Question

9．已知双曲线C：$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$-$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1（a＞0，b＞0）左右顶点为A₁，A₂，左右焦点为F₁，F₂，P为双曲线C上异于顶点的一动点，直线PA₁斜率为k₁，直线PA₂斜率为k₂，且k₁k₂=1，又△PF₁F₂内切圆与x轴切于点（1，0），则双曲线方程为x²-y²=1．

Answer 1

分析 设点P是双曲线右支上一点，按双曲线的定义，|PF₁|-|PF₂|=2a，设三角形PF₁F₂的内切圆心在横轴上的投影为A（x，0），B、C分别为内切圆与PF₁、PF₂的切点．由同一点向圆引得两条切线相等知|PF₁|-|PF₂|=（PB+BF₁）-（PC+CF₂），由此得到△PF₁F₂的内切圆的圆心横坐标．即为a=1，再由直线的斜率公式和点P满足双曲线方程，化简整理，即可得到b=1，进而得到双曲线方程．

解答 解：设点P是双曲线右支上一点，
∴按双曲线的定义，|PF₁|-|PF₂|=2a，
若设三角形PF₁F₂的内切圆心在横轴上的投影为A（x，0），该点也是内切圆与横轴的切点．
设B、C分别为内切圆与PF₁、PF₂的切点．考虑到同一点向圆引的两条切线相等：
则有：PF₁-PF₂=（PB+BF₁）-（PC+CF₂）
=BF₁-CF₂=AF₁-F₂A
=（c+x）-（c-x）
=2x=2a，即x=a
所以内切圆的圆心横坐标为a．
由题意可得a=1，
顶点A₁（-1，0），A₂（1，0），
设P（m，n），则m²-$\frac{{n}^{2}}{{b}^{2}}$=1，即n²=b²（m²-1），
k₁k₂=1，可得$\frac{n}{m+1}$•$\frac{n}{m-1}$=1，
即有$\frac{{n}^{2}}{{m}^{2}-1}$=b²=1，
即有双曲线的方程为x²-y²=1．
故答案为：x²-y²=1．

点评 本题考查双曲线的定义、方程和性质，主要考查定义法的运用，以及直线的斜率公式的运用，切线的性质，考查运算能力，属于中档题．