小题压轴题专练 11—双曲线(2)
一、单选题
1.已知 1F , 2F 分别为双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的左,右焦点,过 1F 的直线交双曲线的
左支于 A , B 两点,若 1 13AF F B , 2
3cos 5AF B ,则双曲线的离心率 (e )
A. 5
2 B. 5
2 C. 10
2 D. 5
3
解:设 1| |BF m ,则 1| | 3AF m ,
由双曲线的定义知, 2 1| | | | 2BF BF a , 2 1| | | | 2AF AF a ,
2| | 2BF m a , 2| | 3 2AF m a ,
在 2ABF 中,由余弦定理知,
2 2 2
2 2
2
2 2
| | | | | |cos 2| | | |
AF BF ABAF B AF BF
,
2 2 23 (3 2 ) ( 2 ) (4 )
5 2(3 2 )( 2 )
m a m a m
m a m a
,化简得, 2 22 3 0a am m ,
m a 或 1
3m a (舍负), 1| |BF a , 2| | 3BF a , 2| | 5AF a ,| | 4AB a ,
2 2 2
2 2| | | | | |AB BF AF ,即 2 90ABF ,
2 2 2
1 2 1 2| | | | | |BF BF F F ,即 2 2 2(3 ) (2 )a a c , 2 25 2a c ,离心率 10
2
ce a
.
故选: C .
2.已知双曲线
2 2
2 2: 1( 0, 0)x yC a ba b
的左焦点为 1F ,若直线 :l y x k , 3[ , 3]3
k 与
双曲线 C 交于 M 、 N 两点,且 1 1MF NF ,则双曲线 C 的离心率的取值范围是 ( )
A. (1,2) B.[ 2,2) C.[ 2, 3 1] D. (2, 3 1]
解:如图,
由直线 :l y x k , 3[ , 3]3
k ,可得直线l 的倾斜角为 [ 6
, ]3
,
1 1MF NF ,由对称性可得四边形 1 2MF NF 为矩形,则 1 2| | | | 2MN F F c ,
则| |ON c ,得 ( cos , sin )N c c ,
由 N 在双曲线上,可得
2 2 2 2
2 2 2 1c cos c sin
a c a
,
整理可得: 4 2 2cos 2 1 0e e .
解得 2 1
1 sine
或 2 1
1 sine
(舍 ) .
[ 6
, ]3
, 2 222 4 2 3 ( 3 1)
2 3
e
,
即 2 3 1e ;
又 3b
a
,
2 2
2 3c a
a
,即 2 24c a ,得 2ce a
.
双曲线 C 的离心率的取值范围是 (2 , 3 1] .
故选: D .
3.设点 A , B 分别为双曲线
2 2
2 2: 1( 0, 0)x yC a ba b
的左、右焦点,点 M , N 分别在双
曲线 C 的左、右支上,若 5MN AM , 2
MB MN MB ,且| | | |MB NB ,则双曲线 C 的离
心率为 ( )
A. 65
5 B. 85
5 C.13
5 D.17
7
解:设| |AM m ,则| | 5 ( 0)MN m m ,
2 2
( )MB MN MB MB BN MB MB BN MB ,
0BN MB ,即 BN MB ,
则 2 2 2| | | | | |MB BN MN ,即 2 2 2(2 ) (6 2 ) (5 )a m m a m ,
解得 m a 或 2
3m a .
①若 2
3m a 时, 8| | 3BM a ,| | 2NB a ,不满足| | | |MB NB (舍去),
②若 m a 时,| | 3BM a ,| | 4NB a ,满足| | | |MB NB ,则 m a .
| | 4 4cos | | 5 5
BN aMNB MN a
,
在 ANB 中, 2 2 2| | | | | | 2| || | cosAB AN BN AN BN MNB
即 2 2 2 44 36 16 2 6 4 5c a a a a ,
整理得 2 2684 5c a ,即 2 17
5e ,得 17 85
5 5e .
故选: B .
4.已知双曲线
2 2
: 19 16
x yC ,其左、右焦点分别为 1F , 2F ,点 M 的坐标为 (3,2) ,双曲线
C 上的点 0(P x , 0 0)( 0y x , 0 0)y 满足 1 1 1 2 1
1 1 2| | | |
F P F M F F F M
F P F F
,则 1PMF 与 2PMF 面积的
差
1 2
(PMF PMFS S )
A. 2 B.2 C.4 D.6
解:双曲线
2 2
: 19 16
x yC 的 3a , 4b , 5c ,
1 1 1 2 1
1 1 2| | | |
F P F M F F F M
F P F F
, 1 1 1 1 2| | cos | | cosMF MF P MF MF F , 1 1 2MF P MF F ,
1( 5,0)F 、 2 (5,0)F ,点 (3,2)M , 1| | 2 17MF , 2| | 2 2MF , 1 2| | 2 10F F c ,
故由余弦定理可得
2 2 2
1 1 2 2
1 2
1 1 2
| | | | | | 68 100 8 4cos 2| | | | 2 2 17 10 17
MF F F MFMF F MF F F
,
2
1 2 1 2
15cos 2cos 1 17PF F MF F ,
2
1 2 1 2
8sin 1 17PF F cos PF F ,
1 2
1 2
1 2
sin 8tan cos 15
PF FPF F PF F
,
直线 1PF 的方程为 8 ( 5)15y x .
把它与双曲线联立可得 16(5, )3P ,
1
34| | 3PF , 1 2
1sin
17
MF F , 1
1 34 1 342 172 3 317
S MPF ,
2
1 16 1622 3 3PMFS , 1 2
34 16 63 3PMF PMFS S .
故选: D .
5.已知双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的左、右焦点分别为 1F , 2F ,P 是双曲线上一点,△
1 2PF F 是以 1F P 为底边的等腰三角形,且 2 160 120PF F ,则该双曲线的离心率的取值范
围是 ( )
A. (1,2) B. 3 1( , )2
C. 3 1(1, )2
D. 3 1( ,2)2
解:△ 1 2PF F 是以 1F P 为底边的等腰三角形,
2 1 2| | | | 2PF F F c ,
在△ 1 2PF F 中,由余弦定理知, 2 2 2
1 1 2 2 1 2 2 2 1| | | | | | 2| | | | cosPF F F PF F F PF PF F
2 2 2
2 1 2 14 4 2 2 2 cos 8 (1 cos )c c c c PF F c PF F
1 2 1| | 2 2 1 cosPF c PF F ,
由双曲线的定义知, 1 2 2 12 || | | || | 2 2 1 cos 2 |a PF PF c PF F c ,
2 160 120PF F ,
2 1
1 1cos2 2PF F ,
2 1
2 61 cos2 2PF F ,
2 10 2 2 1 cos 2 (2 3 2)c PF F c c ,
0 2 (2 3 2)a c ,
离心率 3 1
2
ce a
,即 3 1( , )2e .
故选: B .
6.已知双曲线
2 2
2 2: 1( 0, 0)x yC a ba b
的左、右焦点分别为 1( ,0)F c , 2 ( ,0)F c ,点 P 在双
曲线 C 支上,满足 1 2 1 2| | | |PF PF PF PF , 1 2| | 3| |PF PF ,又直线 :3 4 3 0l x y c 与双
曲线 C 的左、右两支各交于一点,则双曲线 C 的离心率的取值范围是 ( )
A. 10 5( , )3 4 B. 13 5( , )3 4 C. 5 13( , )4 2 D. 5 10( , )4 2
解:以 1PF , 2PF 为边,作平行四边形 1 2PF EF ,
如图所示:
则 1 2PF PF PE , 1 2 2 1PF PF F F ,
又 1 2 1 2| | | |PF PF PF PF ,所以 2 1| | | |PE F F ,
因为对角线相等的平行线四边形是矩形,所以 1 2PF PF ,
根据双曲线的性质,可知 1 2| | | | 2PF PF a ,
因为 1 2| | 3| |PF PF ,所以 1 2 2| | | | 2 2 | |PF PF a PF ,
即 2| |PF a , 1 2| | 2 | | 3PF a PF a ,
在 Rt △ 1 2PF F 中,有 2 2 2 2
1 2 1 2| | | | | | 4PF PF F F c ,
又 1 2| | | | 2PF PF a ,所以 2 2 2 2
1 2 1 2 1 2(| | | |) | | | | 2| || | 4PF PF PF PF PF PF a ,
所以 2 2 2 2 2
1 2 1 22| | | | | | | | 4 4 4PF PF PF PF a c a ,
因为 2| |PF a , 1| | 3PF a ,即 2
1 2| | | | 3PF PF a ,
所以 2 2 2
1 22| | | | 4 4 6PF PF c a a ,解得
2
2
2
5
2
c ea
,
又因为双曲线的离心率 (1, )e ,所以 101 2e ,
由题意知,双曲线的渐近线方程为 by xa
,
又直线 :3 4 3 0l x y c 与双曲线 C 的左右两支各交于一点,
所以直线 l 的斜率大于双曲线的渐近线 by xa
的斜率,
所以 3
4
b
a
,即 3
4
b
a
,
所以
2 2 2
2
2 2
91 16
b c a ea a
,解得 5
4e (或 5
4e 舍去),
综上所述, 5 10( , )4 2e .
故选: D .
7.已知双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的左焦点为 F , M 是双曲线右支上的一点,点 M 关
于原点的对称点为 N ,若 F 在以 MN 为直径的圆上,且 5[ , ]3 12FNM ,则该双曲线的离
心率的取值范围是 ( )
A. (1, 2] B.[ 2, 3 1] C. (1, 3 1] D.[ 2, )
解:由题意可知 FM FN ,设双曲线右焦点为 F ,则四边形 MFNF 为矩形,
OM OF c , MF FN ,
设 MF m , MF n ,则 2 2 24m n c ,
由双曲线定义可知: 2m n a ,故 2 2 22 4m n mn a ,
2 22 2mn c a ,
2 21
2MFFS mn c a ,
设 FMN ,则 2MOF ,故 21 1sin 2 sin 22 2MOFS c c c ,
又 2MFF MOFS S , 2 2 2 sin 2c a c , 5[ , ]3 12FNM ,
所以 [ , ]12 6
故 2 2 (1 sin 2 )a c ,
2
2
2
1
1 sin 2
ce a
,
2 [ 6
, ]3
, 1sin 2 [2
, 3)2
,
2 2e
,故 2e
.并且 2 4 2 3e ,故 3 1e .
该双曲线的离心率的取值范围是[ 2 , 3 1]
故选: B .
8.设 1F 、 2F 是椭圆 1C 和双曲线 2C 的公共焦点, P 是它们的一个公共点,且 1 2| | | |PF PF ,
线段 1| |PF 垂直平分线经过 2F ,若 1C 和 2C 的离心率分别为 1e 、 2e ,则 1 29e e 的最小值 ( )
A.2 B.4 C.6 D.8
解:设椭圆 1C 的方程为
2 2
2 2
1 1
1x y
a b
,焦距为 12c ,
双曲线 2C 的方程为
2 2
2 2
2 2
1x y
a b
,焦距为 22c ,
1F 、 2F 是椭圆 1C 和双曲线 2C 的公共焦点, 1 22 2c c c .
线段 1| |PF 垂直平分线经过 2F , 2 1 2| | | | 2PF F F c ,
1 2| | 2 2PF a c ,
由 1 2 1 2| | | | 2 4 2PF PF a c a ,得 1 2 2a a c ,
则 1 2
1 2
1 1 2a a
e e c
,则
1 2
1 1 1( ) 12 e e
,
1 0e , 2 0e ,
1 2
1 2 1 2
1 2 2 1
91 1 1 19 (9 )( ) (10 )2 2
e ee e e e e e e e
1 2
2 1
91 1(10 2 ) (10 2 3) 82 2
e e
e e
.
当且仅当 1 23e e 时,上式等号成立.
1 29e e 的最小值为 8.
故选: D .
9.已知双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的左、右焦点分别为 1F 、 2F ,以 1OF 为直径的圆与双
曲线的一条渐近线交于点 M ,若线段 1MF 交双曲线于点 P ,且 2 1| | 5 | |PF PF ,则双曲线的
离心率为 ( )
A. 26
4 B. 34
4 C. 2 D. 3
解:由双曲线的定义知, 2 1| | | | 2PF PF a ,
2 1| | 5 | |PF PF , 1| | 2
aPF , 2
5| | 2
aPF ,
点 M 在以 1OF 为直径的圆上, 1 90F MO ,
焦点 1( ,0)F c 到渐近线 by xa
的距离 1
2
| |
| |
( ) 1
b caMF b
b
a
,
在 Rt △ 1F MO 中, 1
1 2
1
| |cos | |
MF bMF F OF c
,
在 △ 1 2PF F 中 , 由 余 弦 定 理 知 ,
2 2
2
2 2 2 2 2
1 1 2 2
1 2
1 1 2
254| | | | | | 2 34 4cos 2 | | | | 2 22
a acPF F F PF c aMF F aPF F F acc
,
2 22 3b c a
c ac
,化简得 2 22 3c a ab ,
2 2 22( ) 3a b a ab ,解得b a 或 2b a (舍 ) ,
2 2
2
2 1 ( ) 2a b be a a
.
故选: C .
10.已知点 1F 、 2F 分别为双曲线
2 2
2 2: 1( 0, 0)x yT a ba b
的左、右焦点,过 2F 的直线与双
曲线T 的左、右两支分别交于 A 、 B 两点,若 1 1| |:| |:| | 5:5: 4AF BF AB ,则双曲线T 的离心
率为 ( )
A. 46
2 B. 46 C. 2 7 D. 7
解: 1 1| |:| |:| | 5:5: 4AF BF AB ,
设 2| |BF m , 1| | 5AF t ,| | 4AB t ,则 1| | 5BF t , 1| | 5AF t ,
根据双曲线的定义,得 2 1 1 2| | | | | | | | 2AF AF BF BF a ,
即 4 5 5 2t m t t m a ,
解得 t a , 3m a ,
即 1| | 5AF a , 2| | 7AF a , 1| | 5BF a ,|
△ 2 1F BF 中, 2 2 2
1 2 1 2 1 2 2 1| | | | | | 2| | | | cosF F BF BF BF BF F BF
2 2 2
2 14 9 25 2 3 5 cosc a a a a F BF ,
在三角形 1 2ABF F 中, 2 2 2
1 1 1 1| | | | | | 2| | | | cosAF BF AB BF AB ABF
2 2 2
14 16 25 2 4 5 cosc a a a a ABF , 2 1 1cos cos 0F BF ABF ,
2 24 46c a ,可得 46
2c a ,
因此,该双曲线的离心率 46
2e .
故选: A .
二、多选题
11.已知 1F , 2F 分别为双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的左、右焦点, 1A , 2A 分别为其实轴
的左、右端点,且
2
1 2| | bF F a
,点 P 为双曲线右支一点, I 为△ 1 2PF F 的内心,则下列结论
正确的有 ( )
A.离心率 2 1e
B.点 I 的横坐标为定值 a
C.若
1 2 1 2
( )IPF IPF IF FS S S R 成立,则 2 1
D.若 PH 垂直 x 轴于点 H ,则 2
1 2| | | | | |PH HA HA
解:
2
1 2| | 2bF F ca
,且 2 2 2b c a , 2 22 0c ac a ,
1ce a
, 2 2 1 0e e , 2 1e ,即选项 A 正确;
设内切圆 I 与△ 1 2PF F 的三边分别相切于点 M , N ,T ,如图所示,
由圆的切线长定理知,| | | |PM PN , 1 1| | | |F M FT , 2 2| | | |F N F T ,
由双曲线的定义知, 1 2 1 2 1 22 | | | | | | | | (| | | |) | | | |a PF PF PM F M PN F N FT F T ,
而 1 2| | | | 2FT F T c ,
1| |FT c a , 2| |F T c a ,
( ,0)T a ,即点 I 的横坐标为定值 a ,故选项 B 正确;
设圆 I 的半径为 r ,
1 2 1 2
( )IPF IPF IF FS S S R ,
1 2 1 2
1 1 1| | | | | |2 2 2PF r PF r F F r ,即 1 2 1 2| | | | | |PF PF F F ,
1 2 1 2| | | | | |PF PF F F ,即 2 2a c ,
1 1 2 1
2 1
a
c e
,即选项 C 正确;
假设点 P 在第一象限,设其坐标为 ( , )m n ,则
2 2
2 2 1m n
a b
,
PH 垂直 x 轴于点 H ,
2
2 2 2
2| | (1 )mPH n ba
, 1| |HA m a , 2| |HA m a ,
2 2
1 2| | | | ( )( )HA HA m a m a m a ,
若 2
1 2| | | | | |PH HA HA ,则
2
2 2 2
2(1 )m b m aa
,化简得 2 2m a ,
此时点 P 与 H 重合,不符合题意,即选项 D 错误.
故选: ABC .
12.已知 1F 、 2F 分别为双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的左、右焦点,且 a ,b ,c 成等比数
列 (c 为双曲线的半焦距),点 P 为双曲线右支上的点,点 I 为△ 1 2PF F 的内心.若
1 2 1 2IPF IPF IF FS S S 成立,则下列结论正确的是 ( )
A.当 2PF x 轴时, 1 2 30PF F B.离心率 1 5
2e
C. 5 1
2
D.点 I 的横坐标为定值 a
解: a , b , c 成等比数列, 2b ac ,
对于 A ,当 2PF x 轴时,点 P 为
2
( , )bc a
,
2
2
1 2
1 2
| | 1tan | | 2 2 2
b
PF acaPF F F F c ac
,显然 1 2 30PF F ,即选项 A 错误;
对于 B , 2 2 2b ac c a , 1ce a
,
2 1 0e e ,解得 1 5
2e (舍负),即选项 B 正确;
对于 C ,设圆 I 的半径为 r ,
1 2 1 2IPF IPF IF FS S S ,
1 2 1 2
1 1 1| | | | | |2 2 2r PF r PF r F F ,即 1 2 1 2| | | | | |PF PF F F ,
由双曲线的定义知, 1 2| | | | 2PF PF a ,
2 2a c ,即 1 5 1
2
a
c e
,故选项 C 正确;
对于 D ,设直线 1PF , 2PF 和 1 2F F 分别与圆 I 相切于点 M , N ,T ,如图所示,
由双曲线的定义和切线长的性质可知, 1 2 1 2| | | | 2 | | | |PF PF a TF TF ,
1 2| | | | 2TF TF c ,
2| |TF c a ,即 ( ,0)T a ,
点 I 的横坐标为定值 a ,即选项 D 正确.
故选: BCD .
13.已知点 P 是双曲线
2 2
: 116 9
x yE 的右支上一点, 1F , 2F 为双曲线 E 的左、右焦点,△
1 2PF F 的面积为 20,则下列说法正确的是 ( )
A.点 P 的横坐标为 20
3 B.△ 1 2PF F 的周长为 80
3
C. 1 2 3F PF 小于 D.△ 1 2PF F 的内切圆半径为 3
4
解:设△ 1 2F PF 的内心为 I ,连接 IP , 1IF , 2IF ,
双曲线
2 2
: 116 9
x yE 中的 4a , 3b , 5c ,
不妨设 ( , )P m n , 0m , 0n ,
由△ 1 2PF F 的面积为 20,可得 1 2
1 | | 5 202 F F n cn n ,即 4n ,
由
2 16 116 9
m ,可得 20
3m ,故 A 符合题意;
由 20( 3P , 4) ,且 1( 5,0)F , 2 (5,0)F ,
可得 121 35kPF , 122 5kPF ,
则 1 2
12 12
3605 35tan (0, 3)12 12 3191 5 35
F PF
,
则 1 2 3F PF ,故 C 符合题意;
由
2
1 2
35 25 37 13 50| | | | 16 169 9 3 3 3PF PF ,
则△ 1 2PF F 的周长为 50 80103 3
,故 B 符合题意;
设△ 1 2PF F 的内切圆半径为 r ,可得 1 2 1 2 1 2
1 1(| | | | | |) | | 42 2r PF PF F F F F ,
可得 80 403 r ,解得 3
2r ,故 D 不符合题意.
故选: ABC .
14.已知 1F , 2F 分别为双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的左右焦点,且
2
1 2
2| | bF F a
,点 P 为
双曲线右支上一点, I 为△ 1 2PF F 的内心,过原点 O 作 PI 的平行线交 1PF 于 K ,若
1 2 1 2IPF IPF IF FS S S 成立,则下列结论正确的有 ( )
A. 5 1
2
B. 5 1
2
C.点 I 的横坐标为 a D. PK a
解:
2
1 2
2| | bF F a
,
2 2 22 2 22 b c ac a a
,整理得 2 1 0(e e e 为双曲线的离心率),
1e , 1 5
2e .
设△ 1 2PF F 的内切圆半径为 r ,
由双曲线的定义得 1 2| | | | 2PF PF a , 1 2| | 2F F c ,
1 1
1 | |2IPFS PF r ,
2 2
1 | |2IPFS PF r ,
1 2
1 22IF FS c r cr ,
1 2 1 2IPF IPF IF FS S S , 1 2
1 1| | | |2 2PF r PF r cr ,
故 1 2| | | | 1 5 1
2 21 5
2
PF PF a
c c
,所以 A 正确, B 错误.
设内切圆与 1PF 、 2PF 、 1 2F F 的切点分别为 M , N ,T ,
可得| | | |PM PN . 1 1| | | |F M FT , 2 2| | | |F N F T .
由 1 2 1 2 1 2| | | | | | | | | | | | 2PF PF F M F N FT F T a , 1 2 1 2| | | | | | 2F F FT F T c ,
可得| 2 |F T c a ,可得T 的坐标为 ( ,0)a ,即 I 的横坐标为 a ,故 C 正确;
设 PI 延长线与 1 2F F 交于 H ,可得 2 2
1 1
| | | |
| | | |
PF F H
PF F H
,由 1 2| | | | 2PF PF a ,
可得
1 1
2 2 | |
| | | |
a OH
PF F H
,①由三角形的相似的性质可得 1
1
| || |
| | | |
PFPK
OH HF
,②
由①②可得| |PK a .故 D 正确.
故选: ACD .
三、填空题
15.已知双曲线
2 2
19 4
x y 的左顶点为 A ,B ,C 分别为双曲线左、右两支上的点,且 / /BC x
轴,过 B ,C 分别作直线 AB ,AC 的垂线,两垂线相交于点 D ,若 27 3
4BCDS ,则| |BC
3 6 .
解:由双曲线方程
2 2
19 4
x y ,得 ( 3,0)A ,由题意设 0(B x , 0 0)( 0)y x ,
则点 0(C x , 0 )y ,得
2 2
0 0 19 4
x y ,且 0 0y .
直线 AB 的斜率 0
0 3AB
y
x
k ,则直线 BD 的方程为 0
0 0
0
3( )xy y x xy
.
同理可得直线 CD 的方程为 0
0 0
0
3 ( )xy y x xy
,
联立
0
0 0
0
0
0 0
0
3 ( )
3 ( )
xy y x xy
xy y x xy
,解得 0
3
13
4
x
yy
,
则 013(3, )4
yD ,结合 0| | 2 | |BC x ,
得 0
0 0 0 0
131 92 | | | | | |2 4 4BCD
yS x y x y ,
27 3
4BCDS ,
2 2
0 0
9 27 3( | |) ( )4 4x y ,又
2 2
0 0 19 4
x y ,
4 2
0 04 12 0y y ,解得 2
0 2y ,则 0
3 6| | 2x ,
0| | 2 | | 3 6BC x .
故答案为: 3 6 .
16.如图,已知 F 为双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的右焦点,过点 F 的直线交两渐近线于 A ,
B 两点.若 120OAB , OAB 内切圆的半径 3
5
a br ,则双曲线的离心率为 19
4
.
解:过 ( ,0)F c 作 FH 垂直渐近线 by xa
于 H ,则
2
| |
| |
1 ( )
b caFH b
b
a
,
120OAB , 60FAH , 2 3| | 3AF b ,
在 OAF 中,由余弦定理知, 2 2 2| | | | | | 2| | | | cos120OF OA AF OA AF ,
即 2 2 22 3 2 3| | ( ) 2 | | cos1203 3c OA b OA b ,
解得 3| | 3OA a b ,
设 OAB 的内心为 M ,作 MN OA 于 N ,则 60MAO , 3| | 5
a bMN r ,
3 3 3| | | |3 15
a bAN MN , 3 3 3 12 4 3| | | | | | 3 15 15
a b a bON OA AN a b ,
3
| | 35tan | | 412 4 3
15
a b
MNMON ON a b
,即 3
4
b
a
,
2 23 191 ( ) 1 ( )4 4
be a
.
故答案为: 19
4
.
17.已知 1F , 2F 分别为双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的左焦点和右焦点,过点 2F 且斜率为
( 0)k k 的直线l 与双曲线的右支交于 A , B 两点,△ 1 2AF F 的内切圆圆心为 1O ,半径为 1r ,
△ 1 2BF F 的内切圆圆心为 2O ,半径为 2r ,则直线 1 2O O 的方程为: x a ;若 1 23r r ,则
k .
解:△ 1 2AF F 的内切圆圆心为 1O ,
边 1AF 、 2AF 、 1 2F F 上的切点分别为 M 、 N 、 E ,
则| | | |AM AN , 1 1| | | |F M F E , 2 2| | | |F N F E ,
由 1 2| | | | 2AF AF a ,得 1 2| | | | (| | | |) 2AM MF AN NF a ,则 1 2| | | | 2MF NF a ,
即 1 2| | | | 2F E F E a ,记 1O 的横坐标为 0x ,则 0(E x , 0) ,
于是 0 0( ) 2x c c x a ,得 0x a ,
同理可得内心 2O 的横坐标也为 a ,则有直线 1 2O O 的方程为 x a ;
设直线 l 的倾斜角为 ,则 2 2 2OF O , 1 2 90 2O F O ,
在△ 1 2O EF 中, 1
1 2
2
tan tan(90 )2 | |
rO F O EF
,
在△ 2 2O EF 中, 2
2 2
2
tan tan 2 | |
rO F O EF
,
由 1 23r r ,可得 3tan tan(90 ) cot2 2 2
,
解得 3tan 2 3
,
则直线的斜率为
2
2 32tan 32tan 311 12 3tan
.
3k .
故答案为: a ; 3 .
18.已知双曲线
2
2
1 2: 1( 0)yC x bb
的一条渐近线方程为 3y x ,则双曲线 1C 的离心率为
2 ;若抛物线 2
2 : 2 ( 0)C y px p 的焦点 F 与双曲线 1C 的一个焦点相同,M 是抛物线 2C 上
一点, FM 的延长线交 y 轴的正半轴于点 N ,交抛物线 2C 的准线l 于点 P ,且 3FM MN ,
则| |NP .
解:由双曲线
2
2
1 2: 1( 0)yC x bb
的一条渐近线方程为 3y x ,得 3b ,
2 2 2c a b ,则双曲线 1C 的离心率为 2ce a
;
且双曲线 1C 的右焦点为 (2,0) ,
而抛物线 2
2 : 2 ( 0)C y px p 的焦点 F 与双曲线 1C 的一个焦点相同,
抛物线 2
2 : 2 ( 0)C y px p 的焦点 F 为 (2,0) ,则 22
p , 4p .
抛物线 2
2 : 8C y x .
抛物线 2: 8C y x 的焦点为 (2,0)F ,准线方程为 : 2l x ,
根据题意画出图形,根据 3FM MN ,设| |FM a ,则 1| | 3MN a ,
过 M 作 MA 垂直于准线,垂足为 A ,交 y 轴于点 B ,
由抛物线的定义知| | | |FM MA a ,
由 BMN OFN ∽ ,得 | | | | 1
| | | | 4
BM MN
OF NF
,
即 1 1| | | |4 2BM OF , 1 5| | | | 22 2MA MF , 1 5 5| | 3 2 6MN .又 BMN APM ∽ ,
| | | | 1
| | | | 4
MN BM
NP AB
,则 5 10| | 4 | | 4 6 3NP MN .
故答案为:2; 10
3
.