题目内容

(2013•湛江一模)已知双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
的右焦点为F(c,0).
(1)若双曲线的一条渐近线方程为y=x且c=2,求双曲线的方程;
(2)以原点O为圆心,c为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为A,过A作圆的切线,斜率为-
3
,求双曲线的离心率.
分析:(1)根据双曲线的一条渐近线方程为y=x,可得
b
a
=1,解得a=b,结合c=
a2+b2
=2算出a=b=
2
,可得该双曲线方程;
(2)设A(m,n),根据切线垂直于过切点的半径算出m=
3
n
.而以点O为圆心,c为半径的圆方程为x2+y2=c2,将A的坐标代入圆方程,算出点A(
1
2
c,
3
2
c),将此代入双曲线方程,并结合c2=a2+b2化简整理得
3
4
c4-2c2a2+a4=0,再根据离心率公式整理得3e4-8e2+4=0,解之即可得到该双曲线的离心率.
解答:解:(1)∵双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1
的渐近线方程为y=±
b
a
x

∴若双曲线的一条渐近线方程为y=x,可得
b
a
=1,解之得a=b
∵c=
a2+b2
=2,∴a=b=
2

由此可得双曲线方程为
x2
2
-
y2
2
=1

(2)设A的坐标为(m,n),可得直线AO的斜率满足k=
n
m
=
-1
-
3
,即m=
3
n
…①
∵以点O为圆心,c为半径的圆方程为x2+y2=c2
∴将①代入圆方程,得3n2+n2=c2,解得n=
1
2
c,m=
3
2
c
将点A(
1
2
c,
3
2
c)代入双曲线方程,得
(
3
2
c)
2
a2
-
(
1
2
c)
2
b2
=1

化简得:
3
4
c2b2-
1
4
c2a2=a2b2
∵c2=a2+b2
∴b2=c2-a2代入上式,化简整理得
3
4
c4-2c2a2+a4=0
两边都除以a4,整理得3e4-8e2+4=0,解之得e2=
2
3
或e2=2
∵双曲线的离心率e>1,∴该双曲线的离心率e=
2
(舍负)
点评:本题给出双曲线满足的条件,求双曲线的离心率和双曲线的方程,着重考查了双曲线的标准方程与简单几何性质、直线与圆的位置关系等知识,属于中档题.
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