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已知中心的坐标原点,以坐标轴为对称轴的双曲线C过点manfen5.com 满分网,且点Q在x轴上的射影恰为该双曲线的一个焦点F1
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)命题:“过椭圆manfen5.com 满分网的一个焦点F作与x轴不垂直的任意直线l”交椭圆于A、B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点M,则manfen5.com 满分网为定值,且定值是manfen5.com 满分网”.命题中涉及了这么几个要素:给定的圆锥曲线E,过该圆锥曲线焦点F的弦AB,AB的垂直平分线与焦点所在的对称轴的交点M,AB的长度与F、M两点间距离的比值.试类比上述命题,写出一个关于抛物线C的类似的正确命题,并加以证明
(Ⅲ)试推广(Ⅱ)中的命题,写出关于圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)的统一的一般性命题(不必证明).
(法一)(I)由题意可设双曲线C的方程为(a>0,b>0),由一个焦点为F1(2,0)可得C的另一个焦点为F2(-2,0),由双曲线的定义可求2a,由c=2,结合b2=c2-a2可求b,从而可求双曲线方程 (II)关于抛物线C的类似命题为:过抛物线y2=4x的焦点F1(1,0)作与x轴不垂直的任意直线L交双曲线于点A,B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点M,则为定值,定值是2 证明:由于直线与x轴不垂直,可设直线L的方程为y=k(x-1),联立方程可得k2x2-2(k2+2)x+k2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2) 则,x1x2=1,y1+y2=k(x1+x2-2)=,可求线段AB的中点P的坐标,及AB的垂直平分线MP的方程,及M,从而可求MF1,而=,代入可求AB,即可 (III)过圆锥曲线E的焦点F作与焦点所在的对称轴不垂直的任意直线L交于A,B两点,线段AB的垂直平分线交焦点所在的对称轴于点M,则为定值,定值是(其中e 是圆锥曲线E的离心率) (法二)(I)由题意可设双曲线C的方程为(a>0,b>0) 由已知可得,解方程可求a,b,进而可求方程 ( II)(III)同法一 【解析】 (I)由题意可设双曲线C的方程为(a>0,b>0) ∵点,且点Q在x轴上的射影恰为该双曲线的一个焦点F1 ∴双曲线C的一个焦点为F1(2,0)可得C的另一个焦点为F2(-2,0)(1分) 由2a=||QF1|-|QF2||=||=(3分) ∴a=,又c=2,所以b2=c2-a2=1(4分) 双曲线的方程为 (II)关于抛物线C的类似命题为:过抛物线y2=4x的焦点F1(1,0)作与x轴不垂直的任意直线L交抛物线于点A,B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点M,则为定值,定值是2(6分) 证明如下:由于直线与x轴不垂直,可设直线L的方程为y=k(x-1)(k≠0) 联立方程可得k2x2-2(k2+2)x+k2=0 由题意L与C有两个交点A,B,则k2≠0,△>0 设A(x1,y1),B(x2,y2) 则,x1x2=1,y1+y2=k(x1+x2-2)= ∴线段AB的中点P的坐标(8分) AB的垂直平分线MP的方程为 令y=0可得,即M(),F1(1,0) ∴|MF1|=(9分) ∵= == ∴=2(10分) (III)过圆锥曲线E的焦点F作与焦点所在的对称轴不垂直的任意直线L交于A,B两点,线段AB的垂直平分线交焦点所在的对称轴于点M,则为定值,定值是(其中e 是圆锥曲线E的离心率)(13分) (法二)由题意可设双曲线C的方程为(a>0,b>0)(1分) 由已知可得(3分) 解可得, ∴双曲线的方程为(4分) (II ),(III)同法一
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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