直线与双曲线的相交弦问题

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直线与双曲线的相交弦问题

直线与双曲线相交的弦长公式 ①221212()()AB x x y y =

-+-

②]4))[(1(1212212122x x x x k x x k AB -++=-⋅+= ③221121222

111(1)[()4]AB y y y y y y k

k

=+-=+⋅+-一、已知双曲线方程和直线方程求弦长

例1、 过双曲线1322

=-y x 的左焦点1F ,作倾斜角为6

π

的弦AB ,求AB ;⑵AB F 2∆的面积(2F 为双曲线的右焦点)。

1、求直线1y x =+被双曲线2

2

14

y x -=截得的弦长;

2、过双曲线1449162

2=-y x 的右焦点作倾斜角为

3

π

的弦AB ,求弦长AB ;

3、已知斜率为2的直线L 被双曲线22

154

x y -=截得的弦长为52,求直线L 的方程;

4、过双曲线12

2

=-y x 的左焦点2F ,作倾斜角为3

π

的直线与双曲线相交于B A ,两点,求: (1)弦长AB

(2)△AB F 1∆的周长(2F 为双曲线的右焦点)

二、已知弦长求双曲线方程

5、 已知焦点在x 轴上的双曲线上一点P ,到双曲线两个焦点的距离分别为4和8,直线2-=x y 被双曲线截得的弦长为220,求此双曲线的标准方程.

6、已知倾斜角为4

π的直线l 被双曲线6042

2=-y x 截得的弦长28=AB ,求直线l 的方程.

例2、 已知双曲线方程为332

2

=-y x ,求以定点A(2,1)为中点的弦所在的直线方程.

解圆锥曲线与直线相交所得的中点弦问题,一般不求直线与圆锥曲线的交点坐标,而是利用根与系数的关系或“平方差法”求解.此时,若已知点在双曲线的内部,则中点弦一定存在,所求出的直线可不检验,若已知点在双曲线的外部,中点弦可能存在,也可能不存在,因而对所求直线必须进行检验,以免增解,若用待定系数法时,只需求出k 值对判别式△>0进行验证即可. 例3、 双曲线方程为3322

=-y x .

问:以定点B(1,1)为中点的弦存在吗若存在,求出其所在直线的方程;若不存在,请说明理由.

7、已知中心在原点,顶点12,A A 在x 轴上,离心率为21

3

的双曲线经过点(6,6)P (Ⅰ)求双曲线的方程;

(Ⅱ)动直线l 经过12A PA ∆的重心G ,与双曲线交于不同的两点,M N ,问是否存在直线l 使G 平分线段MN 。试证明你的结论。

题型三:

9、设双曲线()01:2

22>=-a y a

x C 与直线1:=+y x l 相交于不同的点A 、B.

⑴求双曲线C 的离心率e 的取值范围; ⑵设直线l 与y 轴的交点为P ,且PB PA 12

5

=

,求a 的值。 解:(1)将y =-x +1代入双曲线x 2

a

2-y 2=1中得(1-a 2)x 2+2a 2x -2a 2

=0 ① 由题设条件知,

⎩⎪⎨⎪⎧

1-a 2

≠04a 4

+8a 21-a

2

>0

,解得0

2

a =

1

a

2+1, ∵0

6

2

且e≠ 2.

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(0,1).∵PA

5

12

PB

,∴(x1,y1-1)=

5

12

(x2,y2-1).∴x1=

5

12

x2,∵x1、x2是方程①的两根,且1-a2≠0,∴

17

12

x2=-

2a2

1-a2

5

12

x22=-

2a2

1-a2

消去x2得,-

2a2

1-a2

289

60

,∵a>0,∴a=

17

13

.

10. 已知双曲线的焦点为()0,

1

c

F-,()0,

2

c

F,过

2

F且斜率为

5

3

的直线交双曲线于P、Q两点,若OQ

OP⊥ (其中O为原点),4

=

PQ,求双曲线方程。

11. 双曲线的中心为原点O,焦点在x轴上,两条渐近线分别为12

l l

,,经过右焦点F垂直于

1

l的直线分

别交

12

l l

,于A B

,两点.已知OA AB OB

、、成等差数列,且BF与FA同向.

(Ⅰ)求双曲线的离心率;

(Ⅱ)设AB被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.

解:(Ⅰ)设OA m d

=-,AB m

=,OB m d

=+由勾股定理可得:222

()()

m d m m d

-+=+

得:

1

4

d m

=,tan

b

AOF

a

∠=,

4

tan tan2

3

AB

AOB AOF

OA

∠=∠==

由倍角公式∴

2

24

3

1

b

a

b

a

=

⎛⎫

- ⎪

⎝⎭

,解得

1

2

b

a

=,则离心率

5

e=.

(Ⅱ)过F直线方程为()

a

y x c

b

=--,与双曲线方程

22

22

1

x y

a b

-=联立,将2

a b

=,5

c b

=代入,

化简有2

2

1585

210

4

x x

b

-+=

22

2

121212

411()4

a a

x x x x x

b b

⎡⎤

⎛⎫⎛⎫⎡⎤

=+-=++-

⎢⎥

⎪ ⎪⎣⎦

⎝⎭⎝⎭

⎢⎥

⎣⎦

将数值代入,有

2

2

32528

454

155

b b

⎡⎤

⎛⎫

⎢⎥

=-

⎢⎥

⎝⎭

⎣⎦

解得3

b=故所求的双曲线方程为

22

1

369

x y

-=。