题目
已知 、 是双曲线 的两个顶点,点 是双曲线上异于 、 的一点, 为坐标原点,射线 交椭圆 于点 ,设直线 、 、 、 的斜率分别为 、 、 、 .
(1)
若双曲线 的渐近线方程是 ,且过点 ,求 的方程;
(2)
在(1)的条件下,如果 ,求 的面积;
(3)
试问: 是否为定值?如果是,请求出此定值;如果不是,请说明理由.
答案: 解:由于双曲线 C1 的渐近线方程为 y=±12x ,可设双曲线 C1 的方程为 x24−y2=λ , 将点 (5,12) 的坐标代入双曲线 C1 的方程得 λ=(5)24−(12)2=1 , 因此,双曲线 C1 的方程为 x24−y2=1 ;
解:设射线 OP 所在直线的方程为 y=kx ,设点 P(x0,y0) ,则 y0=kx0 , 因为点 P 在双曲线 C1 上,所以 x024−y02=1 ,可得 x02−4=4y02 . ∵k1+k2=y0x0+2+y0x0−2=2x0y0x02−4=2x0y04y02=x02y0=12k=158 , ∴k=415 . 所以,射线 OP 所在直线的方程为 y=415x . 联立直线 OP 的方程与椭圆 C2 的方程 {y=415xx24+y2=1 ,解得 y2=64289 , 所以,点 Q 的纵坐标为 ±817 ,因此, ΔABQ 的面积为 S=12×4×817=1617 ;
解:设点 P(x0,y0) 、 Q(x1,y1) , 由于点 P 在双曲线 C1 上,则 x02a2−y02b2=1 ,得 x02−a2=a2y02b2 , k1=y0x0+a , k2=y0x0−a , ∴k1+k2=y0x0+a+y0x0−a=2x0y0x02−a2=2x0y0a2b2y02=2b2x0a2y0=2b2ka2 , 同理可得 k3+k4=−2b2ka2 ,因此, k1+k2+k3+k4=0 .