问题 解答题
已知斜率为1的直线l与双曲线C:
x2
a2
-
y2
b2
=1(a>0,b>0)
交于B,D两点,BD的中点为M(1,3).
(Ⅰ)求C的离心率;
(Ⅱ)设C的右焦点为F,|DF|•|BF|≤17,求b2-a2取值范围.
答案

(I)由题知,l的方程为:y=x+2.

代入C的方程,并化简,得(b2-a2)x2-4a2x-4a2-a2b2=0.

设B(x1,y1)、D(x2,y2)则x1+x2=

4a2
b2-a2
x1x2=-
4a2+a2b2
b2-a2
   ①

由M(1,3)为BD的中点知

x1+x2
2
=1,故
1
2
4a2
b2-a2
=1

即b2=3a2  ②

c=

a2+b2
=2a,所以C的离心率e=
c
a
=2

(II)由①、②知C的方程为:3x2-y2=3a2

F(2a,0),x1+x2=2,x1x2=-

4+3a2
2
<0.

故不妨设x1≤-a,x2≥a

|BF|=

(x1-2a)2+y12
=
(x1-2a)2+3x12-3a2
=a-2x1

|FD|=

(x2-2a)2+y22
=
(x2-2a)2+3x22-3a2
=2x2-a,

|BF|•|DF|=(a-2x1)(2x2-a)=-4x1x2+2a(x1+x2)-a2

=-4×(-

4+3a2
2
)+4a-a2=5a2+4a+8.

又|BF|•|DF|≤17,故5a2+4a+8≤17,

解得-

9
5
≤a≤1,故0<a≤1.

由e=2,得b2=3a2,故b2-a2=2a2∈(0,2].

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