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题型:简答题
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简答题

双曲线的中心为原点O,焦点在x轴上,两条渐近线分别为l1,l2,经过右焦点F垂直于l1的直线分别交l1,l2于A,B两点.已知成等差数列,且同向,

(Ⅰ)求双曲线的离心率;

(Ⅱ)设AB被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程。

正确答案

解:(Ⅰ)设双曲线方程为

右焦点为F(c,0)(c>0),则c2=a2+b2

不妨设l1:bx-ay=0,l2:bx+ay=0,

因为,且

所以

于是得

同向,故

所以

解得(舍去),

因此

双曲线的离心率为

(Ⅱ)由a=2b知,双曲线的方程可化为x2-4y2=4b2, ①

由l1的斜率为知,直线AB的方程为,②

将②代入①并化简,得

设AB与双曲线的两交点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),

,③

AB被双曲线所截得的线段长

,④

将③代入④,并化简得l=

而由已知l=4,故b=3,a=6,

所以双曲线的方程为

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简答题

已知双曲线C:(a>b>0)和圆O:x2+y2=b2(其中原点O为圆心),过双曲线C上一点P(x0,y0)引圆O的两条切线,切点分别为A,B。

(1)若双曲线C上存在点P,使得∠APB=90°,求双曲线离心率e的取值范围;

(2)求直线AB的方程;

(3)求三角形OAB面积的最大值。

正确答案

解:(1)因为a>b>0,

所以

所以

由∠APB=90°及圆的性质,可知四边形PAOB是正方形,

所以

因为

所以

所以

故双曲线离心率e的取值范围为

(2)因为

所以以点P为圆心,|PA|为半径的圆P的方程为

 

因为圆O与圆P两圆的公共弦所在的直线即为直线AB,

所以联立方程组

消去x2,y2,即得直线AB的方程为x0x+y0y=b2

(3)由(2)知,直线AB的方程为x0x+y0y=b2

所以点O到直线AB的距离为

因为 

所以三角形OAB的面积

因为点P(x0,y0)在双曲线上,

所以

所以

因为S'

所以当0<t<b时,S'>0,当t>b时,S'<0

所以

在(0,b)上单调递增,在(b,+∞)上单调递减,

,即时,

S最大值=

,即时,

S最大值=

综上可知,当,S最大值=

时,S最大值=

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简答题

如图,M(-2,0)和N(2,0)是平面上的两点,动点P满足:||PM|-|PN||=2,

(Ⅰ)求点P的轨迹方程;

(Ⅱ)设d为点P到直线l:x=的距离,若|PM|=2|PN|2,求的值。

正确答案

解:(Ⅰ)由双曲线的定义,点P的轨迹是以M、N为焦点,

实轴长2a=2的双曲线,

因此半焦距c=2,实半轴a=1,从而虚半轴b=

所以双曲线的方程为

(Ⅱ)由(Ⅰ)及右图,易知|PN|≥1,因|PM|=2|PN|2, ①

知|PM|>|PN|,

故P为双曲线右支上的点,

所以|PM|=|PN|+2, ②

将②代入①,得2||PN|2-|PN|-2=0,

解得|PN|=

所以|PN|=

因为双曲线的离心率e==2,

直线l:x=是双曲线的右准线,

=e=2,

所以d=|PN|,

因此

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简答题

已知双曲线的两渐近线方程为y=±x,一个焦点坐标为(0,-),

(1)求此双曲线方程;

(2)写出双曲线的准线方程和准线间的距离.

正确答案

(1)由题意得,c==,26=a2+b2,∴a2=18,b2=8,

故该双曲线的标准方程为 -=1.

(2)由(1)得,双曲线的准线方程为y=±x;

准线间的距离为==

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简答题

已知双曲线经过点,其渐近线方程为y=±2x,

(1)求双曲线的方程;

(2)设F1,F2是双曲线的两个焦点,证明:AF1⊥AF2

正确答案

(1)解:依题意,解得

所以双曲线的方程为

(2)证明:由(1)得,

从而以为直径的圆的方程是

因为点的坐标满足方程

故点A在以为直径的圆上,

所以

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简答题

已知双曲线与椭圆+=1共焦点,且以y=±x为渐近线,求双曲线方程.

正确答案

∵椭圆方程为+=1,∴椭圆的半焦距c==5.

∴椭圆的焦点坐标为(±5,0),也是双曲线的焦点

设所求双曲线方程为-=1,

则可得:

∴所求双曲线方程为-=1

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简答题

双曲线的焦距为2c,直线l过点(a,0)和(0,b),且点(1,0)到直线l的距离与点(-1,0)到直线l的距离之和s≥c,求双曲线的离心率e的取值范围。

正确答案

解:直线l的方程为,即bx+ay-ab=0,

由点到直线的距离公式,且a>1,得到点(1,0)到直线l的距离

同理得到点(-1,0)到直线l的距离

,即

于是得,即

解不等式,得

由于e>1>0,

所以e的取值范围是

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简答题

已知双曲线C:(a>0,b>0),F1、F2分别为C 的左、右焦点。P为C右支上一点,且使∠F1PF2=,又 △F1PF2的面积为

(1)求C的离心率e;

(2)设A为C的左顶点。Q为第一象限内C上的任意一点,问是否存在常数λ(λ>0),使得∠QF2A= λ∠QAF2恒成立。若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由。

正确答案

解:(1)如图,在△PF1F2中,由余弦定理,

 

。 

 (2)由(1),双曲线方程为

若QF2⊥x轴,此时Q(2a,3a),c=2a,△QAF2为等腰Rt△

∠QAF2=

下证

tan∠QF2A=

tan2∠QAF2=

tan∠QF2A

∴存在常数,使∠QAF2=∠QF2A恒成立。 

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简答题

P(x0,y0)(x0≠±a)是双曲线E:上一点,M,N分别是双曲线E的左、右定点,直线PM,PN的斜率之积为

(1)求双曲线的离心率;

(2)过双曲线E的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于A,B两点,O为坐标原点,C为双曲线上的一点,满足,求λ的值。

正确答案

解:(1)已知双曲线E:

在双曲线上,M,N分别为双曲线E的左右顶点,

所以M(-a,0),N(a,0),

直线PM,PN斜率之积为

,比较得

(2)设过右焦点且斜率为1的直线L:y=x-c,交双曲线E于A,B两点,

则不妨设

,点C在双曲线E上:

, ①

又联立直线L和双曲线E方程消去y得:

由韦达定理得:

代入①式得:或λ=-4。

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简答题

已知斜率为1的直线l与双曲线相交于B、D两点,且BD的中点为M(1,3).

(1)求双曲线C的离心率;

(2)若双曲线C的右焦点坐标为(3,0),则以双曲线的焦点为焦点,过直线g:x﹣y+9=0上一点M作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点M应在何处?并求出此时的椭圆方程.

正确答案

解:(1)由题设知:l的方程为y=x+2,代入双曲线

并化简得:(b2﹣a2)x2﹣4a2x﹣4a2﹣a2b2=0,(*)

设B(x1,y1),D(x2,y2),

由M(1,3)为BD的中点,知

,即b2=3a2.故c=2a,∴e=2.

(2)双曲线的左、右焦点为F1(﹣3,0),F2(3,0),

点F1关于直线g:x﹣y+9=0  ①的对称点F的坐标为(﹣9,6),

直线FF2的方程为x+2y﹣3=0, ②

解方程组①②得:交点M(﹣5,4),

此时|MF1|+|MF2|最小,

所求椭圆的长轴

∴a=3

∵c=3,

∴b2=36,

故所求椭圆的方程为

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简答题

已知椭圆的左,右两个顶点分别为A、B,曲线C是以A、B两点为顶点,焦距为的双曲线。设点P在第一象限且在曲线C上,直线AP与椭圆相交于另一点T。

(1)求曲线C的方程;

(2)设P、T两点的横坐标分别为x1、x2,求证x1·x2为一定值;

(3)设△TAB与△POB(其中O为坐标原点)的面积分别为S1与S2,且,求S12-

S22的取值范围。

正确答案

解:(1)依题意可得A(-1,0),B(1,0)

双曲线的焦距为,∴c=

∴b2=c2-a2=5-1=4

∴双曲线C的方程为(2)证明:设点P(x1,y1)、T(x2,y2)(xi>0,i=1,2),直线AP的斜率为k(k>0),则直线AP的方程为y=k(x+1)

联立方程组 整理,得

解得x=-1或

同理方程组可得:

∴x1·x2=1为一定值

(3)设点P(x1,y1)、T(x2,y2)(xi>0,i=1,2),

≤15,∴,即

∵点P在双曲线上,则,所以,即

又∵点P是双曲线在第一象限内的一点,所以

由(2)知,,即,设,则

上单调递减,在上单调递增、

∴当t=4,即时,

当t=2,即时,

的取值范围为

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简答题

如图所示,已知M 是双曲线上的一点,且MF1⊥MF2,F1,F2是双曲线的两个焦点,求△MF1F2的面积.

正确答案

解:符合条件的点M 应该有4 个,分别位于第一、二、三、四象限,但无论哪种情况,△MF1F2的面积都相等,不妨设点M 在第一象限,

由已知得,c2=40+9=49.  

根据双曲线定义,得|MF1|-|MF2|=2a=

即|MF1|2+|MF2|2-2|MF1|·|MF2|=160.    ①

又∵ MF1⊥MF2,

∴|MF1|2+|MF2|2=|F1F2|2 ,

即|MF1|2 +|MF2|2=(2c)2=196.    ②

由①②,得|MF1|·|MF2|=9,

∴△MF1F2的面积是9.

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简答题

已知双曲线的离心率为

(1)求m的值,并写出双曲线的渐近线方程;

(2)求以双曲线的中心为顶点,双曲线的右顶点为焦点的抛物线方程。

正确答案

解:(1)m=5;

(2)

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简答题

给出问题:设F1、F2是双曲线的焦点,点P是双曲线上的动点,点P到焦点F1的距离等于9,求点P到F2的距离,某同学的解答如下:双曲线的实轴长为8,由|PF1-PF2|=8即|9-PF2|=8,得PF2=1或PF2= 17.试问该同学的解答是否正确?若正确,请说明依据;若不正确,请说明理由.

正确答案

解:该同学的解答不正确.

理由如下:由定义|PF1-PF2|=8 ,双曲线中,

c=6,F1F2=12,

∴PF1+PF2≥12,

当P,F1,F2在同一直线上时取得“=”,

由|PF1-PF2|=8得PF1-PF2=±8,

P在双曲线的左右支上时,PF1≥2或PF1≥10,

同理,PF2≥2或PF2≥10,

因此,PF2根本不可能为1,而只能为17.

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简答题

已知双曲线C的方程为:=1,

(1)求双曲线C的顶点坐标和离心率;

(2)设双曲线C的右准线与其中一条渐近线相交于点D,点F为双曲线的右焦点,证明△ODF为直角三角形(O为坐标原点)。

正确答案

解:(1)∵a=4,b=3,c=5,

∴双曲线顶点的坐标为(±4,0),离心率e=

(2)F(5,0),右准线方程为x=、一条渐近线方程为y=x,

解方程组,得D(),

kFD=,kOD=,kFD·kOD=-1,

所以△ODF为直角三角形。

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