题目内容
【题目】已知焦点在x轴上的双曲线C的两条渐近线过坐标原点,且两条渐近线与以点
为圆心,1为半径的圆相切,又知C的一个焦点与P关于直线
对称.
(1)求双曲线C的方程;
(2)设直线
与双曲线C的左支交于A、B两点,另一直线
经过
及AB的中点,求直线
在y轴上的截距b的取值范围;
(3)若Q是双曲线C上的任一点,
、
为双曲线C的左、右两个焦点,从
引
的角平分线的垂线,垂足为N,试求点N的轨迹方程.
【答案】(1)
;(2)
;(3)
,
.
【解析】
(1)设双曲线
的渐近线方程为
,则
,由该直线与圆
相切,知双曲线
的两条渐近线方程为
.由此利用双曲线
的一个焦点为
,能求出双曲线
的方程.
(2)由
,得
.令
.直线与双曲线左支交于两点,等价于方程
在
上有两个不等实根.由此能求出直线
在
轴上的截距
的取值范围.
(3)若
在双曲线的右支上,则延长
到
,使
,若
在双曲线的左支上,则在
上取一点
,使
.由此能求出点
的轨迹方程.
(1)设双曲线
的渐近线方程为
,则
,
该直线与圆
相切,
双曲线
的两条渐近线方程为
.
故设双曲线
的方程为
.
又双曲线
的一个焦点为
,
,
.
双曲线
的方程为
.
(2)由
,得
.
令![]()
直线与双曲线左支交于两点,等价于方程
在
上有两个不等实根.
因此
,解得
.
又
中点为
,
因为直线
与
轴相交,所以
,即
,
直线
的方程为
.
令
,得
.
![]()
,
![]()
,
![]()
.
(3)若
在双曲线的右支上,
则延长
到
,使
,
若
在双曲线的左支上,
则在
上取一点
,使
.
根据双曲线的定义
,
所以点
在以
为圆心,2为半径的圆上,
即点
的轨迹方程是
①
由于点
是线段
的中点,
设
,
,
.
则
,即
.
代入①并整理得点
的轨迹方程为
.
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