- 圆锥曲线与方程
- 共4501题
已知双曲线-y2=1与射线y=
x(x≥0)公共点为P,过P作两条倾斜角互补且不重合的直线,它们与双曲线都相交且另一个交点分别为A,B(不同于P).
(1)求点P到双曲线两条渐近线的距离之积;
(2)设直线PA斜率为k,求k的取值范围;
(3)求证直线AB的斜率为定值.
正确答案
(1)由,得P(2,1),
双曲线-y2=1的渐近线方程是
x-2y=0和
x+2y=0,
点P(2,1)到两条渐近线x-2y=0和
x+2y=0的距离分别是
d1=和d2=
,
∴点P到双曲线两条渐近线的距离之积
d1d2==
.
(2)设直线PA斜率为k,则PA的方程为:y-1=k(x-2),
即kx-y+1-2k=0,
由,消去y,并整理,得(1-2k2)x2+(8k2-4k)x+8k-8k2-4=0,
∵直线PA与双曲线-y2=1有两个交点,
∴△=(8k2-4k)2-4(1-2k2)(8k-8k2-4)>0,
即k2-2k+1>0,
∴k≠1.
故k的取值范围是(-∞,1)∪(1,+∞).
(3)∵P(2,1),设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵PA和PB是两条倾斜角互补且不重合的直线,
设PA斜率是m,则PB斜率是-m
则PA:y=m(x-2)+1,PB:y=-m(x-2)+1,
分别与双曲线方程联立,得
-(mx1-2m+1)2=1,
(1-2m2)x12+(8m2-4m)x1+8m-8m2-4=0,
∵2是方程的一个根,
∴x1=-2,
同理,x2=-2,
∴x1-x2=,
∵y1=m(-4)+1,
y2=-m(-4)+1,
∴y1-y2=,
∴kAB==
=-1.
即直线AB的斜率为定值-1.
双曲线-
=1的两条渐近线所夹的锐角等于______.
正确答案
由题意,双曲线-
=1的两条渐近线方程为y=±
x,∴两条渐近线所夹的锐角等于600故答案为:600
过双曲线x2-=1的右焦点F作倾斜角为
的直线交双曲线于A、B两点,求线段AB的中点C到焦点F的距离.
正确答案
设A(x1,y1)、B(x2,y2),由已知有F(2,0),AB的方程为y=x-2,
将其代入x2-=1整理可得到2x2+4x-7=0,则x1+x2=-2,
AB的中点C的坐标为(-1,-3),于是|CF|=3
已知双曲线E:-
=1的左焦点为F,左准线l与x轴的交点是圆C的圆心,圆C恰好经过坐标原点O,设G是圆C上任意一点.
(Ⅰ)求圆C的方程;
(Ⅱ)若直线FG与直线l交于点T,且G为线段FT的中点,求直线FG被圆C所截得的弦长;
(Ⅲ)在平面上是否存在定点P,使得对圆C上任意的点G有=
?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)由双曲线E:-
=1,得l:x=-4,C(-4,0),F(-6,0).…(2分)
又圆C过原点,所以圆C的方程为(x+4)2+y2=16. …(4分)
(Ⅱ)由题意,设G(-5,yG),代入(x+4)2+y2=16,得yG=±,…(5分)
所以FG的斜率为k=±,FG的方程为y=±
(x+6).…(6分)
所以C(-4,0)到FG的距离为d=,…(7分)
直线FG被圆C截得的弦长为2=7…(9分)
(Ⅲ)设P(s,t),G(x0,y0),则由=
,得
整理得3(x02+y02)+(48+2s)x0+2ty0+144-s2-t2=0.①…(11分)
又G(x0,y0)在圆C:(x+4)2+y2=16上,所以x02+y02+8x0=0 ②
②代入①,得(2s+24)x0+2ty0+144-s2-t2=0.…(13分)
又由G(x0,y0)为圆C上任意一点可知,…(14分)
解得:s=-12,t=0.…(15分)
所以在平面上存在一定点P,其坐标为(-12,0). …(16分)
以双曲线x2-y2=2的右焦点为圆心,且与双曲线的渐近线相切的圆的方程为______.
正确答案
因为双曲线x2-y2=2的方程可以转化为:-
=1.
所以 a2=2,b2=2.
故c==2.
所以其右焦点为(2,0),其渐近线为:y=±x.
又(2,0)到直线 y-x=0的距离 d==
.
既r=.
所以所求圆的方程为:(x-2)2+y2=2.
故答案为:(x-2)2+y2=2.
已知直线l的极坐标方程是ρsin(θ+)=1,若直线l与双曲线
-
=1(a>0)的一条渐近线平行,则实数a=______.
正确答案
直线l的极坐标方程是ρsin(θ+)=1,
得其直角坐标方程为:x+y-2=0,
又双曲线-
=1(a>0)的一条渐近线是:
y=-x,
∴=
,a=
.
故答案为:.
在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:-y2=1(a>0)的一条渐近线与直线l:2x-y+1=0垂直,则实数a=______.
正确答案
直线l:2x-y+1=0的斜率等于2,双曲线C:-y2=1(a>0)的渐近线可以表示为:y=±
又因为双曲线C:-y2=1(a>0)的一条渐近线与直线l:2x-y+1=0垂直,
∴2×(-)=-1∴a=2
故答案为2
已知双曲线x2-my2=1的一条渐近线与直线2x-y+1=0垂直,则实数m=______.
正确答案
∵双曲线方程为x2-my2=1,(m>0)
∴令x2-my2=0,得双曲线的渐近线方程为:y=±x,
∵双曲线的一条渐近线与直线2x-y+1=0垂直,
∴直线y=-x与直线2x-y+1=0垂直,可得它们的斜率之积等于-1,
即:-•2=-1,所以
=2,m=4
故答案为:4
已知两定点M(-2,0),N(2,0),若直线上存在点P,使得|PM|-|PN|=2,则该直线为“给力直线”,给出下列直线,其中是“给力直线”的是______(将正确的序号标上)
①y=x+1 ②y=-x-3 ③x=-2 ④y=-2x+3.
正确答案
∵两定点M(-2,0),N(2,0),直线上存在点P(x,y),使得|PM|-|PN|=2,
∴点P的轨迹是双曲线,其中2a=2,2c=4,
∴点P的轨迹方程方程为:x2-=1(x≥1),
∴其渐近线方程为:y=±x,
∵①y=x+1经过(0,1)且斜率k=1<,
∴该直线与双曲线x2-=1(x≥1)有交点,
∴该直线是“给力直线”;
对于②,∵y=-x+2经过(0,2)且斜率k=-
,显然该直线与其渐近线方程y=-
x平行,该直线与双曲线无交点,
∴该直线不是“给力直线”,即②不符合;
对于③,∵y=-2经过(0,-2)且斜率k=0,
∴该直线与双曲线x2-=1(x≥1)有交点,故③符合;
同理可得,④y=-2x+3的斜率k=-2<-,
∴该直线与双曲线x2-=1(x≥1)无交点,
综上所述,①③符合.
故答案为:①③.
设圆C与双曲线-
=1的渐近线相切,且圆心是双曲线的右焦点,则圆C的标准方程是______.
正确答案
双曲线-
=1的一条渐近线为4x-3y=0,圆心即右焦点(5,0),
故半径为 r==4,故圆的方程为(x-5)2+y2=16,
故答案为(x-5)2+y2=16.
若双曲线-
=1的渐近线与圆(x-3)2+y2=r2(r>0)相切,则r=______.
正确答案
双曲线的渐近线方程为y=±x,即x±
y=0,
圆心(3,0)到直线的距离d==
,
∴r=.
故答案为:.
过双曲线-
=1的右焦点作直线L交双曲线于AB两点,求线段AB的中点M的轨迹方程.
正确答案
双曲线-
=1的右焦点为(5,0),设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),M(x,y),则
,两式相减化简得
=
,,又AB的斜率为
,∴
=
(文科做):已知双曲线过点A(-2,4)和B(4,4),它的一个焦点是抛物线y2=4x的焦点,求它的另一个焦点的轨迹方程.
正确答案
∵抛物线y2=4x的焦点坐标为(1,0),
∴不妨设双曲线的焦点F1(1,0),
∵双曲线过点A(-2,4)和B(4,4),
∴|AF1|=|BF1|=5,
由双曲线的定义知,||AF1|-|AF2||=||BF1|-|BF2||,即|5-|AF2||=|5-|BF2||,
(1)当5-|AF2|=5-|BF2|时,即|AF2|=|BF2|,
∴焦点F2的轨迹是线段AB的中垂线,其方程为x=1(y≠0),
(2)当5-|AF2|=|BF2|-5时,即|AF2|+|BF2|=10>6,
∴焦点F2的轨迹是以A、B为焦点,长轴为10的椭圆,
∴其中心是(1,4),a=5,c=3,∴b2=25-9=16,
其方程为+
=1(y≠0).
∴所求的轨迹方程为:x=1(y≠0)或+
=1(y≠0).
已知两定点A(-2,0),B(1,0),动点P满足|PA|=2|PB|.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)设点P的轨迹为曲线C,试求出双曲线x2-=1的渐近线与曲线C的交点坐标.
正确答案
(1)设点P(x,y),由题意:|PA|=2|PB|得:=2,…(4分)
整理得到点P的轨迹方程为x2+y2-4x=0…(7分)
(2)双曲线x2-=1的渐近线为y=±3x,…(9分)
解方程组,得交点坐标为(0,0),(
,
),(
,-
)…(13分)
已知点P(x0,y0)是渐近线为2x±3y=0且经过定点(6,2)的双曲线C1上的一动点,点Q是P关于双曲线C1实轴A1A2的对称点,设直线PA1与QA2的交点为M(x,y),
(1)求双曲线C1的方程;
(2)求动点M的轨迹C2的方程;
(3)已知x轴上一定点N(1,0),过N点斜率不为0的直线L交C2于A、B两点,x轴上是否存在定点 K(x0,0)使得∠AKN=∠BKN?若存在,求出点K的坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)可设c1方程为 4x2-9y2=λ,又点(6,2)在曲线上代入得λ=36.
所以双曲线C1的方程为:-
=1 …(4分)
(2)由题意A1(-3,0),A2(3,0),Q(x0,y0).
当P异于顶点时,KPA 1==
,KPA 2=
=
所以 =
=-
即
+
=1, (x≠±3).
当P为顶点时直线PA1与 QA2的交点为顶点
所以 +
=1.…(9分)
(3)设L交曲线C2于A(x1,y1),B(x2,y2),可设L方程为x=ty+1 (t≠0)
代入C2方程得 (9+4t2)y2+8ty-5=0
y1+y2=,y1y2=
.
若存在N,则KAN+KBN=0 即 +
=0.
∴y1(ty2+1-xN)+y2(ty1+1-xN)=0
即 2t•+(1-xN)•
=0对t恒成立
所以 xN=
故点N坐标为(,0)…(14分)
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