双曲线专题复习讲义及练习(3)

2019-04-17 14:40

14. 经过双曲线x?2y22则这样的直线存在的条数为 ( ) (A)4; (B)3; (C)2; (D)1

15.双曲线与其共轭双曲线有 ( ) A.相同的焦点 B. 相同的渐近线 C.相等的实轴长 D. 相等的虚轴长

?1的右焦点F2作直线l交双曲线与A、B两点,若|AB|=4,

16.过点P(3,4)与双曲线c:x2916A.4 B. 3 C.2 D. 1 三、解答题

17.已知动圆与圆C1:(x+5)2+y2=49和圆C2:(x-5)2+y2=1都外切, (1)求动圆圆心P的轨迹方程。

(2)若动圆P与圆C2内切,与圆C1外切,则动圆圆心P的轨迹是 。

若动圆P与圆C1内切,与圆C2外切,则动圆圆心P的轨迹是 。 若把圆C1的半径改为1,那么动圆P的轨迹是 。

(只需写出图形形状)

?y2?1只有一个交点的直线的条数为 ( )

18.已知直线y?ax?1与双曲线3x2?y2?1交于A、B点。

(1)求a的取值范围;(2)若以AB为直径的圆过坐标原点,求实数a的值;

(3)是否存在这样的实数a,使A、B两点关于直线y?请求出a的值;若不存在,说明理由。 解:

x19.(1)椭圆C:a?2212x对称?若存在,

yb22?1(a>b>0)上的点A(1,2)到两焦点的距离之和为4,

3求椭圆的方程;

(2)设K是(1)中椭圆上的动点, F1是左焦点, 求线段F1K的中点的轨迹方程;

(3)已知椭圆具有性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两点,P是椭圆上任意一点,

当直线PM、PN的斜率都存在并记为kPM、kPN时,那么kPM?kPN是与点P位置无关的

x定值。试对双曲线 a?22yb22?1写出具有类似特性的性质,并加以证明。

2220. 已知双曲线方程为2x?y?2,

(1)求过点P(1,2)的直线l的斜率k的取值范围,使直线与双曲线

有一个交点,两个交点,没有交点。

(2) 过点P(1,2)的直线交双曲线于A、B两点,若P为弦AB的中点,

求直线AB的方程;

(3)是否存在直线l,使Q(1,1)为l被双曲线所截弦的中点?若存在,

求出直线l的方程;若不存在,请说明理由。

21、已知中心在原点,顶点A1、A2在x轴上,离心率e=

213的双曲线过点P(6,6) (1)求

双曲线方程 (2)动直线l经过△A1PA2的重心G,与双曲线交于不同的两点M、N,问 是否存在直线l,使G平分线段MN,证明你的结论

22.已知双曲线x?2y22?1,问过点A(1,1)能否作直线l,使l与双曲线交于P、Q两点,

并且A为线段PQ的中点?若存在,求出直线l的方程,若不存在,说明理由。

一、填空题

1. k= 2 。2. arccos?1?k2?0?6、-1 。7. ???0?xx?0?12513。 3.2. 4.

x182?y29?1 5(??,?32)?(32,??).

。8.3。 9. ?12. 10.[?3,3] 11. [-1,1)?{2}

12. |PF2|=17。 二、选择题

13. ( B )14 ( B )15.( B )16C

三、解答题

17.已知动圆与圆C1:(x+5)2+y2=49和圆C2:(x-5)2+y2=1都外切, (1)求动圆圆心P的轨迹方程。

解:(1)从已知条件可以确定圆C1、C2的圆心与半径。 两圆外切可得:两圆半径和=圆心距

动圆半径r,依题意有 7+r=|PC1|,1+r=|PC2|,

-5 两式相减得:|PC1|-|PC2|=6 <|C1C2|。

由双曲线定义得:点P的轨迹是以C1、C2为焦点的双曲线的右支。 x2Y ? O 2 5 X 9?y216?1(x≥3)

(2)若动圆P与圆C2内切,与圆C1外切,则动圆圆心P的轨迹是 (双曲线右支) 若动圆P与圆C1内切,与圆C2外切,则动圆圆心P的轨迹是 (双曲线左支) 若把圆C1的半径改为1,那么动圆P的轨迹是 。(两定圆连心线的垂直平分线)

18.已知直线y?ax?1与双曲线3x2?y2?1交于A、B点。 (1)求a的取值范围;

(2)若以AB为直径的圆过坐标原点,求实数a的值; (3)是否存在这样的实数a,使A、B两点关于直线y?请求出a的值;若不存在,说明理由。

?y?ax?122(3?a)x?2ax?2?0(1) 解:(1)由?2消去,得y2?3x?y?1?3?a2?0依题意?即???0?6?a?6且a??3(2)

12x对称?若存在,

2a?x?x?(3)122??3?a(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则?

?2?xx?(4)122?3?a?∵ 以AB为直径的圆过原点 ∴ OA?OB ∴ x1x2?y1y2?0 但y1y2?a2x1x2?a(x1?x2)?1 由(3)(4),x1?x2?22a3?a2,x1x2??23?a2

∴ (a?1)??23?a2?a?2a3?a2?1?0 解得a??1且满足(2)

1212(3)假设存在实数a,使A、B关于y?∴ a?12x对称,则直线y?ax?1与y?x垂直

??1,即a??2 直线l的方程为y??2x?1

将a??2代入(3)得x1?x2?4

∴ AB中点的横坐标为2 纵坐标为y??2?2?1??3 但AB中点(2,?3)不在直线y?19.(1)椭圆C:

xa2212x上,即不存在实数a,使A、B关于直线y?312x对称。

?yb22?1(a>b>0)上的点A(1,2)到两焦点的距离之和为4,

求椭圆的方程;

(2)设K是(1)中椭圆上的动点, F1是左焦点, 求线段F1K的中点的轨迹方程;

(3)已知椭圆具有性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两点,P是椭圆上任意一点,

当直线PM、PN的斜率都存在并记为kPM、kPN时,那么kPMx定值。试对双曲线 a?22?kPN是与点P位置无关的

yb22?1写出具有类似特性的性质,并加以证明。

解:(1)

x42?y23?1

x42 (2)设中点为(x,y), F1(-1,0) K(-2-x,-y)在?y23?1上 ?

(x?2)42?y23?1

(3)设M(x1,y1), N(-x1,-y1), P(xo,yo), xo≠x1

则 yo?b(a?1) y1?b(a?1)

2222x1222x12kPM?kPN?为定值.

22y0?y1x0?x1?y0?y1x0?x1?y0?y12x0222?x1?b222?x01(2a22x0?x1x)?ba22

20. 已知双曲线方程为2x?y?2与点P(1,2),

(1)求过点P(1,2)的直线l的斜率k的取值范围,使直线与双曲线

有一个交点,两个交点,没有交点。 (2) 过点P(1,2)的直线交双曲线于A、B两点,若P为弦AB的中点,

求直线AB的方程;

(3)是否存在直线l,使Q(1,1)为l被双曲线所截弦的中点?若存在,

求出直线l的方程;若不存在,请说明理由。

解:(1)当直线l的斜率不存在时,l的方程为x=1,与曲线C有一个交点.当l的斜率

存在时,设直线l的方程为y-2=k(x-1),代入C的方程,并整理得

(2-k2)x2+2(k2-2k)x-k2+4k-6=0 (*) (ⅰ)当2-k=0,即k=±2时,方程()有一个根,l与C有一个交点 (ⅱ)当2-k≠0,即k≠±2时

Δ=[2(k2-2k)]2-4(2-k2)(-k2+4k-6)=16(3-2k) ①当Δ=0,即3-2k=0,k=②当Δ>0,即k<

323222

*

时,方程(*)有一个实根,l与C有一个交点.

32,又k≠±2,故当k<-2或-2<k<2或2<k<时,

方程(*)有两不等实根,l与C有两个交点.

③当Δ<0,即k>

32时,方程()无解,l与C无交点.

32*

综上知:当k=±2,或k=当2<k<当k>

3232,或k不存在时,l与C只有一个交点;

,或-2<k<2,或k<-2时,l与C有两个交点;

时,l与C没有交点.

(2)假设以P为中点的弦为AB,且A(x1,y1),B(x2,y2),则2x12-y12=2,2x22-y22=2两式相减得:2(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2)

又∵x1+x2=2,y1+y2=4 ∴2(x1-x2)=y1-y1 即kAB=

y1?y2x1?x2=1

但渐近线斜率为±2,结合图形知直线AB与有交点,所以以P为中点的弦为:y?x?1. (3)假设以Q为中点的弦存在,设为AB,且A(x1,y1),B(x2,y2),则2x1-y1=2,2x2-y2=2两式相减得:2(x1-x2)(x1+x2)=(y1-y2)(y1+y2)

又∵x1+x2=2,y1+y2=2 ∴2(x1-x2)=y1-y1 即kAB=

y1?y2x1?x22

2

2

2

=2

但渐近线斜率为±2,结合图形知直线AB与C无交点,所以假设不正确,即以Q为中点的弦不存在.

21已知中心在原点,顶点A1、A2在x轴上,离心率e=

213的双曲线过点P(6,6) (1)求双

曲线方程 (2)动直线l经过△A1PA2的重心G,与双曲线交于不同的两点M、N,问 是否

存在直线l,使G平分线段MN,证明你的结论

解 (1)如图,设双曲线方程为

xa22?ybx22=1 由已知得

6a22?6b22?1,e?2a?ba222?213,解得

yNPa=9,b=12 所以所求双曲线方程为

22

29?y212=1

(2)P、A1、A2的坐标依次为(6,6)、(3,0)、(-3,0),∴其重心G的坐标为(2,2) 假设存在直线l,使G(2,2)平分线段MN,设M(x1,y1),N(x2,y2) 则有

A1MoGA2x22?x1?x2?4?y?y21244?12x1?9y1?108,??1??,∴kl=∴l的方程为 ?223x1?x293?y1?y2?4??12x2?9y2?108?12x2?9y2?1084?y= (x-2)+2,由?,消去y,整理得x2-4x+28=0 ∵Δ=16-4×28<0,∴所43?y?(x?2)3?求直线l不存在

22. 已知双曲线x?2y22?1,问过点A(1,1)能否作直线l,使l与双曲线交于P、Q

两点,并且A为线段PQ的中点?若存在,求出直线l的方程,若不存在,说明理由。 错解 设符合题意的直线l存在,并设P(x1,x2)、Q(x2,y2)

2?2y1?1(1)?x1??2?2y2?2x2??1(2)?2? 则 (1)?(2)得

(x1?x2)(x1?x2)

?x1?x2?2(4)?(y1?y2)(y1?y2)(3) 因为A(1,1)为线段PQ的中点, 所以? 2y?y?2(5)2?11将(4)、(5)代入(3)得 x1?x2?12(y1?y2)

若x1?x2,则直线l的斜率 k?y1?y2x1?x2?2 所以符合题设条件的直线l存在。

其方程为2x?y?1?0 剖析 在(3)式成立的前提下,由(4)、(5)两式可推出(6)式,但由(6)式不能推出(4)(5)两式,故应对所求直线进行检验,上述错解没有做到这一点,故是错误的。 应在上述解题的基础上,再由

?y?2x?1?22 得2x?4x?3?0 根据???8?0,说明所求直线不存在。 ?2y?1?x?2?


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