题目内容

已知双曲线的中心在原点O,其中一条准线方程为,且与椭圆有共同的焦点.
(1)求此双曲线的标准方程;
(2)(普通中学学生做)设直线L:y=kx+3与双曲线交于A、B两点,试问:是否存在实数k,使得以弦AB为直径的圆过点O?若存在,求出k的值,若不存在,请说明理由.
(重点中学学生做)设直线L:y=kx+3与双曲线交于A、B两点,C是直线L1:y=mx+6上任一点(A、B、C三点不共线)试问:是否存在实数k,使得△ABC是以AB为底边的等腰三角形?若存在,求出k的值,若不存在,请说明理由.
【答案】分析:(1)由已知得:,则a2=3,b2=9,从而可求双曲线的标准方程;
(2)(普通中学学生做)将y=kx+3代入得(3-k2)x2-6kx-18=0,从而可得k的范围.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是上述方程的两个根,由题意知:OA⊥OB,则x1x2+y1y2=0,从而可求满足条件的实数k;
(重点中学学生做)将y=kx+3代入得(3-k2)x2-6kx-18=0,从而可得k的范围.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是上述方程的两个根,由题意知:A、B两点关于直线L1对称,从而可求则AB的中点D的坐标,并满足直线L1的方程,故可求满足条件的实数k.
解答:解:(1)由已知得:,则a2=3,b2=9,
因此所求双曲线的标准方程为.---(4分)
(2)(普通中学学生做)
将y=kx+3代入得(3-k2)x2-6kx-18=0,
则由3-k2≠0,△=216-36k2>0得:,---(7分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是上述方程的两个根,
由题意知:OA⊥OB,则x1x2+y1y2=0,---(9分)
又y1=kx1+3,y2=kx2+3,
则,即k=±1满足条件.---(12分)
(重点中学学生做)
将y=kx+3代入得(3-k2)x2-6kx-18=0,
则由3-k2≠0,△=216-36k2>0得:,---(7分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是上述方程的两个根,
由题意知:A、B两点关于直线L1对称,---(9分)
则AB的中点D的坐标为,
并满足直线L1的方程,则k=±1满足条件.---(12分)
点评:本题以椭圆的标准方程为载体,考查双曲线的标准方程,考查直线与双曲线的位置关系,解题的关键是将问题进行等价转化.
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