《江西省高安灰埠中学2016年高考数学复习专题解析几何理.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《江西省高安灰埠中学2016年高考数学复习专题解析几何理.doc(27页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、江西省高安灰埠中学2016年高考数学复习 专题 解析几何 理1.如图15所示,曲线C由上半椭圆C1:1(ab0,y0)和部分抛物线C2:yx21(y0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.(1)求a,b的值;(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若APAQ,求直线l的方程图15解:(1)在C1,C2的方程中,令y0,可得b1,且A(1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点设C1的半焦距为c,由及a2c2b21得a2,a2,b1.(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为x21(y0)易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为yk
2、(x1)(k0),代入C1的方程,整理得(k24)x22k2xk240.(*)设点P的坐标为(xP,yP),直线l过点B,x1是方程(*)的一个根由求根公式,得xP,从而yP,点P的坐标为.同理,由得点Q的坐标为(k1,k22k)(k,4),k(1,k2)APAQ,APAQ0,即k4(k2)0,k0,k4(k2)0,解得k.经检验,k符合题意,故直线l的方程为y(x1)方法二:若设直线l的方程为xmy1(m0),比照方法一给分2. 如图15所示,曲线C由上半椭圆C1:1(ab0,y0)和部分抛物线C2:yx21(y0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率为.(1)求a,b的值
3、;(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若APAQ,求直线l的方程图15解:(1)在C1,C2的方程中,令y0,可得b1,且A(1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点设C1的半焦距为c,由及a2c2b21得a2,a2,b1.(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为x21(y0)易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为yk(x1)(k0),代入C1的方程,整理得(k24)x22k2xk240.(*)设点P的坐标为(xP,yP),直线l过点B,x1是方程(*)的一个根由求根公式,得xP,从而yP,点P的坐标为.同理,由得点Q的坐标为(k1,k22k
4、)(k,4),k(1,k2)APAQ,APAQ0,即k4(k2)0,k0,k4(k2)0,解得k.经检验,k符合题意,故直线l的方程为y(x1)方法二:若设直线l的方程为xmy1(m0),比照方法一给分3.设椭圆1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B.已知|AB|F1F2|.(1)求椭圆的离心率;(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率解:(1)设椭圆右焦点F2的坐标为(c,0)由|AB|F1F2|,可得a2b23c2.又b2a2c2,则,所以椭圆的离心率e.(2)由(1)知a22c2,b2c2.
5、故椭圆方程为1.设P(x0,y0)由F1(c,0),B(0,c),有(x0c,y0),(c,c)由已知,有0,即(x0c)cy0c0.又c0,故有x0y0c0.又因为点P在椭圆上,所以1.由和可得3x4cx00.而点P不是椭圆的顶点,故x0c.代入得y0,即点P的坐标为.设圆的圆心为T(x1,y1),则x1c,y1c,进而圆的半径rc.设直线l的斜率为k,依题意,直线l的方程为ykx.由l与圆相切,可得r,即c,整理得k28k10,解得k4,所以直线l的斜率为4或4.4.如图16,设椭圆C:1(ab0),动直线l与椭圆C只有一个公共点P,且点P在第一象限(1)已知直线l的斜率为k,用a,b,k
6、表示点P的坐标;(2)若过原点O的直线l1与l垂直,证明:点P到直线l1的距离的最大值为ab.图16解:(1)设直线l的方程为ykxm(kb0)的左、右焦点分别为F1,F2,点D在椭圆上,DF1F1F2,2,DF1F2的面积为.(1)求椭圆的标准方程;(2)设圆心在y轴上的圆与椭圆在x轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并分别过不同的焦点,求圆的半径图14解:(1)设F1(c,0),F2(c,0),其中c2a2b2.由2得|DF1|c.从而SDF1F2|DF1|F1F2|c2,故c1.从而|DF1|,由DF1F1F2得|DF2|2|DF1|2|F1F2|2,因此|DF2|,
7、所以2a|DF1|DF2|2,故a,b2a2c21.因此,所求椭圆的标准方程为y21.(2)如图所示,设圆心在y轴上的圆C与椭圆y21相交,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是两个交点,y10,y20,F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1F2P2.由圆和椭圆的对称性,易知,x2x1,y1y2,|P1P2|2|x1|.由(1)知F1(1,0),F2(1,0),所以(x11,y1),(x11,y1)再由F1P1F2P2得(x11)2y0.由椭圆方程得1(x11)2,即3x4x10,解得x1或x10.当x10时,P1,P2重合,此时题设要求的圆不存在当x1时,过P1,P2分别与F1P1,F
8、2P2垂直的直线的交点即为圆心C.由F1P1,F2P2是圆C的切线,且F1P1F2P2,知CP1CP2.又|CP1|CP2|,故圆C的半径|CP1|P1P2|x1|.6. 已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且F1PF2,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为()A. B. C3 D2A解析 设|PF1|r1,|PF2|r2,r1r2,椭圆的长半轴长为a1,双曲线的实半轴长为a2,椭圆、双曲线的离心率分别为e1,e2.则由椭圆、双曲线的定义,得r1r22a1,r1r22a2,平方得4arr2r1r2,4ar2r1r2r.又由余弦定理得4c2rrr1r2,消去r1r
9、2,得a3a4c2,即4.所以由柯西不等式得.所以.故选A.7. 设双曲线C经过点(2,2),且与x21具有相同渐近线,则C的方程为_;渐近线方程为_11.1y2x解析 设双曲线C的方程为x2,将(2,2)代入得223,双曲线C的方程为1.令x20得渐近线方程为y2x.8.已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1,F2,点A在C上若|F1A|2|F2A|,则cosAF2F1()A. B. C. D.A解析 根据题意,|F1A|F2A|2a,因为|F1A|2|F2A|,所以|F2A|2a,|F1A|4a.又因为双曲线的离心率e2,所以c2a,|F1F2|2c4a,所以在AF1F2中,根据余弦定理可得
10、cosAF2F1.9.已知双曲线E:1(a0,b0)的两条渐近线分别为l1:y2x,l2:y2x.(1)求双曲线E的离心率(2)如图16,O为坐标原点,动直线l分别交直线l1,l2于A,B两点(A,B分别在第一、四象限),且OAB的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线E?若存在,求出双曲线E的方程;若不存在,说明理由图16解:方法一:(1)因为双曲线E的渐近线分别为y2x,y2x,所以2,所以2,故ca,从而双曲线E的离心率e.(2)由(1)知,双曲线E的方程为1.设直线l与x轴相交于点C.当lx轴时,若直线l与双曲线E有且只有一个公共点,则|OC|a,|AB|4a
11、.又因为OAB的面积为8,所以|OC|AB|8,因此a4a8,解得a2,此时双曲线E的方程为1.若存在满足条件的双曲线E,则E的方程只能为1.以下证明:当直线l不与x轴垂直时,双曲线E:1也满足条件设直线l的方程为ykxm,依题意,得k2或k2,则C.记A(x1,y1),B(x2,y2)由得y1,同理得y2.由SOAB|OC|y1y2|,得8,即m244(k24)由得(4k2)x22kmxm2160.因为4k20,所以4k2m24(4k2)(m216)16(4k2m216)又因为m24(k24),所以0,即l与双曲线E有且只有一个公共点因此,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为
12、1.方法二:(1)同方法一(2)由(1)知,双曲线E的方程为1.设直线l的方程为xmyt,A(x1,y1),B(x2,y2)依题意得m.由得y1, 同理得y2.设直线l与x轴相交于点C,则C(t,0)由SOAB|OC|y1y2|8,得|t|8.所以t24|14m2|4(14m2)由得(4m21)y28mty4(t2a2)0.因为4m212或k2.由得(4k2)x22kmxm20,因为4k20,所以x1x2,又因为OAB的面积为8,所以 |OA|OB| sinAOB8,又易知sinAOB,所以8,化简得x1x24.所以4,即m24(k24)由(1)得双曲线E的方程为1,由得(4k2)x22kmx
13、m24a20.因为4k20,直线l与双曲线E有且只有一个公共点当且仅当4k2m24(4k2)(m24a2)0,即(k24)(a24)0,所以a24,所以双曲线E的方程为1.当lx轴时,由OAB的面积等于8可得l:x2,又易知l:x2与双曲线E:1有且只有一个公共点综上所述,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为1.10. 若实数k满足0k9,则曲线1与曲线1的()A焦距相等 B实半轴长相等 C虚半轴长相等 D离心率相等4A解析 本题考查双曲线的几何性质,注意利用基本量的关系进行求解0k0,25k0.对于双曲线1,其焦距为22;对于双曲线1,其焦距为22.所以焦距相等11.如图17
14、,O为坐标原点,椭圆C1:1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e1;双曲线C2:1的左、右焦点分别为F3,F4,离心率为e2.已知e1e2,且|F2F4|1.(1)求C1,C2的方程;(2)过F1作C1的不垂直于y轴的弦AB,M为AB的中点当直线OM与C2交于P,Q两点时,求四边形APBQ面积的最小值图17解: (1)因为e1e2,所以,即a4b4a4,因此a22b2,从而F2(b,0),F4(b,0),于是bb|F2F4|1,所以b1,a22.故C1,C2的方程分别为y21,y21.(2)因AB不垂直于y轴,且过点F1(1,0),故可设直线AB的方程为xmy1,由得(m22)y
15、22my10.易知此方程的判别式大于0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是上述方程的两个实根,所以y1y2,y1y2.因此x1x2m(y1y2)2,于是AB的中点为M,故直线PQ的斜率为,PQ的方程为yx,即mx2y0.由得(2m2)x24,所以2m20,且x2,y2,从而|PQ|22.设点A到直线PQ的距离为d,则点B到直线PQ的距离也为d,所以2d.因为点A,B在直线mx2y0的异侧,所以(mx12y1)(mx22y2)0,于是|mx12y1|mx22y2|mx12y1mx22y2|,从而2d.又因为|y1y2|,所以2d.故四边形APBQ的面积S|PQ|2d2.而00)
16、的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线上,AFx轴,ABOB,BFOA(O为坐标原点)图17(1)求双曲线C的方程;(2)过C上一点P(x0,y0)(y00)的直线l:y0y1与直线AF相交于点M,与直线x相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值解:(1)设F(c,0),因为b1,所以c.由题意,直线OB的方程为yx,直线BF的方程为y(xc),所以B.又直线OA的方程为yx,则A,所以kAB.又因为ABOB,所以1,解得a23,故双曲线C的方程为y21.(2)由(1)知a,则直线l的方程为y0y1(y00),即y(y00)因为直线AF的方程为x2,所以直线l与AF的交点
17、为M,直线l与直线x的交点为N,则.又P(x0,y0)是C上一点,则y1,代入上式得,所以,为定值13. 已知F为双曲线C:x2my23m(m0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为()A. B3C.m D3mA解析 双曲线的一条渐近线的方程为xy0.根据双曲线方程得a23m,b23,所以c,双曲线的右焦点坐标为(,0)故双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离为.14.已知ab0,椭圆C1的方程为1,双曲线C2的方程为1,C1与C2的离心率之积为,则C2的渐近线方程为()A. xy0 B. xy0 C. x2y0 D. 2xy0A解析 椭圆C1的离心率e1,双曲线C2的离心率e2.由e1e2
18、,解得,所以,所以双曲线C2的渐近线方程是yx.故选A.15. 已知双曲线1(a0,b0)的一条渐近线平行于直线l:y2x10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的方程为()A.1 B.1C.1 D.1A解析 由题意知,双曲线的渐近线为yx,2.双曲线的左焦点(c,0)在直线l上,02c10,c5.又a2b2c2,a25,b220,双曲线的方程为1.16 设直线x3ym0(m0)与双曲线1(a0,b0)的两条渐近线分别交于点A,B.若点P(m,0)满足|PA|PB|,则该双曲线的离心率是_.解析 双曲线的渐近线为yx,渐近线与直线x3ym0的交点为A,B.设AB的中点为D,由|PA|PB|知
19、AB与DP垂直,则D,kDP3,解得a24b2,故该双曲线的离心率是.17.设F1,F2分别为双曲线1(a0,b0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|PF2|3b,|PF1|PF2|ab,则该双曲线的离心率为()A. B. C. D3B解析 不妨设P为双曲线右支上一点,根据双曲线的定义有|PF1|PF2|2a,联立|PF1|PF2|3b,平方相减得|PF1|PF2|,则由题设条件,得ab,整理得,e.18.曲线ye5x2在点(0,3)处的切线方程为_y5x3解析 本题考查导数的几何意义以及切线方程的求解方法因为y5e5x,所以切线的斜率k5e05,所以切线方程是:y35(x0),即
20、y5x3.19. 已知点A(2,3)在抛物线C:y22px的准线上,过点A的直线与C在第一象限相切于点B,记C的焦点为F,则直线BF的斜率为()A. B. C. D.D解析 因为抛物线C:y22px的准线为x,且点A(2,3)在准线上,所以p4.设直线AB的方程为x2m(y3),与抛物线方程y28x联立得到y28my24m160,由题易知0,解得m(舍)或者m2,这时B点的坐标为(8,8),而焦点F的坐标为(2,0),故直线BF的斜率kBF.20. 已知抛物线C:y28x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点若4,则|QF|()A. B3C. D2B解析 由题知F(2,
21、0),设P(2,t),Q(x0,y0),则FP(4,t),(x02,y0),由FP4FQ,得44(x02),解得x01,根据抛物线定义得|QF|x023.21. 如图14,已知两条抛物线E1:y22p1x(p10)和E2:y22p2x(p20),过原点O的两条直线l1和l2,l1与E1,E2分别交于A1,A2两点,l2与E1,E2分别交于B1,B2两点图14(1)证明:A1B1A2B2;(2)过O作直线l(异于l1,l2)与E1,E2分别交于C1,C2两点,记A1B1C1与A2B2C2的面积分别为S1与S2,求的值解:(1)证明:设直线l1,l2的方程分别为yk1x,yk2x(k1,k20),
22、则由 得A1,由得A2.同理可得B1,B2.所以2p1,2p2.故,所以A1B1A2B2(2)由(1)知A1B1A2B2,同理可得B1C1B2C2,C1A1C2A2,所以A1B1C1A2B2C2,因此.又由(1)中的|知,故.22.在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C.(1)求轨迹C的方程;(2)设斜率为k的直线l过定点P(2,1),求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围解:(1)设点M(x,y),依题意得|MF|x|1,即|x|1,化简整理得y22(|x|x)故点M的轨迹C的方程为y2(2)在点M的轨迹
23、C中,记C1:y24x,C2:y0(x0)依题意,可设直线l的方程为y1k(x2)由方程组可得ky24y4(2k1)0.当k0时,y1.把y1代入轨迹C的方程,得x.故此时直线l:y1与轨迹C恰好有一个公共点.当k0时,方程的判别式16(2k2k1)设直线l与x轴的交点为(x0,0),则由y1k(x2),令y0,得x0.(i)若由解得k.即当k(,1)时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点故此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点(ii)若或由解得k或k0.即当k时,直线l与C1只有一个公共点当k时,直线l与C1有两个公共点,与C2没有公共点故当k时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点(iii)
24、若由解得1k或0k0)的焦点为F,直线y4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|PQ|.(1)求C的方程;(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,若AB的垂直平分线l与C相交于M,N两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程解:(1)设Q(x0,4),代入y22px,得x0,所以|PQ|,|QF|x0.由题设得,解得p2(舍去)或p2,所以C的方程为y24x.(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为xmy1(m0)代入y24x,得y24my40.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y24m,y1y24.故线段的AB的中点为D(2m21,2m),|AB|y1y2|4(
25、m21)又直线l 的斜率为m,所以l 的方程为xy2m23.将上式代入y24x,并整理得y2y4(2m23)0.设M(x3,y3),N(x4,y4),则y3y4,y3y44(2m23)故线段MN的中点为E,|MN|y3y4|.由于线段MN垂直平分线段AB,故A,M,B,N四点在同一圆上等价于|AE|BE|MN|,从而|AB|2|DE|2|MN|2,即4(m21)2,化简得m210,解得m1或m1,故所求直线l的方程为xy10或xy10.25. 设F为抛物线C:y23x的焦点,过F且倾斜角为30的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则OAB的面积为()A. B. C. D.D解析 抛物线的焦点为
26、F,则过点F且倾斜角为30的直线方程为y,即xy,代入抛物线方程得y23 y0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y23 ,y1y2,则SOAB|OF|y1y2|.26.已知抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|FD|.当点A的横坐标为3时,ADF为正三角形(1)求C的方程(2)若直线l1l,且l1和C有且只有一个公共点E.证明直线AE过定点,并求出定点坐标ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由解:(1)由题意知F.设D(t,0)(t0),则FD的中点为.因为
27、|FA|FD|,由抛物线的定义知3,解得t3p或t3(舍去)由3,解得p2,所以抛物线C的方程为y24x.(2)证明:由(1)知F(1,0)设A(x0,y0)(x0y00),D(xD,0)(xD0)因为|FA|FD|,则|xD1|x01,由xD0得xDx02,故D(x02,0)故直线AB的斜率kAB.因为直线l1和直线AB平行,设直线l1的方程为yxb,代入抛物线方程得y2y0,由题意0,得b.设E(xE,yE),则yE,xE.当y4时,kAE,可得直线AE的方程为yy0(xx0),由y4x0,整理可得y(x1),直线AE恒过点F(1,0)当y4时,直线AE的方程为x1,过点F(1,0)所以直
28、线AE过定点F(1,0)由知,直线AE过焦点F(1,0),所以|AE|AF|FE|(x01)x02.设直线AE的方程为xmy1,因为点A(x0,y0)在直线AE上,故m.设B(x1,y1)直线AB的方程为yy0(xx0),由y00,得xy2x0.代入抛物线方程得y2y84x00,所以y0y1,可求得y1y0,x1x04.所以点B到直线AE的距离为d4,则ABE的面积S4x0216,当且仅当x0,即x01时,等号成立所以ABE的面积的最小值为16.27. 如图15所示,曲线C由上半椭圆C1:1(ab0,y0)和部分抛物线C2:yx21(y0)连接而成,C1与C2的公共点为A,B,其中C1的离心率
29、为.(1)求a,b的值;(2)过点B的直线l与C1,C2分别交于点P,Q(均异于点A,B),若APAQ,求直线l的方程图15解:(1)在C1,C2的方程中,令y0,可得b1,且A(1,0),B(1,0)是上半椭圆C1的左、右顶点设C1的半焦距为c,由及a2c2b21得a2,a2,b1.(2)方法一:由(1)知,上半椭圆C1的方程为x21(y0)易知,直线l与x轴不重合也不垂直,设其方程为yk(x1)(k0),代入C1的方程,整理得(k24)x22k2xk240.(*)设点P的坐标为(xP,yP),直线l过点B,x1是方程(*)的一个根由求根公式,得xP,从而yP,点P的坐标为.同理,由得点Q的
30、坐标为(k1,k22k)(k,4),k(1,k2)APAQ,APAQ0,即k4(k2)0,k0,k4(k2)0,解得k.经检验,k符合题意,故直线l的方程为y(x1)方法二:若设直线l的方程为xmy1(m0),比照方法一给分28.已知抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,直线y4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|PQ|.(1)求C的方程;(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,若AB的垂直平分线l与C相交于M,N两点,且A,M,B,N四点在同一圆上,求l的方程解:(1)设Q(x0,4),代入y22px,得x0,所以|PQ|,|QF|x0.由题设得,解得p2(舍去)或p2,所以C的方
31、程为y24x.(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为xmy1(m0)代入y24x,得y24my40.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y24m,y1y24.故线段的AB的中点为D(2m21,2m),|AB|y1y2|4(m21)又直线l 的斜率为m,所以l 的方程为xy2m23.将上式代入y24x,并整理得y2y4(2m23)0.设M(x3,y3),N(x4,y4),则y3y4,y3y44(2m23)故线段MN的中点为E,|MN|y3y4|.由于线段MN垂直平分线段AB,故A,M,B,N四点在同一圆上等价于|AE|BE|MN|,从而|AB|2|DE|2|MN|2,即4(m2
32、1)2,化简得m210,解得m1或m1,故所求直线l的方程为xy10或xy10.29. 如图14,已知两条抛物线E1:y22p1x(p10)和E2:y22p2x(p20),过原点O的两条直线l1和l2,l1与E1,E2分别交于A1,A2两点,l2与E1,E2分别交于B1,B2两点图14(1)证明:A1B1A2B2;(2)过O作直线l(异于l1,l2)与E1,E2分别交于C1,C2两点,记A1B1C1与A2B2C2的面积分别为S1与S2,求的值解:(1)证明:设直线l1,l2的方程分别为yk1x,yk2x(k1,k20),则由 得A1,由得A2.同理可得B1,B2.所以2p1,2p2.故,所以A
33、1B1A2B2(2)由(1)知A1B1A2B2,同理可得B1C1B2C2,C1A1C2A2,所以A1B1C1A2B2C2,因此.又由(1)中的|知,故.30. 已知椭圆C:x22y24.(1)求椭圆C的离心率;(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y2上,且OAOB,试判断直线AB与圆x2y22的位置关系,并证明你的结论解:(1)由题意,椭圆C的标准方程为1.所以a24,b22,从而c2a2b22.因此a2,c.故椭圆C的离心率e.(2)直线AB与圆x2y22相切证明如下:设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2),其中x00.因为OAOB,所以0,即tx02y00,解得t.当x
34、0t时,y0,代入椭圆C的方程,得t,故直线AB的方程为x.圆心O到直线AB的距离d,此时直线AB与圆x2y22相切当x0t时,直线AB的方程为y2(xt),即(y02)x(x0t)y2x0ty00.圆心O到直线AB的距离d.又x2y4,t,故d.此时直线AB与圆x2y22相切31.已知双曲线E:1(a0,b0)的两条渐近线分别为l1:y2x,l2:y2x.(1)求双曲线E的离心率(2)如图16,O为坐标原点,动直线l分别交直线l1,l2于A,B两点(A,B分别在第一、四象限),且OAB的面积恒为8.试探究:是否存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线E?若存在,求出双曲线E的方程;若不存在,
35、说明理由图16解:方法一:(1)因为双曲线E的渐近线分别为y2x,y2x,所以2,所以2,故ca,从而双曲线E的离心率e.(2)由(1)知,双曲线E的方程为1.设直线l与x轴相交于点C.当lx轴时,若直线l与双曲线E有且只有一个公共点,则|OC|a,|AB|4a.又因为OAB的面积为8,所以|OC|AB|8,因此a4a8,解得a2,此时双曲线E的方程为1.若存在满足条件的双曲线E,则E的方程只能为1.以下证明:当直线l不与x轴垂直时,双曲线E:1也满足条件设直线l的方程为ykxm,依题意,得k2或k2,则C.记A(x1,y1),B(x2,y2)由得y1,同理得y2.由SOAB|OC|y1y2|
36、,得8,即m244(k24)由得(4k2)x22kmxm2160.因为4k20,所以4k2m24(4k2)(m216)16(4k2m216)又因为m24(k24),所以0,即l与双曲线E有且只有一个公共点因此,存在总与l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为1.方法二:(1)同方法一(2)由(1)知,双曲线E的方程为1.设直线l的方程为xmyt,A(x1,y1),B(x2,y2)依题意得m.由得y1, 同理得y2.设直线l与x轴相交于点C,则C(t,0)由SOAB|OC|y1y2|8,得|t|8.所以t24|14m2|4(14m2)由得(4m21)y28mty4(t2a2)0.因为4m212或k2.由得(4k2)x22kmxm20,因为4k20,所以x1x2,又因为OAB的面积为8,所以 |OA|OB| sinAOB8,又易知sinAOB,所以8,化简得x1x24.所以4,即m24(k24)由(1)得双曲线E的方程为1,由得(4k2)x22kmxm24a20.因为4k2b0)的一个焦点为(,0),离心率为