问题
解答题
双曲线的中心是原点O,它的虚轴长为2
(Ⅰ)求双曲线的方程; (Ⅱ)若
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答案
解.(Ⅰ)由题意,设曲线的方程为
-x2 a2
=1(a>0,b>0)y2 b2
由已知
解得a=a2+6=c2 c= 3a2 c
,c=33
所以双曲线的方程:
-x2 3
=1.y2 6
(Ⅱ)由(Ⅰ)知A(1,0),F(3,0),
当直线PQ与x轴垂直时,PQ方程为x=3.此时,
•AP
≠0,应舍去.AQ
当直线PQ与x轴不垂直时,设直线PQ的方程为y=k(x-3).
由方程组
得(k2-2)x2-6k2x+9k2+6=0
-x2 3
=1y2 6 y=k(x-3)
由于过点F的直线与双曲线交于P、Q两点,则k2-2≠0,即k≠±
,2
由于△=36k4-4(k2-2)(9k2+6)=48(k2+1)>0得k∈R.
∴k∈R且k≠±
(*) 2
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=
(1)6k2 k2-2 x1x2=
(2)9k2+6 k2-2
由直线PQ的方程得y1=k(x1-3),y2=k(x2-3)
于是y1y2=k2(x1-3)(x2-3)=k2[x1x2-3(x1+x2)+9](3)
∵
•AP
=0,AQ
∴(x1-1,y1)•(x2-1,y2)=0
即x1x2-(x1+x2)+1+y1y2=0(4)
由(1)、(2)、(3)、(4)得
-9k2+6 k2-2
+1+k2(6k2 k2-2
-39k2+6 k2-2
+9)=06k2 k2-2
整理得k2=
,1 2
∴k=±
满足(*)2 2
∴直线PQ的方程为x-
y-3=0或x+2
y-3=02