数学问题
p为双曲线x^2/a^2-y^2/b^2=1上一点F1F2为左右焦点若角F1PF2=a求离心率范围...
p为双曲线x^2/a^2-y^2/b^2=1上一点 F1F2为左右焦点 若角F1PF2=a 求离心率范围
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3个回答
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1)证明:设|PF1|=m,|PF2|=n,由余弦定理得
(2c)2=m2+n2-2mncosθ
=(m-n)2+2mn-2mncosθ
=4a2+2mn(1-cosθ),
∴mn=
4c2−4a2
2(1−cosθ)
=
2b2
1−cosθ
,
由正弦定理S△F1PF2=
1
2
mnsinθ=
b2sinθ
1−cosθ
=b2cot
θ
2
.…(5分)
(2)解:因为双曲线的离心率为2,
所以双曲线方程为:3x2-y2=3a2,
由题设知l的方程为:y=x+2,A(a,0),F(2a,0),
联立方程得2x2-4x-4-3a2=0,
x1+x2=2,x1•x2=−
4+3a2
2
<0,
若过A、B、D三点的圆与x轴相切,
假定BD为圆的直径,那么BD=2MA,就可以求出a=1,
如果假设不成立,a就无实数解.
因为,不在一条直线的三个点只有一个圆
则BD=
2
×
48+24a2
2
=2
6+3a2
=2MA,
∴6+3a2=(a-1)2+9,
∴a=1,
∴双曲线方程为x2−
y2
3
=1.…(8分)
故不妨设x1≤-a,x2≥a,
则|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|•|FD|=(a-2x1)(2x2-a)
=-4x1x2+2a(x1+x2)-a2
=5a2+4a+8
=17,
∴|
DF
|•|
BF
|=17.…(12分)
(2c)2=m2+n2-2mncosθ
=(m-n)2+2mn-2mncosθ
=4a2+2mn(1-cosθ),
∴mn=
4c2−4a2
2(1−cosθ)
=
2b2
1−cosθ
,
由正弦定理S△F1PF2=
1
2
mnsinθ=
b2sinθ
1−cosθ
=b2cot
θ
2
.…(5分)
(2)解:因为双曲线的离心率为2,
所以双曲线方程为:3x2-y2=3a2,
由题设知l的方程为:y=x+2,A(a,0),F(2a,0),
联立方程得2x2-4x-4-3a2=0,
x1+x2=2,x1•x2=−
4+3a2
2
<0,
若过A、B、D三点的圆与x轴相切,
假定BD为圆的直径,那么BD=2MA,就可以求出a=1,
如果假设不成立,a就无实数解.
因为,不在一条直线的三个点只有一个圆
则BD=
2
×
48+24a2
2
=2
6+3a2
=2MA,
∴6+3a2=(a-1)2+9,
∴a=1,
∴双曲线方程为x2−
y2
3
=1.…(8分)
故不妨设x1≤-a,x2≥a,
则|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|•|FD|=(a-2x1)(2x2-a)
=-4x1x2+2a(x1+x2)-a2
=5a2+4a+8
=17,
∴|
DF
|•|
BF
|=17.…(12分)
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