- 双曲线的性质(顶点、范围、对称性、离心率)
- 共2157题
过双曲线C:-
=1(a>0,b>0)的一个焦点作圆x2+y2=a2的两条切线,切点分别为A、B,若∠AOB=90°(O是坐标原点),则双曲线C的离心率为______.
正确答案
解析
解:由题知OA⊥AF,OB⊥BF且∠AOB=90°,
∴∠AOF=45°,又OA=a,OF=c,
∴=
=cos45°,
∴e==
.
故答案为:.
已知等轴双曲线C:x2-y2=a2 (a>0)上一定点P(x0,y0)及曲线C上两动点AB满足(
-
)•(
-
)=0,(其中O为原点)
(1)求证:(+
)•(
+
)=0;
(2)求|AB|的最小值.
正确答案
解:(1)因P(x0,y0)在双曲线C:x2-y2=a2 上,故x02-y02=a2.①
设A(x1,y1),B(x2,y2),∴x12-y12=a2,②x22-y22=a2 ③
=(x1-x0,y1-y0),
=(x2-x0,y2-y0),由于(
-
)•(
-
)=0,∴(x1-x0)(x2-x0)=-(y1-y0)(y2-y0) ④
且点A,B分别在双曲线的两支.
②-①得(x1-x0)(x1+x0)=(y1-y0)(y1+y0) ⑤
同理(x2-x0)(x2+x0)=(y2-y0)(y2+y0) ⑥
⑤×⑥÷④得(x1+x0)(x2+x0)=-(y1+y0)(y2+y0).
∴(+
)•(
+
)=
[(x0+x1)(x0+x2)+(y0+y1)(y0+y2)]=0.
(2)为简单起见,记x0=m,y0=n,不妨设PA的方程为x=m+k(y-n),其中kmn≥0,⑦
代入x2-y2=a2,化简得(k2-1)y2+(2km-2k2n)y-2kmn+(1+k2)n2=0,
解得y1=n,y2=⑧
由弦长公式得|PA|=,|PB|=
,
设f(k)=|AB|2-4(m2+n2)=|PA|2+|PB|2-4(m2+n2)=≥0
当k→∞时,f(k)→0,∴|AB|的最小值是,即2|OP|=2
解析
解:(1)因P(x0,y0)在双曲线C:x2-y2=a2 上,故x02-y02=a2.①
设A(x1,y1),B(x2,y2),∴x12-y12=a2,②x22-y22=a2 ③
=(x1-x0,y1-y0),
=(x2-x0,y2-y0),由于(
-
)•(
-
)=0,∴(x1-x0)(x2-x0)=-(y1-y0)(y2-y0) ④
且点A,B分别在双曲线的两支.
②-①得(x1-x0)(x1+x0)=(y1-y0)(y1+y0) ⑤
同理(x2-x0)(x2+x0)=(y2-y0)(y2+y0) ⑥
⑤×⑥÷④得(x1+x0)(x2+x0)=-(y1+y0)(y2+y0).
∴(+
)•(
+
)=
[(x0+x1)(x0+x2)+(y0+y1)(y0+y2)]=0.
(2)为简单起见,记x0=m,y0=n,不妨设PA的方程为x=m+k(y-n),其中kmn≥0,⑦
代入x2-y2=a2,化简得(k2-1)y2+(2km-2k2n)y-2kmn+(1+k2)n2=0,
解得y1=n,y2=⑧
由弦长公式得|PA|=,|PB|=
,
设f(k)=|AB|2-4(m2+n2)=|PA|2+|PB|2-4(m2+n2)=≥0
当k→∞时,f(k)→0,∴|AB|的最小值是,即2|OP|=2
设P为双曲线的渐近线在第一象限内的部分上一动点,F为双曲线C的右焦点,A为双曲线C的右准线与x轴的交点,e是双曲线C的离心率,则∠APF的余弦的最小值为( )
正确答案
解析
解:由题意得:A(
,0),F(c,0),P(at,bt)
由直线的斜率公式,得
KPF=,KPA=
根据到角公式,得
tan∠APF=
化简,得tan∠APF==
=
此时 =
则∠APF的余弦的最小值
故选B.
F1,F2为双曲线的左右焦点,过 F2作垂直于x轴的直线交双曲线于点P,若∠PF1F2=30°,求双曲线的渐近线方程.
正确答案
解:在Rt△PF2F1中,设|PF1|=d1,|PF2|=d2,∵∠PF1F2=30°
∴∴d2=2a
∵|F2F1|=2c
∴tan30°=
∴=
,即
∴
∴=
∴双曲线的渐近线方程为
解析
解:在Rt△PF2F1中,设|PF1|=d1,|PF2|=d2,∵∠PF1F2=30°
∴∴d2=2a
∵|F2F1|=2c
∴tan30°=
∴=
,即
∴
∴=
∴双曲线的渐近线方程为
已知点F是双曲线=1(a>0,b>0)的左焦点,点E是该双曲线的右顶点,过点F且垂直于x轴的直线与双曲线交于A、B两点,△ABE是锐角三角形,则该双曲线的离心率e的取值范围是( )
正确答案
解析
解:根据双曲线的对称性,得
△ABE中,|AE|=|BE|,
∴△ABE是锐角三角形,即∠AEB为锐角
由此可得Rt△AFE中,∠AEF<45°,得|AF|<|EF|
∵|AF|==
,|EF|=a+c
∴<a+c,即2a2+ac-c2>0
两边都除以a2,得e2-e-2<0,解之得-1<e<2
∵双曲线的离心率e>1
∴该双曲线的离心率e的取值范围是(1,2)
故选:B
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