问题 解答题
已知双曲线的两条渐近线方程为直线l1:y=
3
x和l2:y=-
3
x
,其焦点在x轴上,实轴长为2.
(Ⅰ)求双曲线的方程;
(Ⅱ)设直线l:y=kx+1与双曲线相切于点M且与右准线交于N,F为右焦点,求证:∠MFN为直角.
答案

(Ⅰ)由题意,设双曲线方程为3x2-y2=λ(λ>0)⇒

x2
λ
3
-
y2
λ
=1.

又2a=1,∴a=1,

λ
3
=1,∴λ=3,

∴方程为x2-

y2
3
=1;

(Ⅱ)证明:由y=kx+1代入双曲线方程,消去y得(3-k2)x2-2kx-4=0,

3-k2≠0
△=0
,可得
k2≠3
k2=4

∴k=±2,

当k=2时得xM=-2,代入y=2x+1得yM=-3,

∴M(-2,-3),

y=2x+1
x=
1
2
⇒N(
1
2
,2),

F(2,0)⇒

FM
=(-4,-3),
FN
=(-
3
2
,2)⇒
FM
FN
=6-6=0⇒
FM
FN

当k=-2时同理得M(2,-3),N(

1
2
,0),F(2,0)⇒
FM
=(0,-3),
FN
=(-
3
2
,0)⇒
FM
FN
=0⇒
FM
FN

综上:∠MFN为直角.

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