- 圆锥曲线与方程
- 共4501题
已知两定点F1(-,0),F2(
,0),满足条件
的点P的轨迹是曲线E,直线y=kx-1与曲线E交于A、B两点。如果
且曲线E上存在点C,使
,求m的值和△ABC的面积S。
正确答案
解:(1)由双曲线的定义可知,曲线E是以为焦点的双曲线的左支,
且,易知
故曲线的方程为
设
由题意建立方程组
消去y,得
又已知直线与双曲线左支交于两点,有
解得
又∵
依题意得
整理后得
∴或
但
∴
故直线AB的方程为
设
由已知
得
∴,
又,
∴点
将点C的坐标代入曲线E的方程,得
得
但当时,所得的点在双曲线的右支上,不合题意
∴
C点的坐标为
C到AB的距离为
∴的面积
。
若点O和点F(-2,0)分别是双曲线-y2=1(a>0)的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则
•
的取值范围为______.
正确答案
由题意可得 c=2,b=1,故 a=.设P(m,n ),则
-n2=1,m≥
.
•
=(m,n )•(m+2,n)=m2+2m+n2=m2 + 2m +
- 1=
m2+2m-1 关于
m=-对称,故
•
在[
,+∞)上是增函数,当 m=
时有最小值为 3+2
,无最大值,
故 •
的取值范围为 [3+2
,+∞),
故答案为:[3+2,+∞).
双曲线C:x2-y2=1的渐近线方程为( );若双曲线C的右顶点为A,过A的直线l与双曲线C的两条渐近线交于P,Q两点,且,则直线l的斜率为( )。
正确答案
;±3
在平面直角坐标系中,O为坐标原点,给定两点A(1,0)、B(0,-2),点C满足,其中m、n∈R,且m-2n=1,
(1)求点C的轨迹方程;
(2)设点C的轨迹与双曲线(a>0,b>0,且a≠b)交于两点M、N,且以MN为直径的圆过原点,求证
为定值;
(3)在(2)的条件下,若双曲线的离心率不大于,求双曲线实轴长的取值范围.
正确答案
解:(1)设C(x,y),因为,
则(x,y)=m(1,0)+n(0,-2),
∴,
∵m-2n=1,
∴x+y=1,即点C的轨迹方程为x+y-1=0.
(2)由得
,
由题意知,
设,则
,
,
因为以MN为直径的圆过原点,
∴,
即,
∴,
即,
∴为定值.
(3)∵,
∴,
∵,
∴,
∴,及
,∴
,
从而0<2a≤1;
∴双曲线实轴长的取值范围是(0,1]。
在平面直角坐标系中,O为坐标原点,给定两点A(1,0),B(0,-2),点C满足,其中m,n∈R且m-2n=1。
(1)求点C的轨迹方程;
(2)设点C的轨迹与双曲线(a>0,b>0且a≠b)交于M、N两点,且以MN为直径的圆过原点,求证:
为定值;
(3)在(2)的条件下,若双曲线的离心率不大于,求双曲线实轴长的取值范围。
正确答案
解:(1)设C(x,y),因为,
则,
∴,
∵m-2n=1,
∴x+y=1,即点C的轨迹方程为x+y-1=0。
(2)由,得
,
由题意,
设,
则,
∵以MN为直径的圆过原点,
∴,即
,
∴,
即,
∴为定值。
(3)
∴,
∴,
∴,即
,
,
∴,即双曲线实轴长的取值范围是
。
在平面直角坐标系中,双曲线C的中心在原点,它的一个焦点坐标为,
、
分别是两条渐近线的方向向量。任取双曲线C上的点P,若
(、b∈R),则、b满足的一个等式是( )。
正确答案
4b=1
设双曲线-
=1的右准线与两条渐近线交于A、B两点,右焦点为F,且
•
=0,那么双曲线的离心率为______.
正确答案
∵双曲线-
=1的右准线与两条渐近线交于A、B两点,右焦点为F,
∴A(,
)、B(
,-
),F(c,0),
∵•
=0,∴(
-c,
)•(
-c,-
)=0,
又c2=a2+b2,∴(
a2-c2
c
)2=,∴
=
,
c2=2a2,=
;
故答案为.
已知双曲线的左顶点为A1,右焦点为F2,P为双曲线右支上一点,则
的最小值为( )。
正确答案
-2
设双曲线-
=1(a>0,b>0)的右顶点为A,P是双曲线上异于顶点的一个动点,从A引双曲线的两条渐近线的平行线与直线OP分别交于Q和R两点.(如图)
(1)证明:无论P点在什么位置,总有||2=|
•
|(O为坐标原点);
(2)若以OP为边长的正方形面积等于双曲线实、虚轴围成的矩形面积,求双曲线离心率的取值范围.
正确答案
(1)设OP的方程为 y=kx,AR的方程为 y=(x-a),
解得 =(
,
),同理可得
=(
,
).
∴|•
|=|
+
|=|
.
设=(m,n),则由双曲线方程与OP方程联立解得:
∴
∵点P在双曲线上,∴b2-a2k2>0,无论点P在什么位置,总有 ||2=|
•
|.
(2)由条件得:=4ab,即 k2=
>0,
∴4b>a,∴e==
>
=
,即 e>
.
双曲线x2-y2=4的两条渐近线与直线x=3围成一个三角形区域(包含边界),表示该区域的不等式组是______.
正确答案
∵双曲线x2-y2=4的两条渐近线是y=±x,
∴表示双曲线x2-y2=4的两条渐近线与直线x=3围成一个三角形区域(包含边界)的不等式组是.
平面内与两定点A1(-a,0)、A2(a,0)(a>0)连线的斜率之积等于非零常数m的点的轨迹,加上A1、A2两点所成的曲线C可以是圆、椭圆或双曲线,
(1)求曲线C的方程,并讨论C的形状与m值的关系;
(2)当m=-1时,对应的曲线为C1:对给定的m∈(-1,0)∪(0,+∞),对应的曲线为C2.设F1、F2是C2的两个焦点.试问:在C1上,是否存在点N,使得△F1NF2的面积S=|m|a2。若存在,求tanF1NF2的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)设动点为M,其坐标为(x,y),
当x≠±a时,由条件可得,
即mx2-y2=ma2(x≠±a),
又A1(-a,0)、A2(a,0)的坐标满足mx2-y2=ma2,
故依题意,曲线C的方程为mx2-y2=ma2,
当m<-1时,曲线C的方程为,C是焦点在y轴上的椭圆;
当m=-1时,曲线C的方程为x2+y2=a2,C是圆心在原点的圆;
当-1<m<0时,曲线C的方程为,C是焦点在x轴上的椭圆;
当m>0时,曲线C的方程为,C是焦点在x轴上的双曲线.
(2)由(1)知,当m=-1时,C1的方程为x2+y2=a2;
当m∈(-1,0)∪(0,+∞)时,C2的两个焦点分别为,
对于给定的m∈(-1,0)∪(0,+∞),C1上存在点N(x0,y0)(y0≠0)使得S=|m|a2的充要条件是
,
由①得0<|y0|≤a,由②得,
当,即
,或
时,存在点N,使S=|m|a2;
当,即
,或
时,不存在满足条件的点N;
当时,
由,-y0),
可得,
令,
则由,
可得,
从而,
于是由S=|m|a2,可得,即
,
综上可得:当时,在C1上,存在点N,使得S=|m|·a2,且tanF1NF2=2;
当时,在C1上,存在点N,使得S=|m|·a2,且tanF1NF2=-2;
当时,在C1上,不存在满足条件的点N.
以抛物线y2=20x为圆心,且与双曲线:-
=1的两条渐近线都相切的圆的方程为______.
正确答案
抛物线y2=20x的焦点坐标为(5,0),双曲线:-
=1的两条渐近线方程为3x±4y=0
由题意,r=3,则所求方程为(x-5)2+y2=9
故答案为:(x-5)2+y2=9.
以下四个关于圆锥曲线的命题中
①设A、B为两个定点,k为非零常数,||-|
|=k,则动点P的轨迹为双曲线;
②设定圆C上一定点A作圆的动点弦AB,O为坐标原点,若=
(
+
),则动点P的轨迹为椭圆;
③方程2x2-5x+2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;
④双曲线-
=1与椭圆
+y2=1有相同的焦点.
其中真命题的序号为______(写出所有真命题的序号)
正确答案
①不正确.若动点P的轨迹为双曲线,则|k|要小于A、B为两个定点间的距离.当|k|大于A、B为两个定点间的距离时动点P的轨迹不是双曲线.
②不正确.根据平行四边形法则,易得P是AB的中点.根据垂径定理,圆心与弦的中点连线垂直于这条弦设圆心为C,那么有CP⊥AB
即∠CPB恒为直角.由于CA是圆的半径,是一条定长,而∠CPB恒为直角.也就是说,P在以CP为直径的圆上运动,∠CPB为直径所对的圆周角.所以P点的轨迹是一个圆.
③正确.方程2x2-5x+2=0的两根分别为和2,
和2可分别作为椭圆和双曲线的离心率.
④正确.双曲线-
=1与椭圆
+y2=1焦点坐标都是(±
,0).
答案:③④
在平面直角坐标系中,N为圆A:(x+1)2+y2=16上的一点,点B(1,0),点M是BN中点,点P在线段AN上,且。
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)试判断以PB为直径的圆与圆x2+y2=4的位置关系,并说明理由.
正确答案
解:(1)由点M是BN中点,又,
可知PM垂直平分BN,所以,|PN|=|PB|,
又|PA|+|PN|=|AN|,
所以,|PA|+|PB|=4,|AB|=2,
由椭圆定义知,点P的轨迹是以A,B为焦点的椭圆,
设椭圆方程为(a>b>0),
由2a=4,2c=2,可得a2=4,b2=3,
可知动点P的轨迹方程为.
(2)设点P(x0,y0),PB的中点为Q,则,
即以PB为直径的圆的圆心为,
半径为r1=1-x0,
又圆x2+y2=4的圆心为O(0,0),半径r2=2,
又
由0<x0<1知,|OQ|<r1+r2,
∴以PB为直径的圆与圆x2+y2=4相交。
已知椭圆C1:的一条准线方程是
,其左、右顶点分别是A、B;双曲线C2:
的一条渐近线方程为3x-5y=0。
(1)求椭圆C1的方程及双曲线C2的离心率;
(2)在第一象限内取双曲线C2上一点P,连结AP 交椭圆C1于点M,连结PB并延长交椭圆C1于点N, 若,求
的值。
正确答案
解:(1)由已知,解得:
,
∴椭圆的方程为,双曲线的方程为
,
又,
∴双曲线的离心率。
(2)由(Ⅰ)A(-5,0),B(5,0),
设M,则由
,
得M为AP的中点,∴P点坐标为,
将M、P坐标代入C1、C2方程,得,
消去y0,得,解之得
或
(舍),
由此可得P(10,),
直线PB:,即
,
代入得
,
∴x=或5(舍), ∴
,
故MN⊥x轴, 所以。
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