已知圓錐曲線E的兩個焦點坐標是F1(-
2
,0),F(xiàn)2
2
,0),且離心率為e=
2
;
(Ⅰ)求曲線E的方程;
(Ⅱ)設(shè)曲線E表示曲線E的y軸左邊部分,若直線y=kx-1與曲線E相交于A,B兩點,求k的取值范圍;
(Ⅲ)在條件(Ⅱ)下,如果|
AB
|=6
3
,且曲線E上存在點C,使
OA
+
OB
=m
OC
,求m的值.
考點:直線與圓錐曲線的綜合問題
專題:圓錐曲線中的最值與范圍問題
分析:(Ⅰ)由e=
2
知,曲線E是以F1(-
2
,0),F(xiàn)2
2
,0)為焦點的雙曲線,由此能求出曲線E的方程.
(Ⅱ)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),聯(lián)立方程組:
y=kx-1
x2-y2=1,x<0
,得(1-k2)x2+2kx-2=0,x<0,由此利用根的判別式和韋達定理能求出k的取值范圍.
(Ⅲ)由6
3
=|
AB
|=
1+k2
|x1-x2|推導出k=-
5
2
,從而直線AB的方程為
5
2
x+y+1=0
.設(shè)C(x0,y0),由已知
OA
+
OB
=m
OC
,得C(
-4
5
m
,
8
m
).由C在曲線E上,求得m=4.
解答: 解:(Ⅰ)由e=
2
知,曲線E是以F1(-
2
,0),F(xiàn)2
2
,0)為焦點的雙曲線,
且c=
2
,
c
a
=
2
,解得a=1,∴b2=2-1=1,
故雙曲線E的方程是x2-y2=1. …(3分)
(Ⅱ)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立方程組:
y=kx-1
x2-y2=1,x<0
,得(1-k2)x2+2kx-2=0,x<0,
從而有:
1-k2≠0
△=(2k)2+8(1-k2)>0
x1+x2=
-2k
1-k2
<0
x1x2=
-2
1-k2
>0
,解得-
2
<k<
-1,
∴k的取值范圍是(-
2
,-1).…(8分)
(Ⅲ)∵6
3
=|
AB
|=
1+k2
|x1-x2|
=
1+k2
(x1+x2)2-4x1x2 
=2
(1+k2)(2-k2)
(1-k2)2
,
整理得28k4-55k2+25=0,解得k2=
5
7
k2=
5
4

注意到-
2
<k<-1
,k=-
5
2
,
故直線AB的方程為
5
2
x+y+1=0
.…(10分)
設(shè)C(x0,y0),由已知
OA
+
OB
=m
OC
,得(x1,y1)+(x2,y2)=(mx0,my0),
x1+x2=
-2k
1-k2
=-4
5
,y1+y2=k(x1+x2)-2=8,∴C(
-4
5
m
,
8
m
).
C在曲線E上,得
80
m2
-
64
m2
=1
,解得m=±4,
但當m=-4時,所得的點在雙曲線的右支上,不合題意,
∴m=4為所求.…(13分)
點評:本題考查曲線方程的求法,考查實數(shù)的取值范圍的求法,考查實數(shù)的求法,解題時要認真審題,注意橢圓弦長公式的合理運用.
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lim
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x2
a2
+
y2
2
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a2
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OF1
=2
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PE
PF
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3
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2

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3
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x2
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+
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=
 

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