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题型:简答题
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简答题

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).

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简答题

已知直线l:5x-7y=1 与标准型双曲线C 交于A ,B 两点,点  P(5 ,14) 与A ,B 构成以AB 为斜边的等腰直角三角形,求双曲线的方程.

正确答案

解:由题意得A ,B 两点在以P 为圆心,|PA| 为半径的圆上,

P 到l 的距离

从而半径圆的方程为(x-5)2+(y-14)2=148.

所以A(3,2),B(17,12).

设双曲线的方程为mx2-ny2=1(m,n同号),

把A,B两点的坐标分别代入得解得

所以双曲线的方程为x2-2y2=1.

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简答题

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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简答题

双曲线的离心率为,焦点到相应准线的距离为,求双曲线的方程。

正确答案

解:由已知,得,解得:

∴b=3,

∴双曲线方程为

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简答题

已知中心的坐标原点,以坐标轴为对称轴的双曲线C过点Q(2,),且点Q在x轴上的射影恰为该双曲线的一个焦点F1

(Ⅰ)求双曲线C的方程;

(Ⅱ)命题:“过椭圆+=1的一个焦点F作与x轴不垂直的任意直线l”交椭圆于A、B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点M,则为定值,且定值是”.命题中涉及了这么几个要素:给定的圆锥曲线E,过该圆锥曲线焦点F的弦AB,AB的垂直平分线与焦点所在的对称轴的交点M,AB的长度与F、M两点间距离的比值.试类比上述命题,写出一个关于抛物线C的类似的正确命题,并加以证明

(Ⅲ)试推广(Ⅱ)中的命题,写出关于圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)的统一的一般性命题(不必证明).

正确答案

(I)由题意可设双曲线C的方程为-=1(a>0,b>0)

∵点Q(2,),且点Q在x轴上的射影恰为该双曲线的一个焦点F1

∴双曲线C的一个焦点为F1(2,0)可得C的另一个焦点为F2(-2,0)(1分)

由2a=||QF1|-|QF2||=|-|=2(3分)

∴a=,又c=2,所以b2=c2-a2=1(4分)

双曲线的方程为-y2=1

(II)关于抛物线C的类似命题为:过抛物线y2=4x的焦点F1(1,0)作与x轴不垂直的任意直线L交抛物线于点A,B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点M,则为定值,定值是2(6分)

证明如下:由于直线与x轴不垂直,可设直线L的方程为y=k(x-1)(k≠0)

联立方程可得k2x2-2(k2+2)x+k2=0

由题意L与C有两个交点A,B,则k2≠0,△>0

设A(x1,y1),B(x2,y2

则x1+x2=,x1x2=1,y1+y2=k(x1+x2-2)=

∴线段AB的中点P的坐标()(8分)

AB的垂直平分线MP的方程为y-=-(x-)

令y=0可得,x=3+即M(3+,0),F1(1,0)

∴|MF1|=2+(9分)

∵|AB|==

== +4

=2(10分)

(III)过圆锥曲线E的焦点F作与焦点所在的对称轴不垂直的任意直线L交于A,B两点,线段AB的垂直平分线交焦点所在的对称轴于点M,则为定值,定值是(其中e 是圆锥曲线E的离心率)(13分)

(法二)由题意可设双曲线C的方程为-=1(a>0,b>0)(1分)

由已知可得(3分)

解可得,

∴双曲线的方程为-y2=1(4分)

(II ),(III)同法一

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简答题

已知双曲线的渐近线的方程为2x±3y=0.

(1)若双曲线经过,求双曲线方程;

(2)若双曲线的焦距是,求双曲线方程.

正确答案

解:(1)∵双曲线的渐近线的方程为2x±3y=0.

∴设双曲线方程为:4﹣9y2=≠0)

∵双曲线经过

∴4×(2﹣9×22=,得=﹣12,

可得双曲线方程为:4﹣9y2=﹣12,

化为标准形式得:

(2)①当双曲线焦点在x轴上时,设方程为

∵渐近线的方程为2x±3y=0且焦距是

,解之得a=3,b=2.

因此双曲线方程为

②当双曲线焦点在y轴上时,设方程为

用类似于①的方法,可解得a=2,b=3.

因此双曲线方程为

综上所述,可得双曲线方程为

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简答题

一动点P到两定点F1(-,-)、F2)的距离之差的绝对值等于2,求点P的轨迹方程.

正确答案

到两定点F1、F2的距离之差的绝对值等于2的点P的轨迹,是以F1、F2为焦点的双曲线

焦距为|F1F2|=2c=4,2a=2,所以双曲线的离心率e=,得双曲线的a=b,两条渐近线互相垂直

∵F1(-,-)、F2)在直线y=x上,

∴点P的轨迹是以x、y轴为渐近线的双曲线,可设双曲线的方程为y=,(k>0),

则|PF1|-|PF2|=

(x+

2

)2+(

k

x

+

2

)2

 -

(x-

2

)2+(

k

x

-

2

)2

 =2

移项,两边平方得:(x+)2+(+)2=(x-

2

)2+(

k

x

-

2

)2+4

(x-

2

)2+(

k

x

-

2

)2

 +8

化简整理得:x+-=

(x-

2

)2+(

k

x

-

2

)2

 

两边平方,比较系数可得k=1,所以点P的轨迹方程是y=

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简答题

在平面直角坐标系中,点P(x,y)为动点,已知点,直线PA与PB的斜率之积为

(I)求动点P轨迹E的方程;

(II)过点F(1,0)的直线l交曲线E于M,N两点,设点N关于x轴的对称点为Q(M,Q)(不重合),求证:直线MQ过定点。

正确答案

解:(1)由题知:

化简得:

(2)设

代入整理得

∵MQ的方程为

令y=0,得

直线MQ过定点(2,0)。

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简答题

已知一焦点在x轴上,中心在原点的双曲线的实轴等于虚轴,且图象经过点

(1)求该双曲线的方程;

(2)若直线y=kx+1与该双曲线只有一个公共点,求实数k的值.

正确答案

(1)∵a=b,∴所求圆锥曲线为等轴双曲线.

∴设双曲线方程为-=1

∵图象经过点,∴-=1,解得a=1,

∴所求双曲线方程为x2-y2=1;

(2)由⇒(k2-1)x2+2kx+2=0,

∴k=-1、1、、-,直线与双曲线有一个公共点.

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简答题

如图,在△MNG 中,已知NG =4 ,当动点M满足条件sinG-sinN=时,求动点M的轨迹方程.

正确答案

解:如图,以NG所在的直线为x轴,以线段NG的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系.

∴由正弦定理得|MN|-|MG|=  

∴由双曲线的定义知,点M的轨迹是以N、G为焦点的双曲线的右支(除去与x轴的交点).    

∴2c=4,2a=2,即c=2,a=1.    

∴b2=c2-a2=3.

∴动点M的轨迹方程(x>0且y≠0).

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已知双曲线的中心在原点,对称轴为坐标轴,过点P(3 ,-1) ,一条渐近线与直线3x-y=2 平行,求双曲线标准方程.

正确答案

解:(1)若双曲线的焦点在x轴上,

则由渐近线方程y=3x得,

∴b= 3a.

故可设双曲线的标准方程为

又双曲线过点P(3,-1),

,解得,

∴b2=80.

∴所求双曲线的标准方程为

(2)若双曲线的焦点在y轴上,

则由渐近线方程y=3x得

∴a=3b.

故可设双曲线的标准方程为

∵点P(3,-1)在双曲线上,,解得9b2=-80,不合题意.

综上所述,所求双曲线的标准方程是

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简答题

已知双曲线的中心在原点,两对称轴都在坐标轴上,且过两点,求双曲线的标准方程,

正确答案

解:①当双曲线的焦点在x轴上时,(a>0,b>0).

∵P1、P2在双曲线上,

解得(不合题意,舍去)

②当双曲线的焦点在y轴上时,设双曲线的标准方程为(a>0,b>0).

∵P1、P2在双曲线上,

解得

∴双曲线的标准方程为

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简答题

已知点P(x,y)的坐标满足下列条件,试判断下列各条件下点P的轨迹是什么图形?

正确答案

解:(1)∵表示点P(x,y)到两定点F1(-5,0)、F2(5,0)的距离之差的绝对值,|F1F2|=10,

∴||PF1|-|PF2||=6<|F1F2|,    故点P的轨迹是双曲线.

(2)∵表示点P(x,y)到两定点F1(-4,0)、F2(4,0)的距离之差,|F1F2|=8,    

∴|PF1|-|PF2|=6<|F1F2|,    故点P的轨迹是双曲线的右支.

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简答题

求适合下列条件的双曲线的标准方程:

(1)焦点在 x轴上,虚轴长为12,离心率为 

(2)顶点间的距离为6,渐近线方程为y=±x.

正确答案

(1)焦点在x轴上,设所求双曲线的方程为-=1.

由题意,得解得a=8,c=10.

∴b2=c2-a2=100-64=36.

所以焦点在x轴上的双曲线的方程为-=1.

(2)当焦点在x轴上时,设所求双曲线的方程为-=1

由题意,得解得a=3,b=2.

所以焦点在x轴上的双曲线的方程为-=1.

同理可求当焦点在y轴上双曲线的方程为-=1.

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简答题

已知椭圆的标准方程为,一个过点P(2,-3)的双曲线的焦点为椭圆的长轴的端点,求双曲线的标准方程.

正确答案

解:由椭圆的标准方程是

知椭圆长轴的端点为(-2,0)和(2,0),

所以,双曲线的焦点为F1(-2,0),F2(2,0),焦点在x轴上且c=2.

设双曲线的标准方程为

又双曲线过点P(2,-3),

∴4(4-a2)-9a2=a2(4-a2),

∴a4-17a2+16=0.

∴a2=1或a2=4,

又a2 =4舍去,

∴a2=1,

∴双曲线的标准方程为

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