已知双曲线的中心在原点,焦点在x轴上,其渐近线与圆x2+y2-10x+20=0相切.过点P(-4,0)作斜率为74的直
已知双曲线的中心在原点,焦点在x轴上,其渐近线与圆x2+y2-10x+20=0相切.过点P(-4,0)作斜率为74的直线l,交双曲线左支于A,B两点,交y轴于点C,且满足...
已知双曲线的中心在原点,焦点在x轴上,其渐近线与圆x2+y2-10x+20=0相切.过点P(-4,0)作斜率为74的直线l,交双曲线左支于A,B两点,交y轴于点C,且满足|PA|?|PB|=|PC|2.(Ⅰ)求双曲线的标准方程;(Ⅱ)设点M为双曲线上一动点,点N为圆x2+(y-2)2=14上一动点,求|MN|的取值范围.
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(Ⅰ)设双曲线的渐近线方程为y=kx,
因为渐近线与圆(x-5)2+y2=5相切,
所以
=
,即k=±
,
所以双曲线的渐近线方程为y=±
x.(2分)
设双曲线方程为x2-4y2=m,
将y=
(x+4)代入双曲线方程,整理得3x2+56x+112+4m=0.(4分)
所以xA+xB=-
,xAxB=
.(5分)
因为|PA|?|PB|=|PC|2,点P,A,B,C共线,且点P在线段AB上,
所以(xP-xA)(xB-xP)=(xP-xC)2,即(xB+4)(-4-xA)=16.
所以4(xA+xB)+xAxB+32=0.(7分)
于是4?(-
)+
+32=0,
解得m=4. (8分)
故双曲线方程是x2-4y2=4,即
-y2=1.(9分)
(Ⅱ)设点M(x,y),则x2-4y2=4,设圆x2+(y-2)2=
的圆心为D,则点D(0,2).
所以|MD|2=x2+(y-2)2=4y2+4+(y-2)2=5y2-4y+8=5(y-
)2+
≥
.(11分)
所以|MD|≥
因为渐近线与圆(x-5)2+y2=5相切,
所以
|5k| | ||
|
5 |
1 |
2 |
所以双曲线的渐近线方程为y=±
1 |
2 |
设双曲线方程为x2-4y2=m,
将y=
| ||
4 |
所以xA+xB=-
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112+4m |
3 |
因为|PA|?|PB|=|PC|2,点P,A,B,C共线,且点P在线段AB上,
所以(xP-xA)(xB-xP)=(xP-xC)2,即(xB+4)(-4-xA)=16.
所以4(xA+xB)+xAxB+32=0.(7分)
于是4?(-
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112+4m |
3 |
解得m=4. (8分)
故双曲线方程是x2-4y2=4,即
x2 |
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(Ⅱ)设点M(x,y),则x2-4y2=4,设圆x2+(y-2)2=
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所以|MD|2=x2+(y-2)2=4y2+4+(y-2)2=5y2-4y+8=5(y-
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所以|MD|≥
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