论文部分内容阅读
摘要:本文修正了一个流传很广的,与双曲线、圆、相切有关的选填题的错误解答.
关键词:双曲线;圆;切线
题目已知过双曲线-=1的左焦点F,且与圆x2+y2=a2相切于点T的直线与该双曲线右支相交于P,若线段FP的中点是M,则OM-MT=________.
答案:b-a.
图1
解析设右焦点是F0,PF=R,PF0=r,则R-r=2a,OM=,在Rt△OTF中,因为OF=c,OT=a,所以FT=b,所以对图1有OM-MT=--b= -(R-r)+b=b-a.
原答案或者就是这样得到的,但这一解答有失偏颇:点M一定就在T点的右侧,不可能落在T点的左边?就像图2所示那样.
对图2,因为在Rt△OTM中,MT=b-,所以由勾股定理有2-b-2=a2,所以+b--b+=a2,即+-b=,所以OM-MT=-b-=+-b=.
这两种情况都有可能?还有其他情形吗?
图3
如图3,作F0Q⊥PF于Q,设QP=x,在Rt△F0QP中,由x2+(2a)2=r2,(2b+x)-r=2a?圯(a-b)x=b(b-2a). 当a=b时,无解;
当a≠b时,x=,所以x>0?圳a2a.
至此本题的真正解是:
当a=b时,直线FT与双曲线只有一个交点,与右支不相交,中点M不存在,(OM-MT)无意义;
当a 当b=2a时,中点M和点T重合,OM-MT=a;
当b2a时,中点M在T点的左侧(如图2所示),OM-MT=.
练习:已知过双曲线-=1的左焦点F,且与圆x2+y2=a2相切于点T的直线与双曲线右支相交于P,线段FP的中点是M,若OM-MT=,试求该双曲线离心率的取值范围.
关键词:双曲线;圆;切线
题目已知过双曲线-=1的左焦点F,且与圆x2+y2=a2相切于点T的直线与该双曲线右支相交于P,若线段FP的中点是M,则OM-MT=________.
答案:b-a.
图1
解析设右焦点是F0,PF=R,PF0=r,则R-r=2a,OM=,在Rt△OTF中,因为OF=c,OT=a,所以FT=b,所以对图1有OM-MT=--b= -(R-r)+b=b-a.
原答案或者就是这样得到的,但这一解答有失偏颇:点M一定就在T点的右侧,不可能落在T点的左边?就像图2所示那样.
对图2,因为在Rt△OTM中,MT=b-,所以由勾股定理有2-b-2=a2,所以+b--b+=a2,即+-b=,所以OM-MT=-b-=+-b=.
这两种情况都有可能?还有其他情形吗?
图3
如图3,作F0Q⊥PF于Q,设QP=x,在Rt△F0QP中,由x2+(2a)2=r2,(2b+x)-r=2a?圯(a-b)x=b(b-2a). 当a=b时,无解;
当a≠b时,x=,所以x>0?圳a2a.
至此本题的真正解是:
当a=b时,直线FT与双曲线只有一个交点,与右支不相交,中点M不存在,(OM-MT)无意义;
当a 当b=2a时,中点M和点T重合,OM-MT=a;
当b2a时,中点M在T点的左侧(如图2所示),OM-MT=.
练习:已知过双曲线-=1的左焦点F,且与圆x2+y2=a2相切于点T的直线与双曲线右支相交于P,线段FP的中点是M,若OM-MT=,试求该双曲线离心率的取值范围.