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设双曲线C:的左、右顶点分别为A1、A2,垂直于x轴的直线m与双曲线C交于不同的两点P、Q。

   (Ⅰ)若直线m与x轴正半轴的交点为T,且,求点T的坐标;

   (Ⅱ)求直线A1P与直线A2Q的交点M的轨迹E的方程;

   (Ⅲ)过点F(1,0)作直线l与(Ⅱ)中的轨迹E交于不同的两点A、B,设,若(T为(Ⅰ)中的点)的取值范围。

答案

(Ⅰ)点T的坐标为(2,0)

(Ⅱ)

(Ⅲ)


解析:

(Ⅰ)由题,得,设

  …………①

在双曲线上,则   …………②

联立①、②,解得    

由题意,

∴点T的坐标为(2,0)   …………3分

(Ⅱ)设直线A1P与直线A2Q的交点M的坐标为(x,y)

由A1、P、M三点共线,得

   …………③  …………1分

由A2、Q、M三点共线,得

   …………④  …………1分

联立③、④,解得    …………1分

在双曲线上,

∴轨迹E的方程为  …………1分

(Ⅲ)容易验证直线l的斜率不为0。

故可设直线l的方程为  中,得

  

则由根与系数的关系,得  ……⑤

  ……⑥   …………2分

 ∴有

将⑤式平方除以⑥式,得

   …………1分

  …………1分

    ∴,即

,  ∴

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