已知双曲线E:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线与抛物线C:y=x2+1相切于第一象限内的点P.
来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/13 11:27:11
已知双曲线
E:x
(I)设切点P的坐标为(x0, x20+1),则切线的斜率为(x2+1)′|x=x0=2x0…(1分) 因为双曲线E的渐近线y= b ax与抛物线C相切,所以2x0= b a① 又 x20+1= b ax0② 由①、②消去x0得:( b 2a)2+1= b2 2a2,即b2=4a2,…(3分) 又c2=a2+b2,所以c2-a2=4a2,c2=5a2, 即e2= c2 a2=5,e= 5.…(4分) 由①、②还可得 x20+1=2 x20,即x0=±1, 又P在第一象限,从而切点P的坐标为(1,2)…%分 (II)由(I)得l1的方程为y=2x,点F的坐标为( 5a,0),双曲线E的方程为4x2-y2=4a2. 因为l1⊥l2,所以l2的方程为y=− 1 2(x− 5a). 由
y=− 1 2(x− 5a) 4x2−y2=4a2消去y得:15x2+2 5ax−21a2=0. 从而xA+xB=− 2 5 15a,xAxB=− 7 5a2. 故|AB|= 1+(− 1 2)2• (xA+xB)2−4xAxB=
5 4• (− 2 5 15a)2+ 28 5a2= 8 3a.…(7分) 由点到直线的距离公式得△PAB的高h=|a− 5|.…(8分) 所以△PAB的面积S= 4 3a|a− 5|= 40 3. 当0<a<5时,a(a− 5)=10,即a2− 5a+10=0,无实数解; 当a≥5时,a(a− 5)=10,即a2− 5a+10=0, 解得a=2 5或a=− 5(舍去)…(11分) 故a=2 5,b=2a=4 5, 所以所求方程为 x2 20− y2 80=1.…(12分)
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