Question

（本题满分12分）

双曲线的中心为原点，焦点在轴上，两条渐近线分别为，经过右焦点垂直于的直线分别交于两点．已知成等差数列，且与同向．

（Ⅰ）求双曲线的离心率；

（Ⅱ）设被双曲线所截得的线段的长为4，求双曲线的方程．

Answer

（Ⅰ）e==；（Ⅱ）。

【解析】

试题分析：（Ⅰ）设，，

由勾股定理可得：            

得：，，

由倍角公式，解得,则离心率．

（Ⅱ）过直线方程为,与双曲线方程联立

将，代入，

化简有 

将数值代入，有,解得 

故所求的双曲线方程为．

解法二:解:（Ⅰ）设双曲线方程为(a>0,b>0)，右焦点为F(c,0)(c>0)，则c2=a2+b2

不妨设l1：bx-ay=0，l2：bx+ay=0

则         ，

因为2+2=2，且=2-，

所以2+2=(2-)2，

于是得tan∠AOB=。

又与同向，故∠AOF=∠AOB，

所以       

解得        tan∠AOF=，或tan∠AOF=-2（舍去）。

因此       

所以双曲线的离心率e==

（Ⅱ）由a=2b知，双曲线的方程可化为

x2-4y2=4b2                               ①

由l1的斜率为，c=b知，直线AB的方程为

y=-2(x-b)                             ②

将②代入①并化简，得

15x2-32bx+84b2=0

设AB与双曲线的两交点的坐标分别为(x1,y1)，(x2,y2)，则

x1+x2=，x1·x2=               ③

AB被双曲线所截得的线段长

l= ④

将③代入④，并化简得l=，而由已知l=4，故b=3，a=6

所以双曲线的方程为

考点：本题主要考查双曲线的几何性质，直线与双曲线的位置关系，两角和的正切公式。