问题 解答题
已知两点F1(-
2
,0)
F2(
2
,0)
,满足条件|PF2|-|PF1|=2的动点P的轨迹是曲线E,直线l:y=kx-1与曲线E交于A、B两点.
(Ⅰ)求k的取值范围;
(Ⅱ)如果|AB|=6
3
,求直线l的方程.
答案

(Ⅰ)由双曲线的定义可知,

曲线E是以F1(-

2
,0),F2(
2
,0)为焦点的双曲线的左支

c=

2
,a=1,易知b=1.

故曲线E的方程为x2-y2=1(x<0)

设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意建立方程组

y=kx-1
x2-y2=1

消去y,得(1-k2)x2+2kx-2=0

又已知直线与双曲线左支交于两点A,B,则

1-k2≠0
△=(2k)2+8(1-k2)>0
x1+x2=
-2k
1-k2
<0
x1x2=
-2
1-k2
>0
解得-
2
<k<-1

即k的取值范围是-

2
<k<-1.(6分)

(Ⅱ)∵|AB|=

1+k2
•|x1-x2|

=

1+k2
(x1+x2)2-4x1x2

=

1+k2
(
-2k
1-k2
)
2
-4×
-2
1-k2

=2

(1+k2)(2-k2)
(1-k2)2
(8分)

依题意得2

(1+k2)(2-k2)
(1-k2)2
=6
3

整理后得28k4-55k2+25=0,解得k2=

5
7
k2=
5
4

-

2
<k<-1,∴k=-
5
2

故直线AB的方程为

5
2
x+y+1=0.

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