已知点 在双曲线 上,直线 l 交 C 于 P , Q 两点,直线 的斜率之和为 0 .
(1) 求 l 的斜率;
(2) 若 ,求 的面积.
(1) ;
(2) .
【分析】( 1 )由点 在双曲线上可求出 ,易知直线 l 的斜率存在,设 , ,再根据 ,即可解出 l 的斜率;
( 2 )根据直线 的斜率之和为 0 可知直线 的倾斜角互补,根据 即可求出直线 的斜率,再分别联立直线 与双曲线方程求出点 的坐标,即可得到直线 的方程以及 的长,由点到直线的距离公式求出点 A 到直线 的距离,即可得出 的面积.
【详解】( 1 )因为点 在双曲线 上,所以 ,解得 ,即双曲线 .
易知直线 l 的斜率存在,设 , ,
联立 可得, ,
所以, , 且 .
所以由 可得, ,
即 ,
即 ,
所以 ,
化简得, ,即 ,
所以 或 ,
当 时,直线 过点 ,与题意不符,舍去,
故 .
( 2 ) [方法一]:【最优解】常规转化
不妨设直线 的倾斜角为 ,因为 ,所以 ,由( 1 )知, ,
当 均在双曲线左支时, ,所以 ,
即 ,解得 (负值舍去)
此时 PA 与双曲线的渐近线平行,与双曲线左支无交点,舍去;
当 均在双曲线右支时,
因为 ,所以 ,即 ,
即 ,解得 (负值舍去),
于是,直线 ,直线 ,
联立 可得, ,
因为方程有一个根为 ,所以 , ,
同理可得, , .
所以 , ,点 到直线 的距离 ,
故 的面积为 .
[方法二]:
设直线 AP 的倾斜角为 , ,由 ,得 ,
由 ,得 ,即 ,
联立 ,及 得 , ,
同理, , ,故 ,
而 , ,
由 ,得 ,
故
【整体点评】( 2 )法一:由第一问结论利用倾斜角的关系可求出直线 的斜率,从而联立求出点 坐标,进而求出三角形面积,思路清晰直接,是该题的通性通法,也是最优解;
法二:前面解答与法一求解点 坐标过程形式有所区别,最终目的一样,主要区别在于三角形面积公式的选择不一样.
曲线的方程的定义:
在直角坐标系中,如果某曲线C(看作点的集合或适合某种条件的点的轨迹)上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:
(1)曲线上点的坐标都是这个方程的解;
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点。
那么,这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线。
求曲线的方程的步骤:
(1)建立适当的坐标系,用有序实数对(x,y)表示曲线上任意一点M的坐标;
(2)写出适合条件的p(M)的集合,P={M|p(M)};
(3)用坐标表示条件p(M),列出方程f(x,y)=0;
(4)化方程f(x,y)=0为最简形式;
(5)说明化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上。
求曲线的方程的步骤:
(1)建立适当的坐标系,用有序实数对(x,y)表示曲线上任意一点M的坐标;
(2)写出适合条件的p(M)的集合,P={M|p(M)};
(3)用坐标表示条件p(M),列出方程f(x,y)=0;
(4)化方程f(x,y)=0为最简形式;
(5)说明化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上。
求曲线方程的常用方法:
(1)待定系数法这种方法需要预先知道曲线的方程,先设出来,然后根据条件列出方程(组)求解未知数。
(2)直译法就是把动点所满足的题设条件直接给表示出来,从而得到其横、纵坐标之间的关系式。(3)定义法就是由曲线的定义直接得到曲线方程。
(4)交轨法:就是在求两动曲线交点轨迹方程时,联立方程组消去参数,得到交点的轨迹方程。在求交点问题时常用此法。
(5)参数法就是通过中间变量找到y、x的间接关系,然后通过消参得出其直接关系。
(6)相关点法就是通过所求动点与已知动点的关系,来求曲线方程的方法。
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