题目内容
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(1)求双曲线C2的标准方程;
(2)若C1与C2在第一象限内有两个公共点A和B,求p的取值范围,并求
| FA |
| FB |
(3)是否存在正数p,使得此时△FAB的重心G恰好在双曲线C2的渐近线上?如果存在,求出p的值;如果不存在,说明理由.
分析:(1)设双曲线C2的方程,利用C2是以直线2x-
y=0与2x+
y=0为渐近线,焦点是(0,
),即可求得双曲线方程;
(2)抛物线方程与双曲线方程联立,可得一元二次方程,利用C1与C2在第一象限内有两个公共点A和B,可得p的取值范围;设A、B的坐标,用坐标表示
•
,利用韦达定理及配方法,可得
•
的最大值;
(3)由(2)知△FAB的重心G(
,
),即G(
,
),假设G恰好在双曲线C2的渐近线上,利用渐近线方程,即可求得结论.
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(2)抛物线方程与双曲线方程联立,可得一元二次方程,利用C1与C2在第一象限内有两个公共点A和B,可得p的取值范围;设A、B的坐标,用坐标表示
| FA |
| FB |
| FA |
| FB |
(3)由(2)知△FAB的重心G(
| 2p |
| 3 |
| n+f |
| 3 |
| 2p |
| 3 |
| ||||
| 3 |
解答:解:(1)因为一个焦点是(0,
),故焦点在y轴上,于是可设双曲线C2的方程为
-
=1(a>0,b>0)
∵C2是以直线2x-
y=0与2x+
y=0为渐近线,
∴
=
∵a2+b2=7
∴a=2,b=
∴双曲线方程为
-
=1;
(2)抛物线y2=2px(p>0)的焦点F(
,0),与双曲线方程联立消y得:4x2-6px+12=0
∵C1与C2在第一象限内有两个公共点A和B,∴△>0,∴p>
设A(m,n)、B(e,f),则
•
=(m-
,n)•(e-
,f)=me-(m+e)×
+
+nf=me-(m+e)×
+
+2p
由方程知me=3,m+e=
代入得
•
=-
+2
p+3=-
(p-2
)2+9,函数的对称轴为p=2
∵p>
,∴p=2
时,
•
的最大值为9;
(3)由(2)知△FAB的重心G(
,
)
∵n+f=
+
=
∴G(
,
)
假设G恰好在双曲线C2的渐近线上,则2×
-
×
=0,∴7p2=12
p
∴p=0或p=
∵p>
,∴p=
∴存在正数p=
,使得此时△FAB的重心G恰好在双曲线C2的渐近线上.
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| y2 |
| a2 |
| x2 |
| b2 |
∵C2是以直线2x-
| 3 |
| 3 |
∴
| a |
| b |
| 2 | ||
|
∵a2+b2=7
∴a=2,b=
| 3 |
∴双曲线方程为
| y2 |
| 4 |
| x2 |
| 3 |
(2)抛物线y2=2px(p>0)的焦点F(
| p |
| 2 |
∵C1与C2在第一象限内有两个公共点A和B,∴△>0,∴p>
4
| ||
| 3 |
设A(m,n)、B(e,f),则
| FA |
| FB |
| p |
| 2 |
| p |
| 2 |
| p |
| 2 |
| p2 |
| 4 |
| p |
| 2 |
| p2 |
| 4 |
| me |
由方程知me=3,m+e=
| 3p |
| 2 |
| FA |
| FB |
| p2 |
| 2 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| 3 |
∵p>
4
| ||
| 3 |
| 3 |
| FA |
| FB |
(3)由(2)知△FAB的重心G(
| 2p |
| 3 |
| n+f |
| 3 |
∵n+f=
| 2pm |
| 2pe |
3p2+4
|
∴G(
| 2p |
| 3 |
| ||||
| 3 |
假设G恰好在双曲线C2的渐近线上,则2×
| 2p |
| 3 |
| 3 |
| ||||
| 3 |
| 3 |
∴p=0或p=
12
| ||
| 7 |
∵p>
4
| ||
| 3 |
12
| ||
| 7 |
∴存在正数p=
12
| ||
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点评:本题考查双曲线的标准方程,考查向量知识的运用,考查函数的最值,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
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