双曲线经典例题讲解

第一部分 双曲线相关知识点讲解

一.双曲线的定义及双曲线的标准方程:

1双曲线定义:到两个定点F1与F2的距离之差的绝对值等于定长(<|F1F2|)的点的轨迹(PF1-PF2=2a

点.

要注意两点:(1)距离之差的绝对值.(2)2a<|F1F2|,这两点与椭圆的定义有本质的不同.

当|MF1|-|MF2|=2a时,曲线仅表示焦点F2所对应的一支; 当|MF1|-|MF2|=-2a时,曲线仅表示焦点F1所对应的一支;

当2a=|F1F2|时,轨迹是一直线上以F1、F2为端点向外的两条射线; 当2a>|F1F2|时,动点轨迹不存在.

x2y2y2x2

2.双曲线的标准方程2-2=1和2-2=1(a>0,b>0).这里b2=c2-a2,

abab

其中|F1F2|=2c.要注意这里的a、b、c及它们之间的关系与椭圆中的异同. 3.双曲线的标准方程判别方法是:如果x2项的系数是正数,则焦点在x轴上;如果y2项的系数是正数,则焦点在y轴上.对于双曲线,a不一定大于b,因此不能像椭圆那样,通过比较分母的大小来判断焦点在哪一条坐标轴上.

4.求双曲线的标准方程,应注意两个问题:⑴ 正确判断焦点的位置;⑵ 设出标准方程后,运用待定系数法求解. 二.双曲线的内外部:

22x0y0x2y2

(1)点P(x0,y0)在双曲线2-2=1(a>0,b>0)的内部⇔2-2>1.

abab

22x0y0x2y2

(2)点P(x0,y0)在双曲线2-2=1(a>0,b>0)的外部⇔2-2

abab

三.双曲线的方程与渐近线方程的关系

x2y2x2y2b

(1)若双曲线方程为2-2=1⇒渐近线方程:2-2=0⇔y=±x.

aabab

xyx2y2b

(2)若渐近线方程为y=±x⇔±=0⇒双曲线可设为2-2=λ.

abaab

x2y2x2y2

(3)若双曲线与2-2=1有公共渐近线,可设为2-2=λ(λ>0,焦点在x

abab

轴上,λ

y2x2

2-2=1(a>0,b>0)

ab

⑴范围:|x|≥a,y∈R

⑵对称性:关于x、y轴均对称,关于原点中心对称 ⑶顶点:轴端点A1(-a,0),A2(a,0) ⑷渐近线:

x2y2x2y2b

①若双曲线方程为2-2=1⇒渐近线方程2-2=0⇒y=±x

aabab

xyxyb

②若渐近线方程为y=±x⇒±=0⇒双曲线可设为2-2=λ

abaab

22

x2y2x2y2

③若双曲线与2-2=1有公共渐近线,可设为2-2=λ(λ>0,焦点

abab

在x轴上,λ

x2y2x2y2

④与双曲线2-2=1共渐近线的双曲线系方程是2-2=λ(λ≠0)abab

222

xy2xy

-2=1 ⑤ 与双曲线2-2=1共焦点的双曲线系方程是2

a+kb-kab

六.弦长公式:若直线y=kx+b与圆锥曲线相交于两点A、B,且x1,x2分别为A、B的横坐标,则AB

1-x2,若y1,y2分别为A、B的纵坐标,则AB=

+

1

y1-y2。 k2

第二部分 典型例题分析

题型1:运用双曲线的定义

x2y2

-=1的左 例1. 如图所示,F为双曲线C:

916

焦点,双曲线C上的点Pi与P7-i(i=1,2,3)关于y轴对称,

则P1F+P2F+P3F-P4F-P5F-P6F的值是( ) A.9 B.16 C.18 D.27

[解析] P1F-P6F=P2F-P5F=P3F-P4F=6,选C

y2

=1上的一点F1、练习:设P为双曲线x-F2是该双曲线的两个焦点,若|PF1|:12

|PF2|=3:2,则△PF1F2的面积为 ( ) A.6 B.12 C.12 D.24

2

解析:a=1,b=,c=,由|PF 1|:|PF2|=3:2 ①

又|PF1|-|PF2|=2a=2,② 由①、②解得|PF1|=6,|PF2|=4.

|PF1|2+|PF2|2=52,|F1F2|2=52,

∴PF1F2为直角三角形,

∴S∆PF1F2=

11

|PF1|⋅|PF2|=⨯6⨯4=12.故选B。 22

题型2 求双曲线的标准方程

y2x2

例2 已知双曲线C与双曲线-=1有公共焦点,且过点(32,2).求双

164

曲线C的方程.

y2x2

解:设双曲线方程为2-2=1.由题意易求c=2.

ab

(32)24

又双曲线过点(32,2),∴-=1. 2

a2b

又∵a+b=(2),∴a=12,b=8.

2

2

2

2

2

y2x2

故所求双曲线的方程为-=1.

128

练习:1已知双曲线的渐近线方程是y=±x,焦点在坐标轴上且焦距是10,则此

2

双曲线的方程为 ; 解:设双曲线方程为x2-4y2=λ, 当λ>0时,化为

x2

-y2

λ

y2

4

=1,∴2

=10∴λ=20, 4

y25-=1,∴2-当λ

x2y2y2x2

=1或-=1 综上,双曲线方程为-

520205

2.已知点M(-3,0),N(3,0),B(1,0),动圆C与直线MN切于点B,过M、N与圆C相切的两直线相交于点P,则P点的轨迹方程为

y2y22

=1(x1) A.x-88

2

y2y22

=1(x > 0) D.x-=1(x>1) C.x+810

2

[解析]PM-PN=BM-BN=2,P点的轨迹是以M、N为焦点,实轴长为2的双曲线的右支,选B 题型3 与渐近线有关的问题 例3.焦点为(0,6),且与双曲线x

2

2

-y2=1有相同的渐近线的双曲线方程是

A.x

2

12

-

y2

=1 24

B.

y2x2

-=1 1224

C.

y2x2

-=1 2412

D.x

2

24

-

y2

=1 12

[解析]从焦点位置和具有相同的渐近线的双曲线系两方面考虑,选B

1

练习:过点(1,3)且渐近线为y=±x的双曲线方程是

2

x2

解:设所求双曲线为-y2=k

4x2354y2x22

-代入(1):-y=443535

k=(1,3)代入:(1) 点

135

-9=-.44

1即为所求.

题型4 弦中点问题——设而不求法

例4. 双曲线x2-y2=1的一弦中点为(2,1),则此弦所在的直线方程为 ( ) A. y=2x-1 B. y=2x-2 C. y=2x-3 D. y=2x+3

解:设弦的两端分别为A(x1,y1),B(x2,y2).则有:

⎧x12-y12=1y1-y2x1+x22222

. ⇒x-x-y-y=0⇒=()()⎨212122

x-xy+yx-y=11212⎩22

⎧x1+x2=4y-yx+x

∵弦中点为(2,1),∴⎨.故直线的斜率k=12=12=2.

x1-x2y1+y2⎩y1+y2=2

则所求直线方程为:y-1=2(x-2)⇒y=2x-3,故选C.

y2

=1上,是否存在被点M(1,1)平分的弦?如果存在,练习:1.在双曲线x-2

2

求弦所在的直线方程;如不存在,请说明理由.

【错解】假定存在符合条件的弦AB,其两端分别为:A(x1,y1),B(x2,y2).

⎧212

x-y=1⎪1⎪121

⇒(x1-x2)(x1+x2)-(y1-y2)(y1+y2)=0那么:⎨

2⎪x2-1y2=1

22⎪⎩2

(1).

∵M(1,1)为弦AB的中点,

⎧x1+x2=2∴⎨

⎩y1+y2=2

代入(1):2(x1-x2)-(y1-y2)=0,∴kAB=

y1-y2

=2 x1-x2

故存在符合条件的直线AB,其方程为:y-1=2(x-1),即y=2x-1. 这个结论对不对呢?我们只须注意如下两点就够了:

11y2

=1,发现左式=1-=<1,故点M其一:将点M(1,1)代入方程x-

222

2

(1,1)在双曲线的外部;其二:所求直线AB的斜率kAB=2,而双曲线的渐近

线为y=.

2,说明所求直线不可能与双曲线相交,当然所得结论也是荒唐的.

问题出在解题过程中忽视了直线与双曲线有公共点的条件. 【正解】在上述解法的基础上应当加以验证.由

⎧2y2

=12⎪x-2

⇒2x-2x-1=2⇒2x2-4x+3=0()2⎨

⎪y=2x-1⎩

(2)

这里∆=16-24 0,故方程(2)无实根,也就是所求直线不合条件. 结论;不存在符合题设条件的直线.

y2

=1,问过点A(1,1)能否作直线l,使l与双曲线交于P、2. 已知双曲线x-2

2

Q两点,并且A为线段PQ的中点?若存在,求出直线l的方程,若不存在,说明理由。

解:设符合题意的直线l存在,并设P(x1,x2)、Q(x2,y2)

⎧2y12

=1(1)⎪x1-

⎪2⎨2

⎪x2-y2=1(2)2⎪2⎩

﹙1﹚

-(2)得

(x1-x2)(x1+x2)

=

⎧x+x2=2(4)1

(y1-y2)(y1+y2)(3) 因为A(1,1)为线段PQ的中点,所以⎨1 2⎩y1+y2=2(5)

1

(y1-y2) 2

将(4)、(5)代入(3)得 x1-x2= 若x1≠x2,则直线l的斜率k=

y1-y2

=2 其方程为2x-y-1=0

x1-x2

⎧y=2x-1⎪2

得2x-4x+3=0 根据∆=-8

=1⎪x-2⎩

3.已知中心在原点,顶点A1、A2在x轴上,离心率e=

的双曲线过点P(6,6) 3

(1)求双曲线方程 (2)动直线l经过△A1PA2的重心G,与双曲线交于不同的两点M、N,问是否存在直线l,使G平分线段MN,证明你的结论

x2y26262a2+b2212

=, (1)如图,设双曲线方程为2-2=1由已知得2-2=1,e=

3ababa2

x2y2

解得a=9,b=12 所以所求双曲线方程为-=1

912

2

2

(2)P、A1、A2的坐标依次为(6,6)、(3,0)、(-3,0),∴其重心G的坐标为(2,2)

假设存在直线l,使G(2,2)平分线段MN,设M(x1,y1),N(x2,y2则有

22

⎧x1+x2=4⎧y1-y2124⎪12x1-9y1=1084

,⇒==,∴k=∴l的方程为 l⎨⎨22

3x1-x293⎪12x2-9y2=108⎩y1+y2=4⎩

⎧12x2-9y2=108

4⎪2y= (x-2)+2,由⎨,消去y,整理得x-4x+28=0 ∵Δ=16-4×2843y=(x-2)⎪

3⎩

<0,∴所求直线l不存在 题型5 综合问题

1.已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0

),右顶点为(Ⅰ)求双曲线C的方程

.

)

(Ⅱ)若直线l:y=kxA和B且OA∙OB>2(其中O

为原点),求k的取值范围

x2y22222

解(1)设双曲线方程为2-2=1由已知得a=c=2,再由a+b=2,得b=1

ab

x2

-y2=1. 故双曲线C的方程为3

x2

-y

2=1得(1-3k2)x2--9=0 (2

)将y=kx3⎧1-3k2≠0⎪

由直线l

与双曲线交与不同的两点得⎨

∆=⎪⎩

()

2

+36(1-3)=36(1-k)>0

22

即k≠

2

12

且k

3

-9

xA+yB=,xAyB=,由OA∙OB>2得xAxB+yAyB>2,

22

1-3k1-3k

而xAxB+yAyB=xAxB+(kxAkxb=(k2+1)xAxB(xA+xB)+2

-93k2+7

. =(k+1)+k+2=2

22

1-3k1-3k3k-1

2

13k2+7-3k2+92

2>0于是,即解此不等式得22

33k-13k-1

由①+②得

1

3

故的取值范围为(-1,⎫ ⎪⎪⎝⎭

2.

已知两定点F

1(F2满足条件PF2-PF1=2的点P的轨迹是曲

线E,直线y=kx-1与曲线E交于A、B两点。 (Ⅰ)求k的取值范围;

(Ⅱ)如

果AB=,且曲线E上存在点C,使OA+OB=mO,求C

m的值和∆ABC的面积S。

解:(Ⅰ)由双曲线的定义可知,曲线E

是以F1,F2

(

)为焦点的双曲

)

线的左支,且c=a=1,易知b=1,故曲线E的方程为x2-y2=1(x

⎧y=kx-1设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意建立方程组⎨2 2

x-y=1⎩消去y,得(1-k2)x2+2kx-2=0,有

⎧1-k2≠0

⎪22

⎪∆=(2k)-8(1-k)>0⎪⎪

解得

12

⎪1-k2⎪-2⎪x1x2=>0⎪1-k2⎩

AB=

x1-

x2=

==

依题意得

=

28k-55k+25=0

42

∴k2=

55或k2=

,但

∴k=- 742

x+y+1=0 2

设C(x0,y0),由已知OA+OB=mOC,得(x1,y1)+(x2,y2)=(mx0,my0)

故直线AB

的方程为

⎛x+xy+y⎫

∴(mx0,my0)= 12,12⎪,(m≠0)

m⎭⎝m

2k222

=-y1+y2=k(x1+x2)-2=2-2=2=8

又x1+x2=2

k-1k-1k-1

8⎫,将点C的坐标代入曲线E的方程,得80-64=1得m=±4, ∴点C22m⎪⎪mm⎝⎭

但当m=-4时,所得的点在双曲线的右支上,不合题意 ∴m=4,点C

的坐标为2,C到AB

()

=

1 3

11

∴∆ABC的面积S=⨯=23

第一部分 双曲线相关知识点讲解

一.双曲线的定义及双曲线的标准方程:

1双曲线定义:到两个定点F1与F2的距离之差的绝对值等于定长(<|F1F2|)的点的轨迹(PF1-PF2=2a

点.

要注意两点:(1)距离之差的绝对值.(2)2a<|F1F2|,这两点与椭圆的定义有本质的不同.

当|MF1|-|MF2|=2a时,曲线仅表示焦点F2所对应的一支; 当|MF1|-|MF2|=-2a时,曲线仅表示焦点F1所对应的一支;

当2a=|F1F2|时,轨迹是一直线上以F1、F2为端点向外的两条射线; 当2a>|F1F2|时,动点轨迹不存在.

x2y2y2x2

2.双曲线的标准方程2-2=1和2-2=1(a>0,b>0).这里b2=c2-a2,

abab

其中|F1F2|=2c.要注意这里的a、b、c及它们之间的关系与椭圆中的异同. 3.双曲线的标准方程判别方法是:如果x2项的系数是正数,则焦点在x轴上;如果y2项的系数是正数,则焦点在y轴上.对于双曲线,a不一定大于b,因此不能像椭圆那样,通过比较分母的大小来判断焦点在哪一条坐标轴上.

4.求双曲线的标准方程,应注意两个问题:⑴ 正确判断焦点的位置;⑵ 设出标准方程后,运用待定系数法求解. 二.双曲线的内外部:

22x0y0x2y2

(1)点P(x0,y0)在双曲线2-2=1(a>0,b>0)的内部⇔2-2>1.

abab

22x0y0x2y2

(2)点P(x0,y0)在双曲线2-2=1(a>0,b>0)的外部⇔2-2

abab

三.双曲线的方程与渐近线方程的关系

x2y2x2y2b

(1)若双曲线方程为2-2=1⇒渐近线方程:2-2=0⇔y=±x.

aabab

xyx2y2b

(2)若渐近线方程为y=±x⇔±=0⇒双曲线可设为2-2=λ.

abaab

x2y2x2y2

(3)若双曲线与2-2=1有公共渐近线,可设为2-2=λ(λ>0,焦点在x

abab

轴上,λ

y2x2

2-2=1(a>0,b>0)

ab

⑴范围:|x|≥a,y∈R

⑵对称性:关于x、y轴均对称,关于原点中心对称 ⑶顶点:轴端点A1(-a,0),A2(a,0) ⑷渐近线:

x2y2x2y2b

①若双曲线方程为2-2=1⇒渐近线方程2-2=0⇒y=±x

aabab

xyxyb

②若渐近线方程为y=±x⇒±=0⇒双曲线可设为2-2=λ

abaab

22

x2y2x2y2

③若双曲线与2-2=1有公共渐近线,可设为2-2=λ(λ>0,焦点

abab

在x轴上,λ

x2y2x2y2

④与双曲线2-2=1共渐近线的双曲线系方程是2-2=λ(λ≠0)abab

222

xy2xy

-2=1 ⑤ 与双曲线2-2=1共焦点的双曲线系方程是2

a+kb-kab

六.弦长公式:若直线y=kx+b与圆锥曲线相交于两点A、B,且x1,x2分别为A、B的横坐标,则AB

1-x2,若y1,y2分别为A、B的纵坐标,则AB=

+

1

y1-y2。 k2

第二部分 典型例题分析

题型1:运用双曲线的定义

x2y2

-=1的左 例1. 如图所示,F为双曲线C:

916

焦点,双曲线C上的点Pi与P7-i(i=1,2,3)关于y轴对称,

则P1F+P2F+P3F-P4F-P5F-P6F的值是( ) A.9 B.16 C.18 D.27

[解析] P1F-P6F=P2F-P5F=P3F-P4F=6,选C

y2

=1上的一点F1、练习:设P为双曲线x-F2是该双曲线的两个焦点,若|PF1|:12

|PF2|=3:2,则△PF1F2的面积为 ( ) A.6 B.12 C.12 D.24

2

解析:a=1,b=,c=,由|PF 1|:|PF2|=3:2 ①

又|PF1|-|PF2|=2a=2,② 由①、②解得|PF1|=6,|PF2|=4.

|PF1|2+|PF2|2=52,|F1F2|2=52,

∴PF1F2为直角三角形,

∴S∆PF1F2=

11

|PF1|⋅|PF2|=⨯6⨯4=12.故选B。 22

题型2 求双曲线的标准方程

y2x2

例2 已知双曲线C与双曲线-=1有公共焦点,且过点(32,2).求双

164

曲线C的方程.

y2x2

解:设双曲线方程为2-2=1.由题意易求c=2.

ab

(32)24

又双曲线过点(32,2),∴-=1. 2

a2b

又∵a+b=(2),∴a=12,b=8.

2

2

2

2

2

y2x2

故所求双曲线的方程为-=1.

128

练习:1已知双曲线的渐近线方程是y=±x,焦点在坐标轴上且焦距是10,则此

2

双曲线的方程为 ; 解:设双曲线方程为x2-4y2=λ, 当λ>0时,化为

x2

-y2

λ

y2

4

=1,∴2

=10∴λ=20, 4

y25-=1,∴2-当λ

x2y2y2x2

=1或-=1 综上,双曲线方程为-

520205

2.已知点M(-3,0),N(3,0),B(1,0),动圆C与直线MN切于点B,过M、N与圆C相切的两直线相交于点P,则P点的轨迹方程为

y2y22

=1(x1) A.x-88

2

y2y22

=1(x > 0) D.x-=1(x>1) C.x+810

2

[解析]PM-PN=BM-BN=2,P点的轨迹是以M、N为焦点,实轴长为2的双曲线的右支,选B 题型3 与渐近线有关的问题 例3.焦点为(0,6),且与双曲线x

2

2

-y2=1有相同的渐近线的双曲线方程是

A.x

2

12

-

y2

=1 24

B.

y2x2

-=1 1224

C.

y2x2

-=1 2412

D.x

2

24

-

y2

=1 12

[解析]从焦点位置和具有相同的渐近线的双曲线系两方面考虑,选B

1

练习:过点(1,3)且渐近线为y=±x的双曲线方程是

2

x2

解:设所求双曲线为-y2=k

4x2354y2x22

-代入(1):-y=443535

k=(1,3)代入:(1) 点

135

-9=-.44

1即为所求.

题型4 弦中点问题——设而不求法

例4. 双曲线x2-y2=1的一弦中点为(2,1),则此弦所在的直线方程为 ( ) A. y=2x-1 B. y=2x-2 C. y=2x-3 D. y=2x+3

解:设弦的两端分别为A(x1,y1),B(x2,y2).则有:

⎧x12-y12=1y1-y2x1+x22222

. ⇒x-x-y-y=0⇒=()()⎨212122

x-xy+yx-y=11212⎩22

⎧x1+x2=4y-yx+x

∵弦中点为(2,1),∴⎨.故直线的斜率k=12=12=2.

x1-x2y1+y2⎩y1+y2=2

则所求直线方程为:y-1=2(x-2)⇒y=2x-3,故选C.

y2

=1上,是否存在被点M(1,1)平分的弦?如果存在,练习:1.在双曲线x-2

2

求弦所在的直线方程;如不存在,请说明理由.

【错解】假定存在符合条件的弦AB,其两端分别为:A(x1,y1),B(x2,y2).

⎧212

x-y=1⎪1⎪121

⇒(x1-x2)(x1+x2)-(y1-y2)(y1+y2)=0那么:⎨

2⎪x2-1y2=1

22⎪⎩2

(1).

∵M(1,1)为弦AB的中点,

⎧x1+x2=2∴⎨

⎩y1+y2=2

代入(1):2(x1-x2)-(y1-y2)=0,∴kAB=

y1-y2

=2 x1-x2

故存在符合条件的直线AB,其方程为:y-1=2(x-1),即y=2x-1. 这个结论对不对呢?我们只须注意如下两点就够了:

11y2

=1,发现左式=1-=<1,故点M其一:将点M(1,1)代入方程x-

222

2

(1,1)在双曲线的外部;其二:所求直线AB的斜率kAB=2,而双曲线的渐近

线为y=.

2,说明所求直线不可能与双曲线相交,当然所得结论也是荒唐的.

问题出在解题过程中忽视了直线与双曲线有公共点的条件. 【正解】在上述解法的基础上应当加以验证.由

⎧2y2

=12⎪x-2

⇒2x-2x-1=2⇒2x2-4x+3=0()2⎨

⎪y=2x-1⎩

(2)

这里∆=16-24 0,故方程(2)无实根,也就是所求直线不合条件. 结论;不存在符合题设条件的直线.

y2

=1,问过点A(1,1)能否作直线l,使l与双曲线交于P、2. 已知双曲线x-2

2

Q两点,并且A为线段PQ的中点?若存在,求出直线l的方程,若不存在,说明理由。

解:设符合题意的直线l存在,并设P(x1,x2)、Q(x2,y2)

⎧2y12

=1(1)⎪x1-

⎪2⎨2

⎪x2-y2=1(2)2⎪2⎩

﹙1﹚

-(2)得

(x1-x2)(x1+x2)

=

⎧x+x2=2(4)1

(y1-y2)(y1+y2)(3) 因为A(1,1)为线段PQ的中点,所以⎨1 2⎩y1+y2=2(5)

1

(y1-y2) 2

将(4)、(5)代入(3)得 x1-x2= 若x1≠x2,则直线l的斜率k=

y1-y2

=2 其方程为2x-y-1=0

x1-x2

⎧y=2x-1⎪2

得2x-4x+3=0 根据∆=-8

=1⎪x-2⎩

3.已知中心在原点,顶点A1、A2在x轴上,离心率e=

的双曲线过点P(6,6) 3

(1)求双曲线方程 (2)动直线l经过△A1PA2的重心G,与双曲线交于不同的两点M、N,问是否存在直线l,使G平分线段MN,证明你的结论

x2y26262a2+b2212

=, (1)如图,设双曲线方程为2-2=1由已知得2-2=1,e=

3ababa2

x2y2

解得a=9,b=12 所以所求双曲线方程为-=1

912

2

2

(2)P、A1、A2的坐标依次为(6,6)、(3,0)、(-3,0),∴其重心G的坐标为(2,2)

假设存在直线l,使G(2,2)平分线段MN,设M(x1,y1),N(x2,y2则有

22

⎧x1+x2=4⎧y1-y2124⎪12x1-9y1=1084

,⇒==,∴k=∴l的方程为 l⎨⎨22

3x1-x293⎪12x2-9y2=108⎩y1+y2=4⎩

⎧12x2-9y2=108

4⎪2y= (x-2)+2,由⎨,消去y,整理得x-4x+28=0 ∵Δ=16-4×2843y=(x-2)⎪

3⎩

<0,∴所求直线l不存在 题型5 综合问题

1.已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0

),右顶点为(Ⅰ)求双曲线C的方程

.

)

(Ⅱ)若直线l:y=kxA和B且OA∙OB>2(其中O

为原点),求k的取值范围

x2y22222

解(1)设双曲线方程为2-2=1由已知得a=c=2,再由a+b=2,得b=1

ab

x2

-y2=1. 故双曲线C的方程为3

x2

-y

2=1得(1-3k2)x2--9=0 (2

)将y=kx3⎧1-3k2≠0⎪

由直线l

与双曲线交与不同的两点得⎨

∆=⎪⎩

()

2

+36(1-3)=36(1-k)>0

22

即k≠

2

12

且k

3

-9

xA+yB=,xAyB=,由OA∙OB>2得xAxB+yAyB>2,

22

1-3k1-3k

而xAxB+yAyB=xAxB+(kxAkxb=(k2+1)xAxB(xA+xB)+2

-93k2+7

. =(k+1)+k+2=2

22

1-3k1-3k3k-1

2

13k2+7-3k2+92

2>0于是,即解此不等式得22

33k-13k-1

由①+②得

1

3

故的取值范围为(-1,⎫ ⎪⎪⎝⎭

2.

已知两定点F

1(F2满足条件PF2-PF1=2的点P的轨迹是曲

线E,直线y=kx-1与曲线E交于A、B两点。 (Ⅰ)求k的取值范围;

(Ⅱ)如

果AB=,且曲线E上存在点C,使OA+OB=mO,求C

m的值和∆ABC的面积S。

解:(Ⅰ)由双曲线的定义可知,曲线E

是以F1,F2

(

)为焦点的双曲

)

线的左支,且c=a=1,易知b=1,故曲线E的方程为x2-y2=1(x

⎧y=kx-1设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意建立方程组⎨2 2

x-y=1⎩消去y,得(1-k2)x2+2kx-2=0,有

⎧1-k2≠0

⎪22

⎪∆=(2k)-8(1-k)>0⎪⎪

解得

12

⎪1-k2⎪-2⎪x1x2=>0⎪1-k2⎩

AB=

x1-

x2=

==

依题意得

=

28k-55k+25=0

42

∴k2=

55或k2=

,但

∴k=- 742

x+y+1=0 2

设C(x0,y0),由已知OA+OB=mOC,得(x1,y1)+(x2,y2)=(mx0,my0)

故直线AB

的方程为

⎛x+xy+y⎫

∴(mx0,my0)= 12,12⎪,(m≠0)

m⎭⎝m

2k222

=-y1+y2=k(x1+x2)-2=2-2=2=8

又x1+x2=2

k-1k-1k-1

8⎫,将点C的坐标代入曲线E的方程,得80-64=1得m=±4, ∴点C22m⎪⎪mm⎝⎭

但当m=-4时,所得的点在双曲线的右支上,不合题意 ∴m=4,点C

的坐标为2,C到AB

()

=

1 3

11

∴∆ABC的面积S=⨯=23


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