题目内容

(22)如图,F为双曲线C:的右焦点。P为双曲线C右支上一点,且位于轴上方,M为左准线上一点,为坐标原点。已知四边形为平行四边形,

(Ⅰ)写出双曲线C的离心率的关系式;

(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。

(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.

(Ⅰ)解法1:设与双曲线右准线的交点,

.

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|=

                                      ③

由①、②代入③得

      

再将c=ea,b=a代入上式,得

      

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

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

          

将其代入双曲线方程整理得

          

∵        

∴  |AB|=

       

由|AB|=12得a=1.于是,所求双曲线的方程为

      

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

       

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

       

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

将其代入双曲线方程,整理得

        

∵     

 

由|AB|=12得a=1.于是,所求双曲线的方程为

       


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