题目内容

我们常用定义解决与圆锥曲线有关的问题.如“设椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>0,b>0)
的左、右焦点分别为F1,F2,过左焦点F1作倾斜角为θ的弦AB,设|F1A|=r1,|F1B|=r2,试证
1
r1
+
1
r2
为定值”.
证明如下:不妨设A在x轴的上方,在△ABC中,由椭圆的定义及余弦定理得,(2a-r12=r12+4c2-4cr1cosθ,∴r1=
b2
a-ccosθ

同理r2=
b2
a-ccos(π-θ)
=
b2
a+ccosθ
,于是
1
r
1
+
1
r
2
=
2a
b2
.请用类似的方法探索:设双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
的左、右焦点分别为F1,F2,过左焦点F1作倾斜角为θ的直线与双曲线右支交于点A,左支交于点B,设|F1A|=r1,|F1B|=r2,是否有类似的结论成立,请写出与定值有关的结论是______..
由题意,根据椭圆的定义与双曲线的定义类比得“设双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
的左、右焦点分别为F1,F2,过左焦点F1作倾斜角为θ的直线与双曲线右支交于点A,左支交于点B,设|F1A|=r1,|F1B|=r2,试证
1
r
1
-
1
r
2
为定值”,证明如下:
不妨设A在x轴的上方,令在△ABC中,由双曲线的定义及余弦定理得,(2a+r12=r12+4c2+4cr1cosθ,
r1=
b2
a+ccosθ

同理r2=
b2
a+ccos(π-θ)
=
b2
a+ccosθ

于是
1
r
1
-
1
r
2
=-
2a
b2

故答案为
1
r
1
-
1
r
2
=-
2a
b2
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