若F1F2為雙曲線
x2
a2
-
y2
b2
=1的左右焦點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),P在雙曲線左支上,M在右準(zhǔn)線上,且滿足
F1O
=
PM
,
OP
OM
|
OP
||
OM
|
=
OF1
OP
|
OF1
||
OP
|

(1)求此雙曲線的離心率;
(2)若此雙曲線過(guò)點(diǎn)N(2,
3
),求雙曲線方程;
(3)設(shè)(2)中雙曲線的虛軸端點(diǎn)為B1,B2(B1在y軸正半軸上),求B2作直線AB與雙曲線交于A B兩點(diǎn),求
B1A
B1B
時(shí),直線AB的方程.
分析:(1)先由
F1D
=
PM
知四邊形PF1OM為平行四邊形,再利用
OP
OF1
|
OP
||
OF1
|
=
OM
OP
|
OM
||
OP
|
得PF1OM為菱形,所以就有
c+2a
c
=e

求出離心率e即可.
(2)由(1)求出的離心率e以及雙曲線過(guò)點(diǎn)N(2,
3
),可以求出c,a進(jìn)而求出雙曲線方程;
(3)先設(shè)出直線AB的方程,再與雙曲線方程聯(lián)立,求出關(guān)于A,B兩點(diǎn)坐標(biāo)的方程,再利用
B1A
B1B
?x1x2+y1y2-3(y1+y2)+9=0,就可求出對(duì)應(yīng)的直線的斜率,進(jìn)而求出直線AB的方程.
解答:解:(1)由
F1D
=
PM
知四邊形PF1OM為平行四邊形,
又由
OP
OF1
|
OP
||
OF1
|
=
OM
OP
|
OM
||
OP
|

知OP平分∠F1OM,∴PF1OM為菱形,
設(shè)半焦距為c,由|
OF1
|
=c 知|
PF1
|
=c,
|
PM
|=c
,∴|
PF2
|=|
PF1
|+2a=c+2a

|
PF2
|
|
PM
|
=e
,即
c+2a
c
=e

e2-e-2=0,∴e=2(e=-1舍去)(4分)
(2)∵e=2=
c
a
∴c=2a,∴雙曲線方程為
x2
a2
-
y2
3a2
=1
,
將點(diǎn)(2,
3
)代入,有
4
a2
-
3
4a2
=1
∴a2=3.
即所求雙曲線方程為
x2
3
-
y2
9
=1
.(8分)
(3)依題意得B1(0,3),B2(0,-3)
設(shè)直線AB的方程為y=kx-3,A(x1,y1)B(x2,y2).
則由
y=kx-3
x2
3
-
y2
9
=1
?(3-k2)x2+6kx-18=0

∵雙曲線的漸近線為y=±
3
x,∴k=±
3
時(shí),AB與雙曲線只有一個(gè)交點(diǎn),
即k≠±
3
∵x1+x2=-
6k
3-k2
,x1•x2=
-18
3-k2

y1+y2=k(x1+x2)-6=
-18
3-k2
,y1y2=k2x1x2-k(x1+x2)+9=9
B1A
=(x1,y1-3),
B1B
=(x2,y2-3),
B1A
B1B
?x1x2+y1y2-3(y1+y2)+9=0,
-18
3-k2
+9-3•
-18
3-k2
+9=0
,即k2=5∴k=±
5

故所求直線AB的方程為y=
5
x-3或y=-
5
x-3.(14分)
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查了直線與橢圓的位置關(guān)系以及向量共線問(wèn)題.直線與圓錐曲線的位置關(guān)系,由于集中交匯了直線,圓錐曲線兩章的知識(shí)內(nèi)容,綜合性強(qiáng),能力要求高,還涉及到函數(shù),方程,不等式,平面幾何等許多知識(shí),可以有效的考查函數(shù)與方程的思想,數(shù)形結(jié)合的思想,分類討論的思想和轉(zhuǎn)化化歸的思想,因此,這一部分內(nèi)容也成了高考的熱點(diǎn)和重點(diǎn).
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上的一橢圓與一雙曲線有共同的焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2,且|F1F2|=2
13
,橢圓的長(zhǎng)半軸與雙曲線的實(shí)半軸之差為4,離心率之比為3:7.
(Ⅰ)求橢圓和雙曲線的方程;
(Ⅱ)若P為雙曲線與橢圓的交點(diǎn),求cos∠F1PF2

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線C的兩條漸近線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),且兩條漸近線與以點(diǎn)A(0,
2
)
為圓心,1為半徑的圓相切,又知C的一個(gè)焦點(diǎn)與A關(guān)于直線y=x對(duì)稱.
(Ⅰ)求雙曲線C的方程;
(Ⅱ)設(shè)直線y=mx+1與雙曲線C的左支交于A,B兩點(diǎn),另一直線l經(jīng)過(guò)M(-2,0)及AB的中點(diǎn),求直線l在y軸上的截距b的取值范圍;
(Ⅲ)若Q是雙曲線C上的任一點(diǎn),F(xiàn)1F2為雙曲線C的左,右兩個(gè)焦點(diǎn),從F1引∠F1QF2的平分線的垂線,垂足為N,試求點(diǎn)N的軌跡方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上的一個(gè)橢圓與一個(gè)雙曲線有共同的焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2|F1F2|=2
13
,橢圓的長(zhǎng)半軸與雙曲線實(shí)半軸之差為4,離心率之比為3:7,
(1)求這兩曲線方程;
(2)若P為兩曲線的交點(diǎn)(P在第一象限),求
PF1
PF2
的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上的一橢圓與一雙曲線有共同的焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2,且|F1F2|=2
13
,橢圓的長(zhǎng)半軸與雙曲線的實(shí)半軸之差為4,離心率之比為3:7.
(Ⅰ)求橢圓和雙曲線的方程;
(Ⅱ)若P為雙曲線與橢圓的交點(diǎn),求cos∠F1PF2

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年廣東省華附、省實(shí)、深中、廣雅四校高三(上)期末數(shù)學(xué)試卷(理科)(解析版) 題型:解答題

已知焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線C的兩條漸近線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),且兩條漸近線與以點(diǎn)為圓心,1為半徑的圓相切,又知C的一個(gè)焦點(diǎn)與A關(guān)于直線y=x對(duì)稱.
(Ⅰ)求雙曲線C的方程;
(Ⅱ)設(shè)直線y=mx+1與雙曲線C的左支交于A,B兩點(diǎn),另一直線l經(jīng)過(guò)M(-2,0)及AB的中點(diǎn),求直線l在y軸上的截距b的取值范圍;
(Ⅲ)若Q是雙曲線C上的任一點(diǎn),F(xiàn)1F2為雙曲線C的左,右兩個(gè)焦點(diǎn),從F1引∠F1QF2的平分線的垂線,垂足為N,試求點(diǎn)N的軌跡方程.

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