已知雙曲線C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,雙曲線C的右頂點A在圓O:x2+y2=3上,且AF1?AF2=-1.
(1)求雙曲線C的方程;
(2)動直線l與雙曲線C恰有1個公共點,且與雙曲線C的兩條漸近線分別交于點M,N,設(shè)O為坐標(biāo)原點.求證:△OMN的面積為定值.
C
:
x
2
a
2
-
y
2
b
2
=
1
(
a
>
0
,
b
>
0
)
A
F
1
?
A
F
2
=
-
1
【考點】雙曲線與平面向量.
【答案】(1);
(2)設(shè)直線l與x軸交于D點,雙曲線的漸近線方程為,
由于動直線l與雙曲線C恰有1個公共點,且與雙曲線C的兩條漸近線分別交于點M,N,
當(dāng)動直線l的斜率不存在時,,
當(dāng)動直線l的斜率存在時,且斜率,
不妨設(shè)直線l:y=kx+m,
故由
,
依題意,1-3k2≠0且m≠0,Δ=(-6mk)2-4(1-3k2)(-3m2-3)=0,
化簡得3k2=m2+1,
故由
,
同理可求,,
所以,
又因為原點O到直線l:kx-y+m=0的距離,
所以,又由3k2=m2+1,
所以,
故△OMN的面積是為定值,定值為.
x
2
3
-
y
2
=
1
(2)設(shè)直線l與x軸交于D點,雙曲線的漸近線方程為
y
=±
3
3
x
由于動直線l與雙曲線C恰有1個公共點,且與雙曲線C的兩條漸近線分別交于點M,N,
當(dāng)動直線l的斜率不存在時,
l
:
x
=±
3
,
|
OD
|
=
3
,
|
MN
|
=
2
,
S
△
OMN
=
1
2
×
3
×
2
=
3
當(dāng)動直線l的斜率存在時,且斜率
k
≠±
3
3
不妨設(shè)直線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
依題意,1-3k2≠0且m≠0,Δ=(-6mk)2-4(1-3k2)(-3m2-3)=0,
化簡得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
|
又因為原點O到直線l:kx-y+m=0的距離
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的面積是為定值,定值為
3
【解答】
【點評】
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