- 圆锥曲线与方程
- 共4501题
过点P(8,3)的直线与双曲线9x2-16y2=144相交于A,B两点,求弦AB中点的轨迹.
正确答案
解:设A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB中点M(x,y),
则9x12-16y12=144,9x22-16y22=144,
两式相减得9x(x1-x2)-16y(y1-y2)=0,
∴,即9x2-16y2-72x+48y=0,斜率不存在时也满足,轨迹为双曲线.
解析
解:设A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB中点M(x,y),
则9x12-16y12=144,9x22-16y22=144,
两式相减得9x(x1-x2)-16y(y1-y2)=0,
∴,即9x2-16y2-72x+48y=0,斜率不存在时也满足,轨迹为双曲线.
双曲线-
=1(a>0)的离心率为( )
正确答案
解析
解:双曲线-
=1(a>0)的b=2a,
c==
a,
即有e==
.
故选A.
与双曲线-
=1有共同的渐近线,且经过点(-3,2
)的双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离是______.
正确答案
2
解析
解:设双曲线方程为,将点
代入双曲线方程,解得
,
从而所求双曲线方程的焦点坐标为(2.5,0),一条渐近线方程为y=x,所以焦点到一条渐近线的距离是2,
故答案为2.
设抛物线x2=4y的准线与双曲线C:-
=1(a>0,b>0)的渐近线相交于A,B两点,若|AB|=1,则双曲线C的离心率是( )
正确答案
解析
解:抛物线x2=4y的准线方程为y=-1,
∵双曲线C:-
=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±
x,
∴x=±,
∵|AB|=1,
∴=1,
∴=2,
∴e==
=
.
故选:A.
已知双曲线,则其渐近线方程为______,离心率为______.
正确答案
解析
解:双曲线的标准方程得:,∴a=2,b=1,
∴c2=a2+b2=5,∴c=
∴则其渐近线方程为 ,
离心率:,
故答案为:;
.
已知AB为过双曲线C的一个焦点F且垂直于实轴的弦,且|AB|为双曲线C的实轴长的2倍,则双曲线C的离心率为______.
正确答案
解析
解:设双曲线C:
,焦点F(c,0),
由题设得A点坐标为(c,a),
代入双曲线的方程得到:
所以,a=b
c=a,
∴e==
.
故答案为:.
过双曲线的一个焦点F2作垂直于实轴的弦PQ,F1是另一焦点,若∠,则双曲线的离心率e等于( )
正确答案
解析
解:由题意可知,|F1F2|=2c,
∵∠,
∴,
∴4a2c2=b4=(c2-a2)2=c4-2a2c2+a4,
整理得e4-6e2+1=0,
解得或
(舍去)
故选C.
已知F1、F2为双曲线的两个焦点,P为双曲线右支上异于顶点的任意一点,O为坐标原点,下列四个命题:
①△PF1F2的内切圆的圆心必在直线x=3上;
②△PF1F2的内切圆的圆心必在直线x=2上;
③△PF1F2的内切圆的圆心必在直线OP上;
④△PF1F2的内切圆必过(3,0).
其中真命题的序号是______.
正确答案
①④
解析
解:设△PF1F2的内切圆分别与PF1、PF2切于点A、B,与F1F2切于点M,则可知|PA|=|PB|,|F1A|=|F1M|,|F2B|=|F2M|,点P在双曲线右支上,所以|PF1|-|PF2|=2a=6,故|F1M|-|F2M|=6,而|F1M|+|F2M|=2,
设M点坐标为(x,0),
则由|PF1|-|PF2|=2a=6,可得(x+)-(
-x)=6,解得x=3,显然内切圆的圆心与点M的连线垂直于x轴,
故答案为①④.
已知双曲线C1:(a>0)与直线l:x+y=1相交于A,B两点.
(1)求a的取值范围;
(2)求双曲线离心率e的取值范围;
(3)求|AB|.
正确答案
解:(1)联立,得(1-a2)x2+2a2x-2a2=0,
∵双曲线C1:(a>0)与直线l:x+y=1相交于A,B两点,
∴,解得:
且a≠1.
∴a的取值范围是且a≠1;
(2)∵c2=a2+1,
∴,
∵且a≠1,
∴且
,
∴且
,
则双曲线离心率e的取值范围是且
;
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
∴|AB|==
==
.
解析
解:(1)联立,得(1-a2)x2+2a2x-2a2=0,
∵双曲线C1:(a>0)与直线l:x+y=1相交于A,B两点,
∴,解得:
且a≠1.
∴a的取值范围是且a≠1;
(2)∵c2=a2+1,
∴,
∵且a≠1,
∴且
,
∴且
,
则双曲线离心率e的取值范围是且
;
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
∴|AB|==
==
.
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.
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
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
(2015秋•雅安期末)已知双曲线的方程为-x2=1,点A的坐标为(0,-
),B是圆(x-
)2+y2=1上的点,点M在双曲线的上支上,则|MA|+|MB|的最小值为______.
正确答案
+3
解析
解:设点D的坐标为(0,),则点A,D是双曲线的焦点,
由双曲线的定义,得|MA|-|MD|=2a=4.
∴|MA|+|MB|=4+|MB|+|MD|≥4+|BD|,
又B是圆(x-)2+y2=1上的点,
则圆的圆心为C(,0),半径为1,
故|BD|≥|CD|-1=-1=
-1,
从而|MA|+|MB|≥4+|BD|≥+3,
当点M,B在线段CD上时取等号,即|MA|+|MB|的最小值为+3.
故答案为:+3.
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