题目内容

若F1F2为双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1的左右焦点,O为坐标原点,P在双曲线左支上,M在右准线上,且满足
F1O
=
PM
,
OP
•
OM
|
OP
||
OM
|
=
OF1
•
OP
|
OF1
||
OP
|

(1)求此双曲线的离心率;
(2)若此双曲线过点N(2,
3
),求双曲线方程;
(3)设(2)中双曲线的虚轴端点为B1,B2(B1在y轴正半轴上),求B2作直线AB与双曲线交于A B两点,求
B1A
⊥
B1B
时,直线AB的方程.
分析:(1)先由
F1D
=
PM
知四边形PF1OM为平行四边形,再利用
OP
•
OF1
|
OP
||
OF1
|
=
OM
•
OP
|
OM
||
OP
|
得PF1OM为菱形,所以就有
c+2a
c
=e

求出离心率e即可.
(2)由(1)求出的离心率e以及双曲线过点N(2,
3
),可以求出c,a进而求出双曲线方程;
(3)先设出直线AB的方程,再与双曲线方程联立,求出关于A,B两点坐标的方程,再利用
B1A
⊥
B1B
?x1x2+y1y2-3(y1+y2)+9=0,就可求出对应的直线的斜率,进而求出直线AB的方程.
解答:解:(1)由
F1D
=
PM
知四边形PF1OM为平行四边形,
又由
OP
•
OF1
|
OP
||
OF1
|
=
OM
•
OP
|
OM
||
OP
|

知OP平分∠F1OM,∴PF1OM为菱形,
设半焦距为c,由|
OF1
|
=c 知|
PF1
|
=c,
|
PM
|=c
,∴|
PF2
|=|
PF1
|+2a=c+2a
,
又
|
PF2
|
|
PM
|
=e
,即
c+2a
c
=e

e2-e-2=0,∴e=2(e=-1舍去)(4分)
(2)∵e=2=
c
a
∴c=2a,∴双曲线方程为
x2
a2
-
y2
3a2
=1
,
将点(2,
3
)代入,有
4
a2
-
3
4a2
=1
∴a2=3.
即所求双曲线方程为
x2
3
-
y2
9
=1
.(8分)
(3)依题意得B1(0,3),B2(0,-3)
设直线AB的方程为y=kx-3,A(x1,y1)B(x2,y2).
则由
y=kx-3
x2
3
-
y2
9
=1
?(3-k2)x2+6kx-18=0
.
∵双曲线的渐近线为y=±
3
x,∴k=±
3
时,AB与双曲线只有一个交点,
即k≠±
3
∵x1+x2=-
6k
3-k2
,x1•x2=
-18
3-k2
.
y1+y2=k(x1+x2)-6=
-18
3-k2
,y1y2=k2x1x2-k(x1+x2)+9=9
又
B1A
=(x1,y1-3),
B1B
=(x2,y2-3),
B1A
⊥
B1B
?x1x2+y1y2-3(y1+y2)+9=0,
∴
-18
3-k2
+9-3•
-18
3-k2
+9=0
,即k2=5∴k=±
5
.
故所求直线AB的方程为y=
5
x-3或y=-
5
x-3.(14分)
点评:本题综合考查了直线与椭圆的位置关系以及向量共线问题.直线与圆锥曲线的位置关系,由于集中交汇了直线,圆锥曲线两章的知识内容,综合性强,能力要求高,还涉及到函数,方程,不等式,平面几何等许多知识,可以有效的考查函数与方程的思想,数形结合的思想,分类讨论的思想和转化化归的思想,因此,这一部分内容也成了高考的热点和重点.
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