题目内容
已知双曲线
-
=1(a>0,b>0)的离心率为4,过右焦点F作直线交该双曲线的右支于M,N两点,弦MN的垂直平分线交x轴于点H,若|MN|=10,则|HF|=( )
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| A、14 | B、16 | C、18 | D、20 |
考点:双曲线的简单性质
专题:计算题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:设弦MN的中点为(m,n),双曲线的右焦点为(c,0),右准线方程为x=
,直线MN的方程为y=k(x-c),代入双曲线的方程,消去y,运用两根之和,运用双曲线的第二定义可得|MN|,以及M的坐标,再由中垂线方程的求法,可得H的坐标,再求HF的长,计算即可得到.
| a2 |
| c |
解答:
解:设弦MN的中点为(m,n),双曲线的右焦点为(c,0),右准线方程为x=
,
由e=
=4,即c=4a,b=
=
a.
直线MN的方程为y=k(x-c),代入双曲线的方程,
可得(b2-a2k2)x2+2ca2k2x-a2c2k2-a2b2=0,
即为(15a2-a2k2)x2+8a3k2x-16a4k2-15a4=0,
x1+x2=
=
.
则由双曲线的第二定义可得|MN|=|MF+|NF|=4(x1-
)+4(x2-
)
=4(x1+x2)-2a=10,
即有
=10+2a,即k2-15=3a(1+k2),①
则m=
,n=k(m-4a)=
,
弦MN的中垂线方程为y-n=-
(x-m),
可得H(
,0),
则|HF|=|
-4a|=60a•|
|,
由①可得,|HF|=60a•
=20.
故选:D.
| a2 |
| c |
由e=
| c |
| a |
| c2-a2 |
| 15 |
直线MN的方程为y=k(x-c),代入双曲线的方程,
可得(b2-a2k2)x2+2ca2k2x-a2c2k2-a2b2=0,
即为(15a2-a2k2)x2+8a3k2x-16a4k2-15a4=0,
x1+x2=
| 8a3k2 |
| a2k2-15a2 |
| 8ak2 |
| k2-15 |
则由双曲线的第二定义可得|MN|=|MF+|NF|=4(x1-
| a2 |
| c |
| a2 |
| c |
=4(x1+x2)-2a=10,
即有
| 32ak2 |
| k2-15 |
则m=
| 4ak2 |
| k2-15 |
| 60ak |
| k2-15 |
弦MN的中垂线方程为y-n=-
| 1 |
| k |
可得H(
| 64ak2 |
| k2-15 |
则|HF|=|
| 64ak2 |
| k2-15 |
| 1+k2 |
| k2-15 |
由①可得,|HF|=60a•
| 1+k2 |
| 3a(1+k2) |
故选:D.
点评:本题考查双曲线的定义、方程和性质,主要考查双曲线的第二定义和离心率的运用,同时注意直线的垂直平分线方程的求法,考查运算能力,属于中档题和易错题.
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