问题 解答题
已知双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,点P在双曲线的右支上,且|PF1|=3|PF2|.
(1)求离心率的最值,并写出此时双曲线的渐近线方程.
(2)若点P的坐标为(
4
10
5
,±
3
10
5
)时,
PF1
PF2
=0
,求双曲线方程.
答案

(1)根据双曲线的定义,得|PF1|-|PF2|=2a

∵|PF1|=3|PF2|,∴|PF1|=3a,|PF2|=a

设F1(-c,0),F2(c,0),P(x0,y0),

双曲线

x2
a2
-
y2
b2
=1的左准线方程为:x=-
a2
c

由圆锥曲线统一定义,得

|PF1|
x0+
a2
c
=e,∴3a=ex0+a,得x0=
2a2
c

∵P在双曲线的右支,∴x0≥a即

2a2
c
≥a,解得1<e≤2

∴离心率e的最大值为2,此时

c
a
=2,得b=
c2-a2
=
3
a

因此,双曲线的渐近线方程为y=±

3
x

(2)

PF1
=(-c-x0,-y0),
PF2
=(c-x0,-y0

PF1
PF2
=0,

∴-(c2-x02)+y02=0,可得c2=x02+y02=10…(*)

∵|PF2|=

(c-x0)2+y02
=a,

∴(c-x02+y02=a2

代入(*)式和x0=

2a2
c
,可得a2=20-2cx0=20-4a2,解之得a2=4

∴b2=c2-a2=6,得双曲线方程为

x2
4
-
y2
6
=1

此时x0=

2a2
c
=
4
10
5
,y0
3
10
5

所以当点P的坐标为(

4
10
5
,±
3
10
5
)时
PF1
PF2
=0
,且此时的双曲线方程为
x2
4
-
y2
6
=1.

单项选择题 A型题
多项选择题