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已知双曲线W:+=1的左.右焦点分别为F1.F2.点N(0.b).右顶点是M.且•=-1.∠NMF2=120°.(Ⅰ)求双曲线的方程,的直线l交双曲线W的右支于A.B两个不同的点.若点H(

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:14:28分类:高中数学题库

已知双曲线W:数学公式+数学公式=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,点N(0,b),右顶点是M,且数学公式•数学公式=-1,∠NMF2=120°.
(Ⅰ)求双曲线的方程;
(Ⅱ)过点Q(0,-2)的直线l交双曲线W的右支于A、B两个不同的点,若点H(7,0)在以线段AB为直径的圆的外部,求实数k的取值范围.在线课程解:(Ⅰ)由已知M(a,0),N(0,b),F2(c,0),
∴•=(-a,b)•(c-a,0)=a2-ac=-1,
∵∠NMF2=120°,∴∠NMF1=60°,∴b=a,∴c2-a2=3a2,∴c=2a
∴a=1,b=,
∴双曲线的方程为.(4分)
(Ⅱ)由题知,直线l的斜率存在且不为0,设为k(k≠0),直线l:y=kx-2,代入双曲线方程,消去y可得
(3-k2)x2+4kx-7=0,(6分)
设A(x1,y1)、B(x2,y2),则,解得.①(8分)
∵点H(7,0)在以线段AB为直径的圆的外部,则>0,(9分)
∴=(x1-7,y1)•(x2-7,y2)=(1+k2)x1x2-(7+2k)(x1+x2)+53
=(1+k2)×-(7+2k)×+53=>0
∴k>2 ②(11分)
由①、②得实数k的范围是(2,).(12分)
分析:(Ⅰ)利用•=-1,可得•=a2-ac=-1,根据∠NMF2=120°,可得c=2a,由此可求双曲线的方程;
(Ⅱ)设直线l的方程代入双曲线方程,消去y,利用直线l交双曲线W的右支于A、B两个不同的点,确定k的范围,根据点H(7,0)在以线段AB为直径的圆的外部,可得>0,由此可得得实数k的范围.
点评:本题考查双曲线的标准方程,考查直线与双曲线的位置关系,考查韦达定理的运用,考查向量知识的运用,属于中档题.