问题 解答题
双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
的离心率e=2,F1,F2是左,右焦点,过F2作x轴的垂线与双曲线在第一象限交于P点,直线F1P与右准线交于Q点,已知
F1P
F2Q
=-
15
64

(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(

a
2
,t)∵F1,Q,F2三点共线∴t=
15a
8
F1Q
F2Q
=-
15
64
得a2=1

x2-

y2
3
=1

(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=

4k2
3-k2
l:y-
6k
3-k2
=-
1
k
(x-
2k2
3-k2
)

∵l过Q(x0,0)∴x0=

8k2
3-k2
∵|NF2|=2x1-1且|NF2|∈[1,3)

∴x1∈[1,2)

y12=k2(x1+2)2
y12=3x12-3
k2=
3x12-3
(x1+2)2

f(x1)=

x12-1
(x1+2)2
f′(x1)=
2(2x1+1)
(x1+2)3
>0

∴f(x1)在x1∈[1,2)上单调递增

得 k2∈[0,

9
16
)∵x0=8(-1+
3
3-k2
)
x0∈[0,
24
13
)

单项选择题
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