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已知双曲线C:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
的渐近线方程为y=±
3
x
,O为坐标原点,点M(
5
3
)
在双曲线上.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线l与双曲线交于P,Q两点,且
OP
OQ
,求|OP|2+|OQ|2的最小值.
(1)双曲线C的渐近线方程为y=±
3
x

∴b2=3a2
∵点M(
5
3
)
在双曲线上,∴
5
a2
-
3
b2
=1

联立得
b2=3a2
5
a2
-
3
b2
=1
,解得
a2=4
b2=12

∴双曲线C的方程为
x2
4
-
y2
12
=1

(2)设直线PQ的方程为y=kx+m,点P(x1,y1),Q(x2,y2),
将直线PQ的方程代入双曲线C的方程,可化为(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

化简得m2=6k2+6.
|OP|2+|OQ|2=|PQ|2=(1+k2)[(x1+
x2
)2-4x1x2]=24+
384k2
(k2-3)2

当k=0时,|PQ|2=24+
384k2
(k2-3)2
≥24
成立,且满足(*)
又∵当直线PQ垂直x轴时,|PQ|2>24,
∴|OP|2+|OQ|2的最小值是24.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

设椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
过点(0,4),离心率为
3
5

(1)求C的方程;
(2)求过点(3,0)且斜率为
4
5
的直线被C所截线段的长度.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

如图,椭圆C1
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)和圆C2:x2+y2=b2,已知圆C2将椭圆C1的长轴三等分,椭圆C1右焦点到右准线的距离为
2
4
,椭圆C1的下顶点为E,过坐标原点O且与坐标轴不重合的任意直线l与圆C2相交于点A、B.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)若直线EA、EB分别与椭圆C1相交于另一个交点为点P、M.
①求证:直线MP经过一定点;
②试问:是否存在以(m,0)为圆心,
3
2
5
为半径的圆G,使得直线PM和直线AB都与圆G相交?若存在,请求出所有m的值;若不存在,请说明理由.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

若椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,线段F1F2被抛物线y2=2bx的焦点F内分成了3:1的两段.
(1)求椭圆的离心率;
(2)过点C(-1,0)的直线l交椭圆于不同两点A、B,且
AC
=2
CB
,当△AOB的面积最大时,求直线l和椭圆的方程.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

已知直线l1过A(0,1),与直线x=-2相交于点P(-2,y0),直线l2过B(0,-1)与x相交于Q(x0,0),x0、y0满足y0-
x0
2
=1
,l1∩l2=M.
(Ⅰ)求直线l1的方程(方程中含有y0);
(Ⅱ)求点M的轨迹C的方程;
(Ⅲ)过C左焦点F1的直线l与C相交于点A、B,F2为C的右焦点,求△ABF2面积最大时点F2到直线l的距离.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

已知两点F′(-2,0),F(2,0),点P为坐标平面内的动点,且满足|
F′F
||
FP
|+
F′F
F′P
=0

(1)求动点P(x,y)的轨迹C的方程;
(2)过点F的直线l与轨迹C和⊙F:(x-2)2+y2=1交于四点,自下而上依次记这四点为A、B、C、D,求
AB
CD
的最小值.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

已知椭圆G:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的离心率为
6
3
,右焦点为(2
2
,0),斜率为1的直线l与椭圆G交与A、B两点,以AB为底边作等腰三角形,顶点为P(-3,2).
(Ⅰ)求椭圆G的方程;
(Ⅱ)求△PAB的面积.

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科目:高中数学 来源:不详 题型:解答题

已知椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左右焦点为F1(-c,0),F2(c,0),点Q是椭圆外的动点,满足|
F1Q
|=2a
,点P是线段F1Q与该椭圆的交点
(1)若点P的横坐标为
a
2
,证明:|
F1P
|=a+
c
2

(2)若存在点Q,使得△F1QF2的面积等于b2,求椭圆离心率的取值范围.

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已知抛物线方程y2=4x,过点P(1,2)的直线与抛物线只有一个交点,这样的直线有(  )
A.0条B.1条C.2条D.3条

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