题目内容
设双曲线C:的左、右顶点分别为A1、A2,垂直于x轴的直线m与双曲线C交于不同的两点P、Q。
(Ⅰ)若直线m与x轴正半轴的交点为T,且,求点T的坐标;
(Ⅱ)求直线A1P与直线A2Q的交点M的轨迹E的方程;
(Ⅲ)过点F(1,0)作直线l与(Ⅱ)中的轨迹E交于不同的两点A、B,设,若(T为(Ⅰ)中的点)的取值范围。
(Ⅰ)点T的坐标为(2,0)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
解析:
(Ⅰ)由题,得,设
则
由 …………①
又在双曲线上,则 …………②
联立①、②,解得
由题意,
∴点T的坐标为(2,0) …………3分
(Ⅱ)设直线A1P与直线A2Q的交点M的坐标为(x,y)
由A1、P、M三点共线,得
…………③ …………1分
由A2、Q、M三点共线,得
…………④ …………1分
联立③、④,解得 …………1分
∵在双曲线上,
∴
∴轨迹E的方程为 …………1分
(Ⅲ)容易验证直线l的斜率不为0。
故可设直线l的方程为 中,得
设
则由根与系数的关系,得 ……⑤
……⑥ …………2分
∵ ∴有
将⑤式平方除以⑥式,得
…………1分
由
…………1分
∵
又
故
令 ∴,即
∴
而 , ∴
∴
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