)设双曲线的方程为,
将点(1,-1)代入可得λ=-2,
故双曲线的方程为。
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