Question

【題目】已知為雙曲線的左、右焦點(diǎn)，過作垂直于軸的直線，并在軸上方交雙曲線于點(diǎn)，且.

（1）求雙曲線的方程；

（2）過雙曲線上一點(diǎn)作兩條漸近線的垂線，垂足分別是和，試求的值；

（3）過圓上任意一點(diǎn)作切線交雙曲線于兩個(gè)不同點(diǎn)，中點(diǎn)為，證明：.

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）見解析

【解析】分析：(1) 在直角三角形中，，解得，從而可得雙曲線的方程；（2）確定兩條漸近線方程，設(shè)雙曲線上的點(diǎn)，求出點(diǎn)到兩條漸近線的距離，利用在雙曲線上，及向量的數(shù)量積公式，結(jié)合即可求得結(jié)論；（3）分類討論: ①當(dāng)切線的斜率存在，設(shè)切錢的方程代入雙曲線中，利用韋達(dá)定理、弦長(zhǎng)公式以及點(diǎn)到直線距離公式，結(jié)合直線與圓相切，可得成立；②當(dāng)切線的斜率不存在時(shí)，求出的坐標(biāo)，即可得到結(jié)論.

詳解：（1）根據(jù)已知條件得，∴焦點(diǎn)坐標(biāo)為，

∵軸，∴

在直角三角形中，，解得，

于是所求雙曲線方程為.

（2）根據(jù)（1）易得兩條雙曲線漸近線方程分別為，，設(shè)點(diǎn)，則，

又在雙曲線上，所以

于是.

（3）①當(dāng)直線的斜率不存在時(shí)，則，于是，此時(shí)，即命題成立.

②當(dāng)直線的斜率存在時(shí)，設(shè)的方程為切線與的交點(diǎn)坐標(biāo)為，

于是有消去化成關(guān)于的二次為.

∵為的中點(diǎn)，∴

即坐標(biāo)為

則，

又點(diǎn)到直線的距離為，.代入得：

，，故得證.