高中数学知识点总结(第九章 平面解析几何 第九节 曲线与方程)
第9章平面解析几何双曲线

双曲线1.双曲线的概念平面内与两个定点F 1,F 2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.集合P ={M |||MF 1|-|MF 2||=2a },|F 1F 2|=2c >2a ,其中a ,c 为常数且a >0,c >0. 2.双曲线的标准方程和几何性质x ∈R ,y ≤-a 或y ≥a概念方法微思考1.平面内与两定点F 1,F 2的距离之差的绝对值等于常数2a 的动点的轨迹一定为双曲线吗?为什么? 提示 不一定.当2a =|F 1F 2|时,动点的轨迹是两条射线; 当2a >|F 1F 2|时,动点的轨迹不存在;当2a =0时,动点的轨迹是线段F 1F 2的中垂线.2.与椭圆标准方程相比较,双曲线标准方程中,a ,b 只限制a >0,b >0,二者没有大小要求,若a >b >0,a =b >0,0<a <b ,双曲线哪些性质受影响? 提示 离心率受到影响.∵e =c a =1+⎝⎛⎭⎫b a 2,故当a >b >0时,1<e <2;当a =b >0时,e =2(亦称等轴双曲线);当0<a <b 时,e > 2.1.(2020•天津)设双曲线C 的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,过抛物线24y x =的焦点和点(0,)b 的直线为l .若C的一条渐近线与l 平行,另一条渐近线与l 垂直,则双曲线C 的方程为( )A .22144x y -=B .2214y x -=C .2214x y -=D .221x y -=【答案】D【解析】抛物线24y x =的焦点坐标为(1,0), 则直线l 的方程为(1)y b x =--,双曲线C 的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>的渐近线方程为by x a =±,C 的一条渐近线与l 平行,另一条渐近线与l 垂直,b b a ∴-=-,()1bb a-=-, 1a ∴=,1b =,∴双曲线C 的方程为221x y -=,故选D .2.(2020•新课标Ⅰ)设1F ,2F 是双曲线22:13y C x -=的两个焦点,O 为坐标原点,点P 在C 上且||2OP =,则△12PF F 的面积为( ) A .72B .3C .52D .2【答案】B【解析】由题意可得1a =,b =2c =, 12||24F F c ∴==,||2OP =, 121||||2OP F F ∴=, ∴△12PF F 为直角三角形,12PF PF ∴⊥,22212||||416PF PF c ∴+==, 12||||||22PF PF a -==,221212||||2||||4PF PF PF PF ∴+-=, 12||||6PF PF ∴=,∴△12PF F 的面积为121||||32S PF PF ==,故选B .3.(2020•新课标Ⅲ)设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F .P 是C 上一点,且12F P F P ⊥.若△12PF F 的面积为4,则(a = ) A .1 B .2 C .4 D .8【答案】A【解析】由题意,设2PF m =,1PF n =,可得2m n a -=,142mn =,2224m n c +=,c e a ==可得224164c a =+,可得2254a a =+, 解得1a =. 故选A .4.(2019•全国)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,过C 的左焦点且垂直于x 轴的直线交C 于M ,N 两点,若以MN 为直径的圆经过C 的右焦点,则C 的离心率为( )A 1B .2C D【答案】A【解析】设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点为1F ,右焦点为2F ,以MN 为直径的圆恰好过双曲线的右焦点,112||||F M F F ∴=,∴22b c a=, 222c a ac ∴-=, 2210e e ∴--=,1e ∴=,1e >,1e ∴=,故选A .5.(2019•新课标Ⅲ)已知F 是双曲线22:145x y C -=的一个焦点,点P 在C 上,O 为坐标原点.若||||OP OF =,则OPF ∆的面积为( )A .32B .52C .72D .92【答案】B【解析】如图,不妨设F 为双曲线22:145x y C -=的右焦点,P 为第一象限点.由双曲线方程可得,24a =,25b =,则3c =, 则以O 为圆心,以3为半径的圆的方程为229x y +=. 联立22229145x y x y ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,解得P ,5)3.∴1553232OPF S ∆=⨯⨯=. 故选B .6.(2019•新课标Ⅲ)双曲线22:142x y C -=的右焦点为F ,点P 在C 的一条渐近线上,O 为坐标原点.若||||PO PF =,则PFO ∆的面积为( ) ABC.D.【答案】A【解析】双曲线22:142x y C -=的右焦点为F 0),渐近线方程为:2y x =,不妨P 在第一象限,可得tan POF ∠=,P, 所以PFO ∆的面积为:12. 故选A .7.(2019•浙江)渐近线方程为0x y ±=的双曲线的离心率是( ) AB .1 CD .2【答案】C【解析】根据渐近线方程为0x y ±=的双曲线,可得a b =,所以c =则该双曲线的离心率为ce a=, 故选C .8.(2019•北京)已知双曲线2221(0)x y a a-=>,则(a = )A B .4 C .2 D .12【答案】D【解析】由双曲线2221(0)x y a a -=>,得21b =,又ce a==225c a =,即2222215a b a a a ++==, 解得214a =,12a =.故选D .9.(2019•新课标Ⅱ)设F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆222x y a +=交于P ,Q 两点.若||||PQ OF =,则C 的离心率为( )A B C .2D【答案】A 【解析】如图,由||||PQ OF =,可知PQ 过点(2c,0),由图可得a ,得ce a= 故选A .10.(2019•新课标Ⅰ)双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的一条渐近线的倾斜角为130︒,则C 的离心率为( )A .2sin40︒B .2cos40︒C .1sin50︒D .1cos50︒【答案】D【解析】双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线方程为by x a=±,由双曲线的一条渐近线的倾斜角为130︒,得tan130tan50ba-=︒=-︒,则sin50tan50cos50b a ︒=︒=︒, ∴2222222222501115050b c a c sin a a a cos cos -︒==-==-︒︒, 得22150e cos =︒,1cos50e ∴=︒.故选D .11.(2018•天津)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点.设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为1d 和2d ,且126d d +=,则双曲线的方程为( ) A .22139x y -=B .22193x y -=C .221412x y -=D .221124x y -=【答案】A【解析】由题意可得图象如图,CD 是双曲线的一条渐近线 by x a=,即0bx ay -=,(,0)F c , AC CD ⊥,BD CD ⊥,FE CD ⊥,ACDB 是梯形,F 是AB 的中点,1232d d EF +==,EF b =,所以3b =,双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的离心率为2,可得2ca=,可得:2224a b a +=,解得a =则双曲线的方程为:22139x y -=.故选A .12.(2018•天津)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2,过右焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点.设A ,B 到双曲线的同一条渐近线的距离分别为1d 和2d ,且126d d +=,则双曲线的方程为( ) A .221412x y -= B .221124x y -= C .22139x y -= D .22193x y -= 【答案】C【解析】由题意可得图象如图,CD 是双曲线的一条渐近线by x a=,即0bx ay -=,(,0)F c , AC CD ⊥,BD CD ⊥,FE CD ⊥,ACDB 是梯形,F 是AB 的中点,1232d d EF +==,EF b =,所以3b =,双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的离心率为2,可得2ca=,可得:2224a b a +=,解得a =则双曲线的方程为:22139x y -=.故选C .13.(2018•浙江)双曲线2213x y -=的焦点坐标是( )A .(,0),,0)B .(2,0)-,(2,0)C .(0,,D .(0,2)-,(0,2)【答案】B【解析】双曲线方程可得双曲线的焦点在x 轴上,且23a =,21b =,由此可得2c ==,∴该双曲线的焦点坐标为(2,0)±故选B .14.(2018•新课标Ⅲ)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,则点(4,0)到C 的渐近线的距离为()A B .2C D .【答案】D【解析】双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,可得ca=2222a b a +=,解得a b =,双曲线2222:1(0)x y C a b a b-=>>的渐近线方程为:y x =±,点(4,0)到C=. 故选D .15.(2018•新课标Ⅲ)设1F ,2F 是双曲线2222:1(0x y C a a b-=>.0)b >的左,右焦点,O 是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P ,若1|||PF OP ,则C 的离心率为( )A B .2C D【答案】C【解析】双曲线2222:1(0x y C a a b -=>.0)b >的一条渐近线方程为by x a=,∴点2F 到渐近线的距离d b ==,即2||PF b =,||OP a ∴,2cos bPF O c∠=,1|||PF OP =,1||PF ∴=,在三角形12F PF 中,由余弦定理可得22212122122||||||2||||PF PF F F PF F F COS PF O =+-∠, 2222222264224343()ba b c b c c b c c a c∴=+-⨯⨯⨯=-=--, 即223a c =,c =,ce a∴=, 故选C .16.(2018•新课标Ⅱ)双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>( )A .y =B .y =C .y =D .y = 【答案】A【解析】双曲线的离心率为ce a=则b a ====即双曲线的渐近线方程为by x a=±=,故选A.17.(2018•新课标Ⅰ)已知双曲线22:13xC y-=,O为坐标原点,F为C的右焦点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M,N.若OMN∆为直角三角形,则||(MN=)A.32B.3 C.D.4【答案】B【解析】双曲线22:13xC y-=的渐近线方程为:y=,渐近线的夹角为:60︒,不妨设过(2,0)F的直线为:2)y x=-,则:2)y xy x⎧=⎪⎨⎪=-⎩解得3(2M,,2)yy x⎧=⎪⎨⎪=-⎩解得:N,则||3MN=.故选B.18.(2017•全国)已知双曲线2222:1(0,0)x yC a ba b-=>>的右焦点为(,0)F c,直线()y k x c=-与C的右支有两个交点,则()A.||bka<B.||bka>C.||cka<D.||cka>【答案】B【解析】双曲线2222:1(0,0)x yC a ba b-=>>的渐近线方程为by xa=±,由直线()y k x c=-与C的右支有两个交点,且直线经过右焦点F,可得||bka>,故选B.19.(2017•天津)已知双曲线22221(0,0)x ya ba b-=>>的右焦点为F,点A在双曲线的渐近线上,OAF∆是边长为2的等边三角形(O为原点),则双曲线的方程为()A.221412x y-=B.221124x y-=C.2213xy-=D.2213yx-=【答案】D【解析】双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点为F ,点A 在双曲线的渐近线上,OAF ∆是边长为2的等边三角形(O 为原点),可得2c =,ba=223b a =,2223c a a -=,解得1a =,b x 轴,所得双曲线方程为:2213y x -=.故选D .20.(2017•新课标Ⅰ)已知F 是双曲线22:13y C x -=的右焦点,P 是C 上一点,且PF 与x 轴垂直,点A 的坐标是(1,3),则APF ∆的面积为( ) A .13B .12C .23D .32【答案】D【解析】由双曲线22:13y C x -=的右焦点(2,0)F ,PF 与x 轴垂直,设(2,)y ,0y >,则3y =,则(2,3)P ,AP PF ∴⊥,则||1AP =,||3PF =,APF ∴∆的面积13||||22S AP PF =⨯⨯=,同理当0y <时,则APF ∆的面积32S =, 故选D .21.(2017•新课标Ⅲ)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的一条渐近线方程为y =,且与椭圆221123x y +=有公共焦点,则C 的方程为( )A .221810x y -= B .22145x y -= C .22154x y -= D .22143x y -= 【答案】B【解析】椭圆221123x y +=的焦点坐标(3,0)±,则双曲线的焦点坐标为(3,0)±,可得3c =,双曲线2222:1x y C a b-=(0,0)a b >>的一条渐近线方程为y =,可得b a =,即22254c a a -=,可得32c a =,解得2a =,b =所求的双曲线方程为:22145x y -=.故选B .22.(2017•新课标Ⅱ)若1a >,则双曲线2221x y a-=的离心率的取值范围是( )A .,)+∞B .,2)C .D .(1,2)【答案】C【解析】1a >,则双曲线2221x y a-=的离心率为:c a ==. 故选C .23.(2020•北京)已知双曲线22:163x y C -=,则C 的右焦点的坐标为 (3,0) ;C 的焦点到其渐近线的距离是__________.【答案】(3,0)【解析】双曲线22:163x y C -=,则222639c a b =+=+=,则3c =,则C 的右焦点的坐标为(3,0),其渐近线方程为y =,即0x =,则点(3,0)到渐近线的距离d故答案为:(3,0)24.(2020•新课标Ⅲ)设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的一条渐近线为y =,则C 的离心率为__________.【解析】由双曲线的方程可得渐近线的方程为:by x a =±,由题意可得ba=c e a ===25.(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线2221(0)5x y a a -=>的一条渐近线方程为y =,则该双曲线的离心率是__________.【答案】32【解析】双曲线2221(0)5x y a a -=>的一条渐近线方程为y ==,所以2a =,所以双曲线的离心率为:32c e a ===, 故答案为:32. 26.(2020•新课标Ⅰ)已知F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点,A 为C 的右顶点,B 为C 上的点,且BF垂直于x 轴.若AB 的斜率为3,则C 的离心率为__________. 【答案】2【解析】F 为双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点(,0)c ,A 为C 的右顶点(,0)a ,B 为C 上的点,且BF 垂直于x 轴.所以2(,)b B c a,若AB 的斜率为3,可得:203b a c a-=-, 222b c a =-,代入上式化简可得2232c ac a =-,c e a=, 可得2320e e -+=,1e >, 解得2e =. 故答案为:2.27.(2019•上海)已知数列{}n a 满足1(*)n n a a n N +<∈,(n P n ,)(3)n a n 均在双曲线22162x y -=上,则1lim ||n n n P P +→∞=__________.【解析】法一:由22162na n -=,可得n a =(n P n ∴,1(1n P n +∴+,1||n n P P +∴∴求解极限可得1lim ||n n n P P +→∞=. 方法二:当n →+∞时,1n n P P +与渐近线平行,1n n P P +在x 轴的投影为1,渐近线倾斜角为θ,则tan θ,故11cos6n n P P π+==28.(2019•江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线2221(0)y x b b-=>经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是__________.【答案】y =【解析】双曲线2221(0)y x b b-=>经过点(3,4),∴221631b-=,解得22b =,即b =.又1a =,∴该双曲线的渐近线方程是y =.故答案为:y =.29.(2019•新课标Ⅰ)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过1F 的直线与C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点.若1F A AB =,120F B F B =,则C 的离心率为__________. 【答案】2 【解析】如图,1F A AB =,A ∴为1F B 的中点,且O 为12F F 的中点,AO ∴为△12F F B 的中位线,又120F B F B =,12F B F B ∴⊥,则1OB FO c ==. 设1(B x ,1)y ,2(A x ,2)y , 点B 在渐近线by x a=上, ∴2221111x y c by x a ⎧+=⎪⎨=⎪⎩,得11x a y b =⎧⎨=⎩.又A 为1FB 的中点,∴2222c a x b y -+⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, A 在渐近线by x a=-上,∴22b b a ca -=-,得2c a =,则双曲线的离心率2c e a ==. 故答案为:2.30.(2018•江苏)在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点(,0)F c 到一条渐近线的距离,则其离心率的值为__________. 【答案】2【解析】双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的右焦点(,0)F c 到一条渐近线byx a=,bcb ==, 可得22234c a c -=,即2c a =,所以双曲线的离心率为:2ce a==. 故答案为:2.31.(2018•北京)若双曲线2221(0)4x y aa -=>a =__________. 【答案】4【解析】双曲线2221(0)4x y a a-=>, 可得:22454a a +=,解得4a =. 故答案为:4.32.(2018•上海)双曲线2214x y -=的渐近线方程为__________.【答案】12y x =±【解析】双曲线2214x y -=的2a =,1b =,焦点在x 轴上而双曲线22221x y a b -=的渐近线方程为by x a =±∴双曲线2214x y -=的渐近线方程为12y x =±故答案为:12y x =±.33.(2017•上海)设双曲线2221(0)9x y b b-=>的焦点为1F 、2F ,P 为该双曲线上的一点,若1||5PF =,则2||PF =__________. 【答案】11【解析】根据题意,双曲线的方程为:22219x y b-=,其中3a =, 则有12||||||6PF PF -=, 又由1||5PF =,解可得2||11PF =或1-(舍) 故2||11PF =, 故答案为:11.34.(2017•北京)若双曲线221y x m-=m =__________.【答案】2【解析】双曲线221(0)y x m m-=>= 解得2m =. 故答案为:2.35.(2017•新课标Ⅰ)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右顶点为A ,以A 为圆心,b 为半径作圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点.若60MAN ∠=︒,则C 的离心率为__________.【解析】双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右顶点为(,0)A a ,以A 为圆心,b 为半径做圆A ,圆A 与双曲线C 的一条渐近线交于M 、N 两点.若60MAN ∠=︒,可得A 到渐近线0bx ay +=的距离为:cos30b ︒=,=,即a c =,可得离心率为:e .36.(2017•江苏)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线2213x y -=的右准线与它的两条渐近线分别交于点P ,Q ,其焦点是1F ,2F ,则四边形12F PF Q 的面积是__________.【答案】【解析】双曲线2213x y -=的右准线:32x =,双曲线渐近线方程为:y =,所以3(2P,3(2Q,,1(2,0)F -.2(2,0)F . 则四边形12F PF Q的面积是:142⨯=故答案为:37.(2018•全国)双曲线221124x y -=,1F 、2F 为其左右焦点,C 是以2F 为圆心且过原点的圆.(1)求C 的轨迹方程;(2)动点P 在C 上运动,M 满足12F M MP =,求M 的轨迹方程.【解析】(1)由已知得212a =,24b =,故4c ,所以1(4,0)F -、2(4,0)F , 因为C 是以2F 为圆心且过原点的圆,故圆心为(4,0),半径为4, 所以C 的轨迹方程为22(4)16x y -+=; (2)设动点(,)M x y ,0(P x ,0)y , 则1(4,)F M x y =+,00(,)MP x x y y =--, 由12F M MP =,得(4x +,0)2(y x x =-,0)y y -, 即0042()2()x x x y y y +=-⎧⎨=-⎩,解得0034232x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,因为点P 在C 上,所以2200(4)16x y -+=, 代入得22343(4)()1622x y+-+=, 化简得22464()39x y -+=.38.(2017•上海)已知双曲线222:1(0)y x b bΓ-=>,直线:(0)l y kx m km =+≠,l 与Γ交于P 、Q 两点,P '为P 关于y 轴的对称点,直线P Q '与y 轴交于点(0,)N n ;(1)若点(2,0)是Γ的一个焦点,求Γ的渐近线方程; (2)若1b =,点P 的坐标为(1,0)-,且32NP P Q ''=,求k 的值; (3)若2m =,求n 关于b 的表达式.【解析】(1)双曲线222:1(0)y x b bΓ-=>,点(2,0)是Γ的一个焦点,2c ∴=,1a =,222413b c a ∴=-=-=,∴Γ的标准方程为:2213y x -=,Γ的渐近线方程为y =.(2)1b =,∴双曲线Γ为:221x y -=,(1,0)P -,(1,0)P ', 32NP P Q '=',设2(Q x ,2)y , 则有定比分点坐标公式,得: 223021312320312x n y ⎧+⎪=⎪⎪+⎪⎨⎪+⎪=⎪+⎪⎩,解得253x =,22221x y -=,∴243y =±,∴220112y k x -==±+.(3)设1(P x ,1)y ,2(Q x ,2)y ,0PQ k k =, 则1(P x '-,1)y ,0PQ l k x n =+,由22221y kx y x b =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,得2222()440b k x kx b ----=, 12224kx x b k +=-,212224b x x b k --=-, 由02221y k x ny x b =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,得2222200()20b k x k nx n b ----=, 0122202k nx x b k -+=-,2212220n b x x b k ---=-,22212222204b n b x x b k b k --+∴==--,即22022b k b k --,即222202224b k n b b k b -+=---, 21222202112222210210021224y y b k x x x x kk k n b y y k x x k n b k k n b x x ---++====-----+, 化简,得2222(4)20n n b b +++=,2n ∴=-或22b n =-, 当2n =-,由222202224b k n b b k b -+=---,得22202b k k =+, 由022y k x y kx =-⎧⎨=+⎩,得000422x k k k k y k k ⎧=⎪-⎪⎨+⎪=⎪-⎩,即04(Q k k -,0022)k k k k +-,代入2221y x b-=,化简,得:2200(4)40b kk b kk -++=,解得24b =或20b kk =,当24b =时,满足22b n =-,当20b kk =时,由22202b k k =+,得0k k =(舍去),综上,得22b n =-.1.(2020•江西模拟)圆22:()4M x m y-+=与双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b-=>>的两条渐近线相切于A 、B 两点,若||2AB =,则C 的离心率为( ) A B C .2 D .3【答案】A【解析】圆22:()4M x m y -+=的圆心为(,0)M m ,双曲线2222:1(0,0)y x C a b a b -=>>的两条渐近线方程为ay x b=±,由圆M 和两条渐近线都关于x 轴对称,可设(,1)A s ,(,1)B s -,0s >,s m <, 由题意可得2()14s m -+=,则s m -=由A 为切点,直线AM 与渐近线ay x b=垂直,可得11as m b=--,则b a =可得双曲线的离心率为c e a ====,故选A .2.(2020•红岗区校级模拟)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,过点1F 且垂直于x 轴的直线与该双曲线的左支交于A 、B 两点,若2ABF ∆的周长为24,则当2ab 取得最大值时,该双曲线的焦点到渐近线的距离为( )A .1BC .2D .【答案】D【解析】可设1(,0)F c -,由x c =-代入双曲线的方程可得2b y a==±,则22||b AB a=,22||||AF BF ===由题意可得2224b a +, 结合222c a b =+,上式化简可得322366a ab a b +=-,可得2(6)b a a =-, 则22(6)ab a a =-,设2()(6)f x x x =-,0x >,导数为2()123f x x x '=-,当4x >时,()0f x '<,()f x 递减;当04x <<时,()0f x '>,()f x 递增. 可得()f x 在4x =处取得最大值.即有4a =,24(64)8b =⨯-=,即b =而焦点到渐近线的距离为2222d b a b===+,故选D .3.(2020•湖北模拟)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右顶点为A ,O 为坐标原点,以A 为圆心的圆与双曲线C 的某一条渐近线交于两点P ,Q ,若0AP AQ =且3OQ OP =,则双曲线C 的离心率为( )A B C D【答案】A【解析】0AP AQ =,AP AQ ∴⊥,又||||AP AQ =,APQ ∴∆ 是等腰直角三角形, (,0)A a ,渐近线方程不妨为by x a =,即0bx ay -= 则A 到该渐近线的距离为ab d c==∴2||2,||ab PQ d AQ c ====又3OQ OP =,∴13||||,||2ab abOQ PQ OQ c c===,又45AQO ∠=︒,由余弦定理222||||||2||||cos45OA AQ OQ AQ OQ =+-︒,得222222229322a b a b ab a c c c c =+-⨯⨯⨯,整理得2245c a =,∴c e a ==故选A .4.(2020•运城模拟)当m 变化时,对于双曲线22:1(0)2x y C m m m-=>,值不变的是( )A .实轴长B .虚轴长C .焦距D .离心率【答案】D【解析】由题意可得22a m =,2b m =,23c m =,显然双曲线实轴长,虚轴长,焦距都是变量;而c e a ==故选D .5.(2020•镜湖区校级模拟)双曲线222:1(0)36x y C a a -=>左、右焦点分别为1F ,2F ,一条渐近线与直线430x y +=垂直,点M 在C 上,且2||14MF =,则1||(MF = ) A .6或30 B .6C .30D .6或20【答案】C【解析】双曲线222:1(0)36x y C a a -=>左、右焦点分别为1F ,2F ,一条渐近线与直线430x y +=垂直, 可得634a =-,解得8a =,点M 在C 上,2||14216MF a =<=,所以M 在双曲线的右支上, 则12||2||30MF a MF =+=. 故选C .6.(2020•香坊区校级一模)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点为(2,0)F ,过F 作双曲线C 一条渐近线的垂线,垂足为点A ,且与另一条渐近线交于点B ,若BA AF =,则双曲线方程为( )A .2213x y -=B .2213y x -=C .221412x y -=D .221123x y -=【答案】B【解析】由题意可得2c =,即224a b +=,双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线方程为by x a=±,设A 在渐近线by xa =上,可得||AFb ==,若BA AF =,则A 为BF 的中点如图, 且OA BF ⊥,可得OBF ∆为等腰三角形, 则60BOA AOF ∠=∠=︒,在直角三角形AOF 中,可得||||sin 602AF OF =︒=即b =,1a =,则双曲线的方程为2213y x -=.故选B .7.(2020•二模拟)双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过其中一个焦点作x 轴的垂线,与C 交于A ,B 两点,若12||||AB F F =,则双曲线的离心率为( )A B C 1 D 1【答案】B【解析】由题意可知,双曲线的通径为:22b a ,双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过其中一个焦点作x 轴的垂线,与C 交于A ,B 两点,若12||||AB F F =,可得222b c a=,即:22c a ac -=,即210e e --=,1e >.解得e =. 故选B .8.(2020•南岗区校级模拟)已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的右焦点为2F ,A 和B 为双曲线上关于原点对称的两点,且A 在第一象限.连结2AF 并延长交E 于P ,连结2BF ,PB ,若△2BF P 是以2BF P ∠为直角的等腰直角三角形,则双曲线E 的离心率为( )A B C D 【答案】C【解析】设双曲线的半焦距为c ,22||||BF PF t ==,由||||OA OB =,12||||OF OF =,可得四边形12AF BF 为平行四边形, 则12||||AF BF t ==,且1290F AF ∠=︒,连接1PF ,由双曲线的定义可得12||||22PF PF a t a =+=+, 又21||||22AF AF a t a =-=-,在直角三角形12AF F 中,可得22(2)24t t a c +-=,① 在直角三角形1PAF 中,可得222(22)(2)t t a t a +-=+, 化为3t a =,代入①可得22294a a c +=,即有c =,即c e a =. 故选C .9.(2020•安徽模拟)已知双曲线22221(0,0)y x a b a b -=>>的离心率为2.则其渐近线的方程为( )A .0x ±=B 0y ±=C 0y ±=D .0x y ±=【答案】A【解析】双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>的离心率为2.可得:2ca=,即2214b a +=,可得ba=则双曲线C 的渐近线方程为:0x ±=. 故选A .10.(2020•汉阳区校级模拟)已知P 为双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右支上一点,1F 、2F 为其左、右焦点,且焦距的长度为6,PI 为12F PF ∠的角平分线,I 是PI 与x 轴的交点,O 是坐标原点,满足||4PO =,||1OI =,则双曲线的离心率为( )A B .53C D 【答案】A【解析】如图,焦距的长度为6,满足||4PO =,||1OI =,故1314F I =+=,2312IF =-=;PI 为12F PF ∠的角平分线,1212::2:1PF PF F I IF ∴==;设2PF x =,则12PF x =;∴△1PFO 中,2221(2)34cos 223x PFO x +-∠=;① ∴△12PF F 中,2221(2)6cos 226x x PFO x +-∠=;②联立①②可得:210x x =⇒=22a x x ∴=-;22c e a ∴==. 故选A .11.(2020•东湖区校级三模)已知1F 、2F 为双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的左、右焦点,点M 为E 右支上一点.若1MF 恰好被y 轴平分,且1230MF F ∠=︒,则E 的渐近线方程为( )A.y = B.y = C.y = D .2y x =±【答案】B【解析】1F 、2F 为双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的左、右焦点,点M 为E 右支上一点,若1MF 恰好被y 轴平分,则2MF 垂直x 轴,因为1230MF F ∠=︒,所以21212tan MF MF F F F =∠22b a c =,22ac ,可得4224443a a b b +=, 可得222b a =,则ba=则E的渐近线方程为y =. 故选B .12.(2020•辽宁模拟)已知1F ,2F 分别为双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>的两个焦点,双曲线上的点P 到原点的距离为b ,且2112sin 3sin PF F PF F ∠=∠,则该双曲线的渐近线方程为( ) A.y = B.y x = C.y = D.y =【答案】A 【解析】1F ,2F 分别为双曲线22221(0,0)y x a b a b-=>>的两个焦点,∴不妨设双曲线的焦点坐标为1(0,)F c -、2(0,)F c ,2112sin 3sin PF F PF F ∠=∠,所以12||3||PF PF =,12||||2PF PF a -=, 1||3PF a =,2||PF a =,双曲线上的点P 到原点的距离为b ,所以||OP b =,2||OF c ∴=,222c a b =+,290OPF ∴∠=︒,2PH OF ⊥,abPH c∴=,设(,)P m n ,||ab m c ∴=,2b nc =,把P 点的坐标代入双曲线方程可得:b =,∴该双曲线的渐近线方程2y x =±. 故选A .13.(2020•碑林区校级模拟)双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点为1F ,2F ,以2F 为圆心,2||OF 为半径作圆2F ,过1F 作直线l 与圆2F 切于点M ,若M 在双曲线的渐近线上,则双曲线的离心率为( )A B C .2 D 【答案】C【解析】1MF 为圆的切线,故1212OM F F c ==, 又22MF OF r c ===,260MOF ∴∠=︒,2tan bMOF a∴∠=,b ∴,2c e a ∴==.故选C .14.(2020•思明区校级一模)已知1F 、2F 为双曲线2222:1(0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点,点A 在双曲线C 的右支上,线段1AF 与双曲线C 的左支交于点B ,260ABF ∠=︒,113AF BF =,则双曲线C 的离心率为( )A B C D .【答案】C【解析】如图所示:113AF BF =,不妨设11||3||3AF BF m ==, ||2AB m ∴=,21||||2BF BF a -=,12||||2AF AF a -=, 2||2BF a m ∴=+,2||32AF m a =-,在2ABF ∆中,由余弦定理可得2222222||||||2||||cos AF AB BF AB BF ABF =+-∠, 即222(32)(2)(2)22(2)cos60m a m a m m a m -=++-+︒, 解得2m a =,1||2BF a ∴=,2||4BF a =,在△12BF F 中,由余弦定理可得22212121212||||||2||||cos F F BF BF BF BF F BF =+-∠, 即222(2)(2)(4)224cos120c a a a a =+-︒,c =,即e = 故选C .15.(2020•黄州区校级三模)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>,过左焦点F 作斜率为12的直线与双曲线的一条渐近线相交于点A ,且A 在第一象限,若||||OA OF =,则双曲线C 的离心率为( ) A .53BC .2 D【答案】A【解析】由题意可得直线l 的方程为:1()2y x c =+,与渐近线by x a=联立,可得122ac x a b =-,2bcy b a=-,因为||||OA OF =,即222()()22ac bc c b a b a+=--, 整理可得34b a =,222299()16b c a a =-=,即22925c a =,因为1ce a=>, 解得53e =.故选A .16.(2020•吉林模拟)已知(F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左焦点,P 为双曲线C 右支上一点,圆222x y a +=与y 轴的正半轴交点为A ,||||PA PF +的最小值4,则双曲线C 的实轴长为( )A B .2 C .D .【答案】B【解析】由题意,(0,)A a ,设F '为双曲线的右焦点,则||2||PF a PF =+',(F ,0),F '0).||||||2||2(||||)2||2PA PF PA a PF a PA PF a AF a ∴+=++'=++'+'=+三点P ,A ,F '共线时取等号.所以24a +,解得1a =,故实轴长为2. 故选B .17.(2020•松原模拟)已知点P 是双曲线22184x y -=上一点,1F ,2F 分别为双曲线的左、右焦点,若△12F PF 的外接圆半径为4,且12F PF ∠为锐角,则12||||(PF PF = ) A .15 B .16C .18D .20【答案】B【解析】点P 是双曲线22184x y -=上一点,1(F -0),2F 0),△12F PF 的外接圆半径为4,可得圆的圆心(0,2),圆的方程为:22(2)16x y +-=,不妨设P 在第一象限,圆的方程与双曲线22184x y -=联立可得(4,2)P ,222212||||(423)(20)(423)(20)321633216325616PF PF =++--+-=+-==.故选B .18.(2020•红岗区校级模拟)双曲线2221(0)y x b b-=>的渐近线方程是y =±,则双曲线的焦距为( )A .3B .6C .D 【答案】B【解析】双曲线2221(0)y x b b-=>的渐近线方程是y =±,可得b =3c =, 所以双曲线的焦距为6.故选B .19.(2020•龙潭区校级模拟)设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线方程为023x y±=,则双曲线C 的离心率为( ) ABCD【答案】D【解析】双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线方程为023x y±=,可得32a b =,所以2222944()a b c a ==-,即22413c a =,所以双曲线的离心率为:c e a ==故选D .20.(2020•运城模拟)过双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左焦点F 且斜率为12的直线l 与双曲线C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点,与y 轴交于M 点,若2AM MB =,则双曲线C 的离心率等于( ) ABCD【答案】D【解析】依题意可知点A 在第二象限,点B 在第一象限,直线l 方程为1()2y x c =+,由1()2y x c b y x a ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得2A ac x a b =-+,由1()2y x c b y x a⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩得2B ac x b a =-,(2)b a >,由2AM MB =,可得2||||A B x x =,即222ac aca b b a=+-整理得23b a =, 又因为222b c a =-,所以2224()9c a a -=,得22413c a =,所以c e a ==. 故选D .21.(2020•大同模拟)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的右焦点F ,半焦距2c =,点F 到直线2a x c=的距离为12,过点F 作双曲线C 的两条互相垂直的弦AB ,CD ,设AB ,CD 的中点分别为M ,N . (1)求双曲线C 的标准方程;(2)证明:直线MN 必过定点,并求出此定点的坐标.【解析】(1)由题意可得2c =,212a c c -=,222b c a =-,解得:23a =,21b =, 所以双曲线的方程为:2213x y -=;(2)证明:设(2,0)F 设过F 的弦AB 所在的直线方程为:2x ky =+,1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y , 则有中点12()(22k y y M ++,12)2y y +, 联立直线AB 与双曲线的方程:22213x ky x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩整理可得:22(3)410k y ky -++=, 因为弦AB 与双曲线有两个交点,所以230k -≠, 12243k y y k +=-,所以1212212()43x x k y y k+=++=-, 所以26(3M k -,22)3kk -; ()i 当0k =时,M 点即是F ,此时直线MN 为x 轴; ()ii 当0k ≠时,将M 的坐标中的k 换成1k-,同理可得N 的坐标226(31k k -,22)31kk --,①当直线MN 不垂直于x 轴时,直线MN 的斜率222222222331663(1)331MNk kk k k k k k k k +--==----, 将M 代入方程可得直线222226:()33(1)3k k MN y x k k k -=----, 化简可得22(3)3(1)ky x k =--,所以直线MN 恒过定点(3,0)P ;②当直线MN 垂直于x 轴时,22266331k k k =--可得1k =±,直线也过定点(3,0)P ; 综上所述直线MN 恒过定点(3,0)P .22.(2019•陕西三模)设离心率为3,实轴长为1的双曲线2222:1(0)x y E a b a b-=>>的左焦点为F ,顶点在原点的抛物线C 的准线经过点F ,且抛物线C 的焦点在x 轴上. ()I 求抛物线C 的方程;(Ⅱ)若直线l 与抛物线C 交于不同的两点M ,N ,且满足OM ON ⊥,求||MN 的最小值. 【解析】()I 离心率为3,实轴长为1,即3ce a==,12a =,可得32c =,3(2F -,0), 可设抛物线的方程为22y px =,0p >, 可得322p =,即3p =,可得抛物线的方程为26y x =;(Ⅱ)设直线l 的方程为x my t =+,设点1(M x ,1)y 、2(N x ,2)y , 则2116y x =,2226y x =,将直线l 的方程与抛物线C 的方程联立26x my ty x=+⎧⎨=⎩,得2660y my t --=,由韦达定理得126y y m +=,126y y t =-, OM ON ⊥,12663616OM ON k k y y t∴==-=-,即6t =, 由△2362460m =+⨯>恒成立,则22||36144MN m =+12=,当且仅当0m =时,||MN 取得最小值12.23.(2019•天河区校级三模)已知双曲线1C 的焦点在x 轴上,焦距为4,且1C 的渐近线方程为0x ±=. (1)求双曲线1C 的方程;(2)若直线:l y kx =+222:142x y C +=及双曲线1C 都有两个不同的交点,且l 与1C 的两个交点A 和B 满足6OA OB <(其中O 为原点),求2k 的取值范围.【解析】(1)根据题意,1C 的渐近线方程为0x ±=,则设双曲线1C 的方程为22(0)3x y λλ-=>,则23a λ=,2b λ=,又双曲线的焦距为4,则24c =,即2c =, 于是由222441a b c λλ+=⇒=⇒=,故1C 的方程为2213x y -=;(2)根据题意,将y kx =+22142x y +=得22(12)20k x +++=, 由直线l 与椭圆2C 有两个不同的交点得2222(43)8(12)8(41)0k k k =-+=->,即214k >,⋯⋯① 将y kx =+2213x y -=得22(13)120k x ---=,由直线l 与双曲线1C 有两个不同的交点A ,B ,则有22221130(63)48(13)12(43)0k k k k ⎧-≠⎪⎨=+-=->⎪⎩,即213k ≠且243k <,⋯⋯②设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,则12x x +=,1221213x x k-=-, 则6OA OB <得12126x x y y +<,而22221212121222212(1)1839(1)()33131331k k k x x y y k x x x x k k k -+++=+++=++=---, 于是2239631k k +<-,解此不等式得21k >,或213k <,⋯⋯③由①,②,③得21143k <<,或2413k <<,故2k 的取值范围为114(,)(1,)433. 24.(2019•龙岩模拟)双曲线22:143x y Γ-=的左右顶点分别为1A ,2A ,动直线l 垂直Γ的实轴,且交Γ于不同的两点M ,N ,直线1A N 与直线2A M 的交点为P . (1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)过点(1,0)H 作C 的两条互相垂直的弦DE ,FG ,证明:过两弦DE ,FG 中点的直线恒过定点. 【解析】(1)因为1(2,0)A -,2(2,0)A ,设(,)P x y ,0(M x ,0)y ,则0(N x ,0)y -,且2200143x y -=,①,因为动直线l 交双曲线于不同的两点M ,N ,所以02x ≠±且2x ≠±, 因为直线2A M 的方程为00(2)2y y x x =--,②, 直线1A N 的方程为00(2)2y y x x -=++,③, 由②③得222020(4)4y y x x -=--, 把①代入上式得223(4)4y x =--,化简得22143x y +=,所以点P 的轨迹C 的方程为221(2)43x y x +=≠±.(2)依题意得直线DE 与直线FG 斜率均存在且不为0, 设直线DE 的方程为1(0)x my m =+≠,则直线FG 的方程为11x y m=-+, 联立2213412x my x y =+⎧⎨+=⎩,得22(34)690m y my ++-=, 则△2223636(34)144(1)0m m m =++=+>, 设1(D x ,1)y ,2(E x ,2)y ,则122634m y y m -+=+,121228()234x x m y y m +=++=+, 所以DE 的中点24(34R m +,23)34mm -+,同理FG 的中点224(43m S m +,23)43mm +,所以直线RS 的斜率为2222223373443444(1)3443RSm mm m m k m m m m --++==--++, 所以直线RS 的方程为222374()344(1)34m m y x m m m +=-+-+,整理得274()4(1)7m y x m =--, 所以直线RS 恒过定点4(7,0),即过两弦DE ,FG 中点的直线恒过定点4(7,0).25.(2019•丹东一模)已知离心率为2的双曲线C 的一个焦点(,0)F c(1)求双曲线C 的方程;(2)设1A ,2A 分别为C 的左右顶点,P 为C 异于1A ,2A 一点,直线1A P 与2A P 分别交y 轴于M ,N 两点,求证:以线段MN 为直径的圆D 经过两个定点.【解析】(1)设2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>,因为离心率为2,所以2c a =,b .所以C0y ±=,得2c =.于是1a =,b C 的方程为2213y x -=.(2)方法一、设0(P x ,00)(1)y x ≠±,因为1(1,0)A -,2(1,0)A , 可得直线1A P 与2A P 方程为00(1)1y y x x =++,00(1)1yy x x =--. 由题设,所以00(0,)1y M x +,00(0,)1y N x --,00202||||1x yMN x =-,MN 中点坐标02(0,)1y x -,于是圆D 的方程为222200022200()1(1)y x y x y x x +-=--. 因为220013y x -=,所以圆D 的方程可化为220630x y y y ++-=.当0y =时,x =,因此D经过两个定点(和. 方法二、设0(P x ,00)(1)y x ≠±,因为1(1,0)A -,2(1,0)A , 可得直线1A P 与2A P 方程为00(1)1y y x x =++,00(1)1yy x x =--, 由题设,所以00(0,)1y M x +,00(0,)1y N x --.设(,)P x y 是圆D 上点,则0MP NP =,即0000(,)(,)011y yx y x y x x -+=+-,。
平面解析几何中的曲线方程

平面解析几何中的曲线方程在平面解析几何中,曲线方程是研究曲线形状的重要工具。
通过曲线方程,我们可以了解曲线的特性、性质以及与其他曲线的关系。
本文将介绍平面解析几何中常见的曲线方程及其应用。
一、直线的方程直线是最简单的曲线形式,其方程通常用一次函数表示。
直线的一般方程为:Ax + By + C = 0,其中A、B、C为常数,A和B不同时为0。
该方程也可以写成斜截式方程y = kx + b,其中k为直线的斜率,b为直线与y轴的截距。
二、圆的方程圆是由平面上到一定距离的点构成的曲线。
圆的方程为:(x-a)² +(y-b)² = r²,其中(a, b)为圆心的坐标,r为半径。
三、椭圆的方程椭圆是平面上到两个定点之间的距离之和为常数的点构成的曲线。
椭圆的标准方程为:(x/a)² + (y/b)² = 1,其中a为横轴的半轴长,b为纵轴的半轴长。
四、双曲线的方程双曲线是平面上到两个定点之间的距离之差为常数的点构成的曲线。
双曲线的标准方程有两种形式:(x/a)² - (y/b)² = 1和(y/a)² - (x/b)² = 1,其中a和b分别为双曲线的半轴长。
五、抛物线的方程抛物线是平面上到定点与定直线的距离相等的点构成的曲线。
抛物线的标准方程为:y = ax² + bx + c,其中a、b、c为常数,a ≠ 0。
六、曲线方程的应用曲线方程在数学和工程学中有着广泛的应用。
在几何学中,曲线方程可以帮助我们确定曲线的形状、位置以及与其他曲线的关系。
在物理学中,曲线方程可以描述物体的运动轨迹,帮助我们研究运动规律。
在工程学中,曲线方程可以用于设计建筑物、绘制道路、计算轨迹等。
总结:平面解析几何中的曲线方程是研究曲线形状的重要工具,包括直线、圆、椭圆、双曲线和抛物线等。
通过曲线方程,我们可以了解曲线的特性、性质以及与其他曲线的关系。
高考数学一轮复习 第九章 平面解析几何 9.7 双曲线课件(理)

(9)e=ac(e>1)
(2015·安徽)下列双曲线中,焦点在 y 轴上且渐近
线方程为 y=±2x 的是( )
A.x2-y42=1
B.x42-y2=1
C.y42-x2=1
D.y2-x42=1
解:A,B 选项中双曲线的焦点在 x 轴上,C,D 选项中双曲线的焦点在 y 轴上,又令y42-x2=0,得 y
(1)(2014·北京)设双曲线 C 的两 个焦点为(- 2,0),( 2,0),一个顶点是(1, 0),则 C 的方程为________.
解:根据已知条件可判断双曲线 C 的中心 在坐标原点,焦点在 x 轴上,c= 2,a=1, b2=c2-a2=1,∴C 的方程为 x2-y2=1.故填 x2-y2=1.
(3)实轴和虚轴相等的双曲线叫做________.“离心率 e= 2”是“双 曲 线 为 等 轴 双 曲 线 ” 的 ______ 条 件 , 且 等 轴 双 曲 线 两 条 渐 近 线 互 相 ______.一般可设其方程为 x2-y2=λ(λ≠0).
2.双曲线的标准方程及几何性质 焦点在 x 轴上
∵双曲线过点(-5,2),∴2a52-b42=1,得 a2=b225+b24.
联立a2=b225+b24,
解得
a2+b2=c2=6,
a2=5,b2=1,故所求双曲线方程为x52-
y2=1.
(2)依题意知,所求双曲线方程为标准方程,但不知焦点在哪个轴上,
故可设双曲线方程为 Ax2+By2=1(AB<0),
第九章
平面解析几何
§9.7 双 曲 线
1.双曲线的定义 (1)定义:平面内与两个定点 F1,F2 的距离的差的________等于常数 2a(2a______|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的 ________,两焦点间的距离叫做双曲线的________.
高中数学中的平面解析几何知识点总结

高中数学中的平面解析几何知识点总结平面解析几何是高中数学的重要组成部分,它将代数与几何巧妙地结合在一起,通过建立坐标系,用代数方法研究几何图形的性质。
下面我们来详细总结一下这部分的重要知识点。
一、直线1、直线的倾斜角直线倾斜角的范围是0, π),倾斜角α的正切值叫做直线的斜率,记为 k =tanα。
当倾斜角为 90°时,直线的斜率不存在。
2、直线的方程(1)点斜式:y y₁= k(x x₁),其中(x₁, y₁)是直线上的一点,k 是直线的斜率。
(2)斜截式:y = kx + b,其中 k 是斜率,b 是直线在 y 轴上的截距。
(3)两点式:(y y₁)/(y₂ y₁) =(x x₁)/(x₂ x₁),其中(x₁, y₁),(x₂, y₂)是直线上的两点。
(4)截距式:x/a + y/b = 1,其中 a 是直线在 x 轴上的截距,b 是直线在 y 轴上的截距。
(5)一般式:Ax + By + C = 0(A、B 不同时为 0)3、两条直线的位置关系(1)平行:两条直线斜率相等且截距不相等,即 k₁= k₂且 b₁ ≠ b₂。
(2)垂直:两条直线斜率的乘积为-1,即 k₁k₂=-1(当一条直线斜率为 0,另一条直线斜率不存在时也垂直)。
4、点到直线的距离公式点 P(x₀, y₀)到直线 Ax + By + C = 0 的距离 d =|Ax₀+ By₀+ C| /√(A²+ B²)二、圆1、圆的方程(1)标准方程:(x a)²+(y b)²= r²,其中(a, b)是圆心坐标,r是半径。
(2)一般方程:x²+ y²+ Dx + Ey + F = 0(D²+ E² 4F > 0),圆心坐标为(D/2, E/2),半径 r =√(D²+ E² 4F) / 22、直线与圆的位置关系(1)相交:圆心到直线的距离小于半径,d < r。
【高中数学】高中数学平面解析几何曲线与方程

曲线与方程
基础诊断
考点突破
课堂总结
最新考纲 1.了解方程的曲线与曲线的方程的对应关系;2. 了解解析几何的基本思想和利用坐标法研究曲线的简单性质; 3.能够根据所给条件选择适当的方法求曲线的轨迹方程.
基础诊断
考点突破
课堂总结
知识梳理 1.曲线与方程 一般地,在平面直角坐标系中,如果某曲线 C( 看作点的 集合或适合某种条件的点的轨迹 )上的点与一个二元方程 f(x,y)=0的实数解建立了如下关系: (1)曲线上点的坐标都是 这个方程的解 .
基础诊断 考点突破 课堂总结
解 (1)设 F1(-c,0),F2(c,0)(c>0).由题意,可得 |PF2|=|F1F2|,即 (a-c)2+b2=2c, 整理得
c c 2 2 a + -1=0, a
c c 1 得 =-1(舍去)或 = . a a 2 1 所以 e= . 2
基础诊断
考点突破
课堂总结
(2)由(1)知 a=2c,b= 3c,可得椭圆方程为 3x2+4y2=12c2, 直线 PF2 的方程为 y= 3(x-c). A, B
2 2 2 3x +4y =12c , 两点的坐标满足方程组 y= 3x-c.
消去 y 并整理,
得 5x2-8cx=0. 8 解得 x1=0,x2=5c, 8 x2= c, 5 x1=0, 得方程组的解 3 3 y1=- 3c, y2= 5 c.
y2 =3, 4
化简得(x-10)2+y2=36,由于 A、B、C 三点构成三角形, ∴A 不能落在 x 轴上,即 y≠0.
基础诊断
考点突破
课堂总结
法二 定义法.如图所示,设A(x,y),
D为AB的中点,过A作AE∥CD交x轴于E. ∵|CD|=3,∴|AE|=6,|BE|=10,则 E(10,0). ∴顶点A的轨迹为以E为圆心,6为半径
高二数学曲线与方程知识点

高二数学曲线与方程知识点在高二数学课程中,曲线与方程是重要的知识点之一,涉及到的内容较为广泛。
本文将介绍高二数学曲线与方程的相关概念、性质以及解题技巧。
一、直线的方程直线是最简单的曲线,其方程由一次函数表示。
一次函数的一般形式为y = kx + b,其中k为直线的斜率,b为直线在y轴上的截距。
根据直线上的两点可以确定直线的斜率和截距,从而确定直线的方程。
二、二次曲线的方程1. 抛物线抛物线是二次曲线的一种特殊形式,其方程通常表示为y = ax^2 + bx + c。
其中,a决定了抛物线的开口方向和形状,正值为向上开口,负值为向下开口;b和c是常数,分别表示抛物线在x 轴和y轴上的截距。
2. 圆的方程圆是二次曲线的另一种形式,其方程通常表示为(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2。
其中,(h, k)表示圆心的坐标,r表示圆的半径。
通过圆心和半径的信息,我们可以确定圆的方程。
三、三角函数的图像三角函数是一类周期性的函数,包括正弦函数、余弦函数和正切函数等。
它们的图像具有一定的规律性。
以正弦函数为例,y = A·sin(Bx + C) + D,其中A、B、C、D为常数。
根据这些常数的取值,可以确定正弦函数图像上的特征,如振幅、周期、相位等。
四、指数函数与对数函数的图像指数函数和对数函数也是高二数学中重要的曲线类型。
指数函数的一般形式为y = a^x,其中a>0且a≠1,它的图像随着自变量x 的增大或减小而增大或减小。
对数函数是指数函数的反函数,其一般形式为y = log_a(x),其中a>0且a≠1,它的图像为直线y = log_a(x)。
五、曲线的平移、伸缩和翻转曲线的平移、伸缩和翻转是曲线变换的基本操作。
平移是指曲线沿x轴或y轴方向移动;伸缩是指曲线在x轴或y轴方向上的拉伸或压缩;翻转是指曲线关于x轴或y轴进行翻转。
通过对曲线进行这些变换,可以得到新的曲线方程。
高中数学知识讲解 曲线与方程

曲线与方程【学习目标】1.了解曲线与方程的对应关系;2.进一步体会数形结合的基本思想;3.掌握求曲线方程的基本方法(直接法),了解求曲线方程的其他方法(待定系数法、定义法、转化法、参数法等)【学习策略】借助于实例去体会曲线的方程和方程的曲线的意义;理解求曲线方程的实质,求曲线方程的关键在于把曲线上任一点所满足的几何条件(或其坐标满足的条件)转化为任一点坐标满足的等量关系,要注意方程中量x (或y )的取值范围.【要点梳理】要点一、曲线与方程概念的理解一般地,在直角坐标系中,如果某曲线C (看作点的集合或适合某种条件的点的轨迹)上的点与一个二元方程,0f x y =()的实数解建立了如下的关系:(1)曲线C 上所有点的坐标都是方程,0f x y =()的解;(2)以方程,0f x y =()的解为坐标的点都在曲线C 上.那么,方程,0f x y =()叫做曲线C 的方程;曲线C 叫做方程,0f x y =()的曲线.要点诠释:(1)如果曲线C 的方程为,0f x y =(),那么点00(,)P x y 在曲线C 上的充要条件为00,0f x y =(); (2)曲线C 可看成是平面上满足一定条件的点的集合,而,0f x y =()正是这一定条件的解析表示.因此我们可以用集合的符号表示曲线C :{(,)|,0}C x y f x y ==().(3)曲线C 也称为满足条件,0f x y =()的点的轨迹.定义中的条件(1)叫轨迹纯粹性,即不满足方程,0f x y =()的解的点不在曲线C 上;条件(2)叫做轨迹的完备性,即符合条件的所有点都在曲线上.“纯粹性”和“完备性”是针对曲线C 是否为满足方程,0f x y =()的点的轨迹而言. (4)区别轨迹和轨迹方程两个不同的概念,轨迹是“形”,轨迹方程是“数”.要点二、坐标法与解析几何解析几何是在坐标系的基础上,用代数的方法研究几何问题的一门数学学科.解析几何的两个基本问题:1.根据已知条件,求出表示平面曲线的方程;2.通过方程,研究平面曲线的性质.根据曲线与方程的关系可知,曲线与方程是同一关系下的两种不同的表现形式.曲线的性质完全反映在它的方程上,而方程的的性质也完全反映在它的曲线上,这正好说明了几何问题与代数问题可以互相转化,这就是解析几何的基本思想方法,也就是数形结合,形与数达到了完美的统一.我们把这种借助坐标系研究几何图形的方法叫做坐标法,又称解析法.定义:在直角坐标系中,用坐标表示点,把曲线看成满足某种条件的点的集合或轨迹,用曲线上点的坐标(x ,y )所满足的方程(,)0f x y =表示曲线,通过研究方程的性质间接地来研究曲线的性质.这就是坐标法.要点三、用直接法求曲线方程的步骤坐标法求曲线方程的一般步骤:①建立适当的直角坐标系,并设动点P(x,y).②写出动点P 满足的几何条件.③把几何条件坐标化,得方程F(x, y)=0.④化方程F(x, y)=0为最简形式,特殊情况,予以补充说明,删去增加的或者补上丢失的解。
高中数学曲线知识总结归纳

高中数学曲线知识总结归纳数学曲线是高中数学课程中的重要内容之一,也是学生在高中阶段需要掌握的基本知识点。
本文将对高中数学曲线的相关知识进行总结归纳,旨在帮助同学们更好地理解和掌握这一部分内容。
一、基本概念1. 曲线的定义在平面直角坐标系中,由点的坐标满足某种关系所确定的图形称为曲线。
2. 曲线的表示方式曲线可以通过方程、参数方程或者直角坐标与参数方程相互转化来表示。
3. 曲线的分类常见的数学曲线主要包括直线、抛物线、椭圆、双曲线、圆、指数曲线和对数曲线等。
二、直线与曲线1. 直线的表示方式一般情况下,直线可以通过一般式方程、点斜式方程和两点式方程等来表示。
2. 直线的性质直线的性质包括斜率、截距、倾斜角、垂直线和平行线等。
3. 直线与曲线的关系直线可以与曲线相切或相交,切点的切线斜率与曲线的导数相等。
三、常见曲线1. 抛物线抛物线是一种二次曲线,其标准方程一般形式为y = ax^2 + bx + c。
根据抛物线的开口方向和抛物线的顶点,可以将抛物线分为上开口和下开口的抛物线。
2. 椭圆椭圆是一种二次曲线,其标准方程一般形式为(x-h)^2/a^2 + (y-k)^2/b^2 = 1。
椭圆具有特点是焦点到点的距离之和等于常数的性质。
3. 双曲线双曲线是一种二次曲线,其标准方程一般形式为(x-h)^2/a^2 - (y-k)^2/b^2 = 1。
双曲线具有特点是焦点到点的距离之差等于常数的性质。
4. 圆圆是一种特殊的曲线,其标准方程一般形式为(x-h)^2 + (y-k)^2 =r^2。
圆具有特点是任意一点到圆心的距离都相等的性质。
5. 指数曲线指数曲线是一种呈指数函数形式的曲线,其一般形式为y = a^x。
指数曲线具有增长快速,但不超过某个极限值的特点。
6. 对数曲线对数曲线是一种呈对数函数形式的曲线,其一般形式为y = loga x。
对数曲线具有递增但增长速度逐渐减缓的特点。
四、曲线的图像与性质1. 曲线的图像绘制根据曲线的方程,可以绘制出曲线的图像。
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第九节 曲线与方程一、基础知识1.曲线与方程一般地,在平面直角坐标系中,如果某曲线C 上的点与一个二元方程f (x ,y )=0的实数解建立了如下关系:(1)曲线上点的坐标都是这个方程的解.(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.那么这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线2.求动点轨迹方程的一般步骤(1)建立适当的坐标系,用有序实数对(x ,y )表示曲线上任意一点M 的坐标; (2)写出适合条件p 的点M 的集合P ={M |p (M )}; (3)用坐标表示条件p (M ),列出方程f (x ,y )=0; (4)化方程f (x ,y )=0为最简形式;(5)说明化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上.(1)如果曲线C 的方程是f (x ,y )=0, 那么点P 0(x 0,y 0)在曲线C 上的充要条件是f (x 0,y 0)=0.(2)“曲线C 是方程f (x ,y )=0的曲线”是“曲线C 上的点的坐标都是方程f (x ,y )=0的解”的充分不必要条件.坐标系建立的不同,同一曲线在不同坐标系中的方程也不同,但它们始终表示同一曲线. 有时此过程可根据实际情况省略,直接列出曲线方程.考点一 直接法求轨迹方程1.已知点F (0,1),直线l :y =-1,P 为平面上的动点,过点P 作直线l 的垂线,垂足为Q ,且Q P ―→·Q F ―→=FP ―→·F Q ―→,则动点P 的轨迹C 的方程为( )A .x 2=4yB .y 2=3xC .x 2=2yD .y 2=4x解析:选A 设点P (x ,y ),则Q(x ,-1). ∵Q P ―→·Q F ―→=FP ―→·F Q ―→,∴(0,y +1)·(-x,2)=(x ,y -1)·(x ,-2), 即2(y +1)=x 2-2(y -1),整理得x 2=4y ,∴动点P 的轨迹C 的方程为x 2=4y .2.在平面直角坐标系xOy 中,点B 与点A (-1,1)关于原点O 对称,P 是动点,且直线AP 与BP 的斜率之积等于-13.则动点P 的轨迹方程为________________.解析:因为点B 与点A (-1,1)关于原点O 对称, 所以点B 的坐标为(1,-1).设点P 的坐标为(x ,y ),由题意得y -1x +1·y +1x -1=-13,化简得x 2+3y 2=4(x ≠±1).故动点P 的轨迹方程为x 2+3y 2=4(x ≠±1). 答案:x 2+3y 2=4(x ≠±1)3.已知△ABC 的顶点B (0,0),C (5,0),AB 边上的中线长|CD |=3,则顶点A 的轨迹方程为____________________.解析:设A (x ,y ),由题意可知D ⎝⎛⎭⎫x 2,y 2. ∵|CD |=3,∴⎝⎛⎭⎫x 2-52+⎝⎛⎭⎫y22=9, 即(x -10)2+y 2=36, 由于A ,B ,C 三点不共线, ∴点A 不能落在x 轴上,即y ≠0,∴点A 的轨迹方程为(x -10)2+y 2=36(y ≠0). 答案:(x -10)2+y 2=36(y ≠0)考点二 定义法求轨迹方程[典例精析]已知圆M :(x +1)2+y 2=1,圆N :(x -1)2+y 2=9,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C .求C 的方程.[解] 由已知得圆M 的圆心为M (-1,0),半径r 1=1;圆N 的圆心为N (1,0),半径r 2=3.设圆P 的圆心为P (x ,y ),半径为R .因为圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,所以|PM |+|PN |=(R +r 1)+(r 2-R )=r 1+r 2=4>|MN |=2.由椭圆的定义可知,曲线C 是以M ,N 为左、右焦点,长半轴长为2,短半轴长为3的椭圆(左顶点除外),其方程为x 24+y 23=1(x ≠-2).[解题技法]定义法求曲线方程的2种策略(1)运用圆锥曲线的定义求轨迹方程,可从曲线定义出发直接写出方程,或从曲线定义出发建立关系式,从而求出方程.(2)定义法和待定系数法适用于已知曲线的轨迹类型,利用条件把待定系数求出来,使问题得解.[题组训练]如图,已知△ABC 的两顶点坐标A (-1,0),B (1,0),圆E 是△ABC 的内切圆,在边AC ,BC ,AB 上的切点分别为P ,Q ,R ,|CP |=1(从圆外一点到圆的两条切线段长相等),动点C 的轨迹为曲线M ,求曲线M 的方程.解:由题知|CA |+|CB |=|CP |+|C Q|+|AP |+|B Q|=2|CP |+|AB |=4>|AB |, 所以曲线M 是以A ,B 为焦点,长轴长为4的椭圆(挖去与x 轴的交点). 设曲线M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0,y ≠0),则a 2=4,b 2=a 2-⎝⎛⎭⎫|AB |22=3, 所以曲线M 的方程为x 24+y 23=1(y ≠0).考点三 代入法(相关点)求轨迹方程[典例精析]如图所示,抛物线E :y 2=2px (p >0)与圆O :x 2+y 2=8相交于A ,B 两点,且点A 的横坐标为2.过劣弧AB 上动点P (x 0,y 0)作圆O 的切线交抛物线E 于C ,D 两点,分别以C ,D 为切点作抛物线E 的切线l 1,l 2,l 1与l 2相交于点M .(1)求p 的值;(2)求动点M 的轨迹方程.[解] (1)由点A 的横坐标为2,可得点A 的坐标为(2,2),代入y 2=2px ,解得p =1. (2)由(1)知抛物线E :y 2=2x ,设C ⎝⎛⎭⎫y 212,y 1,D ⎝⎛⎭⎫y 222,y 2,y 1≠0,y 2≠0.切线l 1的斜率为k ,则切线l 1:y -y 1=k ⎝⎛⎭⎫x -y 212, 代入y 2=2x ,得ky 2-2y +2y 1-ky 21=0, 由Δ=0,解得k =1y 1,∴l 1的方程为y =1y 1x +y 12,同理l 2的方程为y =1y 2x +y 22.联立⎩⎨⎧y =1y 1x +y 12,y =1y 2x +y22,解得⎩⎨⎧x =y 1y 22,y =y 1+y22.易知CD 的方程为x 0x +y 0y =8,其中x 0,y 0满足x 20+y 20=8,x 0∈[2,2 2 ], 由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x ,x 0x +y 0y =8,得x 0y 2+2y 0y -16=0, 则⎩⎨⎧y 1+y 2=-2y 0x 0,y 1·y 2=-16x.代入⎩⎨⎧x =y 1y 22,y =y 1+y22,可得M (x ,y )满足⎩⎨⎧x =-8x 0,y =-y0x 0,可得⎩⎨⎧x 0=-8x,y 0=8yx ,代入x 20+y 20=8,并化简,得x 28-y 2=1. 考虑到x 0∈[2,22],知x ∈[-4,-22],∴动点M 的轨迹方程为x 28-y 2=1,x ∈[-4,-22].[解题技法]“相关点法”求轨迹方程的基本步骤(1)设点:设被动点坐标为(x ,y ),主动点坐标为(x 1,y 1);(2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式⎩⎪⎨⎪⎧x 1=f x ,y ,y 1=g x ,y ;(3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程.[题组训练]已知曲线E :ax 2+by 2=1(a >0,b >0),经过点M ⎝⎛⎭⎫33,0的直线l 与曲线E 交于点A ,B ,且MB ―→=-2MA ―→.若点B 的坐标为(0,2),求曲线E 的方程.解:设A (x 0,y 0),∵B (0,2),M ⎝⎛⎭⎫33,0,故MB ―→=⎝⎛⎭⎫-33,2,MA ―→=⎝⎛⎭⎫x 0-33,y 0.由于MB ―→=-2MA ―→,∴⎝⎛⎭⎫-33,2=-2⎝⎛⎭⎫x 0-33,y 0.∴x 0=32,y 0=-1,即A ⎝⎛⎭⎫32,-1. ∵A ,B 都在曲线E 上, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ·02+b ·22=1,a ·⎝⎛⎭⎫322+b ·-12=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =14. ∴曲线E 的方程为x 2+y 24=1. [课时跟踪检测]A 级1.平面直角坐标系中,已知两点A (3,1),B (-1,3),若点C 满足OC ―→=λ1OA ―→+λ2OB ―→(O 为原点),其中λ1,λ2∈R ,且λ1+λ2=1,则点C 的轨迹是( )A .直线B .椭圆C .圆D .双曲线解析:选A 设C (x ,y ),因为OC ―→=λ1OA ―→+λ2OB ―→, 所以(x ,y )=λ1(3,1)+λ2(-1,3),即⎩⎪⎨⎪⎧x =3λ1-λ2,y =λ1+3λ2,解得⎩⎨⎧λ1=y +3x10,λ2=3y -x10,又λ1+λ2=1,所以y +3x 10+3y -x10=1,即x +2y =5,所以点C 的轨迹是直线,故选A.2.如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,A (1,0),B (1,1),C (0,1),映射f 将xOy 平面上的点P (x ,y )对应到另一个平面直角坐标系uO ′v 上的点P ′(2xy ,x 2-y 2),则当点P 沿着折线A B C 运动时,在映射f 的作用下,动点P ′的轨迹是( )解析:选D 当P 沿AB 运动时,x =1,设P ′(x ′,y ′),则⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2y ,y ′=1-y 2(0≤y ≤1),故y ′=1-x ′24(0≤x ′≤2,0≤y ′≤1).当P 沿BC 运动时,y =1,则⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2x ,y ′=x 2-1(0≤x ≤1),所以y ′=x ′24-1(0≤x ′≤2,-1≤y ′≤0),由此可知P ′的轨迹如D 所示,故选D.3.设点A 为圆(x -1)2+y 2=1上的动点,P A 是圆的切线,且|P A |=1,则P 点的轨迹方程为( )A .y 2=2x B.(x -1)2+y 2=4 C .y 2=-2xD .(x -1)2+y 2=2解析:选D 如图,设P (x ,y ), 圆心为M (1,0).连接MA ,PM , 则MA ⊥P A ,且|MA |=1, 又因为|P A |=1,所以|PM |=|MA |2+|P A |2=2, 即|PM |2=2,所以(x -1)2+y 2=2.4.设过点P (x ,y )的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A ,B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点.若BP ―→=2P A ―→,且O Q ―→·AB ―→=1,则点P 的轨迹方程是( )A.32x 2+3y 2=1(x >0,y >0) B.32x 2-3y 2=1(x >0,y >0) C .3x 2-32y 2=1(x >0,y >0)D .3x 2+32y 2=1(x >0,y >0)解析:选A 设A (a,0),B (0,b ),a >0,b >0.由BP ―→=2P A ―→,得(x ,y -b )=2(a -x ,-y ),即a =32x >0,b =3y >0.点Q(-x ,y ),故由O Q ―→·AB ―→=1,得(-x ,y )·(-a ,b )=1,即ax +by =1.将a =32x ,b =3y 代入ax +by =1,得所求的轨迹方程为32x 2+3y 2=1(x >0,y >0).5.如图所示,已知F 1,F 2是椭圆Γ:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点,P 是椭圆Γ上任意一点,过F 2作∠F 1PF 2的外角的角平分线的垂线,垂足为Q ,则点Q 的轨迹为( )A .直线 B.圆 C .椭圆D .双曲线解析:选B 延长F 2Q ,与F 1P 的延长线交于点M ,连接O Q.因为P Q 是∠F 1PF 2的外角的角平分线,且P Q ⊥F 2M ,所以在△PF 2M 中,|PF 2|=|PM |,且Q 为线段F 2M 的中点.又O 为线段F 1F 2的中点,由三角形的中位线定理,得|O Q|=12|F 1M |=12(|PF 1|+|PF 2|).根据椭圆的定义,得|PF 1|+|PF 2|=2a ,所以|O Q|=a ,所以点Q 的轨迹为以原点为圆心,半径为a 的圆,故选B.6.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,A (1,0),B (2,2),若点C 满足OC ―→=OA ―→+t (OB ―→-OA ―→),其中t ∈R ,则点C 的轨迹方程是____________________.解析:设C (x ,y ),则OC ―→=(x ,y ),OA ―→+t (OB ―→-OA ―→)=(1+t,2t ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =2t 消去参数t 得点C 的轨迹方程为y =2x -2.答案:y =2x -27.设F 1,F 2为椭圆x 24+y 23=1的左、右焦点,A 为椭圆上任意一点,过焦点F 1向∠F 1AF 2的外角平分线作垂线,垂足为D ,则点D 的轨迹方程是________________.解析:由题意,延长F 1D ,F 2A 并交于点B ,易证Rt △ABD ≌Rt △AF 1D ,则|F 1D |=|BD |,|F 1A |=|AB |,又O 为F 1F 2的中点,连接OD ,则OD ∥F 2B ,从而可知|DO |=12|F 2B |=12(|AF 1|+|AF 2|)=2,设点D 的坐标为(x ,y ),则x 2+y 2=4.答案:x 2+y 2=48.(2019·福州质检)已知A (-2,0),B (2,0),斜率为k 的直线l 上存在不同的两点M ,N 满足|MA |-|MB |=23,|NA |-|NB |=23,且线段MN 的中点为(6,1),则k 的值为________.解析:因为|MA |-|MB |=23,|NA |-|NB |=23,由双曲线的定义知,点M ,N 在以A ,B 为焦点的双曲线的右支上,且c =2,a =3,所以b =1,所以该双曲线的方程为x 23-y 2=1.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1+x 2=12,y 1+y 2=2.设直线l 的方程为y =kx +m ,代入双曲线的方程,消去y ,得(1-3k 2)x 2-6mkx -3m 2-3=0,所以x 1+x 2=6mk1-3k 2=12,①y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2m =12k +2m =2,② 由①②解得k =2. 答案:29.如图,动圆C 1:x 2+y 2=t 2(1<t <3)与椭圆C 2:x 29+y 2=1相交于A ,B ,C ,D 四点.点A 1,A 2分别为C 2的左、右顶点,求直线AA 1与直线A 2B 交点M 的轨迹方程.解:由椭圆C 2:x 29+y 2=1,知A 1(-3,0),A 2(3,0).设点A 的坐标为(x 0,y 0), 由曲线的对称性,得B (x 0,-y 0), 设点M 的坐标为(x ,y ),直线AA 1的方程为y =y 0x 0+3(x +3).①直线A 2B 的方程为y =-y 0x 0-3(x -3).②由①②相乘得y 2=-y 20x 20-9(x 2-9).③ 又点A (x 0,y 0)在椭圆C 2上,故y 20=1-x 209.④将④代入③得x 29-y 2=1(x <-3,y <0).因此点M 的轨迹方程为x 29-y 2=1(x <-3,y <0).10.(2019·武汉模拟)在平面直角坐标系xOy 中取两个定点A 1(-6,0),A 2(6,0),再取两个动点N 1(0,m ),N 2(0,n ),且mn =2.(1)求直线A 1N 1与A 2N 2的交点M 的轨迹C 的方程;(2)过R (3,0)的直线与轨迹C 交于P ,Q 两点,过点P 作PN ⊥x 轴且与轨迹C 交于另一点N ,F 为轨迹C 的右焦点,若RP ―→=λR Q ―→ (λ>1),求证:NF ―→=λF Q ―→.解:(1)依题意知,直线A 1N 1的方程为y =m6(x +6),① 直线A 2N 2的方程为y =-n6(x -6),② 设M (x ,y )是直线A 1N 1与A 2N 2的交点, ①×②得y 2=-mn6(x 2-6),又mn =2,整理得x 26+y 22=1.故点M 的轨迹C 的方程为x 26+y 22=1.(2)证明:设过点R 的直线l :x =ty +3,P (x 1,y 1),Q(x 2,y 2),则N (x 1,-y 1), 由⎩⎪⎨⎪⎧x =ty +3,x 26+y 22=1,消去x ,得(t 2+3)y 2+6ty +3=0,(*)所以y 1+y 2=-6t t 2+3,y 1y 2=3t 2+3.由RP ―→=λR Q ―→,得(x 1-3,y 1)=λ(x 2-3,y 2),故x 1-3=λ(x 2-3),y 1=λy 2, 由(1)得F (2,0),要证NF ―→=λF Q ―→, 即证(2-x 1,y 1)=λ(x 2-2,y 2),只需证2-x 1=λ(x 2-2),只需x 1-3x 2-3=-x 1-2x 2-2,即证2x 1x 2-5(x 1+x 2)+12=0,又x 1x 2=(ty 1+3)(ty 2+3)=t 2y 1y 2+3t (y 1+y 2)+9,x 1+x 2=ty 1+3+ty 2+3=t (y 1+y 2)+6,所以2t 2y 1y 2+6t (y 1+y 2)+18-5t (y 1+y 2)-30+12=0,即2t 2y 1y 2+t (y 1+y 2)=0,而2t 2y 1y 2+t (y 1+y 2)=2t 2·3t 2+3-t ·6t t 2+3=0成立,即NF ―→=λF Q ―→成立.B 级1.方程(2x +3y -1)(x -3-1)=0表示的曲线是( ) A .两条直线 B.两条射线C .两条线段D .一条直线和一条射线解析:选D 原方程可化为⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -1=0,x -3≥0,或x -3-1=0,即2x +3y -1=0(x ≥3)或x =4,故原方程表示的曲线是一条直线和一条射线.2.动点P 为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上异于椭圆顶点A (a,0),B (-a,0)的一点,F 1,F 2为椭圆的两个焦点,动圆M 与线段F 1P ,F 1F 2的延长线及线段PF 2相切,则圆心M 的轨迹为除去坐标轴上的点的( )A .抛物线 B.椭圆 C .双曲线的右支D .一条直线解析:选D 如图,设切点分别为E ,D ,G ,由切线长相等可得|F 1E |=|F 1G |,|F 2D |=|F 2G |,|PD |=|PE |.由椭圆的定义可得|F 1P |+|PF 2|=|F 1P |+|PD |+|DF 2|=|F 1E |+|DF 2|=2a ,即|F 1E |+|GF 2|=2a ,也即|F 1G |+|GF 2|=2a ,故点G 与点A 重合,所以点M 的横坐标是x =a ,即点M 的轨迹是一条直线(除去A 点),故选D.3.已知圆的方程为x 2+y 2=4,若抛物线过点A (-1,0),B (1,0)且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点轨迹方程是________________.解析:设抛物线焦点为F ,过A ,B ,O 作准线的垂线AA 1,BB 1,OO 1,则|AA 1|+|BB 1|=2|OO 1|=4,由抛物线定义得|AA 1|+|BB 1|=|F A |+|FB |,所以|F A |+|FB |=4,故F 点的轨迹是以A ,B 为焦点,长轴长为4的椭圆(去掉长轴两端点).所以抛物线的焦点轨迹方程为x 24+y 23=1(y ≠0).答案:x 24+y 23=1(y ≠0)4.如图,P 是圆x 2+y 2=4上的动点,P 点在x 轴上的射影是D ,点M 满足DM ―→=12DP ―→.(1)求动点M 的轨迹C 的方程,并说明轨迹是什么图形;(2)过点N (3,0)的直线l 与动点M 的轨迹C 交于不同的两点A ,B ,求以OA ,OB 为邻边的平行四边形OAEB 的顶点E 的轨迹方程.解:(1)设M (x ,y ),则D (x,0), 由DM ―→=12DP ―→,知P (x,2y ),∵点P 在圆x 2+y 2=4上, ∴x 2+4y 2=4,故动点M 的轨迹C 的方程为x 24+y 2=1,且轨迹C 是以(-3,0),(3,0)为焦点,长轴长为4的椭圆.(2)设E (x ,y ),由题意知l 的斜率存在, 设l :y =k (x -3),代入x 24+y 2=1,得(1+4k 2)x 2-24k 2x +36k 2-4=0,Δ=(-24k 2)2-4(1+4k 2)(36k 2-4)>0,得k 2<15,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=24k 21+4k 2,∴y 1+y 2=k (x 1-3)+k (x 2-3)=k (x 1+x 2)-6k =24k 31+4k 2-6k =-6k 1+4k 2. ∵四边形OAEB 为平行四边形,∴OE ―→=OA ―→+OB ―→=(x 1+x 2,y 1+y 2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫24k 21+4k 2,-6k 1+4k 2, 又OE ―→=(x ,y ),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =24k 21+4k 2,y =-6k1+4k 2,消去k 得,x 2+4y 2-6x =0, ∵k 2<15,∴0<x <83.11∴顶点E 的轨迹方程为x 2+4y 2-6x =0⎝⎛⎭⎫0<x <83. 5.如图,斜线段AB 与平面α所成的角为60°,B 为斜足,平面α上的动点P 满足∠P AB =30°,则点P 的轨迹是( )A .直线B.抛物线 C .椭圆 D .双曲线的一支解析:选C 母线与中轴线夹角为30°,然后用平面α去截,使直线AB与平面α的夹角为60°,则截口为P 的轨迹图形,由圆锥曲线的定义可知,P的轨迹为椭圆.故选C.6.若曲线C 上存在点M ,使M 到平面内两点A (-5,0),B (5,0)距离之差的绝对值为8,则称曲线C 为“好曲线”.以下曲线不是“好曲线”的是( )A .x +y =5B.x 2+y 2=9C.x 225+y 29=1 D .x 2=16y解析:选B ∵M 到平面内两点A (-5,0),B (5,0)距离之差的绝对值为8,∴M 的轨迹是以A (-5,0),B (5,0)为焦点的双曲线,方程为x 216-y 29=1. A 项,直线x +y =5过点(5,0),故直线与M 的轨迹有交点,满足题意;B 项,x 2+y 2=9的圆心为(0,0),半径为3,与M 的轨迹没有交点,不满足题意;C 项,x 225+y 29=1的右顶点为(5,0),故椭圆x 225+y 29=1与M 的轨迹有交点,满足题意; D 项,把x 2=16y 代入x 216-y 29=1,可得y -y 29=1, 即y 2-9y +9=0,∴Δ>0,满足题意.7.已知△ABC 中,A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且顶点A ,B 的坐标分别为(-4,0),(4,0),C 为动点,且满足sin B +sin A =54sin C ,则C 点的轨迹方程为________________. 解析:由sin B +sin A =54sin C 可知b +a =54c =10, 则|AC |+|BC |=10>8=|AB |,∴满足椭圆定义.令椭圆方程为x 2a ′2+y 2b ′2=1,则a ′=5,c ′=4,b ′=3, 则轨迹方程为x 225+y 29=1(x ≠±5). 答案:x 225+y 29=1(x ≠±5)。