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新高考数学一轮复习 圆锥曲线专项重难点突破专题10 双曲线中的最值问题(2份打包,原卷版+解析版)
展开一、单选题:本大题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别是双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点,动点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右支上,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】因为动点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右支上,由双曲线定义可得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 得:
SKIPIF 1 < 0 .故选:B.
2.过椭圆 SKIPIF 1 < 0 右焦点F的圆与圆 SKIPIF 1 < 0 外切,该圆直径 SKIPIF 1 < 0 的端点Q的轨迹记为曲线C,若P为曲线C上的一动点,则 SKIPIF 1 < 0 长度最小值为( )
A.0B. SKIPIF 1 < 0 C.1D.2
【解析】椭圆 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
设以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,如图所示:
因为圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 外切,所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为:以 SKIPIF 1 < 0 为焦点, SKIPIF 1 < 0 的双曲线的右支.
即 SKIPIF 1 < 0 ,曲线 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 为曲线 SKIPIF 1 < 0 上的一动点,则 SKIPIF 1 < 0 长度最小值为 SKIPIF 1 < 0 .故选:C
3.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的左支上,过点 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线的垂线,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 , 如图所示:
SKIPIF 1 < 0 到渐近线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三点共线时取等号,
∴ SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .故选:D
4.已知点A在双曲线C: SKIPIF 1 < 0 (b>0)上,且双曲线C的上、下焦点分别为F1,F2,点B在∠F1AF2的平分线上,BF2⊥AB,若点D在直线l: SKIPIF 1 < 0 ,则|BD|的最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】作出图形如图所示,
设A为双曲线C下支上的一点,延长F2B与AF1交于点M,连接OB,
由BF2⊥AB,且∠F1AB=∠F2AB,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,则点B落在圆 SKIPIF 1 < 0 上,
因为点O到直线l: SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,故选:D
5.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为F, SKIPIF 1 < 0 ,直线MF与y轴交于点N,点P为双曲线上一动点,且 SKIPIF 1 < 0 ,直线MP与以MN为直径的圆交于点M、Q,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A.48B.49C.50D.42
【解析】由双曲线方程知:右焦点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在双曲线上,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .连接 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 为双曲线上一点,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;故选:A
6.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为( )
A.20B.22C.24D.25
【解析】依题意得直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的斜率都存在且不为0,
不妨设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立,得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立.故选:C
7.双曲线 SKIPIF 1 < 0 右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 长为半径的圆与双曲线有公共点,则 SKIPIF 1 < 0 最小值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由题意,右焦点 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
以 SKIPIF 1 < 0 为圆心, SKIPIF 1 < 0 为半径的圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由圆与双曲线有公共点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 ,
化简为 SKIPIF 1 < 0 ,
由方程 SKIPIF 1 < 0 两根为: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以不等式的解为 SKIPIF 1 < 0 ,或 SKIPIF 1 < 0 ,由已知,得 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,取得最小值 SKIPIF 1 < 0 .故选:A
8.设双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,过 SKIPIF 1 < 0 左焦点 SKIPIF 1 < 0 作倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 依次交 SKIPIF 1 < 0 的左右两支于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 .若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,则直线 SKIPIF 1 < 0 斜率的最小值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时取等号,即直线 SKIPIF 1 < 0 斜率的最小值是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
二、多选题:本大题共4小题,每个小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,只有一项或者多项是符合题目要求的.
9.已知双曲线C的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则下列说法正确的是( )
A.双曲线C的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0
B.双曲线C的实轴长为8
C.双曲线C的焦点到渐近线的距离为3
D.双曲线C上的点到焦点的距离的最小值为 SKIPIF 1 < 0
【解析】由双曲线C的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
对于A:双曲线C的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
对于B:双曲线C的实轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
对于C:取焦点 SKIPIF 1 < 0 ,则焦点 SKIPIF 1 < 0 到渐近线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
对于D:双曲线C上的点到焦点距离的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,故D错误;
故选:ABC.
10.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,过其右焦点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线交于两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A.若 SKIPIF 1 < 0 在双曲线右支上,则 SKIPIF 1 < 0 的最短长度为1
B.若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 同在双曲线右支上,则 SKIPIF 1 < 0 的斜率大于 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 的最短长度为6
D.满足 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 有4条
【解析】由双曲线 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
对于A:若 SKIPIF 1 < 0 在双曲线右支上,则 SKIPIF 1 < 0 的最短长度为 SKIPIF 1 < 0 ,故选项A正确;
对于B:双曲线的渐近线方程为: SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 同在双曲线右支上,则 SKIPIF 1 < 0 的斜率大于 SKIPIF 1 < 0 或小于 SKIPIF 1 < 0 ,故选项B不正确;
对于C:当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 同在双曲线右支上时, SKIPIF 1 < 0 轴时, SKIPIF 1 < 0 最短,将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在双曲线两支上时, SKIPIF 1 < 0 最短为实轴长 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的最短长度为 SKIPIF 1 < 0 ,故选项C不正确;
对于D:当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 同在双曲线右支上时, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在双曲线两支上时, SKIPIF 1 < 0 ,根据双曲线对称性可知:满足 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 有4条,故选项D正确;
故选:AD.
11.已知 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,双曲线 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,离心率为2,过 SKIPIF 1 < 0 的直线与双曲线的右支交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 的最小值为6,则( )
A.该双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 B.若 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 的最小值为25D. SKIPIF 1 < 0 面积的最小值为12
【解析】对于A,依题意可知, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以双曲线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
对于B,易知 SKIPIF 1 < 0 ,抛物线渐近线的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 ,由直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线的右支交于两点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,不满足 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
对于C,由 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
对于D, SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,因此 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确,
故选:ACD.
12.已知动点 SKIPIF 1 < 0 是双曲线 SKIPIF 1 < 0 上的点,点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点, SKIPIF 1 < 0 是双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右顶点,下列结论正确的是( )
A.双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0
B.点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线的左支时, SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0
C.点 SKIPIF 1 < 0 到两渐近线的距离之积为定值
D.若 SKIPIF 1 < 0 是△ SKIPIF 1 < 0 的面积,则 SKIPIF 1 < 0 为定值
【解析】对A:因为双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,故可得 SKIPIF 1 < 0 ,则离心率 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
对B:因为 SKIPIF 1 < 0 ,故可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最大值 SKIPIF 1 < 0 .故B错误;
对C:设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,又双曲线渐近线为 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 到两渐近线的距离之积为 SKIPIF 1 < 0 .故C正确;
对D:不妨设点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴上方,则 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ;当点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴下方时,同理可得 SKIPIF 1 < 0 .故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.
13.已知双曲线C的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,双曲线C上存在一点P,使得 SKIPIF 1 < 0 ,则实数a的最大值为 .
【解析】设点 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,化简得: SKIPIF 1 < 0 ,
即满足条件的 SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上运动,
又点 SKIPIF 1 < 0 存在于 SKIPIF 1 < 0 上,故双曲线与圆有交点,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即实数a的最大值为2,
14.双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的左,右顶点分别是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上任意一点,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别与直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值是 .
【解析】由双曲线的对称性可知,只需研究 SKIPIF 1 < 0 在右支上时, SKIPIF 1 < 0 取最小值的情况.
由上可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,根据双曲线方程 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以设直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,(当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时等号成立).
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
15.已知点 SKIPIF 1 < 0 ,若双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右支上存在两动点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 .
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立,即 SKIPIF 1 < 0 的最小值是 SKIPIF 1 < 0 .
16.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,过双曲线C上任意一点P作两条渐近线的垂线,垂足分别为M,N,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 .
【解析】因为双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,所以双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 是双曲线上任意一点,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由点线距离公式得 SKIPIF 1 < 0 ,
两边平方得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的实轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 .动点P是双曲线C上任意一点.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)已知点 SKIPIF 1 < 0 ,求线段 SKIPIF 1 < 0 的中点Q的轨迹方程;
(3)已知点 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【解析】(1)依题意 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .所以 SKIPIF 1 < 0 ,
双曲线C的标准方程 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设动点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 ,由线段 SKIPIF 1 < 0 的中点为Q,
则 SKIPIF 1 < 0 ,代入双曲线C的方程得 SKIPIF 1 < 0 ,所以Q的轨迹方程 SKIPIF 1 < 0 .
(3)动点P是双曲线C上任意一点,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,或 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取最小值,最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
18.在平面内,动点M(x,y)与定点F(2,0)的距离和它到定直线 SKIPIF 1 < 0 的距离比是常数2.
(1)求动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 与动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹交于P,Q两点,且 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为坐标原点),求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【解析】(1)由已知可得: SKIPIF 1 < 0 ,整理化简可得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由 SKIPIF 1 < 0 可设直线OP的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,直线OQ的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又由 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立,所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为6.
19.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,左、右顶点分别是 SKIPIF 1 < 0 ,右焦点 SKIPIF 1 < 0 到渐近线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,动直线 SKIPIF 1 < 0 与以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆相切,且 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的左、右两支分别交于 SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)求双曲线C的方程;
(2)记直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【解析】(1)因为点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线 SKIPIF 1 < 0 上,故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
而双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 到一条渐近线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , 所以 SKIPIF 1 < 0 ,故所求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)因为双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆为
SKIPIF 1 < 0 ,而直线 SKIPIF 1 < 0 是其切线,所以应满足 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 坐标满足 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
求得 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,由此可得 SKIPIF 1 < 0 (*),
由于 SKIPIF 1 < 0 分别在 SKIPIF 1 < 0 的左、右两支,故 SKIPIF 1 < 0 ,因此 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 代入整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,显然 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 及 SKIPIF 1 < 0 代入,求得 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
20.设双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且E的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求E的方程;
(2)过 SKIPIF 1 < 0 作两条相互垂直的直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,与E的右支分别交于A,C两点和B,D两点,求四边形ABCD面积的最小值.
【解析】(1)由题意,得 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)根据题意,直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率都存在且不为0,
设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 均与 SKIPIF 1 < 0 的右支有两个交点,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 的方程与 SKIPIF 1 < 0 联立,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
用 SKIPIF 1 < 0 替换 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,
故四边形 SKIPIF 1 < 0 面积的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
21.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 ,( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )的实轴长为2,且过点 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 为双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 且斜率不为0的直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的左、右两支分别交于点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在线段 SKIPIF 1 < 0 上,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,记直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为坐标原点)的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【解析】(1)因为双曲线 SKIPIF 1 < 0 的实轴长为2,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由双曲线过点 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可知 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,
此时 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,均满足 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的左、右两支分别相交.∴ SKIPIF 1 < 0 的最小值为6.
22.已知双曲线Γ: SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,且其中一焦点 SKIPIF 1 < 0 到一条渐近线的距离为1.
(1)求双曲线Γ的方程;
(2)过点P作两条相互垂直的直线PA,PB分别交双曲线Γ于A,B两点,求点P到直线AB距离的最大值.
【解析】(1)不妨设 SKIPIF 1 < 0 ,到双曲线的一条渐近线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 .
双曲线 SKIPIF 1 < 0 过 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以双曲线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不存在时,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,依题意 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),
所以 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 .
当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在时,设 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 并化简得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ①,
SKIPIF 1 < 0 ,依题意 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,由于 SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
函数 SKIPIF 1 < 0 的开口向上,
判别式为 SKIPIF 1 < 0 ,故①成立.
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立.所以 SKIPIF 1 < 0 .
综上所述,点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
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