已知双曲线
(1)求点P到双曲线两条渐近线的距离之积; (2)设直线PA斜率为k,求k的取值范围; (3)求证直线AB的斜率为定值. |
(1)由
,得P(2,1),
-y2=1x2 2 y=
x(x≥0)1 2
双曲线
-y2=1的渐近线方程是x2 2
x-2y=0和2
x+2y=0,2
点P(2,1)到两条渐近线
x-2y=0和2
x+2y=0的距离分别是2
d1=
和d2=|2
-2|2 6
,|2
+2|2 6
∴点P到双曲线两条渐近线的距离之积
d1d2=
=8-4 6
.2 3
(2)设直线PA斜率为k,则PA的方程为:y-1=k(x-2),
即kx-y+1-2k=0,
由
,消去y,并整理,得(1-2k2)x2+(8k2-4k)x+8k-8k2-4=0,
-y2=1x2 2 kx-y+1-2k=0
∵直线PA与双曲线
-y2=1有两个交点,x2 2
∴△=(8k2-4k)2-4(1-2k2)(8k-8k2-4)>0,
即k2-2k+1>0,
∴k≠1.
故k的取值范围是(-∞,1)∪(1,+∞).
(3)∵P(2,1),设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵PA和PB是两条倾斜角互补且不重合的直线,
设PA斜率是m,则PB斜率是-m
则PA:y=m(x-2)+1,PB:y=-m(x-2)+1,
分别与双曲线方程联立,得
-(mx1-2m+1)2=1,x12 2
(1-2m2)x12+(8m2-4m)x1+8m-8m2-4=0,
∵2是方程的一个根,
∴x1=
-2,8m2-4m 2m2-1
同理,x2=
-2,8m2+4m 2m2-1
∴x1-x2=
,8m 1-2m2
∵y1=m(
-4)+1,8m2-4m 2m2-1
y2=-m(
-4)+1,8m2+4m 2m2-1
∴y1-y2=
,8m 2m2-1
∴kAB=
=y1-y2 x1-x2
=-1.8m 2m2-1 8m 1-2m2
即直线AB的斜率为定值-1.