在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知雙曲線(xiàn)C1:2x2-y2=1.
(1)過(guò)C1的左頂點(diǎn)引C1的一條漸近線(xiàn)的平行線(xiàn),求該直線(xiàn)與另一條漸近線(xiàn)及x軸圍成的三角形的面積;
(2)過(guò)點(diǎn)Q(-
2
,
2
)
作直線(xiàn)l與雙曲線(xiàn)C1有且只有一個(gè)交點(diǎn),求直線(xiàn)l的方程;
(3)設(shè)橢圓C2:4x2+y2=1.若M、N分別是C1、C2上的動(dòng)點(diǎn),且OM⊥ON,求證:O到直線(xiàn)MN的距離是定值.
考點(diǎn):直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的綜合問(wèn)題
專(zhuān)題:綜合題,圓錐曲線(xiàn)的定義、性質(zhì)與方程
分析:(1)求出雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程,求出直線(xiàn)與另一條漸近線(xiàn)的交點(diǎn),然后求出三角形的面積.
(2)過(guò)點(diǎn)Q(-
2
,
2
)
作直線(xiàn)l與雙曲線(xiàn)C1有且只有一個(gè)交點(diǎn),直線(xiàn)l與雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)平行,可得結(jié)論;
(3)當(dāng)直線(xiàn)ON垂直x軸時(shí),直接求出O到直線(xiàn)MN的距離為
3
3
.當(dāng)直線(xiàn)ON不垂直x軸時(shí),設(shè)直線(xiàn)ON的方程為:y=kx,(顯然|k|>
2
2
),推出直線(xiàn)OM的方程為y=
1
k
x,利用
y=kx
4x2+y2=1
,求|ON|2=
1+k2
4+k2
.同理|OM|2=
1+k2
2k2-1
,設(shè)O到直線(xiàn)MN的距離為d,通過(guò)(|OM|2+|ON|2)d2=|OM|2|ON|2,求出d=
3
3
.推出O到直線(xiàn)MN的距離是定值.
解答: 解:(1)雙曲線(xiàn)C1:2x2-y2=1左頂點(diǎn)A(-
2
2
,0),
漸近線(xiàn)方程為:y=±
2
x.
過(guò)A與漸近線(xiàn)y=
2
x平行的直線(xiàn)方程為y=
2
(x+
2
2
),即y=
2
x+1,
所以
y=-
2
x
y=
2
x+1
,解得
x=-
2
4
y=
1
2

所以所求三角形的面積為S=
1
2
|OA||y|=
2
8

(2)由題意,直線(xiàn)的斜率存在,
∵過(guò)點(diǎn)Q(-
2
,
2
)
作直線(xiàn)l與雙曲線(xiàn)C1有且只有一個(gè)交點(diǎn),
∴直線(xiàn)l與雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)平行,
∵漸近線(xiàn)的斜率為±
2
,
∴直線(xiàn)l的方程為y-
2
=±
2
(x+
2
),即y=
2
x+2+
2
或y=-
2
x-2+
2
;
(3)當(dāng)直線(xiàn)ON垂直x軸時(shí),|ON|=1,|OM|=
2
2
,則O到直線(xiàn)MN的距離為
3
3

當(dāng)直線(xiàn)ON不垂直x軸時(shí),設(shè)直線(xiàn)ON的方程為:y=kx,(顯然|k|>
2
2
),
則直線(xiàn)OM的方程為y=
1
k
x,由
y=kx
4x2+y2=1
x2=
1
4+k2
y2=
k2
4+k2

所以|ON|2=
1+k2
4+k2

同理|OM|2=
1+k2
2k2-1
,
設(shè)O到直線(xiàn)MN的距離為d,
因?yàn)椋▅OM|2+|ON|2)d2=|OM|2|ON|2,
所以
1
d2
=
1
|OM|2
+
1
|ON|2
=3,
即d=
3
3

綜上,O到直線(xiàn)MN的距離是定值.
點(diǎn)評(píng):本題考查直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的綜合問(wèn)題,圓錐曲線(xiàn)的綜合,向量的數(shù)量積的應(yīng)用,設(shè)而不求的解題方法,點(diǎn)到直線(xiàn)的距離的應(yīng)用,考查分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,考查計(jì)算能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知α為銳角,試?yán)脝挝粓A中的三角函數(shù)線(xiàn)證明:1<sinα+cosα
π
2

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

求下列函數(shù)的值域:
(1)y=
1-x
2x+5
;
(2)y=2x-1-
13-4x

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若角α滿(mǎn)足180°<α<360°,角5α與α有相同的始邊,且有相同的終邊,則角α=
 

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在如圖所示的幾何體中,四邊形ABCD是直角梯形,AD∥BC,AB⊥BC,AD=2,AB=3,BC=BE=7,△DCE是邊長(zhǎng)為6的正三角形.求點(diǎn)A到平面BDE的距離.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

若a∈R,求函數(shù)f(x)=x+
a
x
分別在下列區(qū)間上的值域.
(1)(0,3];
(2)[5,+∞)

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知F1、F2分別是橢圓M:
x2
a2
+
y2
a2-2
=1(a>
2
)的左右焦點(diǎn),點(diǎn)P是橢圓M上一點(diǎn),且
PF1
PF2
=0,則離心率e取最小值時(shí)橢圓M的方程為( 。
A、
x2
8
+
y2
6
=1
B、
x2
4
+
y2
2
=1
C、
x2
6
+
y2
4
=1
D、
x2
16
+
y2
14
=1

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

以下給出五個(gè)命題,其中真命題的序號(hào)為
 

①函數(shù)f(x)=3ax+1-2a在區(qū)間(-1,1)上存在一個(gè)零點(diǎn),則a的取值范圍是a<-1或a>
1
5
;
②“菱形的對(duì)角線(xiàn)相等”的否定是“菱形的對(duì)角線(xiàn)不相等”;
③?x∈(0,
π
2
),x<tanx;
④若0<a<b<1,則lna<lnb<ab<ba
⑤“b2=ac”是“a,b,c成等比數(shù)列”的充分不必要條件.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列終邊相同的是( 。
A、
π
4
+kπ,±
π
4
+2kπ,k∈Z
B、
π
3
+2kπ,
π
4
+π,k∈Z
C、
2
,
π
2
+kπ,k∈Z
D、(2k+1)π,(4k+1)π,k∈Z

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