问题 解答题
已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),右顶点为(
3
,0)
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线l:y=kx+
2
与双曲线C恒有两个不同的交点A和B,且
OA
OB
>2(其中O为原点).求k的取值范围.
答案

(1)设双曲线方程为

x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0).

由已知得a=

3
,c=2,再由a2+b2=22,得b2=1.

故双曲线C的方程为

x2
3
-y2=1.

(2)将y=kx+

2
代入
x2
3
-y2=1得(1-3k2)x2-6
2
kx-9=0

由直线l与双曲线交于不同的两点得

1-3k2≠0
△=(6
2
k)2+36(1-3k2)=36(1-k2)>0.

k2

1
3
k2<1.①

设A(xA,yA),B(xB,yB),

xA+xB=

6
2
k
1-3k2
xAxB=
-9
1-3k2
,由
OA
OB
>2得xAxB+yAyB>2,

xAxB+yAyB=xAxB+(kxA+

2
)(kxB+
2
)=(k2+1)xAxB+
2
k(xA+xB)+2=(k2+1)
-9
1-3k2
+
2
k
6
2
k
1-3k2
+2=
3k2+7
3k2-1

于是

3k2+7
3k2-1
>2,即
-3k2+9
3k2-1
>0,解此不等式得
1
3
k2<3
.②

由①、②得

1
3
k2<1.

故k的取值范围为(-1,-

3
3
)∪(
3
3
,1).

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