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0,b>0)的实轴长为4,左、右焦点分别为F ,F , a2 b2 1 2 其中F 到渐近线的距离为1. 2 (1)求双曲线Γ的标准方程; (2)若点P是第一象限内双曲线Γ上的一个动点,双曲线Γ在点P处的切线l 与x轴相交于点T. 1 ①证明:射线PT是∠F PF 的平分线; 1 2 ②过坐标原点O的直线l 与l 垂直,与直线PF 相交于点Q,求△QF F 面积的取值范围. 2 1 1 1 2答案精析 1.A 2.B 3.ABD 4 4. 3 (p ) p 解析 由于直线l过焦点 ,0 ,且与抛物线交于两个不同的点A,B,故设其方程为x=my+ , 2 2 A(x ,y ),B(x ,y ), A A B B { p x=my+ , 联立方程组 2 y2=2px, 消去x得,y2-2pmy-p2=0, 所以y ·y =-p2, A B 1 所以V = ·S ·|y | 三棱锥A-FMB 3 △BFM A 1 1 = × |MF|·|y |·|y | 3 2 B A 1 = |MF|·|y |·|y | 6 B A 1 ( p) = p2 1- 6 2 1 = p2(4-2p) 24 1 [ p+p+(4-2p)] 3 8 ≤ = , 24 3 81 4 4 当且仅当p=4-2p,即p= 时,等号成立,所以三棱锥A-FMB的体积最大时,p= . 3 3 5.(1)解 因为实轴长为4, 所以2a=4,即a=2, b bc x2 因为右焦点F (c,0)到渐近线y=± x的距离为1,所以 =b=1,故双曲线Γ的标准方程为 -y2=1. 2 a √a2+b2 4 (2)①证明 由题意知切线l 的斜率存在,设P(x ,y ),x >2,y >0, 1 0 0 0 0 切线l :y-y =k(x-x ), 1 0 0 则x2 -4y2 =4, 0 0{ x2 - y2=1, 联立 4 y- y =k(x-x ), 0 0 化简得 (1 -k2) x2-2k(y -kx )x-(y -kx )2-1=0. 4 0 0 0 0 x 0 由Δ=0,解得k= , 4 y 0 x 0 所以直线PT:y-y = (x-x ), 0 4 y 0 0 ( 4 ) 令y=0,得T ,0 , x 0 4 故|TF |= +√5, 1 x 0 4 |TF |=- +√5. 2 x 0 √5 √5 因为|PF |=√(x +√5) 2+ y2= x2+2√5x +4=2+ x , 1 0 0 4 0 0 2 0 √5 所以|PF |=|PF |-4= x -2, 2 1 2 0 所以|PF |·|TF |=|TF |·|PF |, 1 2 1 2 |PF | |T F | 1 1 即 = , |PF | |T F | 2 2 故射线PT是∠F PF 的平分线. 1 2 ②解 过F 作l ⊥l ,与直线PF 交于点E, 2 3 1 1 因为l 为∠F PF 的平分线,所以|PF |=|PE|, 1 1 2 2 所以|F E|=|PF |-|PE| 1 1 =|PF |-|PF |=4. 1 2 因为OQ⊥l ,F E⊥l , 1 2 1 所以OQ∥F E, 2 又因为O为F F 的中点. 1 2 则OQ是△F F E的中位线,故Q是F E的中点. 1 2 1 所以|F Q|=2,记∠PF F =θ, 1 1 2因为OQ⊥l ,所以∠PQO为锐角, 1 所以∠F QO为钝角, 1 所以|F Q|2 +|OQ|2<|F O|2 , 1 1 即4+|OQ|2<5, 所以|OQ|2<1,所以|OQ|<1, 由正弦定理得 |OQ|sin∠F QO 1 sin θ= 1 < , √5 √5 ( √5) 所以sin θ∈ 0, , 5 1 则S = |F Q||F F |·sin θ=2√5sin θ∈(0,2).故△QF F 面积的取值范围是(0,2). △QF 1 F 2 2 1 1 2 1 2