问题
解答题
已知椭圆C1的方程为
(Ⅰ)求双曲线C2的方程; (Ⅱ)若直线l:y=kx+
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答案
(Ⅰ)设双曲线C2的方程为
-x2 a2
=1,则a2=4-1=3,再由a2+b2=c2得b2=1.y2 b2
故C2的方程为
-y2=1.x2 3
(II)将y=kx+
代入2
+y2=1得(1+4k2)x2+8x2 4
kx+4=02
由直线l与椭圆C1恒有两个不同的交点得△1=(8
)2k2-16(1+4k2)=16(4k2-1)>0,2
即k2>
①1 4
将y=kx+
代入2
-y2=1得(1-3k2)x2-6x2 3
kx-9=0.2
由直线l与双曲线C2恒有两个不同的交点A,B得1-3k2≠0 △2=(-6
k)2+36(1-3k2)=36(1-k2)>0.2
即k2≠
且k2<1.②1 3
设A(xA,yA)B(xB,yB),则xA+xB=
,xA•xB=6
k2 1-3k2
.-9 1-3k2
由
•OA
<6得xAxB+yAyB<6,OB
而xAxB+yAyB=xAxB+(kxA+
)(kxB+2
)2
=(k2+1)xAxB+
(xA+xB)+22
=(k2+1)•
+-9 1-3k2
k•2
+26
k2 1-3k2
=
.3k2+7 3k2-1
于是
<6,即3k2+7 3k2-1
>0.15k2-13 3k2-1
解此不等式得k2>
或k2<13 15
.③1 3
由①、②、③得
<k2<或1 4
<k2<1.13 15
故k的取值范围为(-1,-
)∪(-13 15
,-3 3
)∪(1 2
,1 2
)∪(3 3
,1).13 15