问题 解答题
已知双曲线C:
x2
a2
-
y2
b2
=1 (a>0,b>0)
的两个焦点为F1(-2,0),F2(2,0),点(3,
7
)
在双曲线C上.
(1)求双曲线C的方程;
(2)已知Q(0,2),P为双曲线C上的动点,点M满足
QM
=
MP
,求动点M的轨迹方程;
(3)过点Q(0,2)的直线l与双曲线C相交于不同的两点E、F,记O为坐标原点,若△OEF的面积为2
2
,求直线l的方程.
答案

(1)依题意,由a2+b2=4,

得双曲线方程为

x2
a2
-
y2
4-a2
=1(0<a2<4),

将点(3,

7
)代入上式,得
9
a2
-
7
4-a2
=1

解得a2=18(舍去)或a2=2,

故所求双曲线方程为

x2
2
-
y2
2
=1.…(4分)

(2)设M(x,y),

∵点M满足

QM
=
MP

∴M为线段PQ的中点,

∵Q (0,2),

∴P(2x,2y-2),…(6分)

把点P(2x,2y-2)代入双曲线方程为

x2
2
-
y2
2
=1,

得动点M的轨迹方程:2x2-2(y-1)2=1.….(8分)

(3)依题意,可设直线l的方程为y=kx+2,

代入双曲线C的方程并整理,

得(1-k2)x2-4kx-6=0.

∵直线l与双曲线C相交于不同的两点E、F,

1-k2≠0
△=(-4k)2+4×6(1-k2)>0

∴k∈(-

3
,-1)∪(1,
3
).…(10分)

设E(x1,y1),F(x2,y2),

则由①式得x1+x2=

4k
1-k2
,x1x2=-
6
1-k2

于是|EF|=

(x1-x2)2+(y1-y2)2

=

(1+k2)(x1-x2)2

=

1+k2
(x1+x2)2-4x1x2

=

1+k2
2
2
3-k2
|1-k2|

而原点O到直线l的距离d=

2
1+k2

∴S△OEF=

1
2
d•|EF|

=

1
2
2
1+k2
1+k2
2
2
3-k2
|1-k2|

=

2
2
3-k2
|1-k2|
.…(13分)

若S△OEF=2

2

2
2
3-k2
|1-k2|
=2
2

∴k4-k2-2=0,

解得k=±

2

满足②.故满足条件的直线l有两条,

其方程分别为y=

2
x+2和y=-
2
x+2
.…(16分)

选择题
单项选择题 B1型题