設(shè)雙曲線C的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,離心率為2,其一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)是(
1
3
,0)
;又直線l:y=kx+1與雙曲線C相交于不同的A、B兩點(diǎn).
(Ⅰ)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(Ⅱ)是否存在實(shí)數(shù)k,使得以線段AB為直徑的圓過(guò)坐標(biāo)的原點(diǎn)?若存在,求出k的值;若不存在,寫出理由.
(Ⅰ)∵雙曲線C的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,
離心率為2,其一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)是(
1
3
,0)
,
∴設(shè)雙曲線方程為
x2
a2
-
y2
b2
=1

c
a
=2
a=
1
3
,解得a=
3
3
,c=
2
3
3
,
b2=(
2
3
3
2-(
3
3
2=1,
∴雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為3x2-y2=1.
(Ⅱ)假設(shè)存在實(shí)數(shù)k,使得以線段AB為直徑的圓過(guò)坐標(biāo)的原點(diǎn).
將直線l的方程y=kx+1代入雙曲線C的方程3x2-y2=1后,
整理得(k2-3)x2+2kx+2=0,…①
依題意,直線l與雙曲線C交于不同兩點(diǎn),
k2-3≠0
△=(2k)2-8(k2-3)>0
,
解得k的取值范圍是-
6
<k<
6
,
設(shè)A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),
則由①式得
x1+x2=
2k
3-k2
x1x2=
2
k2-3
,…②
y1y2=(kx1+1)(kx2+1)
=k2x1x2+k(x1+x2)+1,
假設(shè)存在實(shí)數(shù)k,使得以線段AB為直徑的圓經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)(0,0),
則由FA⊥FB得:x1x2+y1y2=0,…③
把②式代入③式得:(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1=0
∴(1+k2
2
k2-3
+
2k2
3-k2
+1=0,
解得k=-1,或k=1,
∴1和-1都在(-
6
,
6
)內(nèi),
∴存在實(shí)數(shù)k=±1,使得以AB為直徑的圓經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

如圖,已知圓C1的方程為(x-2)2+(y-1)2=
20
3
,橢圓C2的方程為
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0),C2的離心率為
2
2
,如果C1與C2相交于A、B兩點(diǎn),且線段AB恰為圓C1的直徑,求直線AB的方程和橢圓C2的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

已知橢圓C1
x2
4
+
y2
3
=1
和拋物線C2:y2=2px(p>0),過(guò)點(diǎn)M(1,0)且傾斜角為
π
3
的直線與拋物線交于A、B,與橢圓交于C、D,當(dāng)|AB|:|CD|=5:3時(shí),求p的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

已知點(diǎn)P(-1,
3
2
)
是橢圓E:
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)上一點(diǎn),F(xiàn)1、F2分別是橢圓E的左、右焦點(diǎn),O是坐標(biāo)原點(diǎn),PF1⊥x軸.
(1)求橢圓E的方程;
(2)設(shè)A、B是橢圓E上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),是否存在λ,滿足
PA
+
PB
PO
(0<λ<4,且λ≠2),且M(2,1)到AB的距離為
5
?若存在,求λ值;若不存在,說(shuō)明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

在平面直角坐標(biāo)系xOy中,△ABC的頂點(diǎn)B、C的坐標(biāo)為B(-2,0),C(2,0),直線AB,AC的斜率乘積為-
1
4
,設(shè)頂點(diǎn)A的軌跡為曲線E.
(1)求曲線E的方程;
(2)設(shè)曲線E與y軸負(fù)半軸的交點(diǎn)為D,過(guò)點(diǎn)D作兩條互相垂直的直線l1,l2,這兩條直線與曲線E的另一個(gè)交點(diǎn)分別為M,N.設(shè)l1的斜率為k(k≠0),△DMN的面積為S,試求
S
|k|
的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的離心率為
2
2
,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓的左、右焦點(diǎn),過(guò)點(diǎn)F2與x軸不垂直的直線l交橢圓于A、B兩點(diǎn),則△ABF1的周長(zhǎng)為4
2

(1)求橢圓的方程;
(2)若C(
1
3
,0),使得|AC|=|BC|,求直線l的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

如圖,將圓p:x2+y2=4上任意一點(diǎn)P′的縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的一半(橫坐標(biāo)不變),得到點(diǎn)P,并設(shè)點(diǎn)P的軌跡為曲線C.
(1)求C的方程;
(2)設(shè)o為坐標(biāo)原點(diǎn),過(guò)點(diǎn)Q(
3
,0)的直線l與曲線C交于兩點(diǎn)A,B,線段AB的中點(diǎn)為N,且
OE
=2
ON
,點(diǎn)E在曲線C上,求直線l:
x
a
+
y
b
=1
的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

斜率為2的直線l與雙曲線
x2
3
-
y2
2
=1
交于A,B兩點(diǎn),且|AB|=4,求直線l的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:解答題

設(shè)P(x0,y0)是拋物線y2=2px(p>0)上異于頂點(diǎn)的定點(diǎn),A(x1,y1),B(x2,y2)是拋物線上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且直線PA與PB的傾斜角互補(bǔ)
(1)求
y1+y2
y0
的值
(2)證明直線AB的斜率是非零常數(shù).

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