问题
解答题
双曲线
(1)求双曲线的方程; (2)设过F1的直线MN分别与左支,右支交于M、N,线段MN的垂线平分线l与x轴交于点G(x0,0),若1≤|NF2|<3,求x0的取值范围. |
答案
(1)∵e=2⇒c=2a,F1(-2a,0),F2(2a,0),P(2a,m)m=|PF2|=e•2a-a=3a∴P(2a,3a),
设Q(
,t)∵F1,Q,F2三点共线∴t=a 2
∵15a 8
•F1Q
=-F2Q
得a2=115 64
∴x2-
=1y2 3
(2)设MN:y=k(x+2)代入3x2-y2=3得:(3-k2)x2-4k2x-4k2-3=0△>0⇔k2+1>0
设M(x1,y1),N(x2,y2)
∵x1+x2=
∴l:y-4k2 3-k2
=-6k 3-k2
(x-1 k
)2k2 3-k2
∵l过Q(x0,0)∴x0=
∵|NF2|=2x1-1且|NF2|∈[1,3)8k2 3-k2
∴x1∈[1,2)
⇒k2=y12=k2(x1+2)2 y12=3x12-3 3x12-3 (x1+2)2
令f(x1)=
∵f′(x1)=x12-1 (x1+2)2
>02(2x1+1) (x1+2)3
∴f(x1)在x1∈[1,2)上单调递增
得 k2∈[0,
)∵x0=8(-1+9 16
)∴x0∈[0,3 3-k2
)24 13