- 双曲线
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已知双曲线C的方程为x2﹣=1,点A(m,2m)和点B(n,﹣2n)(其中m和n均为正数)是双曲线C的两条渐近线上的两个动点,双曲线C上的点P满足
=λ
(其中λ∈[
,3]).
(1)用λ的解析式表示mn;
(2)求△AOB(O为坐标原点)面积的取值范围.
正确答案
解:(1)由已知,点A(m,2m)和点B(n,﹣2n),设P(x,y)
由=λ
,得
,
故P点的坐标为(,
),
将P点的坐标代入x2﹣=1,化简得,mn=
.
(2)设∠AOB=2θ,则tanθ=2,所以sin2θ=.
又|OA|=m,|OB|=
,
所以S△AOB=|OA||OB|sin2θ=2mn=
=
,
记S(λ)=,λ∈[
,3]).
则S(λ)在λ∈[,3])上是减函数,在λ∈[1,3]上是增函数.
所以,当λ=1时,S(λ)取最小值2,当λ=3时,S(λ)取最大值.
所以△AOB面积的取值范围是[2,].
设双曲线C:-y2=1的左、右顶点分别为A1、A2,垂直于x轴的直线a与双曲线C交于不同的两点S、T.
(1)求直线A1S与直线A2T的交点H的轨迹E的方程;
(2)设A,B是曲线E上的两个动点,线段AB的中垂线与曲线E交于P,Q两点,直线l:x=,线段AB的中点M在直线l上,若F(1,0),求
•
的取值范围.
正确答案
(1)设直线A1S与直线A2T的交点H的坐标为(x,y),S(x0,y0),T(x0,-y0)
由A1、H、S三点共线,得:(x0+)y=y0(x+
)…③
由A2、H、T三点共线,得:(x0-)y=-y0(x-
)…④
联立③、④,解得x0=,y0=
.
∵S(x0,y0)在双曲线上,
∴-(
)2=1.
∴轨迹E的方程为:+y2=1(x≠0,y≠0).
(2)由(1)知直线AB不垂直于x轴,设直线AB的斜率为k,
M(,m)(m≠0),A(x1,y1),B(x2,y2).
由得(x1+x2)+2(y1+y2)•
=0,
则1+4mk=0,得:k=-.
此时,直线PQ斜率为k1=4m,PQ的直线方程为:y-m=4m(x-).
代入椭圆方程消去y,整理得(32m2+1)x2-16m2x+2m2-2=0.
又设P(x3,y3),Q(x4,y4),
则:x3+x4=,x3x4=
.
∴•
=(x3-1)(x4-1)+y3y4=x3x4-(x3+x4)+1+(4mx3-m)(4mx4-m)
=(1+16m2)x3x4-(4m2+1)(x3+x4)+m2+1=(1+16m2)-(4m2+1)
+m2+1
=
令t=1+32m2,
∵点M(,m)在椭圆内,∴
+m2<1,
又∵m≠0,
∴0<m2<,∴1<t<29,
则•
=-
-
∈(-1,-
).
∴,•
的取值范围为(-1,-
)
已知抛物线C1:y2=2px的准线经过双曲线C2:-
=1的左焦点,若抛物线C1与双曲线C2的一个交点是M(
,
).
(1)求抛物线C1的方程;
(2)求双曲线C2的方程.
正确答案
(1)把交点M(,
)代入抛物线C1:y2=2px得
=2p×
,解得p=2,∴抛物线C1的方程是y2=4x.
(2)∵抛物线y2=4x的准线方程是x=-1,
∴双曲线C2:-
=1的左焦点是(-1,0).
设双曲线C2的方程为-
=1,
把交点M(,
)代入,得
-
=1,整理得9a4-37a2+4=0.
解得a2=,或a2=4(舍去).
∴b2=1-=
.
∴双曲线C2的方程是-
=1.
x2-4y2=1的渐近线的方程如何?
正确答案
根据题意,双曲线的方程为x2-4y2=1;
则其渐近线方程为x2-4y2=0;
化简可得x±2y=0;
故x2-4y2=1的渐近线为:x±2y=0.
求双曲线-
=1实轴长和虚轴长、焦点坐标和顶点坐标、离心率、渐近线方程.
正确答案
由已知,得-
=1
∴实轴长为,虚轴长为4,
焦点坐标为(±,0)
顶点坐标为(±,0)
离心率为
渐进方程为y=±x
双曲线kx2-y2=1,右焦点为F,斜率大于0的渐近线为l,l与右准线交于A,FA与左准线交于B,与双曲线左支交于C,若B为AC的中点,求双曲线方程.
正确答案
由题意k>0,c=,
渐近线方程l为y=x,
准线方程为x=±,于是A(
,
),
直线FA的方程为y=,
于是B(-,
).
由B是AC中点,则xC=2xB-xA=-,
yC=2yB-yA=.
将xC、yC代入方程kx2-y2=1,得
k2c4-10kc2+25=0.
解得k(1+)=5,则k=4.
所以双曲线方程为:4x2-y2=1.
双曲线-
=1(a>0,b>0)的右支上存在与右焦点和左准线等距离的点,求离心率e的取值范围.
正确答案
设M(x0,y0)是双曲线右支上满足条件的点,且它到右焦点F2的距离等于它到左准线的距离|MN|,
即|MF2|=|MN|,再由双曲线定义可知 =e
∴
=e,
由焦点半径公式得 =e
∴x0=
,
而 x0≥a ∴
≥a,即 e2-2e-1≤0,解得1-
≤e≤
+1,
但 e>1 ∴1<e≤+1,即离心率e的取值范围是(1,
+1).
已知双曲线C:-
=1(a>0,b>0)的左右两个焦点分别为F1,F2.过右焦点F2且与x轴垂直的直线l与双曲线C相交,其中一个交点为M(
,1).
(1)求双曲线C的方程;(2)设双曲线C的虚轴一个端点为B(0,-b),求△F1BM的面积.
正确答案
(1)由条件可知c=,|MF2|=1,
在直角△F1F2M中|MF1|==
=3,
根据双曲线的定义得2a=|MF1|-|MF2|=3-1=2,a=1,从而b=1,
所以双曲线方程为x2-y2=1.
(2)由题意知M(,1),F1(-
,0),B(0,-1),直线MF1的方程是
x-4y+2=0(10分)
点B到直线MF1的距离d==
,
又|MF1|=3,所以S△F1BM=|MF1|d=
.
已知双曲线C:-y2=1,P为双曲线C上的任意一点.
(1)写出双曲线的焦点坐标和渐近线方程;
(2)求证:点P到双曲线C的两条渐近线的距离的乘积是一个常数.
正确答案
(1)依题意,双曲线的两焦点F1(-,0),F2(
,0),两条渐近线方程分别是x-2y=0和x+2y=0.
(2)设P(x1,y1)是双曲线上任意一点,该点P(x1,y1)到两条渐近线的距离分别是和
,
∵P(x1,y1)为双曲线C上的任意一点,
∴x12-4y12=4,
∴它们的乘积是•
=
=
.
∴点P到双曲线的两条渐线的距离的乘积是一个常数.
已知双曲线顶点间的距离为6,一条渐近线方程为y=,求双曲线的标准方程.
正确答案
当焦点在x轴上时,设双曲线的方程为:x2-y2=k(k>0)
∵两顶点之间的距离为6,
∴2=6,∴k=
,
∴双曲线的方程为-
=1;
当双曲线的焦点在y轴上
设双曲线的方程为:y2-x2=k(k>0)
两顶点之间的距离为6,
∴2=6,∴k=9,
∴双曲线的方程为-
=1.
∴双曲线的方程为-
=1或
-
=1.
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