(3)求△F1MF2的面积.
解析 (1)∵双曲线离心率e=2,
设所求双曲线方程为x2-y2=(0),
则由点(4,-10)在双曲线上,
知=42-(-10)2=6,
双曲线方程为x2-y2=6.
(2)若点M(3,m)在双曲线上,则32-m2=6,m2=3,由双曲线x2-y2=6知F1(23,0),F2(-23,0),
MF1MF2=(23-3,-m)(-23- 3,-m)=m2-3=0,
MF1MF2,故点M在以F1F2为直径的圆上.
(3)S△F1MF2=12|F1F2||m|=233=6.
22.(12分)已知实数m1,定点A(-m,0),B(m,0),S为一动点,点 S与A,B两点连线斜率之积为-1m2.
(1)求动点S的轨迹C的方程,并指出它是哪一种曲线;
(2)当m=2时,问t取何值时,直线l:2x-y+t=0(t0)与曲线C有且只有一个交点?
(3)在(2)的条件下,证明:直线l上横坐标小于2的点P到点(1,0)的距离与到直线x=2的距离之比的最小值等于曲线C的离心率.
解 析 (1)设S(x,y),则kSA=y-0x+m,kSB=y-0x-m.
由题意,得y2x2-m2=-1m2,即x2m2+y2=1(xm).
∵m1,
轨迹C是中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆(除去x轴上的两顶点),其中长轴长为2m,短轴长为2.
(2)当m=2时,曲线C的方程为x22+y2=1(x2).
由2x-y+t=0,x22+y2=1,消去y,得9x2+8tx+2t2-2=0.
令=64t2-362(t2-1)=0,得t=3.
∵t0,t=3.
此时直线l与曲线C有且只有一个公共点.
(3)由(2)知直线l的方程为2x-y+3=0,
设点P(a,2a+3)(a2),d1表示P到点(1,0)的距离,d2表示P到直线x=2的距离,则
d1=a-12+2a+32=5a2+10a+10,
d2=2-a,
d1d2=5a2+10a+102-a=5a2+2a+2a-22.
令f(a)=a2+2a+2a-22, 则f(a)=2a+2a-22-2a2+2a+2a-2a-24
=-6a+8a-23.
令f(a)=0,得a=-43.
∵当a-43时,f(a)0;
当-432时,f(a)0.
f(a)在a=-43时取得最小值,即d1d2取得最小值,
d1d2min=5f-43=22,又椭圆的离心率为22, d1d2的最小值等于椭圆的离心率.
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