- 圆锥曲线与方程
- 共4501题
已知双曲线的两条渐近线为l1,l2,过右焦点F作垂直l1的直线交l1,l2于A,B两点.若|OA|,|AB|,|OB|成等差数列,则双曲线的离心率为( )
正确答案
解析
解:∵b>a>0,∴渐近线斜率为:k>1,
∴=e2-1>1,
∴e2>2,
∴|AB|2=(|OB|-|OA|)(|OB|+|OA|)=(|OB|-|OA|)2|AB|,
∴|AB|=2(|OB|-|OA|),
∵|OA|+|OB|=2|AB|,
∴|OA|=|AB|,
∴=
,
而在直角三角形OAB中,注意到三角形OAF也为直角三角形,即tan∠AOB=
而由对称性可知:OA的斜率为k=tan(-
∠AOB)
∴=
,∴2k2-3k-2=0,∴k=2或(k=-
舍去);
∴=2,
∴e=.
故选:B.
已知双曲线x2-=1的左右焦点分别是F1,F2,过F2的直线交双曲线右支于A、B两点且A在x轴上方,证明:
•
为定值.
正确答案
证明:双曲线的右焦点为2(,0),左焦点为(-
,0),
(1)当直线AB垂直于轴时,A(,4),B(
,-4),
∴•
=(2
,4)•(2
,-4)=4,
(2)当直线的斜率存在时,设直线AB的方程为:=k(),
代入双曲线方程,消去得(4-k2)2+2k2─5k2-4=0,
设A(1,1),B(2,2),
∴1+2=,12=
,
∴•
=(1+
1)•(2+
,2)=x12+
(xx1+2)+5+k2(xx1-
)(xx2-
)=4,
综上所述,•
为定值4.
解析
证明:双曲线的右焦点为2(,0),左焦点为(-
,0),
(1)当直线AB垂直于轴时,A(,4),B(
,-4),
∴•
=(2
,4)•(2
,-4)=4,
(2)当直线的斜率存在时,设直线AB的方程为:=k(),
代入双曲线方程,消去得(4-k2)2+2k2─5k2-4=0,
设A(1,1),B(2,2),
∴1+2=,12=
,
∴•
=(1+
1)•(2+
,2)=x12+
(xx1+2)+5+k2(xx1-
)(xx2-
)=4,
综上所述,•
为定值4.
如图,给定双曲线-
=1,其右顶点为A,右焦点为F,l为其右准线.MN过焦点F的弦,射线NA、MA分别与准线l交于点C、D,P为线段CD的中点,证明:PF⊥MN.
正确答案
证明:设过点F(c,0)的直线l方程为:y=k(x-c),
设点M(x1,y1),点N(x2,y2)
将直线l方程y=k(x-c)代入-
=1,
整理得:(b2-a2k2)x2-2ca2k2x+a2k2c2-a2b2=0,
∴x1+x2=,x1x2=
①
直线AM的方程为:y=(x-a),直线AN的方程为:y=
(x-a),
令x=,得点M(
,
(
-a)),N(
,
(
-a)),
∴点P的坐标(,
[
(
-a))+
(
-a)],
直线PF的斜率为k′={[
(
-a))+
(
-a)]}÷(
-c)
=•
•(
+
)②
①②联立化简,可得直线PF的斜率为k′=-
∴kk′=-1,
∴PF⊥MN.
解析
证明:设过点F(c,0)的直线l方程为:y=k(x-c),
设点M(x1,y1),点N(x2,y2)
将直线l方程y=k(x-c)代入-
=1,
整理得:(b2-a2k2)x2-2ca2k2x+a2k2c2-a2b2=0,
∴x1+x2=,x1x2=
①
直线AM的方程为:y=(x-a),直线AN的方程为:y=
(x-a),
令x=,得点M(
,
(
-a)),N(
,
(
-a)),
∴点P的坐标(,
[
(
-a))+
(
-a)],
直线PF的斜率为k′={[
(
-a))+
(
-a)]}÷(
-c)
=•
•(
+
)②
①②联立化简,可得直线PF的斜率为k′=-
∴kk′=-1,
∴PF⊥MN.
已知F1,F2是等轴双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,点P在C上,∠F1PF2=60°,则|PF1|•|PF2|等于______.
正确答案
4
解析
解:∵双曲线C的方程为:x2-y2=1,
∴a2=b2=1,得c==
由此可得F1(-,0),F2(
,0),焦距|F1F2|=2
∵∠F1PF2=60°,
∴|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|•|PF2|cos60°,即|PF1|2+|PF2|2-|PF1|•|PF2|=8①
又∵点P在双曲线C:x2-y2=1上,
∴||PF1|-|PF2||=2a=2,平方得|PF1|2-2|PF1|•|PF2|+|PF2|2=4②
①-②,得|PF1|•|PF2|=4
故答案为:4
F1、F2是双曲线的焦点,点P在双曲线上,若点P到焦点F1的距离等于9,则点P到焦点F2的距离等于______.
正确答案
17
解析
解:∵双曲线得:a=4,
由双曲线的定义知||PF1|-|PF2||=2a=8,|PF1|=9,
∴|PF2|=1<(不合,舍去)或|PF2|=17,
故|PF2|=17.
故答案为17.
(2015•安庆校级模拟)已知双曲线-
=1的两条渐近线与椭圆
+
=1在第一、四象限交于A,B两点,若椭圆的左焦点为F,当△AFB的周长最大时,求双曲线的离心率( )
正确答案
解析
解:由题意,△AFB的周长最大时,AB经过右焦点,所以A的坐标是(2,3),
所以双曲线中=
,
所以双曲线的离心率e==
,
故选:C.
已知+
=1(m>0,n>0),当mn取最小值时,双曲线
-
=1的离心率为( )
正确答案
解析
解:由m>0,n>0,+
=1得:1=
+
≥2
,
可得mn≥8,
当且仅当n=2m=4,mn取得最小值8.
即有双曲线-
=1为
-
=1,
即有a=2,b=2,c=
=2
.
e==
.
故选:C.
将离心率为e1的双曲线C1的实半轴长a和虚半轴长b(a≠b)同时增加m(m>0)个单位长度,得到离心率为e2的双曲线C2,则( )
正确答案
解析
解:由题意,双曲线C1:c2=a2+b2,e1=;
双曲线C2:c′2=(a+m)2+(b+m)2,e2=,
∴=
-
=
,
∴当a>b时,e1<e2;当a<b时,e1>e2,
故选:D.
已知F为双曲线C:x2-=1的一个焦点,则点F到双曲线C的一条渐近线的距离为______.
正确答案
2
解析
解:双曲线C:x2-=1的a=1,b=2,c=
=
,
则可设F(,0),
设双曲线的一条渐近线方程为y=2x,
则F到渐近线的距离为d==2,
故答案为:2.
如果双曲线的两个焦点分别为F1(-3,0)、F2(3,0),一条渐近线方程为,那么它的两条准线间的距离是( )
正确答案
解析
解:如果双曲线的两个焦点分别为F1(-3,0)、F2(3,0),一条渐近线方程为,
∴,
解得,
所以它的两条准线间的距离是,
故选C.
双曲线x2-3y2=3的两条渐近线所成的锐角为______.
正确答案
60°
解析
解:双曲线x2-3y2=3即为-y2=1,
即有渐近线方程为y=±x,
由两直线的夹角公式可得tanθ=||=
,
则所成的锐角为60°.
故答案为:60°.
(2015•商丘一模)已知抛物线y2=4x与双曲线-
=1(a>0,b>0)有相同的焦点F,点A,B是两曲线的交点,若(
+
)•
=0,则双曲线的离心率为( )
正确答案
解析
解:由抛物线y2=4x的焦点F(1,0),
可得双曲线的焦点为F(1,0)和F‘(-1,0),
设A(m,n),B(m,-n)(m>0,n>0),
则=(1-m,-n),
由(+
)•
=0,
即为2m(1-m)+0=0,
解得m=1(0舍去),
即有A(1,2),
由双曲线的定义可得|AF'|-|AF|=2a,
即为2-2=2a,
即a=-1,
由e==
=
.
故选D.
设双曲线的右顶点A,x轴上有一点Q(2a,0),若双曲线上存在点P,使AP⊥PQ,则双曲线的离心率的取值范围是______.
正确答案
1<e<
解析
解:设点P(m,n),可得=(m-a,n),
=(2a-m,-n)
∵AP⊥PQ,
∴•
=(m-a)(2a-m)-n2=0…(1)
又∵P(m,n)在双曲线上
∴,得n2=b2(
)…(2)
将(2)式代入(1)式,得(m-a)(2a-m)-b2()=0
化简整理,得-m2+3am+c2-3a2=0
此方程的一根为m1=a,另一根为m2=.
∵点P是双曲线上异于右顶点A的一点,
∴>a,得3a2>2c2,即e2<
由此可得双曲线的离心率e满足1<e<
故答案为:1<e<
双曲线-y2=1的两个焦点为F1,F2,P是双曲线上的点,当△F1PF2的面积为2时,丨
-
丨的值为______.
正确答案
4
解析
解:∵双曲线的方程为 -y2=1,
∴两焦点F1、F2的坐标分别为(-2,0),( 2,0),
∴|F1F2|=4,
∵△F1PF2面积为2,设点P的坐标为(m,n),
则 |F1F2||n|=2,
∴|n|=1,不妨取n=1,
将点P(m,1)的坐标代入双曲线的方程,得:m=±,不妨取m=
,
则P( ,1),
∴=(-2-
,-1),
=(2-
,-1),
∴丨-
丨=|(-4,0)|=4,
故答案为:4.
已知双曲线-
=1(b>0)的左、右焦点分别是F1、F2,其中一条渐近线方程为y=x,点P(x0,y0)在双曲线,求
•
的范围.
正确答案
解:双曲线-
=1(b>0)的渐近线方程为:y=
x,
由于其中一条渐近线方程为y=x,则b=,
即有双曲线方程为:x2-y2=2.
即有左、右焦点分别是F1(-2,0),F2(2,0),
则•
=(-2-x0,-y0)•(2-x0,-y0)=x02+y02-4
又点P(x0,y0)在双曲线上,即有x02-y02=2,
即y02=x02-2,
即有•
=2x02-6,
由双曲线的性质,可得x02≥2,
则有•
≥4-6=-2.
故所求范围是[-2,+∞).
解析
解:双曲线-
=1(b>0)的渐近线方程为:y=
x,
由于其中一条渐近线方程为y=x,则b=,
即有双曲线方程为:x2-y2=2.
即有左、右焦点分别是F1(-2,0),F2(2,0),
则•
=(-2-x0,-y0)•(2-x0,-y0)=x02+y02-4
又点P(x0,y0)在双曲线上,即有x02-y02=2,
即y02=x02-2,
即有•
=2x02-6,
由双曲线的性质,可得x02≥2,
则有•
≥4-6=-2.
故所求范围是[-2,+∞).
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