问题 解答题
已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),实轴长为2
3

(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线l:y=kx+
2
与双曲线C左支交于A、B两点,求k的取值范围;
(3)在(2)的条件下,线段AB的垂直平分线l0与y轴交于M(0,b),求b的取值范围.
答案

(1)设双曲线方程为

x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0).

由已知得:a=

3
,c=2,再由a2+b2=c2,∴b2=1,

∴双曲线方程为

x2
3
-y2=1.

(2)设A(xA,yA),B(xB,yB),

将y=kx+

2
代入
x2
3
-y2=1,

得(1-3k2)x2-6

2
kx-9=0.

由题意知

 △=36(1-k2)>0
xA+xB=
6
2
k
1-3k2
<0
xAxb=
-9
1-3k2
>0
解得
3
3
<k<1.

∴当

3
3
<k<1时,l与双曲线左支有两个交点.

(3)由(2)得:xA+xB=

6
2
k
1-3k2

∴yA+yB=(kxA+

2
)+(kxB+
2

=k(xA+xB)+2

2
=
2
2
1-3k2

∴AB的中点P的坐标为(

3
2k
1-3k2
2
1-3k2
).

设直线l0的方程为:y=-

1
k
x+b,

将P点坐标代入直线l0的方程,得b=

4
2
1-3k2

3
3
<k<1,∴-2<1-3k2<0,

∴b<-2

2

∴b的取值范围为(-∞,-2

2
).

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