如圖,拋物線C1:y2=8x與雙曲線C2
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
有公共焦點F2,點A是曲線C1,C2在第一象限的交點,且|AF2|=5.
(Ⅰ)求雙曲線C2的方程;
(Ⅱ)以F1為圓心的圓M與雙曲線的一條漸近線相切,圓N:(x-2)2+y2=1.平面上有點P滿足:存在過點P的無窮多對互相垂直的直線l1,l2,它們分別與圓M,N相交,且直線l1被圓M截得的弦長與直線l2被圓N截得的弦長的比為
3
:1
,試求所有滿足條件的點P的坐標(biāo).
(Ⅰ)∵拋物線C1:y2=8x的焦點為F2(2,0),
∴雙曲線C2的焦點為F1(-2,0)、F2(2,0),(1分)
設(shè)A(x0,y0)在拋物線C1:y2=8x上,且|AF2|=5,
由拋物線的定義得,x0+2=5,∴x0=3,(2分)
∴y02=8×3,∴y0=±2
6
,(3分)
|AF1|=
(3+2)2+(±2
6
)
2
=7
,(4分)
又∵點A在雙曲線上,
由雙曲線定義得,2a=|7-5|=2,∴a=1,(5分)
∴雙曲線的方程為:x2-
y2
3
=1
.(6分)
(Ⅱ)設(shè)圓M的方程為:(x+2)2+y2=r2,
雙曲線的漸近線方程為:y=±
3
x

∵圓M與漸近線y=±
3
x
相切,∴
圓M的半徑為d=
2
3
2
=
3
,(7分)
故圓M:(x+2)2+y2=3,(8分)
設(shè)點P(x0,y0),則l1的方程為y-y0=k(x-x0),
即kx-y-kx0+y0=0,l2的方程為y-y0=-
1
k
(x-x0)

即x+ky-x0-ky0=0,
∴點M到直線l1的距離為d1=
|2k+kx0-y0|
1+k2

點N到直線l2的距離為d2=
|x0+ky0-2|
1+k2

∴直線l1被圓M截得的弦長s=2
3-(
2k+kx0-y0
1+k2
)
2

直線l2被圓N截得的弦長t=2
1-(
x0+ky0-2
1+k2
)
2
,(11分)
由題意可得,
s
t
=
3-
(2k+kx0-y0)2
1+k2
1-
(x0+ky0-2)2
1+k2
=
3
,
即3(x0+ky0-2)2=(2k+kx0-y02
3
x0+
3k
y0-2
3
=2k+kx0-y0

3
x0+
3k
y0-2
3
=-2k-kx0+y0
②(12分)
由①得:(x0-
3
y0+2)k-(
3
x0+y0-2
3
)=0

∵該方程有無窮多組解,
x0-
3
y0+2=0
3
x0+y0-2
3
=0
,解得
x0=1
y0=
3
,
點P的坐標(biāo)為(1,
3
)
.(13分)
由②得:(x0+
3
y0+2)k+(
3
x0-y0-2
3
)=0
,
∵該方程有無窮多組解,
x0+
3
y0+2=0
3
x0-y0-2
3
=0
,解得
x0=1
y0=-
3

點P的坐標(biāo)為(1,-
3
)

∴滿足條件的點P的坐標(biāo)為(1,
3
)
(1,-
3
)
.(14分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知橢圓E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左焦點F1的坐標(biāo)為(-1,0),已知橢圓E上的一點到F1、F2兩點的距離之和為4.
(Ⅰ)求橢圓E的方程;
(Ⅱ)過橢圓E的右焦點F2作一條傾斜角為
π
4
的直線交橢圓于C、D,求△CDF1的面積;
(Ⅲ)設(shè)點P(4,t)(t≠0),A、B分別是橢圓的左、右頂點,若直線AP、BP分別與橢圓相交異于A、B的點M、N,求證∠MBP為銳角.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

設(shè)A,B分別為橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a,b>0)
的左、右頂點,橢圓長半軸的長等于焦距,且x=4為它的右準(zhǔn)線.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)設(shè)P為右準(zhǔn)線上不同于點(4,0)的任意一點,若直線AP,BP分別與橢圓相交于異于A,B的點M、N,證明點B在以MN為直徑的圓內(nèi).
(此題不要求在答題卡上畫圖)

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

已知拋物線x2=2py(p>0)的焦點為F,頂點為O,準(zhǔn)線為l,過該拋物線上異于頂點O的任意一點A作AA1⊥l于點A1,以線段AF,AA1為鄰邊作平行四邊形AFCA1,連接直線AC交l于點D,延長AF交拋物線于另一點B.若△AOB的面積為S△AOB,△ABD的面積為S△ABD,則
(S△AOB)2
S△ABD
的最大值為______.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知拋物線C:x2=2py過點P(1,
1
2
)
,直線l交C于A,B兩點,過點P且平行于y軸的直線分別與直線l和x軸相交于點M,N.
(1)求p的值;
(2)是否存在定點Q,當(dāng)直線l過點Q時,△PAM與△PBN的面積相等?若存在,求出點Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖所示,F(xiàn)1、F2分別為橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的左、右兩個焦點,A、B為兩個頂點,已知橢圓C上的點(1,
3
2
)到F1、F2兩點的距離之和為4.
(1)求橢圓C的方程和焦點坐標(biāo);
(2)過橢圓C的焦點F2作AB的平行線交橢圓于P、Q兩點,求弦長|PQ|.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)有兩個頂點在直線x+2y-2=0上
(1)求橢圓C的方程;
(2)當(dāng)直線l:y=x+m與橢圓C相交時,求m的取值范圍;
(3)設(shè)直線l:y=x+m與橢圓C交于A,B兩點,O為坐標(biāo)原點,若以為AB直徑的圓過原點,求m的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

在平面直角坐標(biāo)系xoy中,如圖,已知橢圓
x2
9
+
y2
5
=1
的左、右頂點為A、B,右焦點為F,設(shè)過點T(t,m)的直線TA、TB與此橢圓分別交于點M(x1,y1)、N(x2,y2),其中m>0,y1>0,y2<0
(1)設(shè)動點P滿足(
PF
+
PB
)(
PF
-
PB
)=13
,求點P的軌跡方程;
(2)設(shè)x1=2,x2=
1
3
,求點T的坐標(biāo);
(3)若點T在點P的軌跡上運動,問直線MN是否經(jīng)過x軸上的一定點,若是,求出定點的坐標(biāo);若不是,說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓C1:(x+1)2+y2=1,圓C2:(x-3)2+(y-4)2=1.
(Ⅰ)若過點C1(-1,0)的直線l被圓C2截得的弦長為
6
5
,求直線l的方程;
(Ⅱ)圓D是以1為半徑,圓心在圓C3:(x+1)2+y2=9上移動的動圓,若圓D上任意一點P分別作圓C1的兩條切線PE,PF,切點為E,F(xiàn),求
C1E
C1F
的取值范圍;
(Ⅲ)若動圓C同時平分圓C1的周長、圓C2的周長,則動圓C是否經(jīng)過定點?若經(jīng)過,求出定點的坐標(biāo);若不經(jīng)過,請說明理由.

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同步練習(xí)冊答案