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
1.(2005全国卷II)已知双曲线的焦点为F1、F2,点M在双曲线上且MF1⊥x轴,则F1到直线F2M的距离为 ( )
A. B. C. D.
4.应擅于将几何关系与代数关系相互转化,把平面解析几何问题与向量、平面几何、三角函数、函数、导数、不等式等有机结合相互转化;养成整体处理的习惯。
同步练习 8.2双曲线方程及性质
[选择题]
3.解题中,应重视双曲线两种定义的灵活应用,减少运算量,值提高解题质量
2.会利用方程求参数值和确定曲线的性质,利用曲线的范围、不等式、判别式、目标函数解参数范围或求最值。
1.求双曲线的方程,常用待定系数法,定义法,首先确定曲线类型和方程的形式,再由题设条件确定参数值,应“特别”掌握;
(1)双曲线中的关系与椭圆中的关系是不同的,应注意区别;
(2)当焦点位置不确定时,方程可能有两种形式,应防止遗漏;
(3)已知渐近线的方程bx±ay=0,可设双曲线方程为b2x2-a2y2=λ(λ≠0),
[例1]根据下列条件,求双曲线的标准方程:
(1) 与双曲线有共同渐近线,且过点;
(2)双曲线的焦点在轴上,且过点和,P是双曲线上异于A、B的任一点,ΔAPB的垂心H总在此双曲线上。
[解]:(1)设所求双曲线方程为,将点代入得,所以双曲线方程为。
(2)设双曲线方程为为双曲线上任一点,BN,PM是ΔAPB的两条高,则BN方程为 ①
PM方程为 ②
又 ③
得,又H在双曲线上,∴ ④
∴,所以双曲线方程为.
[例2]已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),右顶点为。
(1) 求双曲线C的方程;
(2) 若直线l:与双曲线C恒有两个不同的交点A和B,且(其中O为原点),求k的取值范围。
解:(Ⅰ)设双曲线方程为
由已知得
故双曲线C的方程为
(Ⅱ)将
由直线l与双曲线交于不同的两点得
即 ① 设,则
而
于是 ②
由①、②得
故k的取值范围为
提炼方法:求参数的取值范围是个综合性的问题,常用的方法有:Δ法,目标函数法,不等式法,几何法,向量法等.
[例3] 设点P到点M(-1,0)、N(1,0)距离之差为2m,到x轴、y轴距离之比为2,求m的取值范围
分析:由|PM|-|PN|=2m,得||PM|-|PN||=2|m|.知点P的轨迹是双曲线,由点P到x轴、y轴距离之比为2,知点P的轨迹是直线,由交轨法求得点P的坐标,进而可求得m的取值范围
解:设点P的坐标为(x,y),依题意得=2,
即y=±2x(x≠0) ①
因此,点P(x,y)、M(-1,0)、N(1,0)三点不共线,
从而得 ||PM|-|PN||<|MN|=2
∵||PM|-|PN||=2|m|>0, ∴0<|m|<1
因此,点P在以M、N为焦点,实轴长为2|m|的双曲线上
故-=1 ②
将①代入②,并解得x2=,
∵1-m2>0,∴1-5m2>0
解得0<|m|<,
即m的取值范围为(-,0)∪(0,)
解题点评:解决此题的关键是用好双曲线的定义,取值范围的求法是--
[例4]已知双曲线的离心率,左,右焦点分别的为,左准线为,能否在双曲线的左支上找到一点P,使得是P到的距离与的等比中项。
[解]:设在左半支上存在点P,使,由双曲线的第二定义知,即 ①
再由双曲线的第一定义,得 ②
由①②,解得:
由在Δ中有 , ③
利用,从③式得 解得
,与已知矛盾。
∴符合条件的点P不存在。
思维点拨:利用定义及假设求出离心率的取值是关键。
[研讨.欣赏](2005黄冈调研)已知椭圆C的方程为+=1(a>b>0),双曲线-=1的两条渐近线为l1、l2,过椭圆C的右焦点F作直线l,使l⊥l1,又l与l2交于P点,设l与椭圆C的两个交点由上至下依次为A、B.(如下图)
(1)当l1与l2夹角为60°,双曲线的焦距为4时,求椭圆C的方程;
(2)当=λ时,求λ的最大值.
剖析:(1)求椭圆方程即求a、b的值,由l1与l2的夹角为60°易得=,由双曲线的焦距为4易得a2+b2=4,进而可求得a、b.
(2)由=λ,欲求λ的最大值,需求A、P的坐标,而P是l与l1的交点,故需求l的方程.将l与l2的方程联立可求得P的坐标,进而可求得点A的坐标.将A的坐标代入椭圆方程可求得λ的最大值.
解:(1)∵双曲线的渐近线为y=±x,两渐近线夹角为60°,又<1,
∴∠POx=30°,即=tan30°=. ∴a=b.
又a2+b2=4, ∴a2=3,b2=1. 故椭圆C的方程为+y2=1.
(2)由已知l:y=(x-c),与y=x解得P(,),
由=λ得A(,).代入椭圆方程得
(c2+λa2)2+λ2a4=(1+λ)2a2c2.
∴(e2+λ)2+λ2=e2(1+λ)2.
∴λ2==-[(2-e2)+]+3≤3-2.
∴λ的最大值为-1.
评述:本题考查了椭圆、双曲线的基础知识,及向量、定比分点公式、重要不等式的应用.解决本题的难点是通过恒等变形,利用重要不等式解决问题的思想.本题是培养学生分析问题和解决问题能力的一道好题.
6.(2006湖南)过双曲线的左顶点作斜率为1的直线, 若与双曲线的两条渐近线分别相交于点, 且, 则双曲线的离心率是_______
简答:1-3、ACCC; 5. +y2=1; 6. .
5.(2004全国II)设中心在原点的椭圆与双曲线2x2-2y2=1有公共的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该椭圆的方程是 .
4.(2005北京)已知双曲线的两个焦点为,,P是此双曲线上的一点,且,,则该双曲线的方程是( )
A. B. C. D.
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