问题
解答题
已知双曲线C:
(1)求证:直线l与双曲线C只有一个公共点; (2)设直线l与双曲线C的公共点为M,且
(3)设P是点F1关于直线l的对称点,当△PF1F2为等腰三角形时,求e的值. |
答案
(1)证明:因为A、B分别是直线l:y=ex+a与x轴、y轴的交点,
所以点A、B的坐标分别是A(-
,0),B(0,a),a2 c
解
整理得x2+2cx+c2=0,解得y=ex+a
-x2 a2
=1y2 b2
即M(-c,-x=-c y=- b2 a
),b2 a
所以直线l与双曲线C只有一个公共点、…(3分)
(2)因为
=λAM
,所以(-c+AB
,-a2 c
)=λ(b2 a
,a).a2 c
所以-
=λa,λ=-b2 a
=-b2 a2
=1-e2,即λ+e2=1…(6分)c2-a2 a2
(3)(ⅰ)因为直线AB为F1P的中垂线,而F2不在直线AB上(点A与F2不重合),
所以|F2F1|≠|F2P|;…(7分)
(ⅱ)若|F2F1|=|F1P|,则
|F1P|=1 2
|F1F2|,1 2
所以
=c,整理得3c2=a2,所以e=|e(-c)+0+a| 1+e2
<1,不符合题意.…(9分)3 3
(ⅲ)若|PF2|=|PF1|,则点P在y轴上,设P(0,yp),则kPF1=
=-yp 0-(-c)
=-1 kAB
,a c
所以yP=-a,即P(0,-a),
设N是PF1的中点,则N(-
,-c 2
),代入直线l的方程,得-a 2
=e(-a 2
)+a,c 2
整理得c2=3a2,e2=3,所以e=
.…(12分)3
综上,当△PF1F2为等腰三角形时,e=
.3