已知双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的右顶点为A(2,0),一条渐近线为y=12x,过点B(0,2)且斜率

已知双曲线
x2
a2
y2
b2
=1(a>0,b>0)
的右顶点为A(2,0),一条渐近线为y=
1
2
x
,过点B(0,2)且斜率为k的直线l与该双曲线交于不同的两点P,Q.
(I)求双曲线的方程及k的取值范围;
(II)是否存在常数k,使得向量
OP
+
OQ
AB
垂直?如果存在,求k的值;如果不存在,请说明理由.
liang2008fhxy 1年前 已收到1个回答 举报

3gsa21 幼苗

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解题思路:(I)由题意,a=2,一条渐近线为y=
1
2
x
,可得b的值,从而可得双曲线的方程;设出直线方程代入双曲线方程,利用根的判别式,即可求k的取值范围;
(II)用坐标表示向量,利用向量的数量积为0,建立方程,即可得到结论.

(I)由题意,a=2,[b/a=
1
2],∴b=1
∴双曲线的方程为
x2
4−y2=1
设直线l的方程为y=kx+2,代入双曲线方程,可得(4k2-1)x2+16kx+20=0
∵过点B(0,2)且斜率为k的直线l与该双曲线交于不同的两点P,Q
∴4k2-1≠0且△=256k2-80(4k2-1)>0,即k2≠
1
4且k2<
5
4
解得-

5
2<k<

5
2且k≠±
1
2;
(II)设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=[−16k
4k2−1,

/OP+

OQ]=(x1+x2,y1+y2),

AB=(-2,2),

OP+

OQ与

AB垂直
∴-2(x1+x2)+2(y1+y2)=0
∴(x1+x2)(k-1)+4=0

−16k(k−1)
4k2−1+4=0
∴k=[1/4]
∴存在常数k=[1/4],使得向量

OP+

OQ与

AB垂直.

点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题;双曲线的简单性质.

考点点评: 本题考查双曲线的标准方程,考查直线与双曲线的位置关系,考查向量知识的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.

1年前

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