如图,椭圆x2+=1的左、右顶点分别为A、B,双曲线Γ以A、B为顶点,焦距
为2,点P是Γ上在第一象限内的动点,直线AP与椭圆相交于另一点Q,线段AQ的中点为M,记直线AP的斜率为k,O为坐标原点.
(1)求双曲线Γ的方程;
(2)求点M的纵坐标yM的取值范围;
(3)是否存在定直线l,使得直线BP与直线OM关于直线l对称?若存在,求直线l方程,若不存在,请说明理由.
如图,椭圆x2+=1的左、右顶点分别为A、B,双曲线Γ以A、B为顶点,焦距
为2,点P是Γ上在第一象限内的动点,直线AP与椭圆相交于另一点Q,线段AQ的中点为M,记直线AP的斜率为k,O为坐标原点.
(1)求双曲线Γ的方程;
(2)求点M的纵坐标yM的取值范围;
(3)是否存在定直线l,使得直线BP与直线OM关于直线l对称?若存在,求直线l方程,若不存在,请说明理由.
解:(1)由题意,a=1,c=,b=2,∴双曲线Γ的方程
=1;
(2)由题意,设P(x1,y1),Q(x2,y2),
直线AP的方程y=k(x+1)(0<k<2),代入椭圆方程,整理得(4+k2)x2+2k2x+k2﹣4=0
∴x=﹣1或x2=,∴Q(
,
),M(﹣
,
)
∴yM==
在(0,2)上单调递增,∴yM∈(0,1)
(3)由题意,kAP•kBP==4,同理kAP•kOM=﹣4,∴kOM+kBP=0,
设直线OM:y=k′x,则直线BP:y=﹣k′(x﹣1),解得x=,
∵kOM+kBP=0,∴直线BP与OM关于直线x=对称.