已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a> 0,b> 0)的左、右焦点分别为F1,F2,且|F1F2|=4,P(3,2)是C上一点.
(1)求C的方程;
(2)不垂直于坐标轴的直线l交C于M,N两点,交x轴于点A,线段MN的垂直平分线交x轴于点D,若|AM|•|AN|=2|AD|,证明:直线l过四个定点(-3,0),(-1,0),(1,0),(3,0)中的一个.
C
:
x
2
a
2
-
y
2
b
2
=
1
(
a
>
0
,
b
>
0
)
P
(
3
,
2
)
【答案】(1);
(2)证明:设A(s,0),M(x1,y1),N(x2,y2),直线l的方程为x=ty+s(t≠0),
联立
,整理得(t2-3)y2+2sty+s2-3=0,
由题意,得t2-3≠0且Δ=4s2t2-4(t2-3)(s2-3)>0,则t2≠3且s2+t2>3,
则,,
=,
设MN的中点G(x0,y0)为,则,,
所以线段MN的垂直平分线的方程为,
令y=0,得,即,所以,
由题意,得,即|s2-3|=2|s|,从而s2-3=±2s,
当s2-3=2s,即s2-2s-3=0时,解得s=-1或s=3;
当s2-3=-2s,即s2+2s-3=0时,解得s=-3或s=1,
所以直线l的方程为x=ty-3,或x=ty-1,或x=ty+1,或x=ty+3,
故直线l过四个定点(-3,0),(-1,0),(1,0),(3,0)中的一个.
x
2
3
-
y
2
=
1
(2)证明:设A(s,0),M(x1,y1),N(x2,y2),直线l的方程为x=ty+s(t≠0),
联立
x 2 3 - y 2 = 1 |
x = ty + s |
由题意,得t2-3≠0且Δ=4s2t2-4(t2-3)(s2-3)>0,则t2≠3且s2+t2>3,
则
y
1
+
y
2
=
-
2
st
t
2
-
3
y
1
y
2
=
s
2
-
3
t
2
-
3
|
AM
|
•
|
AN
|
=
|
AM
•
AN
|
=
|
(
x
1
-
s
)
(
x
2
-
s
)
+
y
1
y
2
|
=
|
t
y
1
•
t
y
2
+
y
1
y
2
|
=
|
(
t
2
+
1
)
y
1
y
2
|
=
|
(
s
2
-
3
)
(
t
2
+
1
)
t
2
-
3
|
设MN的中点G(x0,y0)为,则
y
0
=
y
1
+
y
2
2
=
-
st
t
2
-
3
x
0
=
t
y
0
+
s
=
t
•
-
st
t
2
-
3
+
s
=
-
3
s
t
2
-
3
所以线段MN的垂直平分线的方程为
y
+
st
t
2
-
3
=
-
t
(
x
+
3
s
t
2
-
3
)
令y=0,得
x
=
-
4
s
t
2
-
3
D
(
-
4
s
t
2
-
3
,
0
)
|
AD
|
=
|
-
4
s
t
2
-
3
-
s
|
=
|
s
(
t
2
+
1
)
t
2
-
3
|
由题意,得
|
(
s
2
-
3
)
(
t
2
+
1
)
t
2
-
3
|
=
2
|
s
(
t
2
+
1
)
t
2
-
3
|
当s2-3=2s,即s2-2s-3=0时,解得s=-1或s=3;
当s2-3=-2s,即s2+2s-3=0时,解得s=-3或s=1,
所以直线l的方程为x=ty-3,或x=ty-1,或x=ty+1,或x=ty+3,
故直线l过四个定点(-3,0),(-1,0),(1,0),(3,0)中的一个.
【解答】
【点评】
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