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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14 双曲线中的向量问题(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.若斜率为 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )的直线 SKIPIF 1 < 0 过双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的上焦点 SKIPIF 1 < 0 ,与双曲线 SKIPIF 1 < 0 的上支交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】因为双曲线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
代入双曲线方程消去y得 SKIPIF 1 < 0 ,
判别式 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理得 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,两式联立解得 SKIPIF 1 < 0 ,故选:D.
2.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右顶点、右焦点分别为A,F,过点A的直线l与C的一条渐近线交于点Q,直线 SKIPIF 1 < 0 与C的一个交点为B,若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A.2B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】∵ SKIPIF 1 < 0 ,整理得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
不妨设 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 结合比例易得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,故选:B.
3.已知点P为双曲线C: SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )上位于第一象限内的一点,过点P向双曲线C的一条渐近线l作垂线,垂足为A, SKIPIF 1 < 0 为双曲线C的左焦点,若 SKIPIF 1 < 0 ,则渐近线l的斜率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,渐近线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,①
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,②
联立①②可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即有 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,由P在双曲线上,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
化为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线l的斜率为 SKIPIF 1 < 0 .故选:D.
4.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 右支上的一点P,经过点P的直线与双曲线C的两条渐近线分别相交于A,B两点.若点A,B分别位于第一、四象限,O为坐标原点.当点P为AB的中点时, SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.9C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由点P为AB的中点,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
将P点代入双曲线方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故选:B.
5.过双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点 SKIPIF 1 < 0 且斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线分别交双曲线的渐近线于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 在第一象限, SKIPIF 1 < 0 在第二象限,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.2
【解析】由题意得:由双曲线的方程 SKIPIF 1 < 0 ,可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
过双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点 SKIPIF 1 < 0 且斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线方程为 SKIPIF 1 < 0
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得: SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,得: SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,整理得: SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,故选:A
6.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,过 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 交双曲线的右支于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点.点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,者 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线的离心率是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】如下图所示,取线段 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,则 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
由双曲线的定义可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,因此,该双曲线的离心率为 SKIPIF 1 < 0 .故选:C.
7.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,过 SKIPIF 1 < 0 的左顶点 SKIPIF 1 < 0 作一条与渐近线平行的直线与 SKIPIF 1 < 0 轴相交于点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 上一个动点,当 SKIPIF 1 < 0 分别取得最小值和最大值时,点 SKIPIF 1 < 0 的纵坐标分别记为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由题意可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
不妨设直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,易得 SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,
故当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值,此时 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最大值,此时 SKIPIF 1 < 0 ,因此, SKIPIF 1 < 0 .故选:D.
8.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 与双曲线 SKIPIF 1 < 0 有相同的左焦点 SKIPIF 1 < 0 、右焦点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 是两曲线的一个交点,且 SKIPIF 1 < 0 .过 SKIPIF 1 < 0 作倾斜角为45°的直线交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点(点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴的上方),且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】不妨设 SKIPIF 1 < 0 为椭圆与双曲线在第一象限内的交点,椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由双曲线定义可知: SKIPIF 1 < 0 ,又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故选:A.
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: SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且C的一条渐近线经过点 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与C的另一条渐近线在第四象限交于点A,则下列结论正确的是( )
A.C的离心率为2
B.若 SKIPIF 1 < 0 ,则C的方程为 SKIPIF 1 < 0
C.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 (O为坐标原点)的面积为 SKIPIF 1 < 0
D.若 SKIPIF 1 < 0 ,则C的焦距为 SKIPIF 1 < 0
【解析】对A,双曲线C的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,因为C的一条渐近线经过点 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故选项A正确;
对B,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以点P在圆 SKIPIF 1 < 0 上,所以 SKIPIF 1 < 0 . 又离心率 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以C的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故选项B正确;
对C,由B得, SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,故选项C错误;
对D,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,代入渐近线方程 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以C的焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,故选项D正确.
故选:ABD.
10.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,O为坐标原点,M为双曲线上任意一点,则 SKIPIF 1 < 0 的值可以是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,且有 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
二次函数 SKIPIF 1 < 0 的图象开口向上,对称轴为直线 SKIPIF 1 < 0 .
①当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递减,此时 SKIPIF 1 < 0 ;
②当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 单调递增,此时 SKIPIF 1 < 0 .
综上所述,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的值域为 SKIPIF 1 < 0 .
因此, SKIPIF 1 < 0 的值可以是 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 .故选:BCD.
11.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右顶点、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的一条渐近线交于点 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的一个交点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的是( )
A.直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直B. SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点)
【解析】由已知得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 轴,即 SKIPIF 1 < 0 ,A正确;
不妨设点 SKIPIF 1 < 0 在第一象限,易知, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即点 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .因为点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线上,所以 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (负值舍去),B正确;
SKIPIF 1 < 0 ,故C的渐近线的斜率的平方为 SKIPIF 1 < 0 ,C错误;
不妨设点 SKIPIF 1 < 0 在第一象限,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,D错误.
故选:AB.
12.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 成等差数列,过双曲线的右焦点F(c,0)的直线l与双曲线C的右支相交于A,B两点, SKIPIF 1 < 0 ,则直线l的斜率的可能取值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.- SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.- SKIPIF 1 < 0
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 成等差数列,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
设左焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 代入解得 SKIPIF 1 < 0 ,从而解得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 是直线l的倾斜角或倾斜角的补角,所以直线l的斜率的值为- SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .故选:AB.
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.设双曲线C的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,P是C上一点,满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的周长为 .
【解析】
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
在 SKIPIF 1 < 0 中,根据余弦定理有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 (负值舍去),所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故周长为 SKIPIF 1 < 0 .
14.已知 SKIPIF 1 < 0 ,点P满足 SKIPIF 1 < 0 ,动点M,N满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值是 .
【解析】以 SKIPIF 1 < 0 的中点O为坐标原点, SKIPIF 1 < 0 的中垂线为y轴,建立如图所示的直角坐标系,则 SKIPIF 1 < 0 ,由双曲线定义可知,点P的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为焦点,实轴长为6的双曲线的左支,即点P的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值是3.
15.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,实轴长为1, SKIPIF 1 < 0 是双曲线右支上的一点,满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 轴上的一点,则 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,由题意知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 是双曲线右支上的一点,满足 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,两式相减可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
16.设双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,过 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线的左、右两支分别交于 SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 ,则双曲线 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 .
【解析】如图,设 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,连接 SKIPIF 1 < 0 ,
易知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 为等腰直角三角形,设 SKIPIF 1 < 0 ,由双曲线的定义知 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 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C的渐近线为 SKIPIF 1 < 0 ,右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,右顶点为A.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)若斜率为1的直线l与双曲线C交于M,N两点(与点A不重合),当 SKIPIF 1 < 0 时,求直线l的方程.
【解析】(1)双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线 SKIPIF 1 < 0 化为 SKIPIF 1 < 0 ,设双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,又双曲线 SKIPIF 1 < 0 的右焦点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知, SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,显然 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 整理得 SKIPIF 1 < 0 ,显然 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
18.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,记点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为 SKIPIF 1 < 0 ,
(1)求轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,且与轨迹 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点.在 SKIPIF 1 < 0 轴上是否存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,无论直线 SKIPIF 1 < 0 绕点 SKIPIF 1 < 0 怎样转动,使 SKIPIF 1 < 0 恒成立?如果存在,求出定点 SKIPIF 1 < 0 ;如果不存在,请说明理由.
【解析】(1)由 SKIPIF 1 < 0 知,点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为焦点的双曲线的右支.
且 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 , 轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立得 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由条件得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
设存在点 SKIPIF 1 < 0 满足条件,
由 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0
对任意 SKIPIF 1 < 0 恒成立,所以 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 , 因此存在定点 SKIPIF 1 < 0 满足条件.
若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不存在,则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 验证,结果也成立.
综上所述, SKIPIF 1 < 0 轴上存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 恒成立.
19.已知双曲线C: SKIPIF 1 < 0 ,直线l在x轴上方与x轴平行,交双曲线C于A,B两点,直线l交y轴于点D.当l经过C的焦点时,点A的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求C的方程;
(2)设OD的中点为M,是否存在定直线l,使得经过M的直线与C交于P,Q,与线段AB交于点N, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 均成立;若存在,求出l的方程;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)由已知C: SKIPIF 1 < 0 ,点A的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
焦点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故C: SKIPIF 1 < 0 .
(2)设l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
由已知直线PQ斜率存在,设直线PQ的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
与双曲线方程联立得: SKIPIF 1 < 0 ,
由已知得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ①
由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
消去 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ②
由①②得: SKIPIF 1 < 0 ,由已知 SKIPIF 1 < 0 ,故存在定直线l: SKIPIF 1 < 0 满足条件.
20.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的虚轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,左焦点为F.
(1)设O为坐标原点,若过F的直线l与C的两条渐近线分别交于A,B两点,当 SKIPIF 1 < 0 时,求 SKIPIF 1 < 0 的面积;
(2)设过F的直线l与C交于M,N两点,若x轴上存在一点P,使得 SKIPIF 1 < 0 为定值,求出点P的坐标及该定值.
【解析】(1)由题意可知, SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以双曲线C的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,双曲线C的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由对称性可知,直线l与 SKIPIF 1 < 0 垂直和直线l与 SKIPIF 1 < 0 垂直这两种情况下 SKIPIF 1 < 0 的面积是相等,
不妨设直线l与 SKIPIF 1 < 0 垂直,则直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
则点A在渐近线 SKIPIF 1 < 0 上,点B在渐近线 SKIPIF 1 < 0 上,
由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
易知 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的面积 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 轴时,直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
不妨取 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 轴时,直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
不妨取 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线l与坐标轴不垂直时,设直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
代入 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当点P的坐标为 SKIPIF 1 < 0 时,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
综上可知,当点P的坐标为 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 为定值0.
21.点 SKIPIF 1 < 0 在以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为焦点的双曲线 SKIPIF 1 < 0 上,已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为坐标原点.
(1)求双曲线的离心率 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 作直线分别与双曲线渐近线相交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(3)若过点 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为非零常数)的直线 SKIPIF 1 < 0 与(2)中双曲线 SKIPIF 1 < 0 相交于不同于双曲线顶点的两点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为非零常数),问在 SKIPIF 1 < 0 轴上是否存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 ?若存在,求出所有这种定点 SKIPIF 1 < 0 的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,由勾股定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,因此,该双曲线的离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
双曲线 SKIPIF 1 < 0 的渐近线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即点 SKIPIF 1 < 0 ,将点 SKIPIF 1 < 0 的坐标代入双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,因此,双曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(3)假设在 SKIPIF 1 < 0 轴上存在定点 SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,易知 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,(*)
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入(*)可得 SKIPIF 1 < 0 ,(**)
将 SKIPIF 1 < 0 代入韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入(**)式可得 SKIPIF 1 < 0 ,
故在 SKIPIF 1 < 0 轴上存在定点 SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 .
22.已知 SKIPIF 1 < 0 分别为双曲线 SKIPIF 1 < 0 左、右焦点, SKIPIF 1 < 0 在双曲线上,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求此双曲线的方程;
(2)若双曲线的虚轴端点分别为 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴正半轴上),点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线上,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,试求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【解析】(1)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
又 SKIPIF 1 < 0 在双曲线上,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 双曲线的方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 三点共线,
直线 SKIPIF 1 < 0 斜率显然存在,可设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
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