已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,双曲线C的右顶点A在圆O:x2+y2=3上,且AF1•AF2=-1.
(1)求双曲线C的方程;
(2)动直线l与双曲线C恰有1个公共点,且与双曲线C的两条渐近线分别交于点M,N,设O为坐标原点.求证:△OMN的面积为定值.
C
:
x
2
a
2
-
y
2
b
2
=
1
(
a
>
0
,
b
>
0
)
A
F
1
•
A
F
2
=
-
1
【考点】双曲线与平面向量.
【答案】(1);
(2)设直线l与x轴交于D点,双曲线的渐近线方程为,
由于动直线l与双曲线C恰有1个公共点,且与双曲线C的两条渐近线分别交于点M,N,
当动直线l的斜率不存在时,,
当动直线l的斜率存在时,且斜率,
不妨设直线l:y=kx+m,
故由
,
依题意,1-3k2≠0且m≠0,Δ=(-6mk)2-4(1-3k2)(-3m2-3)=0,
化简得3k2=m2+1,
故由
,
同理可求,,
所以,
又因为原点O到直线l:kx-y+m=0的距离,
所以,又由3k2=m2+1,
所以,
故△OMN的面积是为定值,定值为.
x
2
3
-
y
2
=
1
(2)设直线l与x轴交于D点,双曲线的渐近线方程为
y
=±
3
3
x
由于动直线l与双曲线C恰有1个公共点,且与双曲线C的两条渐近线分别交于点M,N,
当动直线l的斜率不存在时,
l
:
x
=±
3
,
|
OD
|
=
3
,
|
MN
|
=
2
,
S
△
OMN
=
1
2
×
3
×
2
=
3
当动直线l的斜率存在时,且斜率
k
≠±
3
3
不妨设直线l:y=kx+m,
故由
y = kx + m |
x 2 3 - y 2 = 1 |
⇒
(
1
-
3
k
2
)
x
2
-
6
mkx
-
3
m
2
-
3
=
0
依题意,1-3k2≠0且m≠0,Δ=(-6mk)2-4(1-3k2)(-3m2-3)=0,
化简得3k2=m2+1,
故由
y = kx + m |
y = 3 3 x |
⇒
x
M
=
m
3
3
-
k
同理可求,
x
N
=
-
m
3
3
+
k
所以
|
MN
|
=
1
+
k
2
|
x
M
-
x
N
|
=
2
3
|
m
|
k
2
+
1
|
1
-
3
k
2
|
又因为原点O到直线l:kx-y+m=0的距离
d
=
|
m
|
k
2
+
1
所以
S
△
OMN
=
1
2
|
MN
|
d
=
3
m
2
|
1
-
3
k
2
|
所以
S
△
OMN
=
3
|
m
|
k
2
+
1
|
1
-
3
k
2
|
=
3
故△OMN的面积是为定值,定值为
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:213引用:3难度:0.5
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