题目内容

已知双曲线C:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
,直线l:y=
3
(x-4)
关于直线l1:y=
b
a
x
对称的直线l′与x轴平行.
(1)求双曲线的离心率;
(2)若点M(4,0)到双曲线上的点P的最小距离等于1,求双曲线的方程.
(1)∵双曲线C:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)

直线l:y=
3
(x-4)
关于直线l1:y=
b
a
x
对称的直线l′与x轴平行,
∴k=
3
k1=
b
a
,k′=0,
∴|
3
-
b
a
1+
3
b
a
|=|
0-
b
a
1-0•
b
a
|,
解得
b
a
=
3
3
,或
b
a
=-
3
(舍).
b
a
=
3
3
,∴e=
c2
a2
=
1+
b2
a2
=
1+
1
3
=
2
3
3

∴双曲线的离心率e=
2
3
3

(2)∵
b
a
=
3
3
,∴a2=3b2,∴设双曲线为
x2
3b2
-
y2
b2
=1

∵点M(4,0)到双曲线上的点P的最小距离等于1,
∴|
3
b
-4|=1,
解得
3
b
=5,或
3
b
=3.
3
b
=5时,b=
5
3
,∴b2=
25
3
,3b2
=25,
双曲线方程为
x2
25
-
3y2
25
=1

3
b
=3时,b=
3
,b2=3,3b2=9,
双曲线方程为
x2
9
-
y2
3
=1

∴双曲线的方程为
x2
25
-
3y2
25
=1或
x2
9
-
y2
3
=1
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