题目
在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C1:2x2﹣y2=1. (1)过C1的左顶点引C1的一条渐近线的平行线,求该直线与另一条渐近线及x轴围成的三角形的面积; (2)过点Q作直线l与双曲线C1有且只有一个交点,求直线l的方程; (3)设椭圆C2:4x2+y2=1.若M、N分别是C1、C2上的动点,且OM⊥ON,求证:O到直线MN的距离是定值.
答案:考点: 直线与圆锥曲线的综合问题. 专题: 综合题;圆锥曲线的定义、性质与方程. 分析: (1)求出双曲线的渐近线方程,求出直线与另一条渐近线的交点,然后求出三角形的面积. (2)过点Q作直线l与双曲线C1有且只有一个交点,直线l与双曲线的渐近线平行,可得结论; (3)当直线ON垂直x轴时,直接求出O到直线MN的距离为.当直线ON不垂直x轴时,设直线ON的方程为:y=kx,(显然|k|>),推出直线OM的方程为y=x,利用,求|ON|2=.同理|OM|2=,设O到直线MN的距离为d,通过(|OM|2+|ON|2)d2=|OM|2|ON|2,求出d=.推出O到直线MN的距离是定值. 解答: 解:(1)双曲线C1:2x2﹣y2=1左顶点A(﹣,0), 渐近线方程为:y=±x. 过A与渐近线y=x平行的直线方程为y=(x+),即y=x+1, 所以,解得. 所以所求三角形的面积为S=|OA||y|=; (2)由题意,直线的斜率存在, ∵过点Q作直线l与双曲线C1有且只有一个交点, ∴直线l与双曲线的渐近线平行, ∵渐近线的斜率为±, ∴直线l的方程为y﹣=(x+),即y=x+2+或y=﹣x﹣2+; (3)当直线ON垂直x轴时,|ON|=1,|OM|=,则O到直线MN的距离为. 当直线ON不垂直x轴时,设直线ON的方程为:y=kx,(显然|k|>), 则直线OM的方程为y=x,由得, 所以|ON|2=. 同理|OM|2=, 设O到直线MN的距离为d, 因为(|OM|2+|ON|2)d2=|OM|2|ON|2, 所以=+=3, 即d=. 综上,O到直线MN的距离是定值.