(2013•松江區(qū)一模)對(duì)于雙曲線C:
x2
a2
-
y2
b2
=1,(a>0,b>0)
,定義C1
x2
a2
+
y2
b2
=1
,為其伴隨曲線,記雙曲線C的左、右頂點(diǎn)為A、B.
(1)當(dāng)a>b時(shí),記雙曲線C的半焦距為c,其伴隨橢圓C1的半焦距為c1,若c=2c1,求雙曲線C的漸近線方程;
(2)若雙曲線C的方程為
x2
4
-
y2
2
=1
,弦PQ⊥x軸,記直線PA與直線QB的交點(diǎn)為M,求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程;
(3)過雙曲線C:x2-y2=1的左焦點(diǎn)F,且斜率為k的直線l與雙曲線C交于N1、N2兩點(diǎn),求證:對(duì)任意的k∈[-2-
1
4
2-
1
4
]
,在伴隨曲線C1上總存在點(diǎn)S,使得
FN1
FN2
=
FS
2
分析:(1)利用雙曲線的a、b、c的關(guān)系及橢圓的a、b、c1的關(guān)系及雙曲線的漸近線的方程即可得出;
(2)設(shè)出點(diǎn)P、Q的坐標(biāo),利用點(diǎn)斜式得出直線PA、QB的方程,聯(lián)立即可得出交點(diǎn)M的坐標(biāo),反解出點(diǎn)P的坐標(biāo),利用代點(diǎn)法即可求出軌跡;
(3)設(shè)出直線l的方程,并與雙曲線的方程聯(lián)立,利用根與系數(shù)的關(guān)系及已知條件求出
FN1
FN2
的范圍,再求出伴隨曲線C1上的任意一點(diǎn)到點(diǎn)F的距離的平方的取值范圍,即可判斷出結(jié)論是否成立.
解答:解:(1)∵c=
a2+b2
c1=
a2-b2
,
由c=2c1,得
a2+b2
=2
a2-b2
,即a2+b2=4(a2-b2
可得  
b2
a2
=
3
5

∴C的漸近線方程為y=±
15
5
x
;
(2)設(shè)P(x0,y0),Q(x0,-y0),又A(-2,0)、B(2,0),
∴直線PA的方程為y=
y0
x0+2
(x+2)
…①
直線QB的方程為y=
-y0
x0-2
(x-2)
…②,
由①②得
x0=
4
x
y0=
2y
x

∵P(x0,y0)在雙曲線
x2
4
-
y2
2
=1

42
x2
4
-
4y2
x2
2
=1
,整理得
x2
4
+
y2
2
=1

(3)證明:點(diǎn)F的坐標(biāo)為F(-
2
,0)
,直線l的方程為y=k(x+
2
)
,
設(shè)N1、N2的坐標(biāo)分別為N1(x1,y1)、N2(x2,y2),
則由
y=k(x+
2
)
x2-y2=1
x2-k2(x+
2
)2=1

(1-k2)x2-2
2
k2x-(2k2+1)=0
,
當(dāng)k≠±1時(shí),
∵△=8k4+4(1-k2)(2k2+1)=8k4-8k4+4k2+4=4k2+4>0
x1+x2=
2
2
k2
1-k2
,x1x2=-
2k2+1
1-k2
,
FN1
FN2
=(x1+
2
,y1)•(x2+
2
y2)=(x1+
2
)(x2+
2
)+y1y2

=(x1+
2
)(x2+
2
)+k(x1+
2
)k(x2+
2
)=(1+k2)[x1x2+
2
(x1+x2)+2]

=(1+k2)(-
2k2+1
1-k2
+
2
2
2
k2
1-k2
+2)=
1+k2
1-k2

k∈[-2-
1
4
,2-
1
4
]
知 k2∈[0,
2
2
]
,
1+k2
1-k2
∈[1,3+2
2
]

∵雙曲線C:x2-y2=1的伴隨曲線是圓C1x2+y2=1,圓C1上任意一點(diǎn)S到F的距離|SF|∈[
2
-1,1+
2
]
,
SF
2
∈[3-2
2
,3+2
2
]

[1,3+2
2
]⊆[3-2
2
,3+2
2
]

∴對(duì)任意的k∈[-2-
1
4
,2-
1
4
]
,在伴隨曲線C1上總存在點(diǎn)S,
使得
FN1
FN2
=
FS
2
點(diǎn)評(píng):熟練掌握雙曲線的a、b、c的關(guān)系及橢圓的a、b、c1的關(guān)系、雙曲線的漸近線的方程、直線相交問題、代點(diǎn)法求軌跡問題、一元二次方程的根與系數(shù)關(guān)系、向量的數(shù)量積的計(jì)算等是解題的關(guān)鍵.本題需要較強(qiáng)的計(jì)算能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•松江區(qū)一模)設(shè)f(x)是定義在R上的函數(shù),對(duì)x∈R都有f(-x)=f(x),f(x)•f(x+2)=10,且當(dāng)x∈[-2,0]時(shí),f(x)=(
1
2
)x-1
,若在區(qū)間(-2,6]內(nèi)關(guān)于x的方程f(x)-loga(x+2)=0(a>1)恰有3個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則a的取值范圍是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•松江區(qū)一模)已知lgx+lgy=1,則
5
x
+
2
y
的最小值是
2
2

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•松江區(qū)一模)拋物線的焦點(diǎn)為橢圓
x2
5
+
y2
4
=1
的右焦點(diǎn),頂點(diǎn)在橢圓中心,則拋物線方程為
y2=4x
y2=4x

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•松江區(qū)一模)定義變換T將平面內(nèi)的點(diǎn)P(x,y)(x≥0,y≥0)變換到平面內(nèi)的點(diǎn)Q(
x
,
y
)

若曲線C0
x
4
+
y
2
=1(x≥0,y≥0)
經(jīng)變換T后得到曲線C1,曲線C1經(jīng)變換T后得到曲線C2…,依此類推,曲線Cn-1經(jīng)變換T后得到曲線Cn,當(dāng)n∈N*時(shí),記曲線Cn與x、y軸正半軸的交點(diǎn)為An(an,0)和Bn(0,bn).某同學(xué)研究后認(rèn)為曲線Cn具有如下性質(zhì):
①對(duì)任意的n∈N*,曲線Cn都關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱;
②對(duì)任意的n∈N*,曲線Cn恒過點(diǎn)(0,2);
③對(duì)任意的n∈N*,曲線Cn均在矩形OAnDnBn(含邊界)的內(nèi)部,其中Dn的坐標(biāo)為Dn(an,bn);
④記矩形OAnDnBn的面積為Sn,則
lim
n→∞
Sn=1

其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是
③④
③④

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•松江區(qū)一模)已知遞增的等差數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1=1,且a1、a2、a4成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an;
(2)設(shè)數(shù)列{cn}對(duì)任意n∈N*,都有
c1
2
+
c2
22
+…+
cn
2n
=an+1
成立,求c1+c2+…+c2012的值.
(3)若bn=
an+1
an
(n∈N*),求證:數(shù)列{bn}中的任意一項(xiàng)總可以表示成其他兩項(xiàng)之積.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案