两条直线,一个方程(2022新高考2卷圆锥曲线)
(2022新高考Ⅱ,21)设双曲线
:
(
,
)的右焦点为
,渐近线方程为
.
(1)求
的方程;
(2)经过
的直线与
的渐近线交于
、
两点,点
、
在
上,且
,
,过
且斜率为
的直线与过
且斜率为
的直线交于点
,从下面三个条件①②③中选择两个条件,证明另一个条件成立:
①
在
上;②
;③
.

解:(1)由题可知,
即,
又因为,
解得,
,
故双曲线的方程为
.

(2)先画个图:

双曲线的渐近线方程可化为
,
设、
,
的中点为
,
所以
,
由点差法可知(此处从略)
,
即.

直线的方程为
,
直线的方程为
,
故直线的方程可写为
,
即

双曲线的方程可改写为
,
整理,得

将的方程代入上式,可得
,
整理,得
……(
)
由于、
皆满足(
),
故()即为直线
之方程,
易知.


现在再看这三个条件:
①在
上;
若②成立,则,可理解为
在直线
上,也可理解为:
在线段
的中线上;
而③等价于:在线段
的中垂线上.

显然,以其中任意两个作为条件,都可以推出第三个(三线共点).