题目内容
已知双曲线的两个焦点为的曲线C上.
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)记O为坐标原点,过点Q (0,2)的直线l与双曲线C相交于不同的两点E、F,若△OEF的面积为,求直线l的方程.
【答案】分析:(1)根据题意可得a2+b2=4,得到a和b的关系,把点(3,)代入双曲线方程,求得a,进而根据a2+b2=4求得b,双曲线方程可得.
(2)可设直线l的方程为y=kx+2,代入双曲线C的方程并整理,根据直线I与双曲线C相交于不同的两点E、F,进而可得k的范围,设E(x1,y1),F(x2,y2),根据韦达定理可求得x1+x2和x1x2,进而表示出|EF|和原点O到直线l的距离根据三角形OEF的面积求得k,进而可得直线方程.
解答:解:(Ⅰ):依题意,由a2+b2=4,得双曲线方程为(0<a2<4),
将点(3,)代入上式,得.解得a2=18(舍去)或a2=2,
故所求双曲线方程为.
(Ⅱ):依题意,可设直线l的方程为y=kx+2,代入双曲线C的方程并整理,
得(1-k2)x2-4kx-6=0.
∵直线I与双曲线C相交于不同的两点E、F,
∴
∴k∈(-)∪(1,).
设E(x1,y1),F(x2,y2),则由①式得x1+x2=,
于是,|EF|=
=
而原点O到直线l的距离d=,
∴S△OEF=.
若S△OEF=,即,解得k=±,
满足②.故满足条件的直线l有两条,其方程分别为y=和.
点评:本题主要考查了双曲线的方程和双曲线与直线的关系.考查了学生综合运算能力.
(2)可设直线l的方程为y=kx+2,代入双曲线C的方程并整理,根据直线I与双曲线C相交于不同的两点E、F,进而可得k的范围,设E(x1,y1),F(x2,y2),根据韦达定理可求得x1+x2和x1x2,进而表示出|EF|和原点O到直线l的距离根据三角形OEF的面积求得k,进而可得直线方程.
解答:解:(Ⅰ):依题意,由a2+b2=4,得双曲线方程为(0<a2<4),
将点(3,)代入上式,得.解得a2=18(舍去)或a2=2,
故所求双曲线方程为.
(Ⅱ):依题意,可设直线l的方程为y=kx+2,代入双曲线C的方程并整理,
得(1-k2)x2-4kx-6=0.
∵直线I与双曲线C相交于不同的两点E、F,
∴
∴k∈(-)∪(1,).
设E(x1,y1),F(x2,y2),则由①式得x1+x2=,
于是,|EF|=
=
而原点O到直线l的距离d=,
∴S△OEF=.
若S△OEF=,即,解得k=±,
满足②.故满足条件的直线l有两条,其方程分别为y=和.
点评:本题主要考查了双曲线的方程和双曲线与直线的关系.考查了学生综合运算能力.
练习册系列答案
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