问题 解答题
已知焦点在x轴上的双曲线C的两条渐近线过坐标原点,且两条渐近线与以点A(0,
2
)
为圆心,1为半径的圆相切,又知C的一个焦点与A关于直线y=x对称.
(1)求双曲线C的方程;
(2)设直线y=mx+1与双曲线C的左支交于A,B两点,另一直线l经过M(-2,0)及AB的中点,求直线l在y轴上的截距b的取值范围.
答案

(1)设双曲线C的渐近线方程为y=kx,则kx-y=0

∵该直线与圆x2+(y-

2
)2=1相切,∴双曲线C的两条渐近线方程为y=±x.故设双曲线C的方程为
x2
a2
-
y2
a2
=1

又双曲线C的一个焦点为(

2
,0),∴2a2=2,a2=1.

∴双曲线C的方程为:x2-y2=1.

(2)由

y=mx+1
x2-y2=1
得(1-m2)x2-2mx-2=0.令f(x)=(1-m2)x2-2mx-2

∵直线与双曲线左支交于两点,等价于方程f(x)=0在(-∞,0)上有两个不等实根.

因此

△>0
2m
1-m2
<0且
-2
1-m2
>0
,解得1<m<
2
.又AB中点为(
m
1-m2
1
1-m2
)

∴直线l的方程为:y=

1
-2m2+m+2
(x+2).令x=0,得b=
2
-2m2+m+2
=
2
-2(m-
1
4
)
2
+
17
8

m∈(1,

2
),∴-2(m-
1
4
)2+
17
8
∈(-2+
2
,1)

b∈(-∞,-2-

2
)∪(2,+∞).

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