已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右两个焦点分别为F1、F2,P为双曲线左

已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右两个焦点分别为F1、F2,P为双曲线左支上的一点,P到左准线的距离为d.

(1)若双曲线的一条渐近线是y=

x,问是否存在点P使d,|PF1|,|PF2|成等比数列?若存在,求出P点坐标,若不存在,说明理由;

(2)在已知双曲线的左支上使d,|PF1|,|PF2|成等比数列的点P存在时,求离心率e的取值范围.

答案

解:(1)法一:由y=

x是渐近线,得=,

c2=a2+b2=4a2,∴e=2,

    设P点的坐标为(x0,y0),由双曲线的第二定义,得|PF1|=ed=2d,|PF2|=e(

-x0),d=--x0,

∴e2d2=d·e(

-x0),

    化简得2(-

-x0)=-x0

    解得x0=-

<-a,∴点P存在.

法二:同解法一得,|PF1|=ed=2d,

∴|PF2|=2a+|PF1|=2a+2d,

    又∵|PF1|2=d·|PF2|,∴有4d2=d·(2a+2d)解得d=a,

    又∵dmin=-

-(-a)=a-=a-=,d=a>,

∴存在点P,使d,|PF1|,|PF2|成等比数列.

(2)法一:由(1)得d=-

-x0,|PF1|2=d·|PF2|∴有e2d2=d·e(-x0),∴ed=-x0

    即e(-

-x0)=(-x0),

解得x0=

≤-a,∴1<e≤1+.

法二:由

==e,可得|PF2|=e|PF1|,

    又|PF2|-|PF1|=2a,∴|PF1|=

,|PF2|=.

∵|PF1|+|PF2|≥|F1F2|,而|F1F2|=2c=2ea,

≥2ea,

    又∵a>0,e>1,∴e2-2e-1≤0,解得1<e≤1+

.

法三:由(1)得e2d2=d(2a+ed).

    解得d=

≥dmin=-+a,

∴有e2-2e-1≤0,解得1<e≤1+

.

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