题目内容
(22)如图,F为双曲线C:(Ⅰ)写出双曲线C的离心率
与
的关系式;
(Ⅱ)当
时,经过焦点F且平行于OP的直线交双曲线于A、B点,若
,求此时的双曲线方程。
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(22)本小题主要考查直线方程、双曲线的几何性质等基本知识,考查综合运用数学知识解决问题的能力及推理能力.
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(Ⅰ)解法1:设
为
与双曲线右准线的交点,
则
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.
即![]()
解法2:设
为PM与双曲线右准线的交点,N为左准线与x轴的交点,F(c,0),P(
),由于P(
)在双曲线右支上,则
①
②
由|PF|=
得
③
由①、②代入③得
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再将c=ea,b=a
代入上式,得
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化简,得
④
由题意,点P位于双曲线右支上,从而
|PM|>|M
|.
于是
解得e=2,
从而c=2a,b=![]()
由此得双曲线的方程是
.
下面确定a的值。
解法1:
设双曲线左准线与x轴的交点为N,P点的坐标为(
),则
|ON|=![]()
|MN|=![]()
由于P(
)在双曲线的右支上,且位于x轴上方,因而
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所以直线OP的斜率为
。
设过焦点F且平行于OP的直线与双曲线的交点为A(
)、B(
),则直线AB的斜率为
,直线AB的方程为
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将其代入双曲线方程整理得
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∵ ![]()
∴ |AB|=![]()
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由|AB|=12得a=1.于是,所求双曲线的方程为
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解法2:由条件
OFPM为菱形,其对角线OP与FM互相垂直平分,其交点Q为OP的中点。![]()
设OP的方程为
则FM的方程为
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由
解得Q点的坐标为(
),
所以P点的坐标为(
).
将P点的坐标代入双曲线方程,化简得
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解得![]()
设过焦点F且平行于OP的直线与双曲线的交点为
、
,则直线AB的斜率为
,直线AB的方程为
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将其代入双曲线方程,整理得
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∵ ![]()
∴
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由|AB|=12得a=1.于是,所求双曲线的方程为
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