问题 解答题
已知双曲线c:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
的一个焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,且双曲线的离心率为
5

(1)求双曲线的方程;
(2)若有两个半径相同的圆c1,c2,它们的圆心都在x轴上方且分别在双曲线c的两渐近线上,过双曲线的右焦点且斜率为-1的直线l与圆c1,c2都相切,求两圆c1,c2圆心连线斜率的范围.
答案

(1)由抛物线y2=4x得焦点(1,0),得双曲线的c=1.

e=

c
a
=
5
,a2+b2=c2

解得a2=

1
5
b2=
4
5

∴双曲线的方程为5x2-

5
4
y2=1.

(2)直线l的方程为x+y-1=0.

由(1)可得双曲线的渐近线方程为y=±2x.

由已知可设圆c1:(x-t)2+(y-2t)2=r2,圆c2:(x-n)2+(y+2n)2=r2,其中t>0,n<0.

因为直线l与圆c1,c2都相切,所以

|t+2t-1|
2
=
|n-2n-1|
2

得直线l与t+2t-1=n-2n-1,或t+2t-1=-n+2n+1,即n=-3t,或n=3t-2,

设两圆c1,c2圆心连线斜率为k,则k=

2t+2n
t-n
,当n=-3t时,k=
2t-6t
4t
=-1

当n=3t-2时,k=

2t+2n
t-n
=
4t-2
-t+1

∵t>0,n<0,∴0<t<

2
3
,故可得-2<k<2,

综上:两圆c1,c2圆心连线斜率的范围为(-2,2).

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