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解答题已知双曲线C:的左 右焦点分别为F1 F2 离心率为e.直线l:y=ex+a与x

时间:2023-08-27 14:04:15

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解答题已知双曲线C:的左 右焦点分别为F1 F2 离心率为e.直线l:y=ex+a与x

问题补充:

解答题已知双曲线C:的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为e.直线l:y=ex+a与x轴、y轴分别交于A,B两点.

(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,证明:λ+e2=1;

(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:

解:(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,B(0,a),

解整理得?x2+2cx+c2=0,解得即,

所以直线l与双曲线C只有一个公共点、…(3分)

(2)因为,所以.

所以,,即λ+e2=1…(6分)

(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,

所以,整理得3c2=a2,所以,不符合题意.…(9分)

(ⅲ)若|PF2|=|PF1|,则点P在y轴上,设P(0,yp),则,

所以yP=-a,即P(0,-a),

设N是PF1的中点,则,代入直线l的方程,得,

整理得c2=3a2,e2=3,所以.…(12分)

综上,当△PF1F2为等腰三角形时,.解析分析:(1)首先求出A、B两点坐标,然后联立直线方程和双曲线方程,并利用韦达定理得出只有一个公共点及坐标;(2)根据点的坐标以及,得出,,即可得出结论;(3)分三种情况讨论)(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)不符合题意;(ⅱ)当|F2F1|=|F1P|时,得出,整理得,不符合题意;(ⅲ)当|PF2|=|PF1|时,设出p点坐标得出,,进而求出P点坐标和PF1的中点坐标代入直线方程即可求出e.点评:本题主要考查了直线与圆锥曲线的综合问题.直线与圆锥曲线联系在一起的综合题在高考中多以高档题、压轴题出现,主要涉及位置关系的判定,弦长问题、最值问题、对称问题、轨迹问题等.突出考查了数形结合、分类讨论、函数与方程、等价转化等数学思想方法.

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