问题 解答题
已知F1,F2为双曲线
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)的左、右焦点.
(Ⅰ)若点P为双曲线与圆x2+y2=a2+b2的一个交点,且满足|PF1|=2|PF2|,求此双曲线的离心率;
(Ⅱ)设双曲线的渐近线方程为y=±x,F2到渐近线的距离是
2
,过F2的直线交双曲线于A,B两点,且以AB为直径的圆与y轴相切,求线段AB的长.
答案

(Ⅰ)由题设得:

|PF1|=2|PF2|
|PF1|-|PF2|=2a
,得|PF1|=4a,|PF2|=2a,

因为点P为双曲线与圆x2+y2=a2+b2=c2的一个交点,∴PF1⊥PF2

|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,则16a2+4a2=4c2,即5a2=c2,故离心率e=

c
a
=
5

(Ⅱ)∵双曲线的渐近线方程为y=±x,F2到渐近线的距离是

2

c
2
=
2
,所以c=2,又
b
a
=1
,a2+b2=c2,得a=b=
2

所以双曲线方程为x2-y2=2,F2(2,0),e=

2

设A(x1,y1),B(x2,y2),由双曲线的焦半径公式得:|AF2|=ex1-a=

2
x1-
2

|BF2|=ex2-a=

2
x2-
2

∵以AB为直径的圆与y轴相切,∴

x1+x2
2
=
1
2
|AB|=
1
2
(|AF2|+|BF2|).

x1+x2=

2
(x1+x2)-2
2
,则x1+x2=
2
2
2
-1
=4+2
2

所以|AB|=x1+x2=4+2

2

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