已知雙曲線C:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
的漸近線方程為y=±
3
x
,O為坐標(biāo)原點,點M(
5
,
3
)
在雙曲線上.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)若直線l與雙曲線交于P,Q兩點,且
OP
OQ
,求|OP|2+|OQ|2的最小值.
(1)雙曲線C的漸近線方程為y=±
3
x
,
∴b2=3a2,
∵點M(
5
,
3
)
在雙曲線上,∴
5
a2
-
3
b2
=1
,
聯(lián)立得
b2=3a2
5
a2
-
3
b2
=1
,解得
a2=4
b2=12
,
∴雙曲線C的方程為
x2
4
-
y2
12
=1

(2)設(shè)直線PQ的方程為y=kx+m,點P(x1,y1),Q(x2,y2),
將直線PQ的方程代入雙曲線C的方程,可化為(3-k2)x2-2kmx-m2-12=0
3-k2≠0
△=(-2km)2-4(3-k2)(-m2-12)>0
(*)
x1+x2=
2km
3-k2
,x1x2=
-m2-12
3-k2
,
OP
OQ
=0⇒x1x2+y1y2=0
,
把y1=kx1+m,y2=kx2+m代入上式可得(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=0,
(1+k2)
-m2-12
3-k2
+km
2km
3-k2
+m2=0

化簡得m2=6k2+6.
|OP|2+|OQ|2=|PQ|2=(1+k2)[(x1+
x2
)2-4x1x2]=24+
384k2
(k2-3)2
,
當(dāng)k=0時,|PQ|2=24+
384k2
(k2-3)2
≥24
成立,且滿足(*)
又∵當(dāng)直線PQ垂直x軸時,|PQ|2>24,
∴|OP|2+|OQ|2的最小值是24.
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

設(shè)橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
過點(0,4),離心率為
3
5

(1)求C的方程;
(2)求過點(3,0)且斜率為
4
5
的直線被C所截線段的長度.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖,橢圓C1
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)和圓C2:x2+y2=b2,已知圓C2將橢圓C1的長軸三等分,橢圓C1右焦點到右準(zhǔn)線的距離為
2
4
,橢圓C1的下頂點為E,過坐標(biāo)原點O且與坐標(biāo)軸不重合的任意直線l與圓C2相交于點A、B.
(1)求橢圓C1的方程;
(2)若直線EA、EB分別與橢圓C1相交于另一個交點為點P、M.
①求證:直線MP經(jīng)過一定點;
②試問:是否存在以(m,0)為圓心,
3
2
5
為半徑的圓G,使得直線PM和直線AB都與圓G相交?若存在,請求出所有m的值;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

若橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的左右焦點分別為F1,F(xiàn)2,線段F1F2被拋物線y2=2bx的焦點F內(nèi)分成了3:1的兩段.
(1)求橢圓的離心率;
(2)過點C(-1,0)的直線l交橢圓于不同兩點A、B,且
AC
=2
CB
,當(dāng)△AOB的面積最大時,求直線l和橢圓的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知直線l1過A(0,1),與直線x=-2相交于點P(-2,y0),直線l2過B(0,-1)與x相交于Q(x0,0),x0、y0滿足y0-
x0
2
=1
,l1∩l2=M.
(Ⅰ)求直線l1的方程(方程中含有y0);
(Ⅱ)求點M的軌跡C的方程;
(Ⅲ)過C左焦點F1的直線l與C相交于點A、B,F(xiàn)2為C的右焦點,求△ABF2面積最大時點F2到直線l的距離.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知兩點F′(-2,0),F(xiàn)(2,0),點P為坐標(biāo)平面內(nèi)的動點,且滿足|
F′F
||
FP
|+
F′F
F′P
=0

(1)求動點P(x,y)的軌跡C的方程;
(2)過點F的直線l與軌跡C和⊙F:(x-2)2+y2=1交于四點,自下而上依次記這四點為A、B、C、D,求
AB
CD
的最小值.

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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G:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的離心率為
6
3
,右焦點為(2
2
,0),斜率為1的直線l與橢圓G交與A、B兩點,以AB為底邊作等腰三角形,頂點為P(-3,2).
(Ⅰ)求橢圓G的方程;
(Ⅱ)求△PAB的面積.

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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
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左右焦點為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),點Q是橢圓外的動點,滿足|
F1Q
|=2a
,點P是線段F1Q與該橢圓的交點
(1)若點P的橫坐標(biāo)為
a
2
,證明:|
F1P
|=a+
c
2

(2)若存在點Q,使得△F1QF2的面積等于b2,求橢圓離心率的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知拋物線方程y2=4x,過點P(1,2)的直線與拋物線只有一個交點,這樣的直線有( 。
A.0條B.1條C.2條D.3條

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同步練習(xí)冊答案