Question

已知定點(diǎn)A（-2，0），B（2，0），曲線E上任一點(diǎn)P滿足|PA|-|PB|=2．
（1）求曲線E的方程；
（2）延長(zhǎng)PB與曲線E交于另一點(diǎn)Q，求|PQ|的最小值；
（3）若直線l的方程為x=a（a≤

1

2

），延長(zhǎng)PB與曲線E交于另一點(diǎn)Q，如果存在某一位置，使得PQ的中點(diǎn)R在l上的射影C滿足PC⊥QC，求a的取值范圍．

Answer 1

分析：（1）由題意可知P點(diǎn)軌跡為雙曲線，由a，c求出b的值，則方程可求；
（2）當(dāng)直線斜率存在時(shí)，設(shè)出直線方程，和雙曲線方程聯(lián)立后求得判別式大于0，再由兩根之和大于0，且兩根之積大于0聯(lián)立求得k的范圍由弦長(zhǎng)公式寫出弦長(zhǎng)，借助于k的范圍求弦長(zhǎng)的范圍，當(dāng)斜率不存在時(shí)直接求解；
（3）由題意可知P、C、Q構(gòu)成直角三角形，求出R到直線l的距離|RC|=

|PQ|

2

=xR-a，由點(diǎn)P、Q都在雙曲線x2-

y2

3

=1上，借助于雙曲線的第二定義得到

|PB|

xp- 1 2

=

|QB|

xQ- 1 2

=2，利用合比定理得到xR=

|PQ|+2

4

，與
R到直線l的距離聯(lián)立可得答案．

解答：（1）解：∵|PA|-|PB|=2，
∴點(diǎn)P的軌跡是以A、B為焦點(diǎn)，焦距為4，實(shí)軸長(zhǎng)為2的雙曲線的右支，
則a=1，c=2，∴b²=c²-a²=3．
其方程為x2-

y2

3

=1(x≥1)；
（2）若直線PQ的斜率存在，設(shè)斜率為k，則直線PQ的方程為y=k（x-2）代入雙曲線方程，
得（3-k²）x²+4k²x-4k²-3=0，
由△＞0，

x1+x2=- 4k2 3-k2 ＞0 x1x2=- 4k2+3 3-k2 ＞0

，解得k²＞3，
∴|PQ|=

1+k2

|x1-x2|=

6(k2+1)

k2-3

=6+

24

k2-3

＞6
當(dāng)直線斜率不存在時(shí)，x₁=x₂=2，得y₁=3，y₂=-3，|PQ|=6，|PQ|的最小值為6    
（3）當(dāng)PC⊥CQ時(shí)，P、C、Q構(gòu)成直角三角形
∴R到直線l的距離|RC|=

|PQ|

2

=xR-a①
又∵點(diǎn)P、Q都在雙曲線x2-

y2

3

=1上，
∴

|PB|

xp- 1 2

=

|QB|

xQ- 1 2

=2，
∴

|PB|+|QB|

xp+xQ-1

=2，即|PQ|=4x_R-2，∴xR=

|PQ|+2

4

②
將②代入①得

|PQ|

2

=

|PQ|+2

4

-a，|PQ|=2-4a≥6，
故有a≤-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了雙曲線的方程，考查了直線與圓錐曲線的關(guān)系，訓(xùn)練了弦長(zhǎng)公式的用法，雙曲線的第二定義是解答（3）的關(guān)鍵，考查了學(xué)生綜合處理問題的能力和計(jì)算能力，是較難的題目．