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  • 已知雙曲線x平方-y平方=2的左右焦點為F1,F2,過F2的動直線與雙曲線交與A,B兩點

    已知雙曲線x平方-y平方=2的左右焦點為F1,F2,過F2的動直線與雙曲線交與A,B兩點
    (1)若動點M滿足FM向量=F1A向量+F1B向量+F1O向量(O為坐標(biāo)原點),求M的軌跡方程
    (2)x軸上是否存在一點C,使CA向量*CB向量為常數(shù)?若存在,求出C
    數(shù)學(xué)人氣:604 ℃時間:2019-08-17 20:53:38
    優(yōu)質(zhì)解答
    ①∵雙曲線方程:x²/2-y²/2=1
    易求得
    F1(-2,0) F2(2,0)
    設(shè)M(x,y).A(x1,y1) B(x2,y2)
    Ⅰ當(dāng)過F2直線斜率不存在時
    直線為x=2
    A(2,√3) B(2,-√3)
    FM向量=F1A向量+F1B向量+F1O向量
    即(x+2,y)=(x₁+2,y₁)+(x₂+2,y₂)+(2,0)
    得x=x₁+x₂+4=8
    y=y₁+y₂=0
    M(8,0)
    Ⅰ當(dāng)k存在時,設(shè)過F2的動直線為y=k(x-2).
    聯(lián)立y=k(x-2)
    x²-y²=1
    得(1-k²)x²+4k²x-4k²-2=0 (k≠±1)
    x₁+x₂= -4k²/(1-k²) x₁x₂=(-4k²-2)/(1-k²)
    又∵FM向量=F1A向量+F1B向量+F1O向量
    即(x+2,y)=(x₁+2,y₁)+(x₂+2,y₂)+(2,0)
    得x=x₁+x₂+4=-2k²/(1-k²) +4=8- 4/(1-k²)
    y=y₁+y₂=k(x₁-2)+k(x₂-2)=k(x₁+x₂)-4k=-4k³/(1-k²) -4k=(-4k)/(1-k²)
    即1/(1-k²)=y/(-4k)
    即x=8- 4/(1-k²)=8+ y/k 得k=y/(x-8)
    ∴x=8- 4/(1-k²)
    即x-8= -4/(1-k²)= -4/(1- y²/(x-8)²)=-4(x-8)²/((x-8)²-y²)
    即1=-4(x-8)/((x-8)²-y²)
    即(x-8)²-y²= -4(x-8)
    化簡得x²-12x-y²+32=0
    綜上,M點軌跡方程為x²-12x-y²+32=0
    ②假設(shè)存在C
    令C(m,0)
    CA向量*CB向量=P
    則P=(x₁-m)(x₂-m)+y₁y₂
    =x₁x₂-m(x₁+x₂)+m²+k²(x₁x₂-2(x₁+x₂)+4)
    =(-4k²-2)/(1-k²)①+4mk²/(1-k²)⑤+m²+(-4k⁴-2k²)/(1-k²)②+8k⁴/(1-k²) ③+ (4k²-4k⁴)/(1-k²)④
    ①+②+③+④=(-4k²-2-4k⁴-2k²+8k⁴+4k²-4k⁴)/(1-k²)
    =(-2-2k²)/(1-k²)=2- 4/(1-k²)
    又⑤=-4m +4m/(1-k²)
    ∴P=m²-4m+2 +(4m-4)/(1-k²)
    ∵無論k為何值時(k≠±1).p為常數(shù)
    ∴4m-4=0
    解得m=1
    ∴C(1,0).假設(shè)成立
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