内容正文:
主题三 几何与代数
第八章 平面解析几何
第8节 直线与圆锥曲线的位置关系
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主题三 第八章 平面解析几何
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夯实 必备知识
01
跃升 关键能力
02
课时冲关
03
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课时作业
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★[课程标准]
1.掌握解决直线与椭圆、抛物线的位置关系的思想方法.
2.了解圆锥曲线的简单应用.
3.理解数形结合的思想.
直线与圆锥曲线的位置关系的判定
(1)代数法:把圆锥曲线方程与直线方程联立消去y,整理得到关于x的方程ax2+bx+c=0.
方程ax2+bx+c=0的解
l与C1的交点
a=0
b=0
无解(含l是双曲线的渐近线)
无公共点
b≠0
有一解(含l与抛物线的对称轴平行或与双曲线的渐近线平行)
一个交点
a≠0
Δ>0
两个 不等 的解
两个交点
Δ=0
两个相等的解
一个切点
Δ<0
无实数解
无公共点
(2)几何法:在同一直角坐标系中画出圆锥曲线和直线,利用图象和性质可判定直线与圆锥曲线的位置关系.
1.直线与圆锥曲线的相交弦长问题
设斜率为k(k≠0)的直线l与圆锥曲线C相交于A,B两点,A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=eq \r(1+k2)|x1-x2|= eq \r(1+k2)·eq \r(x1+x22-4x1x2)=eq \r(1+\f(1,k2))·|y1-y2|= eq \r(1+\f(1,k2))·eq \r(y1+y22-4y1y2).特别,若直线过抛物线的焦点,则弦长|AB|=x1+x2+p=eq \f(2p,sin2α)(α为弦AB的倾斜角).
2.中点弦的重要结论
AB为椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的弦,A(x1,y1),B(x2,y2),
弦中点M(x0,y0).
(1)斜率:k=-eq \f(b2x0,a2y0).
(2)弦AB的斜率与弦中点M和椭圆中心O的连线的斜率之积为定值-eq \f(b2,a2).
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)直线与双曲线有且只有一个公共点,则判别式Δ=0.( )
(2)经过抛物线上一点有且只有一条直线与抛物线有一个公共点.( )
(3)过抛物线内一点只有一条直线与抛物线有且只有一个公共点.( )
(4)直线y=kx+1与椭圆eq \f(x2,5)+eq \f(y2,9)=1恒有两个公共点.( )
(5)直线与椭圆有且只有一个公共点,则其判别式Δ=0.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
◆[小题查验]
1.直线y=kx-k+1与椭圆eq \f(x2,9)+eq \f(y2,4)=1的位置关系为( )
A.相交
B.相切
C.相离
D.不确定
解析:A [直线y=kx-k+1=k(x-1)+1恒过定点(1,1),又点(1,1)在椭圆内部,故直线与椭圆相交.]
2.过P(0,2)且与双曲线2x2-y2=1有且只有一个公共点的直线有( )
A.1条
B.2条
C.3条
D.4条
解析:D [当斜率不存在时,过P的直线与双曲线没有公共点;
当斜率存在时,设直线为y=kx+2,联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(y=kx+2,,2x2-y2=1,))得(2-k2)x2-4kx-5=0①.
当2-k2=0,即k=±eq \r(2)时,①式只有一个解;
当2-k2≠0,则Δ=16k2+20(2-k2)=0,解得k=±eq \r(10);
综上可知过P(0,2)且与双曲线2x2-y2=1有且只有一个公共点的直线有4条.]
3.(忽视双曲线的双支致误)若过原点的直线l与双曲线eq \f(x2,4)-eq \f(y2,3)=1有两个不同交点,则直线l的斜率的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),2),\f(\r(3),2)))
B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),2),\f(\r(3),2)))
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),2),\f(\r(3),2)))
D.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(\r(3),2)))∪eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2),+∞))
解析:B [因为eq \f(x2,4)-eq \f(y2,3)=1,其两条渐近线的斜率分别为k1=-eq \f(\r(3),2),k2=eq \f(\r(3),2),要使过原点的直线l与双曲线有两个不同的交点,画图可知,直线l的斜率的取值范围应是eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(\r(3),2)))∪eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),2),0)),即eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),2),\f(\r(3),2))).]
4.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F且倾斜角为45°的直线交C于A,B两点,A在x轴上方,则eq \f(|AF|,|BF|)=( )
A.3+2eq \r(2)
B.1+eq \r(2)
C.8
D.2eq \r(2)
解析:A [由题意可知F(1,0),所以直线AB的方程为y=x-1,代入抛物线方程可得x2-6x+1=0,解得xA=3+2eq \r(2),xB=3-2eq \r(2),
所以eq \f(|AF|,|BF|)=eq \f(xA+1,xB+1)=eq \f(4+2\r(2),4-2\r(2))=eq \f(2+\r(2),2-\r(2))=eq \f(6+4\r(2),2)
=3+2eq \r(2).]
5.已知直线3x-y+2=0与椭圆eq \f(x2,16)+eq \f(y2,4)=1相交于M,N两点,则MN的长为________.
解析:联立方程eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(3x-y+2=0,,\f(x2,16)+\f(y2,4)=1,))得37x2+48x=0,x1+x2=-eq \f(48,37),x1x2=0,
因为斜率k=3,|MN|=eq \r(1+k2)|x1-x2|
=eq \r(1+k2)
eq \r(x1+x22-4x1x2)=eq \f(48\r(10),37).
答案:eq \f(48\r(10),37)
直线与圆锥曲线的位置关系
1.(2025·江西联考)直线 eq \f(x,a)+ eq \f(y,b)=1与椭圆 eq \f(x2,a2)+ eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的位置关系为( )
A.相离 B.相切
C.相交 D.无法确定
解析: C [因为直线 eq \f(x,a)+ eq \f(y,b)=1过点 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a,0)), eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,b)),
而 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a,0)), eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,b))为椭圆 eq \f(x2,a2)+ eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的右端点和上端点,
故直线 eq \f(x,a)+ eq \f(y,b)=1与椭圆 eq \f(x2,a2)+ eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)相交.故选C.]
2.(2025·四川南部县模拟)过点P(3,1)作直线l与抛物线y2=-4x只有一个交点,这样的直线l有________条( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析: C [当直线l斜率不存在时,l:x=3,与抛物线无交点,不合题意;
当直线l斜率为零时,l:y=1,与抛物线有且仅有一个交点 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,4),1)),满足题意;
当直线l斜率不为零时,x-3= eq \f(1,k)(y-1),
即x= eq \f(1,k)(y-1)+3,
由 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=\f(1,k)(y-1)+3,,y2=-4x))
得ky2+4y+12k-4=0,
则Δ=16-4k(12k-4)=0,解得k= eq \f(1±\r(13),6),
∴满足题意的直线l有两条;
综上所述,过点P(3,1)与抛物线y2=-4x只有一个交点的直线l有3条.]
3.(2025·江西新钢中学月考)直线y=kx(k>0)与双曲线 eq \f(x2,2)- eq \f(y2,6)=1没有交点,则k的取值范围为( )
A. eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),3),+∞)) B.(2,+∞)
C.[ eq \r(3),+∞) D.(0, eq \r(3))
解析: C [由 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(y=kx,,\f(x2,2)-\f(y2,6)=1,))得 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)-\f(k2,6)))x2=1,此方程无实数解,则 eq \f(1,2)- eq \f(k2,6)≤0,解得k≤- eq \r(3)或k≥ eq \r(3).又k>0,所以k≥ eq \r(3).]
判断直线与圆锥曲线公共点的个数或求交点问题有两种常用方法
(1)代数法:即联立直线与圆锥曲线方程可得到一个关于x,y的方程组,消去y(或x)得一元方程,此方程根的个数即为交点个数,方程组的解即为交点坐标.
(2)几何法:即画出直线与圆锥曲线的图象,根据图象判断公共点个数.
提醒:直线与双曲线相交时要注意交点的位置限制参数的范围.
弦长问题
[典例] (2025·贵阳市摸底)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的离心率为eq \f(1,2),过椭圆右焦点F作两条互相垂直的弦AB与CD.当直线AB斜率为0时,AB=4.
(1)求椭圆的方程;
(2)若|AB|+|CD|=eq \f(48,7),求直线AB的方程.
[解] (1)由题意知e=eq \f(c,a)=eq \f(1,2),2a=4.
又a2=b2+c2,解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a=2,,b=\r(3),))
所以椭圆方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1.
(2)①当两条弦中一条弦所在直线的斜率为0时,另一条弦所在直线的斜率不存在,由题意知|AB|+|CD|=7,不满足条件.
②当两弦所在直线的斜率均存在且不为0时,设直线AB的方程为y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2),
则直线CD的方程为y=-eq \f(1,k)(x-1).
将直线AB方程代入椭圆方程中并整理,
得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
则x1+x2=eq \f(8k2,3+4k2),x1·x2=eq \f(4k2-12,3+4k2),
所以|AB|=eq \r(k2+1)|x1-x2|
=eq \r(k2+1)·eq \r(x1+x22-4x1x2)=eq \f(12k2+1,3+4k2).
同理,|CD|=eq \f(12\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,k2)+1)),3+\f(4,k2))=eq \f(12k2+1,3k2+4).
所以|AB|+|CD|=eq \f(12k2+1,3+4k2)+eq \f(12k2+1,3k2+4)
=eq \f(84k2+12,3+4k23k2+4)=eq \f(48,7),解得k=±1,
所以直线AB的方程为x-y-1=0或x+y-1=0.
1.利用弦长公式求弦长要注意斜率k不存在的情形,若k不存在时,可直接求交点坐标再求弦长.
2.涉及焦点弦长时要注意圆锥曲线定义的应用.
已知椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的焦距为2eq \r(2),
且过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(2),\f(\r(3),3))).
(1)求C的标准方程;
(2)过C的右焦点的直线l与C交于A,B两点,C上一点M满足eq \o(OA,\s\up16(→))=eq \f(4,3)
eq \o(OM,\s\up16(→))+eq \o(OB,\s\up16(→)),求|OM|.
解:(1)法一:设焦距为2c,则c=eq \r(2),
设椭圆左右焦点为F1、F2,则|PF2|
=eq \f(\r(3),3),|PF1|=eq \r(2\r(2)2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),3)))2)=eq \f(5\r(3),3),
则2a=|PF1|+|PF2|=2eq \r(3),解得a=eq \r(3),所以椭圆C的标准方程为eq \f(x2,3)+y2=1.
法二:(1)设焦距为2c,则c=eq \r(2),点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(2),\f(\r(3),3)))在椭圆上,有eq \f(2,a2)+eq \f(1,3b2)=1,
解得b2=1,a2=3,所以椭圆C的标准方程为eq \f(x2,3)+y2=1.
(2)由eq \o(OA,\s\up16(→))=eq \f(4,3)
eq \o(OM,\s\up16(→))+eq \o(OB,\s\up16(→)),得eq \o(BA,\s\up16(→))=eq \f(4,3)
eq \o(OM,\s\up16(→)),
①当直线l:y=0时,|BA|=2eq \r(3),|OM|=eq \r(3),舍去;
②设直线l:x=my+eq \r(2),直线OM:x=my,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(x2,3)+y2=1,,x=my+\r(2),))得(m2+3)y2+2eq \r(2)my-1=0,Δ=12(m2+1)>0,
由韦达定理得y1+y2=-eq \f(2\r(2)m,m2+3),y1y2=-eq \f(1,m2+3),
|AB|=eq \r(1+m2)|y1-y2|
=eq \r(1+m2)
eq \r(y1+y22-4y1y2)=eq \f(2\r(3)m2+1,m2+3),
联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(x2,3)+y2=1,,x=my,))解得y2=eq \f(3,m2+3),得到|OM|=eq \r(1+m2)|yM-0|=eq \r(\f(3m2+1,m2+3)),
依题意得eq \f(|AB|2,|OM|2)=eq \f(12m2+12,m2+32)·eq \f(m2+3,3m2+1)=eq \f(16,9),解得m2=eq \f(3,5),
所以|OM|=eq \r(\f(3m2+1,m2+3))=eq \f(2\r(3),3).
中点弦问题
►[命题点1] 由中点弦确定直线方程
1.(2025·福建莆田一中模拟)双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0),离心率e=eq \f(2\r(3),3),虚轴长为 2 .
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)经过点P(1,1)的直线l与双曲线C相交于A,B两点,且P为AB的中点,求直线l的方程.
解:(1)∵e=eq \f(c,a)=eq \f(2\r(3),3),2b=2,∴c=eq \f(2\r(3),3)a,b=1,
∵b2=c2-a2,∴1=eq \f(4,3)a2-a2,∴a2=3,
∴双曲线C的标准方程为eq \f(x2,3)-y2=1.
(2)设以定点P(1,1)为中点的弦的端点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2),
可得x1+x2=2,y1+y2=2,
由A,B在双曲线上,可得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(x\o\al(2,1),3)-y\o\al(2,1)=1,,\f(x\o\al(2,2),3)-y\o\al(2,2)=1,))
两式相减可得以定点P(1,1)为中点的弦所在的直线斜率为k=eq \f(y2-y1,x2-x1)=eq \f(x1+x2,3y1+y2)=eq \f(1,3),
则以定点P(1,1)为中点的弦所在的直线方程为y-1=eq \f(1,3)(x-1),即为x-3y+2=0,
联立方程eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(x2,3)-y2=1,,x-3y+2=0,))得6y2-12y+1=0,Δ=122-4×6×1=120>0,符合,
∴直线l的方程为x-3y+2=0.
由中点弦确定直线方程常用点差法:即设出弦的两端点坐标后,代入圆锥曲线方程,并将两式相减,式中含有x1+x2,y1+y2,eq \f(y1-y2,x1-x2)三个未知量,这样就直接联系了中点和直线的斜率,借用中点公式即可求得斜率;也可以利用根与系数的关系:即联立直线与圆锥曲线的方程得到方程组,化为一元二次方程后由根与系数的关系求解.
提醒:中点弦问题常用的两种求解方法各有弊端:根与系数的关系在解题过程中易产生漏解,需关注直线的斜率问题;点差法在确定范围方面略显不足.
►[命题点2] 由中点弦确定曲线方程
2.(2025·四川南充模拟)过椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)右焦点F的直线l:x-y-2=0交C于A,B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为-eq \f(1,2),则椭圆C的方程为( )
A.eq \f(x2,8)+eq \f(y2,4)=1
B.eq \f(x2,9)+eq \f(y2,5)=1
C.eq \f(x2,7)+eq \f(y2,3)=1
D.eq \f(x2,10)+eq \f(y2,6)=1
解析:A [依题意,焦点F(2,0),即椭圆C的半焦距c=2,设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),
则有eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(b2x\o\al(2,1)+a2y\o\al(2,1)=a2b2,,b2x\o\al(2,2)+a2y\o\al(2,2)=a2b2,))两式相减得:
b2(x1+x2)(x1-x2)+a2(y1+y2)(y1-y2)=0,
而x1+x2=2x0,y1+y2=2y0,且eq \f(y0,x0)=-eq \f(1,2),即有-2b2(x1-x2)+a2(y1-y2)=0,
又直线l的斜率eq \f(y1-y2,x1-x2)=1,因此有a2=2b2,而a2-b2=c2=4,解得a2=8,b2=4,经验证符合题意,
所以椭圆C的方程为eq \f(x2,8)+eq \f(y2,4)=1.]
由中点弦确定曲线方程,一般常用点差法,用中点坐标和斜率找到曲线方程有关参数的关系式,求解即可.
►[命题点3] 由中点弦解决对称问题
3.已知双曲线eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)上的一点到双曲线的左、右焦点的距离之差为4,若抛物线y=ax2上的两点A(x1,y1),B(x2,y2)关于直线y=x+m对称,且x1x2=-eq \f(1,2),则m的值为( )
A.eq \f(3,2)
B.eq \f(5,2)
C.2
D.3
解析:A [由双曲线的定义知2a=4,得a=2,
所以抛物线的方程为y=2x2.因为点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线y=2x2上,所以y1=2xeq \o\al(2,1),y2=2xeq \o\al(2,2),两式相减得y1-y2=2(x1-x2)(x1+x2),
不妨设x1<x2,又A,B关于直线y=x+m对称,
所以eq \f(y1-y2,x1-x2)=-1,故x1+x2=-eq \f(1,2),而x1x2=-eq \f(1,2),解得x1=-1,x2=eq \f(1,2),设A(x1,y1),B(x2,y2)的中点为M(x0,y0),则x0=eq \f(x1+x2,2)=-eq \f(1,4),y0=eq \f(y1+y2,2)=eq \f(2x\o\al(2,1)+2x\o\al(2,2),2)=eq \f(5,4),因为中点M在直线y=x+m上,所以eq \f(5,4)=-eq \f(1,4)+m,解得m=eq \f(3,2).]
由中点弦解决对称问题,首先根据斜率之积等于-1,用点差法表示出有关式子.再利用中点在已知直线上,代入解得.
►[命题点4] 由中点弦解决离心率问题
4.已知椭圆r:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的右焦点为F(1,0),且离心率为eq \f(1,2),△ABC的三个顶点都在椭圆r上,设△ABC三条边AB、BC、AC的中点分别为D、E、M,且三条边所在直线的斜率分别为k1、k2、k3,且k1、k2、k3均不为0.O为坐标原点,若直线OD、OE、OM的斜率之和为1.则eq \f(1,k1)+eq \f(1,k2)+eq \f(1,k3)=________.
解析:由c=1,e=eq \f(c,a)=eq \f(1,2),则a=2,b2=a2-c2=3,
∴椭圆的标准方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1.
设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(s1,t1),E(s2,t2),M(s3,t3).
由A,B在椭圆上,则3xeq \o\al(2,1)+4yeq \o\al(2,1)=12,3xeq \o\al(2,2)+4yeq \o\al(2,2)=12,两式相减得到eq \f(y1-y2,x1-x2)=-eq \f(3,4)·eq \f(x1+x2,y1+y2),
所以k1=eq \f(y1-y2,x1-x2)=-eq \f(3,4)·eq \f(x1+x2,y1+y2)=-eq \f(3,4)·eq \f(s1,t1),即eq \f(1,k1)=-eq \f(4t1,3s1),同理eq \f(1,k2)=-eq \f(4t2,3s2),eq \f(1,k3)=-eq \f(4t3,3s3),所以eq \f(1,k1)+eq \f(1,k2)+eq \f(1,k3)=-eq \f(4,3)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(t1,s1)+\f(t2,s2)+\f(t3,s3))),
直线OD、OE、OM的斜率之和为1,
则eq \f(1,k1)+eq \f(1,k2)+eq \f(1,k3)=-eq \f(4,3).
答案:-eq \f(4,3)
由中点弦解决离心率问题,指导思想是整体代换,设而不求,设出两个相关点的坐标,利用点差法,把相关的关系式表示出来,再根据具体题目的条件求解.
利用直线与圆锥曲线的位置关系求参数
[典例] (2025·江西模拟)已知抛物线C:y2=2x,A(x1,y1),B(x2,y2)是C上两个不同的点.
(1)求证:直线y1y=x1+x与C相切;
(2)若O为坐标原点,eq \o(OA,\s\up16(→))·eq \o(OB,\s\up16(→))=-1,点P(x0,y0)满足PA,PB均与C相切,求x0的值.
[解] (1)证明:联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(y2=2x,,y1y=x1+x))得y2-2y1y+2x1=0,
因为A(x1,y1)在C上,则yeq \o\al(2,1)=2x1,
所以Δ=(-2y1)2-4×2x1=4yeq \o\al(2,1)-8x1=0,
因此直线y1y=x1+x与C相切.
(2)由(1)知,切线PA的方程为y1y=x1+x,切线PB的方程为y2y=x2+x,
联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(y1y=x1+x,,y2y=x2+x))得x0=eq \f(x1y2-x2y1,y1-y2),
因为x1=eq \f(y\o\al(2,1),2),x2=eq \f(y\o\al(2,2),2),
所以x0=eq \f(x1y2-x2y1,y1-y2)=eq \f(y1y2,2).
又因为eq \o(OA,\s\up16(→))·eq \o(OB,\s\up16(→))=-1,所以x1x2+y1y2=eq \f(y\o\al(2,1),2)·eq \f(y\o\al(2,2),2)+y1y2=-1,
解得y1y2=-2,所以x0=-1.
由位置关系求字母参数时,用代数法转化为方程的根或不等式解集,也可以数形结合,求出边界位置,再考虑其他情况.
1.若直线y=kx+2与双曲线x2-y2=6的右支交于不同的两点,则k的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(15),3),\f(\r(15),3)))
B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(\r(15),3)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(15),3),0))
D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(15),3),-1))
解析:D [由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(y=kx+2,,x2-y2=6))得(1-k2)x2-4kx-10=0,
∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(1-k2≠0,,Δ=16k2-41-k2×-10>0,,x1+x2=\f(4k,1-k2)>0,,x1x2=\f(10,k2-1)>0,))
直线与双曲线右支有两个不同交点,
解得-eq \f(\r(15),3)<k<-1.]
2.(2025·全国模拟)已知椭圆C:eq \f(x2,2)+y2=1的右焦点为F,直线l:y=k(x-2)(k≠0)与椭圆C交于A,B两点,AB的中点为P,若O为坐标原点,直线OP,AF,BF的斜率分别为kOP,kAF,kBF,且kAF=kBF·kOP,则k=________.
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),
则kAF=eq \f(y1,x1-1),kBF=eq \f(y2,x2-1),kOP=eq \f(y0,x0).
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(x\o\al(2,1),2)+y\o\al(2,1)=1,,\f(x\o\al(2,2),2)+y\o\al(2,2)=1))得eq \f(x\o\al(2,1),2)-eq \f(x\o\al(2,2),2)=-(yeq \o\al(2,1)-yeq \o\al(2,2)),
即eq \f(y1-y2,x1-x2)=-eq \f(1,2)·eq \f(x1+x2,y1+y2),
所以k=-eq \f(1,2)·eq \f(x0,y0),得k·kOP=-eq \f(1,2).
联立方程组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(y=kx-2,,\f(x2,2)+y2=1))得(1+2k2)x2-8k2x+8k2-2=0,
则x1+x2=eq \f(8k2,1+2k2),x1x2=eq \f(8k2-2,1+2k2).
因为kAF+kBF=eq \f(y1,x1-1)+eq \f(y2,x2-1)
=eq \f(y1x2-1+y2x1-1,x1-1x2-1)
=eq \f(2kx1x2-3kx1+x2+4k,x1x2-x1+x2+1)=0.
所以kOP=eq \f(kAF,kBF)=-1,故k=eq \f(1,2).
答案:eq \f(1,2)
$$