10.
如图,已知梯形ABCD中
,点E分有向线段
所成的比为
,双曲线过C、D、E三点,且以A、B为焦点.当
时,求双曲线离心率
的取值范围.
解:如图,以AB的垂直平分线为y轴,直线AB为x轴,建立直角坐标系xoy,则CD⊥y轴.
因为双曲线经过点C、D,且以A、B为焦点,由双曲线的对称性知C、D关于x轴对称.依题意,记A(-c,0),C(
,h),E(x0, y0),其中c=
|AB|为双曲线的半焦距,h是梯形的高.
由定比分点坐标公式得
x0=
=
,
.
设双曲线的方程为
,则离心率
.
由点C、E在双曲线上,将点C、E的坐标和
代入双曲线方程得
,
①
. ②
由①式得
,
③
将③式代入②式,整理得
,
故
由题设
得,
.
解得
.
所以双曲线的离心率的取值范围为
.
[探索题]如图,在双曲线
的上支有三点
,它们与点F(0,5)的距离成等差数列。
(1)
求![]()
(2) 证明:线段AC的垂直平分线经过某一定点,并求此点坐标
解:(1)
故F双曲线的焦点,设准线为
,离心率为
,
由题设有
①
分别过A、B、C作x轴的垂线
,则由双曲线的第二定义有
,
代入①式,得
,
于是两边均加上准线与x轴距离的2倍,有
![]()
AC的中垂线方程为
(2)由于A、C在双曲线上,所以有![]()
相减得![]()
故(2)式化为
,易知此直线过定点
。
思维点拨:利用第二定义得焦半径,可使问题容易解决,中垂线过弦AC的中点,中点问题往往把A、C的坐标代入方程,两式相减、变形,即可解决问题。
9.
已知椭圆具有性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两个点,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与kPN之积是与点P位置无关的定值
试对双曲线C′:
-
=1写出具有类似特性的性质,并加以证明
解:类似的性质为若MN是双曲线
-
=1上关于原点对称的两个点,点P是双曲线上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为kPM、kPN时,那么kPM与kPN之积是与点P位置无关的定值
设点M的坐标为(m,n),
则点N的坐标为(-m,-n),
其中
-
=1
又设点P的坐标为(x,y),
由kPM=
,kPN=
,
得kPM·kPN=
·
=
,
将y2=
x2-b2,n2=
m2-b2,代入得
kPM·kPN=![]()
点评:本题主要考查椭圆、双曲线的基本性质,考查类比、归纳、探索问题的能力
它是一道综合椭圆和双曲线基本知识的综合性题目,对思维能力有较高的要求
8.已知双曲线的方程为
, 直线
通过其右焦点F2,且与双曲线的右支交于A、B两点,将A、B与双曲线的左焦点F1连结起来,求|F1A|·|F1B|的最小值![]()
解:设A(x1,y1),B(x2,y2),
A到双曲线的左准线x= ─
= ─
的距离d=|x1+
|=x1+
,
由双曲线的定义,
=e=
,
∴|AF1|=
(x1+
)=
x1+2,
同理,|BF1|=
x2+2,
∴|F1A|·|F1B|=(
x1+2)(
x2+2)=
x1x2+
(x1+x2)+4 (1)
双曲线的右焦点为F2(
,0),
(1)当直线的斜率存在时设直线AB的方程为:y=k(x─
),
由
消去y得 (1─4k2)x2+8
k2x─20k2─4=0,
∴x1+x2=
, x1x2= ─
,
代入(1)整理得
|F1A|·|F1B|=
+4=
+4
=
+4=
+![]()
∴|F1A|·|F1B|>
;
(2)当直线AB垂直于x轴时,容易算出|AF2|=|BF2|=
,
∴|AF1|=|BF1|=2a+
=
(双曲线的第一定义), ∴|F1A|·|F1B|=![]()
由(1), (2)得:当直线AB垂直于x轴时|F1A|·|F1B| 取最大值![]()
7. (2006江苏)已知三点P(5,2)、
(-6,0)、
(6,0).
(Ⅰ)求以
、
为焦点且过点P的椭圆的标准方程;
(Ⅱ)设点P、
、
关于直线y=x的对称点分别为
、
、
,求以
、
为焦点且过点
的双曲线的标准方程。
解:(I)由题意,可设所求椭圆的标准方程为
(a>b>0),
其半焦距c=6
2
=|PF1|+|PF2|=
+
=6![]()
∴
=3
,b2=a2-c2=45-36=9
所以所求椭圆的标准方程为![]()
(II)点P(5,2)、F1(-6,0)、F2(6,0)关于直线y=x的对称点分别为P´(2,5)、F1´(0,-6),F2´(0,6)
设所求双曲线的标准方程为
(a1>0,b1>0).
由题意知,半焦距c1=6,
2a1=||P´F1´|-|P´F2´||=|
-
|=4
.
∴a1=2
,b
=c
-a
=36-20=16.
所以所求双曲线的标准方程为![]()
6. ||PF1|-|PF2||=6,cos∠F1PF2=
=
=
=0
∴∠F1PF2=90°
[解答题]
6.已知双曲线的方程是16x2-9y2=144,F1和F2是双曲线的左、右焦点,点P在双曲线上,且|PF1|·|PF2|=32,求∠F1PF2的大小
简答提示:1-3.CDC; 4.
; 5.
;
5.(2005山东)设双曲线
的右焦点为
,右准线
与两条渐近线交于P、
两点,如果
是直角三角形,则双曲线的离心率e=________.
4.(2005福建)已知F1、F2是双曲线
的两焦点,以线段F1F2为边作正三角形MF1F2,若边MF1的中点在双曲线上,则双曲线的离心率是_____
3. (2005天津)设双曲线以椭圆
长轴的两个端点为焦点,其准线过椭圆的焦点,则双曲线的渐近线的斜率为 ( )
A.
B.
C.
D.![]()
[填空题]
2.(2005湖南)已知双曲线
-
=1(a>0,b>0)的右焦点为F,右准线与一条渐近线交于点A,△OAF的面积为
(O为原点),则两条渐近线的夹角为( )
A.30º B.45º C.60º D.90º
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com