题目内容

双曲线C与椭圆
x2
8
+
y2
4
=1
有相同的焦点,直线y=
3
x
为C的一条渐近线.
(1)求双曲线C的方程;
(2)过点P(0,4)的直线l,交双曲线C于A、B两点,交x轴于Q点(Q点与C的顶点不重合),当
PQ
=λ1
QA
=λ2
QB
,且λ1+λ2=-
8
3
时,求Q点的坐标.
(Ⅰ)设双曲线方程为
x2
a2
-
y2
b2
=1

由椭圆
x2
8
+
y2
4
=1

求得两焦点为(-2,0),(2,0),
∴对于双曲线C:c=2,又y=
3
x
为双曲线C的一条渐近线
b
a
=
3
解得a2=1,b2=3,
∴双曲线C的方程为x2-
y2
3
=1

(Ⅱ)由题意知直线l得斜率k存在且不等于零,设l的方程:y=kx+4,A(x1,y1),B(x2,y2
Q(-
4
k
,0)

PQ
=λ1
QA

(-
4
k
,-4)=λ1(x1+
4
k
y1)

λ1=
-
4
k
x1+
4
k
=-
4
kx1+4

同理λ2=-
4
kx2+4

所以λ1+λ2=-
4
kx1+4
-
4
kx2+4
=-
8
3

即2k2x1x2+5k(x1+x2)+8=0.(*)
又y=kx+4以及
x2-
y2
3
=1

消去y得(3-k2)x2-8kx-19=0.
当3-k2=0时,则直线l与双曲线得渐近线平行,不合题意,3-k2≠0.
由韦达定理有:
x1+x2=
8k
3-k2

x1x2=-
19
3-k2

代入(*)式得k2=4,k=±2
∴所求Q点的坐标为(±2,0).
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