问题 解答题
双曲线C的中心为原点O,焦点在x轴上,两条渐近线分别为l1,l2,经过右焦点F垂直于l1的直线分别交l1,l2于A,B两点.已知|
OA
|=2|
FA
|
,且
BF
FA
同向.
(1)求双曲线C的离心率;
(2)设AB被双曲线C所截得的线段的长为4,求双曲线C的方程.
答案

(1)设双曲线方程为

x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0),设渐近线y=
b
a
x的倾斜角为α,则∠BOF=∠FOA=α,

由BF⊥OB,可得∠OFA=90°+α,

∵△OFA中,|

OA
|=2|
FA
|,

∴根据正弦定理

|
OA
|
sin∠OFA
=
|
AF
|
sin∠FOA
,得sin∠OFA=2sin∠FOA,

即sin(90°+α)=2sinα,可得cosα=2sinα,

∴tanα=

sinα
cosα
=
1
2
,即
b
a
=
1
2
,得a=2b,c=
a2+b2
=
5
b

因此,双曲线C的离心率e=

c
a
=
5
b
2b
=
5
2

(2)由(1)得a=2b,双曲线的方程可化为x2-4y2=4b2…①

设l1的斜率为

b
a
=
1
2
,可得直线AB的斜率k=-2,得直线AB的方程为y=-2(x-c),

即y=-2(x-

5
b),…②

将②代入①并化简,得15x2-32

5
bx+84b2=0

设AB与双曲线的两交点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则

x1+x2=

32
5
15
b,x1x2=
84b2
15
…③

∵AB被双曲线所截得的线段长为l=

1+(-2)2
•|x1-x2|=
5[(x1+x2)2-4x1x2]

∴将③式代入,并可得l=

5[(
32
5
15
b)2-4×
84b2
15
]
=
4b
3

∵根据已知条件得l=4,∴

4b
3
=4,解得b=3,从而得到a=6.

因此,所求双曲线的方程为

x2
36
-
y2
9
=1.

问答题
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