问题 解答题

(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C1:2x2-y2=1.

(1)过C1的左顶点引C1的一条渐近线的平行线,求该直线与另一条渐近线及x轴围成的三角形的面积;

(2)设斜率为1的直线l交C1于P、Q两点.若l与圆x2+y2=1相切,求证:OP⊥OQ;

答案

(1) S=|OA||y|=.(2)见解析。

(1)先把双曲线的方程化成标准方程可求出a值,从而得到左顶点A,渐近线方程:y=±x,然后可设出过点A与渐近线y=x平行的直线方程为y=,即y=x+1.它再与另一条渐近线方程联立解方程组可求出交点坐标,从而得到所求三角形的高,度显然等于|OA|,面积得解.

(2) 设直线PQ的方程是y=x+b,因直线PQ与已知圆相切,

=1,即b2=2.

得x2-2bx-b2-1=0(*)

设P(x1,y1)、Q(x2,y2),然后证·=x1x2+y1y2=x1x2+(x1+b)(x2+b)=2x1x2+b(x1+x2)+b2,借助(*)式方程中的韦达定理代入此式证明·=0即可.

(1)双曲线C1-y2=1,左顶点A,渐近线方程:y=±x.

过点A与渐近线y=x平行的直线方程为y=,即y=x+1.

解方程组

所以所求三角形的面积为S=|OA||y|=.

(2)设直线PQ的方程是y=x+b,因直线PQ与已知圆相切,

=1,即b2=2.

得x2-2bx-b2-1=0.

设P(x1,y1)、Q(x2,y2),则

又y1y2=(x1+b)(x2+b),所以

·=x1x2+y1y2=2x1x2+b(x1+x2)+b2

=2(-1-b2)+2b2+b2=b2-2=0.

故OP⊥OQ.        

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