题目内容
| 6 |
| OF |
| FQ |
(1)设
| 6 |
| 6 |
| OF |
| FQ |
(2)设以O为中心,F为焦点的双曲线经过点Q(如图),|
| OF |
| ||
| 4 |
| OQ |
(3)设F1为(2)中所求双曲线的左焦点,若A、B分别为此双曲线渐近线l1、l2上的动点,且2|AB|=5|F1F|,求线段AB的中点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.
分析:(1)由
,知tanθ=
,由此能求出向量
与
的夹角θ的正切值的取值范围.
(2)设所求的双曲线方程为
-
=1(a>0,b>0),Q(x1,y1),
=(x1-c,y1),S△OFQ=
|
|•|y1|=2
,y1=±
,由(x1-c)•c=(
-1)c2,知|
|=
=
≥
.由此能求出此双曲线的方程.
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2)l1的方程为y=
x,l2的方程为y=-
x,有y1=
x1,y2=-
x2,由2|AB|=5|FF1|,知2
=5•2c=40,由此能求出线段AB的中点M的轨迹方程.
|
4
| ||
| m |
| OF |
| FQ |
(2)设所求的双曲线方程为
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| FQ |
| 1 |
| 2 |
| OF |
| 6 |
4
| ||
| c |
| ||
| 4 |
| OQ |
|
|
| 12 |
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2)l1的方程为y=
| 3 |
| 3 |
| 3 |
| 3 |
| (x1-x2)2+(y1-y2)2 |
解答:解:(1)
∴tanθ=
,
∴
<m<4
∴1<tanθ<4.
∴
<θ<arctan4.
(2)设所求的双曲线方程为
-
=1(a>0,b>0),Q(x1,y1),则
=(x1-c,y1)
∴S△OFQ=
|
|•|y1|=2
,
∴y1=±
又由(x1-c)•c=(
-1)c2,
∴x1=
c,
∴|
|=
=
≥
.
当且仅当c=4时,|
|最小,此时Q的坐标为(
,
)或(
,-
)
∴
,
∴
,
∴所求方程为
-
=1.
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2)l1的方程为y=
x,l2的方程为y=-
x
则有y1=
x1①y2=-
x2②
∵2|AB|=5|FF1|
∴2
=5•2c=40
∴
=20③
设M(x,y)由①②得y1+y2=
(x1-x2)y1-y2=
(x1+x2)
∴2y=
(x1-x2),y1-y2=2
x
∴x1-x2=
,y1-y2=2
x
代入③得(
)2+(2
x)2=400
∴
+
=1.
∴M的轨迹为焦点在y轴上的椭圆.
|
∴tanθ=
4
| ||
| m |
∴
| 6 |
| 6 |
∴1<tanθ<4.
∴
| π |
| 4 |
(2)设所求的双曲线方程为
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| FQ |
∴S△OFQ=
| 1 |
| 2 |
| OF |
| 6 |
∴y1=±
4
| ||
| c |
| ||
| 4 |
∴x1=
| ||
| 4 |
∴|
| OQ |
|
|
| 12 |
当且仅当c=4时,|
| OQ |
| 6 |
| 6 |
| 6 |
| 6 |
∴
|
∴
|
∴所求方程为
| x2 |
| 4 |
| y2 |
| 12 |
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2)l1的方程为y=
| 3 |
| 3 |
则有y1=
| 3 |
| 3 |
∵2|AB|=5|FF1|
∴2
| (x1-x2)2+(y1-y2)2 |
∴
| (x1-x2)2+(y1-y2)2 |
设M(x,y)由①②得y1+y2=
| 3 |
| 3 |
∴2y=
| 3 |
| 3 |
∴x1-x2=
| 2y | ||
|
| 3 |
代入③得(
| 2y | ||
|
| 3 |
∴
| y2 |
| 300 |
| x2 | ||
|
∴M的轨迹为焦点在y轴上的椭圆.
点评:本题考查直线与椭圆的位置关系的综合运用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.综合性强,难度大,有一定的探索性,对数学思维能力要求较高,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
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