双曲线 $x^2-\dfrac{y^2}{b^2}=1(b>0) $ 的左、右焦点分别为 $F_1,F_2$,直线 $l$ 过 $F_2$ 且与双曲线交于 $A,B$ 两点.
【难度】
【出处】
2016年高考上海卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    双曲线
    >
    双曲线的几何量
    >
    双曲线的基本量
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    双曲线
    >
    双曲线的性质
    >
    双曲线的垂径定理
  • 题型
    >
    解析几何
    >
    圆锥曲线中的参数取值及范围问题
  1. 若 $l$ 的倾斜角为 $\dfrac{\pi}{2} $,$\triangle{F_1AB}$ 是等边三角形,求双曲线的渐近线方程;
    标注
    • 知识点
      >
      解析几何
      >
      双曲线
      >
      双曲线的几何量
      >
      双曲线的基本量
    答案
    $y=\pm \sqrt{2}x $
    解析
    根据题意,通径 $|AB|=2b^2$ 与焦距 $|F_1F_2|=2c$ 的比为 $2:\sqrt 3$,即 $\dfrac{b^2}{c}=\dfrac{2}{\sqrt 3}$,从而解得 $b^2=2$,进而双曲线的渐近线方程为 $y=\pm \sqrt{2}x $.
  2. 设 $b=\sqrt{3} $,若 $l$ 的斜率存在,且 $\left(\overrightarrow{F_1A}+\overrightarrow{F_1B} \right)\cdot\overrightarrow{AB}=0 $,求 $l$ 的斜率.
    标注
    • 知识点
      >
      解析几何
      >
      双曲线
      >
      双曲线的性质
      >
      双曲线的垂径定理
    • 题型
      >
      解析几何
      >
      圆锥曲线中的参数取值及范围问题
    答案
    $\pm \dfrac{\sqrt{15} }{5} $
    解析
    此时双曲线方程为 $x^2-\dfrac{y^2}3=1$,$F_1(-2,0)$,$F_2(2,0)$.如图,由题意,$A,B$ 两点分别位于双曲线的两支上,且 $\left|AF_1\right|=\left|BF_1\right|$,设线段 $AB$ 的中点为 $M$.设 $M(n,m)$,$A(x_1,y_1)$,$B(x_2,y_2)$,直线 $l$ 的斜率为 $k$.将 $A,B$ 两点满足的双曲线方程相减整理可得 $\dfrac mn\cdot k=3$.因此有$$\begin{cases} \dfrac mn\cdot k=3,\\ \dfrac{m}{n+2}\cdot k=-1,\\ \dfrac{m}{n-2}=k,\end{cases}$$解得 $n=-\dfrac 12$,从而 $m=-\dfrac{3}{2k}=-\dfrac{5k}2$,进而 $k=\pm \dfrac{\sqrt{15}}5$,所以直线 $l$ 的斜率为 $\pm \dfrac{\sqrt{15} }{5} $.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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