2018年高考考点完全题数学(理)考点通关练习题 第七章 平面解析几何 53 word版含答案
展开一、基础小题
1.已知平面内两定点A(-5,0),B(5,0),动点M满足|MA|-|MB|=6,则点M的轨迹方程是( )
A.eq \f(x2,16)-eq \f(y2,9)=1 B.eq \f(x2,16)-eq \f(y2,9)=1(x≥4)
C.eq \f(x2,9)-eq \f(y2,16)=1 D.eq \f(x2,9)-eq \f(y2,16)=1(x≥3)
答案 D
解析 由双曲线的定义知,点M的轨迹是双曲线的右支,故排除A、C;又c=5,a=3,∴b=eq \r(c2-a2)=4.
∵焦点在x轴上,∴轨迹方程为eq \f(x2,9)-eq \f(y2,16)=1(x≥3).故选D.
2.若双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的焦点到其渐近线的距离等于实轴长,则该双曲线的离心率为( )
A.eq \r(5) B.5 C.eq \r(2) D.2
答案 A
解析 焦点(c,0)到渐近线y=eq \f(b,a)x的距离为eq \f(bc,\r(a2+b2))=2a,解得b=2a,又a2+b2=c2,∴5a2=c2,∴离心率e=eq \f(c,a)=eq \r(5).
3.已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为( )
A.eq \f(x2,20)-eq \f(y2,5)=1 B.eq \f(x2,5)-eq \f(y2,20)=1
C.eq \f(x2,80)-eq \f(y2,20)=1 D.eq \f(x2,20)-eq \f(y2,80)=1
答案 A
解析 根据双曲线标准方程中系数之间的关系求解.
∵eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1的焦距为10,
∴c=5=eq \r(a2+b2).①
又双曲线渐近线方程为y=±eq \f(b,a)x,且P(2,1)在渐近线上,
∴eq \f(2b,a)=1,即a=2b.②
由①②解得a=2eq \r(5),b=eq \r(5),
则C的方程为eq \f(x2,20)-eq \f(y2,5)=1,故应选A.
4.已知双曲线x2-eq \f(y2,8)=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线l与C的左、右两支分别交于A,B两点,且|AF1|=|BF1|,则|AB|=( )
A.2eq \r(2) B.3 C.4 D.2eq \r(2)+1
答案 C
解析 设双曲线的实半轴长为a,依题意可得a=1,由双曲线的定义可得|AF2|-|AF1|=2a=2,|BF1|-|BF2|=2a=2,又|AF1|=|BF1|,故|AF2|-|BF2|=4,又|AB|=|AF2|-|BF2|,故|AB|=4,选C.
5.已知双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0)(c>0),过F2的直线l交双曲线于A,D两点,交渐近线于B,C两点.设eq \(F1B,\s\up16(→))+eq \(F1C,\s\up16(→))=m,eq \(F1A,\s\up16(→))+eq \(F1D,\s\up16(→))=n,则下列各式成立的是( )
A.|m|>|n| B.|m|<|n|
C.|m-n|=0 D.|m-n|>0
答案 C
解析 取过点F2且垂直于x轴的直线l交双曲线于A,D两点,交渐近线于B,C两点,则eq \(F1B,\s\up16(→))+eq \(F1C,\s\up16(→))=m=2eq \(F1F2,\s\up16(→)),eq \(F1A,\s\up16(→))+eq \(F1D,\s\up16(→))=n=2eq \(F1F2,\s\up16(→)),故|m-n|=0,选C.
6.已知双曲线中心在原点且一个焦点为F(eq \r(7),0),直线y=x-1与其相交于M,N两点,MN中点的横坐标为-eq \f(2,3),则此双曲线的方程是( )
A.eq \f(x2,3)-eq \f(y2,4)=1 B.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,3)=1
C.eq \f(x2,5)-eq \f(y2,2)=1 D.eq \f(x2,2)-eq \f(y2,5)=1
答案 D
解析 依题意得a2+b2=c2=7,
由此设双曲线方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,7-a2)=1,
另设直线与双曲线的交点为M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点为(x,y).
则eq \f(x\\al(2,1),a2)-eq \f(y\\al(2,1),7-a2)=1,①
eq \f(x\\al(2,2),a2)-eq \f(y\\al(2,2),7-a2)=1,②
①-②得:eq \f(1,a2)(x1+x2)(x1-x2)=eq \f(1,7-a2)(y1+y2)(y1-y2),
又由x1+x2=2x,y1+y2=2y,x=-eq \f(2,3),y=x-1,k=eq \f(y1-y2,x1-x2)=1,得a2=2.
∴双曲线方程为eq \f(x2,2)-eq \f(y2,5)=1,故选D.
7.已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的离心率e=2,且它的一个顶点到相应焦点的距离为1,则双曲线C的方程为________.
答案 x2-eq \f(y2,3)=1
解析 由题意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(c-a=1,,\f(c,a)=2,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=1,,c=2,))则b=eq \r(3),故所求方程为x2-eq \f(y2,3)=1.
8.设F1,F2分别为双曲线eq \f(x2,16)-eq \f(y2,20)=1的左、右焦点,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的距离为________.
答案 17
解析 解法一:∵实轴长2a=8,半焦距c=6,
∴||PF1|-|PF2||=8.
∵|PF1|=9,∴|PF2|=1或|PF2|=17.
又∵|PF2|的最小值为c-a=6-4=2,
∴|PF2|=17.
解法二:由题知,若P在右支上,
则|PF1|≥2+8=10>9,∴P在左支上.
∴|PF2|-|PF1|=2a=8,∴|PF2|=9+8=17.
二、高考小题
9.已知方程eq \f(x2,m2+n)-eq \f(y2,3m2-n)=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是( )
A.(-1,3) B.(-1,eq \r(3)) C.(0,3) D.(0,eq \r(3))
答案 A
解析 ∵原方程表示双曲线,且焦距为4,
∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m2+n>0,,3m2-n>0,,m2+n+3m2-n=4,))①
或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m2+n<0,,3m2-n<0,,-3m2-n-m2+n=4,))②
由①得m2=1,n∈(-1,3).②无解.故选A.
10.已知双曲线eq \f(x2,4)-eq \f(y2,b2)=1(b>0),以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于A,B,C,D四点,四边形ABCD的面积为2b,则双曲线的方程为( )
A.eq \f(x2,4)-eq \f(3y2,4)=1 B.eq \f(x2,4)-eq \f(4y2,3)=1
C.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,4)=1 D.eq \f(x2,4)-eq \f(y2,12)=1
答案 D
解析 不妨设A(x0,y0)在第一象限,由题意得
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x\\al(2,0)+y\\al(2,0)=22, ①,2x0·2y0=2b, ②,y0=\f(b,2)x0, ③))
由①③得xeq \\al(2,0)=eq \f(16,4+b2),④
所以yeq \\al(2,0)=eq \f(b2,4)×eq \f(16,4+b2)=eq \f(4b2,4+b2),⑤
由②④⑤可得b2=12.
所以双曲线的方程为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,12)=1.故选D.
11.已知椭圆C1:eq \f(x2,m2)+y2=1(m>1)与双曲线C2:eq \f(x2,n2)-y2=1(n>0)的焦点重合,e1,e2分别为C1,C2的离心率,则( )
A.m>n且e1e2>1 B.m>n且e1e2<1
C.m
解析 在椭圆中,a1=m,c1=eq \r(m2-1),e1=eq \f(\r(m2-1),m).在双曲线中,a2=n,c2=eq \r(n2+1),e2=eq \f(\r(n2+1),n).因为c1=c2,所以n2=m2-2.从而eeq \\al(2,1)·eeq \\al(2,2)=eq \f(m2-1n2+1,m2·n2)=eq \f(m2-12,m2·m2-2),令t=m2-1,则t>0,eeq \\al(2,1)·eeq \\al(2,2)=eq \f(t2,t2-1)>1,即e1e2>1.结合图形易知m>n,故选A.
12.已知F1,F2是双曲线E:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1的左,右焦点,点M在E上,MF1与x轴垂直,sin∠MF2F1=eq \f(1,3),则E的离心率为( )
A.eq \r(2) B.eq \f(3,2) C.eq \r(3) D.2
答案 A
解析 解法一:由MF1⊥x轴,可得Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-c,\f(b2,a))),
∴|MF1|=eq \f(b2,a).由sin∠MF2F1=eq \f(1,3),可得cs∠MF2F1=eq \r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))2)=eq \f(2\r(2),3),又tan∠MF2F1=eq \f(|MF1|,|F1F2|)=eq \f(b2,2ac),∴eq \f(b2,2ac)=eq \f(\f(1,3),\f(2\r(2),3)),∴b2=eq \f(\r(2),2)ac,∵c2=a2+b2⇒b2=c2-a2,∴c2-a2-eq \f(\r(2),2)ac=0⇒e2-eq \f(\r(2),2)e-1=0,∴e=eq \r(2).故选A.
解法二:由MF1⊥x轴,得Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-c,\f(b2,a))),
∴|MF1|=eq \f(b2,a),由双曲线的定义可得|MF2|=2a+|MF1|=2a+eq \f(b2,a),又sin∠MF2F1=eq \f(|MF1|,|MF2|)=eq \f(\f(b2,a),2a+\f(b2,a))=eq \f(1,3)⇒a2=b2⇒a=b,∴e= eq \r(\f(a2+b2,a2))=eq \r(2).故选A.
13.双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的渐近线为正方形OABC的边OA,OC所在的直线,点B为该双曲线的焦点.若正方形OABC的边长为2,则a=________.
答案 2
解析 由OA、OC所在直线为渐近线,且OA⊥OC,知两条渐近线的夹角为90°,从而双曲线为等轴双曲线,则其方程为x2-y2=a2.OB是正方形的对角线,且点B是双曲线的焦点,则c=2eq \r(2),根据c2=2a2可得a=2.
三、模拟小题
14.设P为双曲线C:x2-y2=1上一点,F1、F2分别为双曲线C的左、右焦点,若cs∠F1PF2=eq \f(1,3),则△PF1F2的外接圆半径为( )
A.eq \f(9,4) B.9 C.eq \f(3,2) D.3
答案 C
解析 由题意知双曲线中a=1,b=1,c=eq \r(2),所以|F1F2|=2eq \r(2).因为cs∠F1PF2=eq \f(1,3),所以sin∠F1PF2=eq \f(2\r(2),3).在△PF1F2中,eq \f(|F1F2|,sin∠F1PF2)=2R(R为△PF1F2的外接圆半径),即eq \f(2\r(2),\f(2\r(2),3))=2R,解得R=eq \f(3,2),即△PF1F2的外接圆半径为eq \f(3,2),故选C.
15.已知双曲线C的右焦点F与抛物线y2=8x的焦点相同,若以点F为圆心,eq \r(2)为半径的圆与双曲线C的渐近线相切,则双曲线C的方程为( )
A.eq \f(y2,3)-x2=1 B.eq \f(x2,3)-y2=1
C.eq \f(y2,2)-eq \f(x2,2)=1 D.eq \f(x2,2)-eq \f(y2,2)=1
答案 D
解析 设双曲线C的方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),而抛物线y2=8x的焦点为(2,0),即F(2,0),∴4=a2+b2.又圆F:(x-2)2+y2=2与双曲线C的渐近线y=±eq \f(b,a)x相切,由双曲线的对称性可知圆心F到双曲线的渐近线的距离为eq \f(2b,\r(b2+a2))=eq \r(2),∴a2=b2=2,故双曲线C的方程为eq \f(x2,2)-eq \f(y2,2)=1.
16.若双曲线eq \f(x2,a)-eq \f(y2,b)=1(a>0,b>0)和椭圆eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1(m>n>0)有共同的焦点F1、F2,P是两条曲线的一个交点,则|PF1|·|PF2|=( )
A.m2-a2 B.eq \r(m)-eq \r(a)
C.eq \f(1,2)(m-a) D.m-a
答案 D
解析 不妨设点P是第一象限内两曲线的交点,由椭圆的定义可知,|PF1|+|PF2|=2eq \r(m),由双曲线的定义可令|PF1|-|PF2|=2eq \r(a),两式联立得|PF1|=eq \r(m)+eq \r(a),|PF2|=eq \r(m)-eq \r(a),所以|PF1|·|PF2|=m-a.
17.已知直线l与双曲线C:x2-y2=2的两条渐近线分别交于A,B两点,若AB的中点在该双曲线上,O为坐标原点,则△AOB的面积为( )
A.eq \f(1,2) B.1 C.2 D.4
答案 C
解析 由题意得,双曲线的两条渐近线方程为y=±x,设A(x1,x1),B(x2,-x2),则OA⊥OB,AB的中点为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1+x2,2),\f(x1-x2,2))),又因为AB的中点在双曲线上,所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1+x2,2)))2-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1-x2,2)))2=2,化简得x1x2=2,所以S△AOB=eq \f(1,2)|OA|·|OB|=eq \f(1,2)|eq \r(2)x1|·|eq \r(2)x2|=|x1x2|=2,故选C.
18.已知双曲线:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,焦距为2c,直线y=eq \r(3)(x+c)与双曲线的一个交点M满足∠MF1F2=2∠MF2F1,则双曲线的离心率为( )
A.eq \r(2) B.eq \r(3) C.2 D.eq \r(3)+1
答案 D
解析 ∵直线y=eq \r(3)(x+c)过左焦点F1,且其倾斜角为60°,∴∠MF1F2=60°,∠MF2F1=30°.∴∠F1MF2=90°,即F1M⊥F2M.∴|MF1|=eq \f(1,2)|F1F2|=c,|MF2|=|F1F2|·sin60°=eq \r(3)c,由双曲线的定义有:|MF2|-|MF1|=eq \r(3)c-c=2a,∴离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(c,\f(\r(3)c-c,2))=eq \r(3)+1,故选D.
一、高考大题
1.已知双曲线E:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别为l1:y=2x,l2:y=-2x.
(1)求双曲线E的离心率;
(2)如图,O为坐标原点,动直线l分别交直线l1,l2于A,B两点(A,B分别在第一、四象限),且△OAB的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线E?若存在,求出双曲线E的方程;若不存在,说明理由.
解 (1)因为双曲线E的渐近线分别为y=2x,
y=-2x,所以eq \f(b,a)=2,所以eq \f(\r(c2-a2),a)=2,故c=eq \r(5)a,
从而双曲线E的离心率e=eq \f(c,a)=eq \r(5).
(2)解法一:由(1)知,双曲线E的方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,4a2)=1.
设直线l与x轴相交于点C.
当l⊥x轴时,若直线l与双曲线E有且只有一个公共点,
则|OC|=a,|AB|=4a,
又因为△OAB的面积为8,
所以eq \f(1,2)|OC|·|AB|=8,因此eq \f(1,2)a·4a=8,解得a=2,
此时双曲线E的方程为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,16)=1.
若存在满足条件的双曲线E,则E的方程只能为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,16)=1.
以下证明:当直线l不与x轴垂直时,双曲线E:eq \f(x2,4)-eq \f(y2,16)=1也满足条件.
设直线l的方程为y=kx+m,依题意,得k>2或k<-2,
则Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(m,k),0)).记A(x1,y1),B(x2,y2).
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx+m,,y=2x,))得y1=eq \f(2m,2-k),
同理得y2=eq \f(2m,2+k).
由S△OAB=eq \f(1,2)|OC|·|y1-y2|,得
eq \f(1,2)eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(-\f(m,k)))·eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(2m,2-k)-\f(2m,2+k)))=8,
所以m2=4|4-k2|=4(k2-4).
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx+m,,\f(x2,4)-\f(y2,16)=1,))得(4-k2)x2-2kmx-m2-16=0.
又因为4-k2<0,所以Δ=4k2m2+4(4-k2)(m2+16)
=-16(4k2-m2-16),
又因为m2=4(k2-4),
所以Δ=0,即l与双曲线E有且只有一个公共点.
因此,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,16)=1.
解法二:由(1)知,双曲线E的方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,4a2)=1.
设直线l的方程为x=my+t,A(x1,y1),B(x2,y2).
依题意得-eq \f(1,2)
设直线l与x轴相交于点C,则C(t,0).
由S△OAB=eq \f(1,2)|OC|·|y1-y2|=8,
得eq \f(1,2)|t|·eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(2t,1-2m)+\f(2t,1+2m)))=8,
所以t2=4|1-4m2|=4(1-4m2).
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=my+t,,\f(x2,a2)-\f(y2,4a2)=1,))得(4m2-1)y2+8mty+4(t2-a2)=0.
因为4m2-1<0,直线l与双曲线E有且只有一个公共点当且仅当Δ=64m2t2-16(4m2-1)(t2-a2)=0,
即4m2a2+t2-a2=0,即4m2a2+4(1-4m2)-a2=0,
即(1-4m2)(a2-4)=0,所以a2=4,
因此,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,16)=1.
解法三:当直线l不与x轴垂直时,设直线l的方程为y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2).
依题意得k>2或k<-2.
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx+m,,4x2-y2=0,))得(4-k2)x2-2kmx-m2=0,
因为4-k2<0,Δ>0,所以x1x2=eq \f(-m2,4-k2),
又因为△OAB的面积为8,
所以eq \f(1,2)|OA|·|OB|·sin∠AOB=8,
又易知sin∠AOB=eq \f(4,5),
所以eq \f(2,5) eq \r(x\\al(2,1)+y\\al(2,1))·eq \r(x\\al(2,2)+y\\al(2,2))=8,化简得x1x2=4.
所以eq \f(-m2,4-k2)=4,即m2=4(k2-4).
由(1)得双曲线E的方程为eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,4a2)=1,
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx+m,,\f(x2,a2)-\f(y2,4a2)=1,))得(4-k2)x2-2kmx-m2-4a2=0,
因为4-k2<0,直线l与双曲线E有且只有一个公共点当且仅当 Δ=4k2m2+4(4-k2)(m2+4a2)=0,
即(k2-4)(a2-4)=0,所以a2=4,
所以双曲线E的方程为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,16)=1.
当l⊥x轴时,由△OAB的面积等于8可得l:x=2,又易知l:x=2与双曲线E:eq \f(x2,4)-eq \f(y2,16)=1有且只有一个公共点.
综上所述,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,16)=1.
二、模拟大题
2.已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的一条渐近线的方程为y=eq \r(3)x,右焦点F到直线x=eq \f(a2,c)的距离为eq \f(3,2).
(1)求双曲线C的方程;
(2)斜率为1且在y轴上的截距大于0的直线l与双曲线C相交于B、D两点,已知A(1,0),若eq \(DF,\s\up16(→))·eq \(BF,\s\up16(→))=1,证明:过A、B、D三点的圆与x轴相切.
解 (1)依题意有eq \f(b,a)=eq \r(3),c-eq \f(a2,c)=eq \f(3,2),
∵a2+b2=c2,∴c=2a,
∴a=1,c=2,∴b2=3,
∴双曲线C的方程为x2-eq \f(y2,3)=1.
(2)证明:设直线l的方程为y=x+m(m>0),B(x1,x1+m),D(x2,x2+m),BD的中点为M,
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=x+m,,x2-\f(y2,3)=1,))得2x2-2mx-m2-3=0,
∴x1+x2=m,x1x2=-eq \f(m2+3,2),
又∵eq \(DF,\s\up16(→))·eq \(BF,\s\up16(→))=1,
即(2-x1)(2-x2)+(x1+m)(x2+m)=1,
∴m=0(舍)或m=2,
∴x1+x2=2,x1x2=-eq \f(7,2),M点的横坐标为eq \f(x1+x2,2)=1,
∵eq \(DA,\s\up16(→))·eq \(BA,\s\up16(→))=(1-x1)(1-x2)+(x1+2)(x2+2)
=5+2x1x2+x1+x2=5-7+2=0,
∴AD⊥AB,
∴过A、B、D三点的圆以点M为圆心,BD为直径,
∵点M的横坐标为1,∴MA⊥x轴,∵|MA|=eq \f(1,2)|BD|,
∴过A、B、D三点的圆与x轴相切.
3.P(x0,y0)(x0≠±a)是双曲线E:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)上一点,M,N分别是双曲线E的左,右顶点,直线PM,PN的斜率之积为eq \f(1,5).
(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为双曲线上一点,满足eq \(OC,\s\up16(→))=λeq \(OA,\s\up16(→))+eq \(OB,\s\up16(→)),求λ的值.
解 (1)由点P(x0,y0)(x0≠±a)在双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1上,有eq \f(x\\al(2,0),a2)-eq \f(y\\al(2,0),b2)=1.
由题意有eq \f(y0,x0-a)·eq \f(y0,x0+a)=eq \f(1,5),
可得a2=5b2,c2=a2+b2=6b2,e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(30),5).
(2)联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2-5y2=5b2,,y=x-c,))得4x2-10cx+35b2=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x1+x2=\f(5c,2),,x1x2=\f(35b2,4).))①
设eq \(OC,\s\up16(→))=(x3,y3),eq \(OC,\s\up16(→))=λeq \(OA,\s\up16(→))+eq \(OB,\s\up16(→)),即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x3=λx1+x2,,y3=λy1+y2.))
又C为双曲线上一点,即xeq \\al(2,3)-5yeq \\al(2,3)=5b2,有
(λx1+x2)2-5(λy1+y2)2=5b2.
化简得
λ2(xeq \\al(2,1)-5yeq \\al(2,1))+(xeq \\al(2,2)-5yeq \\al(2,2))+2λ(x1x2-5y1y2)=5b2.②
又A(x1,y1),B(x2,y2)在双曲线上,
所以xeq \\al(2,1)-5yeq \\al(2,1)=5b2,xeq \\al(2,2)-5yeq \\al(2,2)=5b2.
由①式又有x1x2-5y1y2=x1x2-5(x1-c)(x2-c)=-4x1x2+5c(x1+x2)-5c2=10b2,
②式可化为λ2+4λ=0,解得λ=0或λ=-4.
4.直线l:y=kx+1与双曲线C:2x2-y2=1的右支交于不同的两点A、B.
(1)求实数k的取值范围;
(2)是否存在实数k,使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点F?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.
解 (1)将直线l的方程y=kx+1代入双曲线C的方程2x2-y2=1后,整理得(k2-2)x2+2kx+2=0.①
依题意,直线l与双曲线C的右支交于不同两点,
故eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(k2-2≠0,,Δ=2k2-8k2-2>0,,-\f(2k,k2-2)>0,,\f(2,k2-2)>0.))
解得k的取值范围是-2
则由①式得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x1+x2=\f(2k,2-k2),,x1·x2=\f(2,k2-2).))②
假设存在实数k,使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点F(c,0).
则由FA⊥FB,得(x1-c)(x2-c)+y1y2=0,
即(x1-c)(x2-c)+(kx1+1)(kx2+1)=0.
整理得(k2+1)x1x2+(k-c)(x1+x2)+c2+1=0.③
把②式及c=eq \f(\r(6),2)代入③式,化简得5k2+2eq \r(6)k-6=0.
解得k=-eq \f(6+\r(6),5)或k=eq \f(6-\r(6),5)∉(-2,-eq \r(2))(舍去),
可知存在k=-eq \f(6+\r(6),5)使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点.
5.已知点N(1,2),过点N的直线交双曲线x2-eq \f(y2,2)=1于A,B两点,且eq \(ON,\s\up16(→))=eq \f(1,2)(eq \(OA,\s\up16(→))+eq \(OB,\s\up16(→))).
(1)求直线AB的方程;
(2)若过N的另一条直线交双曲线于C,D两点,且eq \(CD,\s\up16(→))·eq \(AB,\s\up16(→))=0,那么A,B,C,D四点是否共圆?为什么?
解 (1)由题意知直线AB的斜率存在.
设直线AB:y=k(x-1)+2,代入x2-eq \f(y2,2)=1,
得(2-k2)x2-2k·(2-k)x-(2-k)2-2=0.(*)
由Δ>0,得k
∴2-k2≠0且x1+x2=eq \f(2k2-k,2-k2).
∵eq \(ON,\s\up16(→))=eq \f(1,2)(eq \(OA,\s\up16(→))+eq \(OB,\s\up16(→))),
∴N是AB的中点,∴eq \f(x1+x2,2)=1.
∴k(2-k)=-k2+2,∴k=1,满足k
(2)将k=1代入方程(*),得x2-2x-3=0,
∴x=-1或x=3,
∴不妨设A(-1,0),B(3,4).
∵eq \(CD,\s\up16(→))·eq \(AB,\s\up16(→))=0,∴CD垂直AB.
∴CD所在直线方程为y=-(x-1)+2,
即y=3-x,代入双曲线方程整理得x2+6x-11=0.
令C(x3,y3),D(x4,y4)及CD中点M(x0,y0),则
x3+x4=-6,x3·x4=-11,
∴x0=eq \f(x3+x4,2)=-3,y0=6,即M(-3,6).
|CD|=eq \r(1+k2)|x3-x4|
=eq \r(1+k2) eq \r(x3+x42-4x3x4)=4eq \r(10),
|MC|=|MD|=eq \f(1,2)|CD|=2eq \r(10),
|MA|=|MB|=2eq \r(10),
即A,B,C,D到M的距离相等,
∴A,B,C,D四点共圆.
2018年高考考点完全题数学(理)考点通关练习题 第七章 平面解析几何 20 word版含答案: 这是一份2018年高考考点完全题数学(理)考点通关练习题 第七章 平面解析几何 20 word版含答案,共10页。试卷主要包含了基础小题,高考小题,模拟小题等内容,欢迎下载使用。
2018年高考考点完全题数学(理)考点通关练习题 第七章 平面解析几何 18 word版含答案: 这是一份2018年高考考点完全题数学(理)考点通关练习题 第七章 平面解析几何 18 word版含答案,共12页。试卷主要包含了基础小题,高考小题,模拟小题等内容,欢迎下载使用。
2018年高考考点完全题数学(理)考点通关练习题 第七章 平面解析几何 49 word版含答案: 这是一份2018年高考考点完全题数学(理)考点通关练习题 第七章 平面解析几何 49 word版含答案,共10页。试卷主要包含了基础小题,高考小题,模拟小题等内容,欢迎下载使用。